Hypersonické novinky (6)

Hypersonické novinky (6)
Vizualizace protihypersonické vesmírné obrany / L3Harris (Zvětšit)

Dnes představíme architekturu vesmírných protihypersonických senzorů Spojených států a další dva testy ruské hypersonické střely Zirkon 3M22.

Americká hypersonická obrana

Hypersonický obranný systém Spojených států se po dvouletých koncepčních studiích rozvinul do vrstvené architektury s novou generací vesmírných senzorů a pozemních interceptorů vyvíjených v programu HDWS (Hypersonic Defense Weapon System).

Nová generace vesmírných senzorů vychází z potřeby zachytit hypersonické kluzáky (HGV) a hypersonické řízené střely při jejich manévrujícím letu atmosférou na tepelném pozadí Země. Podle Michaela Griffina, náměstka ministra obrany pro výzkum a inženýrství, jejich kontrast oproti pozadí je 10 až 15× menší v porovnání s exoatmosférickými objekty detekovanými satelity vesmírného infračerveného systému SBIRS a nově vyvíjeného OPIR (Block 0 Overhead Persistent Infrared).  

Detekce je v tomto případě prováděna proti chladnému pozadí vesmíru za pomoci eliptických drah satelitů s úzkým zorným polem. Není dokonce vyloučeno, že nově vyvíjená sledovací vrstva zpočátku rozšíří, a nakonec SBIRS a OPIR nahradí.

Na vývoji hypersonického obranného systému se podílí Agentura pro rozvoj vesmíru SDA (Space Development Agency), Agentura pro protiraketovou obranu MDA (Missile Defense Agency) a Agentura pro obranné výzkumné projekty DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).


Plán ověření schopnosti satelitů Tranše 0 (viz níže) zachytit a přenášet data o pohybu hypersonického kluzáku HGV do palebných pozic interceptorů; větší foto / SDA

Současná funkční konfigurace zahrnuje několik výkonných a drahých satelitů. Jejich nevýhodou je citlivost na „spoofing“ a kinetický úder ze země, moře, vzduchu a případně i jiných satelitů na stejné oběžné dráze.

V podmínkách vesmíru platí zásada „bezpečnosti v číslech“. Agentura SDA tedy navrhla realizovat obranný systém na nízké oběžné dráze LEO (Low Earth Orbit) pomocí stovek malých satelitů. Zvýší se tím náklady na případný útok a zároveň sníží náklady na jednotlivé náhrady. Cílem SDA je, aby do konce fiskálního roku 2025 bylo na oběžné dráze celkem 150–200 satelitů sledovací vrstvy a pro přenos dat.

Tato realizace dvou vrstev satelitů americké armádě zajistí regionální schopnost sledovat manévrující hypersonické zbraně v atmosféře a ze zahorizontální vzdálenosti navádět pozemní nebo námořní interceptory k jejich zachycení.

Pro sledování hypersonických zbraní v atmosféře jsou zapotřebí senzory se širokým zorným polem. SDA proto experimentuje se dvěma senzory ve sledovací vrstvě. První, snímač se širokým zorným polem WFOV (wide field-of-view), bude schopen detekovat a sledovat manévrující hypersonické zbraně v atmosféře. Druhý, na kterém SDA spolupracuje s Agenturou protiraketové obrany MDA, nese název Hypersonic and Ballistic Tracking Space Sensor (HBTSS). Ten je charakterizován, jak uvádí ředitel SDA Derek Tournear, jako „infračervený senzor se středním zorným polem“. Senzory SDA se širokým zorným polem detekují HGV nebo hypersonickou střelu a předávají data na oběžné dráze senzorům HBTSS, které poté zpřesní jejich tepelnou stopu do podoby cílových dat.


