Câte secunde zboară „Petrel” și „Zircon”
prolog
3 ianuarie 2018, furtuna de iarnă.
În apele tulburi ale Canalului Mânecii, încărcătura valoroasă a navei Nikifor Begichev se udă. Un lot de rachete antiaeriene 40N6, destinate sistemelor S-400, care sunt în serviciu cu RPC.
Un an mai târziu, în februarie 2019, detaliile incidentului nefericit au devenit cunoscute din cuvintele șefului Rostec, Serghei Chemezov, în timpul unui discurs la expoziția IDEX-2019. Un lot de rachete deteriorate urmează să fie distrus în întregime. Rachetele vor fi fabricate din nou, în legătură cu care punerea în aplicare a contractului „chinezesc” a fost amânată cu trei ani și ar trebui acum finalizată până la sfârșitul anului 2020.
Afaceri proaste, următoarea neglijență a cuiva... Totuși poveste cu rachete umede capătă nuanțe complet neașteptate, dacă privești situația într-un mod logic:
1. Cum s-ar putea uda rachetele din containerele de transport și lansare sigilate?
2. Pentru ce condiții climatice este destinat sistemul de apărare antiaeriană S-400? Cât de rezistent este complexul antiaerian la precipitații sub formă de ploaie și lapoviță? Este posibil să-l utilizați eficient în condiții diferite de condițiile deșertului Atacama - cel mai uscat loc de pe planetă, unde precipitațiile nu depășesc 50 mm pe an.
3. Cât de mari sunt riscurile la transportul mărfurilor pe mare? Dacă orice furtună de iarnă distruge atât de ușor echipamentele militare super-protejate, atunci cum este livrarea în masă pe mare a altor mărfuri relativ fragile. Echipamente auto, casnice și informatice, linii de echipamente de producție?
4. De ce a fost necesar să se transporte rachete din Rusia în China peste Atlantic?
* * *
Rachetele dintr-un container sigilat de transport și lansare (TLC) nu se pot umezi în condiții interne. Acesta este scopul TPK. Protejat la cele mai înalte standarde, o rachetă alimentată, sigilată din fabrică și gata de lansare, care nu necesită întreținere timp de zeci de ani. Relativ vorbind, un TPK cu o rachetă poate fi scufundat într-o mlaștină, apoi îndepărtat și utilizat în scopul propus.
TPK oferă nivelul maxim de protecție împotriva tuturor tipurilor de șocuri, vibrații, precipitații și alte condiții externe nefavorabile, inevitabil atunci când transportați o rachetă de mai multe tone în condiții de luptă. Incl. peste teren accidentat. O astfel de construcție este extrem de greu de zdrobit cu ajutorul incompetenței, neglijenței și a mijloacelor improvizate. Pentru a face acest lucru, trebuie să conectați TPK-ul cu o macara și să îl „atașați” corespunzător de la o înălțime pe lansator. Înmuierea unui recipient prin simpla stropire cu apă de mare este ieșită din comun. În același timp, nicio rachetă din orice container defect nu s-a udat, dar intreaga petrecere.
Racheta antiaeriană cu rază ultra-lungă 40N6 este o componentă cheie a sistemului S-400. Ea este cea care ar trebui să ofere complexului raza de interceptare declarată de 400 km, cu posibilitatea de a asigura apărare antirachetă în spațiul apropiat. Conform datelor prezentate, racheta în două etape este capabilă să atingă o viteză maximă de până la 3 kilometri pe secundă în zbor, are ghidare combinată a țintei, incl. folosind propriul cap de orientare activ.
Dezvoltarea și adoptarea sistemului de apărare antirachetă 40N6 a fost oarecum întârziată cu 10 ani. Ultima data noutățile testul acestei rachete a sunat în martie 2017, când ministrul apărării Serghei Șoigu a anunțat la o conferință telefonică că se iau în considerare rezultatele testelor de stat ale „rachetelor promițătoare cu rază lungă”. Anterior, în 2012, generalul-maior Andrei Demin, comandantul Forțelor de Apărare Aeriană, a raportat despre testele de succes ale „rachetei cu rază lungă de acțiune pentru S-400”.
Având în vedere toate paradoxurile și complexitățile din dezvoltarea lui 40N6, incidentul ciudat din Canalul Mânecii, alegerea ciudată a rutei de aprovizionare și consecințele ciudate ale accidentului, în care toți cei implicați pretind că nu s-a întâmplat nimic deosebit, o concluzie poate fi desenat. Nu erau rachete la bord.
