Varování před ruskou nadzvukovou zbraní, proti níž se USA nemohou bránit, vám možná umožnilo minulý týden utéct za bombový úkryt. Co přesně je tato zbraň a jak to funguje?
Ruský prezident Vladimir Putin poprvé v březnovém projevu oznámil nadzvukovou zbraň, nazvanou Avangard. Minulý týden americké zpravodajské zdroje informovaly CNBC, že zbraň byla několikrát úspěšně testována a že by mohla být funkční do roku 2020.
Rusové zveřejnili několik konkrétních podrobností o zbrani, ale z dostupných informací se zdá, že zbraň je takzvaným hypersonickým kluzným vozidlem, řekl Thomas Juliano, pomocný profesor leteckého inženýrství na University of Notre Dame, který se specializuje na hypersoniku let.
Putin prohlašoval, že vozidlo je schopné dosáhnout rychlosti Mach 20 - nebo 20násobek rychlosti zvuku - a mohl by se vyhnout současným americkým raketovým obranným systémům. Je znepokojivé, že vozidlo může podle zpravodajských zdrojů pravděpodobně nést jadernou hlavici.
Spíše než generování vlastní síly k dosažení nadzvukových rychlostí, klouzavé vozidlo zachytí jízdu na vrcholu mezikontinentální balistické rakety (ICBM). Typicky tyto rakety létají do vesmíru na obloukové trajektorii před uvolněním hlavic blízko vrcholu paraboly a tyto hlavice klesají zpět dolů k cíli hypersonickými rychlostmi pod gravitační silou.
Spíše než klesat zpět na Zemi, Avangard znovu vstoupí do atmosféry pod úhlem a jeho aerodynamický tvar generuje výtah, který mu umožňuje klouzat dolů nadzvukovou rychlostí, říká Juliano, což mu umožňuje klesat dále a manévrovat, jak klesá.
Hyper inženýrství
Zdá se, že vozidlo sleduje design známý jako „waverider“, řekl Juliano. Waveriders jsou hypersonické letouny, které mají klínovité trupy speciálně konstruované pro generování vzestupu surfováním po rázové vlně generované jako jeho vlastní letadlo prorazí vzduch vysokou rychlostí.
To je důležité ve vyšších nadmořských výškách, kde je hustota vzduchu nízká, což ztěžuje generování zdvihu s konvenčními konstrukcemi křídel. A protože to nepotřebuje velká křídla, je vozidlo efektivnější a snížený odpor umožňuje udržovat jeho rychlost na mnohem delší vzdálenosti, řekl Juliano.
Budování vozidla, které dokáže tolerovat hypersonické rychlosti a teploty, které generují, není snadné, řekl Juliano. Ruský návrh se však rozhodl obejít jednu z hlavních výzev: pohon.
„Navrhování úspěšného pohonného systému na Mach 10 nebo výše je mimořádně náročné,“ řekl. "Umístěním kluzáku na vrchol ICBM se vyhnete potřebě navrhnout úspěšný hypersonický vzduch dýchající motor."
Ovládání vozidla tak vysokými rychlostmi je však stále neuvěřitelně složité. Rusové tvrdí, že Avangard je vysoce ovladatelný a na základě počítačem generovaného videa zahrnutého v Putinově adrese se zdá, že má několik klapek podobných aerofilům používaným letadly ke změně směr.
Nastavení aerofoilů hypersonickými rychlostmi není triviální úkol, protože rázová vlna může mít složité interakce se vzduchem proudícím nad povrchy vozidla, což má za následek "nelineární" chování, řekl Juliano.
To znamená, že drobné úpravy mohou mít dopady nadměrně, což je velmi obtížné spočítat, kolik se má pohybovat klapkou nebo profilem. „Musí to být přesné, musí to fungovat rychle a je to mnohem těžší předvídat,“ řekl.
Přesto si Juliano myslí, že ruská tvrzení jsou důvěryhodná, protože tato technologie se již nějakou dobu vyvíjí. USA otestovaly svou vlastní verzi nazvanou Hypersonic Technology Vehicle 2 v letech 2010 a 2011, ale oba lety byly neúspěšné. A Čína má také experimentální systém s kódovým názvem DF-ZF.
K čemu to je?
Ruské snahy o vývoj nadzvukových kluzáků jsou výslovně zaměřeny na vyhýbání se americkým raketovým obranným systémům, uvedl Pavel Podvig, nezávislý analytik, který se specializuje na ruský jaderný arzenál.
Současná obrana USA je navržena tak, aby odstranila konvenční hlavice z ICBM na předvídatelných balistických trajektoriích, pokud jsou stále ve vesmíru; tato obrana není vhodná k zachycení zbraní přicházejících na vysokorychlostní skluz v atmosféře, řekl Podvig. A na rozdíl od tradičních hlavic budou vozidla schopna manévrovat kolem obrany.
Ale Podvig řekl, že není jasné, zda zbraně opravdu poskytují užitečné dodatečné vojenské schopnosti. „Bylo to popsáno jako zbraň při hledání mise,“ řekl Live Science. „Moje představa je, že tento druh schopností opravdu nepotřebujete. Ve skutečnosti se moc nemění, pokud jde o schopnost zasáhnout cíle.“
Podvig zdůraznil, že ICBM, který nesl Avangard během testování, SS-19, obvykle nese šest konvenčních hlavic. Pokud je cílem bojovat proti protiraketovým obranným systémům, bylo by stejně snadné je přemoci je větším počtem standardních hlavic, řekl.
Ale takové zbraně by mohly přinést nebezpečnou nejistotu, řekl Podvig, protože se na ně nevztahují smlouvy o kontrole zbraní, jako je Nový START, které vyžadují, aby země hlásily počet, typ a umístění jaderných zbraní, jako jsou ICBM. Kromě toho schopnosti a potenciální použití hypersonických kluzáků jsou stále nejasné.
"Tyto systémy vytvářejí větší riziko nesprávného výpočtu," řekl Podvig, "a není jasné, jestli s těmito riziky dokážeme účinně čelit."
Ve snaze omezit některé z těchto nejistot, Pentagon údajně zvažuje umístění vesmírných senzorů, aby zaměřil hypersonické zbraně, podle Space News. Tento přístup by vyžadoval nákladnou souhvězdí satelitů, ale byl by lepší při pozorování zbraní klouzajících v horní atmosféře a mohl by také vidět dál než pozemní systémy omezené horizontem.
Podvig říká, že správně navržený systém tohoto druhu by měl být schopen detekovat hypersonické zbraně za letu, ale není jasné, že by to usnadnilo zachycení takových rychlých a manévrovatelných vozidel.
