Cuộc cạnh tranh để phát triển tốc độ siêu thanh của hàng không bắt đầu trong Chiến tranh Lạnh. Trong những năm đó, các nhà thiết kế và kỹ sư của Liên Xô, Mỹ và các nước phát triển khác đã thiết kế ra loại máy bay mới có khả năng bay nhanh gấp 2-3 lần tốc độ âm thanh. Cuộc chạy đua tốc độ đã tạo ra nhiều khám phá về khí động học khí quyển và nhanh chóng đạt đến giới hạn về khả năng thể chất của phi công và chi phí chế tạo máy bay. Do đó, các phòng thiết kế tên lửa là những người đầu tiên làm chủ được siêu âm trong thế hệ con của họ - tên lửa đạn đạo xuyên lục địa (ICBM) và các phương tiện phóng. Khi phóng vệ tinh vào quỹ đạo gần trái đất, tên lửa đã phát triển tốc độ 18.000 - 25.000 km / h. Điều này vượt xa các thông số giới hạn của máy bay siêu thanh nhanh nhất, cả dân dụng (Concorde = 2150 km / h, Tu-144 = 2300 km / h) và quân sự (SR-71 = 3540 km / h, MiG-31 = 3000 km / giờ).
Riêng tôi, tôi muốn lưu ý rằng khi thiết kế tiêm kích đánh chặn siêu thanh MiG-31, nhà thiết kế máy bay G. E. Lozino-Lozinsky đã sử dụng các vật liệu tiên tiến (titan, molypden, v.v.) trong thiết kế khung máy bay, cho phép máy bay đạt độ cao bay có người lái kỷ lục (MiG-31D) và tốc độ tối đa 7000 km / h trong bầu khí quyển. Năm 1977, phi công thử nghiệm Alexander Fedotov đã lập kỷ lục thế giới tuyệt đối về độ cao bay - 37650 mét trên chiếc MiG-25 tiền nhiệm (để so sánh, SR-71 có độ cao bay tối đa là 25929 mét). Thật không may, động cơ cho các chuyến bay ở độ cao lớn trong bầu khí quyển rất hiếm vẫn chưa được tạo ra, vì những công nghệ này mới chỉ được phát triển trong phạm vi sâu của các viện nghiên cứu và phòng thiết kế của Liên Xô trong khuôn khổ nhiều công trình thử nghiệm.
Một giai đoạn mới trong sự phát triển của công nghệ siêu vượt âm là các dự án nghiên cứu nhằm tạo ra các hệ thống hàng không vũ trụ kết hợp các khả năng của hàng không (nhào lộn trên không và cơ động, hạ cánh trên đường băng) và tàu vũ trụ (đi vào quỹ đạo, bay theo quỹ đạo, quay quanh quỹ đạo). Ở Liên Xô và Hoa Kỳ, các chương trình này đã được thực hiện một phần, cho thế giới thấy các máy bay quỹ đạo không gian "Buran" và "Tàu con thoi".
Tại sao một phần? Thực tế là việc phóng máy bay lên quỹ đạo được thực hiện bằng phương tiện phóng. Chi phí rút lui là rất lớn, khoảng 450 triệu USD (theo chương trình Tàu con thoi), cao hơn nhiều lần so với chi phí của loại máy bay quân sự và dân sự đắt tiền nhất, và không cho phép chế tạo máy bay quỹ đạo thành sản phẩm đại trà. Nhu cầu đầu tư số tiền khổng lồ vào việc tạo ra cơ sở hạ tầng cung cấp các chuyến bay liên lục địa cực nhanh (vũ trụ, trung tâm điều hành bay, tổ hợp nạp nhiên liệu) cuối cùng đã chôn vùi triển vọng vận chuyển hành khách.
Khách hàng duy nhất, ít nhất là bằng cách nào đó quan tâm đến phương tiện siêu thanh, là quân đội. Đúng vậy, sự quan tâm này có tính chất nhiều tập. Các chương trình quân sự của Liên Xô và Hoa Kỳ để chế tạo máy bay vũ trụ đã đi theo những con đường khác nhau. Chúng được thực hiện nhất quán ở Liên Xô: từ dự án tạo ra một PKA (tàu vũ trụ bay) đến MAKS (hệ thống vũ trụ hàng không đa năng) và Buran, một chuỗi cơ sở khoa học và kỹ thuật nhất quán và liên tục được xây dựng, trên cơ sở đó nền tảng của các chuyến bay thử nghiệm trong tương lai của nguyên mẫu máy bay siêu thanh.
Các phòng thiết kế tên lửa tiếp tục cải tiến ICBM của họ. Với sự ra đời của các hệ thống phòng không và phòng thủ tên lửa hiện đại có khả năng bắn hạ đầu đạn ICBM ở khoảng cách rất xa, các yêu cầu mới bắt đầu được đặt ra đối với các yếu tố hủy diệt của tên lửa đạn đạo. Đầu đạn của các ICBM mới được cho là có thể vượt qua hệ thống phòng không và tên lửa phòng không của đối phương. Đây là cách các đầu đạn xuất hiện có khả năng vượt qua hàng không vũ trụ ở tốc độ siêu âm (M = 5-6).
Sự phát triển của các công nghệ siêu thanh cho đầu đạn (đầu đạn) của ICBM khiến nó có thể bắt đầu một số dự án chế tạo vũ khí siêu thanh phòng thủ và tấn công - động năng (railgun), động (tên lửa hành trình) và không gian (tấn công từ quỹ đạo).
