Umělá inteligence pro bojová vozidla pěchoty CV90 MkIV

Společnost BAE Systems se minulý týden zúčastnila ... Více

Nové verze vozidla ASCOD 2 se představily na Eurosatory

Pařížský veletrh Eurosatory je místem, kde se ... Více

Armádě České republiky se odkrývají nové schopnosti BVP PUMA

V Austrálii je diskutován program „Program ... Více

Čeští speciálové na největším společném cvičení amerických speciálních sil

Operátoři 601. skupiny speciálních sil doplnění o ... Více

Vojenská výzbroj

Hypersonické zbraně: Dokáže je někdo zastavit?

Datum přidání 24.10.2018    Rubrika rubrika: Vojenská výzbroj     komentáře 63 komentářů    autor autor: Jan Grohmann

Přední vojenské mocnosti intenzivně pracují na nové generaci hypersonických zbraní. Tyto zbraně díky velké rychlosti a unikátnímu profilu letu je prakticky nemožné zastavit současnými prostředky protivzdušné obrany (PVO). Lze se vůbec hypersonickým zbraním bránit?

Foto: MiG-31K s hypersonickou raketou Kinžál. / Kremlin.ru

 

Podle George Nacouziho, staršího inženýra a výzkumníka z prestižní výzkumné instituce RAND (Research ANd Development) existují dnes dva typy hypersonických zbraní, tedy zbraní létající rychlostí větší než Mach 5 (6125 km/h na úrovni moře) ‒ hypersonický kluzák HGV (Hypersonic Glide Vehicles) a hypersonické střely s plochou dráhou letu HCM (Hypersonic Cruise Missiles).

 

Hypersonickou rychlostí však létají i běžné balistické rakety, např. Scud D (dolet 700 km) létá rychlostí Mach 5. V moderním slova smyslu jsou ale hypersonické zbraně objekty létající pod výškou 90 km (nejvyšší bod trajektorie Scud D je ve výšce cca 150 km), tedy v prostředí, kde se musí počítat s vlivem atmosféry (na manévrování, tepelné namáhání, atd).

 

HGV jsou v podstatě manévrovatelné bojové hlavice bez vlastního pohonu, které jsou vynášeny do velkých výšek (40 km a výše) pomocí raket. Velká počáteční rychlost HGV (při odpojení od nosného stupně) a velká letová hladina umožňuje zachovat hypersonickou rychlost po dlouhou dobu a „klouzat“ v horních vrstvách atmosféry ke svému cíli. Hlavní výhodou je zploštělá dráha letu a unikátní doprovodné fyzikální jevy, které ztěžují použití klasických prostředků protiraketové obrany. HCM jsou naopak střely s plochou dráhou letu dosahující hypersonické rychlosti.

 

Nejznámějším zástupcem HGV je ruský bojový objekt Avangard a zástupcem HCM ruská námořní střela Zirkon a střela vzduch-země Kinžál. Náskok Rusů ve špičkových raketových technologiích není překvapením. Rusové se mohou opřít o obří technologickou základnu z dob Sovětského svazu, který do vývoje raketových technologií zapojoval nejlepší vědce a na vývoj poskytoval „libovolně“ velké finanční prostředky.

 

Také ve Spojených státech a Číně probíhá vývoj hypersonických zbraní. Před lety americké letectvo testovalo technologický demonstrátor hypersonické střely X-51A Waverider a hypersonický kluzák HTV-2 (Hypersonic Technology Vehicle 2). Čína zase v roce 2014 otestovala hypersonický kluzák DF-ZF. Také Francie zkoumá možnosti vývoje HGV pro své budoucí jaderné balistické rakety.

 

„Zprávy z médií naznačují, že Čína, a možná i Rusko, už nasadili nebo brzy nasadí hypersonické zbraně,“ vysvětluje Nacouzi. „Spojené státy zatím nemají žádné operační zbraně, ale zdá se, že urychlily vývoj těchto zbraní. Také několik dalších zemí zkoumá hypersonické systémy, ale většinou tvrdí, že jsou určeny pouze pro civilní použití.“

 

Pentagon nyní financuje mimo jiné dva programy, které mají vést ke skutečným prototypům hypersonických zbraní. V obou případech jde o hypersonické střely s plochou dráhou letu ‒ HCSW (Hypersonic Conventional Strike Weapon) a ARRW (Air-Launched Rapid Response Weapon ). Zatímco HCSW vznikne na osvědčených technologiích, v případě ARRW se vývojáři pokusí dosáhnout hranice současných technologických možností.

