Pociski hipersoniczne mogą zmienić kurs, aby uniknąć wykrywania i obrony przeciwrakietowej. Grafika sił powietrznych USA

Rosja użył pocisku hipersonicznego przeciwko ukraińskiemu składowi broni w zachodniej części kraju 18 marca 2022 r. Może to zabrzmieć przerażająco, ale technologia zastosowana przez Rosjan nie jest szczególnie zaawansowana. Jednak pociski naddźwiękowe nowej generacji, które rozwijają Rosja, Chiny i USA, stanowią poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa narodowego i globalnego.

jestem inżynier lotniczy zajmujący się badaniem systemów kosmicznych i obronnych, w tym systemów hipersonicznych. Te nowe systemy stanowią poważne wyzwanie ze względu na ich zwrotność na całej ich trajektorii. Ponieważ ich tor lotu może się zmieniać podczas podróży, pociski te muszą być śledzone przez cały czas lotu.

Drugie ważne wyzwanie wynika z faktu, że działają w innym regionie atmosfery niż inne istniejące zagrożenia. Nowa broń hipersoniczna lata znacznie wyżej niż wolniejsze pociski poddźwiękowe, ale znacznie niżej niż międzykontynentalne pociski balistyczne. Stany Zjednoczone i ich sojusznicy nie mają dobrego zasięgu śledzenia w tym regionie pośrednim, podobnie jak Rosja czy Chiny.

Efekt destabilizujący

Rosja twierdzi, że niektóre z jej broni naddźwiękowych mogą przenosić głowicę nuklearną. Samo to stwierdzenie jest powodem do niepokoju, czy jest prawdziwe. Jeśli Rosja kiedykolwiek użyje tego systemu przeciwko wrogowi, ten kraj będzie musiał zdecydować, czy jest to broń konwencjonalna czy nuklearna.

Jak pociski naddźwiękowe grożą zburzeniem względnej stabilności obecnej ery broni jądrowej.

W przypadku USA, jeśli ustalono, że broń ma charakter nuklearny, to istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo, że USA uznają to za atak pierwszego uderzenia i odpowiedzą przez rozładunek broni jądrowej na Rosję. Naddźwiękowa prędkość tej broni zwiększa niepewność sytuacji, ponieważ czas na jakiekolwiek dyplomatyczne rozwiązanie w ostatniej chwili zostałby znacznie skrócony.

To właśnie destabilizujący wpływ, jaki reprezentują współczesne pociski naddźwiękowe, jest prawdopodobnie największym zagrożeniem, jakie stwarzają. Uważam, że Stany Zjednoczone i ich sojusznicy powinni szybko wykorzystać własną broń naddźwiękową, aby doprowadzić do stołu negocjacyjnego inne narody, takie jak Rosja i Chiny, w celu wypracowania dyplomatycznego podejścia do zarządzania tą bronią.

Co to jest hipersoniczny?

Opisanie pojazdu jako naddźwiękowego oznacza, że ​​leci on znacznie szybciej niż prędkość dźwięku, która wynosi 761 mil na godzinę (1,225 kilometrów na godzinę) na poziomie morza i 663 mil na godzinę (1,067 km/h) na wysokości 35,000 10,668 stóp (600 966 metrów), gdzie latają odrzutowce pasażerskie . Odrzutowce pasażerskie poruszają się z prędkością prawie 3,500 mil na godzinę (5,633 km/h), podczas gdy systemy naddźwiękowe działają z prędkością 1 mil na godzinę (1.6 km/h) – około XNUMX kilometra na sekundę – i więcej.

Systemy hipersoniczne są używane od dziesięcioleci. Kiedy John Glenn wrócił na Ziemię w 1962 roku z pierwszy lot z załogą USA wokół Ziemi, jego kapsuła weszła w atmosferę z prędkością naddźwiękową. Wszystkie międzykontynentalne pociski balistyczne w światowych arsenałach nuklearnych są naddźwiękowe, osiągając prędkość około 15,000 24,140 mil na godzinę (4 6.4 km/h) lub około XNUMX km na sekundę przy maksymalnej prędkości.

