Planification des ogives hypersoniques : projets et perspectives

Table des matières:

Planification des ogives hypersoniques : projets et perspectives
Planification des ogives hypersoniques : projets et perspectives

Vidéo: Planification des ogives hypersoniques : projets et perspectives

Vidéo: Planification des ogives hypersoniques : projets et perspectives
Vidéo: Drones militaires : la nouvelle ère | Le journal de la Défense 2024, Avril
Anonim

La création d'avions hypersoniques (GZLA, d'une vitesse de plus de 5 M) est l'un des domaines les plus prometteurs pour le développement d'armes. Initialement, les technologies hypersoniques étaient associées à l'émergence d'avions habités réutilisables - des avions civils et militaires à haute altitude et à grande vitesse, des avions capables de voler à la fois dans l'atmosphère et dans l'espace.

Image
Image

Dans la pratique, les projets de création de HZLA réutilisables ont rencontré d'énormes difficultés à la fois dans le développement de moteurs multimodes permettant le décollage, l'accélération et le vol stable à vitesse hypersonique, et dans le développement d'éléments structurels capables de résister à d'énormes charges de température.

Malgré les difficultés liées à la création de véhicules aériens réutilisables habités et non habités, l'intérêt pour les technologies hypersoniques n'a pas diminué, car leur utilisation promettait d'énormes avantages dans le domaine militaire. Dans cet esprit, l'accent dans le développement s'est déplacé vers la création de systèmes d'armes hypersoniques, dans lesquels l'avion (missile / ogive) surmonte la majeure partie de la trajectoire à vitesse hypersonique.

Certains pourraient dire que les ogives de missiles balistiques peuvent également être classées comme des armes hypersoniques. Cependant, une caractéristique clé des armes hypersoniques est la capacité d'effectuer un vol contrôlé, au cours duquel le HZVA peut manœuvrer en hauteur et le long du parcours, ce qui est inaccessible (ou limité disponible) pour les ogives volant le long d'une trajectoire balistique. La présence d'un statoréacteur hypersonique (scramjet) sur celui-ci est souvent appelée un autre critère pour un « vrai » GZVA, cependant, ce point peut être remis en cause, au moins par rapport au GZVA « jetable ».

GZLA avec Scramjet

À l'heure actuelle, deux types de systèmes d'armes hypersoniques sont activement développés. Il s'agit du projet russe d'un missile de croisière avec un moteur Scramjet 3M22 "Zircon" et du projet américain Boeing X-51 Waverider. Pour les armes hypersoniques de ce type, les caractéristiques de vitesse sont supposées comprises entre 5 et 8 m et une plage de vol de 1 000 à 1 500 km. Leurs avantages incluent la possibilité de placer sur des porte-avions conventionnels tels que les bombardiers russes porteurs de missiles Tu-160M /M2, Tu-22M3M, Tu-95 ou américains B-1B, B-52.

Image
Image

En général, les projets de ce type d'armes hypersoniques se développent en Russie et aux États-Unis à peu près au même rythme. L'exagération active du sujet des armes hypersoniques dans la Fédération de Russie a conduit au fait qu'il semblait que la fourniture de "Zircons" aux troupes était sur le point de commencer. Cependant, la mise en service de ce missile n'est prévue qu'en 2023. En revanche, tout le monde connaît les déboires poursuivant un programme américain similaire X-51 Waverider de Boeing, à propos duquel on a le sentiment que les États-Unis accusent un retard important dans ce type d'armes. Laquelle des deux puissances sera la première à recevoir ce type d'arme hypersonique ? L'avenir proche le montrera. Il montrera également à quel point le deuxième participant à la course aux armements est loin derrière.

Un autre type d'arme hypersonique activement développé est la création d'ogives planantes hypersoniques - des planeurs.

Avion planeur hypersonique

La création d'une GZLA de type planification a été envisagée au milieu du 20e siècle. En 1957, le Tupolev Design Bureau a commencé à travailler sur la conception du véhicule aérien sans pilote Tu-130DP (planeur à longue portée).

Planification des ogives hypersoniques: projets et perspectives
Planification des ogives hypersoniques: projets et perspectives

Selon le projet, le Tu-130DP était censé représenter la dernière étape d'un missile balistique à moyenne portée. La fusée était censée amener le Tu-130DP à une altitude de 80 à 100 km, après quoi elle s'est séparée du porteur et a effectué un vol plané. Pendant le vol, des manœuvres actives pouvaient être effectuées à l'aide de gouvernes aérodynamiques. La portée de frappe de la cible était censée être de 4000 km à une vitesse de 10 M.

