Высокий показатель рельсотронного разгона обусловлен работой электромагнитных сил Лоренца в механизме пушки. Они возникают и начинают действовать на снаряд при коротком замыкании двух параллельных токонесущих (со знаком минус и со знаком плюс) направляющих рельсов после подачи на них очень мощного, но очень короткого импульса тока. В качестве токозамыкательного элемента используется специальная арматура со встроенным в нее снарядом или сам снаряд, лежащий на рельсах и их замыкающий. Силы Лоренца направлены так, чтобы вытолкнуть снаряд из пушки, и он вылетает из ствола с гиперзвуковой скоростью. Разгону снаряда также способствует давление плазмы, которая образуется за снарядом от действия мощного дугового разряда. Плазма со скоростью 50−100 км/ч действует на снаряд, как своеобразная мощная реактивная струя.
Рельсы — дорогие и уязвимые
В американских опытах по созданию электромагнитного оружия в качестве арматуры, как правило, используется специальной формы «башмак», в котором закреплен снаряд. Такая конструкция исключает контакт снаряда с рельсами. Направляющие, изготовленные из бескислородной меди с серебряным покрытием, сильно подвержены износу от трения и эрозии. При использовании металлических снарядов, выполняющих замыкание своим «телом», замена рельсов требуется после двух-трех выстрелов.
Название «рельсотрон» в 50-е годы прошлого века придумал академик Л. Арцимович, мировой специалист в области термояда и физики высокотемпературной плазмы. Изобретенный им ускоритель плазмы был выдвинут на Нобелевскую премию, но СССР снял кандидатуру ученого с обсуждения из-за секретности разработки.
Сам снаряд изготавливают из тугоплавкого вольфрама. Высокая плотность этого металла позволяет даже тяжелый снаряд сделать малогабаритным, что решает проблему размещения боеприпасов в ограниченных объемах зарядных отделений или снарядных погребов.
Однако не только быстрый износ рельсов мешает рельсотрону превратиться в супероружие, есть и другие препятствия. Прежде всего это источники питания. Рельсотрон требует мощной системы электропитания в виде униполярных генераторов, компульсаторов, мегаваттных конденсаторов-ионисторов. Эти устройства позволяют формировать очень мощный короткий электрический импульс, передаваемый на рельсы. В лабораторных условиях можно мириться с солидными по размеру и весу блоками аппаратуры. На флоте фактор веса и объема тоже не столь существен: у корабля вполне хватит водоизмещения, чтобы упаковать 130 т оборудования вдобавок к самим стволам пушек.
Рейлган Blitzer производства компании General Atomics (США) размещен на двух трейлерах — на одном собственно пушка, на другом — энергетическая установка. Разработка ЭМП началась в 2005 году и завершилась в 2011-м.
Для наземных же армейских рельсотронов проблема представляется более сложной. Если разместить оборудование на танковых шасси, пришлось бы вести в бой 78-тонного монстра. Выходом стало распределение установки между двумя автомобильными трейлерами (на одном сама пушка, на другом — «энергетика»), этот вариант был реализован в американской армейской пушке Blitzer. Еще один тягач с прицепом отдали станции управления. Для питания корабельных рельсотронов (на напичканных хай-теком эсминцах проекта Zumwalt их предположительно будет два) предусмотрен запас мощности судовой установки (зарезервированный только для рельсотронов) не менее 35−45 МВт. Энергии должно хватить, чтобы обеспечить разгон снаряда до 2000−2500 м/с. Тогда он, получив дульную энергию в 64 МДж, сможет улететь на расстояние до 400 км и, сохранив 20 МДж энергии, поразить цель мощным кинетическим ударом. Уже подсчитано, что попадание такого снаряда весом 18−20 кг в авианосец произведет эффект ядерного удара.
32 «Гольфа» по цели
У армейских пушек меньшая дальность стрельбы — 80−160 км, отчего «энергетики» на выстрелы потребуется примерно вдвое меньше корабельной. Для справки: энергией 1 МДж обладает легковой Golf при скорости 160 км/ч. Снаряд рельсотрона весом 10 кг с дульной энергией 32 МДж при скорости 2500 м/с способен пробить три бетонные стенки или шесть 12-миллиметровых стальных листов, что по эффекту равносильно взрыву 150 кг тротила.
