США наносит ответный гипер-удар? - «Вооружение»

Итак, можно сказать, что империя наносит ответный удар. После того, как Россия продемонстрировала на Украине во плоти гиперзвуковой «Кинжал», перед американцами встал непростой выбор: либо создание оружия, способного нивелировать гиперзвуковые изобретения русских, либо пересматривать всю оборонительную концепцию.
Сразу несколько американских профильных изданий уделили внимание этому вопросу. Оба варианта стоят просто кошмарных денег по отдельности и все прекрасно это понимают.

Что могут представить США в качестве ответа? Одновременно и много, и мало.

Алекс Холлингс напоминает, что весьма эффективным средством против скорости является… скорость! И ответом на российские гиперзвуковые проекты может стать, например, бомбардировщик, который сможет летать со скоростью около 10М. И это не совсем фантастика.

Холлингс напоминает историю «Черного дрозда» SR-71, который смог выполнять разведывательные задачи в небе Ливии, где было весьма неуютно, так как в распоряжении ливийцев было достаточно ЗРК и ракет к ним.


«Lockheed Martin» разработала SR-71 вокруг простой концепции: ничто не может сбить вас, если оно не может вас догнать. Максимальная скорость «Черного дрозда», 3,2 Маха, установила новые рекорды для самолетов с реактивными двигателями, но, чтобы уйти от советских ракет комплексов С-75 и С-125, способных развивать скорость 5М, SR-71 нужно было бы выйти за свои рамки.

SR-71 показал себя очень быстрым самолетом, реально способным уйти от ракет. В одном из полетов майор ВВС США Брайан Шуль установил рекорд скорости 3,31М или почти 3 950 км/ч. Правда, официальный рекорд изрядно ниже. Но есть такое, в 1976 году SR-71 установил абсолютный рекорд скорости среди пилотируемых самолётов — 3529,56 км/ч.

Как говорится, жить захочешь – не так разгонишься…

Вот и сейчас многие в США считают, что гиперзвуковые скорости новых самолетов могут стать палочкой-выручалочкой против российских и китайских гиперзвуковых ракет.

Можно согласиться с тем, что история полетов SR-71 над Ливией (да и в других местах) – это вполне себе нормальный аргумент. Статистика (американская) утверждает, что за 30 лет службы по SR-71 было выпущено около 4 000 ракет и ни одна не достигла цели.



То, что ни один «Черный дрозд» не был сбит ракетой, это факт. Но цифра в 4 000 скорее всего, «немного преувеличена». Впрочем, что не умаляет характеристик SR-71.

Сегодня США откровенно отстает в гиперзвуковой гонке от России и Китая, но то, что в истории страны был самый быстрый в мире самолет, несколько обнадеживает.

Наследие SR-71, похоже, вдохновило ВВС США на выработку плана по победе в гонке гиперзвуковых вооружений другим способом. Американский спаситель может быть не ракетой, а самолетом: бомбардировщиком «Lockheed Martin» SR-72.


Вообще мало что известно о сверхсекретной программе, разрабатывающей технологию, необходимую для воплощения гиперзвукового самолета в жизнь, что-что, а когда надо, американцы хранить секреты умеют.

Но стало известно, что у программы есть название: «Project Mayhem». А то, что в СМИ время от времени появляются тщательно отредактированные интервью на заданную тему, позволяет сделать определенные выводы.

А заодно и можно попробовать провести границы между американскими, российскими и китайскими разработками в этой области.

Российская гиперзвуковая ракета Х-47М2 «Кинжал», безусловно, быстрая (термин «гиперзвуковой» описывает скорость полета, превышающую 5М), но именно уникальное сочетание скорости и маневренности этого оружия сбивает с толку современную противовоздушную оборону. Даже самые современные системы обороны пока не могут точно перехватывать ракеты, движущиеся на гиперзвуковых скоростях при изменении курса.
В результате Россия, Китай и Соединенные Штаты конкурируют за развертывание различных типов гиперзвуковых ракет. Россия и Китай утверждают, что некоторые из них находятся на вооружении. США, по-видимому, отстают.

Одна из возможных причин этого отставания, говорят американские аналитики, заключается в том, что планы Америки в отношении гиперзвуковых технологий более амбициозны, чем просто продвижение боеголовки за пределы скорости 5М. Одной из целей является разработка многоразового гиперзвукового самолета, который мог бы прорвать противовоздушную оборону противника, а также избежать непомерной стоимости одноразового гиперзвукового оружия.
США использовали этот потенциал в изобретениях, которые накапливали на протяжении десятилетий. Недаром американские разработки высоких скоростей долгое время доминировали в мире, так что просто грех не воспользоваться.