Dans les années 90 du XXe siècle, NPO Mashinostroyenia a présenté une proposition d'initiative pour développer un projet pour la fusée Prizyv et le système de sauvetage spatial. Il a été proposé début 2000, sur la base du missile balistique intercontinental (ICBM) UR-100NUTTH (ICBM), de créer un complexe d'assistance opérationnelle aux navires en détresse. La charge utile estimée de l'ICBM UR-100NUTTH était un avion de sauvetage aérospatial spécial SLA-1 et SLA-2, qui devaient transporter divers équipements de sauvetage. Le délai de livraison estimé du kit d'urgence devait être de 15 minutes à 1h30, selon la distance des personnes en détresse. La précision d'atterrissage prévue des avions planeurs devait être d'environ 20-30 m (), la masse de la charge utile était de 420 kg pour le SLA-1 et de 2500 kg pour le SLA-2 (). Les travaux du projet "Call" n'ont pas quitté le stade des études préliminaires, ce qui est prévisible compte tenu de l'époque de son apparition.

Image
Image

ogives planantes hypersoniques

Un autre projet qui correspond à la définition de « ogive de planification hypersonique » peut être considéré comme le concept d'ogive contrôlée (UBB), proposé par la SRC im. Makeeva. L'ogive guidée était destinée à équiper des missiles balistiques intercontinentaux et des missiles balistiques sous-marins (SLBM). La conception asymétrique de l'UBB avec un contrôle assuré par des volets aérodynamiques était censée permettre un large éventail de changements dans la trajectoire de vol, ce qui garantissait à son tour la possibilité de toucher des cibles ennemies stratégiques face à la contre-attaque d'un système de défense antimissile en couches développé. La conception proposée de l'UBB comprenait des compartiments d'instrumentation, d'agrégat et de combat. Le système de contrôle est vraisemblablement inertiel, avec la possibilité de recevoir des données de correction. Le projet a été présenté au public en 2014, pour le moment son statut est inconnu.

Image
Image

Le complexe Avangard annoncé en 2018, qui comprend le missile UR-100N UTTH et une ogive guidée à glissement hypersonique, désigné comme équipement de combat hypersonique aérobalistique (AGBO), peut être considéré comme le plus proche d'être mis en service. La vitesse de vol du complexe AGBO "Avangard" selon certaines sources est de 27 M (9 km/s), le rayon d'action est intercontinental. Le poids approximatif d'AGBO est d'environ 3,5 à 4,5 tonnes, longueur 5,4 mètres, largeur 2,4 mètres.

Le complexe Avangard devrait entrer en service en 2019. À l'avenir, un Sarmat ICBM prometteur peut être considéré comme le transporteur de l'AGBO, qui pourra vraisemblablement transporter jusqu'à trois AGBO du complexe Avangard.

Image
Image

Les États-Unis ont réagi aux informations faisant état du déploiement imminent d'armes hypersoniques en intensifiant leurs propres développements dans cette direction. À l'heure actuelle, en plus du projet susmentionné de missile de croisière hypersonique X-51 Waverider, les États-Unis prévoient d'adopter rapidement un système d'arme de missile hypersonique au sol prometteur - le système d'armes hypersonique (HWS).

Le HWS sera basé sur le Common Hypersonic Glide Body (C-HGB), une ogive hypersonique glissante et maniable guidée universelle, créée par les laboratoires nationaux Sandia du département de l'Énergie des États-Unis pour l'armée, l'armée de l'air et la marine des États-Unis, avec la participation de l'Agence de défense antimissile. Dans le complexe HWS, l'ogive hypersonique Block 1 C-HGB sera lancée à la hauteur requise par un missile terrestre universel à propergol solide AUR (All-Up-Round), placé dans un conteneur de transport-lanceur d'environ 10 m de long sur un lanceur mobile tracté à deux conteneurs au sol. La portée du HWS devrait être d'environ 3 700 milles marins (6 800 km), la vitesse est d'au moins 8 M, probablement plus élevée, car pour la planification d'ogives hypersoniques, des vitesses de l'ordre de 15-25 M.

