что такое гиперзвуковая ракета циркон

Ракета «Циркон» – новое слово в войне на море

Гиперзвуковые технологии, которые воплотились в российской ракете «Циркон», это новое слово в военной сфере. Признают этот факт и русские, и зарубежные эксперты. В «Цирконе» удалось достигнуть высочайшей технологичности. И пусть проект засекречен, уже известно об удачных испытаниях.

История гиперзвуковых ракет

Эру гиперзвуковых ракет можно отсчитывать с появления первых прототипов. Уже нацистская Германия вела такие разработки, но, очевидно, технологии не были развиты настолько, чтобы подготовить успешное решение. Гиперзвук всегда привлекал внимание ведущих военных держав мира. Обладание таким вооружением гарантировало весомое преимущество в любом возможном конфликте.

Первых успехов пришлось ждать долго. Советский Союз получил удавшийся проект только в 80-е годы двадцатого столетия. Ракета Х-90 ГЭЛА смогла достичь примерно 3000 км/ч. Но разработки были экстренно свернуты по причине развала страны и катастрофической нехватки бюджета.

Она могла нести две ядерные боеголовки, из-за образующегося вокруг нее плазменного облака – оставаться незаметной для систем обнаружения. Главные же козыри – скорость в 2,5 М и еще способность маневрировать – делали перехват ракеты очень сложным занятием. Напомним, что скорость М – это скорость Маха, или число Маха. По сути это скорость распространения звука, она разная на разных высотах: у земли это 1224 км/ч, на высоте 20 км — 1062 км/ч

Основные сложности на гиперзвуковых скоростях

Гиперзвуковые и сверхзвуковые технологии так долго разрабатывались по той простой причине, что для их внедрения потребовались самые новые идеи и уникальные инженерные решения.

Сегодня повсеместно используются противокорабельные ракеты, которые развивают скорость в 3-4 тыс. км/час или 2,5-3 М. Но у такого крылатого вооружения есть свои минусы. Так, они запускаются в направлении цели, лишены возможности эффективно маневрировать. Ракеты набирают большую высоту, что практически сразу позволяет их обнаружить и вычислить траекторию движения. У атакуемого объекта появляется больше шансов успешно покинуть зону поражения.

Более высокие скорости (которые сейчас развивает «Циркон») привели к понятным трудностям.

Полеты даже в верхних слоях атмосферы (около 20 км) с более чем 3 М скорости ознаменовались возникновением теплового барьера. Из-за сопротивления воздуха основные детали подвергались серьезному нагреву. Так, воздухозаборники достигали 3000С, а другие части даже с прекрасными качествами обтекаемости разогревались до 2500.

В ходе испытаний стало понятно, что:

Если же говорить о высоте полета меньшей, чем 20 км (что привело бы к сложностям в обнаружении и перехвате), то нагрев обшивки достигал бы10000С, чего не выдерживает ни один известный металл. Температура – основная проблема гиперзвуковых скоростей.

Даже если не учитывать огромный разогрев металла и необходимых для наведения частей, топливо начинает закипать и разлагаться, теряя свои свойства.

Гиперзвуковая ракета «Циркон»

Решения, применяемые на гиперзвуковой ракете «Циркон» были опробованы еще на Х-90 ГЭЛА. Тогда уникальные разработки позволили существенно увеличить максимальную скорость нового носителя. Например, для того, чтобы ловить радиосигнал стали использовать плазменное облако, которое образовывалось в полете.

Для того чтобы уменьшить нагрев всех частей ракеты, было принято решение использовать топливо с большим содержанием водорода с примесями воды и керосина. Суть сводилась к тому, что смесь нагревалась и подавалась в мини-реактор, где и выделялся водород для разгона. Сама же реакция сопровождалась снижением температуры, что позволяло охлаждать оболочку и детали. Все эти идеи дали возможность вплотную приблизиться к достижению даже сверхзвука.