Серьезными препятствиями на пути широкого использования рейлганов являются резонансные явления в рельсовой системе и эффект расталкивания рельсов от действия сил Лоренца, электромагнитная совместимость с электронными системами пушки, необходимость охлаждения ствола и блоков электроники и др.
В процессе натурных испытаний была выявлена также необходимость в быстром перезаряжании пушки для увеличения темпа стрельбы по крайней мере до 6−10 выстрелов в минуту. В этом году работающая в кооперации с американским ВПК британская компания BAE Systems провела огневые испытания на полигоне ВМС США в штате Виргиния. Как заявляют британцы, они рассчитывают в ближайшие пару лет увеличить скорострельность своей установки до 10 выстрелов в минуту при весе снаряда 16 кг, так что эта проблема постепенно находит решение.
Предполагаемый вес снаряда: 18 кг;
Дульная скорость: 2,5 км/с (7,5 Маха), вдвое больше, чем у обычных пушек;
Дальность действия: 400 км (у обычных корабельных орудий — не более 80 км);
Снаряд: уничтожает цель за счет энергии удара, взрывчатых веществ не содержит;
Длина ствола орудия: 10 м
Неубиваемая электроника
Снаряд имеет наиболее приемлемую для гиперзвука коническую удлиненную форму с небольшим затуплением носка — это своего рода заостренный стержень. Стабилизатор в хвостовой части позволяет удерживать снаряд на траектории полета. Создание такого боеприпаса — это еще одна проблемная область рельсотронной программы.
США с 2012 года ведет разработку унифицированного гиперзвукового снаряда HVP, сегодня он уже проходит испытания стрельбой. Унифицированный он потому, что будет использоваться не только в рельсотронах, но и в обычных корабельных пушках разных калибров, которые хотят оставить в смешанном составе с рельсотронами на эсминцах Zumwalt. Эти же боеприпасы будут применяться и в наземных пушках.
Чтобы HVP подходил для пушек разных калибров, его будут изготавливать в вариантах подкалиберных выстрелов со снарядом в поддоне под каждый конкретный калибр. Поддон при вылете сборки из ствола разбивается на части, дальше летит только снаряд. В испытаниях 2015 года стреляли HVP калибром 90 мм и длиной 609 мм. Собственно снаряд весит 12,7 кг, а вся сборка — 18,5 кг. Остальные 5,8 кг — это поддон.
Снаряд помещается между двух токопроводящих рельсов. Арматура защищает рельсы от непосредственного соприкосновения со снарядом
Снаряды HVP планируют сделать корректируемыми в полете, для чего их оснастят модулем точного наведения, работающим с системой GPS. Американцы заявили, что у них уже имеются работоспособные электронные системы управления, выдерживающие перегрузки 30 000 — 40 000 g при разгоне, воздействие плазмы температурой 20 000 — 25 000 градусов и электромагнитные поля сверхвысокой мощности. Есть данные об успешных испытаниях подобных снарядов в 2016 году. Ожидается, что полная отработка HVP завершится к 2020 году, а в серию они будут переданы к 2025 году. Блок управления приведет к удорожанию снаряда, который и в исходном (без электроники) варианте стоит 25 тысяч долларов. Но все равно это существенно дешевле корабельных управляемых ракет ценой 0,5−1,5 млн.
Три грамма чудовищной мощи
Особенность американского подхода к разработке рельсотрона состоит в поэтапном наращивании возможностей с последовательным достижением улучшенных параметров: скорости разгона снаряда от 2000 до 3000 м/с, дальности стрельбы с 80−160 до 400−440 км, дульной энергии снаряда от 32 до 124 МДж, веса снаряда от 2−3 до 18−20 кг, скорострельности от 2−3 выстрелов в минуту до 8−12, мощности источников энергии от 15 до более чем 40−45 МВт, ресурса ствола от промежуточных 100 выстрелов к 2018 году до 1000 выстрелов к 2025 году, длины ствола от начальной 6 м до конечной 10 м.
Подобных сведений официально в России не публикуют, однако в прошлом году первый заместитель председателя Комитета Совета Федерации по обороне Франц Клинцевич за-явил, что в нашей стране активно ведутся работы в области создания электромагнитного оружия.
