التيار فوق الصوتي
من المؤكد أن أهم اللحظات التاريخية في القرن الحادي والعشرين ستتجدد من خلال تطوير واعتماد أسلحة تفوق سرعة الصوت. هذه الورقة الرابحة غير المشروطة على قدم المساواة مع أنظمة الردع النووي. من حيث مستوى التعقيد والموارد المطلوبة ، فإن التقنيات النووية والتقنيات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت متشابهة من نواح كثيرة. لتطوير مركبات قادرة على التسارع إلى سرعات من 5-10 ماخ ، لا بد من اتباع نهج وحلول غير تافهة. في الوقت نفسه ، من الناحية النظرية ، كل شيء بسيط نسبيًا.
الشيء الرئيسي في أي صاروخ هو نظام الدفع. بالنسبة للمركبات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت ، يتم استخدام محركات بها مؤكسد على متنها أو نفاثات تامة. يمكن العثور على أمثلة على السابق في نظام صواريخ Kinzhal ، وتستخدم محركات ramjet في الزركون الروسي الشهير. في الوقت نفسه ، فإن محرك نفاث النفاث نفسه بعيد كل البعد عن كونه جديدًا. تم اقتراح الرسم التخطيطي مرة أخرى في عام 1913 من قبل الفرنسي رينيه لورين. لا يحتوي المحرك على مجموعة ضاغط ، ويتشكل الضغط المطلوب في غرفة الاحتراق عن طريق كبح تدفق الهواء بسرعات تفوق سرعة الصوت. العيب الرئيسي لهذا الحل هو صعوبة العمل بسرعات دون سرعة الصوت التقليدية. حتى لو قام المهندسون بتوفير محرك نفاث مع القدرة على الطيران في مثل هذه الأوضاع ، فلن تتجاوز الكفاءة 5٪. وبدء تشغيل المحرك بدون مسرع إضافي في هذه الحالة أمر مستحيل بشكل عام. عادة ، يتم توفير مادة مؤكسدة على متن الطائرة ، مما يسمح للمحرك بالانتعاش واكتساب السرعة المطلوبة. تعتبر الرحلة الأسرع من الصوت بسرعة حوالي M = 3 هي الرحلة الأكثر "راحة" لمحرك نفاث نفاث. تقترب الكفاءة الحرارية من مستوى قياسي يبلغ 64٪ ، كما أن درجات الحرارة المحيطة ليست بالغة الأهمية للتشغيل. تبدأ الصعوبات عند التبديل إلى سرعة أعلى من 5 أرقام ماخ. الأهم هو درجة الحرارة الهائلة - حتى 1960 درجة مئوية. هذا يتطلب مواد فريدة. على سبيل المثال ، تقوم شركة NPO Mashinostroenia بتطوير فئة كاملة من سبائك التيتانيوم المقاومة للحرارة لاستخدامها في الصواريخ الروسية التي تفوق سرعتها سرعة الصوت. هذه ، بالمناسبة ، هي الميزة التكنولوجية لروسيا - لقد تعلمت صناعة الدفاع استخدام التيتانيوم شديد الدقة منذ أيام الاتحاد السوفيتي. يزداد تصميم المحركات النفاثة النفاثة فوق الصوتية تعقيدًا بسبب التدفق الأسرع من الصوت للغازات في غرفة الاحتراق.
يضاف استحالة الاختبارات الأرضية إلى خزانة الصعوبات التي تفوق سرعة الصوت. من الصعب للغاية ، إن لم يكن من المستحيل ، إنشاء نفق رياح من 5-10 ماخ على الأرض بالمستوى الحالي للتكنولوجيا. وتنتهي أي اختبارات للصواريخ التي تفوق سرعتها سرعة الصوت بتدمير النماذج الأولية. من نواح كثيرة ، هذا مشابه للتجارب مع الذخيرة ، فقط مستوى التكاليف أعلى بعدة مرات.
سرب تفوق سرعته سرعة الصوت
روسيا هي الشركة الرائدة عالمياً في مجال التقنيات التسلسلية التي تفوق سرعتها سرعة الصوت. وهذا ليس تبجحًا تافهًا - معظم وسائل الإعلام الأجنبية تتفق مع هذا. صحيح أنهم لا ينسون ذكر العدالة التاريخية من وجهة نظرهم. كان النازيون أول من استخدم تقنيات V-2 ، بعد ذلك بكثير ، جرب الأمريكيون معدات مماثلة - X-15 و X-43 و Lockheed X-17. أخيرًا ، قدم الصينيون صاروخ DF-17 في خريف عام 2019. يبلغ مدى طيران الجهاز حوالي 2 ، 5 آلاف كيلومتر بسرعة ماخ 5.في الوقت نفسه ، يعتمد DF-17 على هيكل بعجلات ، مما يعقد بشكل خطير اكتشافه واستجابته.