 

V obou případech vývoj řídí firma Lockheed Martin. Na program HCSW Lockheed získala 928 milionů dolarů, pro program ARRW 480 milionů dolarů. Letuschopné prototypy chce americké letectvo získat do roku 2021.

 

Video: Testovací odpal střely Kinžál z nosné stíhačky MiG-31K. / YouTube

 

Rusko a Čína vyvíjejí hypersonické zbraně zejména s cílem překonat americkou protiraketovou obranu. Podle Justina Bronka z výzkumného institutu RUSI (Royal United Services Institute) je současná protiraketová obrana založena na faktu, že útočící rakety se pohybují po předvídatelné balistické dráze. Hypersonické kluzáky HGV ale letí po nebalistické dráze a navíc mohou měnit svůj směr.

 

„Mělo by se také zmínit, že kromě neodzkoušených ze země odpalovaných interceptorů (GBI), které se v USA vyvíjí s obrovskými náklady, v současné době neexistuje možnost zachytit ani standardní ICBM [mezikontinentální balistické rakety - pozn. red.], což je v podstatě důsledkem toho, že se pohybují tak rychle,“ říká Bronk a dodává, že současné interceptory GBI jsou určeny k ničení jedné nebo dvě útočící ICBM od zemí, jako je Severní Korea nebo Írán.

 

Podle Bronka Spojené státy sledují především vývoj hypersonických protilodních zbraní. Ostatně silné americké námořnictvo prosazuje americké zájmy po celém světě a je také první linií obrany amerického území, protože Tichý a Atlantický oceán tvoří hloubku obrany území Spojených států.

 

Bojové hlavice protilodních hypersonických zbraní nemusí přitom mít velké množství trhaviny, protože samotná kinetická energie nárazu bude pro loď fatální. „Kdyby hypersonická raketa zasáhla příď nebo záď lodě, tak se probije skrz plavidlo. Čínská raketa DF-21D je v podstatě navražená pro ničení letadlových lodí. Dokonce i bez trhaviny, kdyby nárazová rychlost byla větší než Mach 5, raketa nemusí letadlovou loď potopit, ale jistě ji vyřadí z boje,“ říká Bronk.  

 

Technické výzvy ale nestojí jen před obránci, ale i před konstruktéry hypersonických zbraní. V případě protilodních zbraní je problém vůbec nepřátelské plavidlo objevit, identifikovat, zaměřit a následně se na něj navést. Pohybující letadlová loď je jednoduše složitější cíl než například velký nehybný cíl na pevnině.

 

U hypersonických zbraní musí konstruktéři také čelit novým výzvám. Například při velmi vysoké rychlosti letu je teplotní rozdíl mezi předí a zadní části rakety tak velký, že tělo rakety během letu mění svůj tvar, což zásadně ovlivňuje aerodynamiku a znesnadňuje navádění zbraně.


Video: Úspěšný test americké GBI / YouTube

 

Pro Spojené státy je zajímavé, že pomocí hypersonických zbraní mohou překonávat tu nejsilnější PVO, v současné době zastoupenou především ruskými systémy rodiny S-300 a S-400, v budoucnu pak S-500. „Pokud by jste získali hypersonické řízené střely jako prostředek k provádění úderů na pozemní cíle chráněné silnou protivzdušnou obranou, automaticky posunete rovnovahu sil k útočným systémům,“ vysvětluje Bronk.

 

Problém samozřejmě je, že podobné zbraně může získat i nepřítel. Jednoduše po zavedení hypersonických zbraní se doba na provedení útoku, ale také na přijetí protiopatření, výrazně zkrátí.

 

Kde leží hlavní výzvy obrany proti hypersonickým zbraním? Pro průmysl není až takový problém vyvinout patřičnou antiraketu, skutečná výzva je především samotné objevení, sledování, identifikace a následné přesné zaměření bojové hlavice hypersonické zbraně a především extrémní zkrácení času na provedení celého řetězce od objevení do zničení bojové hlavice rakety. Toto zkrácení jde zřejmě již za rámec kognitivních schopností člověka a bude nutné použít systémy s umělou inteligencí, které do samotného stisku „červeného tlačítka“ provedou všechny operace automaticky.  

