Прелюдия и фуги Маха
И нет конца и края официальному елейному благовесту о разнообразном российском чудо-оружии, которому нет аналогов. Казалось бы, мутная волна восторженной похвальбы, начавшаяся в ныне далеком 2018, когда В. Путин избирался на новый срок, сошла на нет за ненадобностью после его выборов, но нет, время от времени извлекают устрашающие весь мир погремушки о российском величии и превосходстве в вооружениях. Дня не проходит без восторженных речей о различных путинских вундерваффе: то раскидистый "Орешник" (читай тут), то палёный "Боярышник", то куст ракиты над рекой... Но мы продолжим про гиперзвуковое чудо-оружие, в разработке и создании которого, по мнению президента Путина, Россия не имеет себе равных в мире.
Опять пугают мир "Авангардом":
Если посчитать, сколько стоила у них, скажем, система противоракетной обороны известной, и один из основных компонентов преодоления ПРО с нашей стороны — «Авангард», межконтинентальная ракета, планирующий блок межконтинентальной дальности, — ну просто несопоставимые величины. И мы, по сути, обнулили все, что они делали, все, что они вкладывали в эту систему ПРО... (март 2024, Путин)
Как СССР создал ядерное оружие и ракетную технику понятно (вывезли немецких ученых, инженеров и конструкторов, все заводы с оккупированной части Германии с оборудованием, материалами и спецами, а научные идеи украли -Клаус Фукс), но как же удалось создать это die Wunderwaffe в условиях полуразрушенного ВПК, да и удалось ли?
Меня терзают смутные сомнения, что Вл Вл и его технологически отсталому ВПК в принципе удалось создать столь высокотехнологичное чудо-оружие - это из серии по щучьему велению - ни современной науки, ни производственно-технической базы, ни новейших технологий и материалов, ни квалифицированных кадров. Реально нет ничего, пусто-пусто, кроме распродажи недр за бугор по бросовым ценам, да "движухи", с её бурлящими "мега-проектами" и "мега-вызовами", с бесконечным "вставанием с колен", с "наступлениями" и "прорывами". В такой ситуации даже столь любимый Вл Вл метод "цап-царап" не работает: украсть идею можно, но как ее реализовать на пустом месте? Как, как, да, например, вот так:
Одна из таких систем была создана очень молодой командой. Когда я с ними встретился — мы и госпремию им дали, — пришли молодые совсем люди. Я их спрашиваю: а вы откуда взялись? Они говорят: как гранты только начали платить, мы всей группой из вуза пришли, создали коллектив. И в течение семи лет они создали эту мощнейшую, самую современную в мире ударную систему боевую. (Путин).
Получается, что наука, ученые, инженеры, конструкторы, новейшие технологии и материалы вовсе не нужны - берешь группу студентов и они ваяют тебе "прорывную систему" на коленке.
Наш Авангард вперед лети, в коммуне остановка...
Речь идёт об "Авангарде", о waverider'e (вэйврайдере, волнолете, волновом наезднике), гиперзвуковом летательном аппарате (ГЛА), который может летать в верхних слоях атмосферы как glider (планер) долго планируя на огромные расстояния за счет гиперзвуковой скорости и конструктивных особенностей аппарата, позволяющих уравновесить силу земного притяжения подъемной силой сжатия от собственной ударной волны, удерживаемой конструктивно под летящим аппаратом (см. первую часть). Это аналог американского ГЛА DARPA Falcon Hypersonic Technology Vehicle 2 (HTV-2).
Что можно узнать об этом гиперзвуковом чудо-оружии? Из заявлений высокопоставленных лиц, в т.ч. из МО и лично В. Путина:
- ракета-носитель - УР-100Н УТТХ
- боевая часть (БЧ) - гиперзвуковой ударный блок "Авангард"
- гиперзвуковой полет в атмосфере за счет планирования (без двигателя)
- дальность полета (планирования) - не менее 10 000 км
- масса блока - 2 000 кг
- длина блока - 5 ... 7 м
- мидель блока, не более - 2,5 м (по диаметру РН)
- скорость блока - 20 ... 27М (6 000 ... 8 000 м/с)
- мощность ЯБЗ - 0,8 ... 2 Мт (в TNT)
- корпус из ПКМ, выдерживающих температуру вплоть до 2 000°C
- "глубокое" маневрирование по 3 координатам на тысячи км (В. Путин)
- управление ГЛА - "надежное" (В. Путин)
В перспективе в качестве носителя управляемых боевых блоков "Авангард" могут быть использованы МБР РС-28 «Сармат» (читай тут).
В «Домбаровской» дивизии РВСН (Оренбургская область) сформирован полк с якобы шестью ракетными комплексами «Авангард». По состоянию на конец 2023 на вооружении якобы находилось ориентировочно восемнадцать единиц (три ракетных полка по 6 единиц в каждом - точный количественный состав не раскрывается).
