Broń pierwszego uderzenia

Samolot B-52H podczas lotu testowego 13 czerwca 2019 r. z AGM-183A ARRW. Była to „telemetryczna” wersja pocisku, który nie przenosił hipersonicznego pojazdu szybującego.

Samolot B-52H podczas lotu testowego 13 czerwca 2019 r. z AGM-183A ARRW. Była to „telemetryczna” wersja pocisku, który nie przenosił hipersonicznego pojazdu szybującego.

Broń hipersoniczna jest uważana za konwencjonalną alternatywę dla broni jądrowej oraz rakietowych pocisków balistycznych. Ze względu na prędkości osiągane przez pojazdy i pociski hipersoniczne oraz ich płaską trajektorię lotu, jest to broń niezwykle trudna do przechwycenia w locie. W przypadku ataku bronią hipersoniczną obrońcom pozostaje bardzo mało czasu na reakcję. W kwestii szybkości ustępuje jedynie pociskom balistycznym. Nie mniej niż siedem państw prowadzi prace nad bronią hipersoniczną. W ostatnich latach Chiny i Rosja znacznie rozwinęły programy hipersoniczne. Po okresie przestoju, i w odpowiedzi na chińskie i rosyjskie zbrojenia, Stany Zjednoczone również przyspieszyły swoje programy hipersoniczne.

Broń hipersoniczna ma umożliwić wykonanie szybkiego ataku konwencjonalnego na skalę globalną, bez potrzeby implementacji międzykontynentalnych pocisków balistycznych. Opracowano koncepcję budowy silnika strumieniowego (ramjet) oraz silnika strumieniowego z naddźwiękową komorą spalania (scramjet – supersonic combustion ramjet). Silniki te wykorzystują przepływające przez nie z olbrzymią prędkością rozgrzane i skompresowane powietrze, które zapalając podawane paliwo wytwarza ciąg umożliwiający osiągnięcie prędkości Ma=5 i większej. W przypadku silnika typu scramjet do komory spalania powietrze wpada z prędkością naddźwiękową, co znacznie zwiększa wytwarzany przez silnik ciąg. Silniki strumieniowe mogą być wykorzystywane jako napęd samolotów oraz pocisków samosterujących (cruise). Żeby silnik strumieniowy zaczął działać musi osiągnąć odpowiednią prędkość początkową. W przypadku pocisków samosterujących prędkość początkową zapewnia z reguły człon rakietowy, który po rozpędzeniu pocisku do odpowiedniej prędkości, zostaje odrzucony.

Eksperymentalny samolot hipersoniczny Boeing X-51A WaveRider (wraz z rakietowym silnikiem rozpędzającym) na podwieszeniu B-52H. W latach 2010-2013 wykonano cztery loty testowe osiągając w ostatnim Ma=5,1 (5440 km/h; 1 maja 2013 r.).

Eksperymentalny samolot hipersoniczny Boeing X-51A WaveRider (wraz z rakietowym silnikiem rozpędzającym) na podwieszeniu B-52H. W latach 2010-2013 wykonano cztery loty testowe osiągając w ostatnim Ma=5,1 (5440 km/h; 1 maja 2013 r.).