 

Bronk si myslí, že hypersonika může změnit „pravidla hry“, ale vývojové, akviziční a provozní náklady jsou natolik velké, že většina zemí si tyto zbraně nebude moci dovolit nebo je nakoupit ve větším množství. Ostatně samotný problém je již testování. Například čínskou střelu DF-21D ideálně otestujete tak, že ji odpálite na vzdálenost 1500 km proti cvičnému cíli o velikosti letadlové lodě, který pluje rychlostí 50 km/h. Pokud podobný test neprovedete, vždy musíte doufat, že papírové parametry budou fungovat.

 

Jak naznačuje Bronk, hypersonické zbraně zůstanou ještě minimálně několik let spíše nástrojem propagandy, než operačním zbraňovým systémem, který může rozhodnout výsledek bojového sražení. Tato doba není daná jen nutností hypersonické zbraně vyvinout, ale také nutností tyto zbraně vyrábět v dostatečném množství za rozumnou cenu, komplexně je otestovat proti různým cílům a v nejrůznějších podmínkách (např. v podmínkách radioelektronického rušení), vyvinout nové formy výcviku a doktríny jejich použití, otestovat je v boji a také je zavést v dostatečném množství (včetně provozního zázemí) do výzbroje.

 

Zdroj: Airforce Technology

Udělte článku metály:

Počet metálů: 5 / 5

Nahlásit chybu v článku

Přidej komentář

Přidávat diskuzní příspěvky a hlasovat pro článek mohou jen registrovaní. Prosím zaregistrujte se nebo se přihlašte!

Komentáře

avatar
GlobeElement Datum: 05.11.2018 Čas: 14:28

danny - s tím laserem je vůbec potíž. Ne v rychlosti, oproti rychlosti světla ta střela visí na fleku, ale s atmosférou. Ta totiž laserový paprsek ohýbá a namířit jej přesně je složitější, než se zdá, zejména na velkou vzdálenost.

avatar
danny Datum: 31.10.2018 Čas: 10:25

BobbyRay: Ty problémy s použitím laseru jsou následující: čím na větší vzdálenost zachytíš cíl, tím vyšší výkon potřebuješ na pokrytí ztrát v atmosféře. Jakýkoli hypersonický objekt se pohybuje v oblaku plazmy, která funguje jako rozptylka, tudíž výrazně degraduje účinek laseru. Hypersonické těleso je konstruováno tak, aby zvládalo naprosto extrémní tlakové a tepelné podmínky. To, co musí zvládat díky rychlosti, zatím výrazně překračuje vše, co mu jsi schopen provést laserem. I u HCM musíš propálit pancéřový kryt hlavice a udržet paprsek tak, aby pálil po dostatečně dlouhou dobu přibližně do jednoho místa na neskutečně rychle se pohybujícím tělese...
A k tvému druhému nápadu - ano, teoreticky by to mohlo fungovat. Problém je zase v praktickém provedení. Představ si, že ve velmi krátkém časovém úseku potřebuješ do obtížně predikovatelné dráhy projektilu dostat poměrně těžké rakety s termobarickou hlavicí a ve správný čas ji iniciovat. Dost oříšek. Kdyby to šlo, tak se to dávno používá na zhasínání motorů letadel, která se pohybují výrazně pomaleji.

avatar
BobbyRay Datum: 30.10.2018 Čas: 17:02

jeste me napadla jedna myslenka - pokud mam ramjet/scramjet, nestacilo by treba velkou explozi pred raketou narusit prisun kysliku a zhasnout motor? Neni to sice totez, ale pokud to fungovalo na pozary ropnych vezi, tak ciste z fyzikalniho hlediska - motor zalozeny na spalovani kysliku by mohl bez kysliku prestat spalovat...

avatar
BobbyRay Datum: 30.10.2018 Čas: 16:53

Diky Danny.

ok, pokud pro laser je limit "jen" horizont, tak kdyz ten laser nacpu do AC-130 a budu fuzovat data ze satelitu a predsunutych pruzkumnych prostredku, tak bych mel byt schopny zachytit strelu celkem daleko a laserem (nebo vice lasery) ji shora pokryt...

