«Циркон», «Кинджал» і «Авангард» – військовий прорив Росії, залишив конкурентів далеко позаду
«Циркон», «Кинджал» і «Авангард» – військовий прорив Росії, залишив конкурентів далеко позаду. Але що стоїть за цими новітніми розробками, і чи можна описати це простими словами? У чому полягає горезвісний «прорив», і чому це настільки важливо?
Основи
Гиперзвук – аж ніяк не нове поняття. Даний термін, що описує швидкість об’єкта багаторазово перевищує швидкість звуку в атмосфері, закріпився в професійному середовищі на початку 70-х років. Для позначення високих швидкостей прийнято використовувати число Маха, а одне число Маха відповідно вважати рівним 1062 кілометри на годину на висоті 11 кілометрів. Таким чином, гиперзвук – це швидкість, яка починається від 5 швидкостей Маха і далі.
На сьогоднішній день жодна система протиповітряної оборони в світі (крім ще не увійшла в серію С-500) не здатна збити ракету, що летить з такою швидкістю. І це наділяє нашу країну ідеальним щитом від американських агресивних намірів. Чітким сигналом, що політика «першого обеззброюючого удару» більше не пройде і відповідь обов’язково буде.
Як відомо, з 1 березня 2018 року таке озброєння стало новиною для широкої публіки, одночасно почавши надходити у війська. У зверненні президента Федеральним зборам у 2019 році його список доповнився новими аспектами.
Власне «балістичний» гиперзвук, при якому головний частину міжконтинентальної ракети під дією сили тяжіння мчить назад до землі мало чим відрізняється від формату гиперзвука новітніх російських розробок. Ключова різниця, однак, полягає в тому, що балістичні ракети на ділянці «падіння» хоча і рухаються з гіперзвуковий швидкістю, не вміють маневрувати на ключовому відрізку шляху.
Єдиною балістичної ракети, здатної змінювати траєкторію на її початкових ділянках, була знаменита Воєвода, названа країнами НАТО індексом «Сатана». Саме її покликаний замінити новітній комплекс «Сармат», проте до цих пір близько 50-ти одиниць цієї зброї продовжать нести бойове чергування в шахтах на теренах країни. Воєвода може коригувати курс лише на короткій ділянці входу в атмосферу, однак далі, як і інші міжконтинентальні ракети йде по балістичної кривої.
Зовсім по-іншому справа йде з російськими маневрирующими гиперзвуковыми системами. Якщо з балістичними ракетами кожну наступну точку їх шляху можна було розрахувати, а, значить, і перехопити засобами ПРО і ППО супротивника, то траєкторію гіперзвукових комплексів обчислити не можна. Що і робить їх на даний момент абсолютно невразливими.
З 60-их років минулого століття провідні світові держави намагалися втілити в життя це питання. Вирішити найскладніші завдання фізики високих швидкостей і енергій, оскільки поведінка середовища і матеріалів у гіперзвукових умовах докорінно відрізнялися від фізики польоту сверхзвуке. У результаті рішення вдалося знайти саме нашій країні.
«Кинджал»
Як і в питаннях літакобудування, головним у справі новітніх ракет виявився двигун. Саме принципове розходження в пристрої рухової системи «Кинджала» дозволило зробити ривок і подолати розрив між балістичними ракетами і ракетами нового типу.
Здавалося б, і міжконтинентальні і гіперзвукові ракети працюють за класичним принципом – за рахунок віддачі розпеченої газової струменя. От тільки різниця полягає в тому, що для горіння і подальшого перебігу хімічної реакції двигуну потрібен окислювач. Балістична ракета величезна і оскільки змушена виходити в безповітряний простір щастить окислювач з собою.
Саме тому даний тип ракет включає двигуни лише на першому етапі польоту, а потім бойовий блок працює на принципі інерції і сили тяжіння. Однак раз вже метою розробок Росії, Китаю і США було отримати ракету, здатну управлятися на всій ділянці польоту, двигун повинен був працювати постійно, а значить, постійно підтримувати реакцію горіння.
Це ставило перед розробниками нову дилему. З одного боку, крилаті ракети є у кожної з трьох військових наддержав, і всі вони прекрасно маневрує на всій ділянці польоту. Але, з іншого боку, крилаті ракети летять на сверхзвуке, і закони, які роблять на них вплив, більш-менш прості. У надзвукових ракетах використовується система, де в якості окислювача застосовується забортный кисень. І це логічно, адже ракета не залишає межі атмосфери, навіщо ж їй везти окислювач з собою?
Ось тільки проблема полягає в тому, що фізика гиперзвука відрізняється від фізики сверхзвуке приблизно також, як квантова фізика від ньютонівської. Тобто трохи більше, ніж зовсім. Якщо на надзвуковий і дозвукових швидкості повітря стискають компресором-турбіною і цей готовий окислювач подається в камеру згоряння літакових двигунів або ракет, то на гиперзвуке, при значно більших швидкостях турбореактивний принцип не функціонує. Повітря, що потрапляє в повітрозабірник при звичайному польоті холодний, однак із зростанням швидкості і тертя його температура зростає.
При цьому в самому двигуні теж відбувається реакція згоряння і, якщо температура забортного повітря підвищується, тяга двигуна падає. А враховуючи, що російські розробки неймовірно швидкі, рано чи пізно виникає момент, при якому температура порівнюється, і тяга припиняється зовсім. Виникає питання, як наші інженери вирішили цей аспект? У «Цирконах» – невідомих широкій публіці способом, але, ймовірно, заснованому на принципах прямоточного двигуна, в «Калібрах» ж з притаманною російським людям кмітливістю.
Навіщо використовувати вбудований турбореактивний двигун, подумали вони, кількість деталей якого веде до ймовірності постійних поломок, якщо можна використовувати в якості першої сходинки для розгону наявний на озброєнні країни повітряний борт? Так і вчинили.
«Кинджал» – це авіаційна гиперзвуковая ракета, тобто її носієм є літак. Власне, в цьому і криється нестандартність рішення російських інженерів. Проблему стикування над – і гиперзвука реалізували по-російськи, тобто дешево і ефективно. У комплексі «Кинджал» багаторазової першою сходинкою ракети став надзвуковий перехоплювач Міг-31К, ракетоносець Ту-22М3М і в перспективі Су-57.
Саме вони з урахуванням швидкості свого польоту дозволяють вивести ракету на висоту до 15 кілометрів, розігнати до сверхзвуке і при низькій щільності атмосфери і температурі здійснити пуск ракети безпосередньо на ціль. Далі ракета комплексу включає твердопаливний двигун аналогічний ракет «Іскандер» і розганяється до швидкості в 10 Махів.
Іронія в тому, що американці роками намагалися повторити теж саме на Boing X-51A, але нічого так і не вийшло. Саме тому США так довго заперечували реальність того, що відбувається. Враховуючи комплекс «винятковості» і те, що американський ВПК намагався зробити те ж саме, повірити в успіх Росії довгий час Пентагону було не можна.
Тим не менш, у лютому 2019 року на вищому рівні США все ж були змушені визнати факт становища. Хоча і з застереженнями, що через відсутність прямоточного двигуна США нібито не вважають «Кинджал» «істинно гіперзвуковий» ракетою.
«Авангард»
«Авангард» – це, без перебільшення, диво техніки. Багато принципів його функціонування перебувають поза площиною класичної фізики і раніше були технологій. Як сказав президент: «створення системи Авангард пропорційно за своїм значенням запуску першого штучного супутника. І з точки зору обороноздатності і по своєму впливу на зміцнення потенціалу науки». І це дійсно так.
Справа в тому, що «Авангард», чий серійний випуск почався в лютому 2019 року, не просто рухається на гиперзвуке, він здатний маневрувати і по тангажу, і рисканню, при тому, що летить швидше комплексу «Кинджал». Здійснюючи політ на межі космосу і атмосфери, «Авангард» рухається на швидкості, що перевищує швидкість звуку в 27 разів!
Подібне ще рік тому було повною фантастикою, через що американці до останнього моменту не могли це прийняти. Подібне не дивно, адже за загальноприйнятим нормам при такій швидкості температура об’єкта безмежна, тиск на конструкцію не знає цифрових величин, а керувати таким польотом зважаючи перешкод і зовсім неможливо. Така даність, вважали американці, а значить, слова російських – безглуздий блеф.
Але виявилося, що росіяни написали нову сторінку у підручнику фізики, і «Авангард» все-таки злетів. Причому не просто пройшов випробування, але і маючи температуру на кромці бойового блоку до 3000 градусів за Цельсієм, маневрував і відповідав на сигнал. Зрозуміти, наскільки безприкладне успіх цього прориву, можна лише усвідомивши, що температура на поверхні Сонця (у фотосфері) всього в два рази вищий і становить 6000 градусів. Тобто, якщо раптом знадобиться, то ми можемо і на Сонці полетіти і добути там необхідні елементи з фотосфери.
Перешкоди, викликані «мішком» плазми, фізика високих енергій, сопромат новітніх унікальних матеріалів, системи зв’язку, здатні подолати природний РЕБ, все це справжнє диво на стику наук.
Але наша країна не була б країною нестандартних рішень, якщо при цьому не зуміла реалізувати все це при мінімумі витрат. Створений новітній бойовий блок буде розгорнуто на ракетах, прийнятих на озброєння ще в 1979 році (УР-100Н УТТХ). Дані ракети (за класифікацією НАТО SS-19 «Стилет»), за статистику своїх успішних пусків визнані найнадійнішими в світі і десятками зберігалися на консервації в нашій країні.
Вже в цьому році перший полк таких ракет, збройних «Авангардами», стане на бойове чергування. «Стилети» зберігалися без пального, і тому, по суті, нові, отже, термін їх роботи буде складати всі ті ж 30 років згідно з штатним термінами експлуатації. Крім того, вся інфраструктура, розв’язки, Ж/Д полотно, шахти та інше заздалегідь готове. А в порівнянні з витратами США на протидію можна говорити, що це ми нав’язали їм гонку озброєнь, хоча по хронології все було навпаки.
«Циркон»
Морська гиперзвуковая ракета «Циркон» – не менший прорив, ніж всі інші. Причина цього криється в тому, що на відміну від «Кинджала», розганятись літаком, дана ракета досягає гиперзвука сама. І не просто гиперзвука, а швидкості в дев’ять Махов. «Циркон» – ракета морського базування, і для прикладу варто сказати, що в американців немає не тільки гіперзвукових ракет як типу, але навіть надзвукових протикорабельних ракет морського базування. У СРСР вони з’явилися ще в кінці 80-х років, у США ж їх немає і сьогодні.
Крім цього, дальність ракети Циркон перевищує 1000 кілометрів і це при тому, що всі світові фахівці сходилися на думці, що такого бути просто не може. Дальність подібної ракети за логікою експертів не могла бути більше 400 км, і то, лише в тому разі, якщо її розмір буде величезний. Замість цього, звернення Путіна до Федеральних зборів світ дізнався, що розмір Циркону при використанні універсальних пускових установок «3С-14», дозволяє завантажувати його в ті ж контейнери, що «Калібр» і «Онікс» в залежності від поставлених завдань.
Причина, чому подібна думка не вкладалася в очікування заокеанських опонентів цілком логічна. Ракету необхідно розганяти. Це вимагає масу палива, плюс декілька ступенів для набору швидкості, а значить, по суті, цілого набору абсолютно різних двигунів, що працюють на різних принципах. А між тим, однаковий з «Калібром» розмір означає, що всі кораблі-носії військового і навіть цивільного флоту РФ, оснащені пусковими установками під дані ракети, зможуть запускати з стандартних контейнерів і гіперзвуковий «Циркон».
Крім того, «Циркон» здатний вражати не тільки стаціонарні, але і мобільні мети, причому як на морі, так і на землі. Це схоже на красиву рекламу з тією лише різницею, що подібні характеристики реальні. Успішні випробування «Цирконів» були підтверджені і американцями.
Існує і ще один важливий момент, про який багато оглядачів часто забувають. У відповідь на вихід США з ДРСМД Сергій Шойгу без зайвого галасу заявив, що Росія має намір дислокувати морські «Калібри» на суші. Виникає питання, що заважає в ці ж стандартні установки встановити гіперзвуковий «Циркон»? Відповідь – нічого. Це просто буде крилата ракета середньої дальності, яку на відміну від західної неможливо буде перехопити.
Ось з такими досягненнями наша країна підійшла до моменту виходу американців з ДРСМД. І вихід є, в чому пов’язаний з нашими військово-технологічними досягненнями, на які у них немає відповіді. І не скоро з’явиться.