Image
Image

On pense que l'ogive C-HGB est basée sur l'ogive hypersonique expérimentale Advanced Hypersonic Weapon (AHW), qui a été testée en vol en 2011 et 2012. La fusée AUR est également peut-être basée sur la fusée d'appoint utilisée pour les lancements AHW. Le déploiement des complexes HWS est prévu pour débuter en 2023.

Image
Image

Des ogives hypersoniques de planification sont également en cours de développement par la RPC. Il existe des informations sur plusieurs projets - DF-ZF ou DF-17, conçus à la fois pour les frappes nucléaires et la destruction de grandes cibles de surface et au sol bien protégées. Il n'y a pas d'informations fiables sur les caractéristiques techniques de la planification chinoise GZVA. L'adoption de la première GZLA chinoise est annoncée pour 2020.

Image
Image

La planification GZLA et GZLA avec des moteurs Scramjet ne sont pas en concurrence, mais des systèmes d'armes complémentaires, et l'un ne peut pas remplacer l'autre. Contrairement à l'opinion des sceptiques selon laquelle les armes conventionnelles stratégiques n'ont pas de sens, les États-Unis envisagent la GZLA principalement dans des équipements non nucléaires à utiliser dans le cadre du programme Rapid Global Strike (BSU). En juillet 2018, le sous-secrétaire américain à la Défense Michael Griffin a déclaré que dans une configuration non nucléaire, la GZLA pourrait fournir à l'armée américaine des capacités tactiques importantes. L'utilisation de GZLA permettra de frapper dans le cas où un ennemi potentiel dispose de systèmes modernes de défense aérienne et de défense antimissile pouvant repousser les attaques des missiles de croisière, des avions de combat et des missiles balistiques classiques à courte et moyenne portée.

Guidage du HZLA dans un « cocon » plasma

L'un des arguments préférés des détracteurs des armes hypersoniques est leur prétendue incapacité à effectuer un guidage en raison du "cocon" de plasma formé lors des déplacements à grande vitesse, qui ne transmet pas d'ondes radio et empêche l'acquisition d'une image optique de la cible. Le mantra de la « barrière de plasma impénétrable » est devenu aussi populaire que le mythe de la diffusion du rayonnement laser dans l'atmosphère, à près de 100 mètres de distance, ou d'autres stéréotypes stables.

Sans aucun doute, le problème du ciblage d'une GZLA existe, mais à quel point il est insoluble est déjà une question. Surtout en comparaison avec des problèmes tels que la création d'un moteur Scramjet ou de matériaux structurels résistants aux charges à haute température.

La tâche de cibler le HZLA peut être divisée en trois étapes:

1. Guidage inertiel.

2. Correction basée sur les données des systèmes mondiaux de positionnement par satellite, il est possible d'utiliser l'astrocorrection.

3. Guidage dans la zone finale de la cible, si cette cible est mobile (mobile limitée), par exemple, sur un gros navire.

Bien entendu, la barrière plasma n'est pas un frein au guidage inertiel, et il faut tenir compte du fait que la précision des systèmes de guidage inertiel est en constante augmentation. La centrale inertielle peut être complétée par un gravimètre, qui augmente ses caractéristiques de précision, ou d'autres systèmes dont le fonctionnement ne dépend pas de la présence ou non d'une barrière plasma.

Pour recevoir les signaux des systèmes de navigation par satellite, des antennes relativement compactes suffisent, pour lesquelles certaines solutions d'ingénierie peuvent être utilisées. Par exemple, le placement de telles antennes dans les zones « ombragées » formées par une certaine configuration du boîtier, l'utilisation d'antennes thermorésistantes déportées ou d'antennes remorquées étendues flexibles en matériaux à haute résistance, l'injection de fluide frigorigène en certains points de la structure, ou d'autres solutions, ainsi que leurs combinaisons.

Image
Image

Il est possible que des fenêtres de transparence soient créées de la même manière pour les aides au guidage radar et optique. N'oubliez pas que sans accès aux informations classifiées, seules des solutions techniques déjà déclassifiées et publiées peuvent être discutées.