Sự gia tăng của sự cạnh tranh địa chính trị giữa Hoa Kỳ với Nga và Trung Quốc đã làm sống lại chủ đề siêu âm thanh như một công cụ đầy hứa hẹn có khả năng mang lại lợi thế trong lĩnh vực vũ trụ và tên lửa và vũ khí hàng không. Sự quan tâm ngày càng tăng đối với các công nghệ này cũng là do khái niệm gây thiệt hại tối đa cho kẻ thù bằng các phương tiện hủy diệt thông thường (phi hạt nhân), thực tế đang được các nước NATO dẫn đầu là Hoa Kỳ thực hiện.
Thật vậy, nếu bộ chỉ huy quân đội có ít nhất một trăm phương tiện siêu thanh phi hạt nhân có thể dễ dàng vượt qua các hệ thống phòng không và phòng thủ tên lửa hiện có, thì "lý lẽ cuối cùng của các vị vua" này ảnh hưởng trực tiếp đến cán cân chiến lược giữa các cường quốc hạt nhân. Hơn nữa, một tên lửa siêu thanh về lâu dài có thể tiêu diệt các phần tử của lực lượng hạt nhân chiến lược cả từ trên không và từ vũ trụ trong thời gian không quá một giờ kể từ khi đưa ra quyết định cho đến khi mục tiêu bị bắn trúng. Hệ tư tưởng này được đưa vào chương trình quân sự Mỹ Prompt Global Strike (tấn công nhanh toàn cầu).
Một chương trình như vậy có khả thi trên thực tế không? Các đối số "cho" và "chống lại" được chia gần như bằng nhau. Hãy tìm ra nó.
Chương trình đình công toàn cầu được nhắc nhở của Mỹ
khái niệm về Prompt Global Strike (PGS) được thông qua vào những năm 2000 theo sáng kiến của Bộ chỉ huy Lực lượng Vũ trang Hoa Kỳ. Yếu tố quan trọng của nó là khả năng thực hiện một cuộc tấn công phi hạt nhân ở bất kỳ đâu trên thế giới trong vòng 60 phút sau khi đưa ra quyết định. Công việc trong khuôn khổ của khái niệm này đang được tiến hành đồng thời theo nhiều hướng.
Hướng đầu tiên của PGS, và thực tế nhất từ góc độ kỹ thuật, là việc sử dụng ICBM với đầu đạn phi hạt nhân có độ chính xác cao, bao gồm cả các tên lửa chùm, được trang bị một loạt bom, đạn con. ICBM trên biển Trident II D5 được chọn làm nơi phát triển theo hướng này, mang theo các loại bom, đạn con có tầm bắn tối đa lên tới 11.300 km. Tại thời điểm này, công việc đang được tiến hành để giảm CEP của đầu đạn xuống giá trị 60-90 mét.
Hướng thứ hai của PGS tên lửa hành trình siêu thanh chiến lược (SGCR) được lựa chọn. Trong khuôn khổ của khái niệm đã được thông qua, chương trình con X-51A Waverider (SED-WR) đang được triển khai. Theo sáng kiến của Không quân Hoa Kỳ và sự hỗ trợ của DARPA, kể từ năm 2001, việc phát triển tên lửa siêu thanh đã được Pratt & Whitney và Boeing thực hiện.
Kết quả đầu tiên của công việc đang tiến hành là sự xuất hiện của một nhà trình diễn công nghệ vào năm 2020 với một động cơ phản lực siêu âm được lắp đặt (động cơ scramjet). Theo các chuyên gia, máy bay SGKR với động cơ này có thể có các thông số: tốc độ bay M = 7-8, tầm bay tối đa 1300-1800 km, độ cao bay 10-30 km.
Vào tháng 5 năm 2007, sau khi xem xét chi tiết tiến độ công việc trên X-51A "WaveRider", các khách hàng quân sự đã chấp thuận dự án tên lửa này. Boeing X-51A WaveRider thử nghiệm SGKR là một tên lửa hành trình cổ điển với một động cơ phản lực cánh và một bộ phận đuôi bốn công xôn. Các vật liệu và độ dày của lớp bảo vệ nhiệt thụ động đã được lựa chọn phù hợp với các ước tính đã tính toán của thông lượng nhiệt. Mô-đun mũi tên lửa được làm bằng vonfram với lớp phủ silicon, có thể chịu nhiệt động năng lên đến 1500 ° C. Ở bề mặt dưới của tên lửa, nơi có nhiệt độ dự kiến lên tới 830 ° C, gạch men do Boeing phát triển cho chương trình Tàu con thoi được sử dụng. Tên lửa X-51A phải đáp ứng các yêu cầu về khả năng tàng hình cao (RCS không quá 0,01 m2). Để tăng tốc sản phẩm đến tốc độ tương ứng với M = 5, người ta định lắp đặt song song một bộ tăng tốc tên lửa đẩy chất rắn.
Nó có kế hoạch sử dụng máy bay hàng không chiến lược của Mỹ làm tàu sân bay chính của SGKR. Hiện vẫn chưa có thông tin về việc các tên lửa này sẽ được triển khai như thế nào - dưới cánh hoặc bên trong thân máy bay của chiến lược gia.
Lĩnh vực thứ ba của PGS là các chương trình tạo ra các hệ thống vũ khí động năng tấn công mục tiêu từ quỹ đạo Trái đất. Người Mỹ đã tính toán chi tiết kết quả chiến đấu khi sử dụng một thanh vonfram dài khoảng 6 mét, đường kính 30 cm, thả khỏi quỹ đạo và đâm vào một vật thể trên mặt đất với tốc độ khoảng 3500 m / s. Theo tính toán, một năng lượng tương đương với một vụ nổ của 12 tấn trinitrotoluene (TNT) sẽ được giải phóng tại điểm hẹn.
