ARRW, HCSW i HAWC, czyli Make America Hypersonic Again

Makieta gabarytowo-masowa pocisku AGM-183A ARRW pod skrzydłem B-52H podczas pierwszego „testu w locie” 12 czerwca 2019 r.

Makieta gabarytowo-masowa pocisku AGM-183A ARRW pod skrzydłem B-52H podczas pierwszego „testu w locie” 12 czerwca 2019 r.

13 czerwca US Air Force wydało komunikat o pierwszej i do tego udanej próbie w locie (flight test) broni hipersonicznej, czyli Lockheed Martin AGM-183A Air-Launched Rapid Response Weapon (ARRW). Chodzi o nowy lotniczy pocisk rakietowy, którego nosicielami będą zmodyfikowane do tego celu bombowce strategiczne Boeing B-52H. Ta pozornie sensacyjna wiadomość – pierwszy test i od razu sukces – najbardziej obiecująco brzmiała w obrębie nagłówka. Jednak film Hitchcocka to nie był. Po początkowym trzęsieniu ziemi napięcie już tylko malało.

Przeprowadzony 12 czerwca „test w locie” był po prostu lotem bombowca B-52H z podwieszoną makietą gabarytowo-masową docelowego AGM-183A ARRW (akronim ten po rozwinięciu oznacza „odpalana z powietrza broń szybkiej odpowiedzi”, ma się wymawiać jak angielskie słowo arrow, czyli strzała). Nie było żadnego odpalenia, nie wiadomo, czy poszczególne systemy pocisku są już gotowe (choćby na etapie prototypowym), np. napęd rakietowy. Komunikat USAF dalej informował, że w czasie próby makieta pocisku miała czujniki, które mierzyły opór aerodynamiczny generowany przez podwieszony zewnętrznie pocisk, poziom wibracji i wpływ powyższych na zachowanie się w locie bombowca i jego wyposażenie. Analogiczną w treści notkę opublikowała 17 czerwca korporacja Lockheed Martin.
Komentarze w amerykańskich mediach, także tych branżowych, jakie towarzyszyły temu zdarzeniu, skłaniały do refleksji, że niektórzy poprzestali na lekturze tytułu opublikowanej notki (acz były też – nieliczne – serwisy informacyjne, które modyfikowały jej tytuł, dodając „na uwięzi”). Ogólnie zapanowała euforia w myśl haseł (onomatopeje pominiemy): mamy to!, znów jesteśmy liderami (zawsze byliśmy!), hipersonicznie przegoniliśmy Rosję (i Chiny), ARRW jest dwa (w wersji hard cztery) razy szybszy od Kinżała, to dopiero początek… itd.
Jedno jest pewne, prezydent Federacji Rosyjskiej Władimir Putin swoim ubiegłorocznym przemówieniem, wygłoszonym 1 marca przed połączonymi izbami rosyjskiego parlamentu, kiedy oficjalnie ujawnił szereg nowych strategicznych systemów uzbrojenia (WiT 3 i 4/2018), osiągnął wydźwięk propagandowy, który do annałów psychiatrii powinien przejść pod nazwą „efektu Putina”. Jak widać, w Stanach Zjednoczonych do dziś jeszcze nie pozbierali się emocjonalnie po tym wystąpieniu i są raczej daleko od „przepracowania” tamtej „traumy”.

Samolot doświadczalny X-15A w samodzielnym locie docelowo napędzał silnik rakietowy na paliwo ciekłe (bezwodny amoniak i ciekły tlen jako utleniacz), sterowanie było kombinowane – powierzchnie sterowe do lotu już beznapędowego (zniżanie w troposferze) i poprzeczne miniaturowe silniki rakietowe na nadtlenek wodoru używane podczas hipersonicznego lotu w stratosferze.

Samolot doświadczalny X-15A w samodzielnym locie docelowo napędzał silnik rakietowy na paliwo ciekłe (bezwodny amoniak i ciekły tlen jako utleniacz), sterowanie było kombinowane – powierzchnie sterowe do lotu już beznapędowego (zniżanie w troposferze) i poprzeczne miniaturowe silniki rakietowe na nadtlenek wodoru używane podczas hipersonicznego lotu w stratosferze.

