Холодная плазма повысит эффективность гиперзвукового оружия США

Американские ученые разработали новый метод охлаждения, который, как утверждается, решает проблемы перегрева гиперзвукового оружия. По мнению военных специалистов новая технология позволяет достичь новых уровней точности в тактическом применении и стратегической противоракетной обороне. Об этом пишет Габриэль Джоэль Онрада - старший корреспондент по вопросам безопасности онлайн-журнала Asia Times и доцент российского Университета дружбы народов

Новый метод охлаждения плазмы позволит Соединенным Штатам создать мощное гиперзвуковое оружие.  Ученые разработали новый метод охлаждения, способный защитить чувствительную электронику от экстремального нагрева во время полета на гиперзвуке. Изображение представлено онлайн-изданием Eurо Asian Times / DARPA / Twitter Screengrab / Popular Mechanics / GettyDARPA’s land-based Operational Fires (OpFires)

В этом месяце американский онлайн-журнал Defense One сообщил, что исследователи из Университета Вирджинии при финансовой поддержке Военно-воздушных сил Соединенных Штатов разработали новый метод плазменного охлаждения, позволяющий защитить чувствительную электронику от перегрева, возникающего при полете на гиперзвуковых скоростях.

По мнению экспертов, новая разработка позволит создать гиперзвуковое оружие с гораздо более совершенным электронным наведением и даже обеспечит ракеты наземного базирования способностью уклоняться от тепловых датчиков, отслеживающих гиперзвуковые цели.

Таким образом, плазменное охлаждение может обеспечить Соединенным Штатам новое преимущество в решающем противостоянии с Россией и Китаем по развертыванию гиперзвуковых ракет и новых космических аппаратов, пишет Онрада. В июле этого года команда ученых Университета Вирджинии опубликовала результаты своего исследования в журнале Американского химического общества ACS Nano.

Патрик Хопкинс (Patrick Hopkins), один из авторов проекта, в интервью порталу Defense One рассказал, что его команда занималась созданием лазера, способного измерять температуру поверхности образца с точностью до микросекунды. В ходе эксперимента ученые заметили, что температура поверхности меняется при попадании на нее плазмы.

Военные США намерены сбивать российские "Кинжалы", "Самраты" и "Авангарды" средствами РЭБ, беспилотниками и лазерами

По словам Хопкинса и его команды, при разработке лазерного зонда было обнаружено, что поверхность сначала охлаждается, а затем нагревается за счет энергичных видов плазмы. Ученые утверждают, что новая технология работает по тому же принципу, который используется для очистки субмикронной электроники с помощью пучков низкотемпературной плазмы.

Они также отметили, что плазма способна удалять атомы с поверхности образца, эффективно снижая температуру материала, что может иметь важное значение при создании будущих гиперзвуковых ракет, космических кораблей и других носителей, где сильный нагрев может повредить чувствительную микроэлектронику.

По мнению Defense One, сфокусированная плазма может быть полезна при разработке "высоконагретых" аппаратов, например, гиперзвукового оружия или космических аппаратов. Эффект от охлаждения плазмой также помогает скрыть тепловую сигнатуру некоторых энергоемких электронных систем, таких как радиолокаторы или иные мощные радиотехнические устройства.

Кроме того, эта технология потенциально позволит повысить точность гиперзвукового оружия. Во время гиперзвукового полета на обшивке ракеты образуется плазменный слой, температура которого порой даже превышает температуру поверхности Солнца. Это серьезно снижает надежность традиционных инфракрасных (ИК) систем наблюдения/самонаведения, для эффективной работы которых требуется экстремально низкая температура.Холодная плазма позволит повысить точность американского гиперзвукового оружия. Новый способ охлаждения позволит защитить чувствительную субмикронную электронику от экстремального нагрева во время гиперзвукового полета.  Гиперзвуковое оружие в полете раскаляется "добела". Изображение представлено онлайн-изданием Eurо Asian Times / Twitter

Разработка команды Хопкинса и другие аналогичные достижения в области технологии охлаждения потенциально могут позволить устанавливать на гиперзвуковое оружие новые типы ИК-искателей, что может соответствовать развивающейся доктрине Соединенных Штатов в отношении его применения. Впрочем, пишет АТ, весьма вероятно, что ученые НОАК первыми разработали прорывную технологию ИК-искателя для гиперзвукового оружия.

Так, в мае 2022 года Габриэль Онрада в своей статье для Asia Times пишет, что перед группой исследователей из Инженерного университета ракетных войск Народно-освободительной армии Китая в Сиане поставлена задача — до 2025 года разработать новую систему теплового самонаведения, которая позволит решить проблемы, связанные с ИК-искателями на гиперзвуковом оружии.