Nền tảng lý thuyết đã khởi đầu cho các dự án về hai phương tiện siêu thanh (Falcon HTV-2 và AHW), sẽ được phóng lên quỹ đạo bằng phương tiện phóng và ở chế độ chiến đấu sẽ có thể lướt trong khí quyển với tốc độ tăng dần khi tiếp cận mục tiêu.. Trong khi những phát triển này đang ở giai đoạn thiết kế sơ bộ và phóng thử nghiệm. Các vấn đề chính cho đến nay vẫn là các hệ thống căn cứ trong không gian (nhóm vũ trụ và nền tảng chiến đấu), hệ thống dẫn đường mục tiêu chính xác cao và đảm bảo bí mật khi phóng lên quỹ đạo (bất kỳ vật thể phóng và quỹ đạo nào đều được mở bởi cảnh báo tấn công tên lửa và kiểm soát không gian của Nga hệ thống). Người Mỹ hy vọng sẽ giải quyết được vấn đề tàng hình sau năm 2019, với việc đưa vào vận hành một hệ thống vũ trụ hàng không có thể tái sử dụng, hệ thống này sẽ phóng một tải trọng lên quỹ đạo "bằng máy bay" bằng hai giai đoạn - một tàu sân bay (dựa trên một chiếc Boeing 747) và một máy bay vũ trụ không người lái (dựa trên nguyên mẫu X-37V).
Hướng thứ tư của PGS là chương trình chế tạo máy bay trinh sát siêu thanh không người lái dựa trên chiếc Lockheed Martin SR-71 Blackbird nổi tiếng.
Một bộ phận của Lockheed, Skunk Works, hiện đang phát triển một UAV đầy hứa hẹn với tên gọi SR-72, có thể tăng gấp đôi tốc độ tối đa của SR-71, đạt giá trị khoảng M = 6.
Việc phát triển máy bay trinh sát siêu thanh là hoàn toàn có cơ sở. Đầu tiên, SR-72, do tốc độ khủng khiếp của nó, sẽ ít bị tổn thương trước các hệ thống phòng không. Thứ hai, nó sẽ lấp đầy những "khoảng trống" trong hoạt động của vệ tinh, kịp thời thu được thông tin chiến lược và phát hiện các tổ hợp ICBM di động, đội hình tàu và các nhóm lực lượng của đối phương trong phạm vi hoạt động.
Hai phiên bản của máy bay SR-72 đang được xem xét - có người lái và không người lái; cũng có thể sử dụng nó như một máy bay ném bom tấn công, một phương tiện mang vũ khí chính xác cao. Rất có thể, tên lửa hạng nhẹ không có động cơ duy trì có thể được sử dụng làm vũ khí, vì nó không cần thiết khi phóng ở tốc độ 6 M. Trọng lượng được giải phóng có khả năng được sử dụng để tăng sức mạnh của đầu đạn. Một nguyên mẫu bay của máy bay Lockheed Martin dự kiến sẽ trình làng vào năm 2023.
Dự án máy bay siêu thanh DF-ZF của Trung Quốc
Vào ngày 27 tháng 4 năm 2016, ấn phẩm của Mỹ "Washington Free Beacon", trích dẫn các nguồn tin trong Lầu Năm Góc, đã thông báo với thế giới về vụ thử lần thứ bảy đối với máy bay siêu thanh DZ-ZF của Trung Quốc. Máy bay được phóng từ sân bay vũ trụ Thái Nguyên (tỉnh Sơn Tây). Theo tờ báo, chiếc máy bay đã thực hiện các động tác ở tốc độ từ 6400 đến 11200 km / h và bị rơi tại một bãi tập ở miền Tây Trung Quốc.
Tờ báo lưu ý: “Theo tình báo Hoa Kỳ, Trung Quốc có kế hoạch sử dụng một máy bay siêu thanh làm đầu đạn hạt nhân có khả năng xuyên thủng các hệ thống phòng thủ tên lửa. "DZ-ZF cũng có thể được sử dụng như một vũ khí có khả năng tiêu diệt mục tiêu ở bất kỳ đâu trên thế giới trong vòng một giờ."
Theo kết quả phân tích toàn bộ loạt thử nghiệm do tình báo Mỹ thực hiện, các vụ phóng máy bay siêu thanh được thực hiện bằng tên lửa đạn đạo tầm ngắn DF-15 và DF-16 (tầm bắn lên tới 1000 km), cũng như tầm trung. - Tầm bắn DF-21 (tầm bắn 1800 km). Không loại trừ việc phát triển thêm các vụ phóng trên ICBM DF-31A (tầm bắn 11.200 km). Theo chương trình thử nghiệm, người ta biết được những điều sau: tách khỏi vật mang ở các tầng trên của khí quyển, thiết bị hình nón có gia tốc lướt xuống và cơ động theo quỹ đạo tiếp cận mục tiêu.
Bất chấp nhiều bài báo của các phương tiện truyền thông nước ngoài rằng máy bay siêu thanh của Trung Quốc (HVA) được thiết kế để tiêu diệt tàu sân bay Mỹ, các chuyên gia quân sự Trung Quốc vẫn nghi ngờ về những tuyên bố đó. Họ chỉ ra một thực tế nổi tiếng là tốc độ siêu thanh của GLA tạo ra một đám mây plasma xung quanh thiết bị, làm cản trở hoạt động của radar trên tàu khi điều chỉnh hướng đi và nhắm vào mục tiêu đang di chuyển như tàu sân bay.