Хорошо известны успешные испытания рельсотрона (правда, не боевого, а лабораторного класса) в подмосковной Шатуре, которые провели в филиале Объединенного института высоких температур РАН под руководством академика В. Фортова. Рельсотрон с длиной ствола 2 м стрелял пульками массой в единицы-десятки граммов. Российское ноу-хау — предварительный разгон снаряда перед подачей в ствол — позволяет получать дульные скорости выше американских. Так, в январе 2017 года снаряд из плотного пластика весом 15 г был разогнан до скорости 3000 м/с и пробил мишень из металла толщиной во много сантиметров. Несколько раньше снаряд весом 3 г был разогнан до скорости 6250 м/с (почти первая космическая) и при попадании в стальную мишень попросту ее испарил.
Китай, по сообщениям прессы, находится на стадии НИР и НИЭР, которые сосредоточены в специально созданной корпорации CASIC в научном центре Ухань (WUHAN). Представители КНР заявили, что разрабатывают наземный рельсотрон наподобие американского Blitzer и обещают по проекту 055А к 2020 году создать орудие калибра 130 мм.
В конце прошлого месяца появилась информация об успешном испытании в США электромагнитной пушки (railgun), у нас эту разработку называют рельсотроном. Статью по этому поводу опубликовало весьма уважаемое издание The Wall Street Journal, разместив в нем видеоматериал с испытаниями электромагнитной пушки. Разработкой этого оружия занимаются корпорации General Atomics и BAE Systems. Американцы уже заявили, что это оружие после его доработки приведет к настоящей революции в военном деле и сможет защитить союзников США от посягательств Китая и России.
Эта новость вызвала громадный резонанс в российской прессе. СМИ патриотической направленности разразились целым потоком материалов, которые можно объединить в две большие группы: «американцы опять безбожно пилят военный бюджет» и «российский рельсотрон все равно будет лучше». Однако давайте попытаемся спокойно разобраться, что в действительности представляет собой данная технология, и каковы ее потенциальные возможности. Есть ли перспективы у нового оружия, действительно ли это революционный прорыв?
Что такое электромагнитная пушка рельсотрон?
Рельсотрон – это система, которая для придания скорости снаряду использует электромагнитное поле. Снаряд, изготовленный из материала проводящего ток, разгоняется между двух направляющих (рельсы), которые подключены к мощному источнику постоянного тока. Сила тока такова, что между рельсами образуется плазменная дуга.
Человечество почти тысячу лет знакомо с порохом и использует энергию сгорающих пороховых газов для метания различных снарядов на весьма приличные дистанции. Зачем же городить огород, и выбрасывать миллиарды долларов на непонятные электромагнитные пушки?
Дело в том, что в сегодня мы практически подошли к пределу возможности пороха. Разогнать снаряд до скорости выше 2,5 км/секунду ему уже не под силу. Это стало понятно давно, поиски оружейных систем, построенных на иных физических принципах, идут уже много десятилетий.
Еще одной проблемой, связанной с традиционной артиллерией , является ресурс орудийных стволов. При выстреле они испытывают огромные нагрузки. Естественно, что современная металлургия предлагает конструкторам материалы с большим потенциалом и ресурсом, их нельзя сравнить с тем, что было сто или даже пятьдесят лет назад. Но и здесь мы подошли к пределу.
Физический принцип, на котором основан рельсотрон, предельно прост: снаряд замыкает электрическую цепь и движется вперед благодаря силе Лоуренца. Эти физические законы изучаются детьми в школьном курсе физики. Однако воплотить их в реальности оказалось очень непросто. Все дело в материалах и технологиях и, конечно же, в источниках энергии, которой на один выстрел нужно столько, что хватит освещать небольшой город.
В чем сила рельсотрона?
Какими же преимуществами будут обладать вооруженные силы , имеющие в своем арсенале рельсотроны? Их несколько, и они действительно впечатляют. Вот полный список:
- высокая скорость, а значит и разрушительная сила снаряда;
- значительная дальность стрельбы;
- сравнительно низкая стоимость одного выстрела;
- более высокая безопасность рельсотрона по причине отсутствия пороха;
- больший боезапас, по сравнению с ракетным оружием .
Давайте пройдемся по всем вышеуказанным пунктам.
Одним из недостатков традиционных артиллерийских система является тот факт, что снаряд получает импульс только непосредственно после взрыва пороха. То есть, время его разгона весьма невелико. Рельсотрон же разгоняет снаряд на протяжении всей длины направляющих, поэтому он может получить чудовищное ускорение, достигающее 60 G. Этот параметр и определяет остальные «прорывные» характеристики этого оружия.
