Opakovaně použitelné rakety: nákladově efektivní řešení pro rychlý globální úder

Obsah:

Opakovaně použitelné rakety: nákladově efektivní řešení pro rychlý globální úder
Opakovaně použitelné rakety: nákladově efektivní řešení pro rychlý globální úder

Video: Opakovaně použitelné rakety: nákladově efektivní řešení pro rychlý globální úder

Video: Opakovaně použitelné rakety: nákladově efektivní řešení pro rychlý globální úder
Video: Us Navy Tests New Missiles At Sea (1956) 2024, Listopad
Anonim

Na počátku 21. století došlo k revoluci v průzkumu vesmíru. Potichu, téměř neznatelně, bez mnohamiliardových národních projektů, jako je program průzkumu Měsíce nebo program Space Shuttle pro vytváření opakovaně použitelných vesmírných lodí. Samozřejmě mluvíme o komerčních opakovaně použitelných vesmírných plavidlech a především o opakovaně použitelných raketách společnosti SpaseX od Elona Muska.

obraz
obraz

Na vavřínech ale dlouho nespí, na krk mu dýchají další soukromé společnosti, včetně čínských. Například 10. srpna 2019 čínská společnost LinkSpace vypustila raketu RLV, která se po vzletu do výšky 300 metrů vrátila na odpalovací rampu po 50 sekundách. V roce 2020 se plánuje vypuštění rakety RLV-T16, která bude schopná dosáhnout výšky 150 kilometrů. Soukromé společnosti plánují stavbu opakovaně použitelných kosmických lodí pro všechny rozsahy možných nákladů - od několika set kilogramů po desítky nebo stovky tun.

obraz
obraz

Rozsáhlé používání opakovaně použitelných kosmických lodí, které lze opakovaně použít až 100krát a až 10krát bez oprav, výrazně sníží náklady na vypuštění užitečného nákladu na oběžnou dráhu, což následně podpoří rozvoj komerčního vesmírného trhu.

Není pochyb o tom, že možnost umístění nákladu na oběžnou dráhu za nižší cenu bude zajímat i armádu. V první řadě se bude jednat o tradiční průzkumné a komunikační satelity, jejichž potřeba neustále roste, s přihlédnutím k nárůstu flotily bezpilotních letounů s dlouhým doletem (UAV), které jsou ovládány prostřednictvím satelitů.

V budoucnu může možnost spuštění užitečného zatížení s minimálními náklady vést ke vzniku orbitálních platforem třídy „prostor-povrch“.

Opakovaně použitelné rakety: nákladově efektivní řešení pro rychlý globální úder
Opakovaně použitelné rakety: nákladově efektivní řešení pro rychlý globální úder

Opakovaně použitelné komerční rakety však mohou mít i jiné vojenské aplikace.

Klouzavé hypersonické hlavice

Agentura Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) vyvíjí od roku 2003 společně s americkým letectvem v rámci programu Rapid Global Strike řízenou hlavici Falcon HTV-2 (Hypersonic Test Vehicle) určenou pro lety hypersonickou rychlostí.. Americká armáda vyvíjí podobný projekt AHW (Advanced Hypersonic Weapon - slibná hypersonická zbraň).

obraz
obraz

Projekty Falcon HTV -2 a AHW mají podobné uspořádání - nevyvinutou klouzavou hlavici vynáší do dané výšky nosná raketa, poté se oddělí a klouže nadzvukovou rychlostí k cíli. Odhadovaný letový dosah hlavic by měl být 6000–7600 kilometrů při letové rychlosti 17–22 M (5, 8–7, 5 km / s). Když tedy vezmeme v úvahu čas potřebný k tomu, aby raketa dosáhla výšky pádu hlavice, bude doba zasažení cíle asi 20-30 minut.

obraz
obraz

Ke stažení hlavic Falcon HTV-2 se navrhuje použít nosné rakety Minotaur-IV (LV) nebo mezikontinentální balistické střely LGM-30G Minuteman-III (ICBM). K testování nadzvukových jednotek AHW byla použita třístupňová raketa STARS na tuhá paliva.