Đại tá Shao Yongling, giáo sư tại Trường Cao đẳng Chỉ huy Lực lượng Tên lửa PLA, nói với China Daily, “Tốc độ và tầm bắn cực cao khiến nó (GLA) trở thành một vũ khí tuyệt vời để tiêu diệt các mục tiêu mặt đất. Trong tương lai, nó có thể thay thế tên lửa đạn đạo xuyên lục địa”.
Theo báo cáo của ủy ban liên quan của Quốc hội Mỹ, DZ-ZF có thể được PLA thông qua vào năm 2020 và phiên bản tầm xa cải tiến của nó vào năm 2025.
Tồn đọng khoa học và kỹ thuật của Nga - máy bay siêu thanh
Hypersonic Tu-2000
Tại Liên Xô, công việc chế tạo máy bay siêu thanh bắt đầu tại Phòng thiết kế Tupolev vào giữa những năm 1970, dựa trên máy bay chở khách nối tiếp Tu-144. Nghiên cứu và thiết kế một loại máy bay có khả năng đạt tốc độ đến M = 6 (TU-260) và tầm bay lên đến 12.000 km, cũng như máy bay xuyên lục địa siêu thanh TU-360. Phạm vi bay của nó được cho là đạt 16.000 km. Một dự án thậm chí còn được chuẩn bị cho một máy bay siêu thanh chở khách Tu-244, được thiết kế để bay ở độ cao 28-32 km với tốc độ M = 4,5-5.
Vào tháng 2 năm 1986, R&D bắt đầu ở Hoa Kỳ về việc tạo ra máy bay vũ trụ X-30 với hệ thống đẩy phản lực khí, có khả năng đi vào quỹ đạo trong một phiên bản một giai đoạn. Dự án Máy bay Không gian Vũ trụ Quốc gia (NASP) nổi bật bởi vô số công nghệ mới, chìa khóa trong số đó là động cơ phản lực siêu âm hai chế độ, cho phép bay với tốc độ M = 25. Theo thông tin mà tình báo Liên Xô nhận được, NASP đang được phát triển cho các mục đích dân sự và quân sự.
Đáp ứng cho sự phát triển của máy bay xuyên khí quyển X-30 (NASP) là các nghị định của chính phủ Liên Xô ngày 27 tháng 1 và ngày 19 tháng 7 năm 1986 về việc tạo ra một loại tương đương với máy bay hàng không vũ trụ của Mỹ (VKS). Vào ngày 1 tháng 9 năm 1986, Bộ Quốc phòng đã ban hành các điều khoản tham chiếu cho máy bay vũ trụ tái sử dụng một giai đoạn (MVKS). Theo điều khoản tham chiếu này, MVKS được cho là đảm bảo vận chuyển hàng hóa lên quỹ đạo gần trái đất một cách hiệu quả và tiết kiệm, vận chuyển xuyên lục địa xuyên khí quyển tốc độ cao và giải pháp cho các nhiệm vụ quân sự, cả trong khí quyển và không gian gần. Trong số các tác phẩm do Phòng thiết kế Tupolev, Phòng thiết kế Yakovlev và NPO Energia gửi cho cuộc thi, dự án Tu-2000 đã được chấp thuận.
Theo kết quả của các nghiên cứu sơ bộ trong chương trình MVKS, một nhà máy điện đã được lựa chọn dựa trên các giải pháp đã được kiểm chứng và chứng minh. Động cơ phản lực không khí (VRM) hiện có, sử dụng không khí trong khí quyển, có giới hạn về nhiệt độ, chúng được sử dụng trên máy bay có tốc độ không vượt quá M = 3 và động cơ tên lửa phải mang một lượng lớn nhiên liệu trên máy bay và không thích hợp cho các chuyến bay kéo dài trong bầu khí quyển. … Do đó, một quyết định quan trọng đã được đưa ra - để máy bay có thể bay với tốc độ siêu thanh và ở mọi độ cao, động cơ của nó phải có các tính năng của cả công nghệ hàng không và vũ trụ.
Hóa ra hợp lý nhất cho máy bay siêu thanh là động cơ phản lực (ramjet engine), trong đó không có bộ phận quay, kết hợp với động cơ phản lực (turbojet engine) để tăng tốc. Người ta cho rằng động cơ phản lực chạy bằng hydro lỏng là thích hợp nhất cho các chuyến bay ở tốc độ siêu âm. Động cơ tăng áp là động cơ tuốc bin phản lực chạy bằng dầu hỏa hoặc hydro lỏng.
Kết quả là, sự kết hợp của một động cơ tuốc bin phản lực tiết kiệm hoạt động ở dải tốc độ M = 0-2,5, động cơ thứ hai - động cơ phản lực, tăng tốc máy bay lên M = 20 và động cơ đẩy chất lỏng để đi vào quỹ đạo (gia tốc tới tốc độ vũ trụ đầu tiên 7, 9 km / s) và cung cấp các thao tác trên quỹ đạo.
