Yliääniset ohjukset voivat muuttaa kurssia havaitsemisen ja ohjuspuolustuksen välttämiseksi. Yhdysvaltain ilmavoimien grafiikka

Venäjä käytti hypersonista ohjusta Ukrainan asevarastoa vastaan ​​maan länsiosassa 18. maaliskuuta 2022. Se saattaa kuulostaa pelottavalta, mutta venäläisten käyttämä tekniikka ei ole erityisen kehittynyttä. Venäjän, Kiinan ja Yhdysvaltojen kehittämät seuraavan sukupolven hypersonic-ohjukset muodostavat kuitenkin merkittävän uhan kansalliselle ja maailmanlaajuiselle turvallisuudelle.

Olen ilmailuinsinööri joka tutkii avaruus- ja puolustusjärjestelmiä, mukaan lukien hyperäänijärjestelmät. Nämä uudet järjestelmät muodostavat tärkeän haasteen niiden ohjattavuuden vuoksi koko liikeradalla. Koska niiden lentoreitit voivat muuttua matkan aikana, näitä ohjuksia on seurattava koko lennon ajan.

Toinen tärkeä haaste johtuu siitä, että ne toimivat eri alueella ilmakehässä kuin muut olemassa olevat uhat. Uudet hypersonic-aseet lentävät paljon korkeammalla kuin hitaammat subsonic-ohjukset, mutta paljon alhaisemmat kuin mannertenväliset ballistiset ohjukset. Yhdysvalloilla ja sen liittolaisilla ei ole hyvää seurantakattavuutta tälle välialueelle, ei myöskään Venäjällä tai Kiinalla.

Destabiloiva vaikutus

Venäjä on väittänyt, että osassa sen yliääniaseista voi olla ydinkärke. Pelkästään tämä väite on aihetta huoleen, onko se totta vai ei. Jos Venäjä koskaan käyttää tätä järjestelmää vihollista vastaan, maan olisi päätettävä, onko ase tavanomainen vai ydinase.

Kuinka yliääniohjukset uhkaavat kaataa nykyisen ydinaseiden aikakauden suhteellisen vakauden.

Jos Yhdysvaltojen tapauksessa päätettäisiin, että ase oli ydinase, on erittäin todennäköistä, että Yhdysvallat pitää tätä ensimmäisenä iskuna ja vastaisi purkamassa ydinaseensa Venäjälle. Näiden aseiden yliääninopeus lisää tilanteen epävarmuutta, koska viime hetken diplomaattisten ratkaisujen aika lyhenisi huomattavasti.

Nykyaikaisten hypersonic-ohjusten epävakauttava vaikutus on kenties suurin niiden aiheuttama riski. Uskon, että Yhdysvaltojen ja sen liittolaisten tulisi nopeasti ottaa käyttöön omat yliääniaseensa tuodakseen muut valtiot, kuten Venäjän ja Kiinan, neuvottelupöytään kehittääkseen diplomaattisen lähestymistavan näiden aseiden hallintaan.

Mikä on hypersonic?

Ajoneuvon kuvaaminen hyperääninopeudella tarkoittaa, että se lentää paljon nopeammin kuin äänen nopeus, joka on 761 mailia tunnissa (1,225 663 kilometriä tunnissa) merenpinnan tasolla ja 1,067 mph (35,000 10,668 km/h) 600 966 jalan (3,500 5,633 metrin) nopeudessa, jossa matkustajasuihkukoneet lentävät . Matkustajasuihkukoneet kulkevat hieman alle 1 mph (1.6 km/h), kun taas hypersonic järjestelmät toimivat XNUMX mph (XNUMX km/h) nopeuksilla – noin XNUMX kilometriä sekunnissa – ja enemmän.

Hypersoniset järjestelmät ovat olleet käytössä vuosikymmeniä. Kun John Glenn palasi maan päälle vuonna 1962 Yhdysvaltain ensimmäinen miehistölento Maan ympäri, hänen kapselinsa tuli ilmakehään hyperääninopeudella. Kaikki maailman ydinarsenaalissa olevat mannertenväliset ballistiset ohjukset ovat yliäänisiä, ja ne saavuttavat maksiminopeudellaan noin 15,000 24,140 mph (4 6.4 km/h) eli noin XNUMX mailia (XNUMX km) sekunnissa.