ARRW, czyli hipersoniczna szybka ścieżka

Zanim wrócimy do samego testu z 12 czerwca, przypomnijmy założenia programu ARRW. Lockheed Martin uzyskał kontrakt na opracowanie ARRW w sierpniu 2018 r. Według ówczesnych jego warunków za 480 mln USD do 30 listopada 2021 r. Lockheed Martin Missile and Fire Control miał przeprowadzić oblot nowego pocisku, który wg USAF osiągnąłby wstępną gotowość operacyjną (IOC) w 2025 r. Nosicielami mają być wyłącznie bombowce – od B-52 do B-21. ARRW ma być hipersonicznym szybowcem (ang. hipersonic glider), który do prędkości maksymalnej Ma = 20 ma rozpędzać silnik rakietowy na paliwo stałe. Ogólnie cały program ma zaowocować jak najszybciej dostępnym dla USAF lotniczym pociskiem hipersonicznym. Nie ma podanych prawie żadnych konkretów odnośnie zasięgu ARRW. Jednak biorąc pod uwagę, że pierwszym nosicielem mają być bombowce B-52H, których jedyną metodą obrony przed rakietowymi systemami obrony przeciwlotniczej (OPL) jest po prostu niewchodzenie w strefę ich rażenia, można przypuszczać, że zasięg AGM-183A to co najmniej 500–600 km. Ale sugerowana konstrukcja AGM-183A z oddzielającą się szybującą częścią bojową oznacza, że ten zasięg może być co najmniej trzykrotnie większy. Wszystko zależy od maksymalnej wysokości, jaką AGM-183A osiągnie i prędkości nadanej oddzielającej się części bojowej. W Rosji postrzega się AGM-183A jako przede wszystkim pocisk do zwalczania zaawansowanej naziemnej OPL, właśnie dzięki deklarowanej prędkości lotu. A poza Federacją Rosyjską i Chińską Republiką Ludową żadne państwo w zasadzie nie rozbudowuje aż tak sił OPL. Wielką niewiadomą pozostaje układ naprowadzania na cel (do czego jeszcze wrócimy), gdyż deklaratywnie ARRW ma nie być pociskiem jądrowym (podobnie jak żadna inna rozwijana w Stanach Zjednoczonych broń hipersoniczna, także w programie PGS). W kontekście Rosji dodajmy, że samolot o skutecznej powierzchni rozproszenia radiolokacyjnego i charakterystykach lotnych B-52 nie będzie bezpieczny w konfrontacji z systemem S-400 Triumf i pociskiem dalekiego zasięgu 40N6, nawet na dystansie ponad 500 km (a swobodnie operować może jedynie w przypadku braku przeciwdziałania myśliwców przechwytujących MiG-31BM, które jeszcze bardziej przesuwają rubież obronną na niekorzyść bombowca). Dlatego można zakładać, że AGM-183A projektowo jest pociskiem o zasięgu przynajmniej 1000+ km.
Bazując na powtarzających się opisach działania, ARRW po odrzuceniu spod bombowca i krótkim locie horyzontalnym ma rozpocząć wznoszenie z rosnącym kątem natarcia, pocisk przechodzi w trajektorię quasi-balistyczną, u której apogeum, przy maksymalnej prędkości (i wypaleniu się paliwa silnika rakietowego), ma przechodzić w lot nurkowy (pod niewielkim kątem, obniżając lot „etapami”), kierując się na cel. Ta część trajektorii – określana jako hipersoniczne szybowanie – jest beznapędowa. W mediach amerykańskich prawie za pewnik uznaje się, że od sekcji napędowej ARRW po wyczerpaniu paliwa u wierzchołka trajektorii będzie oddzielała się hipersoniczna szybująca część bojowa (hypersonic glider warhead, hypersonic boost-glide vehicle etc.). Niektóre komentarze sugerują, że ta szybująca głowica powstanie w ramach tzw. Tactical Boost Glide (TBG), wspólnego programu DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) i USAF. Jego celem jest skonstruowanie i przetestowanie demonstratora lotniczego hipersonicznego systemu, który składałby się z części napędowej, wynoszącej hipersoniczną beznapędową szybującą część bojową (analog głowicy bojowej), która po wyczerpaniu się paliwa części napędowej oddzielałaby się od niej i przechodziła w hipersoniczne szybowanie. Skąd pomysł, że TBG wiąże się z ARRW? Wyniki programu TBG mają być wykorzystane do konstruowania lotniczych pocisków rakietowych o analogicznej konstrukcji. Natomiast sam TBG ma czerpać z doświadczeń HTV-2 (Hypersonic Technology Vehicle 2) – eksperymentalnego programu DARPA. Poza tym po stronie przemysłu w TBG jest zaangażowany m.in. Lockheed Martin.