Do sự phức tạp của việc giải quyết một loạt các vấn đề khoa học, kỹ thuật và công nghệ để tạo ra một MVKS một giai đoạn, chương trình được chia thành hai giai đoạn: chế tạo một máy bay siêu thanh thử nghiệm với tốc độ bay lên đến M = 5. -6, và sự phát triển của một nguyên mẫu của VKS quỹ đạo, cung cấp một thử nghiệm bay trong toàn bộ các chuyến bay tầm xa, cho đến đi bộ ngoài không gian. Ngoài ra, ở giai đoạn thứ hai của công việc MVKS, người ta đã lên kế hoạch tạo ra các phiên bản của máy bay ném bom không gian Tu-2000B, được thiết kế như một máy bay hai chỗ ngồi với tầm bay 10.000 km và trọng lượng cất cánh 350. tấn. Sáu động cơ chạy bằng hydro lỏng được cho là cung cấp tốc độ M = 6-8 ở độ cao 30-35 km.
Theo các chuyên gia của OKB im. A. N. Tupolev, chi phí xây dựng một VKS được cho là khoảng 480 triệu đô la, theo giá năm 1995 (với chi phí phát triển là 5, 29 tỷ đô la). Chi phí ước tính của vụ phóng được cho là 13,6 triệu USD, với số lần phóng 20 lần mỗi năm.
Lần đầu tiên một mô hình của máy bay Tu-2000 được trưng bày tại triển lãm "Mosaeroshow-92". Trước khi công việc bị dừng vào năm 1992, Tu-2000 đã được chế tạo: hộp cánh làm bằng hợp kim niken, các bộ phận thân máy bay, thùng nhiên liệu đông lạnh và đường dẫn nhiên liệu composite.
Nguyên tử M-19
Một "đối thủ" lâu năm trong lĩnh vực máy bay chiến lược của OKB im. Tupolev - Nhà máy chế tạo máy thử nghiệm (nay là EMZ được đặt theo tên Myasishchev) cũng tham gia vào việc phát triển hệ thống hội nghị truyền hình một giai đoạn trong khuôn khổ R&D "Kholod-2". Dự án được đặt tên là "M-19" và được cung cấp để xây dựng các chủ đề sau:
Chủ đề 19-1. Tạo phòng thí nghiệm bay với nhà máy điện sử dụng nhiên liệu hydro lỏng, phát triển công nghệ làm việc với nhiên liệu đông lạnh;
Chủ đề 19-2. Công việc thiết kế và kỹ thuật để xác định sự xuất hiện của một máy bay siêu thanh;
Chủ đề 19-3. Công việc thiết kế và kỹ thuật để xác định sự xuất hiện của một hệ thống hội nghị truyền hình đầy hứa hẹn;
Chủ đề 19-4. Công việc thiết kế và kỹ thuật để xác định sự xuất hiện của các phương án thay thế
VKS với hệ thống đẩy hạt nhân
Công việc về VKS đầy hứa hẹn được thực hiện dưới sự giám sát trực tiếp của Tổng thiết kế V. M. Myasishchev và General Designer A. D. Tohuntsa. Để thực hiện các thành phần của R&D, các kế hoạch làm việc chung với các doanh nghiệp của Bộ Công nghiệp Hàng không Liên Xô đã được phê duyệt, bao gồm: TsAGI, TsIAM, NIIAS, ITAM và nhiều người khác, cũng như với Viện Nghiên cứu của Viện Hàn lâm Khoa học và Bộ Quốc phòng.
Sự xuất hiện của VKS một tầng M-19 được xác định sau khi nghiên cứu nhiều phương án thay thế cho cách bố trí khí động học. Về nghiên cứu các đặc tính của nhà máy điện kiểu mới, các mô hình máy bay phản lực được thử nghiệm trong các đường hầm gió với tốc độ tương ứng với các số M = 3-12. Để đánh giá hiệu quả của VKS trong tương lai, các mô hình toán học của hệ thống của bộ máy và nhà máy điện liên hợp có động cơ tên lửa hạt nhân (NRE) cũng được đưa ra.
Việc sử dụng hệ thống hàng không vũ trụ với hệ thống đẩy hạt nhân kết hợp ngụ ý mở rộng cơ hội khám phá chuyên sâu cả không gian gần trái đất, bao gồm quỹ đạo địa tĩnh từ xa và không gian sâu, bao gồm cả Mặt trăng và không gian cận Mặt trăng.
Sự hiện diện của hệ thống lắp đặt hạt nhân trên tàu VKS cũng sẽ giúp VKS có thể sử dụng nó như một trung tâm năng lượng mạnh mẽ để đảm bảo hoạt động của các loại vũ khí không gian mới (vũ khí chùm, chùm, các phương tiện ảnh hưởng đến điều kiện khí hậu, v.v.).
Hệ thống đẩy kết hợp (KDU) bao gồm:
Động cơ tên lửa hạt nhân hành quân (NRM) dựa trên lò phản ứng hạt nhân có bảo vệ bức xạ;
10 động cơ tuốc bin phản lực chuyển tiếp (DTRDF) với bộ trao đổi nhiệt ở mạch bên trong và bên ngoài và bộ đốt sau;
Động cơ phản lực siêu âm (động cơ scramjet);
Hai bộ tăng áp để bơm hydro qua các bộ trao đổi nhiệt DTRDF;
Đơn vị phân phối với các tổ máy phản lực cánh quạt, bộ trao đổi nhiệt và van đường ống, hệ thống điều khiển cung cấp nhiên liệu.
Hydro được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ DTRDF và scramjet, đồng thời nó cũng là chất lỏng hoạt động trong một vòng khép kín của NRE.