Este posibil să vină momentul, iar preferatele mele să se „ude” - „Zircon” cu „Petrel”.
* * *
De luni de zile, pasiunile fac furie în jurul „rachetelor antinavă hipersonice” și „rachetei de croazieră cu propulsie nucleară”. Senzația este că Mass-media oficială de la cel mai înalt nivel a început să vorbească despre disponibilitatea de a adopta tehnologia care în urmă cu doar câțiva ani a apărut doar în lucrările științifico-fantastice.
Citirea comentariilor pe cele mai recente subiecte arme și simți că mulți pur și simplu nu realizează paradoxul și semnificația acestui moment. Pentru mulți, Zircon și Burevestnik sunt doar cele mai recente rachete care zboară mai repede și mai departe decât predecesorii lor.
Cu toate acestea, acestea nu sunt doar rachete. Am atins o nouă etapă revoluționară în dezvoltarea științei și a progresului. Este pentru prima dată în istorie când se întâmplă acest lucru. două țări dezvoltate, care au fost ieri la acelasi nivel tehnic, a doua zi dimineața au fost despărțite de un abis tehnologic de nepătruns. Așa că ieri ambele părți au folosit arcuri și săgeți, iar astăzi unii continuă să alerge cu arcuri, în timp ce alții au o mitralieră.
Ne pare rău, unii creează o rachetă LRASM subsonică și avem un Zircon hipersonic cu 9 mașini.
Apariția bruscă a supertehnologiei ridică întrebări. Mai simplu spus, nimeni nu-și poate imagina cum a devenit posibil acest lucru.
Apariția oricărei tehnologii este întotdeauna precedată de discuții în comunitatea științifică, precum și de rezultate intermediare. „V-2” german nu a apărut de la zero. Primul prototip funcțional al unui motor de rachetă cu propulsie lichidă a fost construit de americanul R. Goddard în 1926, legendarul GIRE s-a ocupat de acest subiect în țara noastră și totul s-a bazat pe formulele de propulsie cu reacție obținute de N. Jukovsky și K. Ciolkovski.
Aviaţie complexul Kinzhal se bazează pe utilizarea muniției de la doveditul Iskander OTRK, iar rachetele balistice lansate cu aer sunt cunoscute de cel puțin o jumătate de secol (de exemplu, X-15 sovietic).
Planorul hipersonic Avangard este o altă încercare reușită de a manevra la viteze spațiale în atmosfera superioară. Înainte de asta, existau „Spiral”, „BOR”, „Buran”. De asemenea, accelerarea la o viteză de Mach 27 cu ajutorul ICBM-urilor nu ridică întrebări. Viteza obișnuită a focoaselor în segmentul de zbor exoatmosferic.
Este adesea citată ca exemplu torpila Shkval, care, potrivit experților străini, ar fi încălcat legile fizice și, ca urmare, a dovedit că imposibilul este posibil. Este doar o legendă frumoasă. Fenomenul de supercavitație a fost studiat de ambele maluri ale oceanului. În Statele Unite, cea mai mare autoritate pe această temă în anii 1960. a folosit opera lui Marshall Thulin (acesta este un nume, nu un titlu); au fost testate muniții subacvatice de mare viteză (RAMICS). Cu toate acestea, armata nu era interesată de armele subacvatice nedirijate - nici lente, nici de mare viteză.
Și acum ajungem la crearea celor 9 mașini „Zircon”. Record absolut. Niciuna dintre rachetele antinavă care existau înaintea lui nu putea dezvolta nici măcar 1/3 din viteza indicată.
În cazul Burevestnik, vorbim despre crearea unei instalații nucleare, care are o putere termică de 25 de ori mai mare decât toate reactoarele nucleare de dimensiuni mici cunoscute. Vorbim despre reactoare pentru nave spațiale ("Topaz" și BES-5 "Buk"), cei mai apropiați "analogi" ai centralei electrice Burevestnik în ceea ce privește masa și dimensiunile.
O rachetă subsonică care păstrează dimensiunile „Calibului” și care zboară cu o viteză de 270 m/s, conform legilor naturii, va avea nevoie de un motor cu o capacitate de cel puțin 4 MW. În rezervă, proiectanții au doar aproximativ jumătate de tonă pentru instalarea motorului nuclear (în loc de motorul obișnuit cu turboreacție și rezervele de combustibil).
