Вспоминая наше предыдущее обсуждение современной битвы за Мидуэй, можно сказать, что победа в состязании разведчиков - в виде обнаружения гиперзвуковых ударных сил противника до того, как они начнут атаку - может стать разницей между победой и поражением. В этом случае скорость и дальность гиперзвуковых ракет дружественных сил будут иметь такое же решающее значение, как и скорость и дальность самолетов, взлетевших с палуб американских и японских авианосцев на Мидуэе. При прочих равных условиях преимущество в дальности вынудит противника распределить свои средства разведки по большей зоне поиска, а преимущество в скорости оружия позволит атаковать противника до того, как он обнаружит местоположение дружественных сил и начнет свою собственную атаку. Даже если дружественные силы обнаружены, преимущество в дальности и скорости поражения может обеспечить победу, если ударные силы противника еще не достигли эффективного радиуса действия гиперзвукового оружия.

Гиперзвуковое оружие может сыграть ключевую роль в поражении вражеских систем A2/AD. Силы могут использовать гиперзвуковое оружие для начала наступления, поражая стационарные системы противовоздушной и противоракетной обороны противника, а также его гиперзвуковые ракетные установки. В случае успеха это может проложить путь для дружественных разведывательных и ударных сил, чтобы действовать внутри комплекса A2/AD противника с приемлемым риском.

Представьте себе, например, передовые американские бомбардировщики B-21, вооруженные десятками гиперзвуковых ракет. Скрытность бомбардировщиков в сочетании с их способностью корректировать траекторию полета, чтобы избежать вражеских ПВО, используя в реальном времени разведданные от бортовых сенсоров и бортовых элементов разведки через боевую сеть, может позволить им проникать через внешнюю ПВО противника. Сделав это, бомбардировщики могут запустить свои гиперзвуковые ракеты малой дальности (и менее дорогие), уничтожив или нейтрализовав воздушную и ракетную оборону противника, а также ключевые элементы его разведывательных сил, что позволит последующим силам, действующим на суше, море и в воздухе, действовать со значительно сниженным риском.

В более широком смысле, ударные силы, состоящие из малозаметных пилотируемых и беспилотных бомбардировщиков, могут функционировать как собственный разведывательно-ударный элемент, несущий полезную нагрузку из гиперзвукового оружия, роящихся беспилотников, стандартных ПГМ, беспилотных ложных целей и помех. Эти силы могут быть дополнены ударами ударных подводных лодок и UUV, а также гиперзвуковых крылатых ракет большой дальности и BGV для разрушения комплекса A2/AD противника, что значительно расширяет возможности для наступательного маневра.

Барьеры на пути внедрения

Учитывая потенциал гиперзвукового оружия, способного вызвать серьезные изменения в военном балансе, легко понять, почему ведущие военные страны мира занимаются его разработкой. Тем не менее, существуют серьезные проблемы, которые необходимо преодолеть, прежде чем они будут приняты на вооружение, особенно это касается гиперзвуковых крылатых ракет. Одно из самых больших препятствий связано с обеспечением горения в потоке сверхзвукового воздуха. Для работы реактивных двигателей они должны двигаться с высокой скоростью, чтобы сжимать воздух для сгорания. Следовательно, реактивные двигатели должны быть сначала разогнаны с помощью реактивного самолета или ракеты. Если предположить, что это может быть надежно выполнено, гиперзвуковые ракеты сталкиваются с проблемами в отношении точности и структурной целостности.

Охлаждение имеет решающее значение для двигателей всех типов. Даже турбовентиляторы коммерческих реактивных авиалайнеров постоянно работают при температуре примерно на 400 градусов выше температуры плавления материалов, из которых они изготовлены. Чтобы эти двигатели не разрушились, необходима сложная сеть охлаждающих каналов. Эта проблема значительно возрастает, когда гиперзвуковые двигатели движутся по воздуху со скоростью, в десять раз превышающей скорость коммерческого авиалайнера. Более высокое отношение подъемной силы к тяге, необходимое для гиперзвуковых ракет, требует наличия у них острых передних кромок. Это, в сочетании с экстремальной скоростью ракеты, может создать температуру поверхности до 3 500 градусов по Фаренгейту, где выделяемое тепло может разрушить защитное покрытие аппарата, поджарить его электронику и погнуть его.