طائرة أخرى تابعة للجيش الصيني هي Starry Sky-2 التي تفوق سرعتها سرعة الصوت - "Starry Sky-2". الأمريكيون ، الذين يتصرفون في هذه الحالة بصفتهم المتخلفين ، يزعمون أن الصاروخ وصل في عام 2018 إلى 6 ماخ على ارتفاع 30 كم. إن التطورات الصينية التي تفوق سرعتها سرعة الصوت ، إلى جانب التطورات الروسية ، تتقدم الآن على البقية ، ويمكن للمهندسين تحمل تكاليف التنبؤ بالمستقبل.
لذلك ، اقترح الباحثون في معهد بكين للتكنولوجيا في عام 2020 أن الخطوة التالية في تطوير الصوت العالي ستكون أسرابًا من الطائرات بدون طيار. في تشابه كامل مع تطور طائرات الصدمة والاستطلاع بدون طيار ، وتحولت في السماء إلى "ذكاء جماعي". نظرًا لقدرات الذكاء الاصطناعي ، حتى الطائرات التقليدية بدون طيار المزودة بمراوح ، المُجمَّعة في أسراب ، تسبب صدمة طبيعية. وهنا تتوقع الصين ظهور أسراب تفوق سرعة الصوت.
مثل هذه الأقوال لا تذهب سدى. فإما أن تقوم بكين بالعمل المناسب ، أو أنها تحاول اختبار المياه وتتبع رد فعل الأعداء المحتملين. مهما كان الأمر ، هناك العديد من العقبات الأساسية أمام مثل هذا القرار. تم بالفعل حل العديد منها جزئيًا. بادئ ذي بدء ، هذه هي أقوى أحمال الصدمات والحرارة على الجسم وحشو الأجهزة بأقل مناورة على الصوت العالي. وهذا يتطلب مواد فريدة بالإضافة إلى إلكترونيات مقاومة للصدمات والحرارة. يتحرك جسم تفوق سرعة الصوت في طبقة من البلازما عالية الحرارة ، والتي لا يمكن اختراقها عمليًا لموجات الراديو. إذا كان بإمكان صاروخ واحد أن يتحرك على طول طريق محدد سلفًا دون الاتصال بـ "المركز" في نظام تفوق سرعة الصوت ، فهذا لا يكفي لفريق من الصواريخ. يتطلب اتصالًا عالي السرعة بين الطائرات الفردية بدون طيار. يلمح باحثون في معهد بكين للتكنولوجيا إلى تطوير شبكة المحمول الخاصة بهم للذكاء الاصطناعي في أسراب تفوق سرعة الصوت.
يجب أن أقول إن مثل هذه القصص العسكرية من خصوم محتملين أثارت إعجابًا كبيرًا بالولايات المتحدة. بالإضافة إلى برامج تطوير أسلحته التي تفوق سرعتها سرعة الصوت ، يمول البنتاغون أنظمة الكشف عن صواريخ العدو. تكمن الفكرة في البحث عن مثل هذه الأجسام فائقة السرعة من مدار قريب من الأرض باستخدام كاميرات الأشعة تحت الحمراء - فبعد كل شيء ، فإن درجة الحرارة التي تبلغ ألفي درجة تؤدي إلى اختفاء المركبات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت. الآن L3Harris يفعل ذلك بمنحة من البنتاغون بقيمة 121 مليون دولار.
تقدم Curtiss-Wright خدمات للجيش الأمريكي في تطوير المعدات الإلكترونية للصواريخ التي تفوق سرعتها سرعة الصوت. يعتقد المهندسون الأمريكيون أن المتطلبات الرئيسية للرقائق والمعدات الإلكترونية ستكون: الحجم الصغير ، ومقاومة الحرارة ، واستهلاك الطاقة المتواضع ، والقدرة على العمل بضغط منخفض ومقاومة الصدمات. وفقًا للمطورين ، يتعين على الجيش اللجوء إلى المطورين المدنيين ، لأنهم فقط لديهم الكفاءات اللازمة في مجال تصغير وتقليل استهلاك الطاقة للمكونات الإلكترونية. يكفي أن نتذكر تطور الهواتف المحمولة. في هذا الصدد ، يصعب على صانعي الأسلحة الروس - لا يوجد فعليًا أي إلكترونيات دقيقة مدنية من إنتاجها في البلاد.
السابقة الصينية مع خطط لسرب تفوق سرعة الصوت تملي قواعد جديدة لتطوير التكنولوجيا العسكرية. يمكن للبلدان التي لديها التكنولوجيا المناسبة أن تصبح مشرِّعة في هذا المجال. وهذا يعني - أن بندول ميزان الأسلحة العالمي سيتأرجح بطريقة خطيرة. لا يسعنا إلا أن نأمل في ذلك في اتجاه روسيا.