Podobný projekt byl realizován v Rusku - hypersonická vedená hlavice jako součást komplexu Avangard spuštěného ICBM UR -100N UTTH. V tomto směru je Rusko před USA - již v roce 2019 se plánuje přijetí komplexu Avangard do provozu. Letová rychlost hlavice by měla být asi 27 M (9 km / s), dolet je mezikontinentální. Přitom je tu zásadní rozdíl - ruská hlavice je vybavena jadernou hlavicí, zatímco Spojené státy zvažují použití nejaderných hypersonických hlavic. Nejaderná hlavice klade vysoké nároky na přesnost zaměřování hlavic.

obraz
obraz

Alternativním řešením jsou hypersonické střely vypuštěné ze strategických letadel, jako je americký X-51 Waverider nebo ruský 3M22 Zircon. Střely X-51 a 3M22 jsou univerzálnější než hypersonické hlavice vypouštěné nosnými raketami a možná i nižší náklady. Jejich dosah a rychlost jsou však výrazně menší než u klouzavých hlavic-asi 500–2 000 km a 5–8 M (1, 7–2, 7 km / s). Nižší rychlost a rozsah letu neumožní reakční čas srovnatelný s časem, který je možný u hypersonických klouzavých hlavic. Při úderu na vzdálenost 6000-7000 a více bude celková doba letu bombardéru a hypersonické rakety asi pět hodin, zatímco hypersonická klouzavá hlavice může zasáhnout do půl hodiny, což může být u některých misí kritické.

obraz
obraz
obraz
obraz

Výše uvedené srovnání neznamená opuštění jednoho nebo jiného typu zbraně, ale ukazuje pouze mezeru v používání každé z nich. V této „dělbě práce“mají hypersonické klouzavé jednotky za úkol zasáhnout cíle s vysokou prioritou-velitelská stanoviště, rozhodovací centra atd.

Rychlý globální úder a VIP teror

Článek Strategické konvenční síly: nosiče a zbraně zvažovaly instalaci hypersonických hlavic na ICBM, jejichž podmínky v provozu se blíží ke konci. Toto rozhodnutí je plně odůvodněné a právě toto rozhodnutí zvažují americké ozbrojené síly v rámci programu Rapid Global Strike.

Samotný program BSU také u mnoha vyvolává skepsi, z nějakého důvodu je vždy proti jaderným zbraním. Ve skutečnosti to nemá žádný vliv na jaderný štít. Ačkoli ve smlouvě START-3 je nejaderné bojové vybavení počítáno na stejné úrovni s jadernými zbraněmi, což by teoreticky mohlo vést ke snížení počtu jaderných hlavic ve Spojených státech, ve skutečnosti, jakmile se program BSU vyvine a počet hlavic se začíná zvyšovat, smlouva START-3 již vyprší, a pokud ne, Spojené státy od ní odstoupí se stejnou lehkostí, jako odstoupily od smlouvy ABM a smlouvy INF, ve stejnou dobu vinit z toho Rusko.

Další námitkou je, že použití prostředků BSU odstartuje třetí světovou válku. Mělo by být zřejmé, že Spojené státy v žádném případě neplánují použít prostředky BSU proti Rusku na jeho současné úrovni rozvoje ozbrojených sil. A také proti ČLR. Země jako Írán nebo Venezuela se ale mohou stát cílem BSU, která dostane první úder dekapitace.

V článku Strategické konvenční zbraně. Úkol poškození strategických konvenčních zbraní je formulován jako:. K tomu můžete přidat -.

Materiální prostředky vynaložené na prostředky BSU budou stonásobně splaceny záchranou sil a prostředků sil obecného určení. V některých případech může například v případě likvidace nepřátelského vedení vojenský konflikt skončit dříve, než začne. Spojené státy si mohou takový scénář dobře uvědomit například ve Venezuele. Prostřednictvím BSU zlikvidovat úřadujícího prezidenta a současně zorganizovat další „barevnou“revoluci a žádné tanky, letadla a lodě nepomohou se takovému scénáři vyhnout.

Na základě výše uvedeného lze vyvodit ještě jeden závěr - zbraň Rapid Global Strike nebo Strategická konvenční zbraň je ideálním prostředkem pro VIP teror, tedy fyzickou eliminaci nejvyššího vedení nepřítele

Žádná jiná zbraň takové schopnosti nemá. Pouhá přítomnost tohoto typu Rapid Global Strike, neboli strategických konvenčních zbraní, ve službě donutí nepřátelské vedení chovat se uvážlivě při vojenských, politických a ekonomických rozhodnutích, nebo je přimět žít pod hrozbou bezprostředního zničení.

V některých případech ICBM nemusí být nejoptimálnějším nosičem pro hypersonické klouzavé hlavice, ani nejsou nejlevnější. Existují jiné, efektivnější nosiče hypersonických klouzavých hlavic?

Opakovaně použitelná raketa jako nosič hypersonických hlavic

Slibně opakovaně použitelné rakety založené na komerčních produktech se mohou stát nejefektivnějším a nejlevnějším způsobem shazování hlavic.

Na základě otevřených informací zveřejněných na internetu by výška hodu hypersonických hlavic měla být zhruba 100 kilometrů. Odhadovaná hmotnost hypersonických bojových blogů Falcon HTV-2 by měla být 1100-1800 kg.

Užitečné zatížení rakety Falcon-9 dodané společnosti LEO (200 km) je 13–16 tun. Celková hmotnost druhého stupně nejnovější verze Falconu-9 je 111 tun, druhý stupeň je od prvního oddělen ve výšce asi 70 km. První stupeň Falconu 9 se plánuje použít až 10krát a s údržbou po každých 10 letech jej lze použít až 100krát.

obraz
obraz

Lze předpokládat, že první stupeň Falcon-9 LV je dostačující k odpálení hypersonických hlavic. Opuštění druhého stupně o hmotnosti 111 tun pravděpodobně umožní vynést asi 10 hypersonických hlavic o hmotnosti 1100-1800 kg do výšky 100 km.

Na základě technologií implementovaných v komerční raketové technice lze za stanovených zátěží vytvořit další malé opakovaně použitelné nosné rakety poskytující injekci jedné nebo dvou hypersonických hlavic, následované přistáním nosné rakety a jejím opakovaným opětovným použitím.

Hovoříme-li o zvýšení bojové zátěže, pak nelze než vzpomenout na plány SpaсeX postavit plně opakovaně použitelnou dvoustupňovou raketu BFR se schopností odpálit na LEO užitečné zatížení o hmotnosti až 100 tun. Na internetu se již diskutuje o možnosti slibného využití BFR jako orbitálního bombardéru pro údery naváděnými wolframovými pruty.

obraz
obraz

Pokud nakreslíme analogii s použitím prvního stupně nosné rakety Falcon-9, pak první stupeň nosné rakety BFR-Super Heavy (Super Heavy) bude schopen nasadit 55-85 hypersonických hlavic.

Na jedné straně vývoj BFR ještě nebyl dokončen, takže je poněkud předčasné hovořit o jeho vojenském využití. Na druhou stranu je Elon Musk odhodlán dokončit stavbu této rakety. Podle plánů SpaceX by měl nahradit všechny rakety používané společností, včetně nosné rakety Falcon-9.

Nabízí se otázka, proč by měl takový slibný vývoj zmizet? Společnost SpaсeX může dobře přizpůsobit první stupeň Falcon-9 nebo jednoduše prodat veškerý vývoj této rakety armádě a plně se soustředit na BFR. Armáda zase získá jedinečnou opakovaně použitelnou platformu pro spouštění klouzavých hypersonických hlavic nebo jiného užitečného zatížení.

Zakládání

Problém opakovaně použitelných raket je ten, že je na rozdíl od bombardérů nemůžete přistát na letišti, nicméně možností umístění takových zbraní je dost.