Существует также вопрос нацеливания и распределения тепла. В некоторых конструкциях гиперзвуковых ракет разность температур между верхней и нижней частями ракеты настолько велика, что они меняют форму во время полета, что сильно затрудняет точное наведение на цель. 3D-печать может предложить решение. Если вы хотите изготовить вентиляционные отверстия с помощью субтрактивного производства, то для этого необходимо просверлить отверстия в материале и надеяться, что этот процесс не нарушит его структурную целостность. Для создания охлаждающих отверстий в 3D-печатной детали достаточно запрограммировать принтер так, чтобы он с самого начала печатал деталь с отверстиями. Более того, сверление охлаждающих каналов с помощью субтрактивного производства накладывает гораздо больше ограничений на их форму, в то время как формирование каналов с помощью 3D-принтера позволяет создавать сложные формы, которые отводят тепло гораздо эффективнее.

Существуют и другие проблемы, требующие решения. Высокая скорость гиперзвукового оружия может также разрушить молекулы в атмосфере, создавая поле заряженных частиц (или "плазму") вокруг аппарата, нарушая его способность принимать сигналы наведения от GPS и других источников. Как признает Управление научных исследований ВВС США, мы «все еще не до конца понимаем физику гиперзвукового полета».

Резюме

Разработка гиперзвуковых ракет, как в крылатом, так и в бустерном вариантах, соответствует общей долгосрочной тенденции в военном соревновании к увеличению скорости и дальности полета, часто в ущерб полезной нагрузке и физической защите. Если гиперзвуковое оружие будет соответствовать заявленным характеристикам, оно может сделать неэффективной самую современную противовоздушную и противоракетную оборону. Они могут быть особенно эффективны против высокоценных целей, которые трудно спрятать или защитить, таких как надводные военные корабли. Гиперзвуковые крылатые ракеты и ракеты с активным стартом также могут внести большой и, возможно, решающий вклад в победу в соревновании по разведке, например, путем нейтрализации ключевых узлов в боевой сети противника и устранения наземных систем ПСС и разведывательных платформ, расположенных на авиабазах.

Гиперзвуковое оружие - особенно если оно достигнет высокой точности - может вызвать ударные волны в стратегическом балансе. Сочетание скорости, кинетической энергии и точности сокращает время предупреждения обороняющейся стороны об атаках на базы бомбардировщиков, ракетные шахты, защищенные загоны для подводных лодок и подземные центры управления. Результатом может стать дальнейшее стирание различий между ядерными и неядерными формами атаки. Это также может привести к дальнейшему усилению стимулов для упреждающих атак. Например, один из прототипов гиперзвуковых ракет, разрабатываемых в настоящее время американскими военными, предназначен для полета со скоростью от 15 до 20 Махов, или более 11 400 миль в час. Если их запустить с американских подводных лодок у берегов Шанхая, они смогут поразить любую цель в Китае менее чем за тридцать минут. Соответственно, аналогичная батарея китайских гиперзвуковых ракет, расположенная недалеко от Шанхая, сможет поразить крупную американскую авиабазу Кадена на Окинаве менее чем за пять минут. Хотя баллистические ракеты могут наносить удары с еще большей скоростью, гиперзвуковые ракеты имеют значительное преимущество в том, чтобы избежать обнаружения, а в случае обнаружения победить попытки перехвата.

Существуют значительные препятствия на пути создания высоконадежного гиперзвукового оружия, особенно в вариантах крылатых ракет. Проблемы, связанные с разработкой двигателя гиперзвуковой ракеты и структурной целостностью, весьма значительны, и неясно, что гиперзвуковое оружие будет соответствовать точности современных высокоточных боеприпасов. Однако было бы глупо сбрасывать со счетов потенциал гиперзвукового оружия. Ведущие военные страны мира, безусловно, не сбрасывают его со счетов.

Квантовые вычисления

Термин "квантовые вычисления" (КВ) был введен в 1980-х годах нобелевским лауреатом и физиком Ричардом Фейнманом, который выдвинул идею о том, что квантовые явления, например, использование свойств субатомных частиц "не смотри и меня не существует", могут обрабатывать информацию.

Идея квантовых вычислений получила распространение благодаря работе доктора Питера Шора, математика из Bell Laboratories. В 1994 году Шор опубликовал работу, в которой показал, что квантовый компьютер может определить простые числа, которые при умножении вместе дают очень большое число. Это означало, что Шор показал, по крайней мере теоретически, что квантовый компьютер может взломать криптографические протоколы, используемые для защиты военных коммуникаций и ключевой экономической инфраструктуры, например, для обеспечения безопасности операций с кредитными картами - экспоненциальный скачок в вычислительных возможностях по сравнению с современными компьютерами.