Prólogo
3 de enero de 2018, tormenta de invierno.
En las turbias aguas del Canal de la Mancha, la valiosa carga del barco Nikifor Begichev se moja. Un lote de misiles antiaéreos 40N6, diseñados para los sistemas S-400, que están en servicio con la República Popular China.
Un año después, en febrero de 2019, se conocen los detalles del lamentable incidente a partir de las palabras del jefe de Rostec, Sergei Chemezov, durante su discurso en la exposición IDEX-2019. El lote de misiles dañados está sujeto a destrucción en su totalidad. Los misiles se fabricarán de nuevo, en relación con lo cual la implementación del contrato "chino" se retrasó tres años y ahora debería completarse a fines de 2020.
Mal negocio, la próxima negligencia de alguien … Sin embargo, la historia de los cohetes mojados adquiere matices completamente inesperados, si miras la situación de manera lógica:
1. ¿Cómo podrían mojarse los misiles en contenedores sellados de transporte y lanzamiento?
2. ¿Para qué condiciones climáticas está diseñado el sistema de defensa aérea S-400? ¿Qué resistencia tiene el complejo antiaéreo a las precipitaciones en forma de lluvia y aguanieve? ¿Es posible usarlo de manera efectiva en condiciones diferentes a las condiciones del desierto de Atacama, el lugar más seco del planeta, donde la tasa de lluvia no supera los 50 mm por año?
3. ¿Qué tan altos son los riesgos al transportar mercancías por mar? Si una tormenta invernal destruye tan fácilmente el equipo militar ultraprotegido, ¿cómo se realiza por mar la entrega a granel de otras cargas relativamente frágiles? ¿Equipos automotrices, domésticos e informáticos, líneas de equipos de producción?
4. ¿Por qué fue necesario transportar misiles de Rusia a China a través del Atlántico?
* * *
Los cohetes en un contenedor de transporte y lanzamiento sellado (TPK) no se pueden mojar en las circunstancias cotidianas. Este es el propósito del TPK. Protegido con los más altos estándares de "empaquetado" con un misil precargado, sellado de fábrica y listo para lanzar que no requiere décadas de mantenimiento. En términos relativos, un TPK con un cohete se puede sumergir en un pantano, luego quitarlo y usarlo para el propósito previsto.
TPK proporciona el máximo nivel de protección contra todo tipo de golpes, vibraciones, precipitaciones y otras condiciones externas adversas. inevitable al transportar un misil de varias toneladas en condiciones de combate … Incl. a campo traviesa. Tal diseño es extremadamente difícil de aplastar con la ayuda de incompetencia, negligencia y medios improvisados. Para hacer esto, debe enganchar el TPK con una grúa y "sujetarlo" correctamente desde una altura alrededor del lanzador. Mojar un recipiente simplemente rociándolo con agua de mar, esto no encaja en el marco de la decencia. Al mismo tiempo, ni un cohete en ningún contenedor defectuoso se mojó, pero toda la fiesta en su conjunto.
El misil antiaéreo de ultra largo alcance 40N6 es un componente clave del sistema S-400. Es ella quien debería proporcionar al complejo el rango de interceptación declarado de 400 km con la posibilidad de proporcionar defensa antimisiles en el espacio cercano. Según los datos presentados, un cohete de dos etapas es capaz de desarrollar una velocidad máxima de hasta 3 kilómetros por segundo en vuelo, tiene un objetivo combinado, incl. utilizando su propio cabezal homing activo.
El desarrollo y la aceptación en servicio del 40N6 SAM se prolongó durante 10 años. La última vez que la noticia sobre las pruebas de este misil sonó en marzo de 2017, cuando el ministro de Defensa, Sergei Shoigu, dijo en una conferencia telefónica sobre la consideración de los resultados de las pruebas estatales de "un prometedor sistema de defensa antimisiles de largo alcance". Anteriormente, en 2012, el comandante de las fuerzas de defensa antimisiles de defensa aérea, el general de división Andrei Demin, informó sobre las pruebas exitosas del "misil de largo alcance para el S-400".
