Opätovne použiteľné rakety: nákladovo efektívne riešenie pre rýchly globálny štrajk

Obsah:

Opätovne použiteľné rakety: nákladovo efektívne riešenie pre rýchly globálny štrajk
Opätovne použiteľné rakety: nákladovo efektívne riešenie pre rýchly globálny štrajk

Video: Opätovne použiteľné rakety: nákladovo efektívne riešenie pre rýchly globálny štrajk

Video: Opätovne použiteľné rakety: nákladovo efektívne riešenie pre rýchly globálny štrajk
Video: Nightvision in Videogames VS Real Life 2024, Apríl
Anonim

Na začiatku 21. storočia došlo k revolúcii v prieskume vesmíru. Potichu, takmer nepostrehnuteľne, bez mnohomiliardových národných projektov, ako je program lunárneho prieskumu alebo program Space Shuttle na vytváranie opakovane použiteľných vesmírnych lodí. Samozrejme, hovoríme o komerčných opakovane použiteľných kozmických lodiach a predovšetkým o opakovane použiteľných raketách spoločnosti SpaseX od Elona Muska.

Obrázok
Obrázok

Dlho však nezaspáva na vavrínoch, na krk mu dýchajú ďalšie súkromné spoločnosti vrátane čínskych. Napríklad 10. augusta 2019 čínska spoločnosť LinkSpace vypustila raketu RLV, ktorá sa po vzlete do výšky 300 metrov vrátila na štartovaciu rampu po 50 sekundách. V roku 2020 je plánované vypustenie rakety RLV-T16, ktorá bude schopná dosiahnuť výšku 150 kilometrov. Súkromné spoločnosti plánujú postaviť opakovane použiteľné vesmírne lode pre všetky rozsahy možných nákladov - od niekoľko stoviek kilogramov po desiatky alebo stovky ton.

Obrázok
Obrázok

Rozsiahle používanie opakovane použiteľných kozmických lodí, ktoré je možné opakovane použiť až 100 -krát a až 10 -krát bez opráv, výrazne zníži náklady na vypustenie užitočného zaťaženia na obežnú dráhu, čo následne urýchli rozvoj komerčného vesmírneho trhu.

Niet pochýb o tom, že možnosť vynesenia užitočného zaťaženia na obežnú dráhu s nižšími nákladmi bude zaujímať aj armádu. V prvom rade to budú tradičné prieskumné a komunikačné satelity, ktorých potreba neustále rastie, berúc do úvahy nárast flotily bezpilotných lietadiel s dlhým doletom (UAV), ktoré sú ovládané prostredníctvom satelitov.

V budúcnosti môže možnosť spustenia užitočného zaťaženia s minimálnymi nákladmi viesť k vzniku orbitálnych úderných platforiem triedy „priestor-povrch“.

Opätovne použiteľné rakety: nákladovo efektívne riešenie pre rýchly globálny štrajk
Opätovne použiteľné rakety: nákladovo efektívne riešenie pre rýchly globálny štrajk

Opätovne použiteľné komerčné rakety však môžu mať aj iné vojenské využitie.

Kĺzavé hypersonické hlavice

Agentúra Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) vyvíja spolu s americkým letectvom v rámci programu Rapid Global Strike riadenú hlavicu Falcon HTV-2 (Hypersonic Test Vehicle) navrhnutú na lety hypersonickou rýchlosťou.. Americká armáda vyvíja podobný projekt AHW (Advanced Hypersonic Weapon - sľubná hypersonická zbraň).

Obrázok
Obrázok

Projekty Falcon HTV -2 a AHW majú podobné rozloženie - nevyvinutú kĺzavú hlavicu vynesie nosná raketa do danej výšky, potom sa oddelí a kĺže hypersonickou rýchlosťou k cieľu. Odhadovaný letový dosah hlavíc by mal byť 6 000-7 600 kilometrov, pri letovej rýchlosti 17-22 M (5, 8-7, 5 km / s). Ak teda vezmeme do úvahy čas potrebný na to, aby raketa dosiahla výšku pádu hlavice, čas zasiahnutia cieľa bude asi 20-30 minút.

Obrázok
Obrázok

Na stiahnutie hlavíc Falcon HTV-2 sa navrhuje použiť nosné rakety Minotaur-IV (LV) alebo medzikontinentálne balistické rakety LGM-30G Minuteman-III (ICBM). Na testovanie nadzvukových jednotiek AHW bola použitá trojstupňová raketa STARS na tuhé palivo.

