Dòng chính siêu âm
Những khoảnh khắc lịch sử quan trọng nhất của thế kỷ XXI chắc chắn sẽ được bổ sung với sự phát triển và áp dụng vũ khí siêu thanh. Con át chủ bài vô điều kiện này ngang hàng với các hệ thống răn đe hạt nhân. Xét về mức độ phức tạp và các nguồn lực cần thiết, công nghệ hạt nhân và công nghệ siêu thanh có nhiều điểm giống nhau. Để phát triển các phương tiện có khả năng tăng tốc tới tốc độ Mach 5-10, cần phải có các phương pháp và giải pháp không tầm thường. Đồng thời, về lý thuyết, mọi thứ tương đối đơn giản.
Điều chính trong bất kỳ tên lửa nào là hệ thống đẩy. Đối với các phương tiện siêu thanh, động cơ có chất oxy hóa trên bo mạch hoặc ramjets được sử dụng. Ví dụ về cái trước có thể được tìm thấy trong hệ thống tên lửa Kinzhal, và động cơ phản lực được sử dụng trong tàu Zircons nổi tiếng của Nga. Đồng thời, bản thân động cơ ramjet còn xa mới lạ. Sơ đồ giản đồ được đề xuất vào năm 1913 bởi René Lauren, người Pháp. Động cơ không có cụm máy nén, và áp suất cần thiết trong buồng đốt được hình thành bằng cách hãm dòng khí ở tốc độ siêu âm. Nhược điểm chính của giải pháp này là khó làm việc ở tốc độ cận âm truyền thống. Ngay cả khi các kỹ sư cung cấp một động cơ ramjet có khả năng bay ở các chế độ như vậy, hiệu suất sẽ không vượt quá 5%. Và việc khởi động động cơ mà không có bộ tăng tốc bổ sung trong trường hợp này nói chung là không thể. Thông thường, một nguồn cung cấp chất oxy hóa được cung cấp trên máy bay, cho phép động cơ hồi sinh và đạt được tốc độ cần thiết. Chuyến bay siêu thanh ở tốc độ khoảng M = 3 là "thoải mái" nhất đối với động cơ phản lực. Hiệu suất nhiệt gần đạt mức kỷ lục 64% và nhiệt độ xung quanh không quá quan trọng đối với hoạt động. Khó khăn bắt đầu khi chuyển sang tốc độ trên 5 con số Mach. Điều quan trọng nhất là nhiệt độ khổng lồ - lên đến 1960 độ C. Điều này đòi hỏi vật liệu độc đáo. Ví dụ, NPO Mashinostroenia đang phát triển toàn bộ lớp hợp kim titan chịu nhiệt cho tên lửa siêu thanh của Nga. Nhân tiện, đây là lợi thế công nghệ của Nga - ngành công nghiệp quốc phòng đã học cách sử dụng một loại titan rất tinh xảo từ thời Liên Xô. Thiết kế của động cơ phản lực siêu âm còn phức tạp hơn bởi dòng khí siêu âm trong buồng đốt.
Sự bất khả thi của các cuộc thử nghiệm trên mặt đất được thêm vào kho tàng những khó khăn về siêu âm. Việc tạo ra một đường hầm gió có tốc độ 5-10 Mach trên đất liền với trình độ công nghệ hiện nay là rất khó, nếu không muốn nói là không thể. Và bất kỳ cuộc thử nghiệm tên lửa siêu thanh nào cũng kết thúc bằng việc phá hủy các nguyên mẫu. Về nhiều mặt, điều này tương tự như các thí nghiệm với đạn dược, chỉ khác là mức độ chi phí cao hơn gấp nhiều lần.
Bầy siêu âm
Nga là nước dẫn đầu thế giới trong lĩnh vực công nghệ siêu âm nối tiếp. Và đây không phải là sự dũng cảm tầm thường - hầu hết các hãng truyền thông nước ngoài đều đồng ý với điều này. Đúng vậy, họ không quên đề cập đến công lý lịch sử theo quan điểm của họ. Những người đầu tiên trong lĩnh vực siêu âm thanh là Đức Quốc xã với công nghệ V-2, sau đó người Mỹ đã thử nghiệm với các thiết bị tương tự - X-15, X-43 và Lockheed X-17. Cuối cùng, Trung Quốc đã giới thiệu tên lửa DF-17 vào mùa thu năm 2019. Phạm vi bay của thiết bị khoảng 2,5 nghìn km với tốc độ Mach 5. Đồng thời, DF-17 dựa trên khung gầm bánh lốp, điều này làm phức tạp nghiêm trọng khả năng phát hiện và phản ứng của nó.