ICBM: t laukaistaan ​​suurilla raketteilla ja lentävät sitten ennustettavalla lentoradalla, joka vie heidät ilmakehästä avaruuteen ja sitten takaisin ilmakehään. Uuden sukupolven hypersonic-ohjukset lentävät erittäin nopeasti, mutta eivät yhtä nopeasti kuin ICBM-ohjukset. Ne laukaistaan ​​pienemmillä raketteilla, jotka pitävät ne ilmakehän yläpuolella.

 
Yliääniohjukset eivät ole yhtä nopeita kuin mannertenväliset ballistiset ohjukset, mutta ne pystyvät vaihtelemaan lentoratojaan. Yhdysvaltain hallituksen kirjanpitotoimisto

Kolmen tyyppisiä hypersonic-ohjuksia

Ei-ICBM-hyperääniaseita on kolmea eri tyyppiä: aeroballistiset, liukuajoneuvot ja risteilyohjukset. Hyperääninen aeroballistinen järjestelmä pudotetaan lentokoneesta, kiihdytetään yliäänenopeuteen raketilla ja seuraa sitten ballistista, eli tehotonta, lentorataa. Järjestelmä, jolla Venäjän joukot hyökkäsivät Ukrainaan Kinzhal, on aeroballistinen ohjus. Tekniikka on ollut käytössä noin vuodesta 1980 lähtien.

 Venäjän Ukrainassa käyttämä hypersonic-ohjus, Kinzhal-aeroballistinen ohjus, on pohjimmiltaan lentokoneista laukaistu ballistinen ohjus. Se ei ole yhtä edistynyt kuin muut Venäjä, Kiina ja USA kehittämät hypersonic-ohjukset. Venäjän puolustusministeriön lehdistöpalvelu AP:n kautta

Hyperääninen liukuajoneuvo nostetaan raketilla korkeaan korkeuteen ja liukuu sitten kohteeseensa ohjaten matkan varrella. Esimerkkejä hypersonic liukuajoneuvoista ovat Kiinan Dongfeng-17, Venäjän etuvartio ja Yhdysvaltain laivaston Perinteinen pikalakko järjestelmä. Yhdysvaltain viranomaisilla on ilmaisi huolensa että Kiinan hypersonic liukuajoneuvojen tekniikka on edistyneempi kuin Yhdysvaltojen järjestelmä.

Yliääninen risteilyohjus tehostetaan raketilla yliäänenopeuteen ja käyttää sitten ilmaa hengittävää moottoria, ns. scramjet ylläpitämään tätä nopeutta. Koska hypersonic risteilyohjukset imevät ilmaa moottoreihinsa, ne vaativat pienempiä laukaisuraketteja kuin hypersonic liukuajoneuvot, mikä tarkoittaa, että ne voivat maksaa vähemmän ja ne voidaan laukaista useammista paikoista. Kiina ja Yhdysvallat kehittävät yliäänisiä risteilyohjuksia Yhdysvaltojen kerrotaan suoritti testilennon Scramjet-hyperääniohjuksesta maaliskuussa 2020.

Vaikea puolustautua

Ensisijainen syy, miksi valtiot kehittävät näitä seuraavan sukupolven hypersonic-aseita, on se, kuinka vaikeaa niitä on puolustaa niiden nopeuden, ohjattavuuden ja lentoradan vuoksi. Yhdysvallat alkaa kehittää monitasoista lähestymistapaa puolustautuakseen hypersonic-aseita vastaan, joka sisältää joukon antureita avaruudessa ja tiivistä yhteistyötä tärkeimpien liittolaisten kanssa. Tämä lähestymistapa on todennäköisesti erittäin kallis ja kestää useita vuosia.

Kaiken tämän hypersonic-aseiden ja niitä vastaan ​​puolustamisen yhteydessä on tärkeää arvioida niiden kansalliselle turvallisuudelle aiheuttama uhka. Perinteisillä ei-ydinkärillä varustetut yliääniohjukset ovat ensisijaisesti hyödyllisiä arvokkaita kohteita, kuten lentotukialusta, vastaan. Tällaisen kohteen poistaminen voi vaikuttaa merkittävästi suuren konfliktin lopputulokseen.

Hyperääniohjukset ovat kuitenkin kalliita, eikä niitä siksi todennäköisesti valmisteta suuria määriä. Kuten Venäjä on viime aikoina käyttänyt, hypersonic-aseet eivät välttämättä ole hopealuoti, joka päättää konfliktin.

Author

Iain Boyd, ilmailutekniikan professori, University of Colorado Boulder

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.