Новый метод китайских специалистов использует данные, собранные датчиками движения, и позволяет корректировать каждый пиксель, обеспечивая тем самым соответствие между предыдущими снимками по углу обзора, освещению или размеру.

Почему передача F-16 Украине — театральная попытка Запада посадить Россию за стол переговоров

Другая группа ученых из китайского университета Xidian University разработала технологию распознавания тепловых сигнатур на больших расстояниях при гиперзвуковых скоростях. Согласно имеющейся информации, эта технология позволяет гиперзвуковым ракетам поражать цели размером с небольшой беспилотник с точностью 90 процентов.

Если говорить о стратегическом аспекте, то в докладе Исследовательской службы Конгресса Соединенных Штатов (Congressional Research Service, CRS) за февраль 2023 года обсуждаются вопросы создания гиперзвукового оружия для выполнения конкретных задач. В документе сделан акцент на важности оценки их экономической эффективности, интеграции в совместную оперативную доктрину и тщательного планирования развертывания.

В нем также упоминается, что американские гиперзвуковые ракеты, оснащенные конвенциональными боевыми частями, в первую очередь должны применяться против труднодоступных или чувствительных ко времени целей. Таким образом, считают в Пентагоне, такие боеприпасы требуют большей точности и играют более важную тактическую роль, а значит, их разработка гораздо сложнее, в отличие от аналогичных систем России или Китая.

Военный эксперт и бывший офицер ВМС США Алан Камминг в своей статье для портала War on the Rocks в ноябре 2019 года пишет, что основная задача американской военной пропаганды - сдерживать противников, таких как Россия и Китай, и "постоянно подбадривать" своих союзников. Каммингс отмечает, что гиперзвуковое оружие позволит достичь этих целей. Если США получат такое средство поражения, то Пентагон сможет синхронизировать свои усилия против ВС России и НОАК демонстрируя тем самым свою решимость.

 На снимке гиперзвуковая ракетная установка наземного базирования Operational Fires (OpFires) разработанная Управлением перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA). Изображение представлено онлайн-изданием Eurо Asian Times / DARPA.

По его словам, размещение гиперзвуковых ракет за рубежом может стать символом интересов и решимости Запада, поскольку ограниченная на первых порах доступность такого оружия делает его мощным инструментом дипломатического давления.

В том же контексте в декабре 2022 года издание Asia Times опубликовало статью об американских гиперзвуковых ракетных установках наземного базирования, (в частности, речь шла о системах Operational Fires, OpFires), более живучих и экономически эффективных, чем корабельные системы. Они могут дополнить военно-воздушные и военно-морские силы, обеспечивая практически постоянное присутствие на оспариваемых территориях.

OpFires и аналогичные проекты, например, система противоракетной обороны Typhon, отражают тенденцию к изменению стратегии Соединенных Штатов: от самостоятельного решения задач к стимулированию союзников реализовать собственные проекты противодействия доступу/отрицанию зоны (A2/AD). Такой подход вполне согласуется с планами Вашингтона по возведению "непроницаемой ракетной стены" вдоль первой островной цепи для сдерживания Китая.

Мир потерял доверие к американской валюте: доллар США уходит в небытие — западные эксперты

Теория большой стратегии (grand strategy) Соединенных Штатов постоянно подвергалась критике из-за чрезмерных финансовых расходов, а с учетом растущей мощи Китая такой подход в Тихоокеанском регионе, скорее всего, больше не является жизнеспособным. Впрочем, для решения этой проблемы Вашингтону необходимо найти партнера, который согласился бы разместить у себя ракетные комплексы подобные OpFires, что гораздо сложнее, чем, например, договориться с союзниками о размещении "обычных" военно-воздушных и/или военно-морских баз.

Между тем, повышение точности гиперзвуковых ракет приведет к созданию гиперзвуковых перехватчиков, которые станут следующей ступенью эволюции систем противоракетной обороны.

В этом месяце Asia Times сообщила, что Япония и США пытаются разработать гиперзвуковой перехватчик для противостояния растущим угрозам со стороны России, Китая и Северной Кореи. Министерство обороны Японии планирует модернизировать ракеты класса "земля-воздух" (ЗРК) Type 03 для сбивания гиперзвуковых глиссадных аппаратов (ГГА), обновить пусковое программное обеспечение к 2026 году и начать производство модернизированных боеприпасов к 2029 году.

В ближайшее время будет проведена модернизация зенитно-ракетного комплекса Chu-SAM (Type-03) после чего, он сможет обнаруживать, отслеживать и прогнозировать применение гиперзвукового оружия. Возможно, в этом программе будут использованы технологии американской программы Glide Phase Interceptor (GPI), которая, как сообщается, в настоящее время испытывает большие проблемы с финансированием.