Opozorila o ruskem hipersoničnem orožju, pred katerim se ZDA ne morejo braniti, so vas morda prejšnji teden kandidirali za zavetišče za bombo. Toda kaj točno je to orožje in kako deluje?
Ruski predsednik Vladimir Putin je marca v govoru napovedal hiperzvočno orožje z oznako Avangard. Prejšnji teden so ameriški obveščevalni viri za CNBC povedali, da je bilo orožje že večkrat uspešno preizkušeno in bi lahko začelo delovati do leta 2020.
Rusi so objavili nekaj konkretnih podrobnosti o orožju, iz razpoložljivih informacij pa je razvidno, da je orožje tako imenovano hiperzvočno drsno vozilo, je dejal Thomas Juliano, docent za vesoljsko inženirstvo na univerzi Notre Dame, ki je specializiran za hiperzvočno let.
Putin je trdil, da lahko vozilo doseže hitrost macha 20 - ali 20-krat večjo hitrost zvoka - in bi se lahko izognil trenutnim ameriškim protiraketnim obrambnim sistemom. Zaskrbljujoče je, da naj bi vozilo po poročanju obveščevalnih virov nosilo jedrsko bojno glavo.
Namesto da bi ustvaril svojo moč za doseganje hiperzvočnih hitrosti, drsno vozilo lovi vožnjo po medcelinskem balističnem izstrelku (ICBM). Običajno te rakete letijo v vesolje na streli, preden izpuščajo bojne glave v zgornjem delu parabole in te bojne glave spustijo nazaj na cilj s hipersonsko hitrostjo pod močjo gravitacije.
Namesto da bi se spet spustil na Zemljo, Avangard ponovno vzame atmosfero pod kotom in njegova aerodinamična oblika ustvari dvig, ki omogoča drsenje navzdol pri hiperzvočni hitrosti, pravi Juliano, ki mu omogoča, da potuje dlje in manevrira, ko se spušča.
Hiper inženiring
Kaže, da vozilo sledi zasnovi, ki je znana kot "waverider", je dejal Juliano. Waveriders so hiperzvočni zrakoplovi, ki imajo klinasto varovalko, posebej zasnovano za ustvarjanje dvigala z brskanjem po udarnem valu, ustvarjenem, ko lastno letalo z visoko hitrostjo trka po zraku.
To je pomembno na večjih nadmorskih višinah, kjer je gostota zraka majhna, zaradi česar je težko ustvariti dvig z običajnimi konstrukcijami kril. In ker ne potrebuje velikih kril, je vozilo bolj poenostavljeno, zmanjšano vleko pa mu omogoča, da ohranja svojo hitrost na veliko daljši razdalji, je dejal Juliano.
Juliano je dejal, da graditi vozilo, ki lahko prenaša hiperzvočne hitrosti in temperature, ki jih ustvarjajo, ni lahek podvig. Toda dizajn, ki so se ga odločili Rusi, je obšel enega največjih izzivov: pogon.
"Načrtovanje uspešnega pogonskega sistema na Maču 10 ali višje je izredno zahtevno," je dejal. "S postavitvijo jadralnega letala nad ICBM se izognete potrebi po zasnovi uspešnega hiperzvočnega motorja z zračnim dihanjem."
Krmiljenje z vozilom pri tako velikih hitrostih je še vedno neverjetno zapleteno. Rusi trdijo, da je Avangard zelo manevrski, na podlagi računalniško ustvarjenega videa, ki je vključen v Putinov nagovor, pa se zdi, da ima več lopute, podobnih letalom, ki jih letala uporabljajo za spreminjanje smer.
Prilagoditev aerofola pri hiperzvočnih hitrostih ni nepomembna naloga, saj ima lahko udarni val kompleksne interakcije z zrakom, ki teče po površinah vozila, kar ima za posledico "nelinearno" vedenje, je dejal Juliano.
To pomeni, da lahko majhne prilagoditve prekomerno vplivajo, zato je zelo težavno izračunati, koliko premakniti loputo ali zračno krilo. "Biti mora natančen, delovati mora hitro in je veliko težje predvideti okolje," je dejal.
Kljub temu Juliano meni, da so ruske trditve verodostojne, saj je tehnologija že nekaj časa v razvoju. ZDA je v letih 2010 in 2011 preizkusil svojo različico, ki so jo poimenovali Hypersonic Technology Vehicle 2, vendar sta bila oba leta neuspešna. Kitajska ima tudi eksperimentalni sistem z oznako DF-ZF.
Za kaj gre?
Ruska prizadevanja za razvoj hiperzvočnih drsnih vozil so izrecno usmerjena v izogibanje ameriškim protiraketnim obrambnim sistemom, je dejal Pavel Podvig, neodvisni analitik, specializiran za ruski jedrski arzenal.
Trenutne ameriške obrambe so zasnovane tako, da iz predvidenih balističnih usmeritev izvlečejo običajne bojne glave iz ICBM, medtem ko so še vedno v vesolju; Ti obrambni mehanizmi niso primerni za prestrezanje orožja, ki v ozračju prihaja s hitro drsenjem, je dejal Podvig. V nasprotju s tradicionalnimi bojevnimi glavami bodo vozila sposobna manevrirati po obrambnih sistemih.
Toda Podvig je dejal, da ni jasno, ali orožje resnično ponuja koristne dodatne vojaške zmogljivosti. "V iskanju misije so ga opisali kot orožje," je povedal za Live Science. "Mislim, da te sposobnosti resnično ne potrebujete. V resnici se ne spreminja veliko v smislu doseganja ciljev."
Podvig je opozoril, da ICBM, ki je med testiranjem nosil Avangard, SS-19, običajno nosi šest običajnih bojnih glav. Če je cilj preprečiti sisteme protiraketne obrambe, bi jih bilo prav tako enostavno premagati z večjim številom standardnih bojnih glav, je dejal.
Toda takšno orožje bi lahko povzročilo nevarno negotovost, je dejal Podvig, saj ga ne zajemajo pogodbe o nadzoru orožja, kot je New START, ki od držav zahtevajo, da poročajo o številu, vrsti in lokaciji orožja, sposobnega za jedrsko energijo, kot so ICBM. Poleg tega so zmogljivosti in potencialne uporabe hiperzvočnih drsnikov še vedno nejasne.
"Ti sistemi ustvarjajo večja tveganja napačnega izračuna," je dejal Podvig, "in ni jasno, ali se lahko s temi tveganji učinkovito spopadamo."
V prizadevanju, da bi zmanjšali nekaj te negotovosti, naj bi Pentagon razmišljal o tem, da bi vesoljsko tipalo usmeril v hiperzvočno orožje, poroča Space News. Pristop bi zahteval drago konstelacijo satelitov, vendar bi bilo bolje opaziti orožje, ki drsijo v zgornji atmosferi in bi bilo videti tudi dlje od kopenskih sistemov, omejenih z obzorjem.
Podvig pravi, da bi moral pravilno oblikovan tovrstni sistem biti sposoben zaznati hipersonsko orožje med letom, vendar ni jasno, da bi to lažje prestreglo tako hitra in manevrska vozila.