Ở dạng hoàn thiện, khái niệm M-19 trông như thế này: một hệ thống hàng không vũ trụ nặng 500 tấn thực hiện cất cánh và tăng tốc ban đầu giống như một máy bay hạt nhân với động cơ chu trình kín và hydro đóng vai trò là chất làm mát truyền nhiệt từ lò phản ứng tới mười động cơ tuốc bin phản lực.. Khi tăng tốc và leo dốc, hydro bắt đầu được cung cấp cho bộ đốt sau của động cơ tuốc bin phản lực, muộn hơn một chút cho động cơ phản lực dòng chảy trực tiếp. Cuối cùng, ở độ cao 50 km, với tốc độ bay hơn 16M, một NRM nguyên tử với lực đẩy 320 tf được bật lên, đảm bảo lối ra vào quỹ đạo hoạt động với độ cao 185-200 km. Với trọng lượng cất cánh khoảng 500 tấn, tàu vũ trụ hàng không M-19 được cho là sẽ phóng vật nặng khoảng 30 - 40 tấn lên quỹ đạo tham chiếu với độ nghiêng 57,3 °.
Cần lưu ý rằng một thực tế ít được biết đến là khi tính toán các đặc tính của CDU ở các chế độ bay tuốc bin cánh quạt, dòng trực tiếp tên lửa và siêu âm, các kết quả của các nghiên cứu và tính toán thực nghiệm đã được sử dụng tại TsIAM, TsAGI và ITAM SB AS USSR.
Ajax "- siêu âm theo một cách mới
Công việc chế tạo một máy bay siêu thanh cũng được thực hiện tại SKB "Neva" (St. Petersburg), trên cơ sở đó Xí nghiệp Nghiên cứu Nhà nước về Tốc độ Siêu âm được thành lập (nay là OJSC "NIPGS" HC "Leninets").
NIPGS đã tiếp cận việc tạo ra GLA theo một cách mới về cơ bản. Khái niệm GLA "Ajax" được đưa ra vào cuối những năm 1980. Vladimir Lvovich Freistadt. Bản chất của nó nằm ở chỗ GLA không có bảo vệ nhiệt (không giống như hầu hết các hội nghị truyền hình và GLA). Thông lượng nhiệt phát sinh trong quá trình bay siêu âm được đưa vào HVA để tăng nguồn năng lượng của nó. Do đó, GLA "Ajax" là một hệ thống khí động lực học mở, chuyển đổi một phần động năng của luồng không khí siêu âm thành năng lượng hóa học và điện năng, đồng thời giải quyết vấn đề làm mát khung máy bay. Để làm được điều này, các thành phần chính của lò phản ứng thu hồi nhiệt hóa học với chất xúc tác đã được thiết kế, đặt dưới lớp vỏ của khung máy bay.
Da máy bay ở những nơi có nhiệt độ cao nhất có hai lớp. Giữa các lớp của vỏ, có một chất xúc tác làm bằng vật liệu chịu nhiệt (“bọt biển niken”), là một hệ thống con làm mát tích cực với các lò phản ứng thu hồi nhiệt hóa học. Theo tính toán, trong tất cả các phương thức bay siêu âm, nhiệt độ của các phần tử trên khung máy bay GLA không vượt quá 800-850 ° C.
GLA bao gồm một động cơ ramjet với đốt cháy siêu thanh tích hợp với khung máy bay và động cơ chính (duy trì) - động cơ từ hóa plasma (MPKhD). MPKhD được thiết kế để kiểm soát luồng không khí bằng cách sử dụng máy gia tốc từ khí động lực học (máy gia tốc MHD) và phát điện bằng máy phát MHD. Máy phát điện có công suất lên tới 100 MW, đủ để cung cấp năng lượng cho một tia laser có khả năng bắn trúng các mục tiêu khác nhau trong quỹ đạo gần trái đất.
Người ta cho rằng MPKM giữa chuyến bay sẽ có thể thay đổi tốc độ bay trên một phạm vi rộng của số Mach của chuyến bay. Do sự giảm tốc của dòng siêu âm bởi từ trường, các điều kiện tối ưu đã được tạo ra trong buồng đốt siêu âm. Trong các cuộc thử nghiệm tại TsAGI, người ta đã tiết lộ rằng nhiên liệu hydrocacbon được tạo ra trong khuôn khổ của khái niệm Ajax cháy nhanh hơn hydro nhiều lần. Máy gia tốc MHD có thể "tăng tốc" các sản phẩm cháy, tăng tốc độ bay tối đa lên M = 25, đảm bảo lối ra vào quỹ đạo gần trái đất.
Phiên bản dân dụng của máy bay siêu thanh được thiết kế cho tốc độ bay 6000-12000 km / h, phạm vi bay lên đến 19000 km và chuyên chở 100 hành khách. Không có thông tin về các diễn biến quân sự của dự án Ajax.
Khái niệm siêu âm thanh của Nga - tên lửa và PAK DA
Nghiên cứu được thực hiện ở Liên Xô và trong những năm đầu tiên tồn tại của nước Nga mới về công nghệ siêu thanh khiến chúng ta có thể khẳng định rằng phương pháp luận ban đầu trong nước và nền tảng khoa học kỹ thuật đã được bảo tồn và sử dụng để tạo ra GLA của Nga - cả trong tên lửa. và các phiên bản máy bay.
