Инновационное подразделение ВВС AFWERX недавно заключило с Vaya Space контракт на проведение исследований в области инноваций для малого бизнеса с целью создания гибридной гиперзвуковой ракеты, которая, как надеется служба, сможет преодолеть систему ограничения доступа/блокирования зоны противника.

«Основная технология» Vaya — это ее гибридный двигатель Vortex, в котором используется полиэтилен высокой плотности. «Это тот же материал, из которого делают молочные кувшины и крышки для бутылок, — и мы его сжигаем», — сказал Роберт Фабиан, главный операционный директор компании.

«С правильным окислителем при правильном давлении и температуре он прекрасно горит. Если их нет, он не будет гореть», — сказал Фабиан в интервью. «Так что этот материал полностью инертен при хранении, пока вы не разгоните его до нужной скорости, и если что-то выходит из строя, оно выходит из строя [безопасно], и пламя гаснет, а не взрывается».

По словам Фабиана, гибридный двигатель обычно «крайне неэффективен, очень нестабилен в сгорании и имеет плохую производительность».

«Мы потратили последние шесть, семь лет на совершенствование этой технологии… поэтому, когда вы видите кривые производительности наших двигателей… они не похожи на гибридный двигатель с резкими перепадами тяги», — сказал он. «Они выглядят как жидкостный двухкомпонентный [двигатель]: дросселируемый, плоский и управляемый. Таким образом, вы получаете очень плавную, надежную производительность, которая вам нужна в условиях Министерства обороны, из того, что традиционно является ненадежным гибридным двигателем».

По его словам, контракт AFWERX SBIR Phase 1 включал проведение Vaya 90-дневного технико-экономического обоснования, чтобы выяснить, может ли компания использовать свою технологию гибридного двигателя в качестве стартовой фазы для гиперзвуковой ракеты. Гибридный двигатель разгонит прямоточный воздушно-реактивный двигатель ракеты «до нужной скорости, а затем, когда он наберет скорость», гибридный двигатель будет служить «топливным генератором, а не основным источником топлива, вместе с прямоточным воздушно-реактивным двигателем, чтобы разгонять его на оставшемся пути» до гиперзвуковых скоростей 5 Махов или выше.

Кроме того, «поскольку это гибридная ракета, она управляема, ее можно регулировать, так что вы можете лететь с любым ускорением или скоростью, которые захотите, вы можете выключить ее, пока набираете скорость, если хотите избежать обнаружения», — сказал он.

По его словам, эта способность контролировать скорость и тепловую сигнатуру ракеты сделает ее «гораздо менее предсказуемой для вражеской системы ограничения доступа или воспрещения доступа», призванной контролировать доступ или способность американских войск действовать в определенной зоне.

Гиперзвуковые планирующие аппараты в основном используют твердотопливные ракетные двигатели и топливо, чтобы разогнаться до скорости 5 Махов или выше — однако скорость и тяга этих систем неконтролируемы, «поэтому противник в основном знает, что вы делаете, как только вы ее включаете», — сказал Фабиан. «С нашими, поскольку они управляемы и управляемы, им гораздо сложнее предсказать, что это за цель и куда она пойдет, а также поразить ее [или] защититься от нее».

По словам Фабиана, для изготовления своей продукции компания использует ряд передовых производственных технологий, таких как компьютерное моделирование и аддитивное производство.

«Мы фактически создали внутреннюю модель того, как наш гибридный двигатель работает в различных размерах, что позволяет нам очень быстро масштабировать конструкции двигателей», — сказал он. «Мы пройдем несколько итераций, прежде чем он попадет на испытательный стенд, [и] это позволяет нам идти… очень быстро».

Кроме того, Vaya использует 3D-принтеры для превращения термопластичного материала в топливные гранулы из полиэтилена высокой плотности для своих двигателей, что позволяет компании «полностью контролировать укладку, толщину, плотность и состав этого топлива по мере его сгорания, что является частью того, что выравнивает наше сгорание», - сказал он.

Исследование осуществимости Фазы 1 началось в мае, в ходе которого Vaya взяла предложенную концепцию и превратила ее в «проект, который мы можем проанализировать, доказать, что он будет работать в наших моделях, представить его ВВС, а затем перейти к Фазе 2, чтобы фактически произвести и испытать двигатели», — сказал он. После заключения контракта на Фазу 2 Vaya «может получить двигатель на испытательном стенде в течение четырех, в худшем случае шести месяцев», — добавил он. ND

5 декабря 2024 года Министерство обороны США (DoD) объявило об успешном проведении ключевого летного испытания многофункционального гиперзвукового испытательного стенда MACH-TB (Multi-Service Advanced Capability Hypersonics Test Bed), которое состоялось в ноябре 2024 года. Испытание, проведенное Центром управления испытательными ресурсами (TRMC) Министерства обороны в партнерстве с Центром надводных боевых действий ВМС, знаменует собой важную веху в стремлении США к гиперзвуковым технологиям. MACH-TB предназначен для продвижения испытаний и разработки гиперзвуковых систем, предоставляя важные сведения о характеристиках передового оружия, которые могут значительно повысить военные возможности США.

MACH-TB — это гиперзвуковой летный испытательный аппарат следующего поколения, разработанный для ускорения процесса тестирования гиперзвуковых систем в различных подразделениях вооруженных сил США и других федеральных агентств. Его основная цель — предоставить надежную, коммерчески запускаемую платформу, способную моделировать и тестировать гиперзвуковые условия в реальных сценариях полета. Используя коммерческие пусковые услуги, Министерство обороны стремится сократить расходы и время, связанные с тестированием гиперзвуковых компонентов, одновременно увеличивая частоту тестирования.