Cel mai puternic și perfect dintre reactoarele de dimensiuni mici create în practică (Topaz), cu o greutate proprie de 320 kg, avea o putere termică de 150 kW. Acesta este tot ceea ce s-ar putea realiza cu nivelul actual de dezvoltare tehnică.
Diferența de putere de 25 de ori traduce conversația ulterioară într-un plan frivol. Este ca și cum ai încerca să construiești un camion cu nimic mai puternic decât un motor de mașină de tuns iarba.
Sunt multe alte momente amuzante. De exemplu, metodele de transfer de căldură într-un motor cu reacție nucleară. Este inutil să lăsați aerul să curgă prin zona roșie a reactorului. La o viteză de zbor de 270 m / s, aerul va conduce miimi de secundă în camera de lucru, timp în care pur și simplu nu are timp să se încălzească. Are o conductivitate termică prea mică. Pentru a te convinge de cele spuse, este suficient pentru o secundă să ții mâna peste aragazul inclus.
Într-un motor cu turboreacție convențional, particulele de combustibil sunt amestecate cu fluidul de lucru - aer. Când amestecul este aprins, se formează gaze de eșapament fierbinți, care creează împingerea jetului. In cazul unui turbojet YARD va fi necesar pentru a cheltui o parte semnificativă din masa motorului pe stratul ablativ de evaporare zonă de muncă. Particulele fierbinți sub formă de suspensie (sau vapori) trebuie să se amestece cu fluxul de aer și să-l încălzească la temperaturi de o mie de grade, formând un jet. Datorită prezenței particulelor radioactive, evacuarea va fi mortală. Cei care au lansat o astfel de rachetă riscă să moară înainte ca aceasta să ajungă la inamic.
Este posibil să se facă fără evaporare furnizând transfer de căldură direct - atunci când pereții miezului intră în contact cu aerul? Poate sa. Cu toate acestea, acest lucru necesită condiții complet diferite.
Proiecte americane de la începutul anilor 60. a rezolvat problema datorita vitezei de 3M, ceea ce a făcut posibilă „împingerea” literală a aerului între ansamblurile de combustibil ale unui ramjet nuclear, încălzit la 1600 ° C. La viteze mai mici, fluidul de lucru (aerul) nu a putut depăși rezistența rezultată cu un astfel de design de motor.
Datorită unui principiu diferit de funcționare și a costurilor colosale de energie, racheta SLAM (Proiectul Pluto, Tori-IIC) s-a dovedit a fi un adevărat monstru cu o greutate de lansare de 27 de tone. aceasta alt domeniu tehnic, care nu are nimic în comun cu fotografiile arătate de Burevestnik, care arată rachete subsonice cu dimensiunile unui calibru convențional.
Până acum, nu s-a oferit nicio explicație oficială despre modul în care problema cu testele de zbor ale unui reactor nuclear „o singură dată” a fost rezolvată în momentul căderii inevitabile a rachetei.
Rachetele subsonice reprezintă o amenințare din cauza utilizării masive. În alte condiții, un singur lansator de rachete super scump, cu motor nuclear, care se rotește în aer ore întregi, va deveni pradă ușoară pentru inamic. Ideea unei rachete nucleare subsonice este lipsită de orice semnificație practică și militară. Dintre beneficiile obținute, doar viteza de melc și o vulnerabilitate crescută în comparație cu ICBM-urile existente.
Toate acestea sunt fleacuri, principala problemă este crearea unei instalații nucleare compacte cu o putere de 25 mai mare decât cea a Topazului și rezerve suficiente de acoperire a miezului evaporativ pentru ore lungi de zbor.
* * *
Susținătorii Burevestnik fac apel la realizările progresului tehnologic, crezând că tehnologiile moderne sunt de zeci de ori superioare rezultatelor dezvoltării secolului trecut. Și acest lucru, din păcate, nu este așa.
În romanele științifico-fantastice din acea epocă, astronauții chemau pe Pământ de pe Marte rotind cadranul telefonului. Ca Belyaev: „Erg Noor s-a așezat la pârghiile mașinii de calcul”. Din păcate, niciunul dintre scriitorii de science fiction nu a ghicit direcția progresului, care sa întors pe calea îmbunătățirii microelectronicii. În ceea ce privește energia nucleară, aviația și tehnologia spațială, suntem de fapt la același nivel tehnologic. Creșterea eficienței și siguranței în mod marginal, încercând în același timp reducerea costurilor structurilor.
