Планирующие гиперзвуковые боевые блоки — проекты и перспективы

Создание гиперзвуковых летательных аппаратов (ГЗЛА, со скоростью движения более 5 М) является одним из наиболее перспективных направлений развития вооружений. Изначально гиперзвуковые технологии ассоциировались с появлением многоразовых пилотируемых летательных аппаратов – высотных и скоростных гражданских и военных самолётов, летательных аппаратов, способных осуществлять полёты как в атмосфере, так и в космосе.

На практике проекты создания многоразовых ГЗЛА столкнулись с огромными трудностями как в части разработки многорежимных двигателей, позволяющих осуществлять взлёт, разгон и устойчивый полёт на гиперзвуковой скорости, так и в части разработки конструктивных элементов, способных выдерживать огромные температурные нагрузки.

Несмотря на сложности с созданием пилотируемых и беспилотных многоразовых летательных аппаратов интерес к гиперзвуковым технологиям не ослаб, поскольку их применение сулило огромные преимущества в военной сфере. С учётом этого акцент в разработках сместился на создание гиперзвуковых комплексов вооружения, в которых летательный аппарат (ракета/боеголовка) преодолевает большую часть траектории на гиперзвуковой скорости.

Примерно такой облик должны были иметь (а возможно, ещё и будут) гиперзвуковые пилотируемые и беспилотные летательные аппараты с прямоточными двигателями

Кто-то может сказать, что к гиперзвуковому оружию можно отнести и боеголовки баллистических ракет. Однако ключевой особенностью гиперзвукового оружия является возможность осуществления управляемого полета, в ходе которого ГЗЛА может осуществлять манёвр по высоте и по курсу движения, что недоступно (или ограничено доступно) для боеголовок, летящих по баллистической траектории.

Другим критерием «настоящего» ГЗЛА часто называют наличие на нём гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ГПВРД), впрочем, этот пункт может быть поставлен под сомнение, по крайней мере по отношению к «одноразовым» ГЗЛА.

ГЗЛА с ГПВРД

В настоящий момент активно развивается два типа гиперзвуковых комплексов вооружений. Это российский проект крылатой ракеты с ГПВРД 3М22 «Циркон» и американский проект Boeing X-51 Waverider. Для гиперзвукового оружия такого типа предполагаются скоростные характеристики в диапазоне 5-8 М и дальность полёта 1000-1500 км. К их преимуществам можно отнести возможность размещения на обычных авиационных носителях типа российских ракетоносцев-бомбардировщиков Ту-160М/М2, Ту-22М3М, Ту-95 или американских B-1B, B-52.

Проекты российской гиперзвуковой ракеты 3M22 «Циркон» (вверху) и американской гиперзвуковой ракеты X-51 Waverider (внизу)

В целом проекты этого типа гиперзвукового оружия развиваются в России и в США примерно одинаковыми темпами. Активное муссирование темы гиперзвукового оружия в РФ привело к тому, что, казалось, вот-вот начнутся поставки «Цирконов» в войска. Однако принятие этой ракеты на вооружение намечается лишь на 2023 год.

С другой стороны, всем известно о неудачах, преследующих аналогичную американскую программу X-51 Waverider компании Boeing, в связи с чем создается ощущение существенного отставания США в этом типе вооружений. Какая из двух держав первой получит гиперзвуковое оружие такого типа? Это покажет ближайшее будущее. Оно же покажет и то, насколько отстанет от него второй участник гонки вооружений.

Другим активно прорабатывающимся типом гиперзвукового оружия является создание гиперзвуковых планирующих боевых блоков – глайдеров.

Гиперзвуковые планирующие летательные аппараты

Создание ГЗЛА планирующего типа рассматривалось ещё в середине XX века. В 1957 году в ОКБ Туполева были начаты работы по проектированию ударного беспилотного летательного аппарата Ту-130ДП (дальний планирующий).

Ударный беспилотный летательный аппарат Ту-130ДП

Согласно проекту, Ту-130ДП должен был представлять собой последнюю ступень баллистической ракеты среднего радиуса действия. Ракета должна была выводить Ту-130ДП на высоту 80-100 км, после чего он отделялся от носителя и переходил в планирующий полёт. В процессе полёта могло осуществляться активное маневрирование с помощью аэродинамических рулей. Дальность поражения цели должна была составлять 4000 км на скорости 10 М.

В 90-х годах XX века «НПО Машиностроения» вышло с инициативным предложением о разработке проекта спасательной ракетно-космической системы «Призыв». Предлагалось к началу 2000 годов на базе межконтинентальной баллистической ракеты (МБР) УР-100НУТТХ (ничего не напоминает?), создать комплекс оказания оперативной помощи терпящим бедствие морским судам.