Скорость снаряда, вылетающего из подобной электромагнитной пушки, может достигать 6-8 Махов, что позволяет поражать цели на дистанциях до 400 км. При стрельбе прямой наводкой (8-9 км) не нужно считать поправки, делать упреждения – снаряд из рельсотрона преодолевает такую дистанцию меньше, чем за секунду. Увернуться от него невозможно.
Подобный снаряд не нуждается во взрывчатом веществе , поражение объектов происходит за счет его кинетической энергии. Российский экспериментальный образец рельсотрона разогнал трехграммовый снаряд до скорости 6 км/с, что позволило испарить стальной лист-мишень.
Еще одним важным преимуществом подобного оружия является низкая стоимость одного выстрела. Сегодня она составляет примерно 25 тыс. долларов. По сравнению с современными управляемыми ракетами, некоторые из которых имеют ценник в 10 млн долларов, – это настоящие копейки.
Снаряды для рельсотрона имеют небольшой размер, что значительно увеличивает боезапас. Современный американский корабль с сотней ракет вполне может нести на своем борту несколько тысяч снарядов для рельсотрона.
Подобная система не имеет в своем составе взрывоопасных веществ (пороха или ракетного топлива), что значительно повышает безопасность военных объектов.
Нерешенные проблемы электромагнитных пушек
Если этот вид оружия настолько смертоносен, почему он до сих пор не стоит на вооружении ни одной из армий мира? Рельсотрон — это действительно весьма перспективное оружие , но чтобы начать его практическое применение, разработчикам необходимо решить множество сложнейших технических проблем.
Проект электромагнитной пушки впервые был предложен еще в период Первой мировой войны, в честь своего создателя ее назвали «пушкой Гаусса». По понятным причинам данный проект так и остался на бумаге.
Первый рельсотрон был построен учеными Австралийского университета в 70-х годах, он использовался в чисто научных целях. Строили подобные установки и в Советском Союзе. Однако военных не слишком интересовали модели, которые стреляли пульками с весом в несколько грамм, им нужна была более мощная установка. О рельсотроне думали разработчики программы «Звездных войн» во времена президента Рейгана, с его помощью хотели сбивать советские боеголовки. Но материалы и технологии того времени были таковы, что ствол пушки можно было использовать только один раз, потом нужно ставить новый. И это первая самая серьезная проблема, которая и сегодня стоит перед разработчиками рельсотрона. Только представьте себе на мгновенье, что происходит внутри этой пушки: огромные энергии, потоки плазмы, гигантские скорости снаряда.
Сегодня американцы заявляют, что ствол прототипа, который они испытывают, может пережить тысячу выстрелов. Идеальным это оружие стало бы при скорострельности в 5-6 выстрелов в минуту и при ресурсе ствола в несколько тысяч выстрелов.
Не меньшей проблемой является теплоотвод, а также нормальная работа энергетической установки. Также есть проблемы по интеграции оружия в бортовую энергетическую систему.
Источник питания для рельсотрона – это громадная батарея конденсаторов, способных выдать короткий и мощный импульс, а еще сотни кабелей, передающих этот заряд.
В 2012 году прототип был испытан на мощности 32 мегаджоуля, а в будущем (до 2025 года) разработчики планируют увеличить мощность вдвое.
Однако не эти вопросы являются самыми важными, более актуальна проблема возможности управления снарядом рельсотрона в полёте, то есть, повышение его точности.
Американцы заявляют, что они уже могут управлять снарядом, выпущенным из рельсотрона. Речь идет и о дистанционном управлении (радиоволны), и о самоуправлении.
Еще в прошлом году разработчики рельсотрона (General Atomics Electromagnetic Systems) заявили, что снаряд с электронной начинкой не только пережил испытания, но и успешно выполнил свои функции.
Если это соответствует действительности (не верить нет оснований), то американцам удалось создать такую электронную систему управления, которая может выдерживать чудовищные ускорения, плазму и электромагнитное поле с огромным напряжением, а также нагрев поверхности снаряда до нескольких сотен градусов.
В этом случае рельсотрон действительно может стать прорывом в военном деле. Пока что на море, потому что установку с такими размерами и энергопотреблением вряд ли можно использовать иначе.
Американцы планируют к 2020 году спустить на воду несколько эсминцев класса Zumwalt, которые разрабатывались для установки перспективных видов электромагнитного вооружения, в первую очередь рельсотронов.
