Хиперзвуковите оръжия са посредствени и надценени

Хиперзвуковите оръжия често се описват като притежаващи уникални, променящи правилата възможности, защото съчетават хиперзвукови скорости (повече от пет пъти скоростта на звука или Mach 5) с планиране на дълги разстояния на ниски височини (под около 50 километра). Това доведе, например, до ужасни предупреждения, че корабите на САЩ ще бъдат "беззащитни" срещу хиперзвукова атака, пише в Bulletin of the Atomic Scientists.

В момента много страни разработват хиперзвукови оръжия, като САЩ, Русия и Китай са водещи. Съединените щати разработват няколко системи, предназначени да пренасят неядрени полезни товари на разстояния от няколко хиляди километра. Най-напредналите системи на САЩ са "Черен орел" на сухопътните сили и конвенционалния "Бърз удар" на флота, версии на които може да бъдат разгърнати през следващите няколко години. Русия твърди, че е разположила хиперзвуково оръжие с голям обсег (Авангард), корабно базирано оръжие с малък обсег (Циркон), както и маневрена балистична ракета с въздушно изстрелване с малък обсег (Кинжал), която е била използвана в битка за за първи път по време на войната в Украйна. Китай е разработил две хиперзвукови оръжия с малък обсег на действие: DF-ZF (WU-14), което според него е в действие и Xingkong-2 (Starry Sky II), което може да започне да функционира след няколко години.

Повечето от тези оръжия са превозни средства с ускоряващо плъзгане, които се ускоряват до хиперзвукови скорости от ракетни ускорители и след това се плъзгат без двигател в продължение на стотици до хиляди километри. И трите страни също разработват хиперзвукови крилати ракети, които носят реактивни двигатели, за да ги захранват по време на част от полета им.

Въпреки тази продължаваща хиперзвукова надпревара във въоръжаването, конкретната военна полза от тези оръжия остава неясна.

Анализаторите поставят под съмнение предполагаемите възможности на хиперзвуковите оръжия, а последните проучвания допълнително подкопават тези твърдения. Това кара човек да се чуди защо правителството на САЩ все още отделя милиарди долари за тяхното развитие и внедряване, като по този начин взема пари от други належащи национални нужди. През последните няколко години изследванията и разработките на хиперзвукови оръжия са изразходвали няколко милиарда долара годишно, което съответства на около 3 процента от всички разходи за изследвания и разработки в областта на отбраната на САЩ. Кумулативно Съединените щати са похарчили над 10 милиарда долара досега за хиперзвукови оръжия - цифра, която вероятно ще нарасне, след като тези оръжия влязат в пълномащабно производство.

Няма по-добри полетни характеристики. Съществуващите оръжейни системи като балистични ракети вече се движат с хиперзвукова скорост. Следователно това, което отличава хиперзвуковите оръжия от тези оръжия, е тяхната способност да се плъзгат на ниски височини, оставайки в атмосферата през по-голямата част от полета си.

Източник: Bulletin of the Atomic Scientists

Полетът на ниска надморска височина потенциално предлага три основни предимства на хиперзвуковите оръжия: Прави ги скрити, като намалява обхвата, в който наземните радари могат да ги открият, позволява им да маневрират по време на тяхната дълга фаза на плъзгане и им позволява да летят под обсега на противоракетна отбрана с голям обсег, която може да действа само над атмосферата. Полетът на ниска надморска височина обаче идва и със значителни недостатъци - проблеми, които далеч надхвърлят много от предполагаемите предимства.

Първо, летенето с висока скорост през атмосферата причинява значително съпротивление (механичната сила, която се противопоставя на движението на обект във въздуха). Тъй като съпротивлението забавя хиперзвуковите оръжия, те не са по-бързи - и всъщност може да отнеме повече време, за да достигнат целите си - от други системи за доставяне на бойни глави, като балистични ракети, летящи по наклонени траектории.