Podobný projekt bol implementovaný v Rusku - hypersonická vedená hlavica ako súčasť komplexu Avangard, ktorý vypustila ICBM UR -100N UTTH. V tomto smere je Rusko pred USA - už v roku 2019 sa plánuje uvedenie komplexu Avangard do prevádzky. Letová rýchlosť hlavice by mala byť asi 27 M (9 km / s), dosah letu je medzikontinentálny. Zároveň je tu zásadný rozdiel - ruská hlavica je vybavená jadrovou hlavicou, zatiaľ čo Spojené štáty zvažujú použitie nejadrových hypersonických hlavíc. Nejaderná hlavica kladie vysoké nároky na presnosť zamerania hlavíc.

Obrázok
Obrázok

Alternatívnym riešením sú hypersonické rakety odpaľované zo strategických lietadiel, akými sú americký X-51 Waverider alebo ruský 3M22 Zircon. Rakety X-51 a 3M22 sú všestrannejšie ako hypersonické hlavice odpaľované nosnými raketami a možno aj nižšie náklady. Ich dosah a rýchlosť sú však výrazne nižšie ako u kĺzavých hlavíc-asi 500-2 000 km a 5-8 m (1, 7-2, 7 km / s). Nižšia rýchlosť a rozsah letu neumožnia reakčný čas porovnateľný s časom, ktorý je možný pri hypersonických kĺzavých hlaviciach. Pri údere v rozmedzí 6 000-7 000 a viac bude celkový čas letu bombardéra a hypersonickej rakety asi päť hodín, pričom hypersonická plachtiaca hlavica môže zasiahnuť do pol hodiny, čo môže byť pri niektorých misiách kritické.

Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok

Vyššie uvedené porovnanie neznamená opustenie jedného alebo druhého typu zbrane, ale iba ukazuje miesto použitia každej z nich. V tejto „deľbe práce“majú hypersonické kĺzavé jednotky za úlohu zasiahnuť ciele s vysokou prioritou-veliteľské stanovištia, centrá rozhodovania atď.

Rýchly globálny štrajk a VIP teror

Článok Strategické konvenčné sily: nosiče a zbrane zvažovali inštaláciu hypersonických hlavíc na medzikontinentálne balistické balíky, ktorých podmienky v prevádzke sa blížia ku koncu. Toto rozhodnutie je plne odôvodnené a práve o tomto rozhodnutí uvažujú americké ozbrojené sily v rámci programu Rapid Global Strike.

Samotný program BSU tiež spôsobuje u mnohých skepsu, z nejakého dôvodu je vždy proti jadrovým zbraniam. V skutočnosti to nemá žiadny vplyv na jadrový štít. Hoci v zmluve START-3 je nejadrové bojové vybavenie počítané na úrovni jadrových zbraní, čo by teoreticky mohlo viesť k zníženiu počtu jadrových hlavíc v USA, hneď ako sa program BSU vyvinie a počet hlavíc sa začne zvyšovať, zmluva START-3 už vyprší a ak nie, Spojené štáty od nej odstúpia s rovnakou ľahkosťou, ako odstúpili od zmluvy ABM a zmluvy INF, súčasne viniť z toho Rusko.

Ďalšou námietkou je, že využívaním finančných prostriedkov BSU sa začne tretia svetová vojna. Malo by byť zrejmé, že Spojené štáty v žiadnom prípade neplánujú použiť prostriedky BSU proti Rusku na súčasnej úrovni rozvoja ozbrojených síl. A tiež proti ČĽR. Krajiny ako Irán alebo Venezuela sa však môžu stať cieľmi BSU, ktoré dostanú prvý dekapitačný úder.

V článku Strategické konvenčné zbrane. Úloha poškodenia strategických konvenčných zbraní je formulovaná ako:. K tomu môžete pridať -.

Materiálne prostriedky vynaložené na finančné prostriedky BSU budú stonásobne splatené záchranou síl a prostriedkov síl všeobecného účelu. V niektorých prípadoch, napríklad v prípade odstránenia vedenia nepriateľa, sa vojenský konflikt môže skončiť skôr, ako sa začne. Spojené štáty si môžu takýto scenár dobre uvedomiť napríklad vo Venezuele. Prostredníctvom BSU zlikvidovať úradujúceho prezidenta a zároveň zorganizovať nasledujúcu „farebnú“revolúciu, pričom žiadne tanky, lietadlá a lode nepomôžu vyhnúť sa takémuto scenáru.