Si, toutefois, il est impossible d'« ouvrir » la vue d'une station radar (radar) ou d'une station de localisation optique (OLS) sur un porteur hypersonique, alors, par exemple, la séparation du HZVA dans le segment de vol final peut être appliqué. Dans ce cas, pour 90-100 km de la cible, le HZVA largue l'unité de guidage, qui est décélérée par un parachute ou d'une autre manière, scanne le radar et l'OLS, et transmet les coordonnées spécifiées de la cible, le cap et la vitesse de son mouvement vers la partie principale de la HZVA. Il faudra environ 10 secondes entre la séparation du bloc de guidage et l'impact de l'ogive sur la cible, ce qui n'est pas suffisant pour toucher le bloc de guidage ou modifier de manière significative la position de la cible (le navire ne parcourra pas plus de 200 mètres à vitesse maximale). Cependant, il est possible que l'unité de guidage doive être encore plus séparée, afin d'augmenter le temps de correction de la trajectoire de vol du HZVA. Il est possible qu'avec un lancement groupé du HZLA, un schéma de réinitialisation séquentielle des blocs de guidage à différentes portées soit appliqué pour corriger séquentiellement les coordonnées de la cible.

Ainsi, même sans avoir accès aux développements classifiés, on peut voir que le problème du « cocon » plasma est soluble, et compte tenu des dates annoncées pour la mise en service de la GZVA en 2019-2013, on peut supposer que, très probablement, il a déjà été résolu.

Porte-avions GZVA, planification conventionnelle GZVA et forces nucléaires stratégiques

Comme mentionné précédemment, les bombardiers lance-missiles conventionnels avec tous les avantages et inconvénients de ce type d'armes peuvent être porteurs d'un GZLA avec un scramjet.

En tant que porteurs d'ogives planantes hypersoniques, on envisage des missiles intercontinentaux et à moyenne portée à semi-conducteurs (principalement aux États-Unis) et à propergol liquide (principalement dans la Fédération de Russie), capables de fournir au planeur l'altitude de lancement nécessaire à l'accélération.

Il existe une opinion selon laquelle le déploiement de la GZLA sur les ICBM et les missiles à moyenne portée (IRM) entraînera une réduction proportionnelle de l'arsenal nucléaire. Si nous partons du traité START-3 existant, alors oui, mais la réduction du nombre de charges nucléaires et de leurs porteurs est si insignifiante qu'elle n'aura aucun effet sur le niveau global de dissuasion. Et compte tenu de la rapidité avec laquelle les traités internationaux s'effondrent, rien ne garantit que START-3 se poursuivra, ni le nombre autorisé de charges nucléaires et de vecteurs dans le traité conditionnel START-4 n'augmentera, et les armes conventionnelles stratégiques ne seront pas inclus dans une clause distincte., surtout si la Russie et les États-Unis s'y intéressent.

Dans le même temps, contrairement aux armes nucléaires, la planification de la GZLA conventionnelle dans le cadre des Forces conventionnelles stratégiques peut et doit être utilisée dans les conflits locaux, pour vaincre des cibles hautement prioritaires et pour mener des actions de terrorisme VIP (destruction du leadership de l'ennemi) sans le moindre risque de pertes de leurs propres forces armées.

Une autre objection est le risque d'une guerre nucléaire dans tout lancement d'un ICBM. Mais ce problème est également en train d'être résolu. Par exemple, dans le cadre du START-4 conditionnel, les porte-avions à ogives conventionnelles devront être basés sur certains sites contrôlés mutuellement, où les armes nucléaires ne seront pas déployées.

La meilleure option serait d'abandonner complètement le déploiement de la planification nucléaire GZVA. En cas de conflit de grande ampleur, il est bien plus efficace de bombarder l'ennemi avec un grand nombre d'ogives conventionnelles, y compris celles à trajectoire partiellement orbitale, comme il sera possible de mettre en œuvre sur l'ICBM Sarmat. Dans le START-4 conditionnel, il est tout à fait possible d'augmenter le nombre autorisé d'ogives nucléaires à 2000-3000 unités et, en cas d'augmentation brutale de l'efficacité du système de défense antimissile américain, de se retirer de ce traité et d'augmenter encore la arsenal d'armes nucléaires. Dans ce cas, les armes conventionnelles stratégiques peuvent être laissées de côté.

Avec un tel nombre d'ogives nucléaires, 15-30 Avangards ne résoudront rien. Dans le même temps, s'il n'y a pas de planeurs à tête nucléaire, alors, compte tenu de la trajectoire de leur vol, personne ne confondra le lancement de la planification de la GZVA conventionnelle avec une frappe nucléaire et, par conséquent, il n'y a pas lieu de mettre en garde contre leur utilisation.