Г-н Джордж Рамфорд, директор TRMC, подчеркнул ценность этого подхода: «Использование коммерческих пусковых услуг позволяет нашей стране проводить ранние и частые испытания компонентов, ускоряя разработку гиперзвуковых систем по доступной цене». Такой подход не только помогает ускорить испытания, но и обеспечивает быструю обратную связь по эффективности гиперзвуковых технологий, что делает его критически важным фактором для разработки передовых возможностей для вооруженных сил США.

Гиперзвуковое оружие определяется как оружие, движущееся со скоростью, превышающей 5 Махов, или в пять раз превышающей скорость звука. Это оружие особенно примечательно своей способностью маневрировать при движении на экстремальных скоростях, что делает его крайне сложным для отслеживания или перехвата с помощью современных систем противоракетной обороны. Такое сочетание скорости и маневренности создает значительные стратегические преимущества для любой военной силы, способной его развернуть.

Важность гиперзвукового оружия в современной войне неоспорима, поскольку оно предлагает ряд преимуществ. Во-первых, его скорость и точность позволяют гиперзвуковому оружию поражать цели на больших расстояниях за гораздо меньшее время по сравнению с обычными ракетами, что потенциально делает существующие системы обороны устаревшими. Во-вторых, в отличие от баллистических ракет, которые следуют по предсказуемой траектории, гиперзвуковое оружие способно маневрировать в полете, что еще больше усложняет усилия по перехвату. Наконец, его способность проникать в сильно защищенное воздушное пространство обеспечивает значительное сдерживающее и стратегическое преимущество во время боевых ситуаций.

Таким образом, развитие гиперзвуковых технологий рассматривается как важнейшая часть развивающейся глобальной гонки вооружений, поскольку страны стремятся получить технологическое преимущество на поле боя. Хотя Соединенные Штаты добились значительных успехов в разработке гиперзвукового оружия, они далеко не одиноки в стремлении к этой передовой технологии. Китай и Россия стали ключевыми конкурентами, каждый из которых вкладывает значительные средства в гиперзвуковые системы для укрепления своего военного потенциала.

Китай добился быстрого прогресса в разработке гиперзвуковых планирующих летательных аппаратов, таких как DF-17 , который способен нести как ядерную, так и обычную полезную нагрузку. Китайские военные также инвестируют в передовые пусковые платформы и испытательные механизмы, уделяя особое внимание увеличению скорости и дальности своих гиперзвуковых систем. Россия при президенте Владимире Путине активно разрабатывает гиперзвуковое оружие в рамках своей программы модернизации армии. Страна уже развернула гиперзвуковые ракеты, такие как «Авангард», которые, как сообщается, способны развивать скорость до 27 Махов.

Кроме того, Россия разработала ракету «Циркон» , гиперзвуковое оружие морского базирования, предназначенное для поражения как морских, так и наземных целей на экстремальных скоростях. И Китай, и Россия продемонстрировали свои возможности посредством успешных испытательных полетов, создав у американских военных чувство срочности в продвижении собственных программ разработки гиперзвуковых систем. Помимо Китая и России, такие страны, как Индия, Франция и Австралия, также занимаются гиперзвуковыми технологиями, каждая из которых работает над интеграцией этих систем в свои оборонные стратегии.

Для армии США и ее союзников гиперзвуковое оружие представляет собой смену парадигмы в способах ведения войны. Стратегические преимущества, которые оно предлагает, очевидны. Гиперзвуковое оружие позволяет наносить практически мгновенные удары, значительно сокращая время реагирования на возникающие угрозы и предоставляя новый инструмент для быстрого развертывания военной силы. Оно также может проникать через традиционные системы противоракетной обороны. Такие системы, как разработанные США Aegis или Terminal High Altitude Area Defense ( THAAD ), оптимизированы для перехвата более медленных баллистических ракет, но гиперзвуковое оружие из-за своей высокой скорости и непредсказуемых траекторий полета представляет собой гораздо более сложную задачу для этих систем по защите. Кроме того, гиперзвуковые системы могут быть адаптированы к различным платформам, от наземных пусковых установок до подводных лодок и самолетов, что позволяет военным силам развертывать это оружие в различных оперативных сценариях. Учитывая его скорость и дальность, гиперзвуковое оружие может применяться в различных театрах военных действий — от сдерживания региональных конфликтов до противодействия более сложным угрозам со стороны противников, имеющих передовые системы противовоздушной обороны.

Таким образом, внимание американских военных к гиперзвуку направлено не только на то, чтобы идти в ногу с Китаем и Россией, но и на то, чтобы сохранить технологическое преимущество, которое будет иметь решающее значение в будущих конфликтах. Испытание MACH-TB представляет собой один из критических шагов в этой продолжающейся гонке по разработке и развертыванию гиперзвукового оружия, которое станет основным элементом арсенала американских военных в ближайшие годы.

Успех летного испытания MACH-TB является крупным достижением в стремлении Министерства обороны США ускорить разработку гиперзвуковых технологий. Используя коммерческие пусковые услуги, Министерство обороны готовит почву для более частых и экономически эффективных испытаний, что в конечном итоге приводит к более быстрому развертыванию этого передового оружия. Поскольку такие мировые конкуренты, как Китай и Россия, активизируют свои собственные программы разработки гиперзвуковых систем, потребность США в лидерстве в этой области никогда не была более насущной. Гиперзвуковое оружие готово произвести революцию в военных стратегиях по всему миру, и такие инициативы, как MACH-TB, имеют решающее значение для того, чтобы Соединенные Штаты оставались на переднем крае этой технологической революции.