Otazka tedy zustava, jak daleko vidi IR senzory a kolik to pri rychlosti cile ziska casu na neutralizaci hrozby.

avatar
danny Datum: 30.10.2018 Čas: 10:15

BobbyRay: viz. příspěvek cernakus, Datum: 25.10.2018, Čas: 14:01, tam celkem obsáhle řeší reakci na tvůj první dotaz

avatar
BobbyRay Datum: 30.10.2018 Čas: 09:58

Jen ze zvedavosti:

1) Jak ucinny by byl laser proti hypersonickym strelam? US Navy planuje nejake lasery (vykon si nepamatuju) jako standardni vyzbroj - stacilo by to jako "anti-raketa", nebo je to spis jen na drony? Asi by nemelo smysl mirit na hlavici, ale spis se snazit prehrat bok nebo "ocas" strely, aby se narusila manevrovatelnost? (to by se laserem nemohla branit lod, na kterou ta strela miri, ale musela by se spolehat na doprovod).

2) Jaky dostrel muze mit vykonny laser a jaky dosah mohou mit IR sensory? Tj. co je nejvic limitujici faktor pro kombinaci obojiho? Na YT je laser zamerovany pomoci IR kamery a je tim i potvrzene zniceni cile.

avatar
Slavoslav Datum: 29.10.2018 Čas: 15:37

danny

aha tak takto.

Detekciu a podobne som vobec neriesil ak neratam zmienku hned na zaciatku, ze bude problem zameranie a reakcna doba.

Ale ak by som si mal tipnut tak HGV mi pride ako daleko lepsie zameratelna v tych vyskach. Na druhej strane ak to bude len ingot kovu bez vlastneho pohonu tak znicit ho bude vyzva. Tam bude obrana zamerana skor na nosne systemy este pred odpojenim modulu.

avatar
danny Datum: 29.10.2018 Čas: 15:23

Slavoslav: u HGV předpokládám podstatně komplikovanější trajektrorii letu (z pohledu včasné identifikace, zaměření, navedení) a pak spíš drobný problém se samotnou konstrukcí tělesa. U, sice pekelně rychlé, ale přece jen křižující střely, si dovedu představit dost věcí, kterým mrak střepin pročísne pěšinku. Ale jak zatím chápu, mají všechna tělesa typu Avangard minimum prvků, které by mohl zásah střepinou malé hmotnosti poškodit, natož těleso zničit fatálně. Předpokládám, že se počítá výlučně s kinetickým působením v cíli a že celá hlavice je vlastně správně vytvarovaný ingot z kosmického materiálu s tlačným motorem. A že ho tudíž bude nutné zasáhnout přímo a také interceptorem s adekvátní kinetickou energií.

avatar
Slavoslav Datum: 29.10.2018 Čas: 15:02

danny

ano, ak by plazmovy oblak neumoznil spolahlive pouzitie radaru (najma pre bezkontaktny zapalovac a nie tak pre zameriavanie) tak by to bol pekny technicky oriesok.

Navedenie strely ako takej zrejme nie, ta by mala vyrazny tepelny zdroj na zameranie, ale odpalit podla toho presne hlavicu, aby bola ucinna by najskor neslo.

Malo by to ist pozuit aj proti HGV, v podstate fyzika je ta ista len by hlavica prilietala na ciel zhora.

avatar
danny Datum: 29.10.2018 Čas: 14:38

Slavoslav: v případě antirakety vidím ještě jeden podstatný technický oříšek, a to reakční čas přibližovacího zapalovače. Přece jen při součtu rychlostí na vstřícném kurzu tam moc času pro včasnou iniciaci není. A ještě předpokládám, že to cvičení, které jste s čermakusem dali dohromady platí pouze pro HCM, v případě HGV vypadá celá úloha výrazně jinak. Pletu se?

avatar
Slavoslav Datum: 27.10.2018 Čas: 21:08

Cernakus

ano to suhlasim, na vacsie vzdialenosti to vyuzit pojde o tom potom.