В процессе послания весной 2018, во время доклада, была показана симуляция полета устройства. После старта оно выходит в космос, где от него отделяется ступень. Вслед за этим ударный блок начинает резкое маневрирование, обходя системы ПРО. Достигая цели, он планирует и наносит удар.
Нас никто не слушал. Послушайте сейчас...
Слушали много раз, но вопросы остаются. Есть сомнения в существовании этого ГЛА. За последние 25 лет наука оказалась не только в состоянии хронического недофинансирования, но и в состоянии невостребованности, страна окончательно превратилась в сырьевой придаток с феодальным государственным устройством. Российские научные статьи цитируют в среднем в 1.6 раз реже, чем, к примеру, греческие. Это очень низкий показатель. Даже Г. Греф обратил внимание на то, что доля научных публикаций за последние 10 лет сократилась в два раза, и по этому показателю мы уж отстаем от США в 15 раз.
Предприятия промышленности России приступили к серийному производству этой системы, этого еще одного нового вида стратегического оружия России. Мы назвали его "Авангард" ... От существующих типов боевого оснащения эта система отличается способностью совершать полеты в плотных слоях атмосферы на межконтинентальную дальность на гиперзвуковой скорости, превышающей число Маха более чем в 20 раз.
В плотных слоях атмосферы с гиперзвуковой скоростью... Продолжу про создателей. По известной причине большие проблемы с финансированием научных разработок и их реализацией. Да и те деньги, что давали и дают, часто уходят в песок. Например, финансовое состояние РКК «Энергия», одного из ключевых подрядчиков, близко к критическому, у компании многомиллионные долги, а проценты по кредитам съедают бюджет. Это из выступления гендиректора И. Мальцева. Он поздравил работников РКК с 79-летием, а затем сразу же указал, что пустые лозунги ситуацию не спасут. По его словам, задел, созданный основателями предприятия в советское время, «на сегодняшний день проеден», «по всем основным проектам обещания оказались несбыточными, все сроки сорваны». Многие производственные процессы в корпорации неэффективны, подчеркнул гендиректор И. Мальцев, значительная часть коллектива не имеет мотивации и чувства общей ответственности, так что спасение компании станет чем-то «из области чуда». Проблемы связаны с невозможностью нормально функционировать и платить зарплату, «не говоря уже о создании изделий».
И такая ситуация характерна для большинства предприятий оборонно-промышленного комплекса. Это к заявлению о "приступили к серийному производству этой системы". И не будем забывать о студентах и "на коленке" - налицо раздвоение сознания.
За счет чего перемещается планирующий ГЛА, если у него нет двигателя?
Концепция гиперзвукового транспортного средства, как базовая технология давно изучается в НАСА. Waverider (Волнолёт) — это сверхзвуковой или гиперзвуковой летательный аппарат, к которому по всей передней кромке прикреплена ударная волна, созданная им же, что подробно рассматривалось в первой части.
Прикреплена ударная волна, созданная самим же ЛА, создает нужную для поддержки аппарата подъемную силу. Из-за этого создается впечатление, что ЛА как бы едет на вершинe ударной волны, отсюда термин "вэйврайдер" или «волновой наездник».
Дальность полета определяется величиной начальной скорости аппарата и силой сопротивления среды и зависит от термозащиты (ЛА может преждевременно разрушиться) и от надежного управления.
В основе концепции волнолёта лежит идея использования собственной ударной волны, которая создается его передней кромкой носовой части, и создает подъемную силу.
О глубоком маневрировании
При движении к цели планирующий крылатый блок, как я и говорил в 2004 году, осуществляет глубокое маневрирование как боковое, причем на несколько тысяч километров, так и по высоте. Это делает его абсолютно неуязвимым для любых средств противовоздушной и противоракетной обороны
Представляете - на несколько тысяч километров. Без маршевого двигателя, то есть за счет аэродинамики. Подобного рода утверждения ставят под сомнение буквально все высказывания президента по этой тематике. Элементарные расчеты показывают, что для изменения вектора скорости этого ЛА с массой в 2 тонны, летящего с гиперзвуковой скоростью в 20 Махов для "глубокого маневра" нужны громадные энергетические затраты и огромный импульс силы за несколько секунд. Где взять энергию для такого скоростного глубокого маневра? Её просто нет. За счет аэродинамики "на несколько тысяч километров" не получится. Да и не нужен никому такой маневр, пустая трата времени и ресурсов. Удлинение траектории полёта планирующей боеголовки многократно увеличивает вероятность её обнаружения и поражения в сравнении с обычными баллистическими боеголовками.
И вообще, сочетание способности лететь со скоростью, в 20 ... 27 раз превышающую скорость звука, и при этом " глубоко маневрировать" не специфично для ГЛА, и вообще это не реализуемая задача из-за проблем с управлением (полеты HTV-2). Повторяю, на ГЛА двигателей нет, аппарат планирующий, накопленная кинетическая энергия чудовищна и чтобы изменить траекторию нужен очень большой импульс, а его невозможно создать средствами аэродинамики за секунды.
