Александр Шумилин Спустя пятьдесят лет после преодоления сверхзвукового барьера военная авиация, совершив очередной виток в своем развитии, подошла к новому рубежу - освоению гиперзвуковых полетов, за которыми уже видится космос.
Наиболее активные разработки гиперзвуковых аппаратов, способных летать на скоростях свыше М=4, ведутся в США. Все виды американских вооруженных сил в тесном сотрудничестве с гражданскими организациями проводят НИОКР, направленные на создание гиперзвуковых боевых ракет. Реализация таких проектов предопределяется появлением новых высокоэффективных маршевых двигателей. Так, например, использование в составе ракет прямоточных воздушно-реактивных двигателей со сверхзвуковым горением (СПВРД) позволит существенно увеличить не только скорость, но и радиус действия - для систем класса "воздух-воздух" в два раза, а класса "воздух-земля" в четыре раза.
В качестве примера можно привести технические требования, предъявляемые к будущей ракете ARRMD (Advanced Rapid Response Missile Demonstrator):
- скорость полета M=6 (около 1,67 км/с),
- стартовая масса (без учета двух ускорителей) 1042 кг,
- дальность действия 1200 км,
- скорость подхода к цели не менее 1,2 км/с,
- точность поражения цели 10 м,
- масса боевой части 113 кг.
Предполагается, что эта ракета будет применяться практически со всех типов носителей - тактических истребителей, стратегических бомбардировщиков, боевых кораблей и подводных лодок. Ориентировочный срок принятия системы ARRMD на вооружение - 2010 г.
Несмотря на высокие скоростные характеристики и большую дальность действия (в перспективе ее планируется увеличить до 2000-2500 км), характер применения гиперзвуковых ракет должен мало отличаться от схем использования уже существующих систем. Качественные изменения в проведении боевых операций произойдут после создания гиперзвуковых самолетов-носителей ракетного оружия.
Подобные ударные средства, способные выходить в любой район планеты за несколько часов, являются необходимым условием реализации изучаемой в США концепции "Глобальная досягаемость - Глобальная мощь" (Global Reach - Global Power). По предварительным оценкам американских специалистов, им необходимо совершать без дозаправки в воздухе перелеты на расстояния до 22 тыс. км с крейсерской скоростью до М=12.
Исследования по определению проектного облика перспективных ударных систем стратегического назначения находятся на начальной стадии. Окончательный выбор планируется сделать позднее на основе достижений в освоении ключевых технологий.
В качестве одного из возможных вариантов, основанных на умеренном развитии элементной базы, предлагается двухступенчатая система, состоящая из стартовой платформы и гиперзвукового пилотируемого бомбардировщика. Стартовая платформа должна обеспечить разгон самолета до скоростей М=3-3,5, на которых можно производить запуск его СПВРД, и после разделения в автоматическом режиме вернуться на одну из баз. Бомбардировщик же, развивая скорость до расчетной величины, выходит в верхние слои атмосферы для продолжения полета.
Различные исследования, выполненные в последние годы, наиболее оптимальной для таких бомбардировщиков, как и для гиперзвуковых ракет большой дальности, признали волнообразную траекторию полета на границе атмосферы. При данном движении после достижения крейсерской скорости двигатели аппарата будут отключаться, и изделие перейдет в планирующий полет по рикошетирующей от верхних слоев атмосферы траектории. Для обеспечения требуемой дальности и бокового маневра запуски двигателя предполагается производить на каждом цикле в нижней точке траектории. За счет экономии горючего существенно увеличивается дальность полета; кроме того, снижается вероятность обнаружения самолета.
Большой радиус действия гиперзвуковых ракет даст возможность производить их отделение от бомбардировщика за пределами зоны ПВО противника. После сброса боевой нагрузки экипаж самолета при необходимости проведет корректировку траектории полета ракет, передаст новые целеуказания. Все это обеспечит применение новых бомбардировщиков не только для поражения стратегических объектов, расположенных в глубине территории противника, но и точечных мобильных целей или скоплений войск непосредственно на ТВД. После выполнения боевой задачи самолет вернется на какую-либо американскую военно-воздушную базу.
По мере улучшения элементной части гиперзвуковой техники, в первую очередь двигательных установок, теплозащитных покрытий, систем управления и т.п., возможности высокоскоростных аппаратов будут расширяться. Так, например, создание комбинированного воздушно-ракетного двигателя, способного эффективно работать в режимах прямоточного (ПВРД) и жидкостного (ЖРД) реактивных двигателей, позволит отказаться от применения стартовой платформы.
Полет самолета с такой комбинированной двигательной установкой должен проводиться по следующей схеме. При старте аппарата двигатели работают как ЖРД с некоторым потреблением атмосферного кислорода. На этапе полета со скоростью M=2,4-8 двигательная установка функционирует в режиме ПВРД, в том числе и со сверхзвуковым горением (начиная с М=5-6). После выхода за пределы атмосферы двигатель будет работать как обычный ЖРД.
Обеспечив высокие энергетические характеристики нового гиперзвукового самолета, разработчики планируют его использовать в качестве средства разгона трансатмосферного аппарата (воздушно-космического самолета), способного после отделения от носителя самостоятельно выходить на околоземную орбиту.
Значимость космических средств в обеспечении национальной безопасности США постоянно возрастает. Как было отмечено в директиве министра обороны от 9 июня 1999 г., космос является сферой жизненных интересов государства и относится к краеугольным камням американской военной стратегии в XXI веке.
Создание и принятие на вооружение воздушно-космического самолета (ВКС) позволит решать все основные задачи, стоящие перед объединенным космическим командованием:
- обеспечение космических сил (выведение, обслуживание и управление орбитальными средствами);
- боевое применение космических сил (нанесение ударов по наземным целям из космоса);
- поддержка наземных сил (боевое обеспечение войск);
- контролирование космического пространства (завоевание превосходства в космосе).
В ходе выполнения боевых задач трансатмосферный аппарат может использоваться для развертывания ударных средств либо на орбите, либо при движении по суборбитальной траектории для непосредственного нанесения ударов по противнику.
При этом специалистами изучаются варианты эксплуатации ВКС как в автоматическом, так и пилотируемых режимах. Активное участие человека в проведении военных операций в космосе предусмотрено уже упоминавшейся директивой министра обороны.
Несмотря на широкий круг задач, решаемых с помощью перспективного ВКС, основное внимание военных специалистов все же уделяется его возможностям оперативно выводить космические аппараты легкого класса. Дело в том, что военные игры, на которых моделировались крупномасштабные вооруженные конфликты, выявили высокую уязвимость космических средств США. В случае проведения противником в космосе серии ядерных взрывов из строя выйдет большинство военных спутников, являющихся ключевыми элементами систем управления войсками, обеспечения их связью, разведывательной информацией, навигационными и метеорологическими данными и т.п. При этом после обмена ракетно-бомбовыми ударами стационарные пусковые площадки обычных ракет-носителей на американских космодромах могут оказаться разрушенными, что помешает быстро провести замену отказавших космических аппаратов. Однако тогда авиационно-космическая система с ВКС на борту, способная стартовать с обычного аэродрома, в течение считанных часов выведет в космос несколько спутников.
Учитывая тенденции на миниатюризацию космических аппаратов (в перспективе массу военных спутников предполагается снизить до 1-10 кг), даже при относительно небольших возможностях ВКС по доставке грузов в космос удастся за один полет развернуть на околоземной орбите достаточно многочисленную группировку.
В отличие от гиперзвукового самолета-разгонщика проектный облик будущего ВКС, получившего название Space Maneuvering Vehicle (SMV), уже определен. Согласно опубликованным данным, этот трансатмосферный аппарат проектируется по схеме низкоплана с V-образным хвостовым оперением; его длина составит 7,3 м, размах крыла 4 м.
На первых этапах отработки и эксплуатации аппарата SMV для его выведения в космос можно будет применять твердотопливную ракету-носитель Air Launch. Запуски этой ракеты вместе с ВКС должны осуществляться с борта самолета "Боинг-747". Если конгресс США утвердит данный проект, первый старт такой системы с опытным образцом аппарата SMV, вероятно, состоится в 2005 г.
Для создания гиперзвукового самолета-разгонщика потребуется значительно больше времени. Возможности строительства подобного аппарата (наряду с самолетами традиционных схем) рассматриваются ВВС в рамках исследования концепции перспективного ударного средства нового поколения, которым предполагается заменить эксплуатирующиеся в настоящее время бомбардировщики В-1 и В-2. Ориентировочные сроки принятия на вооружение нового стратегического бомбардировщика определяются 2030-2035 гг. В этот же период планируется развернуть и первую эскадрилью боевых ВКС.