Известные технические характеристики 3К22 «Циркон»

Скорость «Циркона» позволяет ему беспрепятственно обходить все существующие на данный момент средства ПРО и ПВО. В подтверждение этих слов приводятся данные из открытых источников, что передовые американские системы противоракет реагируют на объект за 8-10 секунд. Очевидно, что «Циркон» даже на маршевой скорости преодолеет за это время 15-20 км и превратится в недостижимую цель. Его не получится ни догнать, не перехватить.

О вооружении ракеты известно мало. Однако сегодня «Циркон» позиционируется как комплекс противокорабельных ракет. Вероятно, основными его целями будут хорошо укрепленные авианосцы. Отсюда и второе название – «убийца авианосцев».

Конструкция и где будет использоваться «Циркон»

Ракета «Циркон» долгое время держалась в строжайшем секрете. И сегодня очень немногим людям удалось видеть это вооружение воочию.Тем не менее, можно сделать выводы, что длина ракета достигает 8…10 м. У нее имеется хвостовое оперение, а также обтекатели в средней части.

Характерной особенностью можно назвать носовую часть, которая представляет собой сплюснутый обтекатель, раздающийся в стороны.

Гиперзвуковыми ракетами планируется заменить комплекс П-700 Гранит. На сегодняшний день ими и носителями типа «Оникс», «Калибр» были вооружены флагманы флота – «Адмирал Нахимов» и «Петр Великий». После их реконструкции, вероятно, основу вооружения составят именно «Цирконы».

Уже в 2018 году «Адмирал Нахимов» должен пройти полную модернизацию. «Петр Великий» — в 2022 году. Новые проекты также рассчитываются для вооружения «Цирконами».
К ним относятся:

подводные лодки проектов 885М «Ясень-М» и «Хаски».

По возможному количеству ракет предполагается установка до 60 «Цирконов» на корабли «Адмирал Нахимов» и «Петр Великий».

Гиперзвуковые проекты США и других стран

Ведущие аналитики мира признают, что России удалось практически невозможное, преодолев скорость в 7 М. Еще недавно такой разгон считался недостижимым. «Циркон» же летит на скорости 8 М.

Главным конкурентом «Циркона» считаются проект США AHW, который способен разгоняться до 7,5 Мах. Он так же, как и русская разработка, находится в секрете. Известно только, что испытания у него проходят с переменным успехом. На 2011 год из двух запусков, один закончился взрывом. В 2014 году американцы, предположительно, тоже потерпели неудачу.

Будущее проекта 3К22 при удачной реализации очевидно.

Принятые на вооружение ракеты обеспечат преимущество России на море. Базируясь на борту подводных лодок, они защитят ближайшие границы нашей страны, угрожая крупным морским соединениям врага.

Видео

Источник

Гиперзвуковая ракета «Циркон»

В последние годы США стали активно развивать свою систему противоракетной обороны. Правительство США стремилось расположить некоторые компоненты своей ПРО на Востоке Европы, что стало причиной начала великой гонки ракетно-ядерного вооружения между Америкой и Россией.

Ввиду столь стремительного усиления американских систем ПРО недалеко границ РФ, Минобороны приняло решение противостоять этому с помощью разработки новых гиперзвуковых ракет. Одной из самых эффективных из них является – гиперзвуковая ракета «Циркон» (3К-22). По мнению экспертов, Россия сможет эффективно противодействовать любому потенциальному противнику только в том случае, если выполнит срочную модернизацию армии и флота.

Цель модернизации ВМФ РФ

История создания ракеты «Циркон»

Сверхзвуковые и гиперзвуковые технологии настолько долго разрабатывалась потому, что для их внедрения понадобились новые уникальные инженерские решения и идеи.

Сейчас противокорабельные ракеты, развивающие скорость 2,5-3 М или 3-4 тыс. км в час применяются повсеместно. Но даже у такого, казалось бы, совершенного вооружения есть свои недостатки. Они могут запутаться в направлении цели, не имеют возможности эффективно маневрировать. В результате того, что ракеты набирают большую высоту, это позволяет их почти сразу обнаружить и узнать о траектории их движения. Как следствие, атакуемый объект имеет больше шансов своевременно покинуть зону поражения. Поэтому более высокие скорости, которые может развивать «Циркон» привели его к понятным трудностям.

Полеты ракеты даже в верхних слоях атмосферы с более чем 3М скорости провоцировало возникновение теплового барьера. Из-за высокого сопротивления воздуха некоторые детали подвергались существенноу нагреву. Например, воздухозборники достигали температуры 3000С, а остальные части даже с отличным обтекаемым разогревались до 2500.

Во время испытаний удалось выяснить, что:

Если высота полета будет меньшей, чем 20 километров (это привело бы к сложностям в обнаружении и перехвате цели), то нагрев обшивки составлял бы 10 000 С, чего не способен выдержать ни один металл. Как видите, главная проблема гиперзвуковых скоростей – это температура.

Даже если не брать во внимание огромный разогрев металла и частей, необходимых для наведения, топливо начинает закипать и разлагаться, в результате чего, теряются его свойства.

Предполагается, что ракетный комплекс «Циркон» имел обозначение 3К-22.

В августе 2011 года генеральный директор концерна «Тактическое ракетное вооружение» Б. Обносов заявил, что корпорация приступила к разработке ракеты, которая сможет развивать скорость до 13 Махов, соответственно, превышать скорость звука в 13 раз (напоминаем, что в настоящее время скорость ударных ракет ВМФ РФ до 2,5 Маха).

В 2012 году заместительной министра обороны России заявил, что в ближайшем будущем ожидается первое испытание разработанной гиперзвуковой ракеты.

Согласно данным из открытых источников, разработка корабельного комплекса с ракетой «Циркон» поручена «НПО Машиностроения». Но информация о технических характеристиках засекречена. Были только предположительные данные: скорость – 5-6 Мах, дальность – 300-400 км.

Ходили слухи, что ракета представляет собой гиперзвуковой вариант «БраМоса», крылатой сверхзвуковой ракеты, которая была создана российскими конструкторами вместе с индийскими инженерами на базе ракеты «Оникс» П-800. В феврале 2016 года корпорация BrahMos Aerospace заявила, что гиперзвуковой двигатель для ее детища может быть создан в течение трех-четырех лет.

Весной 2016 года СМИ заявили о начале испытаний ракеты «Циркон», которые проходили с наземного комплекса старта.

В перспективе «Циркон» планировалось установить на новых российских подлодках «Хаски». В это время указанные многоцелевые атомные подлодки пятого поколения создаются конструкторским бюро «Малахит».

Тогда в СМИ обнародовала информацию, что летно-конструкторские испытания ракеты проходили полным ходом. По их завершению предполагалось вынесение решения о принятии «Циркона» на вооружение ВМФ РФ. В апреле 2016 года появилась информация о том, что испытание гиперзвуковой ракеты «Циркон» будут завершены к 2017 году, а в 2018 году предполагается запуск в серийное производство.

В 2011 году компания «Тактическое ракетное вооружение» приступило к проектированию противокорабельной гиперзвуковой ракеты «Циркон». По мнение экспертов, характеристики нового вооружения имеют много общего с комплексом «Болид».

Где собираются использовать новые ракеты?

Технические характеристики:

Характеристики орудия позволяют судить о его превосходстве над противником, не имеющим подобного вооружения.

Топливо и двигатель

Какие области науки были задействованы в разработке?

Обычая среда, в которой осуществляет свой маневренный полет «Циркон» после разгона – это высокая температура. Характеристики системы самонаведения на гиперскорости в процессе полета могут сильно искажаться. Причина этого – возникновения облака плазмы, которое закрывает цель от системы и может повредить антенну, датчик и средства контроля. Для полета на сверхзвуковых скоростях ракеты должны иметь более совершенное бортовое радиоэлектронное оборудование. 3К-22 поступили в серийное производство благодаря таким наукам как двигателестроение, материаловедение, аэродинамика, электроника и прочие.