Предполагаемая полезная нагрузка МБР УР-100НУТТХ представляла собой специальные воздушно-космические спасательные летательные аппараты СЛА-1 и СЛА-2, которые должны были нести различные спасательные средства. Расчётное время доставки аварийного комплекта должно было составлять от 15 минут до 1,5 часов, в зависимости от дальности до терпящих бедствие.

Прогнозируемая точность посадки планирующих летательных аппаратов должна была составить порядка 20-30 м (вполне достаточно даже для нанесения удара неядерной боевой частью), масса полезной нагрузки 420 кг для СЛА-1 и 2500 кг для СЛА-2 (боевая часть массой 2500 кг может и авианосец потопить). Работы по проекту «Призыв» не вышли из стадии предварительной проработки, что предсказуемо, с учётом времени его появления.

Спасательные летательные аппараты СЛА-1 и СЛА-2 ракетно-космической системы «Призыв»

Гиперзвуковые планирующие боевые блоки

Другим проектом, подходящим под определение «гиперзвуковой планирующий боевой блок», можно считать концепцию управляемого боевого блока (УББ), предложенную ГРЦ им. Макеева. Управляемый боевой блок предназначался для оснащения межконтинентальных баллистических ракет и баллистических ракет подводных лодок (БРПЛ).

Асимметричная конструкция УББ с управлением, обеспечиваемым аэродинамическими щитками, должна была позволить в широких пределах изменять траекторию полёта, что в свою очередь обеспечивало возможность поражения стратегических объектов противника в условиях противодействия развитой эшелонированной системы ПРО.

Предполагаемая конструкция УББ включала приборный, агрегатный и боевой отсеки. Система управления – предположительно инерциальная, с возможностью получения данных коррекции. Проект был продемонстрирован общественности в 2014 году, в настоящий момент его статус неизвестен.

Управляемый боевой блок ГРЦ им. Макеева

Наиболее близким к принятию на вооружение можно считать анонсированный в 2018 году комплекс «Авангард», в включающий в себя ракету УР-100Н УТТХ и гиперзвуковой планирующий управляемый боевой блок, который обозначается как «Аэробаллистическое гиперзвуковое боевое оснащение» (АГБО). Скорость полёта АГБО комплекса «Авангард» по некоторым данным составляет 27 М (9 км/с), дальность полёта межконтинентальная. Ориентировочный вес АГБО составляет порядка 3,5-4,5 тонн, длина 5,4 метра, ширина 2,4 метра.

Комплекс «Авангард» должен поступить на вооружение в 2019 году. В дальнейшем в качестве носителя АГБО может быть рассмотрена перспективная МБР «Сармат», которая предположительно сможет нести до трёх АГБО комплекса «Авангард».

АГБО комплекса «Авангард» (предполагаемый внешний облик)

В США отреагировали на сообщения о скором развёртывании гиперзвукового оружия активизацией собственных разработок в данном направлении. В настоящий момент, помимо упомянутого выше проекта гиперзвуковой крылатой ракеты X-51 Waverider, США планируют в кратчайшие сроки принять на вооружение перспективную систему гиперзвукового ракетного оружия наземного базирования – Hypersonic Weapons System (HWS).

Читайте также  Какое гиперзвуковое оружие получит Армия США?

Основой HWS должна стать универсальная управляемая маневренная планирующая гиперзвуковая боеголовка Common Hypersonic Glide Body (C-HGB), создаваемая Сандийскими национальными лабораториями министерства энергетики США для армии, ВВС и ВМС США, при участии Агентства по противоракетной обороне.

В комплексе HWS гиперзвуковая боевая часть C-HGB в исполнении Block 1 будет выводиться на необходимую высоту универсальной твердотопливной ракетой наземного базирования AUR (All-Up-Round), размещаемой в транспортно-пусковом контейнере длиной около 10 м на наземной двухконтейнерной буксируемой подвижной пусковой установке. Дальность HWS должна составить порядка 3700 морских миль (6800 км), скорость не менее 8 М, скорее всего выше, поскольку для планирующих гиперзвуковых боевых блоков более характерны скорости порядка 15-25 М.

Фрагмент презентации Hypersonic Weapons System

Как предполагается, боеголовка C-HGB основана на экспериментальной гиперзвуковой боевой части Advanced Hypersonic Weapon (AHW), летные испытания которой проводились в 2011 и 2012 годах. Ракета AUR, также, возможно, основа на ракете-ускорителе, использовавшейся для пусков AHW. Развёртывание комплексов HWS планируется начать в 2023 году.