И не будем забывать, что любые, пусть небольшие, изменения в ориентации аппарата, угле атаки, его текущих координатах и скорости полета в процессе движения, на финише могут привести к серьезной накопленной ошибке и промаху. “Маневренность” хороша лишь против самого последнего рубежа ПРО, но опять же встает вопрос об её эффективности – насколько активно удастся корректировать курс небольшими аэродинамическими поверхностями в разряженной атмосфере на высотах более 30 км.
Так что, извините, не может быть никакого "глубокого маневрирования", скорее всего, это ошибка в методичке докладчика, а возможно это "отсебятина". Остапа понесло, такое бывает. Вообще говоря, манёвренность противоречит аэродинамике гиперзвукового полёта.
О композитных материалах
Использование новых композитных материалов позволило решить проблему длительного управляемого полета планирующего крылатого блока практически в условиях плазмообразования.
Он идет к цели, как метеорит, как горящий шар, как огненный шар. Температура на поверхности изделия достигает 1600 - 2000 градусов по Цельсию. Крылатый блок при этом надежно управляется.
О каких "новых композитных материалах" речь? Лакмусовой бумажкой "успехов" в создании полимерных композитных материалов (ПКМ) является самолет МС-21, который начат больше 20 лет назад, а воз и ныне там - серия всё откладывается, всё никак, всё проходит испытания. Как известно, у него композитное крыло, но все материалы были изначально покупные (США, Япония, Франция). Препреги покупали за бугром, пусть с невысоким модулем, с не самым большим пределом прочности и с невысоким объемным содержанием углеродных волокон (55...62%), но покупали, понимая, что конкуренту более качественные ПКМ никто не продаст. В связи с агрессивной внешней политикой поставки композитов были ограничены. И что же? Это вызвало гневную риторику В. Путина, он назвал это "хамством".
Ничего не имеет общего с оборонным комплексом наш новый среднемагистральный самолет МС-21. Взяли и по соображениям недобросовестной конкуренции партнеры наши прекратили поставку нам соответствующих композитных материалов для крыла. Ну что это такое? Это просто хамство на мировом рынке с нарушением всех общепризнанных принципов и правил.
И пообещал освоить своё производство ПКМ. Этот процесс уже давно был запущен на ряде предприятий, ПКМ выпускали, вот только их качество было не высокое.
Предприятие РосАтома «Алабуга-Волокно» попозже освоил производство ПКМ, в т.ч. для авиапрома, но опять же не самого высокого качества по сравнению с зарубежными аналогами. Впрочем, эти материалы хорошо подходят для изготовления хоккейных клюшек и в строительном деле. Но как материалы для более легкой и прочной конструкции или как тепловая защита ГЛА - не очень. Будем надеяться, что крыло МС-21 будет держать, а качество композитов улучшится.
О теплозащите
"Он идет к цели, как метеорит, как горящий шар, как огненный шар ..."
Дело в том, что температура торможения, особенно на передней кромке поверхности ГЛА очень высокая (см. первую часть), то есть без теплозащиты аппарат сгорит за секунды.
Советские ученые это очень хорошо понимали эту проблему: на КА "Буран" использовалось покрытие из аморфного кварцевого волокна (99,7% -чистоты) со связующим в виде коллоидной двуокиси кремния. Покрытие было плиточным, толщиной от 5 до 64 мм, в зависимости от места расположения.
А что американцы? Вот конструкция тепловой защиты их другого гиперзвукового ЛА Х-43 (см рис. ниже).
Как видим, для тепловой защиты задействовано множество материалов, носовая передняя кромка и передние кромки горизонтального оперения из углерод-углеродного материала (C-C), поверхность носовой части из вольфрама. Как они сами пишут в своей литературе, температура торможения на передней кромки аппарата X-43A Hyper-X при скорости М=10 достигала значения около 4 000°F (2 204°C). Были опасения, что материал передней носовой кромки, даже усиленный карбидами кремния (SiC), не выдержит столь экстремальную температуру пусть в течение короткого одиночного полета. На передние кромки было нанесено трёхслойное покрытие, состоящее из конверсии SiC на верхнюю поверхность углеродно-углеродного материала, затем из слоя SiC, осажденного из паровой фазы, и из тонкого слоя HfC, осажденного из паровой фазы. И это при М=10 (!).
В плотных слоях атмосферы
При длительном полете с такой громадной скоростью ЛА сгорит "в плотных слоях атмосферы" однозначно, учитывая "качество" российских композитов. А полет длительный, например, от Оренбурга до Вашингтона порядка 9 000 км, то есть лететь где-то 25 минут при температуре значительно выше 2 000°C. Для сведения, HTV-2 планировал в атмосфере на высотах от 100 до 30 км, это разряженная атмосфера, там нагрев меньше. Так что "плотные слои" ляп гаранта.
Демаскировка
"Он идет к цели, как метеорит, как горящий шар, как огненный шар" - и что? Это же серьезный минус во всех отношениях. Отражательно - излучательные характеристики в тепловом и радиолокационном диапазоне велики - это хорошо подсвеченная цель.