Drugim kierunkiem rozwoju broni hipersonicznej są tzw. hipersoniczne pojazdy szybujące (HGV – Hipersonic Glide Vehicle). Pojazdy te mogą mieć stożkowy lub klinowy kształt i przypominają głowice jądrowe. Podobnie jak głowice, pojazdy HGV nie posiadają własnego napędu. Wynoszone są w górne warstwy atmosfery przez pociski rakietowe, które nadają im odpowiednią prędkość początkową. Po odłączeniu się od pocisku-nosiciela pojazd hipersoniczny obniża wysokość i kontynuuje samodzielny lot do celu. W przeciwieństwie jednak do pocisków balistycznych, pojazd HGV nie opuszcza atmosfery ziemskiej, a jego trajektoria lotu pozostaje płaska. Ze względu na brak silnika oraz relatywnie prostą konstrukcję, pojazdy szybujące mogą uzyskać prędkości rzędu Ma=10-20 i większe. Pomimo, że szybujące pojazdy hipersoniczne operują na wysokościach 20-40 km olbrzymim wyzwaniem pozostaje kwestia tarcia i wytrzymałości materiałowej. Zastosowane w pociskach elementy mechaniczne i elektroniczne muszą być odporne na bardzo wysokie temperatury dochodzące do 2500 °C.
Zarówno pociski samosterujące jak i pojazdy HGV mają podwójne przeznaczenie: może to być broń konwencjonalna lub jądrowa. W wersji konwencjonalnej pojazdy HGV nie muszą przenosić ładunku bojowego. Ich olbrzymia prędkość wystarczy do kinetycznego niszczenia celów. Jak na razie tylko Rosja zapowiedziała uzbrojenie w ładunki jądrowe swoich pojazdów HGV typu Awangard, natomiast Chiny rozważają taką możliwość w przypadku przyszłych systemów.
Wprowadzenie do służby broni hipersonicznej otwiera nowe możliwości ofensywne i jednocześnie stanowi olbrzymie wyzwanie dla systemów obronnych. Przykładowo, gdyby ze wschodniego wybrzeża Chin wystrzelono w kierunku oddalonej o 2500 km wyspy Guam poddźwiękowy pocisk samosterujący lecący z prędkością Ma=0,8 (0,27 km/s), osiągnął by on swój cel po około 2,5 godzin lotu. Pocisk hipersoniczny lecący z prędkością Ma=5 (1,72 km/s) osiągnąłby Guam po 25 minutach lotu. Dla pocisku lub pojazdu HGV lecącego z prędkością Ma=10 (3,43 km/s), byłoby to już tylko około 12 minut. Dla celów położonych bliżej Chin czas lotu w przypadku prędkości Ma=10 byłby wyjątkowo krótki. Osiągnięcie celów w Republice Korei, Japonii czy na Filipinach zajęłoby 6-10 minut, natomiast Tajwan miałby już tylko półtorej minuty na reakcję.