Перспективы рельсотрона
Если разработчики сумеют решить последние трудности, то мы можем стать свидетелями начала новой эпохи: эры возрождения артиллерии. Эпоха линкоров с их громадными орудиями канула в Лету по причине их малого радиуса боевого поражения. Их вытеснили авианосцы и ракетные корабли. А что будет, если артиллерийские орудия получат возможность стрелять на 300-400 км с высокой точностью?
Вероятно, что подобная технология полностью изменит боевые действия на море.
На суше рельсотроны можно будет использовать в качестве элемента системы ПРО. Они отлично подойдут и для защиты кораблей против крылатых ракет противника.
Огромная скорость и невысокая стоимость позволит уничтожать даже вражеские ядерные боеголовки.
General Atomics уже заявила, что в настоящее время разрабатывает наземный рельсотрон, но здесь все упирается в источники питания.
Многие эксперты считают, что электромагнитные пушки (рельсотроны), твердотельные лазеры и гиперзвуковые боеприпасы – это наиболее перспективные направления развития вооружений в настоящее время. Если хотя бы одно из них доведут до ума – это станет реальным прорывом, а начало практического применения сразу двух технологий – приведет к революции.
Видео о рельсотроне
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Гиперзвуковое оружие активно разрабатывается как в России, так и в США, Китае и Индии. Однако Россия, как рассказал президент Владимир Путин в своем послании Федеральному собранию, - первая в мире страна, принявшее его на опытное боевое дежурство.
Что представляет из себя гиперзвуковое оружие?
Гиперзвуковым считается оружие, способное выполнять управляемый аэродинамический полет (произвольно маневрировать по тангажу, крену и курсу) в атмосфере в течение длительного времени (не менее нескольких минут) со скоростью не менее 5 Мах .
Боевые блоки стратегических ракет также входят в атмосферу с гиперзвуковой скоростью, но падают с этой скоростью по баллистической траектории в неуправляемом полете, а время их атмосферного участка составляет около минуты.
Число Маха, если говорить очень упрощено, показывает во сколько раз летательный аппарат превысил скорость звука. Чтобы установить, с какой скоростью при этом аппарат будет двигаться относительно Земли, нужно знать для какой высоты взято число М, так как скорость звука с высотой падает (она составляет 340 м/с у земли и уже только 300 м/с — на высоте 10 км). Обычно число М для самолетов в качестве максимальной скорости указывается на большой высоте, и логично предположить, что дело также обстоит и для гиперзвукового оружия. Поэтому 5 Махов — 5400 км/ч путевой скорости (скорость аппарата относительно земной поверхности) на высоте 10-11 км.
Какое гиперзвуковое оружие есть у России?
Активно тема разработки в России гиперзвукового оружия начала подниматься еще несколько лет назад. Речь шла как о гиперзвуковой крылатой ракете "Циркон" , так и о совместной разработке с Индией гиперзвуковой ракеты "Брамос" .
О разработке в РФ гиперзвукового оружия из принципиально новых материалов заместитель министра обороны РФ Юрий Борисов в январе 2017 года.
А в декабре того же года председатель комитета Совета Федерации по обороне и безопасности, экс-главком ВКС РФ Виктор Бондарев , что "в войска поступят новые гиперзвуковые ракеты" в рамках госпрограммы вооружений до 2027 года. Сенатор также заявлял, что в арсенал ВС РФ уже входят гиперзвуковые противокорабельные ракеты "Циркон".
В мартовском послании Федеральному собранию России Владимир Путин рассказал о том, что на вооружение страны в декабре 2017 года был поставлен высокоточный гиперзвуковой авиационно-ракетный комплекс "Кинжал" . В ходе видеопрезентации комплекса был продемонстрирован тяжелый истребитель перехватчик МиГ-31 с подвешенной к его фюзеляжу необычного вида ракетой.
"Уникальные летно-технические характеристики высокоскоростного самолета-носителя позволяют доставлять ракету в точку сброса за считанные минуты. При этом ракета, летящая с гиперзвуковой скоростью, превышаюшей скорость звука в десять раз, еще и осуществляет маневрирование на всех участках траектории полета", — Путин, добавив, что такая ракета способна доставлять боезаряды на дальность до 2 тыс. км.
Российский президент также , что находящийся на стадии испытаний перспективный ракетный комплекс "Сармат" можно будет оснастить гиперзвуковыми боеприпасами большой мощности.