Deasupra este generatorul termoelectric cu radioizotopi al misiunii Apollo 14, în ilustrația de jos este RTG-ul sondei New Horizons (lansat în 2006), unul dintre cele mai puternice și avansate RTG-uri create vreodată în practică. NASA cu stațiile și rover-urile sale în acest sens sunt mari animatori. La noi, dimpotrivă, direcția cu RTG-uri nu era o prioritate, pentru sateliții de recunoaștere cu radare se cereau capacități complet diferite, așa că miza era pe reactoare. De aici rezultatele, precum Topaz.
Ce rost au aceste ilustrații?
Primul RTG avea o putere electrică de 63 W, cel modern produce până la 240 W. Nu pentru că este de patru ori mai perfect, ci pur și simplu mai mare și conține 11 kg de plutoniu, față de 3,7 kg de plutoniu într-un SNAP-27 portabil din anii 60 îndepărtați.
Aici este necesară o mică explicație. Putere termică - cantitatea de căldură generată de reactorul însuși. Putere electrică - câtă căldură este convertită în electricitate ca urmare. energie. Pentru RTG-uri, ambele valori sunt destul de mici.
RITEG, în ciuda compactității sale, este complet nepotrivit pentru rolul unui motor cu reacție nuclear. Spre deosebire de o reacție în lanț controlată, o „baterie nucleară” folosește energia dezintegrarii naturale a izotopilor. De aici, puterea termică absolut slabă: RTG „New Horizons” are doar aproximativ 4 kW, de 35 de ori mai puțin decât reactorul spațial „Topaz”.
Al doilea punct este temperatura de suprafață relativ scăzută a elementelor active RTG încălzite la doar câteva sute de °C. Pentru comparație, eșantionul actual al motorului cu reacție nuclear Tori-IIC a avut o temperatură centrală de 1600°C. Un alt lucru este că „Tori” abia încăpea pe peronul căii ferate.
Datorită simplității lor, RTG-urile au devenit larg răspândite. A devenit posibil să se creeze „baterii nucleare” microscopice. În discuțiile anterioare, am fost citat ca exemplu de RTG „Angel” ca o realizare evidentă a progresului. RTG are forma unui cilindru cu diametrul de 40 mm si inaltimea de 60 mm; și conține doar 17 grame de dioxid de plutoniu cu o putere electrică de aproximativ 0,15 wați. Alt lucru - cum se compară acest exemplu cu un motor nuclear de 4 megawați al unei rachete de croazieră?
Energia slabă a RTG-urilor este răscumpărată prin lipsa lor de pretenții, fiabilitate și absența pieselor mobile. Din fericire, navele spațiale existente nu necesită multă energie. Puterea transmițătorului Voyager este de 18 wați (ca un bec într-un frigider), dar aceasta este suficientă pentru sesiunile de comunicare de la o distanță de 18 miliarde km.
Oamenii de știință autohtoni și străini lucrează pentru a crește producția electrică de la „baterii”, introducând un motor Stirling mai eficient în locul unui termocuplu cu o eficiență de 3% (Kilopower, 2017). Insa, nimeni nu a reusit inca sa mareasca puterea termica fara a mari dimensiunile. Știința modernă nu a învățat încă cum să schimbe timpul de înjumătățire al plutoniului.
În ceea ce privește reactoarele reale de dimensiuni mici, Topaz a demonstrat capacitățile unor astfel de sisteme la nivelul actual. În cel mai bun caz, una și jumătate până la două sute de kilowați - cu o masă de instalare de aproximativ 300 kg.
* * *
Este timpul să acordați atenție celui de-al doilea erou al recenziei de astăzi. RCC „Zircon”.
Proiectul rachetei de croazieră hipersonică a fost de un real interes la început, până când a început o creștere bruscă a vitezei. De la 5-6 Mach inițiali la Mach 8, acum Mach 9! Proiectul s-a transformat într-o altă expoziție de absurd.
Cei care fac astfel de afirmații înțeleg cel puțin ce diferență catastrofală este între aceste valori atunci când zboară în atmosferă? O aeronavă hipersonică cu o viteză de 9M ar trebui să fie radical diferită în design și energie de la racheta originală Mach 5, iar dependența nu este deloc liniară.