Так, в далеком 1957 году «Boeing» предложил космический самолет X-20 «Dyna-Soar» для бомбометания и разведки.



Сам Нил Армстронг был среди пилотов, выбранных для программы, а в 1967 году летчик-испытатель ВВС Уильям «Пит» Найт летал на своем ракетном «North American» X-15A-2 со скоростью 6,7 Маха.


К 2004 году ГПВРД NАSА X-43A достиг 9,6 Маха, а в 2007 году появились сообщения о том, что «Skunk Works» и ВВС работают над беспилотным двухрежимным ГПВРД SR-71, получившим название SR-72.

Российские сверхзвуковые самолеты-перехватчики МиГ-31, которые и без того являются быстрейшими в мире боевыми самолетами, теперь могут нести гиперзвуковые ракеты «Кинжал», которые могут обогнать и обыграть все известные средства ПВО.


Появление «Кинжала» в войне на Украине привнесло новый акцент на гиперзвуковые технологии, хотя использование этой технологии США может сильно отличаться от использования Россией и Китаем.

К 2015 году SR-72 вышел из-за завесы секретности. На сайте «Lockheed Martin» говорилось, что самолет может быть введен в эксплуатацию к 2030 году. Вплоть до марта 2018 года «Lockheed» публично заявляла о своих усилиях по развертыванию SR-72, но сразу после речи Путина о «Кинжале» компания отредактировала любое внешнее упоминание о самолете.



Тут два варианта: либо компания отказалась от усилий, либо работы снова получили государственное финансирование и соответствующий гриф секретности. Второе кажется более разумным и вероятным.

Между тем, гиперзвуковое оружие, развернутое конкурентами Америки до сих пор, похоже на баллистические ракеты, хотя и намного быстрее. Известные как разгонно-планирующие блоки (глайдеры), они разгоняются до гиперзвуковых скоростей ракетой, прежде чем отсоединиться и скользить к своей цели на скоростях до 20 Махов. Как ракетно-планирующее оружие меняет курс, остается секретом, но эксперты, такие как Крис Комбс из Техасского университета в Сан-Антонио, который специализируется на гиперзвуке и аэрокосмической технике, предполагают, что это, вероятно, делается с использованием комбинации газовых двигателей и аэродинамических плоскостей на гидравлическом приводе.

Другим типом гиперзвукового оружия, которое еще не поступило на вооружение ни одной страны, является гиперзвуковая крылатая ракета, приводимая в действие сверхзвуковым прямоточным воздушно-реактивным двигателем или ГПВРД — та же экспериментальная технология движения, которая, как полагают, используется для SR-72. Гиперзвуковая крылатая ракета летает аналогично самолету или беспилотнику-смертнику, но она плохо работает на низких скоростях, потому что двигатель требует огромных количеств воздуха, которые нельзя получить на небольших скоростях. Выход – ракетный ускоритель для первоначального разгона.

И конечно, в настоящее время все гиперзвуковое оружие имеет общий недостаток: стоимость. Недавняя оценка Пентагона показала, что нынешние проекты гиперзвуковых ракет могут стоить от 89,6 до 106 миллионов долларов каждый. И это только в разработке. Это больше, чем истребитель F-35A, который дорогой до такой степени, что это уже считается неприличным.
Однако в августе 2020 года ВВС создали новую программу по разработке гиперзвуковых ракет (всего 70 проектов по состоянию на 2021 год). Этот проект, известный как «Mayhem», направлен на развертывание «многоцелевого крейсера», оснащенного прямоточным воздушно-реактивным двигателем.

С точки зрения стоимости, гиперзвуковой многоцелевой самолет может значительно изменить правила игры. С точки зрения возможностей, это может сместить мировой баланс гиперзвуковых сил обратно в сторону США.

Для начала в рамках проекта «Mayhem» стремится развернуть гиперзвуковую многоцелевую платформу ISR (разведка, наблюдение и рекогносцировка, ударные возможности), которая может нести по крайней мере три вида полезной нагрузки. Два из них являются стандартными типами вооружения для ВВС США (видимо, речь идет о ракетах и бомбах), третий будет посвящен старой специальности SR-71 — разведке.
Исходя из этих документов, вполне вероятно, что оружие, разрабатываемое в рамках проекта «Mayhem», является не гиперзвуковой ракетой, а гиперзвуковым беспилотником с теми же эксплуатационными параметрами, что и SR-72.

Кроме того, похоже, что военные разрабатывают новый тип двигателя для приведения в движение SR-72. Как показали годы экспериментов NASA НАСА, традиционный ГПВРД не будет соответствовать потребностям многоцелевого назначения проекта «Mayhem», поскольку ГПВРД функционируют только на высоких скоростях. Вместо этого «Lockheed Martin», похоже, разрабатывает ГПВРД комбинированного цикла, который включает в свою конструкцию традиционный реактивный двигатель для первоначального разгона. Двигатель такого типа был бы огромным скачком вперед по сравнению с тем, что доступно сейчас, и потребовал бы сложной инженерии для решения многих проблем проектирования. Вероятно, это то, что сдерживает проект.

Главное отличие ГПВРД от обычного турбореактивного двигателя – это отсутствие компрессора, снабжающего камеру сгорания огромными массами воздуха для сжигания топлива. Необходимое давление воздушного потока в ГПВРД достигается за счет скорости летательного аппарата. Соответственно, на низких скоростях ГПВРД совершенно неэффективен в сравнении с ПВРД. Это означает, что платформа с ГПВРД не может летать достаточно медленно, чтобы приземлиться, и поэтому может использоваться только один раз. Но ГПВРД комбинированного цикла, который включает в себя традиционный реактивный двигатель, может летать так же, как самолет, и в таком случае ничего не будет мешать многократному его применению.

В этом есть рациональное зерно.

Вместо того, чтобы уничтожать дорогой ГПВРД, используя его для запуска одноразовой ракеты, «Mayhem» может использовать ГПВРД комбинированного цикла для беспилотника. Эта система будет использовать традиционный реактивный двигатель для взлета и ускорения примерно до 3 Махов, прежде чем перейти на ГПВРД, который разгонит его до скорости 5 Махов и выше.
Оказавшись в воздушном пространстве противника на такой скорости, «Mayhem» может применить обычные бомбы и ракеты по целям или провести разведку, прежде чем лететь обратно. Ничего нового в тактике, так же летали и SR-71 над Ливией.

Заманчиво? О да. Комбинированный двигатель должен будет объединить две разных системы снабжения и управления в одной силовой установке. Довольно противоречиво. Американские инженеры, работающие в области гиперзвука, говорят именно о том, что двигатели, оптимальные для взлета и полетов на дозвуковых скоростях, сильно отличаются от двигателей для гиперзвуковых полетов.
Проблемы ГПВРД весьма значительны по своей сути. Например, воспламенение воздушно-топливной смеси, когда она проходит через двигатель со скоростью, превышающей скорость звука. Специалисты называют это «удержанием пламени». На сегодняшний день ни одной стране не удалось пока разместить прямоточную двигательную установку в ракете, не говоря уже о самолете, хотя США провели некоторые обнадеживающие испытания. Осенью 2021 года «Northrop Grumman» провела успешный полет ГПВРД размером с ракету в рамках программы DARPA Hypersonic Air-breathing Weapon Concept (HAWC), а в марте 2022 года «Lockheed Martin» провела испытания своего прототипа с тем же успехом.

Технология, обеспечивающая работу «Mayhem», является продолжением ГПВРД, которые в настоящее время используются в HAWC, но ГПВРД, используемые для HAWC, предлагают только половину (гиперзвуковую) комбинированного цикла, необходимого для такой платформы, как «Mayhem» или SR-72. Для того, чтобы «Mayhem» летал как самолет, конструкторы должны разработать способ включения традиционного реактивного двигателя в конструкцию, причем, сделать это надо не блокируя воздушный поток в ГПВРД или не делая самолет слишком тяжелым для полета.

Гиперзвуковая гонка вооружений идет параллельно с технологией самолетов-невидимок, но, тем не менее, она влияет на то, как военные разрабатывают и используют эту технологию. Стелс-технология ограничена физикой при использовании на самолете, особенно это касается истребителей.
Чтобы самолет мог выполнять фигуры высшего пилотажа, необходимые для класса истребителей, он (самолет) нуждается в вертикальных рулях, горизонтальных аэродинамических поверхностях управления, таких как закрылки и элероны, и воздуховодов для питания реактивных турбин внутри фюзеляжа. Эти элементы склонны к созданию легко читаемой радиолокационной картинки самолета. Самолеты-невидимки на самом деле не невидимы для радаров, они просто отражают минимальную энергию. На самом деле, многие из них могут быть легко замечены с помощью низкочастотных радиолокационных диапазонов.

Особенно будут осложнять жизнь самолетам-невидимкам антенны с АФАР, способные считывать отражения из нескольких частотных диапазонов. Эксперты ВВС США подсчитали, что при сохранении существующей динамики развития антенных систем, после 2030 года даже у F-22 будут минимальные шансы на выживание в воздушном пространстве.

В этом случае разработки американских компаний в области гиперзвуковых летательных аппаратов весьма и весьма многообещающе выглядят. Скорость вполне может быть противопоставлена незаметности, которая уже не будет таковой. Беспилотный летательный аппарат, произведенный «Mayhem», мог бы безнаказанно летать на вражескую территорию, поражать цель или собирать разведданные, и снова летать, не будучи сбитым. И, как объяснил министр ВВС Фрэнк Кендалл о других программах беспилотных летательных аппаратов, находящихся в разработке, отсутствие пилота на борту может позволить самолету брать на себя большие риски.

Это означало бы значительную экономию средств. Большая часть американского арсенала ракет и бомб воздушного базирования варьируется в стоимости от десятков тысяч до нескольких миллионов долларов каждая. Вместо того, чтобы рассматривать это оружие как устаревшее, оно могло бы оставаться столь же эффективным, если бы оно доставлялось к целям на гиперзвуковых скоростях изнутри бомбового отсека самолета. ГПВРД комбинированного цикла, такой как планируется для SR-72, может позволить США нивелировать возможности высокоскоростных ракет, используемые Россией и Китаем, и он может нести многие из существующих боеприпасов Америки в гиперзвуковой век.



Увы, размещение различных полезных нагрузок на гиперзвуковом самолете требует большей тонкости, чем простая подвеска под крылом.
«Переход на 5 Махов и выше генерирует экстремальные уровни тепла, что приводит к необходимости инновационных материалов, датчиков и электроники, чтобы выдерживать такие скорости на протяжении всего пути», - говорит Дэйв Берганини, вице-президент по гиперзвуковым и ударным системам в «Lockheed Martin Missiles and Fire Control».
То есть, как таковая внешняя подвеска неприменима для скоростей выше 5 000 км/ч, поскольку может вызвать разрушение вооружения от температуры. А возможно, аппарату потребуется еще и маневрировать…

Поскольку официальная информация скудна, появляются некоторые подсказки о том, что ВВС США и их партнеры по «Mayhem» могут очень далеко продвинуться по пути разработки гиперзвукового вооружения. Точнее, гиперзвуковых носителей вооружения.

Получается, что США пошли по несколько иному пути развития. Россия и Китай начали создавать гиперзвуковое оружие, то есть, ракеты. По факту – да, получилось, но эти системы вооружения весьма дорогие. Американские конструкторы решили, что создание многоразового носителя вооружений, способного перемещаться с гиперзвуковыми скоростями есть более многообещающий вариант.

Знаете, это все чем-то напоминает космическую гонку, которая разворачивалась в недалеком прошлом. СССР сделал ставку на относительно недорогие корабли однократного применения, в то время как в США упор был на многоразовые корабли. В итоге, через много лет американцы однозначно вырываются вперед с новыми, а главное, дешевыми многоразовыми кораблями.

Стоимость доставки 1 кг груза на низкую опорную орбиту российским «Протоном» около 2 800 долларов, а «Фалькон» делает это за 2 000 долларов и обещают, что будет еще ниже.

Многоразовый гиперзвуковой бомбардировщик будет однозначно выгоднее, чем любое одноразовое гиперзвуковое ракетное оружие хотя бы тем, что сможет поразить несколько целей за один раз и вполне вероятно вернуться и повторить вылет.

Потому есть определенные предпосылки к тому, что американские инженеры будут долбить тему долго и упорно, потому что результат будет стоить того. Учитывая, сколько в США фирм, занимающихся разработками в аэрокосмической области, результат может быть положительным, причем, тут что ни возьми, многоцикловый ГПВРД, гиперзвуковой носитель в целом – это вопрос «когда», а не «если».

Российские «Кинжалы» тоже пару лет назад считались выдумкой и фантастикой.
Сегодня можно с усмешкой говорить о желаниях американцев, но лучше этого и не делать. Урок Илона Маска все еще свеж. Это «Вот когда полетит, тогда и поговорим» вылилось для России в потерю огромного куска рынка космических пусков. Так что «когда» может случиться в самом ближайшем будущем.

Результат работ американских аэрокосмических концернов вполне может быть и таким, что ВВС США получат в свое распоряжение гиперзвуковой носитель обычного оружия. И с такой вероятностью развития событий придется считаться.

Однако время пока играет на стороне России и Китая. Но – только пока.

Автор:

Роман Скоморохов