Об управлении планером в полёте
"Крылатый блок при этом надежно управляется... " Плазмообразование, возникающее на поверхности, при достижении летательным аппаратом скорости 9 ... 10 М, мягко говоря, вызывает перебои в работе бортовых радиосредств системы наведения ГЛА и ограничивает наведение летательных аппаратов на таких скоростях.
Когда электромагнитная волна падает на объем плазмы (которая всегда окружает ЛА, летящий со сверхзвуковой или гиперзвуковой скоростью, из-за громадной температуры нагрева поверхности), плазма реагирует в соответствии с соотношением частоты волны и частоты плазмы. Если частота ЭМ-волны выше частоты плазмы, волна беспрепятственно проходит через плазму, в ином случае плазма отражает волну как проводящий материал. Пока получить информацию извне не получалось - связь с ЛА при его входе в атмосферу Земли при возращении из космоса пропадала до исчезновения плазмы (до замедления ЛА), это было как у американцев, так и у советских космонавтов.
Плазма экранирует внешнее по отношению к ней электрическое поле за счёт пространственного разделения зарядов, то есть по сути плазма - электромагнитный экран - который отражает все ЭМ-волны.
Как в таком случае скорректировать траекторию после "глубоких маневров" для точного попадания в цель, если нет связи с внешним миром и не на что ориентироваться (крылатый блок не сможет воспользоваться ни ТЕРКОМ ни GPS)? Без этого летящему блоку всё равно что поражать - Москву или Вашингтон. Феномен обрыва связи при входе в атмосферу был открыт во время проекта «Меркурий», а затем программ «Джемини» и «Аполлон». Он проявляется на высоте снижения от 90 км до 40 км — в результате быстрого нагрева поверхности падающей в атмосфере капсулы и образования слоя плазмы.
Управление по гироскопу возможно, но будут большие накопленные ошибки при "глубоких маневрах". Инерциальная система управления имеет много преимуществ и всего один недостаток. Из преимуществ отметим автономность (не нужны никакие внешние данные) и помехозащищенность (раз данные не поступают из вне, то и помех и ошибок в этих данных не будет) и простота в использовании. Недостаток, он всего один но зато очень серьезный: инерциальная система накапливает ошибку. Ее точность не абсолютна, а с ростом расстояния будет расти и ошибка.
О подъемной силе сжатия волнолёта
И таки да, слишком велик заявленный диапазон скоростей полета - 20 ... 27М. Как правило, ГЛА проектируются на вполне определенную скорость. Это подробно разбиралось в первой статье. Это важно, исходя как из compression lift (подъемной силы сжатия от собственной ударной волны), так и исходя из обеспечения тепловой защиты. Дело в том, что в зависимости от числа Маха меняется угол наклона ударной волны при обтекании тела и следовательно меняется подъемная сила. А здесь от 6 000 ... 8 000 м/с. Такая большая неопределенность в скорости порождает сомнения. Посмотрите на рисунок ниже.
Очень важна площадь "смачиваемой" поверхности, которая существенно отличается для разных чисел Маха. Вот пример моделирования и оптимизации waverider'a (волнолета) для скоростей полета с М=6 и М=25. Почувствуйте разницу, сравнивая оптимальные конфигурации . Обратите внимание, что форма ГЛА для М=25 имеет значительно большую стреловидность - потому что совсем другое волновое сопротивление и сопротивление трения.
Давайте вспомним пример американского сверхзвукового высотного бомбардировщика XB-70 Valkyrie (из первой части). Инженеры North American Aviation настолько точно рассчитали крыло на проектную скорость в 3 Маха, что более медленный полёт значительно сокращал дальность полёта. Инструкции фактически предписывали переход самолёта на форсаж в случае потери скорости, даже несмотря на значительное увеличение расхода топлива. Поддержание скорости в 3 Маха было гораздо важнее для достижения требуемой дальности полёта из-за 30% увеличения подъёмной силы сжатия, возникающей от собственных ударных волн.
К чему это? А к тому, что такая чувствительность к скорости полета характерна для waverider'ов. Возникают проблемы с управлением и характеристиками.
А у "Авангарда" большая неопределенность - от M=20 до М=27, что заставляет сомневаться в реальности.
Об облике изделия
В силу понятных причин мы не можем показать истинный облик изделия. Однако уверяю вас, все это есть в наличии и хорошо работает
У нас всё есть, всё это работает, но мы этого никому ничего не покажем. Знакомая песня. Самое интересное, что waverider (волновой наездник) родом не в России. Концепция waverider'a была впервые представлена профессором Т.Нонвейлером (T. Nonweiler) в 1959. НАСА активно занималось гиперзвуковыми ЛА, начиная с 50-х годов прошлого века. Исследователи Кларенс Сивертсон (Clarence Syvertson) и Альфред Дж. Эггерс (Alfred J. Eggers) открыли compression lift (или компрессионная подъемная сила) еще в далеком 1956, анализируя отклонения от нормы при входе ядерных боеголовок в атмосферу.