Patrząc na zdjęcia makiety AGM-183A można oceniać długość pocisku na ~6 m, a średnicę na ~0,6÷0,8 m (pojawiła się plotka, że LM skonstruował ARRW także z myślą o okrętowych wyrzutniach pionowego startu Mk 41, co ograniczałoby średnicę pocisku do 0,7 m) i przekładałoby się na > 2 t masy startowej. Potrzeba pewnej dozy wyobraźni, by zakładać, że ARRW ma oddzielającą się część bojową, z której na dodatek ma być uwalniana docelowa głowica, będąca hipersonicznym szybowcem. Oczywiście, dużo zależy od tego, co rozumiemy pod hasłem hipersoniczna broń (głowica) szybująca. Gdyż biorąc pod uwagę amerykańską literaturę przedmiotu, jest to pojemny termin. Patrząc chłodno na makietę AGM-183A widać po prostu dużą aerobalistyczną rakietę, czyli kategorię uzbrojenia lotniczego, której USAF nie ma od wycofania w 1993 r. z eksploatacji pocisków rakietowych AGM-69 SRAM (Short Range Attack Missile) z głowicami jądrowymi i rezygnacji w 1991 r. z wprowadzenia do linii w zasadzie gotowych do produkcji AGM-131 SRAM II, obu konstrukcji Boeinga. Były to jednak lżejsze pociski (SRAM 1,01 t, SRAM II 0,9 t), naddźwiękowe, a nie hipersoniczne (SRAM Ma = 3, SRAM II Ma > 2), przeznaczone także do odpalania z małej wysokości. Prócz B-52H (B-1B nigdy ich ostatecznie nie używały) przenosiły je także bombowce FB-111A.
AGM-183A ma składane powierzchnie aerodynamiczne w tylnej części, co wskazuje na zamiar przenoszenia tego pocisku w komorach bombowych. Nie ma na razie informacji odnośnie rewolwerowych wyrzutników dostosowanych do AGM-183A, jednak można zakładać, że wymiary pocisku uwzględniają takie ich przenoszenie, tym bardziej, że z bombowców USAF tylko B-52H mają zewnętrzne (podskrzydłowe) punkty podwieszeń uzbrojenia.
Zastanawia, ile nowych pocisków bombowiec B-52H będzie docelowo zabierał? W locie z makietą ARRW, B-52H miał najwyraźniej pylony podskrzydłowe Improved Common Pylon (ICP), które obecnie USAF używa razem z belkami wielozamkowymi Heavy Stores Adapter Beam (HSAB) do zrzucania bomb (można odnieść wrażenie, że tandemowo da się na niej zawiesić dwa ARRW). Jednak w zeszłym roku USAF zainicjowało konkurs na dostawę nowych pylonów o większej nośności, tzw. Heavy Release Capability (HRC), które mają umożliwić przenoszenie na zamkach broni o masie do 20 000 funtów (~9072 kg) zamiast 5000 (~2268 kg), jak ICP. Komentuje się to jako przygotowania do wprowadzenia nowego hipersonicznego uzbrojenia, choć USAF tego nawet nie sugeruje. Dodajmy, że w czasach, gdy część B-52H była uzbrojona w pociski manewrujące AGM-129A ACM, były one podwieszane na wewnętrznych pylonach podskrzydłowych na specjalnych tandemowych belkach wielozamkowych, po sześć ACM na każdej (podczepiano w całości zespół pylon–belka z rakietami, jak do dziś robi się to w przypadku pocisków AGM-86). Kolejnych osiem ACM było zabieranych w komorze bombowej na wyrzutni rewolwerowej. AGM-129, choć raczej lżejszy (1,68 t), to pod względem długości i średnicy wydaje się być zbliżony do AGM-183A. Dlatego można zakładać, że sposób przenoszenia obu pocisków mógłby być podobny. Pozostaje pytanie o kompatybilność docelowego ARRW z rewolwerową wyrzutnią w komorze bombowej (a tylko tak przenoszą uzbrojenie B-1B, B-2A i przyszły B-21, nawet jeśli ostatecznie nie wszystkie z nich będą uzbrojone w AGM-183A).
Na marginesie dodajmy, że oznaczenie nowego pocisku jest ciekawe przez sufiks „A”, który sugeruje, że planuje się też inne wersje AGM-183. Dotychczas różne litery następujące za indeksem numerowym oznaczały na ogół różne głowice bojowe. A pociski z sufiksem „A” dla lotnictwa strategicznego miały głowice nuklearne.

X-43A razem ze zmodyfikowanym rakietowym przyśpieszaczem Pegasus pod skrzydłem B-52B. Dobrze widać proporcje hipersonicznego aparatu względem wynoszącej go rakiety. Dużo kłopotów sprawiło skonstruowanie stożkowego łącznika między X-43A a Pegasusem.

X-43A razem ze zmodyfikowanym rakietowym przyśpieszaczem Pegasus pod skrzydłem B-52B. Dobrze widać proporcje hipersonicznego aparatu względem wynoszącej go rakiety. Dużo kłopotów sprawiło skonstruowanie stożkowego
łącznika między X-43A a Pegasusem.

Lotem ślizgowym po historii i teorii

Historycy aeronautyki za ojca koncepcji suborbitalnego hipersonicznego statku powietrznego uważają austriackiego konstruktora lotniczego Eugena Sängera (1905–1964), którego prace koncentrowały się na zagadnieniach kadłuba wytwarzającego siłę nośną i silników strumieniowych. Sängera interesowała koncepcja suborbitalnego statku powietrznego o napędzie rakietowym, który z racji zakresu wysokości lotu poruszałby się z hipersoniczną prędkością przelotową, z którą powracałby w dolne warstwy stratosfery. Sänger takie rozwiązanie proponował w ramach programu Amerikabomber w III Rzeszy. Wdrożenie projektów Sängera było jednak techniczne niewykonalne w latach 40. XX w.
O dziwo, po wojnie Sänger nie pracował w Stanach Zjednoczonych (choć jako członek SS i NSDAP pasował do szablonu powojennych karier naukowców z III Rzeszy), tylko we Francji. W połowie lat 50. wrócił do Niemiec, gdzie pracował dla Junkersa przy projekcie samolotu kosmicznego, nazwanego nomen omen Sänger.
Uważa się, że promy kosmiczne (wahadłowce) były praktyczną realizacją pomysłów Sängera. Także w RFN w latach 80. powrócono do programu firmy Junkers, powtórnie zajęła się tym spółka MBB (Messerschmitt-Bölkow-Blohm). Nowy program – Sänger II – jest z punktu widzenia artykułu interesujący z powodu projektowanego samolotu kosmicznego, który w wersji bezzałogowej towarowej (CARGUS) lub załogowej (HORUS) z dwoma kosmonautami miał mieć napęd rakietowy. Jego nosicielem miał być znacznie większy i cięższy samolot „atmosferyczny”, który na swoim kadłubie wynosiłby samolot kosmiczny na wysokość ok. 30 km, na której ten już przy starcie (oddzieleniu się od nosiciela) uzyskiwałby prędkość Ma = 7. Program Sänger II przerwano w 1995 r. z powodów finansowych i technicznych – głównym problemem był samolot-nosiciel i jego napęd, który byłby skuteczny w pełnym zakresie lotu (planowano silniki strumieniowe).

PrzemysŁ zbrojeniowy

 ZOBACZ WSZYSTKIE

WOJSKA LĄDOWE

 ZOBACZ WSZYSTKIE

Wozy bojowe
Artyleria lądowa
Radiolokacja
Dowodzenie i łączność

Siły Powietrzne

 ZOBACZ WSZYSTKIE

Samoloty i śmigłowce
Uzbrojenie lotnicze
Bezzałogowce
Kosmos

MARYNARKA WOJENNA

 ZOBACZ WSZYSTKIE

Okręty współczesne
Okręty historyczne
Statki i żaglowce
Starcia morskie

HISTORIA I POLITYKA

 ZOBACZ WSZYSTKIE

Historia uzbrojenia
Wojny i konflikty
Współczesne pole walki
Bezpieczeństwo
bookusertagmagnifiercrossmenulistfunnelsort-amount-asc