Полетът на ниска надморска височина също причинява интензивно, продължително нагряване на тези ракети поради високата плътност на атмосферата в сравнение с по-големите височини. Изпепеляващата топлина, на която са подложени хиперзвуковите превозни средства по време на плъзгане, ограничава тяхната производителност и е основното технологично предизвикателство за разработването на по-бързи и по-далечни версии на тези оръжия. Тъй като аеродинамичното нагряване на тялото се увеличава с приблизително неговата кубична скорост, превозно средство, плъзгащо се с Mach 5, би изпитало повече от 100 пъти по-голямо нагряване от едно, плъзгащо се с Mach 1 на същата надморска височина. По-нататъшно трикратно увеличение на скоростта - от Mach 5 до Mach 15 - би увеличило нагряването с допълнителен коефициент от близо 30. Това интензивно нагряване доведе до провала на последния тест на американското хиперзвуково превозно средство 2 с дълги разстояния (HTV-2), който се опита да достигне 20 Mach през 2011 г.

Бойните глави на балистичните ракети изпитват високи скорости на нагряване, но само по време на кратката си фаза на повторно влизане в края на техните траектории на полет, която продължава по-малко от минута за ракета с голям обсег на наклонена траектория, в сравнение с плъзгане в атмосферата, което може да продължи 30 минути за хиперзвуково оръжие с голям обсег.

За да заобиколят проблемите с нагряването на хиперзвуковите оръжия с голям обсег, Съединените щати и други страни пренасочиха фокуса си към версии, предназначени за използване в регионални конфликти. Използването на оръжие на ниво театър предполага по-къс обхват до няколко хиляди километра, вместо междуконтинентални траектории и необходими скорости в диапазона от 5 до 10 Маха, а не 20 Маха и повече, предвидени за HTV-2. Хиперзвуково оръжие, което започва фазата си на плъзгане при 10 Маха и се плъзга хиляда километра на ниска надморска височина, все още би имало интензивно нагряване за около осем минути.

Лесно откриваеми. Хиперзвуковите оръжия също не са толкова скрити, както често твърдят защитниците им. За да достигнат високите си скорости, те трябва да бъдат изстреляни с големи ракетни ускорители, чиито ярки изгорели газове могат да се видят от разположените в момента сателити за ранно предупреждение. Тези сателити биха могли да открият евентуално хиперзвуково изстрелване и да определят първоначалната посока на полета на оръжието, което би дало добра индикация за неговата цел.

Дори след изстрелването тези оръжия можеха да останат видими. Интензивното нагряване на хиперзвуково превозно средство, пътуващо по-бързо от около Mach 6 до 10, произвежда много ярък инфрачервен сигнал по време на неговата фаза на плъзгане, който може да се види и от разположените в момента сателити за ранно предупреждение, монтирани с инфрачервени детектори. Това означава, че дори хиперзвуково оръжие при толкова високи скорости да промени курса си след изстрелването, съществуващите сателити трябва да могат да открият накъде отива и да предизвикат отговор на атаката.

Въпреки че полетът на ниска надморска височина може да намали обхвата, при който хиперзвуковите оръжия могат да бъдат открити от наземни радари до стотици километри, този обхват все пак ще бъде достатъчно дълъг, за да бъдат проследени и ангажирани от терминални системи за противоракетна отбрана.

Това е важно, защото означава, че хиперзвуковите оръжия всъщност могат да бъдат прихванати от терминални системи за противоракетна отбрана, които могат да защитят активи с висока стойност като противовъздушна отбрана или кораби. Голямото съпротивление, което хиперзвуковите оръжия изпитват по време на полет на ниска надморска височина, ги забавя и би ги направило по-лесни цели за прихващане от тези защити. Това означава, че корабите и другите активи са по-малко уязвими от хиперзвукови оръжия, отколкото често твърдят официални лица.

Ограничено маневриране и не по-добра точност. Хиперзвуковите оръжия имат способността да маневрират и да променят траекториите си по време на фазата на плъзгане, използвайки аеродинамични сили като тези, които ги държат във въздуха. Но количеството маневриране, което тези оръжия могат да постигнат, обикновено е преувеличено и има значителна цена.

Мисловният образ, предложен от много описания на това маневриране, е на моторна лодка, която си проправя път около препятствия. Но при такива високи скорости промяната на посоката на ракета изисква много големи сили и генерирането на такива сили допълнително ще увеличи съпротивлението и може значително да намали скоростта и обхвата на оръжието. Тези недостатъци ограничават колко маневреност могат да постигнат хиперзвуковите ракети на практика, като същевременно достигат полезен обхват.

Добавянето на двигател към оръжието, който да го задвижва през първата част от полета му на ниска надморска височина, може да намали загубите на скорост и обхват от маневриране. Въпреки това, тъй като двигателите, които се разработват за тази цел, не са зряла технология и работата с тях е изключително сложна, те вероятно ще бъдат по-малко надеждни и по-скъпи от хиперзвуковите оръжия с усилващо плъзгане, които достигат високи скорости по време на изстрелване и се плъзгат без двигател през по-голямата част от своя полет.

Хиперзвуковите оръжия също се рекламират като по-точни от настоящите ракетни технологии. Но същите типове системи за насочване, които се разработват за тези хиперзвукови системи, могат да се използват за бойни глави на маневриращи ракети, които САЩ първи разработиха през Студената война. В допълнение, тези маневрени летателни апарати за повторно влизане (MaRVs) летят достатъчно високо, за да избегнат проблемите с нагряването, с които се сблъскват хиперзвуковите оръжия по време на тяхното плъзгане на ниска надморска височина. MaRV също могат да бъдат направени много по-леки от хиперзвуковите оръжия и следователно изискват по-малки ракети за изстрелването им.

Скъпо разсейване? Неотдавнашен анализ на Бюджетната служба на Конгреса сравнява хиперзвукови оръжия с MaRVs, монтирани на балистични ракети и установява, че и двете системи "могат да осигурят комбинацията от скорост, точност, обхват и оцеляване (способността да се достигне цел, без да бъдете прихванати), която би била полезни във военните сценарии, които разглежда. Този анализ също така показа, че хиперзвуковите оръжия "биха могли да струват една трета повече, за да бъдат закупени и използвани от балистични ракети със същия обхват с маневрени бойни глави".

Подробният анализ показва, че MaRVs, изстреляни на балистични ракети, летящи по наклонени траектории, превъзхождат хиперзвуковите оръжия в много сценарии на полет. Те вероятно ще бъдат разработени по-бързо и ще работят по-надеждно от хиперзвуковите ракети.

Това ви кара да се чудите дали Конгресът на САЩ и ръководството на Пентагона разбират това или са били заслепени от преувеличените твърдения за хиперзвукови оръжия.

В Русия и Китай хората, които вземат решения, могат да бъдат по подобен начин запленени от магическите твърдения за хиперзвукови оръжия, представени от техните военни съветници, без да разбират нюанса зад тях. По ирония на съдбата изглежда, че и двете страни са засилили собствените си хиперзвукови програми за развитие отчасти поради интереса на САЩ към разработването на нови, неядрени ракети с голям обсег след атаките от 11 септември 2001 г. Тази програма накара Съединените щати да тестват своя хиперзвуков HTV-2, въпреки че програмата беше ефективно отменена през 2012 г. след само няколко теста.

Няма съмнение, че Съединените щати могат да изградят и разположат функциониращи хиперзвукови оръжия, особено такива с относително ниски скорости и малък обсег. Въпросът е дали тези оръжия имат някакъв военен смисъл и дали са разумно използване на парите на данъкоплатците, независимо дали други държави ги произвеждат или не.

Преувеличените твърдения за хиперзвукови оръжия водят до големи разходи за широк спектър от хиперзвукови оръжейни системи. И все пак хиперзвуковата надпревара във въоръжаването вероятно ще има реални последици, увеличавайки международното напрежение и военните разходи, без да повишава националната или глобалната сигурност.

Изглежда, че Конгресът не гледа достатъчно критично на бързането на САЩ да създават хиперзвукови оръжия. Трябва да гледа по-твърдо.