Это не российская идея, на Западе значительно раньше и значительно успешнее занимались гиперзвуковыми ЛА. Реально летавший glider (планер) HTV-2 не даст соврать.
Могли бы поставить несколько видеокамер на последнюю ступень носителя, как это делается , и показать в real-time отделение ГЛА и начало триумфального полёта wunderwaffe раз это сродни полёту Ю. Гагарина. Вместо этого сгорбленная спина гаранта на фото. Думается, реально нечего показать.
Помнится, инструкторам показали пуск ракеты УР 100Н УТТХ и транспортно-пусковой контейнер, но что в контейнере - это извините. Я думаю, что там старые тапочки Путина лежат (шучу, шучу) ... И при запуске инфы не больше и видно не лучше - бой в Крыму, всё в дыму и ничего не видно.
Не убедили ни мультики, ни ознакомление инструкторов с РН (постояли рядом с ракетой), ни пуск в декабре 2018 перед Новым годом с участием гаранта.
Еще один неприятный ляп пропаганды- это с боевой частью (БЧ) межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) УР-100Н УТТХ. Дело в том, что МБР УР-100Н УТТХ способна доставлять до 6 ядерных боезарядов. Использование на ней вместо разделяющейся боевой части (РБЧ) с 6 -ю ЯБЗ всего лишь одной (!) планирующей боеголовки в 6 раз сокращает количество поражаемых целей и увеличивает вероятность поражения блока средствами ПРО из-за большего времени планирования.
Стоило ли так напрягаться? В настоящий момент ни одно государство не способно осуществлять перехват массированной атаки обычных баллистических боеголовок МБР, тем более, оснащённых РБЧ, содержащими несколько реальных и ложных боеголовок, а так же постановщики помех.
Об эффективном контрразведывательном прикрытии
Хочу отметить, что удалось обеспечить эффективное и оперативное контрразведывательное прикрытие этих масштабных проектов
В последние годы в России произошло несколько случаев ареста ученых, занимающихся фундаментальными исследованиями в области гиперзвуковых технологий, обвиняемых в государственной измене. Правозащитники считают сфальсифицированными все уголовные дела, связанные темой "гиперзвука". Причину их возбуждения они видят в личном интересе президента РФ Владимира Путина. Дело в том, что "гиперзвук" - любимая игрушка Путина, который неоднократно заявлял, что только Россия обладает гиперзвуковым оружием и это эпохальное событие произошло при нём, он причастен к созданию.
Путин более сотни раз упоминал в публичных выступлениях о российском гиперзвуке. Несколько лет тому назад Вл Вл не без удовольствия хвастался :
Мы впервые создали такие системы ударного наступательного оружия, которых нет в мире. Теперь они (речь о США) пусть догоняют нас. Это вообще уникальная ситуация, такого не было никогда. Прежде всего я имею в виду, конечно, гиперзвуковые ударные комплексы
Аресты ученых
Сразу несколько ученых, изучающих гиперзвук, были арестованы в подмосковных ЦНИИмаше, ЦАГИ, а также в новосибирском Институте теоретической и прикладной механики (ИТПМ) Сибирского отделения РАН.
Адвокаты и коллеги арестованных ученых указывают на то, что они занимались прикладными исследованиями физических процессов, а не разработкой самого оружия, и что аресты направлены на демонстрацию борьбы со "шпионами". Материалы дел засекречены, и детали обвинений официально не разглашаются.
Это возмутило научную среду. После ареста коллег из института ИТПМ ученые подписали коллективную петицию с требованием отпустить арестованных ученых:
Их компетенции и профессиональная репутация позволяли им найти высокооплачиваемую и престижную работу за границей, но они не покинули Родину, посвятив свою жизнь служению российской науке (из петиции)
Безрезультатно. Не отпустили.
"С таким подходом это очень скоро затронет и другие области науки. Сейчас взялись за одно из самых „перспективных“ направлений. Хотя толком даже не понимают, что это такое, и за гиперзвук выдают абсолютно другое" - с горечью сказал один из ученых в разговоре.
Так оно и есть! Любая ракета гиперзвуковая только в том смысле, что почти все баллистические ракеты — гиперзвуковые, все они развивают скорость, большую чем 5М (это уже гиперзвук). Но Вл Вл этого не знает и с настойчиво известной птицы долдонит о превосходстве российского гиперзвукового оружия! Хотя, как мы знаем, любая боеголовка на заключительной стадии полета достигает гиперзвуковой скорости, тут вообще нет новизны. Этак, и немецкую Фау-2, которая при подлете к цели тоже достигала скорости > 5М, надо записать в гиперзвуковые. Дело не только в скорости, она есть у всех БР, дело в конструкции и возможности полета НЕ по баллистической траектории, что затрудняет поражение.