Teniendo en cuenta todas las paradojas y dificultades en el desarrollo del 40N6, el extraño incidente en el Canal de la Mancha, la extraña elección de la ruta de abastecimiento y las extrañas consecuencias del accidente, en el que todos los implicados fingen que no ha pasado nada especial, el sólo se puede sacar una conclusión. No había misiles a bordo.
Es posible que llegue el momento, y mis favoritos también se "mojarán" - "Zircon" con "Petrel".
* * *
Desde hace varios meses, la pasión ha estado en torno al "misil anti-buque hipersónico" y el "misil de crucero de propulsión nuclear". La sensacion es que los medios oficiales al más alto nivel comenzaron a hablar sobre la preparación de la adopción de tecnología, que hace solo un par de años apareció solo en las obras de escritores de ciencia ficción.
Lees los comentarios sobre los temas de las armas más recientes y sientes que muchas simplemente no representan toda la paradoja y el significado de este momento. Para muchos, Zircon y Burevestnik son simplemente cohetes de última generación que vuelan más rápido y más lejos que sus predecesores.
Sin embargo, estos no son solo cohetes. Hemos alcanzado un nuevo y revolucionario hito en el desarrollo de la ciencia y el progreso. Esto sucede por primera vez en la historia para dos países desarrollados, que todavía eran ayer al mismo nivel técnico, a la mañana siguiente estaban separados por una brecha tecnológica infranqueable. De modo que ayer ambos lados usan arcos y flechas, y hoy algunos continúan corriendo con arcos, y los otros, una ametralladora.
Lo sentimos, algunos están creando el misil subsónico LRASM, y tenemos un "Zircon" hipersónico de 9 moscas.
La repentina aparición de la supertecnología plantea interrogantes. En pocas palabras, nadie puede imaginarse cómo se hizo posible.
La aparición de cualquier tecnología siempre va precedida de discusiones en los círculos científicos, así como de resultados intermedios. El alemán "V-2" no apareció desde cero. El primer modelo de trabajo de un motor de cohete propulsor líquido fue construido por el estadounidense R. Goddard en 1926, el legendario GIRD se dedicó a este tema y todo se basó en las fórmulas de propulsión a chorro obtenidas por N. Zhukovsky y K. Tsiolkovsky.
El complejo de aviación de Kinzhal se basa en el uso de municiones del probado Iskander OTRK, y los misiles balísticos lanzados desde el aire se conocen desde hace al menos medio siglo (por ejemplo, el X-15 soviético).
El planeador hipersónico Avangard es otro intento exitoso de maniobrar a velocidades cósmicas en la atmósfera superior. Antes de eso, estaban Spiral, BOR, Buran. La aceleración a una velocidad de Mach 27 con la ayuda de misiles balísticos intercontinentales tampoco plantea preguntas. La velocidad habitual de las ojivas en la fase transatmosférica de vuelo.
El torpedo Shkval se cita a menudo como ejemplo que, según expertos extranjeros, supuestamente violó las leyes físicas y, como resultado, demostró que lo imposible es posible. Esta es solo una hermosa leyenda. El fenómeno de la supercavitación se ha estudiado en ambos lados del océano. En Estados Unidos, la mayor autoridad en este tema en la década de 1960. usó el trabajo de Marshall Tulin (este es el nombre, no el título); Se realizaron pruebas de munición subacuática de alta velocidad (RAMICS). Sin embargo, los militares no estaban interesados en armas submarinas no guiadas, ni lentas ni de alta velocidad.
Y ahora llegamos a la creación del "Zircon" de 9 oscilaciones. Récord absoluto. Ninguno de los misiles antibuque que existían antes de que pudiera desarrollar ni siquiera 1/3 de la velocidad indicada.
En el caso de Burevestnik, estamos hablando de la creación de una instalación nuclear, que tiene 25 veces más potencia térmica que todos los reactores nucleares de pequeño tamaño conocidos. Estamos hablando de reactores para naves espaciales (Topaz y BES-5 Buk), los "análogos" más cercanos en términos de masa y dimensiones de la central eléctrica de Burevestnik.
Un cohete subsónico, que mantenga las dimensiones del "Calibre" y vuele a una velocidad de 270 m / s, según las leyes de la naturaleza, requerirá un motor con una capacidad de al menos 4 MW. En la reserva, a los diseñadores solo les queda media tonelada para la instalación de un motor de cohete nuclear (en lugar del turborreactor y las reservas de combustible habituales).
El más potente y perfecto de los reactores de pequeño tamaño creados en la práctica ("Topaz") con un peso muerto de 320 kg tenía una potencia térmica de 150 kW. Esto es todo lo que podrían lograr con el nivel existente de desarrollo técnico.
La diferencia de poder de veinticinco veces traduce la conversación ulterior en un plano frívolo. Es como intentar construir un camión sin nada más potente que el motor de una cortadora de césped.
Hay muchos más momentos divertidos. Por ejemplo, métodos de transferencia de calor en un motor a reacción nuclear. Es inútil dejar que el aire fluya por la zona caliente del reactor. A una velocidad de vuelo de 270 m / s, el aire pasará milésimas de segundo en la cámara de trabajo, durante la cual simplemente no tendrá tiempo de calentarse. Su conductividad térmica es demasiado baja. Para estar seguro de lo dicho, basta con pasar la mano sobre la estufa encendida durante un segundo.
En un motor turborreactor convencional, las partículas de combustible se mezclan con el medio de trabajo, el aire. Cuando la mezcla se enciende, se forman gases de escape calientes que crean un empuje de chorro. En el caso de un turborreactor NRE, deberá gastar una parte significativa de la masa del motor en una capa ablativa que se evapora área de trabajo. Las partículas calientes en forma de suspensión (o vapor) deben mezclarse con el flujo de aire y calentarlo a temperaturas de mil grados, formando un empuje de chorro. Debido a la presencia de partículas radiactivas, el escape será fatal. Aquellos que lanzaron un misil de este tipo corren el riesgo de morir antes de que alcance al enemigo.
¿Es posible prescindir de la evaporación proporcionando transferencia de calor directamente, cuando las paredes del núcleo están en contacto con el aire? Poder. Sin embargo, esto requiere condiciones completamente diferentes.
Proyectos estadounidenses de principios de los 60. resuelve el problema debido a la velocidad de 3M, que hizo posible literalmente "empujar" el aire entre los conjuntos de combustible de un motor estatorreactor nuclear calentado a 1600 ° C. A velocidades más bajas, el fluido de trabajo (aire) no podría superar la resistencia resultante con dicho motor diseño.
Debido a un principio de operación diferente y costos de energía colosales, el cohete SLAM (Proyecto Plutón, Tory-IIC) resultó ser un verdadero monstruo con una masa de lanzamiento de 27 toneladas. eso otra área de tecnología, que nada tiene que ver con el metraje mostrado por el Petrel, que muestra misiles subsónicos con las dimensiones de un Calibre convencional.
Hasta el momento, no se ha dado ninguna explicación oficial sobre cómo se resolvió el problema de las pruebas de vuelo de un reactor nuclear "desechable" en el momento de la inevitable caída del cohete.
Los misiles de crucero subsónicos representan una amenaza debido al uso masivo. En otras condiciones, un solo lanzador de misiles de propulsión nuclear ultra caro que vuela en círculos en el aire durante horas se convertirá en una presa fácil para el enemigo. La idea de un misil nuclear subsónico carece de sentido práctico y militar. De las ventajas logradas: solo velocidad de caracol y mayor vulnerabilidad en comparación con los misiles balísticos intercontinentales existentes.
Son todas bagatelas, el principal problema es la creación de una instalación nuclear compacta con una potencia de 25 más que la de Topaz, y reservas suficientes de cobertura de núcleo evaporante para largas horas de vuelo.
* * *
Los partidarios de "Burevestnik" apelan a los logros del progreso técnico, creyendo que las tecnologías modernas son docenas de veces superiores a los resultados de los desarrollos del siglo pasado. Por desgracia, este no es el caso.
En las novelas de ciencia ficción de esa época, los astronautas llamaban a la Tierra desde Marte, girando el dial del teléfono. Como en Belyaev: "Erg Noor se sentó a las palancas de la máquina calculadora". Por desgracia, ninguno de los escritores de ciencia ficción adivinó la dirección del progreso que se encaminó hacia la mejora de la microelectrónica. En lo que respecta a la energía nuclear, la aviación y la tecnología espacial, en realidad estamos al mismo nivel tecnológico. Aumentar la eficiencia y la seguridad solo marginalmente, mientras se esfuerza por reducir el costo de las estructuras.
Arriba, el generador termoeléctrico de radioisótopos de la misión Apolo-14, en la ilustración inferior, el RTG de la sonda New Horizons (lanzado en 2006), uno de los RTG más potentes y avanzados jamás creados en la práctica. La NASA con sus estaciones y rovers en este sentido son grandes animadores. En nuestro país, por el contrario, la dirección con RTG no era una prioridad, para los satélites de reconocimiento con radares se requerían capacidades completamente diferentes, por lo que la apuesta estaba en los reactores. De ahí los resultados, como Topaz.
¿Cuál es la esencia de estas ilustraciones?
El primer RTG tenía una potencia eléctrica de 63 W, el moderno produce hasta 240 W. No porque sea cuatro veces más perfecto, sino simplemente cursi más grande y contiene 11 kg de plutonio, frente a 3,7 kg de plutonio en el portátil SNAP-27 de los distantes años 60.
Aquí se requiere una pequeña aclaración. Potencia térmica: la cantidad de calor generada por el propio reactor. Energía eléctrica: cuánto calor se convierte en electricidad como resultado. energía. Para los RTG, ambos valores son muy pequeños.
El RTG, a pesar de su tamaño compacto, es completamente inadecuado para el papel de un motor a reacción nuclear. A diferencia de una reacción en cadena controlada, una "batería nuclear" utiliza la energía de la desintegración natural de los isótopos. De ahí la potencia térmica absolutamente escasa: el RTG "New Horizons" - sólo unos 4 kW, 35 veces menos que el reactor espacial "Topaz".
El segundo punto es la temperatura superficial relativamente baja de los elementos activos del RTG, calentada a solo unos pocos cientos de ° C. A modo de comparación, la muestra operativa del motor de cohete nuclear Tori-IIC tenía una temperatura central de 1600 ° C. Otra cosa es que "Tory" apenas cabe en el andén del tren.
Debido a su simplicidad, los RTG se utilizan ampliamente. Ahora es posible crear "baterías nucleares" microscópicas. En discusiones anteriores, se me ha citado como un ejemplo del RTG "Ángel" como un logro obvio de progreso. El RTG tiene la forma de un cilindro con un diámetro de 40 mm y una altura de 60 mm; y contiene solo 17 gramos de dióxido de plutonio con una potencia eléctrica de aproximadamente 0,15 W. Otra cosa es cómo se relaciona este ejemplo con un motor de misiles de crucero nuclear de 4 megavatios.
La débil energía de las RTG se redime por su sencillez, fiabilidad y ausencia de piezas móviles. Afortunadamente, las naves espaciales existentes no requieren mucha energía. La potencia del transmisor de la Voyager es de 18 W (como una bombilla en un refrigerador), pero esto es suficiente para las sesiones de comunicación desde una distancia de 18 mil millones de kilómetros.
Científicos nacionales y extranjeros están trabajando para aumentar la producción eléctrica de las "baterías", están introduciendo un motor Stirling más eficiente en lugar de un termopar con una eficiencia del 3% (Kilopower, 2017). Pero nadie ha logrado aumentar la potencia térmica sin aumentar las dimensiones. La ciencia moderna aún no ha aprendido a cambiar la vida media del plutonio.
En cuanto a los reactores reales de pequeño tamaño, Topaz ha demostrado las capacidades de dichos sistemas en el nivel actual. En el mejor de los casos, de uno y medio a doscientos kilovatios, con la masa de la instalación en la región de 300 kg.
* * *
Es hora de prestar atención al segundo héroe de la revisión de hoy. ASM "Circón".
El proyecto de misiles de crucero hipersónicos fue inicialmente de interés real, hasta que comenzó el aumento de velocidad similar a un salto. Desde los 5-6 Machs originales hasta los 8M, ¡ahora ya son 9M! El proyecto se ha convertido en una muestra más del absurdo.
Aquellos que hacen tales declaraciones al menos entienden qué diferencia catastrófica hay entre estos valores cuando vuelan en la atmósfera. Un avión hipersónico a una velocidad de 9M debería ser radicalmente diferente por diseño y energía del cohete 5-Mach original, y la dependencia no es de ninguna manera lineal.
La diferencia en los diseños de aviones con un aumento de velocidad, incluso a valores mucho más modestos (de un Mach a 2, 6M), se ve claramente en los ejemplos de misiles de crucero ZM14 "Calibre" y 3M55 "Onyx".
El diámetro del "Calibre" subsónico es de 0,514 m, el peso de lanzamiento es de ≈2300 kg, la masa de la ojiva es de ≈500 kg. Peso del motor "seco" 82 kg, máx. tracción 0, 45 toneladas.
El diámetro del Onyx supersónico es de 0, 67 metros, el peso de lanzamiento es de 3000 kg, el peso de la ojiva es de 300 kg (-40% en comparación con el Calibre). Peso seco del motor 200 kg (2, 4 veces más). Max. empuje de 4 toneladas (8, 8 veces mayor), con el correspondiente consumo de combustible.
El alcance de estos misiles a baja altura difieren unas 15 veces.
Ninguna de las soluciones técnicas conocidas le permite acercarse a las características declaradas de "Zircon". Velocidad: hasta 9M, rango de vuelo, según varias fuentes, de 500 a 1000 km. Con dimensiones limitadas, permite la colocación de "Zircon" en el eje vertical del complejo de tiro de la nave 3S14, destinado a "Onyx" y "Calibre".
Esto explica completamente la renuencia a compartir detalles sobre "Zircon", ni siquiera hay información aproximada sobre su apariencia (a pesar de que "Dagger" y "Peresvet" "brillan" en todos los detalles). La publicación de cualquier información específica generará inmediatamente preguntas de los especialistas, a las que no será posible dar una respuesta clara. Es imposible explicar todo esto con las tecnologías existentes.
Debe ser un OVNI basado en algunos principios físicos completamente nuevos.
Los estudios hipersónicos en la práctica, cuyos resultados estaban disponibles públicamente, mostraron lo siguiente. X-51 "Waverider" con un motor ramjet hipersónico aceleró a 5, 1M y cubrió 400 km a esta velocidad. Vale la pena señalar que los estadounidenses overclockearon un "blank" de 1,8 toneladas, la mayor parte del cual se gastó en protección térmica. Sin ningún indicio de ojiva, consolas plegables o cabeza direccional, que se encuentran en misiles militares. El lanzamiento se realizó desde el B-52 a una velocidad de 900 km / h en las capas enrarecidas de la atmósfera, lo que redujo significativamente los requisitos de masa y tamaño del propulsor de lanzamiento. Según el análisis de varias muestras de armas de cohetes, se ahorró al menos una tonelada solo con el propulsor.
Las últimas noticias vinieron de China: una prueba del planeador hipersónico Starry Sky-2. Al final resultó que, no "Waverrider" en absoluto. Se trata de un planeador hipersónico que vuela, gana velocidad 5, 5M con la ayuda de un misil balístico y, luego, se desliza por inercia, desacelerando gradualmente en densas capas de la atmósfera. "Hermano menor" de la "Vanguardia" doméstica. Nuestros vecinos del este pudieron proporcionar la protección térmica necesaria y el funcionamiento de los elementos de control en el hipersonido, pero la creación de un scramjet está fuera de discusión. El planeador no tiene motor.
* * *
¿Explicación de la paradoja? Ni siquiera puedo imaginar cómo terminará la historia de los supermisiles. En principio, terminará de la manera más obvia, como los misiles antiaéreos "húmedos" del contrato chino. Otra cosa es cómo se explicará esto al público, que creía piadosamente en la existencia de tal arma. Con expertos extranjeros de NI, todo será más fácil, todavía no son capaces de distinguir un planeador de un avión con motor scramjet, para ellos todo es una "amenaza", sin importar lo que muestres.
"Zircon" con "Petrel" superó todas las barreras razonables y continúa abriendo el espacio intersónico. Lo más probable es que repitan el camino de las leyendas de principios de la década de 2000, el "generador de sigilo" de plasma y el cohete Kh-90 "Koala", los héroes de la publicación de esos años. Sin embargo, desde el "Koala", yendo al objetivo a una altitud de 90 km, al menos hubo algunos cálculos e incluso un modelo.