"Сармат" — это очень грозное оружие, в силу его характеристик никакие, даже перспективные системы ПРО ему не помеха", — сказал президент.
Еще одно гиперзвуковое оружие России — "Авангард" — ракетный комплекс стратегического назначения с планирующим крылатым блоком. Он способен двигаться в плотных слоях атмосферы со скоростью свыше 20 Мах. Примечательно, что на такой скорости температура на поверхности крылатого блокасоставляет 1600-2000 °C.
Есть ли такое оружие у США?
Такое оружие в США активно разрабатывается, но на вооружении Вашингтона его еще нет.
По директора Управления перспективных исследовательских программ Пентагона (DARPA) Стивен Уокера, испытания начнутся в 2019 году.
"Вы увидите много летных испытаний", — сказал Уокер.
В рамках программы Prompt Global Strike ("Быстрый глобальный удар") США уже проводили испытания Advanced Hypersonic Weapon (AHW) и Hypersonic Technology Vehicle 2 (HTV-2). Оба — условные аналоги российского "Авангарда". Кроме того, США с 2010 года ведут испытания гиперзвуковой крылатой ракеты X-51A .
Кто еще работает над гиперзвуковым оружием?
В Китае, согласно данным открытых источников, активно ведутся испытания сверхзвукового глайдера DF-ZF (также известен как WU-14 ). Принцип его работы ставит DF-ZF в один ряд с "Авангардом". Его максимальная скорость почти в два раза ниже, чем у "Авангарда", — около 10 Мах.
В Индии тем временем BraHmos Aerospace ведет разработку "ракеты-бумеранга", способной доставлять боеголовку к цели "на скорости свыше 10 Мах", а затем возвращаться на место пуска или в заданную точку для дальнейшего использования.
Александр Мосесов
Во второй половине прошлого века мир от глобальной катастрофы удерживал ядерный паритет двух сверхдержав – СССР и США, который предполагал гарантированное взаимоуничтожение в случае начала боевых действий. В наше время создается принципиально новое оружие, которое является гораздо более опасным и разрушительным, чем ядерное. Речь идет о гиперзвуковых системах.
Со скоростью махов
Что такое гиперзвуковое оружие? Это новейшие системы, способные передвигаться со скоростью, значительно большей, чем скорость звука, – 6 000 километров в час. Это делает подобное оружие неуязвимым для современных систем противоракетной обороны, какими бы продвинутыми в техническом плане они ни были.
Еще одно важное преимущество гиперзвука – он существенно уменьшает время для принятия решения по ответному удару. В условиях, когда все стратегическое командование замыкается на главе государства, возможности для эффективного ответа значительно снижаются.
Противоракеты бесполезны
До недавнего времени в условиях господства ядерного оружия государства защищали свои территории с помощью системы противоракетной обороны, которая включает средства обнаружения, оповещения и непосредственно сами противоракеты. Задача ПРО – успеть уничтожить вражескую боеголовку до того, как она поразит цель.
Проблема в том, что даже самые современные системы противоракетной обороны заточены на ракеты, летящие по баллистической траектории. Их полет рассчитывается: вычисляется место гипотетического удара вероятного противника, после чего там сосредотачиваются достаточные для отражения атаки силы.
С гиперзвуковым оружием это не работает. Его скорость, в разы превосходящая отметку в пять тысяч километров в час, не оставляет времени на то, чтобы соответствующим образом отреагировать. Использование гиперзвукового оружия позволяет уничтожить ядерный щит любого противника в считанные минуты без угрозы возмездия.
Таким образом, накопленные некоторыми мировыми державами ядерные арсеналы становятся просто бесполезными. Неуязвимость и колоссальная скорость гиперзвукового оружия – вот что делает его опаснее ядерного. Кроме того, ни один, даже самый мощный, компьютер не способен вычислить постоянно меняющуюся траекторию гиперзвуковых ракет.
Исчезновение фактора сдерживания в таком случае резко повышает вероятность превентивной атаки. Может появиться соблазн использовать гиперзвук для нанесения быстрого и эффективного удара и обезоруживания противника с целью принудить его к выгодным для себя условиям.
