Общество

12 февраля 2018, 11:00

Слова о скором появлении у России гиперзвукового оружия слишком оптимистичны

Согласно заявлениям оборонщиков, вопрос появления у России гиперзвукового оружия – это вопрос ближайших десяти лет. Даже американцы скромно признают, что в этой области русские продвинулись дальше, чем они. Но все, к сожалению, не так просто. Где в заявлениях о гиперзвуке заканчивается реальность и где начинается чистая фантастика?

О том, что Россия будет обладать гиперзвуковым оружием уже в 2020-х годах, заявил, в частности, руководитель АО «Корпорация тактическое ракетное вооружение» Борис Обносов. Это чрезвычайно оптимистичный прогноз, желание озвучить который вполне понятно. Поскольку американская концепция быстрого глобального удара предусматривает использование высокоточного гиперзвукового оружия, российские инженеры не могут не заниматься подобными проектами, делая упор на разработку «высокоскоростного оружия повышенной дальности, точности, помехозащищенности».

Ранее покорение гиперзвука анонсировали в КНР, но в несколько ином ракурсе. Один из членов Китайского комитета по аэронавтике и технологиям заявил, что его страна разрабатывает гиперзвуковой летательный аппарат (ГЛА), который может летать на любых высотах вплоть до выхода в открытый космос. Причем аппарат прост и удобен в обращении, а его обслуживание будет сравнимо с подготовкой обычного самолета. Экипаж – три человека.

На сегодняшний день созданием и испытанием гиперзвукового оружия вплотную заняты только три упомянутые выше страны – Россия, США и Китай. Но пока что сообщения о скором появлении гиперзвуковых боевых самолетов и «летательных аппаратов» больше напоминают лукавство. Нам твердят о гиперзвуке как о некой технической новинке, однако боевые блоки МБР входят в атмосферу и летят к цели на гиперзвуке. Космонавты падают в своих спускаемых аппаратах, а шаттлы летят к Земле тоже на гиперзвуке. Но не существует «летательных аппаратов», для которых гиперзвуковой режим полета – обычное дело.

Вообще, стоит заговорить о гиперскоростях, как в словах ученых и – особенно – чиновников вместо конкретных ракет и самолетов появляются загадочные «летательные аппараты», под которыми подчас подразумеваются именно ракеты. Но если перед человеком поставить ракету и самолет, а потом попросить указать на летательный аппарат – он, скорее всего, выберет самолет. Летательный аппарат – это машина. В дальнейшем будем исходить из этого.

Теперь о сверхвысоких скоростях. Полет на скорости звука – это полет на скорости в один мах. Один мах – это скорость звука в местной среде. На высоте до 11 километров над уровнем моря один мах – это приблизительно 340 метров в секунду или 1224 километра в час. Наиболее современный самолёт – американский истребитель-бомбардировщик пятого поколения F-35 – развивает скорость в 1,2 маха. Российский истребитель Су-35 летает на скорости в 1,1 маха. То есть речь в их случае идет о сверхзвуковых скоростях.

Ракеты летают быстрее самолётов. Активно применяемый в Сирии «Калибр» разгоняется до скорости в три маха, а средняя скорость современных ракет – около 2,5 маха. Но и в этом случае речь идет только о сверхскоростях – настоящая гиперзвуковая скорость начинается с пяти махов, это примерно 6120 километров в час.

Как уверяют чиновники от «оборонки», России удалось преодолеть этот рубеж – гиперзвуковая крылатая ракета «Циркон» может разгоняться до скорости в шесть махов. При этом в «Корпорации тактическое ракетное вооружение» пообещали создать ракеты, превосходящие скорость звука в 12–13 раз.

В случае с китайским ГЛА речь так или иначе тоже идет о ракете. В КНР собираются установить свое чудо техники на специальную ракету-разгонщик длиной около 85 метров. Первая ступень состоит из шести кислородно-водородных и кислородно-метановых жидкостных ракетных двигателей с тягой 40 тонн каждый, а также 8 водородных прямоточных двигателей. Вторая ступень – это уже сам воздушно-космический самолет, оснащенный четырьмя кислородно-водородными двигателями с тягой по две тонны каждый.

При моделировании получили следующие результаты: при скорости полета ГЛА в шесть махов температура его передней кромки достигает примерно 1400 градусов по Цельсию, при скорости в восемь – уже 2527 градусов. При этом на ГЛА действует не только температура, воздух становится вязким и упругим, он стремится смять и опрокинуть летящий аппарат. 

Все эти подробности нужны, чтобы показать, насколько сложно работать с гиперзвуком. Помимо специальных материалов обшивки, нужны еще и разные двигатели – одни работают исключительно на простых и сверхзвуковых скоростях, другие могут работать только на гиперзвуковых скоростях. Что же касается материалов, китайцы утверждают, что используют углеродно-кремниевый сплав. Однако группа российских ученых на основе вычислений в работе со скучным названием «Численное решение сопряженной задачи гиперзвуковой аэродинамики и термомеханики термодеструктирующих конструкций» пишет: «Показано, что вследствие высоких температур аэродинамического нагрева конструкций из полимерных композиционных материалов в них может происходить терморазрушение из-за термодеструкции полимерной фазы и образования интенсивного внутреннего газообразования в материалах конструкции».