Một loại máy bay khác của quân đội Trung Quốc là siêu thanh Starry Sky-2 - "Bầu trời đầy sao-2". Người Mỹ, đóng vai trò là kẻ tụt hậu trong trường hợp này, cho rằng vào năm 2018, tên lửa đã đạt vận tốc Mach 6 ở độ cao 30 km. Sự phát triển siêu thanh của Trung Quốc, cùng với của Nga, hiện đang đi trước phần còn lại, và các kỹ sư có thể đủ khả năng để dự đoán tương lai.
Vì vậy, các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Bắc Kinh vào năm 2020 đã gợi ý rằng bước tiếp theo trong quá trình phát triển siêu âm thanh sẽ là một loạt các máy bay không người lái. Tương tự hoàn toàn với sự phát triển của máy bay không người lái gây sốc và trinh sát, biến trên bầu trời thành một "trí tuệ tập thể". Với khả năng của trí thông minh nhân tạo, ngay cả những máy bay không người lái thông thường có cánh quạt, được lắp ráp thành bầy đàn, cũng gây ra một cú sốc tự nhiên. Và ở đây Trung Quốc dự đoán sự xuất hiện của các bầy siêu âm.
Những câu nói như vậy không được ném ra một cách vô ích. Hoặc Bắc Kinh đang thực hiện công việc thích hợp, hoặc họ đang cố gắng kiểm tra vùng biển và theo dõi phản ứng của những kẻ thù tiềm tàng. Có thể là như vậy, có rất nhiều trở ngại cơ bản đối với một quyết định như vậy. Nhiều người trong số họ đã được giải quyết một phần. Trước hết, đây là những tải trọng nhiệt và sốc mạnh nhất lên cơ thể và nhồi các thiết bị chỉ với một thao tác nhỏ nhất khi cường độ âm thanh. Điều này đòi hỏi các vật liệu độc đáo cũng như các thiết bị điện tử chịu sốc và chịu nhiệt. Một vật thể siêu âm di chuyển trong một lớp plasma nhiệt độ cao, thực tế không thể xuyên qua được đối với sóng vô tuyến. Nếu các tên lửa đơn lẻ có thể di chuyển theo một lộ trình định trước mà không liên lạc với "trung tâm" ở chế độ siêu thanh, thì điều này là không đủ đối với một nhóm tên lửa. Nó yêu cầu giao tiếp tốc độ cao giữa các máy bay không người lái riêng lẻ. Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Bắc Kinh gợi ý về việc phát triển mạng di động của riêng họ cho trí tuệ nhân tạo trong các bầy siêu thanh.
Tôi phải nói rằng những câu chuyện quân sự hóa như vậy từ các đối thủ tiềm tàng đã gây ấn tượng mạnh với Hoa Kỳ. Ngoài các chương trình phát triển vũ khí siêu thanh của riêng mình, Lầu Năm Góc đang tài trợ cho các hệ thống phát hiện tên lửa của đối phương. Ý tưởng là tìm kiếm những vật thể siêu nhanh như vậy từ quỹ đạo gần trái đất bằng cách sử dụng camera hồng ngoại - sau cùng, nhiệt độ vài nghìn độ cho thấy các phương tiện siêu thanh. Giờ đây, L3Harris đang thực hiện điều này với khoản tài trợ của Lầu Năm Góc trị giá 121 triệu USD.
Curtiss-Wright cung cấp dịch vụ cho quân đội Mỹ trong việc phát triển thiết bị điện tử cho tên lửa siêu thanh. Các kỹ sư Mỹ cho rằng các yêu cầu chính đối với chip và thiết bị điện tử sẽ là: kích thước thu nhỏ, khả năng chịu nhiệt, tiêu thụ điện năng khiêm tốn, khả năng làm việc ở áp suất thấp và khả năng chống sốc. Theo các nhà phát triển, quân đội phải chuyển sang các nhà phát triển dân sự, vì chỉ họ mới có đủ năng lực cần thiết trong lĩnh vực thu nhỏ và giảm tiêu thụ năng lượng của các thành phần điện tử. Nó đủ để nhớ lại sự phát triển của điện thoại di động. Về vấn đề này, càng khó hơn đối với các thợ chế tạo súng của Nga - hầu như không có vi điện tử dân dụng nào do chính họ sản xuất trong nước.
Tiền lệ của Trung Quốc với các kế hoạch về một bầy siêu thanh đưa ra các quy tắc mới cho sự phát triển của công nghệ quân sự. Các quốc gia có công nghệ phù hợp có thể trở thành nhà lập pháp trong lĩnh vực này. Và điều này có nghĩa là - con lắc của cân bằng vũ khí thế giới sẽ lắc lư theo hướng nguy hiểm. Chúng tôi chỉ có thể hy vọng rằng theo hướng của Nga.