Российские разработки
Слухи о создании Россией собственного сверхзвукового оружия ходили уже давно. В Минобороны этого не отрицали. Все точки над i расставил президент Владимир Путин. 1 марта 2018 года он выступил с традиционным посланием к Федеральному собранию. Помимо прочего, глава государства представил новейшие сверхзвуковые комплексы, которые уже совсем скоро должны стать основой обороны страны.
Так, президент прокомментировал видео, демонстрирующее гиперзвуковой комплекс «Аванград», способный совершать полеты в плотных слоях атмосферы. Его скорость – более 20 махов, или около 25 тысяч километров в час. Крылатый блок может маневрировать, отклоняться от заданной траектории на тысячу километров. Столь значительные амплитуды делают «Авангард» недосягаемым для любой ПРО.
Первыми носителями гиперзвукового комплекса станут ракеты SS-19 «Стилет». В дальнейшем, после принятия на вооружение новых тяжелых ракеты РС-28 «Сармат», «Авангард» будет устанавливаться на них.
А что есть у Штатов?
Американцы в свою очередь продолжают испытания гиперзвуковой крылатой ракеты X-51A Waverider. Правда, скорость ее значительно ниже, чем у «Авангарда», – не более 7,5 тысячи километров в час (около шести махов).
Пентагон планирует использовать ракету в рамках стратегии быстрого глобального удара, которая предполагает возможность атаковать любую цель на всем земном шаре в течение одного часа.
Основными целями в Вашингтоне называют Северную Корею и террористические группировки, которые могут захватить оружие массового поражения. Однако Россия и Китай полагают, что новейшая американская разработка может быть направлена и против них.
По мере совершенствования технологий нового оружия становится все более актуальным вопрос о пересмотре мер военного сдерживания. Первые разработки гиперзвукового оружия активно испытываются Китаем, США и Англией, что заставляет и Россию включаться в эту и не без успехов. Отечественные конструкторы работают в двух основных областях, учитывая не только наступательный потенциал, которым обладает гиперзвуковое оружие, но и оборонительные средства. Серийное производство моделей данного типа в передовых странах, скорее всего, будет возможно примерно через 10 лет, но уже известно, что последние поколения ПРО не смогут противостоять подобной угрозе.
Особенности гиперзвукового оружия
Задачи, которые ставятся перед гиперзвуковым оружием, прежде возлагались на крылатые ракеты с базированием в воздухе. Испытания прототипов ГО показывают, что арсенал нового поколения на порядок превосходит все имеющиеся аналоги за счет высокой скорости. Вместе с этим гиперзвуковое оружие обладает повышенной точностью и эффективностью поражения. На практике это значит, что перехват ракеты сегодняшним потенциалом ПВО невозможен или, по крайней мере, затруднен.
Исходя из обозначенных преимуществ, можно утверждать, что создается и эффект внезапности - уничтожение цели происходит примерно за час после принятия соответствующего решения. Во всяком случае, такими характеристиками обладает передовое российское гиперзвуковое оружие, не позволяющее противнику успеть подготовиться к отражению удара. Если говорить о дальности поражения, то на текущий момент она ограничивается несколькими тысячами километров, но в скором будущем не исключено достижение объекта в любой точке мира.
Гиперзвуковая пушка
Одной из самых перспективных разработок России в этом классе является аэродинамическое гиперзвуковое оружие - электромагнитная пушка (или катапульта). Это масштабный проект пусковой авиаустановки, созданием которого занимается секретная организация. Тем не менее известно, что электромагнитной пушкой называется не что иное, как индукционный линейный мотор, разгоняющий самолеты до невероятных скоростей. Предполагается, что катапульта будет установлена на специальном авианосце водоизмещением порядка 80 тыс. т, строительство которого будет завершено в 2018 году.
На сегодняшний день прототипы аналогичного вооружения есть в Китае и США. Относительно Поднебесной эти данные пока не подтверждены, но Пентагон около 10 лет вел разработки в этом направлении и сегодня располагает установкой EMALS, предназначенной для авианосцев «Джеральд Форд».
Гиперзвуковые ракеты
Впервые о необходимости применения сверхвысоких скоростей на боеголовках заговорили еще в СССР, когда были попытки дополнить крылатыми сверхзвуковыми зарядами вместо ядерных. Продолжением этой концепции является новейшее гиперзвуковое оружие России в виде гиперзвукового летательного аппарата (ГЛА). Кроме небывалой скорости (свыше 5 тыс. м/с), система способна менять траекторию - именно неклассическая модель полета сделала аппарат единственным в своем роде. ГЛА способен в процессе движения входить в космос и возвращаться в слои атмосферы, что немыслимо даже для современных ракет.