Напомню, есть два варианта waverider'ов - либо планировать с большой гиперзвуковой скоростью (без двигателя), то есть лететь как glider (планер) на большие расстояния, уравновешивая силу притяжения Земли за счет compression lift, либо лететь благодаря наличию маршевого гиперзвукового ПВРД, создавая подъемную силу за счет аэродинамического обтекания поверхностей аппарата и дополнительную подъемную силу за счет compression lift от ударной волны, возникающей на носовой кромке аппарата, которые уравновешивает силу тяжести и позволяют преодолеть сопротивление среды. Наличие двигателя, при необходимости, дает возможность маневрировать при полёте и лететь НЕ по баллистической траектории, что затрудняет перехват. Это рассматривалось в первой части.
Ракеты Кинжал и Орешник, которые так активно пиарил В. Путин, это обычные БР, не имеющие никакого отношения к вэйврайдерам и вообще к гиперзвуковому оружию, но Вл Влчу это невдомёк.
Орешник вообще одноразовый пропагандистский трюк (читай тут).
Как указывают адвокаты , цель работы ФСБ в таких делах – создать видимость, что за российскими разработками в области гиперзвуковых технологий охотятся шпионы: "Потешить ЭГО, показать, что российские гиперзвуковые ракеты – лучшие в мире и супостаты их пытаются украсть".
Прошу и впредь действовать на этом важнейшем направлении предельно собранно и эффективно, пресекать попытки получить доступ зарубежных разведок к сведениям политического, экономического, технологического и оборонного характера
ФСБ не принимает во внимание, что якобы секретные сведения перед отправкой проходили всевозможные комиссии, состоящие большей частью из них, и никто не нашел никаких тайн. Это же беда. Свыше поставлена задача - показать, что за российскими исследованиями и разработками охотятся все разведки мира ибо путинская Россия впереди планеты. Вот спецслужбы ее выполняют как умеют - сажают невиновных - многочисленные обращения сослуживцев тому родтверждение.
С 2018 года по делу о госизмене и гиперзвуке в России арестовали как минимум 20 ученых.
Неуместное сравнение
Повторю, зная все детали этой масштабной работы, скажу, что создание "Авангарда" сравнимо с созданием первого искусственного спутника Земли
А вот это совсем ни в какие ворота! Принижать достижение творцов советской космонавтики и Юрия Гагарина не следовало бы. Это уже хлестаковщина, это сродни "с Пушкиным на дружеской ноге", это, как минимум, неуместно и неумно.
Есть ли Авангард в реале? Американцы приняли информацию о "пусках" Авангарда с хладнокровием удава. Их не проведешь, прекрасно знают убогое состояние нашего ВПК, нашей науки, hi-tech-отраслей и отсутствие квалифицированных кадров. Прекрасно знают требуемый уровень и науки и производства.
Для того, чтобы более основательно познакомиться с проблемами гиперзвукового планирующего полета рассмотрим полёты HTV-2.
DARPA Falcon HTV-2
Проект Falcon HTV-2 был одним из ключевых элементов программы DARPA Falcon (Force Application and Launch from Continental United States), направленной на разработку технологий как для гиперзвуковых полётов, так и для недорогих систем запуска малых спутников. Программа была запущена в 2003 году под руководством DARPA при финансировании со стороны ВВС США и Министерства обороны. Ключевыми отраслевыми партнерами при разработке гиперзвуковых летательных аппаратов и систем запуска в рамках программы были компании Boeing и Lockheed Martin.
Концепция HTV-2 предполагала создание беспилотного гиперзвукового аппарата, способного развивать скорость до 20 Махов и преодолевать огромные расстояния за короткое время. Такой аппарат мог бы использоваться как в военных, так и в разведывательных целях, предоставляя платформу для нанесения высокоточных ударов или сбора разведывательной информации с беспрецедентной скоростью.
Аппарат также предназначался для отработки технологий, которые в конечном итоге могут быть применены в будущих системах вооружения, включая передовые ПКМ, системы тепловой защиты и автономное управление полётом на громадной скорости.
Четырёхступенчатая ракета-носитель, предназначенная для запуска на низкую околоземную орбиту высотой 185 км и наклонением 28,5° полезной нагрузки массой до 1725 кг. Аналогично Минотавру-3 разработана на базе 3-х маршевых твердотопливных ступеней, выведенных из эксплуатации МБР Peacekeeper.
4-ая ступень Orion 38 (подобно Минотавру-1), взята из состава ракеты-носителя Pegasus, головной обтекатель взят с РН Таурус.
Технические характеристики
- РН - 4-ступенчатая ракета Minotaur IV. Головной обтекатель с РН «Таурус»
- гиперзвуковой полет за счет планирования (glider)
- Высота полета, верхние слои атмосферы от 30 до 100 км
- Скорость полета 17… 22 М (5,1 … 6,6 км/с)
- Дальность полета ограничена стойкостью теплозащиты, не менее 8 000 км
- диаметр аппарата, в пределах головного обтекателя, не более 2,34 м
- длина аппарата, в пределах длины головного обтекателя, не более 6 м
- масса, не более 1725 кг
- ожидаемый аэродинамический нагрев поверхности: 1930 °C
- управление полётом автономное
HTV-2 имел обтекаемые формы, стреловидный корпус с острыми передними кромками, что помогало уменьшить сопротивление и улучшить аэродинамическую устойчивость во время полета. В конструкцию ЛА была заложена аэродинамика гиперзвукового планирования.
