Предупреждения за руско хиперзвуково оръжие, от което САЩ не могат да се защитят, може би сте ви накарали да се кандидатирате за бомбардировката миналата седмица. Но какво точно е това оръжие и как работи?
Руският президент Владимир Путин първо обяви хиперзвуковото оръжие с кодово име Авангард в реч през март. Миналата седмица американските разузнавателни източници съобщиха на CNBC, че оръжието е било тествано успешно няколко пъти и може да бъде експлоатирано до 2020 г.
Руснаците са пуснали няколко конкретни подробности за оръжието, но от наличната информация се оказва, че оръжието е така нареченото хиперзвуково плъзгащо се превозно средство, каза Томас Джулиано, доцент по аерокосмическа техника в Университета на Нотр Дам, който е специализиран в хиперзвуковото полет.
Путин твърди, че превозното средство е в състояние да достигне скорости на Mach 20 - или 20 пъти по-голяма от скоростта на звука - и може да избяга от сегашните системи за противоракетна отбрана на САЩ. Тревожното е, че превозното средство може да носи ядрена бойна глава, според източниците на разузнаването.
Вместо да генерира собствена сила за достигане на свръхзвукови скорости, плъзгащото се превозно средство хваща возене над междуконтинентална балистична ракета (ICBM). Обикновено тези ракети летят в космоса по стрелна траектория, преди да пуснат бойни глави близо до върха на параболата, а тези бойни глави се спускат обратно към целта с хиперзвукова скорост под силата на гравитацията.
Вместо да пада обратно на Земята обаче, Авангард връща атмосферата под ъгъл и нейната аеродинамична форма генерира повдигане, което й позволява да се плъзга надолу с хиперзвукова скорост, казва Джулиано, което му позволява да пътува по-далеч и да маневрира, докато се спуска.
Хипер инженеринг
Изглежда, че превозното средство следва дизайн, известен като "колело", каза Джулиано. Waveriders са хиперзвукови самолети, които имат клиновидна фюзелажа, специално проектирана за генериране на повдигане чрез сърфиране върху ударната вълна, генерирана, когато собственият й самолет пробива въздуха с висока скорост.
Това е важно на по-голяма надморска височина, където плътността на въздуха е ниска, което затруднява генерирането на повдигане с конвенционалните конструкции на крилата. И тъй като не се нуждае от големи крила, автомобилът е по-рационален, а намаленото влачене му позволява да поддържа скоростта си на много по-голямо разстояние, каза Джулиано.
Изграждането на превозно средство, което може да понася хиперзвукови скорости и температурите, които генерират, не е лесен подвиг, заяви Джулиано. Но дизайнът, който руснаците са избрали да заобиколи едно от основните предизвикателства: задвижването.
„Проектирането на успешна задвижваща система в Mach 10 или по-висока е извънредно предизвикателно“, каза той. „Поставяйки планера върху ICBM, вие избягвате необходимостта да създадете успешен хиперзвуков двигател с въздушно дишане.“
Управлението на превозно средство при такива високи скорости все още е невероятно сложно. Руснаците твърдят, че Avangard е изключително маневрена и въз основа на видео, генерирано от компютър, включено в адреса на Путин, изглежда има няколко клапата, подобни на аерофоните, използвани от самолетите за смяна посока.
Регулирането на аерофоните при хиперзвукови скорости не е тривиална задача, тъй като ударната вълна може да има сложни взаимодействия с въздуха, който тече по повърхностите на автомобила, което води до "нелинейно" поведение, заяви Джулиано.
Това означава, че малките корекции могат да имат въздействия с големи размери, което прави много трудно да се изчисли колко да се движи клапа или аерофол. "Трябва да бъде прецизен, трябва да работи бързо и е много по-трудна среда за прогнозиране", каза той.
Независимо от това, Джулиано смята, че руските претенции са достоверни, тъй като технологията е в разработка от известно време. САЩ тества собствената си версия, наречена Hypersonic Technology Vehicle 2, през 2010 г. и 2011 г., но и двата полета бяха провали. Китай също има експериментална система с кодово име DF-ZF.
За какво е?
Руските усилия за разработване на хиперзвукови летателни апарати са насочени изрично към избягване на системи за противоракетна отбрана на САЩ, заяви Павел Подвиг, независим анализатор, специализиран в руския ядрен арсенал.
Настоящите американски защити са проектирани да изваждат конвенционални бойни глави от ICBM по предсказуеми балистични траектории, докато те все още са в космоса; тези защити не са подходящи за прихващане на оръжия, влизащи на високоскоростно плъзгане в атмосферата, каза Подвиг. И за разлика от традиционните бойни глави, превозните средства ще могат да маневрират около отбранителни устройства.
Но Подвиг каза, че не е ясно дали оръжията наистина предоставят полезни допълнителни военни възможности. „Описан е като оръжие в търсене на мисия“, каза той пред Live Science. "Моето мнение е, че всъщност не се нуждаете от този вид способности. Това всъщност не се променя много по отношение на способността за постигане на цели."
Podvig посочи, че ICBM, който превозва Avangard по време на тестване, SS-19, обикновено носи шест конвенционални бойни глави. Ако целта е да се противодейства на системите за противоракетна отбрана, би било също толкова лесно да ги затрупате с по-голям брой стандартни бойни глави, каза той.
Но такива оръжия могат да създадат опасна несигурност, каза Подвиг, тъй като те не са обхванати от договори за контрол на оръжия като Нов START, които изискват от държавите да докладват броя, вида и местоположението на оръжията с ядрена способност като ICBM. В допълнение, възможностите и потенциалните приложения на хиперзвуковите планери все още не са ясни.
"Тези системи създават по-големи рискове от грешки в изчисленията", каза Подвиг, "и не е ясно дали можем ефективно да се справим с тези рискове."
В опит да намали част от тази несигурност, според съобщенията Пентагонът обмисля да използва космически сензори, за да открие хиперзвукови оръжия, според Space News. Подходът ще изисква скъпо съзвездие от спътници, но ще бъде по-добре да забележите оръжия, които се плъзгат в горната част на атмосферата и би могъл да види и по-далеч от наземните системи, ограничени от хоризонта.
Подвиг казва, че правилно проектирана система от този вид трябва да може да открива хиперзвукови оръжия по време на полет, но не е ясно това би улеснило прехващането на такива бързи и маневрени превозни средства.