Впрочем, и США не игнорируют подобные разработки. Другое дело, что по характеристикам и силовому потенциалу они заметно уступают отечественным системам. На текущий момент США имеют гиперзвуковое оружие этого класса в нескольких видах, среди которых прототипы Hyper-X и HySTR. Поскольку разработки секретны, информации о них мало, но известно, что некоторые из них создаются на платформе баллистических ракет стратегического вооружения, которые уже были сняты с производства.
Средства защиты
С одной стороны, практически все страны, ведущие разработки в направлении гиперзвукового оружия, ставили целью обеспечение безопасности от современных ПВО. Но с другой стороны, возникла и вполне очевидная необходимость в защите от аналогичных систем противника, ведь существующие оборонительные комплексы бесполезны перед ракетами, летающими на сверхвысоких скоростях.
Перспективным направлением в создании защиты нового поколения являются системы воздушно-космической обороны - на данный момент только их можно противопоставить возможностям, которыми располагает гиперзвуковое оружие. РФ в этом отношении имеет больше опыта, о чем свидетельствуют прототипы термобарического и электромагнитного оружия. Несмотря на это, готовых образцов или даже концепций, в соответствии с которыми можно было бы говорить о надежной защите от гиперзвукового оружия, пока нет. Единственной разработкой, которая теоретически может обеспечить оборонительную функцию с земли, является зенитно-ракетная система С-500, появление которой только ожидается.
Поражающий эффект
Хотя многие сравнивают силу поражения гиперзвуковым оружием с падением метеорита (во многом благодаря скорости заряда), боеголовки не имеют взрывоопасных веществ, поэтому детонация боекомплекта объекту противника не грозит. И все же гиперзвуковое оружие представляет серьезную опасность. Силовой потенциал, которым наделяется обычный металлический снаряд весом около 20 кг, в процессе запуска обретает невероятную Этому способствует электрический импульс, который возрастает по мере того, как боезаряд проходит между двумя рельсами пусковой установки. Огромные объемы энергии для стартового питания боеголовки и дальнейший вывод тепла от ствола орудия - то, что обеспечивает поражающую способность гиперзвукового оружия.
Двигатели для гиперзвуковых аппаратов
Основу, на которой разрабатывается наиболее перспективное гиперзвуковое оружие России, составляются все же для нового поколения. Существуют ракетно-прямоточные, турбопрямоточные и прямоточные силовые установки, которые позволяют сокращать массу техники, но в то же время сохранять высокий поражающий потенциал. Например, к прямоточным двигателям можно отнести устройства ГПВРД и СПВРД, которые разрабатывались еще с 1960-х годов и сегодня имеют оптимизированную систему работы на сверхвысоких скоростях.
Другие направления разработок
Идея гиперзвукового оружия находит места и в других нишах отечественного военно-производственного комплекса. Например, применение таких технологий допускается даже в создании бомбардировщиков. Так называемые волнолеты, как и ракеты, имеют необычные аэродинамические схемы, позволяющие выходить в космическое пространство и экономить топливо. Также представители оборонного сектора не раз упоминали, что Россия готовит новые маневрирующие боеголовки, напоминающие гиперзвуковое оружие США типа планера CAV FALCON.
Возможно, это усовершенствованные беспилотные самолеты, в которых будут установлены реактивные двигатели нового поколения. Так или иначе, диапазон направлений, в которых ведут работу отечественные инженеры, довольно обширен и в будущем должен обеспечить надежную защиту и эффективный наступательный потенциал.
Заключение
В современном понимании гиперзвуковое оружие получило известность благодаря США, когда была сформулирована концепция «глобального быстрого удара». В двухтысячных началась гонка вооружений, в последние годы проходит фаза испытаний первых прототипов гиперзвукового оружия. Россия в ней занимает если не первое, то одно из лидирующих мест.
К ее преимуществам относится не столько углубленное совершенствование имеющихся наработок в этом секторе, сколько возможности совмещения концепции гиперзвукового ракетного вооружения и средств воздушно-космической защиты. Вместе с этим осваиваются конструкции летательных аппаратов, испытываются альтернативные виды топлива, среди которых водород, совершенствуются снаряды и двигатели для гиперзвуковой военной техники.