Острые углы и гладкие поверхности фюзеляжа HTV-2 были оптимизированы для минимизации турбулентности и обеспечения плавного скольжения в атмосфере.
Система тепловой защиты была спроектирована таким образом, чтобы быстро рассеивать тепло, предотвращая его накопление на поверхности ЛА. Материалы теплозащиты включали углерод-углеродные композиты и жаропрочные сплавы, которые были выбраны за их способность выдерживать высокие температуры без деградации. Кроме того, форма ЛА была разработана таким образом, чтобы равномерно распределять тепло по его поверхности, сводя к минимуму риск возникновения локальных горячих точек, которые могли бы привести к разрушению конструкции.
HTV-2 также был спроектирован с высоко автономной системой управления полётом, исходя из экстремальных скоростей и высот, на которых действовал аппарат. Был задействован сложный набор бортовых датчиков и авионики для отслеживания траектории полёта, её корректировки и поддержания устойчивости. Система управления полётом была разработана для корректировки угла атаки и крена аппарата в режиме реального времени, обеспечивая сохранение курса во время гиперзвукового планирования.
Процесс отделения от 4-ой ступени был тщательно рассчитан, чтобы аппарат вошел в атмосферу под правильным углом для дальнейшего расчетного гиперзвукового планирования.
HTV-2 был запущен с помощью ракеты Minotaur IV, переоборудованной для этих целей. Ракета доставила HTV-2 к границе космоса, где он отделился и начал гиперзвуковое планирование в атмосфере Земли. Повторюсь, полет без двигателя ; HTV-2 полагался исключительно свою аэродинамическую конструкцию для поддержания скорости в 20 Махов при планировании и уравновешивания силы земного притяжения.
Высота полёта HTV-2 варьировалась от 30 до 100 километров (от 19 до 62 миль), что соответствует верхним слоям атмосферы. На этих высотах аэродинамическое сопротивление меньше из-за разрежённого воздуха, что позволяло аппарату поддерживать высокую скорость.
Но даже в разреженной атмосфере интенсивное трение между поверхностью аппарата и воздухом создавало высокие температуры - 1927 °C (3500 °F) - это предельная температура, с которой могла справиться система тепловой защиты аппарата.
Что касается маневренности, HTV-2 был спроектирован с ограниченным управлением траекторией - используя бортовую авионику и рулевые поверхности можно было внести лишь незначительные корректировки.
И всё равно, в обоих испытательных полетах наблюдались отказы управления по достижению аппаратом максимальной скорости. Почему?
Экстремальные силы, возникающие при гиперзвуковом полете, в сочетании с непредсказуемым обтеканием аппарата воздушным потоком на скорости в 20 Махов затрудняли точное управление аппаратом.
Даже незначительные смещения ц.т. и ц.д. приводят к появлению значительных моментов, которые трудно парировать.
1-ый полет в апреле 2010 преждевременно завершился из-за потери управления примерно через девять минут.
Наиболее вероятной причиной неудачного запуска DARPA считает недостаток системы управления полётом — неправильно установленный центр тяжести ЛА, а также недостаточная подвижность рулей высоты и стабилизаторов. Предположительно, в полете ракета стала поворачиваться вокруг продольной оси; при этом ограниченная система управления не позволила устранить вращение и когда оно достигло предельного значения, установленного в программе, аппарат был переведён в пике и упал в океан.
2-ой полёт Falcon HTV-2 состоялся 11 августа 2011 также с авиабазы Ванденберг. Ракета доставила аппарат выше линии Кармана, где он успешно отстыковался и должен был планировать вниз, развивая свою максимальную скорость. Если на прошлых испытаниях Falcon исчез с экранов радаров на 9-й минуте полета, в этот же раз все системы сигнализировали о нормальной работе и на 10-й и даже на 20-й минутах. Из поля зрения беспилотник пропал на 26-й минуте полёта. Тем не менее, учёным и инженерам все же удалось добиться контролируемого полета аппарата на скорости в 20 Махов, правда, на такой скорости HTV-2 в ходе испытания летел около трех минут. После 7 месяцев анализа результатов пришли к выводу, что серия возникших паразитных ударных волн привела к отслоению больших участков термо-оболочки.
Итак, оба испытательных полёта, проведённых в 2010 и 2011 годах, были преждевременно завершены из-за потери управления в условиях экстремального нагрева и аэродинамической нестабильности.
Эти проблемы управления выявили сложность поддержания гиперзвукового полёта на столь экстремальных скоростях. При скорости 20 Махов даже незначительная аэродинамическая нестабильность может привести к катастрофическим последствиям, поскольку силы и моменты, действующие на аппарат, становятся крайне непредсказуемыми.