Modul în care designul aeronavelor diferă odată cu creșterea vitezei - chiar și la valori mult mai modeste (de la un Mach - la 2,6 M), se vede clar în exemplele de rachete de croazieră ZM14 Caliber și 3M55 Onyx.
Diametrul „Calibrul” subsonic este de 0,514 m, greutatea de pornire este ≈2300 kg, masa focosului este ≈500 kg. Greutatea „uscata” a motorului 82 kg, max. împingerea 0,45 tone.
Diametrul Onyxului supersonic este de 0,67 metri, greutatea de lansare este de 3000 kg, greutatea focosului este de 300 kg (-40% față de Calibru). Greutatea uscată a motorului este de 200 kg (de 2,4 ori mai mult). Max. tracțiune de 4 tone (8,8 ori mai mare), cu consumul de combustibil corespunzător.
Raza de acțiune a acestor rachete la altitudine joasă diferă cu un factor de 15.
Niciuna dintre soluțiile tehnice cunoscute nu vă permite să vă apropiați mai mult de caracteristicile declarate ale Zirconului. Viteză - până la 9M, raza de zbor, conform diverselor surse, de la 500 la 1000 km. Cu dimensiuni limitate care permit plasarea „Zirconului” în arborele vertical al complexului de tragere al navei 3S14, destinat „Onyx” și „Calibru”.
Acest lucru explică pe deplin reticența de a împărtăși orice detalii despre „Zircon”, nu există nici măcar informații aproximative despre aspectul său (în ciuda faptului că „Pumnalul” și „Peresvet” „strălucesc” în toate detaliile). Publicarea oricăror detalii va ridica imediat întrebări din partea specialiștilor, la care nu se va putea da un răspuns clar. Este imposibil de explicat toate acestea cu tehnologiile existente.
Trebuie să fie un OZN pe niște principii fizice complet noi.
Cercetarea hipersonică în practică, ale cărei rezultate au fost făcute publice, au arătat următoarele. X-51 Waverider cu un ramjet hipersonic a accelerat până la Mach 5,1 și a parcurs 400 km cu această viteză. Este de remarcat faptul că americanii au dispersat un „blank” de 1,8 tone, a cărui masă a fost cheltuită pentru protecție termică. Fără nici un indiciu de focos, console pliabile sau cap orientat, pe care le au rachetele militare. Lansarea a fost efectuată de la B-52 cu o viteză de 900 km / h în straturi rarefiate ale atmosferei, ceea ce a redus semnificativ cerințele pentru masa și dimensiunea acceleratorului de lansare. Pe baza analizei diferitelor tipuri de arme de rachetă, cel puțin o tonă a fost economisită doar pe rapel.
Cele mai recente știri au venit din China - testul planorului hipersonic Starry Sky-2. După cum sa dovedit, nu este deloc un Waverider. Acesta este un planor-undă hipersonic, care câștigă viteza de 5,5 M cu ajutorul unei rachete balistice și, în continuare, planează prin inerție, încetinind treptat în straturile dense ale atmosferei. „Fratele mai mic” al „avangardei” domestice. Vecinii noștri estici au putut asigura protecția termică necesară și funcționarea hipersonică a elementelor de control, dar nu se pune problema să creeze un scramjet. Planorul nu are motor.
* * *
O explicație pentru paradox? Nici nu-mi pot imagina cum se va sfârși povestea cu superrachete. În principiu, se va termina în cel mai evident mod, precum rachetele antiaeriene „umede” din contractul chinez. Un alt lucru este modul în care va fi explicat publicului, care crede ferm în existența unor astfel de arme. Totul va fi mai ușor cu experții NI străini, ei încă nu sunt capabili să distingă un planor de o aeronavă cu un scramjet, pentru ei totul este o „amenințare”, indiferent de ceea ce arătați.
„Zircon” cu „Petrel” a depășit toate barierele rezonabile și continuă să navigheze în spațiul intersonic. Cel mai probabil, vor repeta calea legendelor de la începutul anilor 90 - „generatorul stealth” cu plasmă și racheta X-90 Koala - eroii publicării acelor ani. Totuși, de la „Koala”, mergând la țintă la o altitudine de XNUMX km, au fost măcar niște calcule și chiar un layout.
informații