Supports réutilisables GZLA

Quand Igor Radugin, le concepteur en chef de la fusée Soyouz-5, a rejoint S7 Space, on lui a demandé si le lanceur (LV) Soyouz-5 projeté serait jetable, ce à quoi il a répondu: « Une fusée jetable est tout aussi efficace comme un avion jetable. Créer un média jetable, ce n'est même pas marquer le pas, mais un chemin en arrière. »

L'article « Missiles réutilisables: une solution économique pour une frappe mondiale rapide » envisageait la possibilité d'utiliser des lanceurs réutilisables comme moyen de lancer des planeurs conventionnels. Je voudrais ajouter quelques arguments supplémentaires en faveur d'une telle décision.

Sur cette base, il est facile de comprendre que les avions long-courriers effectuaient deux sorties par jour. Pour les bombardiers porte-missiles stratégiques, d'une portée de 5000 km (ce qui, combiné à la portée d'un GZLA avec un moteur scramjet, donnera un rayon de destruction d'environ 7000 km), le nombre de sorties par jour sera réduit à une.

Les entreprises aérospatiales privées s'efforcent désormais d'atteindre ce chiffre - pour assurer le départ d'un lanceur réutilisable une fois par jour. Une augmentation du nombre de sorties entraînera une simplification et une automatisation des procédures de préparation et de ravitaillement, en principe, toutes les technologies pour cela sont déjà en place, mais jusqu'à présent, aucune tâche dans l'espace ne nécessite une telle intensité de vols.

Sur la base de ce qui précède, le lanceur réutilisable doit être considéré non pas comme un « ICBM de retour », mais comme une sorte de « bombardier vertical », qui, du fait de la montée, permet aux moyens de destruction (prévision d'ogives hypersoniques) d'obtenir un portée de vol, autrement fournie par le rayon de l'avion - bombardier lance-missiles et moyens de lancement de destruction (missiles de croisière hypersoniques).

Il n'y avait pas une seule invention sérieuse qu'une personne n'utiliserait d'une manière ou d'une autre à des fins militaires, et les lanceurs réutilisables subiront le même sort, d'autant plus que, compte tenu de l'altitude à laquelle il est nécessaire d'amener la planification GZVA (vraisemblablement environ 100 km), la conception Le lanceur peut être simplifié jusqu'à l'utilisation du seul premier étage réversible, le propulseur de fusée réutilisable Baikal (MRU), ou la création d'un projet de « bombardier vertical » basé sur le projet de lanceur Korona du S. Makeeva.

Image
Image

Un autre avantage des transporteurs réutilisables peut être que leur équipement ne signifiera que des ogives non nucléaires. L'analyse spectrale de la torche du lanceur au lancement et les caractéristiques de la trajectoire de vol permettront à un pays disposant d'un élément spatial du système d'alerte d'attaque de missile (EWS) de déterminer qu'une frappe est lancée non pas par des armes nucléaires, mais par des armes conventionnelles..

Les porte-avions réutilisables de la GZLA ne devraient pas concurrencer les bombardiers lance-missiles conventionnels, ni en termes de tâches ni en termes de coût de frappe des cibles, car ils sont fondamentalement différents. Les bombardiers ne peuvent pas fournir une telle rapidité et l'inévitabilité d'une frappe, l'invulnérabilité du porte-avions comme le planeur HZVA, et le coût plus élevé du planeur du HZVA et de leurs porte-avions (même dans une version réutilisable), ne permettront pas de fournir une attaque aussi massive que le missile des bombardiers porteurs fourniront

Application de la planification conventionnelle GPLA

L'utilisation de la planification conventionnelle GLA est abordée dans l'article "Forces conventionnelles stratégiques".

Je veux juste ajouter un autre scénario d'application. Si les ogives planantes hypersoniques sont considérées comme aussi invulnérables aux forces de défense aérienne / antimissile ennemies qu'on le croit, alors les ogives planantes conventionnelles peuvent être utilisées comme un moyen efficace de pression politique sur les États hostiles. Par exemple, en cas de nouvelle provocation des États-Unis ou de l'OTAN, il est possible de lancer une planification conventionnelle GZVA depuis le cosmodrome de Plesetsk vers une cible en Syrie à travers le territoire de nos bons amis - les pays baltes, la Pologne, la Roumanie, et la Turquie aussi. La fuite de la GZLA à travers le territoire des alliés d'un ennemi potentiel, qu'ils ne peuvent empêcher, sera comme une gifle au visage avec une traction et leur donnera un indice tout à fait compréhensible concernant l'ingérence dans les affaires des grandes puissances.

Conseillé: