«Аякс» - гиперзвуковой многоцелевой самолет
Концепция принципиально нового гиперзвукового аппарата была выдвинута в конце 80-х гг. Владимиром Львовичем Фрайштадтом, работающим в Санкт-Петербургском Hаучно-исследовательском предприятии гиперзвуковых систем (НИПГС) холдинговой компании «Ленинец». Он предложил не защищать аппарат, летящей с огромной скоростью, от тепла, а напротив впускать его внутрь для повышения энергоресурса. Согласно концепции «Аякс», гиперзвуковой летательный аппарат (ГЛА) является открытой неизолированной аэротермодинамической системой, в которой на всех этапах атмосферного полета часть кинетической энергии обтекающего ГЛА гиперзвукового воздушного потока ассимилируется бортовыми подсистемами, повышая общий ресурс аппарата и преобразуясь в химическую и электрическую энергии. Это решало глобальный вопрос охлаждения планера и много других проблем.
Первоначально «Аякс» создавался как ответ на американские планы создания гиперзвукового разведчика Aurora, позднее он «конверсируется» в гиперзвуковой самолет глобальной дальности или первую ступень для вывода полезной нагрузки на орбиту.
Гиперзвуковой ЛА использует в качестве топлива углеводороды (керосин или более перспективное топливо - сжиженный метан) и воду. Для утилизации тепла в двойной обшивке «Аякса» размещается термохимический реактор, в который после разгона и аэродинамического нагрева обшивки подают углеводородное топливо. Оно используется как «эндотермическое» топливо - поглощает тепло. Под действием температуры, давления и с помощью катализатора смесь топлива с водой разлагается на олефин и свободный водород. Эта водородосодержащая смесь поступает в магнитоплазмохимический двигатель, представляющий собой МГД генератор, гиперзвуковой ПВРД и находящийся за камерой сгорания МГД ускоритель. МГД генератор, тормозящий поток до оптимальной скорости, выступает в роли компрессора. Заторможенный и предварительно ионизированный поток воздуха поступает в камеру сгорания, куда подается обогащенное водородом топливо (керосин или метан). Истекающие продукты сгорания попадают в сопло, дополнительно разгоняются МГД-ускорителем и, расширяясь, выходят наружу. Для ускорения потока и для ионизации воздуха - создания «холодной плазмы», используется электроэнергия, выработанная МГД генератором. Это позволяет повысить скорость ЛА на 10-30 % и получить еще целый ряд преимуществ. Плазменная воронка вокруг воздухозаборника ГПВРД увеличивает его эффективный диаметр возрастает чуть ли не до сотни метров, плазменные пятна-облака впереди ЛА существенно снижают сопротивление воздуха, а около крыльев - увеличивают их эффективную площадь и регулирует подъёмную силу. Для ионизации воздуха возможно и применение лазерного излучения или источника нейтронов.
Таким образом, летящий в атмосфере аппарат сможет преобразовывать кинетическую энергию набегающего воздушного потока в широкий спектр различных видов энергии и использовать бортовой энергетический комплекс мощностью 100 МВт для самых различных задач планетарного характера. На базе концепции «Аякс» в ГНИПГС разработано семейство гиперзвуковых ЛА «Нева» для околоземной или орбитальной транспортировки полезных грузов или пассажиров.
Революционная концепция «Аякса» имеет большой коэффициент новизны, а следовательно технического риска. Только к 1993 году экспертная комиссия из крупнейших ученых вынесла окончательный вердикт: «Концепция «Аякс» и ее основные направления не противоречат данным современной науки». В том же году состоялось заседание научно-технического совета Госкомоборонпрома.
НИПГС во главе с генеральным директором Александром Леонидовичем Курановым активно пропагандирует концепцию и ищет источники финансирования ее реализации. И вот в мае 2001 г. пресс-службы холдинга сообщила, что ОАО "Холдинговая компания "Ленинец" (Санкт-Петербург) подписало с Китаем соглашение о совместной работе над гиперзвуковым летательным аппаратом (концепция "Аякс"). Проект рассчитан на 10-15 лет. Объем вложений пока не определен, но, по оценкам экспертов, на разработки подобного проекта за границей тратится порядка 70-80 млн. долл. По данным пресс-службы "Ленинца", финансовые документы по проекту стороны планируют подписать в сентябре 2001 г. Соглашение также предусматривает сотрудничество в области разработки радиоэлектронного оборудования для различных видов авиации, спутниковых навигационных систем.
Первая в мире маневрирующая гиперзвуковая ракета Х-90 "Коала" ( “AS-19 Koala”).
В феврале 2004 года, во время командно-штабных учений учений “Безопасность 2004”, в присутствии президента Путина было успешно проведено испытание первой в мире маневрирующей гиперзвуковой ракеты. Новое российское оружие, запускаемое со стратегических бомбардировщиков Ту-160, должно преодолевать любую систему ПРО.
Россия, с помощью нового супероружия, хочет продемонстрировать Америке свои возможности. Оно называется Х-90, и является ответом Кремля на вашингтонскую программу противоракетной обороны. На западе проект известен под безобидным именем “AS-19 Koala”. Под обозначением Х-90 скрывается, по российским данным, первая в мире гиперзвуковая управляемая крылатая ракета, внешний вид и тактико-технические данные которой, являются военной тайной. По имеющимся данным она должна быть принята на вооружений к 2010 году.
Х-90 запускается в помощью стратегических бомбардировщиков Ту-160М, являющихся символом российского военного могущества. “М”– модифицированный - означает в данном случае то, что крылья машины увеличены.
По словам Путина, Х-90 в состоянии преодолевать все имеющиеся, а так-же перспективные, системы ПРО и с большой точностью уничтожать цели, в том числе и на других континентах. Экспериментальный образец “чудо-оружия” был испытан в феврале 2004 года, во время командно-штабных учений “Безопасность 2004”, в присутствии президента Путина, с межконтинентальной ракетой РС-18 (обозначение НАТО SS-19 Stiletto) в качестве носителя, и ,в недалеком будущем, будет состоять на вооружении ракетных войск стратегического назначения.
История Х-90 началась в 1971 году. Тогда разработчики обратились к правительству СССР с проектом постройки небольших стратегических крылатых ракет, которые могли бы действовать на небольших высотах, применяясь к рельефу местности. Это предложение не нашло тогда отклика у руководства, однако, после того как США в 1975 году начали разработку стратегических крылатых ракет (Cruise Missile), о нем вспомнили. Разработчики ракет получили приказ начать разработку в середине 1976. Завершиться она должна была к середине 1982. Уже к 31 декабря 1983 ракету предполагалось принять на вооружение. Одно из главных требований состояло в том, чтобы обеспечить ракете сверхзвуковую скорость.
В конце 70-х Х-90 достигла скорости 2,5-3М , а в 80-х уже 3-4 М. Посетители авиасалона МАКС-1997 могли полюбоваться в павильоне НПО “Радуга” на экспериментальный гиперзвуковой летательный аппарат ГЛА.
ГЛА является прототипом новой крылатой ракеты. Она должна нести две боеголовки индивидуального наведения, которые могут самостоятельно поражать цели на расстоянии до 100 км. от точки отделения от основной ракеты. В качестве носителя предполагается бомбардировщик Ту-160М.
В то время, ГЛА Х-90, оснащенный прямоточным двигателем имел длину около 12 метров. Нынешняя ракета не превышает 8-9 метров.
После отделения от самолета-носителя на высоте 7000-20000 метров, происходит раскрывание треугольный крыльев, размахом около семи метров, а, так-же хвостового оперения. Затем происходит включение твердотопливного ускорителя, который разгоняет ракету до сверхзвуковой скорости, после чего вступает в действие маршевый двигатель, обеспечивающий скорость 4-5 М. Радиус действия составляет 3500 километров.
По мнению Кремля, ни одно государство мира не обладает гиперзвуковыми ракетами. США в свое время отказались от их разработки по финансовым соображениям, и ограничились дозвуковыми. В России работы проводились так-же непостоянно, однако паузы были непродолжительными. Уже в июле 2001 года пресса сообщала о старте ракеты “Тополь”. Примечательным при этом было необычное для специалистов-баллистиков поведение боеголовки. Тогда не было подтверждено, что боеголовка оснащена собственным двигателем, позволяющим ей маневрировать в атмосфере с гиперзвуковой скоростью. Настоящей сенсацией оказались уже упоминавшиеся учения февраля 2004, впервые проводившиеся на всей территории России с 1982 года. Во время этих учений был осуществлен старт двух баллистических ракет: одной “Тополь-М” и одной РС-18. Как выяснилось позднее, РС-18 была оснащена неким экспериментальным аппаратом. Он вышел в космос, а затем вновь “нырнул” в атмосферу. Этот маневр кажется при современном уровне техники невероятным. В момент входа боеголовки в плотные слои атмосферы, ее скорость составляет 5000м/с (ок. 18000 км/ч). Поэтому боеголовка должна обладать специальной защитой от перегрузок и перегрева. Экспериментальный аппарат обладал не меньшей скоростью, однако с легкостью менял направление полета и не разрушился при этом. Чудес в аэродинамике не бывает. Американские шаттлы и советский Буран, современные истребители имеют общие черты. Судя по всему испытанные во время учений аппарат похож на Х-90. По сей день его настоящий внешний вид является, как уже было сказано, государственным секретом.
“Данный аппарат может преодолеть региональную систему ПРО”- заявил представитель генерального штаба генерал-полковник Юрий Балуевский на пресс-конференции после учений. В отличии от имеющихся баллистических боеголовок, этот аппарат способен “в любой момент менять траекторию полета в соответствии с заранее заложенной программой, либо уже над территорией противника быть перенацелен на другую цель”.
Вместо обычной боеголовки, которая следует неизменной траектории, и, может теоретически быть перехвачена противоракетой, на РС-18 находилось устройство, способное менять высоту и направление полета, и таким образом преодолевать любую, в том числе американскую противоракетную систему. На вопрос журналистов, как, на его взгляд США отреагируют на эту новость, президент Путин сказал, “США сами активно развивают собственное оружие”. Президент напомнив, что Вашингтон недавно вышел из договора по ПРО, заявляя что этот шаг не направлен против Российской Федерации. Модернизация имеющихся и развитие новых систем вооружения России так-же не направленно против Соединенных Штатов, заверил президент Путин, добавив при этом: “Совместно с другими государствами Россия несет ответственность за стабильность и безопасность на огромном Евроазиатском континенте”.
Ракетные войска стратегического назначения России включают в себя:
3 ракетные армии, 16 ракетных дивизий. На их вооружении находится 735 баллистических ракет с 3159 ядерными боеголовками. К ним относятся 150 Р-36М УТТХ и Р-36М2 “Воевода” шахтного базирования (натовское обозначение обоих типов SS-18 Satan) несущие по 10 независимо управляемых боеголовок каждая, 130 шахтных УР-100Н УТТХ (SS-19 Stileto) с 780 боеголовками и 36 РТ-23 УТТХ “Молодец” с 360 боеголовками, базирующиеся на железнодорожный комплексах, 360 мобильных моноблочных комплексов РТ-2РМ “Тополь” (SS-25 "Сикль") и 39 новейших моноблочных комплексов РТ-2РМ2 "Тополь-М" (SS-27 "Topol-M2 ").
По оценкам российских экспертов, оснащение даже небольшой части этого арсенала крылатыми боеголовками, сделает российские ракетные войска “на десятилетия вперед” неуязвимыми для любой ПРО. Даже грядущая противоракетная оборона Джоржа Буша превратится в “сверхдорогую и бесполезную игрушку”. К тому же российские специалисты напоминают, что гиперзвуковая боеголовка - не единственная разработка в этом направлении. Так-же существуют программы “Холод” и летающая лаборатория “Игла”, на которой испытываются детали Российского аэрокосмического самолета (РАКС). Все они могут являться частью единого плана создания маневрирующей боеголовки, неуязвимой для перспективной ПРО.
Идея преодоления систем ПРО в принципе не нова. Еще в 60-е годы в СССР создавался проект “глобальной ракеты”. Идея состояла в том, чтобы с помощью ракеты-носителя, вывести боеголовку на околоземную орбиту где она превращалось в искусственный спутник Земли. Затем, по команде, включался тормозной двигатель, и боеголовка направлялась на любую цель для ее уничтожения. В то время СЩА наладили свою ПРО исходя из того, что советские ракеты будут подлетать по кратчайшему расстоянию через северный полюс. В качестве оружия первого удара трудно представить что-либо лучше, так-как глобальные ракеты могли атаковать США с южного направления, где у американцев не было радиолокаторов, позволяющих обнаруживать подлетающие ракеты и принять контрмеры. 19 ноября 1968 года эта советская система была принята на вооружение и в небольшом количестве поставлена на боевое дежурство. На космодроме Байканур были размещены 18 ракет Р-36 орб. (орбитальная) шахтного базирования. После заключения договора ОСВ-2, запрещающего орбитальные ракеты, система была демонтирована. Хотя договор и не был ратифицирован, СССР и США придерживались его условий. В 1982 году начался демонтаж и уничтожение Р-36 орб., закончившееся к маю 1984. Стартовые комплексы были взорваны.
Возможно, теперь, на новом технологическом уровне, система переживет второе рождение. Это означает, что американская ПРО, в которую СЩА вкладывают десятки миллиардов долларов, теряет смысл. Поэтому сейчас США начинают размещать радарные системы вблизи российских границ, чтобы обнаруживать и уничтожать ракеты сразу после старта, до отделения боеголовки.
Но и для этого, по мнению экспертов, существует ряд контрмер, частично разработанный в рамках советской программы противодействия СОИ. Так попытки перехвата могут быть затруднены тем, что ракета, в активной фазе полета, выполняет орбитальный маневр, Например ракета “Тополь-М”, по заявлению ее генерального конструктора Ю. Соломонова, может совершать вертикальный и горизонтальный маневры. К тому-же, траектория, не выходящая из плотных слоев атмосферы, существенно затрудняет перехват. А в критической ситуации русские генералы могут вернуться к идее глобальный ракет. И это далеко не полный список контрмер, позволяющих избежать перехвата ракет на активной стадии. Когда же гиперзвуковая боеголовка Х-90 отделится от ракеты - она практически неуязвима.
Это гордость российских ВВС - стоящий миллиарды рублей стратегический бомбардировщик Ту-160. Благодаря стройной, элегантной форме его ласково называют “Белый лебедь”. Однако другие его названия более отвечают действительности - “Меч с 12 клинками” ( из-за 12 крылатых ракет на его борту), “Оружие нации”, “Сдерживающий фактор”. Еще его называют “русским летающим чудом”, а НАТО обозначает Blackjack. Первый экземпляр ракетоносца был построен в 1981 году. Первоначально в строй должны были встать 100 таких машин, но так-как американцы настояли на включении этого класса бомбардировщиков в договор СНВ, СССР ограничился 33 единицами.
После распада советского союза, Ту-160 были разделены между бывшими союзными республиками. В настоящее время дальнебомбардировочная авиация России располагает 14 бомбардировщиками этого класса. Первоначально их было 15, но один из них разбился над Волгой в 2003 году. Каждая машина имеет свое имя, например “Илья Муромец” или “Михаил Громов”. Последний из этого списка - “Александр Молодший”- вступил в строй в 2000 году. Все они базируются в Энгельсе на Волге. Для вооружения ракетами Х-90 плоскости самолета были увеличены. Эта модификация называется Ту-160М.