Na základe vyššie uvedeného je možné vyvodiť ešte jeden záver - zbraň Rapid Global Strike alebo strategická konvenčná zbraň je ideálnym prostriedkom pre VIP teror, tj. Fyzickú likvidáciu najvyššieho vedenia nepriateľa

Žiadna iná zbraň nemá také schopnosti. Samotná prítomnosť tohto druhu rýchlych globálnych úderov alebo strategických konvenčných zbraní v prevádzke prinúti nepriateľské vedenie správať sa pri vojenských, politických a ekonomických rozhodnutiach rozvážne alebo ich prinútiť žiť pod hrozbou bezprostredného zničenia.

V niektorých prípadoch nemusia byť ICBM najoptimálnejším nosičom hypersonických kĺzavých hlavíc, ani nie sú najlacnejšie. Existujú iné, účinnejšie nosiče hypersonických plachtiacich hlavíc?

Raketa na opakované použitie ako nosič hypersonických hlavíc

Sľubné opakovane použiteľné rakety založené na komerčných produktoch sa môžu stať najefektívnejším a najlacnejším spôsobom zhodenia hlavíc.

Na základe otvorených informácií zverejnených na internete by výška hodu hypersonických hlavíc mala byť zhruba 100 kilometrov. Odhadovaná hmotnosť hypersonických bojových blogov Falcon HTV-2 by mala byť 1 100-1 800 kg.

Užitočné zaťaženie rakety Falcon-9 dodanej spoločnosti LEO (200 km) je 13-16 ton. Celková hmotnosť druhého stupňa najnovšej verzie Falcon-9 je 111 ton, druhý stupeň je od prvého oddelený vo výške asi 70 km. Prvá etapa Falconu 9 sa plánuje použiť až 10 -krát a s údržbou po každých 10 letoch sa dá použiť až 100 -krát.

Obrázok
Obrázok

Dá sa predpokladať, že prvý stupeň Falcon-9 LV je dostačujúci na odpálenie nadzvukových hlavíc. Opustenie druhého stupňa s hmotnosťou 111 ton pravdepodobne umožní vyviesť asi 10 hypersonických hlavíc s hmotnosťou 1 100-1 800 kg do výšky 100 km.

Na základe technológií implementovaných v komerčnej rakete je možné pri stanovených zaťaženiach vytvoriť ďalšie malé opakovane použiteľné nosné rakety, ktoré poskytujú injekciu jednej alebo dvoch hypersonických hlavíc, po ktorej nasleduje pristátie nosnej rakety a jej opakované použitie.

Ak hovoríme o zvýšení bojového zaťaženia, potom si nemožno nespomenúť, že spoločnosť SpaсeX plánuje postaviť plne opakovane použiteľnú dvojstupňovú raketu BFR so schopnosťou vypustiť do LEO užitočné zaťaženie s hmotnosťou až 100 ton. Na internete sa už diskutuje o možnosti sľubného použitia BFR ako orbitálneho bombardéra na údery navádzanými volfrámovými tyčami.

Obrázok
Obrázok

Ak nakreslíme analógiu s použitím prvého stupňa nosnej rakety Falcon-9, potom prvá etapa nosnej rakety BFR-Super Heavy (Super Heavy) bude schopná nasadiť 55-85 hypersonických hlavíc.

Na jednej strane vývoj BFR ešte nebol dokončený, takže je trochu predčasné hovoriť o jeho vojenskom využití. Na druhej strane, Elon Musk je odhodlaný stavbu tejto rakety dokončiť. Podľa plánov SpaceX by mala nahradiť všetky rakety, ktoré spoločnosť používa, vrátane nosnej rakety Falcon-9.

Vynára sa otázka, prečo by mal taký sľubný vývoj zmiznúť? Spoločnosť SpaсeX môže dobre prispôsobiť prvý stupeň Falcon-9 alebo jednoducho predať všetok vývoj na tejto rakete armáde a plne sa zamerať na BFR. Armáda zase dostane jedinečnú opakovane použiteľnú platformu na vypúšťanie kĺzavých hypersonických hlavíc alebo iného užitočného zaťaženia.

Základňa

Problém opakovane použiteľných rakiet spočíva v tom, že na rozdiel od bombardérov ich nemôžete pristáť na letisku, napriek tomu existuje dostatok možností na umiestnenie takýchto zbraní.

Pokiaľ bude v južnej časti USA rozmiestnená nosná raketa s kĺzavými hypersonickými hlavicami (ako príklad je braný vesmírny prístav na mysu Canaveral), bude v postihnutej oblasti takmer celá Latinská Amerika. V prípade nasadenia na Aljaške bude v postihnutej oblasti väčšina Ruska, Číny a celej Severnej Kórey. Za predpokladu, že dosah hlavíc bude 6 000-7 000 kilometrov a nebude medzikontinentálny, ako komplex Avangard.

Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok

Na nasadenie nosnej rakety s kĺzavými hypersonickými hlavicami v Európe alebo Ázii môžu Spojené štáty využiť územie svojich satelitov. Je nepravdepodobné, že by sa Poľsko, Rumunsko alebo Japonsko odvážili poprieť svojmu vládcovi toto málo.

Navyše, vzhľadom na to, že súkromné vojenské spoločnosti (PMC) sú už vyzbrojené bojovými lietadlami, nemožno si pomôcť, ale predpokladať scenár, v ktorom by miesta na štart nosných rakiet s plánovaním hypersonických hlavíc prenajali PMC a poskytli ozbrojeným silám USA na komerčný základ na požiadanie.

A nakoniec nemožno vylúčiť ani takú možnosť, ako je vytvorenie offshore nosných platforiem podobných komerčným projektom Sea Launch. Hmotnostné a rozmerové charakteristiky nosnej rakety Falcon-9 sú porovnateľné s nosnými raketami Zenit-3SL, takže by nemali byť žiadne problémy.

Obrázok
Obrázok

Vzhľadom na to, že bude potrebné vypustiť iba prvú etapu s bojovým nákladom, na plávajúci kozmodróm môžu byť dobre umiestnené dve nosné rakety s desiatimi plachtiacimi hypersonickými hlavicami na každej. Keď sa plávajúci kozmodróm nachádza v Stredozemnom mori, takmer celá Afrika, Perzský záliv, Pakistan, čiastočne Stredná Ázia, Čína a väčšina územia Ruskej federácie spadajú do postihnutej oblasti. Nosná raketa môže pristáť na existujúcich pobrežných plošinách ASDS (autonómna vesmírna loď dronov) používaných na pristátie prvého stupňa nosnej rakety Falcon-9 alebo na podobných plavidlách / platformách vyvinutých na ich základe.

Obrázok
Obrázok
Obrázok
Obrázok

Je možné položiť si otázku: ak Rusko alebo Čína ako jadrové veľmoci nie sú považované za cieľ BSU, prečo sa potom uvádza, že ich územie je v postihnutej zóne? Odpoveď je jednoduchá, BSU je faktor, ktorý bude potrebné vziať do úvahy. Ak umiestnenie raketometov Mk-41 v Európe spôsobilo taký hluk, čo sa stane, keď sa v Stredozemnom mori objaví plávajúci kozmodróm s nosnou raketou s kĺzavými hypersonickými hlavicami …

Finančná stránka problému

Náklady na prvú etapu nosnej rakety predstavujú 60 - 70% jej celkových nákladov. Deklarované náklady na štart Falconu-9 sú 60-80 miliónov dolárov, respektíve náklady na prvú etapu budú 36-56 miliónov dolárov. Aj keď vezmeme do úvahy desaťnásobné použitie prvého stupňa Falcon-9, náklady na stiahnutie budú 3, 6-5, 6 miliónov dolárov, náklady na palivo budú pri spustení asi 500 tisíc dolárov. V prípade 10 blokov teda budú náklady na doručenie približne 400-600 000 dolárov za blok (nepočítajúc náklady na samotný blok). So zdrojom 100 štartov Falcon-9 v prvej fáze sa náklady na každé spustenie znížia takmer o rád. Samozrejme, je potrebné vziať do úvahy ďalšie náklady - údržbu, opravy, dopravu atď., Ale koniec koncov, ostatné zbraňové systémy sa nezaobídu bez dodatočných nákladov. Napríklad hodina letu za B-2 stojí viac ako 150 000 dolárov a pri náraze na vzdialenosť 7 000 km bude celkový čas letu 10 letových hodín, t.j. jeden let bude stáť 1,5 milióna dolárov.

Čo máme?

Pokiaľ ide o hypersonické zbrane vo všeobecnosti a pokiaľ ide o konkrétne plánovanie hypersonických hlavíc, sme zrejme pred ostatnými planétou.

Máme však vážne problémy s opakovane použiteľnými nosnými raketami, respektíve neexistujú žiadne problémy, pretože samotné opakovane použiteľné nosné rakety neexistujú. Existujú však projekty, vrátane zaujímavých, niektoré z nich môžu byť prispôsobené na vojenské účely. Možno, ako sa to u nás často stáva, oživí to ich civilné úpravy. O tom si však povieme v nasledujúcom článku.

Odporúča: