Скорость ракеты в космосе км/ч для межзвездного полета

«В поисках чёрной кошки»

Новость о наличии у России целого спектра гиперзвуковых вооружений шокировала западное оборонное сообщество и подхлестнула усилия Пентагона по созданию ракет аналогичного класса. Уже в апреле командование ВВС США подписало контракт на сумму $928 млн с авиастроительной компанией Lockheed Martin на разработку и выпуск гиперзвуковой крылатой ракеты. Как сообщило издание Defense News, соглашение подразумевает не только проектирование ракеты, но и «поддержку всех элементов гиперзвукового и обычного оружия дальнего действия, а также оружия воздушного базирования». Намерение форсировать работы в этой области журналистам подтвердила официальный представитель ВВС США Энн Стефанек. Предполагается, что первый опытный образец ракеты будет готов к 2022-2023 году.

Но это только часть задачи, стоящей перед Пентагоном — кроме создания собственных гиперзвуковых вооружений, американская сторона должна также разработать средства гиперзвуковой обороны.

Средства ПРО, размещённые на море и на суше, просто не способны справиться с гиперзвуковыми ракетами.

• Генерал Джон Хайтен
• Reuters

Поэтому ставка может быть сделана на «заатмосферные перехватчики», размещённые на орбите. Например, с предложением развивать подобные системы ранее выступил глава Стратегического командования (СТРАТКОМ) Вооружённых сил США генерал Джон Хайтен. В начале года на конференции Ассоциации противовоздушной и противоракетной обороны США генерал призвал сосредоточиться на разработке средств космического базирования.

«Такой датчик мог бы отследить ракету на среднем участке баллистической траектории, а также наблюдать и находить из космоса другие возникающие угрозы, такие как гиперзвук», — заявил Хайтен. После того как гиперзвуковой объект будет обнаружен, данные могут быть переданы наземным и морским средствам ПРО.

У американцев просто не остаётся другого выхода, кроме как задуматься о выводе средств борьбы с российским гиперзвуком на орбиту, отметил в беседе с RT военный эксперт Михаил Ходарёнок. По его словам, размещение в космосе средств слежения не запрещено международными соглашениями, в отличие от вывода за пределы земной атмосферы ударных вооружений. Специалисты отмечают, что с орбиты отследить пуск гиперзвуковой ракеты можно в более короткие сроки, чем с Земли.

Также по теме

«Догнать Россию фактически невозможно»: каким потенциалом обладают американские разработки по гиперзвуку

Пентагон выделяет почти $1 млрд на создание гиперзвукового ракетного комплекса для американских ВВС. Разработками займётся оборонная…

«У ракетчиков есть такое понятие — «работное время». Это промежуток от обнаружения воздушной цели до момента пуска противоракеты, — пояснил Михаил Ходарёнок. — За это время нужно успеть произвести целый комплекс работ, а если речь идёт о гиперзвуковой скорости, работное время будет сокращено буквально до секунд. Увеличить это время можно, только отследив пуск на раннем этапе, и сделать это можно только из космоса. Поэтому ничего странного в планах Пентагона нет».

При этом эксперт отметил, что крупные страны уже располагают заатмосферными средствами слежения, которые входят в системы предупреждения ракетного ядерного удара, — они есть и у США, и у России.

Ходарёнок подчеркнул, что создание Glide Breaker является очень сложной задачей даже в том случае, если средства слежения будут размещены в космосе. Дело в том, что перехватчику необходимо развивать не меньшую скорость, чем у самой гиперзвуковой ракеты, и при этом должна соблюдаться высокая точность траектории.

«Поражение обычной осколочно-фугасной частью в этом случае почти нереально, поэтому действительно скорее всего речь будет идти о кинетическом перехвате. А это предъявляет очень высокие требования к локаторам обнаружения и сопровождению наведения. Концепт DARPA — первая заявка такого рода, по сути, это декларация о намерениях. Пока не известно, насколько подобные работы будут эффективны», — считает эксперт.

Концепт, представленный DARPA, ни о чём не говорит специалистам, это лишь общие слова, отметил военный эксперт Виктор Литовкин. Он считает, что представители Пентагона, говоря о создании Glide Breaker, просто имитируют бурную деятельность.

Какое топливо используется в ракете

При выборе типа ракетного топлива больше всего всего внимания уделяется особенностям использования ракеты и тому, каким двигателем ее планируется оснастить. Грубо можно сказать, что все типы топлива делятся в основном по форме выпуска, удельной температуре сгорания и КПД. Среди основных типов двигателей выделяется твердотопливные, жидкостные, комбинированные и прямоточные воздушно-реактивные.

В качестве самого простого твердого топлива можно привести в пример порох, которым заправляются фейерверки. При сгорании он выделяет не очень большое количество энергии, но его достаточно для вывода на высоту нескольких десятков метров красочного заряда. В начале статьи я говорил о китайских стрелах XI века. Они являются еще одним примером твердотопливных ракет.

В некотором роде порох тоже можно назвать топливом твердотопливной ракеты.

Для боевых ракет твердое топливо производится по иной технологии. Обычно им является алюминиевый порошок. Главным плюсом таких ракет является легкость их хранения и возможность работы с ними, когда они заправлены. Кроме этого, такое топливо стоит относительно недорого.

Минусом твердотопливных двигателей является слабый потенциал отклонения вектора тяги. Поэтому для управления в таких ракетах часто используются дополнительные небольшие двигатели на жидком углеводородном топливе. Такая гибридная связка позволяет более полно использовать потенциал каждого источника энергии.

Использование именно комбинированных систем хорошо тем, что позволяет уйти от сложной системы заправки ракеты непосредственно перед запуском и необходимости откачки большого количества топлива в случае его отмены.

Отдельно стоит отметить даже не криогенный двигатель (заправляется сжиженными газами при очень низкой температуре) и не атомный, про который много говорят в последнее время, а прямоточный воздушно-реактивный. Такая система работает за счет создания давления воздуха в двигателе при движении ракеты на большой скорости. В самом двигателе производится впрыск топлива в камеру сгорания и смесь поджигается, создавая давление больше, чем на входе. Такие ракеты способны летать со скоростью, которая в несколько раз превышает скорость звука, но для запуска двигателя нужно давление, которое создается на скорости чуть выше одной скорости звука. Именно поэтому для запуска должны быть использованы вспомогательные средства.

Как выдержать перегрузки

Впрочем, если мы намерены передвигаться со скоростью свыше 40 тысяч км/час, нам придется достигать ее, а затем замедляться, не спеша и сохраняя терпение.

Быстрое ускорение и столь же быстрое замедление таят в себе смертельную опасность для организма человека. Об этом свидетельствует тяжесть телесных травм, возникающих в результате автомобильных катастроф, при которых скорость падает с нескольких десятков километров в час до нуля.

В чем причина этого? В том свойстве Вселенной, которое носит название инерции или способности физического тела, обладающего массой, противостоять изменению его состояния покоя или движения при отсутствии или компенсации внешних воздействий.

Эта идея сформулирована в первом законе Ньютона, который гласит: «Всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменять это состояние».

«Состояние покоя и движение с постоянной скоростью — это нормально для человеческого организма, — объясняет Брей. — Нам скорее следует беспокоиться о состоянии человека в момент ускорения».

Около века назад создание прочных самолетов, которые могли маневрировать на скорости, привело к тому, что пилоты стали говорить о странных симптомах, вызываемых изменениями скорости и направления полета. Эти симптомы включали в себя временную потерю зрения и ощущение либо тяжести, либо невесомости.

Причина заключается в перегрузках, измеряемых в единицах G, которые представляют собой отношение линейного ускорения к ускорению свободного падения на поверхности Земли под воздействием притяжения или гравитации. Эти единицы отражают воздействие ускорения свободного падения на массу, например, человеческого тела.

Перегрузка в 1 G равна весу тела, которое находится в поле тяжести Земли и притягивается к центру планеты со скоростью 9,8 м/сек (на уровне моря).

Перегрузки, которые человек испытывает вертикально с головы до пят или наоборот, являются поистине плохой новостью для пилотов и пассажиров.

При отрицательных перегрузках, т.е. замедлении, кровь приливает от пальцев на ногах к голове, возникает чувство перенасыщения, как при стойке на руках.

Image caption

Для того чтобы понять, сколько G смогут выдержать астронавты, их тренируют в центрифуге

«Красная пелена» (чувство, которое испытывает человек, когда кровь приливает к голове) наступает, когда распухшие от крови, полупрозрачные нижние веки поднимаются и закрывают зрачки глаз.

И, наоборот, при ускорении или положительных перегрузках кровь отливает от головы к ногам, глаза и мозг начинают испытывать недостаток кислорода, поскольку кровь скапливается в нижних конечностях.

Сначала зрение туманится, т.е. происходит потеря цветного зрения и накатывает, что называется, «серая пелена», потом наступает полная потеря зрения или «черная пелена», но человек остается в сознании.

Чрезмерные перегрузки ведут к полной потере сознания. Это состояние называют обмороком, вызванным перегрузкой. Многие пилоты погибли из-за того, что на их глаза опускалась «черная пелена» — и они разбивались.

Среднестатистический человек может вынести перегрузку примерно в пять G, прежде чем потеряет сознание.

Пилоты, одетые в специальные противоперегрузочные комбинезоны и обученные особым образом напрягать и расслаблять мышцы торса для того, чтобы кровь не отливала от головы, способны управлять самолетом при перегрузках примерно в девять G.

«На протяжении коротких периодов времени человеческое тело может переносить гораздо более сильные перегрузки, чем девять G, — говорит Джефф Свентек, исполнительный директор Ассоциации аэрокосмической медицины, расположенной в городе Александрия, штат Вирджиния. — Но выдерживать высокие перегрузки на протяжении длительного периода времени способны очень немногие».

Мы, люди, в состоянии переносить огромные перегрузки без тяжких травм, правда, только в течение нескольких мгновений.

Рекорд кратковременной выносливости поставил капитан ВВС США Эли Бидинг-младший на авиабазе Холломэн в штате Нью-Мексико. В 1958 году он при торможении на специальных санях с ракетным двигателем после разгона до 55 км/ч за 0.1 секунду испытал перегрузку в 82.3 G.

Этот результат зафиксировал акселерометр, закрепленный у него на груди. На глаза Бидинга также упала «черная пелена», но он отделался только синяками во время этой выдающейся демонстрации выносливости человеческого организма. Правда, после заезда он провел три дня в госпитале.

Как обеспечивается устойчивость ракеты

«Ракета сохраняет динамическую устойчивость, если суммарный момент приложенных к ней сил относительно центра масс равен нулю при ориентации носом вперед», — объясняет Луис Блумфилд. Иными словами, для того чтобы ракета постоянно двигалась носом вперед и не переворачивалась, двигатель должен создавать силу тяги, которая направлена к центру масс. Второе условие устойчивости — действие аэродинамических сил. Воздушный поток обволакивает ракету и помогает лететь, если сопротивление воздуха у хвостовой части больше, чем спереди. Для устойчивого полета модели ракеты необходимо, чтобы центр тяжести модели ракеты был впереди ее центра давления.

«Вылетает подобно пуле»

В ближайшее время станция может получить новые противоракеты. За последние годы Минобороны РФ провело несколько испытательных пусков на полигоне Сары-Шаган в Казахстане. Как полагают эксперты, боеприпасы-перехватчики оснащены обычной боевой частью.

На противоракетах 53Т6, оставшихся на А-135 после распада СССР, установлены ядерные боеголовки. По информации Минобороны РФ, разработчиком боеприпаса является МКБ «Факел» (Химки).

Также по теме

«Спекуляции американского истеблишмента»: как США пытаются добиться военного превосходства в космосе

Председатель комитета начальников штабов Вооружённых сил США Джозеф Данфорд назвал Россию одной из угроз космическому потенциалу…

Как рассказали журналистам офицеры ПРО, масса учебной версии 53Т6 составляет порядка 9 т, начальная скорость — 3 км/с. Противоракета способна перехватывать цели на дальности до 100 км и высоте до 40 км. 

Основатель портала Military Russia Дмитрий Корнев пояснил в беседе с RT, что новая противоракета — модернизированная версия 53Т6. Скорее всего, она сохранит массогабаритные характеристики предшественницы, но превзойдёт её по точности и скорости. Слова эксперта подтверждает видео: при испытательном пуске новая ракета вылетает из шахты с такой огромной скоростью, что на кадрах её очертания просто невозможно различить.

«Судя по всему, мы говорим про 53Т6М, другое название — ПРС-1М. Информации, к сожалению, про неё немного, но логично говорить о том, что на этой противоракете заменён вычислительный комплекс и программное обеспечение, а в конструкции использованы новые материалы. Со своими задачами она наверняка справляется, как и советская 53Т6», — рассказывает Корнев.

Цель модернизации, по словам эксперта, заключается в замене оборудования и агрегатов, которые производились в союзных республиках, в том числе на Украине. Как отметил Корнев, предприятия УССР участвовали почти во всех советских ракетных программах.

• Загрузка противоракеты в шахтную пусковую установку
• RT

«Испытания 53Т6М либо завершены, либо находятся на финальной стадии. Я не исключаю, что войска могли даже уже получить первую партию. Велика вероятность, что вместо 10-килотонной боеголовки на противоракете появилась обычная боевая часть. Это сделает её гипотетическое применение более безопасным», — полагает Корнев.

Военный эксперт Юрий Кнутов предполагает, что 53Т6М обладает увеличенной дальностью и высотой перехвата. По словам эксперта, зона поражения вражеских боевых частей должна располагаться как можно дальше.

«Новая противоракета вылетает из шахты подобно пуле. Её создание — это часть общей модернизации А-135 в А-235, которая характеризуется главным образом увеличением вычислительных мощностей и заменой огневых средств. Система ПРО Москвы — наш надёжный щит, который в ближайшее время продолжит укрепляться», — подытожил Кнутов.