Интенсивный нагрев также представляет собой серьёзную проблему, поскольку даже современные системы тепловой защиты способны выдерживать и отводить лишь ограниченное количество тепла, прежде чем материалы начнут разрушаться и выходить из строя.
Теоретически HTV-2 мог преодолеть тысячи миль всего за несколько минут, но практическая дальность полёта была ограничена поддержанием управляемости в условиях аэродинамической нестабильности и стойкостью тепловой защиты.
Как видим у Штатов были значительные проблемы, а у российского ВПК и гаранта нет. Хотя у американцев всё в порядке как с современным оборудованием, так и с передовыми hi-tech - технологиями, перед Штатами открыты все рынки. Это заставляет по другому отнестись к фразе гаранта "Крылатый блок при этом надежно управляется". На скорости в 27 Махов.
В России на данный момент серийно работают с техпроцессами 65 нм, но к 2027 планируется освоить серийное производство микропроцессоров по технологическим нормам в 28 нм (весь мир уже лет двадцать работает). Штатам благодаря Samsung и TSMC и Intel давно доступны технологии в 7 нм - то есть у Штатов быстродействие выше на порядки, они способны обеспечить свои системы управления необходимыми вычислительными мощностями. Наши возможности путинской России ограничены и технологии отсталые, 65 нм это совсем не 7 нм. И тем не менее мы впереди планеты всей. Нет уверенности, что в гиперзвуке. На этом можно поставить точку и забыть не только о "надёжном" управлении, но и вообще о российском гиперзвуке.
Хотя испытательные полёты HTV-2 не достигли всех поставленных целей, они предоставили ценные данные о характере гиперзвукового планирования глайдера и выявили технические проблемы, которые необходимо решить в будущих системах. К ним, в первую очередь, относится сохранение управляемости на экстремальных скоростях, противодействие интенсивному нагреву при длительном полете в атмосфере, и обеспечение структурной целостности и работоспособности аппарата в таких экстремальных условиях.
Программа HTV-2 не подразумевала создание боеспособной системы оружия. Ее целью было исследование технологий, необходимых для будущих гиперзвуковых систем.
Программа помогла выявить ключевые технические проблемы, связанные с гиперзвуковыми планирующими аппаратами, включая аэродинамическую устойчивость, тепловую защиту и управление полетом на экстремальных скоростях. Данные, собранные во время полетов HTV-2, были использованы для поддержки текущих исследований и разработок в области гиперзвуковых технологий, особенно в связи с продолжающимися разработками американских военных различных систем гиперзвукового оружия.
Такой аппарат теоретически мог бы нанести точный удар по любой точке мира менее чем за час, что делает его идеальной платформой для миссии «быстрого глобального удара» Вооруженных сил США. Цель этой миссии — предоставить США возможность быстро реагировать на возникающие угрозы, такие как террористическая деятельность, распространение оружия массового уничтожения (ОМУ) или необходимость нейтрализации особо важных целей в труднодоступных местах.
Какой же вывод?
Исключительная скорость ГЛА в сочетании с его способностью планировать в верхних слоях атмосферы без использования двигателя после разгонного участка сделают его привлекательным кандидатом для дальнейшей разработки в качестве потенциального гиперзвукового ударного оружия в случае решения проблем с управлением и тепловой защитой.
Ключевой фактор военного применения ГЛА его гиперзвуковая скорость, благодаря которой можно преодолеть существующие ПРО.
*******************************************************
Литература:
- John D. Anderson «Fundamentals of Aerodynamics»
- Л. Прандтль "Гидроаэромеханика"
- Л. Лойцянский "Механика жидкости и газа"
- Halliday & Resnick «Fundamentals of Physics»
- Bowcutt, Kevin G., Anderson, John D., Jr., and Capriotti, Diego. "Viscous Optimized Hypersonic Waveriders"
- Corda, Stephen and Anderson, John D., Jr. "Viscous Optimized Waveriders Designed from Axisymmetric Flow Fields"
- C. W. Ohlhorst, et. al., Development of X-43A Mach 10 Leading Edges
- Campbell, John M. and Pape, Garry R. "North American XB-70 Valkyrie: A Photo Chronicle"
- Philip G. Hill, Carl R. Peterson «Mechanics and thermodynamics of propulsion»
- И. Савельев "Курс общей физики" в 3 т.
- Информация из "мировой паутины" и статьи по теме из открытых научно-технических журналов и обозрений.
- Послание Федеральному собранию президент РФ от 1 марта 2018 с презентацией вооружений, в т. ч. планирующего блока "Авангард"
******************************************************************************
Первая часть о волнолётах - жми сюда.
Об Орешнике - читай здесь
О Кинжале - жми сюда
О МБР Сармат - тут.
О лазерном оружии - читай здесь.
**********************************************************************************
P.S. Я заблокирован на Дзене (виден только подписчикам), поэтому если с вашей помощью подпишется и прочтёт еще кто-то, буду признателен. А не прочтет и ладно, тоже хорошо.