Другими словами, верхний слой обшивки начинает трескаться и ломаться. На скорости в пять махов проявляются значительные физические изменения окружающей среды и материалов, температуры достигают огромных величин, объект окутывает плазма. А область гиперзвуковых скоростей за девять махов – это практически не изученная территория, где знакомые нам свойства металлов и воздуха меняются уже кардинально. Это мир плазмы, где количество неизвестных в уравнениях возрастает до десяти.

Некоторое понимание того, что представляет собой полет на гиперзвуковой скорости, дает такая схема. По этому принципу летают шаттлы и когда-то летал наш «Буран». Сначала корабль делает маневр на торможение, потом входит в атмосферу и летит в плазме как комета, потом выходит из плазмы – и только тогда начинает совершать маневры и готовиться к посадке. То есть весь гиперзвуковой полет – это падение камнем вниз. При этом необходимо следить за тем, чтобы не пересечь еще одну черту – ту самую скорость в девять махов. За ней плазма и металл пытаются вступить в реакцию, происходит отрыв пограничного слоя обтекателей, материал расслаивается.

Когда оружейники рассказывают, что очень скоро у нас появятся крылатые ракеты со скоростью выше 12 махов, физики замечают, что такая ракета попросту сгорит. А если не сгорит, то не сможет ни маневрировать, ни определить свое местоположение – через облако плазмы не проходят никакие сигналы, объект в ней глух и слеп.

Кстати, ракета «Циркон» разгоняется до своих рекордных трех махов только на последнем прямом участке перед поражением цели. При этом в НПО Машиностроения, где и делают ракеты «Циркон», давно слагают легенды о загадочном «летательном аппарате» Ю-71 («изделии 4202»). На высоте 100 километров, где воздуха почти нет, Ю-71 достигает скорости в 15 мaxов, после чего аппарат просто падает на цель.

Эксперты из «оборонки» уверяют, что «Ю-71 имеет защиту от перегрева и перегрузок, причем может легко менять направление полета и при этом не разрушается». Но пока что ни одного макета Ю-71 никто не видел. Как ее классифицировать, тоже непонятно. Оружие – это все-таки механизм, который вы можете применить по своему усмотрению. То, что падает бомбой вниз, скорее боеприпас.

Гиперзвуковой двигатель пытаются создать с 1950-х годов. Однако полет с гиперзвуковой скоростью настолько сложен, что штатный двигатель не создан до сих пор, как нет и гиперзвукового самолета. Можно вспомнить проекты гиперзвуковых аппаратов Ту-130 (6 М), самолет «Аякс» (10 М), «Спираль» с самолетом-разгонщиком, самолеты на углеводородном топливе, но все это «пробы пера».   

Пассажирский сверхзвуковой самолет «Конкорд» можно разогнать до трех махов, однако на такой скорости он бы просто расплавился. Поэтому летчики строго держали режим в два маха, но даже при нем иллюминаторы раскалялись до такой степени, что могли серьезно обжечь руку. При этом корпус машины за счет расширения металла «вырастал» на несколько сантиметров, поэтому все электрические провода, кабельтрассы, труботрассы делались с расчетом на растяжение.

Поскольку при сверхзвуке сила тяжести сильно смещается, в самолете постоянно приходилось перекачивать топливо с одной части машины в другую. В результате этого «Конкорд» не мог маневрировать, а если бы попытался, его разорвало бы в клочья. Даже простое поднятие закрылков привело бы к катастрофе.

Это – только часть постоянных проблем на скоростях в два маха. На скорости в пять или десять махов их несопоставимо больше. Так что с точки зрения физики рассказы про управляемую боеголовку Ю-71 с высокой маневренностью на гиперзвуковой скорости по высоте и по курсу, которая летит не по баллистической траектории, больше похожи не то чтобы на сказки, но на элемент психологической войны с одной стороны и на выбивание дополнительных средств из Конгресса США – с другой. Проще говоря, на блеф оружейников.

Один из ученых ранее сравнил создание гиперзвукового самолета с «необходимостью зажечь спичку в сердце урагана – и поддерживать ее горение». Пока что этого никому не удалось сделать. 

Текст: Алексей Оверчук

Вам может быть интересно

Российская армия освободила 39 населенных пунктов в октябре в зоне СВО
Темы дня

Конституционный трибунал разделил Польшу

«В новейшей истории Польши конфликта такого масштаба еще не происходило», говорят эксперты, оценивая вспыхнувшее противостояние между властью и оппозицией в Варшаве. Полиция заблокировала Конституционный трибунал, оппозиция заявляет о госперевороте, а президент лично прорвал оцепление. Почему места в высшем органе судебной власти Польши вызвали политический раскол и оказались так принципиальны для премьера, лидера оппозиции и президента страны, что они готовы к острой конфронтации?

Европу ждет газовая агония образца пятилетней давности

Европу ждет почти копия газового кризиса пятилетней давности с теми же историческими пиками цен и аналогичными последствиями для промышленности и экономики. Стоимость газа в ЕС уже выросла до неподъемных 1,2 тыс. долларов за тысячу кубометров. Однако это еще может оказаться сказкой. Потому что зимой возможны все 2,5 тыс. долларов. Такой прогноз сделал глава Газпрома Алексей Миллер.

В IIHF допустили замену сборной Украины на команду России на чемпионате мира

Политолог: Германия станет идеальной площадкой для эскалации насилия

Bild: Глава МИД Германии опозорился из-за совместного фото на G20

Новости

Приставы передали в Гохран более тысячи золотых слитков экс-судьи Чернова

Судебные приставы передали в Гохран свыше тысячи золотых слитков и монет, которые были изъяты по иску Генпрокуратуры у бывшего председателя Краснодарского краевого суда Александра Чернова и его родственников.

ФСБ получила от США данные о подготовке теракта в Москве

Федеральная служба безопасности по партнерским каналам получила от США информацию о подготовке террористического акта в Москве.

Сборная РФ приняла участие в открытии юношеских Олимпийских игр в Дакаре

Российские атлеты приняли участие в параде на церемонии открытия юношеских Олимпийских игр в столице Сенегала Дакаре.

Собчак с иронией ответила на запрет въезда в Латвию

Журналистка Ксения Собчак иронично отреагировала на решение властей Латвии запретить ей и режиссеру Константину Богомолову въезд в страну, назвав этот шаг демонстрацией бессилия.

Стубб назвал звонок Путину поворотным моментом

Президент Финляндии Александр Стубб назвал телефонный разговор с президентом России Владимиром Путиным поворотным моментом по нескольким причинам.

Лантратова договорилась о регулярных гуманитарных миссиях в Алешках

Уполномоченный по правам человека в России Яна Лантратова заявила о достижении договоренностей по проведению регулярных гуманитарных миссий в городе Алешки Херсонской области.

В ночь на Хеллоуин на Земле неожиданно началась магнитная буря уровня G2

В ночь на Хеллоуин на Земле неожиданно началась планетарная магнитная буря уровня G2, вызвавшая полярные сияния высшего уровня, сообщили ученые Лаборатории солнечной астрономии Института космических исследований (ИКИ) РАН.

Словакия поддержала решение вернуть российских хоккеистов на турниры

Премьер-министр Словакии Роберт Фицо выступил в поддержку решения Спортивного арбитражного суда о возвращении российских хоккеистов на международные соревнования.

Партия Моравецкого инициировала вотум недоверия правительству Туска

Партия бывшего премьер-министра Польши Матеуша Моравецкого «Развитие плюс» направила в Сейм ходатайство о голосовании по вотуму недоверия правительству Дональда Туска на фоне кризиса вокруг Конституционного суда.

Бастрыкин запросил доклад после падения учительницы сквозь пол со второго этажа

Председатель Следственного комитета России Александр Бастрыкин поручил доложить о проверке по факту падения учительницы сквозь пол со второго этажа в школе Панинского района Воронежской области.

На Украине заявили о разрушении Приднепропетровской ТЭС

Одна из крупнейших электростанций Днепропетровской области получила серьезные разрушения и прекратила работу, сообщил украинский эксперт по энергетике Владимир Омельченко.

Рубио обсудил с Лавровым возможность встречи Путина и Трампа

Госсекретарь США Марко Рубио сообщил об обсуждении с министром иностранных дел России Сергеем Лавровым возможной встречи американского и российского лидеров на саммите АТЭС.
Мнения

Тимофей Бордачёв: Мировой кризис повлиял на израильский эксперимент

На протяжении десятилетий Израиль был «витриной Запада» и островком высокоразвитой материальной цивилизации в бушующем море арабского мира. Такой успех был связан с факторами, которые вскоре могут стать достоянием истории. И не по вине израильтян.

Ольга Андреева: Как Сталина вынесли из мавзолея и к чему это привело

30 октября 1961 года, в последний день работы ХХII съезда КПСС, повестку заседания внезапно нарушил глава Ленинградского обкома партии Спиридонов. Он предложил вынести тело Сталина из мавзолея и перезахоронить у Кремлевской стены. Делегаты от неожиданности открыли рты.

Игорь Караулов: Первопричины СВО следует искать на Западе

Пять лет назад успешно развивающаяся Россия еще надеялась на мирный диалог с Западом, но к концу 2021 года стало понятно, что с нами разговаривать не хотят. Чтобы защитить интересы своей безопасности и возможность развиваться дальше, Россия была вынуждена вступить в открытый конфликт с НАТО и начать СВО.
Вопрос дня

Как были обретены мощи святого князя Дмитрия Донского