ICBM są wystrzeliwane na dużych rakietach, a następnie lecą po przewidywalnej trajektorii, która zabiera je z atmosfery w kosmos, a następnie z powrotem do atmosfery. Nowa generacja pocisków hipersonicznych lata bardzo szybko, ale nie tak szybko jak ICBM. Wystrzeliwane są na mniejszych rakietach, które utrzymują je w wyższych partiach atmosfery.

 
Pociski hipersoniczne nie są tak szybkie jak międzykontynentalne pociski balistyczne, ale mogą zmieniać trajektorie. Biuro Rachunkowe Rządu USA

Trzy rodzaje pocisków naddźwiękowych

Istnieją trzy różne typy broni hipersonicznej innych niż ICBM: aero-balistyczne, pojazdy szybujące i pociski manewrujące. Hiperdźwiękowy system aerobalistyczny jest zrzucany z samolotu, przyspieszany do prędkości naddźwiękowej za pomocą rakiety, a następnie porusza się po trajektorii balistycznej, co oznacza, że ​​nie jest zasilany. System wojsk rosyjskich użyty do ataku na Ukrainę Kinzhal, to pocisk aerobalistyczny. Technologia istnieje od około 1980 roku.

 Typ pocisku naddźwiękowego używanego przez Rosję na Ukrainie, pocisk aerobalistyczny Kinzhal, jest zasadniczo pociskiem balistycznym wystrzeliwanym z samolotu. Nie jest tak zaawansowany, jak inne typy pocisków naddźwiękowych, które rozwijają Rosja, Chiny i USA. Serwis prasowy rosyjskiego Ministerstwa Obrony za pośrednictwem AP

Naddźwiękowy pojazd szybujący zostaje wystrzelony na rakiecie na dużą wysokość, a następnie szybuje do celu, manewrując po drodze. Przykłady hipersonicznych pojazdów ślizgowych obejmują chińskie Dongfeng-17, Rosja Avangard i marynarki wojennej USA Konwencjonalne szybkie uderzenie system. Urzędnicy amerykańscy mają wyraził zaniepokojenie że chińska technologia hipersonicznych pojazdów szybujących jest bardziej zaawansowana niż system amerykański.

Naddźwiękowy pocisk manewrujący jest przyspieszany przez rakietę do prędkości naddźwiękowej, a następnie wykorzystuje silnik napowietrzający zwany odrzutowiec utrzymać tę prędkość. Ponieważ wciągają powietrze do swoich silników, hipersoniczne pociski manewrujące wymagają mniejszych rakiet startowych niż hipersoniczne pojazdy szybujące, co oznacza, że ​​mogą kosztować mniej i być wystrzeliwane z większej liczby miejsc. Naddźwiękowe pociski manewrujące są opracowywane przez Chiny i USA przeprowadził lot próbny rakiety hipersonicznej scramjet w marcu 2020 r.

Trudne do obrony

Głównym powodem, dla którego narody opracowują tę broń hipersoniczną nowej generacji, jest to, jak trudno jest się przed nią obronić ze względu na ich prędkość, zwrotność i tor lotu. Stany Zjednoczone zaczynają opracowywać warstwowe podejście do obrony przed bronią hipersoniczną, które obejmuje konstelację czujników w kosmosie i ścisła współpraca z kluczowymi sojusznikami. Takie podejście będzie prawdopodobnie bardzo kosztowne, a jego wdrożenie zajmie wiele lat.

Przy całej tej aktywności nad bronią naddźwiękową i obronie przed nią ważna jest ocena zagrożenia, jakie stanowią dla bezpieczeństwa narodowego. Pociski hipersoniczne z konwencjonalnymi głowicami niejądrowymi są przydatne przede wszystkim przeciwko celom o dużej wartości, takim jak lotniskowiec. Możliwość zlikwidowania takiego celu może mieć znaczący wpływ na wynik poważnego konfliktu.

Jednak pociski naddźwiękowe są drogie i dlatego prawdopodobnie nie będą produkowane w dużych ilościach. Jak widać z niedawnego użycia przez Rosję, broń naddźwiękowa niekoniecznie jest srebrną kulą, która kończy konflikt.

O autorze

Ian Boyd, profesor nauk inżynierii kosmicznej, Uniwersytet Colorado Boulder

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.