Концепт экспериментального планирующего гиперзвукового боевого блока Advanced Hypersonic Weapon

Планирующие гиперзвуковые боевые блоки разрабатывает и КНР. Существует информация о нескольких проектах – DF-ZF или DF-17, предназначенных как для нанесения ядерных ударов, так и поражения крупных хорошо защищённых надводных и наземных целей. Достоверная информация о технических характеристиках китайских планирующих ГЗЛА отсутствует. Принятие на вооружение первых китайских ГЗЛА заявлено на 2020 год.

Макет и концепт китайских планирующих ГЗЛА

Планирующие ГЗЛА и ГЗЛА с ГПВРД являются не конкурирующими, а дополняющими друг друга системами вооружений, и одно никак не заменит другое. Вопреки мнению скептиков о том, что  стратегическое конвенциональное оружие не имеет смысла, США рассматривают ГЗЛА в первую очередь в неядерном оснащении для использования в рамках программы «Быстрый глобальный удар» (БГУ).

В июле 2018 года заместитель министра обороны США Майкл Гриффин заявил, что в неядерной конфигурации ГЗЛА могут дать вооружённым силам США значительные тактические возможности. Использование ГЗЛА позволит наносить удары в случае наличия у потенциального противника современных средств ПВО и ПРО, позволяющих отражать атаки крылатых ракет, боевых самолетов и классических баллистических ракет малой и средней дальности.

Наведение ГЗЛА в плазменном «коконе»

Одним из любимых аргументов критиков гиперзвукового оружия является его мнимая неспособность осуществлять наведение из-за образующегося при движении на высоких скоростях плазменного «кокона», не пропускающего радиоволны и препятствующего получению оптического изображения цели. Мантра про «непроницаемый плазменный барьер» стала настолько же популярна, как миф о рассеивании лазерного излучения в атмосфере, чуть ли не через 100 метров, или иные устойчивые стереотипы.

Безусловно, проблема наведения ГЗЛА существует, но насколько она нерешаема, это уже вопрос. Особенно по сравнению с такими проблемами как создание ГПВРД или устойчивых к высоким температурным нагрузкам конструкционных материалов.

Задачу наведения ГЗЛА можно разбить на три этапа:
1. Инерциальное наведение.
2. Коррекция по данным систем глобального спутникового позиционирования, возможно применение астрокоррекции.
3. Наведение на конечном участке на цель, если эта цель подвижна (ограниченно подвижна), например, на крупный корабль.

Очевидно, что для инерциального наведения плазменный барьер не помеха, при этом надо учесть, что точность систем инерциального наведения непрерывно растёт. Инерциальная система наведения может быть дополнена гравиметром, повышающим её точностные характеристики, или другими системами, работа которых не зависит от наличия или отсутствия плазменного барьера.

Для приёма сигналов от спутниковых навигационных систем достаточно относительно компактных антенн, для обеспечения которых могут применяться те или иные инженерные решения. Например, размещение таких антенн в зонах «затенения», образуемых определённой конфигурацией корпуса, использование вынесенных теплостойких антенн или гибких протяжённых буксируемых антенн из высокопрочных материалов, впрыск хладогента в определённых точках конструкции или другие решения, а также их комбинации.

В хвостовой (донной) части быстро движущегося боевого блока возникает разряжение, в которой могут быть размещены приёмные антенны систем навигации и управления, либо такие зоны могут быть сформированы искусственно, определённой конфигурацией корпуса ГЗЛА

Возможно, такими же способами могут быть созданы окна прозрачности и для радиолокационных и оптических средств наведения. Не стоит забывать, что не имея доступа к секретной информации, обсуждать можно только уже рассекреченные, опубликованные технические решения.

Если же «открыть» обзор для радиолокационной станции (РЛС) или оптико-локационной станции (ОЛС) на гиперзвуковом носителе невозможно, то может быть применено, например, разделение ГЗЛА на конечном участке полёта. В этом случае за 90-100 км цели ГЗЛА сбрасывает блок наведения, который тормозиться парашютом или иным способом, осуществляет сканирование РЛС и ОЛС, и передаёт уточнённые координаты цели, курс и скорость её движения на основную часть ГЗЛА.

Между отделением блока наведения и попаданием боевой части в цель пройдёт порядка 10 секунд, что недостаточно для поражения блока наведения или существенного изменения положения цели (корабль на максимальной скорости пройдёт не более 200 метров). Впрочем, возможно, что блок наведения придётся отделять ещё дальше, для увеличения времени на коррекцию траектории полёта ГЗЛА. Возможно, что при групповом пуске ГЗЛА будет применена схема последовательного сброса блоков наведения на разных дальностях для последовательной корректировки координат цели.