Pokud bude v jižní části USA rozmístěna nosná raketa s klouzavými hypersonickými hlavicemi (jako příklad je brán kosmický přístav na mysu Canaveral), bude v zasažené oblasti téměř celá Latinská Amerika. Pokud bude nasazena na Aljašce, bude v postižené oblasti většina Ruska, Číny a celé Severní Koreje. To za předpokladu, že dostřel hlavic bude 6 000–7 000 kilometrů a nebude mezikontinentální, jako komplex Avangard.

obraz
obraz
obraz
obraz

K nasazení nosné rakety s klouzavými hypersonickými hlavicemi v Evropě nebo Asii mohou Spojené státy využít území svých satelitů. Je nepravděpodobné, že by se Polsko, Rumunsko nebo Japonsko odvážily popřít svého vládce tak málo.

Navíc vzhledem k tomu, že soukromé vojenské společnosti (PMC) jsou již vyzbrojeny bojovými letadly, nelze než předpokládat scénář, ve kterém budou místa pro vypouštění nosných raket s plánováním hypersonických hlavic pronajímána PMC a poskytována ozbrojeným silám USA na komerční základ na vyžádání.

A nakonec nelze vyloučit ani takovou možnost, jako je vytvoření offshore nosných platforem podobných komerčnímu projektu Sea Launch. Hmotnost a rozměry nosné rakety Falcon-9 jsou srovnatelné s nosnými raketami Zenit-3SL, takže by neměly být žádné problémy.

obraz
obraz

Vzhledem k tomu, že bude nutné vypustit pouze první stupeň s bojovým nákladem, lze na plovoucí kosmodrom dobře umístit dvě nosné rakety s deseti klouzavými hypersonickými hlavicemi na každém. Když se ve Středozemním moři nachází plovoucí kosmodrom, spadá do postižené oblasti téměř celá Afrika, Perský záliv, Pákistán, částečně Střední Asie, Čína a většina území Ruské federace. Nosná raketa může přistát na stávajících pobřežních plošinách ASDS (Autonomous spaceport drone ship) používaných k přistání prvního stupně nosné rakety Falcon-9 nebo na podobných plavidlech / platformách vyvinutých na jejich základě.

obraz
obraz
obraz
obraz

Lze si položit otázku: nejsou -li Rusko nebo Čína jako jaderné mocnosti považovány za cíl BSU, proč je tedy uvedeno, že jejich území je v postižené zóně? Odpověď je jednoduchá, BSU je faktor, který bude nutné vzít v úvahu. Pokud umístění raketometů Mk-41 v Evropě způsobilo tolik hluku, co se pak stane, když se ve Středomoří objeví plovoucí kosmodrom s nosnou raketou s klouzavými hypersonickými hlavicemi …

Finanční stránka problému

Náklady na první fázi nosné rakety jsou 60–70% jejích celkových nákladů. Deklarované náklady na start Falconu-9 jsou 60–80 milionů dolarů, respektive náklady na první stupeň budou 36–56 milionů dolarů. I když vezmeme v úvahu desetinásobné použití první fáze Falcon-9, náklady na výběr budou 3, 6–5, 6 milionů dolarů, náklady na palivo budou asi 500 tisíc dolarů na start. U 10 bloků tedy budou náklady na doručení asi 400–600 tisíc dolarů za blok (nepočítaje náklady na samotný blok). Se zdrojem 100 startů Falcon-9 v první fázi klesnou náklady na každé spuštění téměř o řád. Samozřejmě je nutné počítat s dalšími náklady - údržbou, opravami, přepravou atd., Ale koneckonců ostatní zbraňové systémy se neobejdou bez dodatečných nákladů. Například hodina letu pro B-2 stojí více než 150 000 USD a při nárazu na vzdálenost 7 000 km bude celková doba letu 10 letových hodin, tj. jeden let bude stát 1,5 milionu dolarů.

Co máme?

Zjevně, pokud jde o hypersonické zbraně obecně, a zejména pokud jde o plánování hypersonických hlavic, jsme před zbytkem planety.

Máme však vážné problémy s opakovaně použitelnými nosnými raketami, respektive neexistují žádné problémy, protože samy o sobě opakovaně použitelné nosné rakety neexistují. Existují však projekty, včetně zajímavých, z nichž některé mohou být přizpůsobeny pro vojenské účely. Možná, jak se u nás často stává, to oživí jejich civilní úpravy. O tom si však povíme v příštím článku.

Doporučuje: