Corriente principal hipersónica
Los momentos históricos más importantes del siglo XXI definitivamente se repondrán con el desarrollo y adopción de armas hipersónicas. Esta carta de triunfo incondicional está a la par con los sistemas de disuasión nuclear. En términos del nivel de complejidad y los recursos necesarios, las tecnologías nucleares y las tecnologías hipersónicas son similares en muchos aspectos. Para desarrollar vehículos capaces de acelerar a velocidades de Mach 5-10, se requieren enfoques y soluciones no triviales. Al mismo tiempo, en teoría, todo es relativamente sencillo.
Lo principal en cualquier cohete es el sistema de propulsión. Para vehículos hipersónicos, se utilizan motores con un oxidante a bordo o ramjets. Se pueden encontrar ejemplos del primero en el sistema de misiles Kinzhal, y los motores estatorreactores se utilizan en los famosos Zircons rusos. Al mismo tiempo, el motor ramjet en sí está lejos de ser una novedad. El diagrama esquemático fue propuesto en 1913 por el francés René Lauren. El motor no tiene un grupo compresor y la presión requerida en la cámara de combustión se forma frenando el flujo de aire a velocidades supersónicas. La principal desventaja de esta solución es la dificultad de trabajar a velocidades subsónicas tradicionales. Incluso si los ingenieros proporcionan un motor ramjet con la capacidad de volar en tales modos, la eficiencia no excederá el 5%. Y arrancar el motor sin un acelerador adicional en este caso es generalmente imposible. Por lo general, se proporciona un suministro de oxidante a bordo de la aeronave, lo que permite que el motor reviva y gane la velocidad requerida. El vuelo supersónico a una velocidad de aproximadamente M = 3 es el más "cómodo" para un motor ramjet. La eficiencia térmica se acerca a un récord del 64% y las temperaturas cercanas no son tan críticas para el funcionamiento. Las dificultades comienzan cuando se cambia a una velocidad superior a 5 números de Mach. El más importante es la temperatura gigantesca, hasta 1960 grados Celsius. Esto requiere materiales únicos. Por ejemplo, NPO Mashinostroenia está desarrollando toda una clase de aleaciones de titanio resistentes al calor para misiles hipersónicos rusos. Por cierto, esta es la ventaja tecnológica de Rusia: la industria de defensa ha aprendido a usar un titanio muy delicado desde los días de la Unión Soviética. El diseño de los motores ramjet hipersónicos se complica aún más por el flujo supersónico de gases en la cámara de combustión.
La imposibilidad de las pruebas en tierra se suma al tesoro de las dificultades hipersónicas. Es muy difícil, si no imposible, crear un túnel de viento de 5-10 números de Mach en tierra con el nivel actual de tecnología. Y cualquier prueba de misiles hipersónicos termina con la destrucción de prototipos. En muchos sentidos, esto es similar a los experimentos con municiones, solo que el nivel de costos es muchas veces mayor.
Enjambre hipersónico
Rusia es el líder mundial en el campo de las tecnologías hipersónicas en serie. Y esto no es una bravuconería trivial, la mayoría de los medios de comunicación extranjeros están de acuerdo con esto. Es cierto que no se olvidan de mencionar la justicia histórica desde su punto de vista. Los primeros en hipersonido fueron los nazis con tecnologías V-2, mucho más tarde los estadounidenses experimentaron con equipos similares: X-15, X-43 y Lockheed X-17. Finalmente, los chinos introdujeron el cohete DF-17 en el otoño de 2019. El rango de vuelo del dispositivo es de aproximadamente 2, 5 mil kilómetros a una velocidad de Mach 5. Al mismo tiempo, el DF-17 se basa en un chasis con ruedas, lo que complica seriamente su detección y respuesta.
Otro avión del ejército chino es el hipersónico Starry Sky-2 - "Starry Sky-2". Los estadounidenses, actuando en este caso como los rezagados, afirman que en 2018 el cohete alcanzó Mach 6 a una altitud de 30 km. Los desarrollos hipersónicos chinos, junto con los rusos, están ahora por delante del resto, y los ingenieros pueden permitirse predecir el futuro.
Entonces, los investigadores del Instituto de Tecnología de Beijing en 2020 sugirieron que el siguiente paso en el desarrollo del hipersonido serían enjambres de drones. En completa analogía con la evolución de los drones de choque y reconocimiento, convirtiendo el cielo en una "inteligencia colectiva". Dadas las capacidades de la inteligencia artificial, incluso los drones convencionales con hélices, ensamblados en enjambres, provocan un impacto natural. Y aquí China predice la aparición de enjambres hipersónicos.
Tales dichos no se lanzan en vano. O Beijing está haciendo el trabajo apropiado o está tratando de probar las aguas y rastrear la reacción de posibles adversarios. Sea como fuere, existen muchos obstáculos fundamentales para tal decisión. Muchos de ellos ya se han resuelto parcialmente. En primer lugar, estas son las cargas térmicas y de choque más poderosas en el cuerpo y el relleno de los dispositivos con la más mínima maniobra de hipersonaje. Esto requiere materiales únicos, así como componentes electrónicos resistentes a los golpes y al calor. Un objeto hipersónico se mueve en una capa de plasma de alta temperatura, que es prácticamente impenetrable a las ondas de radio. Si los misiles individuales pueden moverse a lo largo de una ruta predeterminada sin entrar en contacto con el "centro" en un régimen hipersónico, entonces esto no es suficiente para un equipo de misiles. Requiere comunicación de alta velocidad entre drones individuales. Investigadores del Instituto de Tecnología de Beijing apuntan a desarrollar su propia red móvil para inteligencia artificial en enjambres hipersónicos.
Debo decir que esas historias militaristas de oponentes potenciales impresionaron mucho a Estados Unidos. Además de los programas para desarrollar sus propias armas hipersónicas, el Pentágono está financiando sistemas de detección de misiles enemigos. La idea es buscar objetos tan ultrarrápidos desde la órbita cercana a la Tierra usando cámaras infrarrojas; después de todo, una temperatura de un par de miles de grados desenmascara seriamente a los vehículos hipersónicos. Ahora L3Harris está haciendo esto con una subvención del Pentágono de $ 121 millones.
Curtiss-Wright ofrece servicios al ejército estadounidense en el desarrollo de equipos electrónicos para misiles hipersónicos. Los ingenieros estadounidenses creen que los principales requisitos para los chips y equipos electrónicos serán: tamaño en miniatura, resistencia al calor, consumo de energía modesto, capacidad para trabajar a baja presión y resistencia a los golpes. Según los desarrolladores, los militares deben recurrir a desarrolladores civiles, ya que solo ellos tienen las competencias necesarias en el campo de la miniaturización y la reducción del consumo de energía de los componentes electrónicos. Baste recordar la evolución de los teléfonos móviles. En este sentido, es más difícil para los armeros rusos: prácticamente no hay microelectrónica civil de su propia producción en el país.
El precedente chino con planes para un enjambre hipersónico dicta nuevas reglas para el desarrollo de tecnología militar. Los países con la tecnología adecuada pueden convertirse en legisladores en esta área. Y esto significa que el péndulo del equilibrio mundial de armas se balanceará de una manera peligrosa. Solo podemos esperar eso en la dirección de Rusia.