Таким образом, даже не обладая допуском к засекреченным разработкам, можно увидеть, что проблема плазменного «кокона» решаема, а с учётом анонсированных сроков принятия ГЗЛА на вооружение в 2019-2013 годах можно предположить, что, скорее всего, она уже решена.

Носители ГЗЛА, конвенциональные планирующие ГЗЛА и стратегические ядерные силы

Как уже говорилось ранее, носителями ГЗЛА с ГПВРД могут быть обычные бомбардировщики ракетоносцы, со всеми преимуществами и недостатками этого типа вооружений.

В качестве носителей гиперзвуковых планирующих боевых блоков рассматриваются твердотельные (преимущественно в США) и жидкостные (преимущественно в РФ) ракеты межконтинентальной и средней дальности, способные обеспечить планирующему ГЗЛА необходимую для разгона стартовую высоту.

Читайте также  Испытана гиперзвуковая боеголовка для «Сармата»

Существует мнение о том, что развёртывание ГЗЛА на МБР и ракетах средней дальности (РСД) повлечёт за собой пропорциональное сокращение ядерного арсенала. Если отталкиваться от существующего договора СНВ-3, то да, но снижение численности ядерных зарядов и их носителей настолько незначительно, что на общий уровень сдерживания не окажет никакого влияния.

А с учётом того, как быстро разваливаются международные договора, нет никакой гарантии, что у СНВ-3 будет продолжение, или допустимое количество ядерных зарядов и носителей в условном договоре СНВ-4 не будет увеличено, а стратегическое конвенциональное оружие не будет вынесено в отдельный пункт, особенно, если заинтересованность в нём будет и у России, и у США.

При этом, в отличие от ядерного оружия, планирующие конвенциональные ГЗЛА в составе Стратегических конвенциональных сил можно и нужно применять в локальных конфликтах, для поражения высокоприоритетных целей и осуществления акций VIP-террора (уничтожения руководства противника) без малейшего риска потерь со стороны собственных вооружённых сил.

Другим возражением является риск начала ядерной войны, возникающий при любом запуске МБР. Но этот вопрос также решаем. Например, в рамках условного СНВ-4 носители с конвенциональными БЧ должны будут базироваться на определённых, взаимно контролируемых площадках, ядерное оружие на которых развёртываться не будет.

Наилучшим вариантом было бы вообще отказаться от развёртывания планирующих ГЗЛА в ядерном оснащении. В случае начала масштабного конфликта куда эффективнее забросать противника большим количеством обычных боеголовок, с том числе с частично-орбитальной траекторией, как это возможно будет реализовано на МБР «Сармат».

В условном СНВ-4 вполне можно увеличить допустимое число ядерных боеголовок до 2000-3000 единиц, а в случае резкого возрастания эффективности ПРО США выйти из этого договора и ещё больше нарастить арсенал ядерного оружия. Стратегическое конвенциональное оружие при этом можно «вывести за скобки».

При таких количествах ядерных боеголовок 15-30 «Авангардов» ничего не решат. При этом, если нет глайдеров с ядерными боеголовками, то с учётом траектории их полёта никто не перепутает запуск планирующих конвенциональных ГЗЛА с нанесением ядерного удара, соответственно не потребуется предупреждать об их применении.

Многоразовые носители ГЗЛА

Когда в компанию S7 Space перешел главный конструктор ракеты «Союз-5» Игорь Радугин, ему задали вопрос, будет ли проектируемая S7 Space ракета-носитель (РН) «Союз-5» одноразовой, на что он ответил: «Одноразовая ракета так же эффективна, как одноразовый самолет. Создавать одноразовый носитель – это даже не топтание на месте, а дорога вспять».

В статье «Многоразовые ракеты: экономное решение для Быстрого глобального удара» рассматривалась возможность применения многоразовых носителей в качестве средства выведения планирующих конвенциональных ГЗЛА. Хотелось бы добавить ещё несколько аргументов в пользу такого решения.

По сообщениям Министерства обороны РФ, бомбардировщики дальней авиации Ту-22М3 за четверо суток совершили 60 самолётовылетов для ударов по объектам «Исламского государства» в Сирии, заявил в пятницу командир авиагруппы Владимир Алесенко. «Удалённость целей от аэродрома взлёта составляет более 2000 километров, продолжительность каждого боевого полёта превышает пять часов.