Prave preto som pisal o obmedzeni obrany na nejakych 10-20 km kde uz nejake velke manevre mozne nebudu zo strany utociacich striel. Na takyto dostrel staci relativne mala antiraketa ktora moze byt lachsia/mensia a tym padom moze zvladat vysoke G prave kvoli zachyteniu takychto cielov. A nasimulovat sa to neda kedze nemame hodnoty pretazenia pre Zirkon ani pre pripadnu antiraketu kedze na obranu proti tomuto sa bude ak tak vyvijat nieco ine ako SM6.

Co sa tyka znicenia myslim, ze prave ta rychlost by prispela po pripadnom zasahu antirakety k rychlemu rozpadu tych striel a ciel by nezasiahlo nic vyznamne. Toto nie je Phalanx ktory zahaji palbu na par km a trva mu kym znici ciel. A tie antirakety bude nutne niest priamo na branenom cieli, alebo v jeho tesnej blizkosti.

avatar
Slavoslav Datum: 27.10.2018 Čas: 20:55

Jirosi

ale ja som to pochopil na rozdiel od teba.

Ale aby si bol spokojny tak ti davam v niecom za pravdu. Ak mam raketu A a proporcionalne vacsiu (pri rovnakych materialoch samozrejme) kopiu rakety A nazvanu B tak ta raketa B znesie mensie pretazenie.

Sice taketo porovnanie nikdy nebolo predmetom debaty a zjavne si svojou reakciou reagoval na nieco co si napriek vysvetleniu doteraz nepochopil, ale to nevadi, nie kazdy pochopi pisany text to je smutny vysledok testov PISA aj u nas :(

avatar
cernakus Datum: 27.10.2018 Čas: 20:29

Jirosi:

on ti to už ale vysvětlil. Já se to pokusil rozvinout. Oba jsme zjevně selhali. Nejsme prostě dobří učitelé ...

avatar
cernakus Datum: 27.10.2018 Čas: 20:27

Slavoslav:

Hele, nakreslil jsem si to do milimetrového papíru a myslím, že to využít půjde. Zkus si to taky. Dej si dva body proti sobě (dostatečně daleko od sebe,, dával jsem různé časy od 2 do 20 sekund) a pak začni s "úhybnými" manévry mezi rychlejší a pomalejším bodem (dal jsem 2:1), rádius oblouků v poměru kvadratickém (1:4) a ve většině případech rychlejší tomu pomalejšímu utekl, protože vykroužil větší oblouk. Až teprve, když byly opravdu blízko sebe (2 sekundy, tedy kroky), tak už to ten rychlejší nestihl.

Osobně si myslím, že právě to na co jsem viz výše přišel intuitivně, je omezení pro PVO systémy k postihování balistikcých cílů, které letí podstatně rychleji než samotná anti.raketa. Přestože balistický cíl nemanévruje, je přesnost navedení omezená nutností, aby raketa a antiraketa byly blízko sebe a pokud je tam úchylka (jako, že je téměř vždy), tak příliš pomalá antiraketa ji prostě nestihne zkorigovat, ani kdyby AoA měla 90 stupňů.

Co se týče sestřelu 20km od lodi, ano, tam to bude asi nejrizikovější pro útočící střelu. Neumím odhadnout, jestli ji však zásah dokáže rozhodit dostatečně, aby loď minula. Tak jako hypersonická střela už nemůže na takovou vzdálenost nijak divoce manévrovat, protože by minula, nemusí být impuls dostatečný, aby zbytky rakety s nevybuchlou hlavicí nemajzly do lodi. A dostat dvoutunovým Kinžálem, nebo pětitunovým Zirkonem, i kdyby hlavice nevybuchla, bude pro většinu menších lodí, než CVN mission kill.

Ad krytí ostatních AEGISem - pravda. Možná i proto, přestali konečně amíci u Forda kašlat na vlastní obranu letadlovek. SeaRAM je sice poslední záchrana, ale v takovém případě je to prostě buď a nebo stejně chcípnout.

avatar
Jirosi Datum: 27.10.2018 Čas: 20:25

Slavoslav: Tak nám ostatním osvětli jak to je z růstem pevnosti a hmotnosti, případně přetížením, ať se poučíme.

Případně si reagoval na mně, takže si reagoval i na to na to co sem reagoval já. Tedy těžko si to obhájíš tím, co psal cernakus.

arr