Năm 2004, trong cuộc tập trận tham mưu An ninh 2004, Tổng thống Nga V. V. Putin đã đưa ra một tuyên bố vẫn còn kích thích tâm trí của "công chúng". “Các cuộc thử nghiệm và một số cuộc thử nghiệm đã được thực hiện … Sắp tới Lực lượng vũ trang Nga sẽ nhận được các hệ thống tác chiến có khả năng hoạt động ở khoảng cách liên lục địa, với tốc độ siêu thanh, độ chính xác cao, cơ động rộng về độ cao và hướng tác động. Những tổ hợp này sẽ biến bất kỳ ví dụ nào về phòng thủ chống tên lửa, hiện có hoặc hứa hẹn, trở nên vô vọng."
Một số phương tiện truyền thông trong nước đã giải thích tuyên bố này theo sự hiểu biết tốt nhất của họ. Ví dụ: "Tên lửa cơ động siêu thanh đầu tiên trên thế giới được phát triển ở Nga, được phóng từ máy bay ném bom chiến lược Tu-160 vào tháng 2 năm 2004, khi cuộc tập trận Bộ chỉ huy Security 2004 được tiến hành."
Trên thực tế, một tên lửa đạn đạo RS-18 "Stilet" với thiết bị chiến đấu mới đã được phóng trong cuộc tập trận. Thay vì một đầu đạn thông thường, RS-18 có một số loại thiết bị có khả năng thay đổi độ cao và hướng bay, và do đó vượt qua bất kỳ phòng thủ tên lửa nào, kể cả Mỹ. Rõ ràng, thiết bị được thử nghiệm trong cuộc tập trận Security 2004 là tên lửa hành trình siêu thanh X-90 (GKR) ít được biết đến, được phát triển tại Phòng thiết kế Raduga vào đầu những năm 1990.
Đánh giá về đặc tính hoạt động của tên lửa này, máy bay ném bom chiến lược Tu-160 có thể sử dụng hai chiếc X-90. Các đặc điểm còn lại giống như sau: khối lượng của tên lửa là 15 tấn, động cơ chính là động cơ phản lực, bộ gia tốc là thuốc phóng rắn, tốc độ bay 4-5 M, độ cao phóng 7000 m, hành trình bay độ cao 7000-20000 m, tầm phóng 3000-3500 km, số lượng đầu đạn 2 quả, đương lượng đầu đạn 200 kt.
Trong cuộc tranh cãi về máy bay hay tên lửa nào tốt hơn, máy bay thường bị thua nhất, vì tên lửa hóa ra nhanh hơn và hiệu quả hơn. Và chiếc máy bay này trở thành tàu sân bay tên lửa hành trình có khả năng bắn trúng mục tiêu ở khoảng cách 2500-5000 km. Khi phóng tên lửa vào một mục tiêu, máy bay ném bom chiến lược không đi vào khu vực phòng không đối phương, do đó, không có ích gì khi khiến nó siêu thanh.
"Cuộc cạnh tranh siêu thanh" giữa máy bay và tên lửa hiện đang tiến đến một sự biến đổi mới với một kết quả có thể đoán trước được - tên lửa lại đi trước máy bay.
Hãy đánh giá tình hình. Lực lượng hàng không tầm xa, thuộc Lực lượng Hàng không Vũ trụ Nga, được trang bị 60 máy bay phản lực cánh quạt Tu-95MS và 16 máy bay ném bom phản lực Tu-160. Tuổi thọ của Tu-95MS sẽ hết hạn sau 5-10 năm. Bộ Quốc phòng đã quyết định tăng số lượng Tu-160 lên 40 chiếc. Công việc đang được tiến hành để hiện đại hóa Tu-160. Do đó, các máy bay Tu-160M mới sẽ sớm bắt đầu đến với Lực lượng Hàng không Vũ trụ. Văn phòng thiết kế Tupolev cũng là nhà phát triển chính của tổ hợp hàng không tầm xa đầy hứa hẹn (PAK DA).
“Kẻ thù tiềm tàng” của chúng tôi không đứng yên, anh ấy đang đầu tư vào việc phát triển khái niệm Prompt Global Strike (PGS). Khả năng của ngân sách quân sự Hoa Kỳ về kinh phí vượt quá khả năng của ngân sách Nga một cách đáng kể. Bộ Tài chính và Bộ Quốc phòng đang tranh cãi về mức tài trợ cho Chương trình trang bị vũ khí của Nhà nước giai đoạn đến năm 2025. Và chúng ta không chỉ nói về chi phí hiện tại để mua vũ khí và thiết bị quân sự mới, mà còn về những phát triển đầy hứa hẹn, bao gồm công nghệ PAK DA và GLA.
Trong việc tạo ra đạn siêu thanh (tên lửa hoặc đạn), không phải mọi thứ đều rõ ràng. Ưu điểm rõ ràng của hypersound là tốc độ, thời gian tiếp cận mục tiêu ngắn và khả năng bảo đảm cao trong việc vượt qua các hệ thống phòng không và phòng thủ tên lửa. Tuy nhiên, có rất nhiều vấn đề - chi phí cao của đạn dùng một lần, sự phức tạp trong điều khiển khi thay đổi quỹ đạo bay. Những thiếu sót tương tự đã trở thành những lập luận quyết định khi giảm hoặc đóng các chương trình cho máy bay siêu âm có người lái, tức là máy bay siêu âm.
Vấn đề chi phí đạn dược cao có thể được giải quyết bằng sự hiện diện trên máy bay một tổ hợp tính toán mạnh mẽ để tính toán các tham số của ném bom (phóng), biến bom và tên lửa thông thường thành vũ khí chính xác. Các hệ thống tính toán tương tự trên bo mạch được lắp đặt trong đầu đạn của tên lửa siêu thanh khiến chúng ta có thể coi chúng với loại vũ khí chính xác cao chiến lược, mà theo các chuyên gia quân sự của PLA, có thể thay thế các hệ thống ICBM. Sự hiện diện của tên lửa tầm chiến lược GLA sẽ đặt ra câu hỏi về nhu cầu duy trì hàng không tầm xa, vì có những hạn chế về tốc độ và hiệu quả sử dụng chiến đấu.