Исходя из этого несложно понять, что самолёты дальней авиации делали по два вылета в сутки. Для стратегических бомбардировщиков-ракетоносцев, при радиусе действия 5000 км (что в сочетании с дальностью ГЗЛА с ГПВРД даст радиус поражения порядка 7000 км), количество вылетов в сутки сократится до одного.

К этой цифре сейчас стремятся частные аэрокосмические компании – обеспечить вылет многоразовой ракеты-носителя один раз в сутки. Увеличение количества вылетов приведёт к упрощению и автоматизации процедур подготовки и заправки, в принципе, все технологии для этого уже есть, но пока нет задач в космосе, которые требуют такой интенсивности полётов.

Исходя из вышеизложенного многоразовую РН надо рассматривать не как «возвращающуюся назад МБР», а как своего рода «вертикальный бомбардировщик», который за счёт набора высоты позволяет средствам поражения (планирующим гиперзвуковым боевым блокам) получить дальность полёта, в ином случае обеспечиваемую радиусом действия самолёта – бомбардировщика-ракетоносца и запуском средств поражения (гиперзвуковых крылатых ракет).

Не было не одного серьёзного изобретения, которое человек так или иначе не использовал бы в военных целях, и многоразовые ракеты-носители ждёт та же участь, тем более что с учётом высоты, на которую необходимо вывести планирующие ГЗЛА (предположительно порядка 100 км), конструкция РН может быть упрощена вплоть до использования только возвращаемой первой ступени, многоразового ракетного ускорителя (МРУ) «Байкал», или создания проекта «вертикального бомбардировщика» на базе проекта РН «Корона» ГРЦ им. Макеева.

Возможно, что так будет выглядеть «вертикальный бомбардировщик» – носитель планирующих конвенциональных ГЗЛА

Разработка проекта МРУ «Байкал» в ГКНПЦ им. М.В. Хруничева и НПО «Молния» преследовала прежде всего цель создания возвращаемого к месту старта ракетного блока первой ступени для всеазимутальной, то есть имеющей возможность запускаться под любым углом к стартовому меридиану, ракеты-носителя легкого класса. Естественно, что исходя из этого требования, чтобы избежать строительства многочисленных посадочных комплексов блока первой ступени, была выбрана самолетная схема блока, обеспечивающая возвратный полет с использованием турбореактивного двигателя.

Необходимо заметить, что целевое назначение такого класса ракеты-носителя, равно как и необходимость достижения всеазимутальности, для решения каких-то целевых задач в то время не обсуждались. Вполне подходит для выведения планирующих конвенциональных ГЗЛА?

Другим преимуществом многоразовых носителей может стать то, что их оснащение будет подразумевать только неядерные боевые блоки. Спектральный анализ факела РН при запуске и особенности траектории полёта, позволят стране, обладающей космическим элементом системы предупреждения о ракетном нападении (СПРН), определить, что наносится удар не ядерным, а конвенциональным оружием.

Многоразовые носители ГЗЛА не должны конкурировать с обычными бомбардировщиками-ракетоносцами ни по задачам, ни по стоимости поражения целей, поскольку они кардинально отличаются. Бомбардировщики не могут обеспечить такую оперативность и неотвратимость удара, неуязвимость носителя, как планирующие ГЗЛА, а более высокая стоимость планирующих ГЗЛА и их носителей (даже в многоразовом варианте), не позволят обеспечить такую массированность удара, которую обеспечат бомбардировщики ракетоносцы.

Применение конвенциональных планирующих ГЗЛА

Применение конвенциональных планирующих ГЗЛА рассмотрено в статье «Стратегические конвенциональные силы».

Хочется лишь добавить ещё один сценарий применения. Если гиперзвуковые планирующие боевые блоки будут так неуязвимы для сил ПВО/ПРО противника, как считается, то конвенциональные планирующие ГЗЛА могут быть использованы как эффективное средство политического давления на враждебные государства.

Например, в случае очередной провокации США или НАТО можно осуществить запуск конвенционального планирующего ГЗЛА с космодрома Плесецк по цели в Сирии через территорию наших добрых друзей – стран Прибалтики, Польши, Румынии, да и Турции тоже. Пролёт ГЗЛА через территории союзников потенциального противника, которому они не смогут воспрепятствовать, будет как пощёчина с оттягом и даст им вполне понятный намёт относительно вмешательства в дела великих держав.

Примерный маршрут нанесения удара конвенциональным планирующим ГЗЛА с космодрома Плесецк по цели в Сирии

/Андрей Митрофанов, topwar.ru/

Источник