Основная задача гиперзвуковой ракеты «Циркон»

Характеристики, полученные после гос. испытаний, позволяют основания полагать, что такие сверхзвуковые объекты могут преодолеть противотанковую оборону врага. Это стало возможным благодаря двум особенностям, присущим 3К-22:

Многие военные эксперты, как зарубежные, так и российские, уверены, что достижение военно-стратегического паритета непосредственно зависит от наличия сверхзвуковых ракет.

Перспективы развития

Источник

Ракета «Циркон». Битва за гиперзвук

Полеты “трёхмаховых” летательных аппаратов сопровождались бешеным нагревом конструкции. Температура кромок воздухозаборников и передней кромки крыла достигала 580-605 К, а остальной части обшивки 470-500 К. О последствиях такого нагрева свидетельствует тот факт, что уже при температуре 370 К размягчается органическое стекло, используемое при остеклении кабин, и начинает закипать топливо. При 400 К уменьшается прочность дюралюминия, при 500 К происходит химическое разложение рабочей жидкости в гидросистеме и разрушение уплотнений. При 800 К теряют необходимые механические свойства титановые сплавы. При температурах свыше 900 К плавятся алюминий и магний, теряет свойства жаропрочная сталь.

Полеты проводились в стратосфере на высоте 20 000 метров в сильно разреженном воздухе. Достижение скорости 3М на меньших высотах не представлялось возможным: температура обшивки достигла бы четырехзначных значений.

За последующие полвека был предложен целый ряд мер по борьбе с обжигающей яростью атмосферного нагрева. Бериллиевые сплавы и новые абляционные материалы, композиты на основе волокон бора и углерода, плазменное напыление тугоплавких покрытий.

Несмотря на достигнутые успехи, тепловой барьер по-прежнему остается серьезным препятствием на пути к гиперзвуку. Препятствием обязательным, но не единственным.

Сверхзвуковой режим полета чрезвычайно затратен с точки зрения потребной тяги и расхода топлива. И уровень сложности данной проблемы стремительно нарастает с уменьшением высоты полета.

На сегодняшний день ни один из существующих типов самолетов и крылатых ракет не смог развить скорость = 3М на уровне моря.

Рекордсменом среди пилотируемых ЛА стал МиГ-23. Благодаря своим относительно малым размерам, крылу изменяемой стреловидности и мощному двигателю Р-29-300, он смог развить 1700 км/ч у самой земли. Больше, чем кто-либо в мире!

Крылатые ракеты показали несколько лучший результат, но также не смогли взять “планку” в 3 Маха.

ЗМ80 “Москит” (стартовая масса 4 тонны, макс. скорость на высоте 14 километров — 2,8М, на уровне моря — 2М).

ЗМ55 “Оникс” (стартовая масса 3 тонны, макс. скорость на высоте 14 км — 2,6М).

ЗМ54 “Калибр”.

И, наконец, российско-индийский “БраМос” (стартовая масса 3 тонны, расчетная скорость на малой высоте 2М).

Стоит заметить, что какая-либо информация об испытаниях и отработке на практике алгоритма разделения ЗМ54 отсутствует. Несмотря на общее название, ракета ЗМ54 имеет мало общего с теми “Калибрами”, устроившими незабываемый фейерверк в небе над Каспием осенью прошлого года (дозвуковая КР для ударов по сухопутным объектам, индекс ЗМ14).

Можно констатировать, что ракета, развивающая скорость > 2М на малой высоте, в прямом смысле еще только завтрашний день.

Вы уже обратили внимание, что каждая из трёх ПКР, способных развивать 2М на маршевом участке полета (“Москит”, “Оникс”, “Брамос”), отличается исключительными массогабаритными характеристиками. Длина 8-10 метров, стартовая масса в 7-8 раз превосходит показатели дозвуковых ПКР. При этом, их боевые части относительно невелики, на их долю приходится около 8% от стартовой массы ракеты. А дальность полета на малой высоте едва достигает 100 км.

Возможность авиационного базирования этих ракет остается под вопросом. Из-за слишком большой длины “Москит” и “Брамос” не помещаются в УВП, им требуются отдельные пусковые установки на палубах кораблей. Как результат — число носителей сверхзвуковых ПКР можно пересчитать по пальцам одной руки.

На этом месте стоит обратиться к заглавной теме данной статьи.

ЗМ22 “Циркон” — гиперзвуковой меч ВМФ России. Миф или реальность?

Ракета о которой так много говорят, но никто даже не видел её очертаний. Как будет выглядеть это супероружие? Каковы его возможности? И главный вопрос: насколько реалистичны планы по созданию такой ПКР на современном технологическом уровне?

Прочитав длинное вступление о мучениях создателей сверхзвуковых ЛА и КР, многие из читателей, наверняка, обрели сомнения насчет реалистичности существования “Циркона”.

Летящая на границе сверхзвука и гиперзвука огненная стрела, способная поражать морские цели на дальностях 500 и более километров. Чьи габаритные размеры не превышают установленных ограничений при размещении в ячейках УКСК.

Универсальный корабельный стрельбовый комплекс 3С14 — 8-зарядная подпалубная вертикальная ПУ для запуска всего спектра ракет семейства “Калибр”. Макс. длина транспортно-пускового контейнера с ракетой — 8,9 метра. Ограничение по стартовой массе — до трех тонн. Планируется, что десять подобных модулей (80 пусковых шахт) составят основу ударного вооружения на модернизированных атомных “Орланах”.

Перспективное супероружие или очередное неисполненное обещание? Сомнения напрасны.

Зенитная ракета 48Н6Е2 в составе морской зенитной системы С-300ФМ “Форт”

Длина и диаметр корпуса — стандартные для всех ЗУР семейства С-300.
Длина = 7,5 м, диаметр ракеты со сложенными крыльями = 0,519 м. Стартовая масса 1,9 тонны.

Боевая часть — осколочно-фугасная весом 180 кг.

Расчетная дальность поражения ВЦ — до 200 км.

Скорость — до 2100 м/с (ШЕСТЬ скоростей звука).

Насколько оправданно сравнение зенитных ракет с ПКР?

Концептуальных различий не так уж много. Зенитная 48Н6Е2 и перспективный “Циркон” являются управляемыми реактивными снарядами со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Суть заключается в том, что если обычная ЗУР с отключенным неконтактным взрывателем может быть использована против кораблей, то почему бы не создать на её базе специальное средство для поражения надводных целей?

Преимуществом станет высокая скорость полета, на рубеже гиперзвука. Основным недостатком — высотный профиль полета, делающий ракету уязвимой при прорыве ПВО противника.

Каковы главные конструктивные различия ЗУР и ПКР?

Для обнаружения целей за горизонтом противокорабельным ракетам необходима активная радиолокационная ГСН.

Стоит заметить, что в мире давно применяются зенитные ракеты с АРГСН. Первая из них (европейская “Астер”) была принята на вооружение свыше десяти лет назад. Подобная ракета была создана у американцев (Стандарт-6). Отечественным аналогом являются 9М96Е и Е2 — зенитные ракеты корабельного ЗРК “Редут”.

В то же время обнаружить 100-метровый корабль должно быть проще, чем навестись на активно маневрирующий объект точечных размеров (самолет или КР).

Большинство зенитных ракет оснащены твердотопливным ракетным двигателем, чье время работы ограничено секундами. Время работы маршевого двигателя ракеты 48Н6Е2 составляет всего 12 с, после чего ракета летит по инерции, управляясь аэродинамическими рулями. Как правило, дальность полета ЗУР по квазибаллистической траектории, с маршевым участком высоко в стратосфере, не превышает 200 километров (самые “дальнобойные”), что вполне достаточно для выполнения возложенных на них задач.

Создателям 4-махового “Циркона”, очевидно, придется отказаться от каких-либо турбореактивных и прямоточных двигателей, воспользовавшись проверенным приёмом с пороховым ТТРД.

Задача с увеличением дальности полета решается многоступенчатой компоновкой. Для примера: американская ракета-перехватчик Стандарт-3 имеет дальность поражения 700 км, а высота перехвата ограничена низкой околоземной орбитой.

Стандарт-3 является четырехступенчатой ракетой (стартовый ускоритель Mk.72, две маршевые ступени и отделяемый кинетический перехватчик с собственными двигателями для коррекции траектории). После отделения третьей ступени, скорость боевого блока достигает 10 Махов!

1600 кг. Противоракета помещается в стандартную ячейку УВП на борту любого американского эсминца.

Возвращаясь к “Циркону”, автор не видит фундаментальных препятствий тому, чтобы зенитная ракета, имеющая меньшую скорость и более пологую траекторию, чем стандарт-3, после прохождения апогея могла безопасно вернуться в плотные слои атмосферы. После чего обнаружить и атаковать цель, упав звездой на палубу корабля.

Разработка и создание гиперзвуковой ПКР на основе существующих зенитных ракет — наиболее оптимальное решение, с точки зрения минимизации технических рисков и финансовых затрат.

А) Стрельба по движущимся морским целям на дальность свыше 500 км. Из-за высокой скорости полета “Циркона”, его подлетное время сократится до 10-15 минут. Что, автоматически решит проблему устаревания данных.
Ранее, как и сейчас, ПКР запускаются в направлении вероятного нахождения цели. К моменту прибытия в указанный квадрат, цель уже может выйти за его пределы, сделав невозможным её обнаружение ГСН ракеты.

Б) Из предыдущего пункта следует возможность эффективной стрельбы на сверхбольшие дистанции, что сделает ракету “длинной рукой” флота. Возможность нанесения оперативных ударов на огромную дальность. Время реакции такой системы — в десятки раз меньше, чем у крыла авианосца.

В) Выход в атаку со стороны зенита, наряду с неожиданно высокой скоростью полета ракеты (после торможения в плотных слоях атмосферы, она составит около 2М), сделает неэффективными большинство из существующих систем ближней обороны (“Кортики”, “Голкиперы”, RIM-116 и т.д.)

В то же время негативными моментами станут:

1. Высотная траектория полета. Уже через секунду после старта противник заметит пуск ракеты и начнет готовиться к отражению атаки.

Скорость = 4,5М здесь не панацея. Характеристики отечественной С-400 позволяют осуществлять перехват воздушных целей, летящих со скоростями до 10М.

Новая американская ЗУР “Стандарт-6” имеет максимальную высоту поражения 30 км. В прошлом году с её помощью был на практике осуществлен самый дальний перехват ВЦ в военно-морской истории (140+ километров). А мощный радар и вычислительные возможности “Иджиса” позволяют эсминцам поражать цели на околоземных орбитах.

Основная ступень Талоса весила полторы тонны (больше, чем какая-либо из существующих ракет) и оснащалась прямоточным воздушно-реактивным двигателем. При попадании в цель сдетонировал неизрасходованный запас керосина. Скорость в момент удара = 2М. Мишенью служил эскортный миноносец времен ВМВ (1100 тонн), чьи габариты соответствовали современному МРК.

Попадание Талоса в крейсер или эсминец (5000—10000 тонн), по логике, не могло привести к тяжелым последствиям. В морской истории известно немало случаев, когда корабли, получив многочисленные сквозные пробоины от бронебойных снарядов, оставались в строю. Так, американский авианосец “Калинин Бэй” в бою у о. Самар был пробит насквозь 12 раз.

Источник