Sự xuất hiện trong kho vũ khí của bất kỳ quân đội nào tên lửa phòng không siêu thanh (GZR) sẽ buộc hàng không chiến lược phải "ẩn náu" tại các sân bay, tk. Khoảng cách tối đa mà tên lửa hành trình của máy bay ném bom có thể được sử dụng, tên lửa đường không như vậy sẽ vượt qua trong vài phút. Việc tăng tầm bắn, độ chính xác và khả năng cơ động của GZR sẽ cho phép chúng bắn hạ ICBM của đối phương ở bất kỳ độ cao nào, cũng như phá vỡ một cuộc đột kích lớn của máy bay ném bom chiến lược trước khi chúng tới đường phóng của tên lửa hành trình. Phi công của "chiến lược gia", có thể, sẽ phát hiện ra vụ phóng của hệ thống tên lửa phòng không, nhưng anh ta khó có thời gian để chuyển hướng máy bay khỏi thất bại.
Các phát triển của GLA, hiện đang được thực hiện mạnh mẽ ở các nước phát triển, cho thấy rằng một cuộc tìm kiếm đang được tiến hành để tìm một công cụ đáng tin cậy (vũ khí) có thể đảm bảo phá hủy kho vũ khí hạt nhân của kẻ thù trước khi sử dụng vũ khí hạt nhân, như lập luận cuối cùng trong việc bảo vệ chủ quyền của nhà nước. Vũ khí siêu thanh cũng có thể được sử dụng trong các trung tâm chính của sức mạnh chính trị, kinh tế và quân sự của nhà nước.
Hypersound vẫn chưa bị lãng quên ở Nga, công việc đang được tiến hành để tạo ra vũ khí tên lửa dựa trên công nghệ này (Sarmat ICBM, Rubezh ICBM, X-90), nhưng chỉ dựa vào một loại vũ khí (“vũ khí thần kỳ”, “vũ khí trả đũa”) Ít nhất sẽ là không đúng.
Vẫn chưa có sự rõ ràng trong việc tạo ra PAK DA, vì các yêu cầu cơ bản cho mục đích và mục đích sử dụng chiến đấu của nó vẫn chưa được biết rõ. Các máy bay ném bom chiến lược hiện có, là thành phần của bộ ba hạt nhân của Nga, đang dần mất đi tầm quan trọng do sự xuất hiện của các loại vũ khí mới, bao gồm cả vũ khí siêu thanh.
Quá trình "kiềm chế" Nga, được coi là nhiệm vụ chính của NATO, về mặt khách quan có khả năng dẫn đến hành động xâm lược nước ta, trong đó các đội quân thuộc Hiệp ước Bắc Đại Tây Dương được huấn luyện và trang bị các phương tiện hiện đại sẽ tham gia. Xét về số lượng nhân sự và vũ khí, NATO vượt Nga từ 5 - 10 lần. Một "vành đai vệ sinh" đang được xây dựng xung quanh Nga, bao gồm các căn cứ quân sự và các vị trí phòng thủ tên lửa. Về cơ bản, các hoạt động do NATO lãnh đạo được mô tả trong thuật ngữ quân sự như là một nhà hát của các hoạt động (rạp hát của các hoạt động) chuẩn bị hoạt động. Đồng thời, Hoa Kỳ vẫn là nguồn cung cấp vũ khí chính như trong Thế chiến thứ nhất và thứ hai.
Trong vòng một giờ, một máy bay ném bom chiến lược siêu thanh có thể tự tìm đến bất kỳ đâu trên thế giới qua bất kỳ cơ sở quân sự nào (căn cứ), từ đó cung cấp nguồn lực cho các nhóm quân, kể cả trong “vành đai vệ sinh”. Khả năng bị tổn thương thấp đối với các hệ thống phòng thủ tên lửa và phòng không, nó có thể tiêu diệt các đối tượng như vậy bằng vũ khí phi hạt nhân chính xác cao mạnh mẽ. Sự hiện diện của một GLA như vậy trong thời bình sẽ trở thành một biện pháp răn đe bổ sung cho những người ủng hộ các cuộc phiêu lưu quân sự toàn cầu.
GLA dân sự có thể trở thành cơ sở kỹ thuật cho bước đột phá trong việc phát triển các chuyến bay xuyên lục địa và công nghệ vũ trụ. Cơ sở khoa học và kỹ thuật cho các dự án Tu-2000, M-19 và Ajax vẫn còn phù hợp và có thể đang được yêu cầu.
PAK DA trong tương lai sẽ là gì - cận âm với SGKR hay siêu âm với vũ khí thông thường được sửa đổi, tùy thuộc vào khách hàng - Bộ Quốc phòng và Chính phủ Nga.
“Ai thắng bằng cách tính toán sơ bộ trước khi xung trận thì có rất nhiều cơ hội. Ai không chiến thắng bằng sự tính toán trước khi xung trận thì cơ hội rất ít. Ai có nhiều cơ hội sẽ chiến thắng. Những người có ít cơ hội không giành chiến thắng. Hơn nữa, là người không có cơ hội nào cả. " / Tôn Tử, "Nghệ thuật chiến tranh" /
Chuyên gia quân sự Alexey Leonkov