Programy hipersoniczne w USA

Eksperymentalne programy hipersoniczne rozpoczęto w Stanach Zjednoczonych pod koniec lat 90. XX wieku. Pod egidą NASA rozpoczęto program Hyper-X – budowy bezzałogowego samolotu hipersonicznego X-43A napędzanego silnikiem typu scramjet. Zbudowano trzy jednorazowe egzemplarze, które miały być wynoszone w powietrze podwieszone pod skrzydłem bombowca B-52H. Pierwszy lot testowy, przeprowadzony w 2001 r., nie udał się. W marcu 2004 r., podczas drugiego testu, X-43A osiągnął prędkość Ma=6,83 na wysokości 24 000 m, a jego silnik strumieniowy działał przez 11 s. Trzeci egzemplarz odbył lot 16 listopada 2004 r. Silnik działał przez 12 s rozpędzając X-43A do rekordowej prędkość Ma=9,64 (10 240,8 km/h) na wysokości 33 000 m. Lot z użyciem silnika strumieniowego trwał 12 s, po czym silnik uległ stopieniu.
W 2006 r. laboratorium badawcze sił powietrznych (AFRL – Air Force Research Laboratory) rozpoczęło program budowy eksperymentalnego samolotu X-51A WeaveRider. W programie brała udział również agencja ds. zaawansowanych projektów obronnych – DARPA, NASA, Boeing (budowa płatowca) oraz Pratt & Whitney Rockedyne (budowa silnika). Do napędu wybrano opracowany jeszcze pod koniec lat 90. przez AFRL silnik strumieniowy SJX61 typu scramjet. Do początkowej prędkości Ma=4,5 samolot miał rozpędzić odrzucany silnik rakietowy na paliwo stałe typu MGM-140 ATCMS (Army Tactical Missile System). Pierwszy lot X-51A odbył się 26 maja 2010 r. Samolot po zwolnieniu z B-52H osiągnął prędkość Ma=5 (5327 km/h) na wysokości 21 000 m. Drugi lot X-51A odbył się 13 czerwca 2011 r., jednakże zakończył się przedwcześnie z powodu awarii silnika. Trzeci test, przeprowadzony 14 sierpnia 2012 r., również okazał się nieudany. Z powodu awarii sterolotki samolot wpadł w niekontrolowany korkociąg. 1 maja 2013 r., podczas czwartego testu, osiągnął on prędkość Ma=5,1 (5440 km/h). Lot trwał 210 s – aż do planowego wypalenia paliwa. Był to najdłuższy lot z użyciem silnika strumieniowego w historii amerykańskich testów.
W latach 2003-2006 siły powietrzne wraz z agencją DARPA realizowały dwuczłonowy program o nazwie FALCON (Force Application and Launch from CONtinental United States). Zakładał budowę zarówno startującego konwencjonalnie samolotu hipersonicznego jak i hipersonicznego pojazdu szybującego (HGV) przeznaczonego do zwalczania odległych celów bezpośrednio z terytorium USA. Samolot hipersoniczny oznaczony jako X-41 CAV (Common Aero Vehicle) miał osiągać prędkości rzędu Ma=7-9. W 2007 r. projektowi X-41 zmieniono nazwę na HTV-3X Blackswift (HTV – Hypersonic Technology Vehicle), jednakże już rok później Pentagon skasował cały program.
Dopiero w 2010 r. DARPA powróciła do koncepcji hipersonicznego pojazdu szybującego, który oznaczono jako HTV-2. Pojazd w kształcie spłaszczonego klina miał być wynoszony w powietrze przez rakietę Minotaur IV. 22 kwietnia 2010 r. przeprowadzono pierwszy test podczas którego pojazd osiągnął prędkość Ma=20. Jego lot zakończył się przedwcześnie, gdyż pojazd rozpoczął w niekontrolowany sposób wirować wokół własnej osi. Drugi test odbył się 11 sierpnia 2011 r. HTV-2 rozpędził się do prędkości Ma=20, jednakże ponownie, po około 9 minutach lotu przedwcześnie spadł do Pacyfiku.
W tym samym okresie swój program rozpoczęła armia Stanów Zjednoczonych. Zakładał on budowę prototypu pojazdu hipersonicznego nazwanego AHW (Advanced Hypersonic Weapon). W przeciwieństwie do HTV-2, pojazd miał mieć kształt wydłużonego stożka i osiągać mniejsze prędkości, rzędu Ma=6-8. W powietrze miał być wynoszony przez trzystopniową rakietę nośną. AWH zaprojektowano jako broń kinetyczną zdolną do uderzenia w wybrany cel powierzchniowy na odległości do 6000 km, z dokładnością do 10 m. Pierwszy test pojazdu odbył się 18 listopada 2011 r. AHW został wystrzelony z poligonu rakietowego na Hawajach, by po niecałych 30 minutach i przeleceniu 3700 km spaść na obszar poligonowy w pobliżu atolu Kwajalein. Próba zakończyła się pełnym sukcesem. Drugi test przeprowadzono 25 sierpnia 2014 r. w centrum rakietowym Kodiak na Alasce. Jednakże już 4 s po starcie rakieta nośna zboczyła z planowanego toru lotu i musiała zostać zniszczona.
Po opisanym okresie testów i prób rozwój programów hipersonicznych w Stanach Zjednoczonych wyraźnie zwolnił. Wynikało to z cięć budżetowych, które dotknęły w tamtym okresie Pentagon. Zdobyte doświadczenia wykorzystano jednak do sformułowania docelowych programów, które objęły budowę broni hipersonicznej zarówno dla sił powietrznych (USAF), armii (US Army) jak i marynarki wojennej (US Navy). Wobec wyraźnego przyspieszenia programów hipersonicznych w Rosji i Chinach, wszystkie rodzaje amerykańskich sił zbrojnych zwiększyły zainteresowanie bronią hipersoniczną.
Po przyłączeniu się do programu AWH marynarki wojennej oraz sił powietrznych zmieniono jego oznaczenie na C-HGB. Pierwszy test wspólnego szybującego pojazdu hipersonicznego miał miejsce 1 października 2017 r. (Flight Experiment 1).

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