Keplerův fotometr se senzory IRFPA (InfraRed Focal Plane Array) je schopen z výšky několika kilometrů detekovat teplotní rozdíl, když na naplněný sportovní stadion pro 92 000 diváků vejde nebo z něj vyjde, byť jen jedna osoba; větší foto / Ball Aerospace, NASA Kepler Mission

„Široké zorné pole vám poskytne úplné globální pokrytí,“ uvedl Tournear pro Aviation Week. „Směrování senzoru středního zorného pole na letící cíl vám dává řešení pro řízení palby. Systém řízení palby poté předává údaje o cíli do sítě satelitů přenosu dat, které je následně přenáší do palebných pozic interceptorů.“

V prosinci 2020 SDA podepsala smlouvu se společností L3Harris na dodávku sledovacích satelitů se snímačem širokého zorného pole. Společnost na svých stránkách uvádí, že satelity také umožní komunikační a síťová řešení a inter-satelitní optické spojení. Souběžně SDA uzavřela smlouvu se SpaceX na dopravu na orbitu. A v prosinci 2020 zahájila MDA výběr společnosti na dodávku snímače středního zorného pole.

Do konce roku 2022 by mělo být osm družic Tranše 0, vybavených širokoúhlými senzory SDA, na nízké oběžné dráze Země. O rok později MDA plánuje vypustit dva satelity na LEO Země se středním zorným polem. Konstelace Tranše 0 – podporovaná 20 „družicemi pro přenos a komunikaci“, poskytne omezenou operační schopnost a má potvrdit, že senzory pracují tak, jak byly navrženy.

Další krok přichází v roce 2024, kdy SDA plánuje vypustit 40 satelitů v Tranche 1. „V podstatě bychom dosáhli regionálního pokrytí infračervenými satelity jakékoliv oblasti na zemském povrchu, kterou si vybereme,“ říká Tournear.

Architektura SDA protihypersonické obrany s regionální schopností až 200 satelitů začleněné do národní vesmírné obrany; větší foto /  SDA

Sledovací vrstva může také předávat další informace. V červnu 2021 plánuje Vědecká výzkumná organizace vzdušných sil AFRL (Air Force Research Laboratory) zahájit experiment na oběžné dráze v rámci programu s názvem XVI – římská číslice „16“. Cílem experimentu je demonstrovat radiolokační systémy typu AESA (Active Electronically Scanned Array), které se mohou připojit k více pozemským radiostanicím Link 16 současně.

„Z 20 satelitů, které se chystáme postavit v roce 2022, bude šest z nich obsahovat Link 16 na základě technologie vycházející z XVI,“ říká Tournear.

Jako páteř konceptu JADC2 (Joint All-Domain Command and Control) ve vesmíru využívá konstelace SDA technologii XVI jako součást snahy o okamžité předávání zpráv odeslaných jakýmkoli rádiem do jakéhokoli jiného rádia kdekoli na světě. Letectvo se připojí k vesmírné síti prostřednictvím nových spojení vytvořených programem ABMS (Advanced Battle Management System), který zahrnuje systémy ApertureONE a RadioOne. Nová pozemní stanice Titan je pak propojením armády do sítě.

Konečně SDA také usiluje o nasazení optických propojení / crosslinků umožňujících přenosné vrstvě propustnost desítek GB/s.

„Není to mnoho, neboť tyto optická propojení / crosslinky jsou problematické,“ říká Tournear. „Musíme té schopnosti dosahovat v rámci komerčně dostupné nabídky, aby byla cenově poměrně dostupná a dostatečně aktuální. Tedy preferujeme to, co bylo představeno komerčně, což má řadu výhod. Domnívám se proto, že máme docela slibné řešení,“ uzavírá Tournear.


V pořadí třetí zkušební odpálení hypersonické střely Zirkon proběhlo opět z Bílého moře a uskutečnilo se 11. prosince 2020. Cíl střely, odpálené z fregaty Admiral Gorškov, se nacházel na zkušebním polygonu Čiža (Chizha) v Archangelské oblasti ve vzdálenosti více než 350 kilometrů.

Pokračují testy ruské hypersonické střely „Zirkon“ 3M22

První úspěšný test hypersonické střely Zirkon 3M22, klasifikace NATO SS-N-33, byl proveden v říjnu 2020. Druhý test se uskutečnil v listopadu 2020. Jeho průběh, včetně výsledků testů byly zcela identické jako u prvního. I tisková zpráva o jeho průběhu obsahovala totožný text. Odpálení střely bylo provedeno z Bílého moře na cíl vzdálený 450 km v Barentsově moři.

„Rychlost letu střely přesáhla Mach 8. Podle objektivních kontrolních údajů byl pobřežní cíl úspěšně zasažen,“ uvedlo ministerstvo.

29. ledna 2021 ruské servery citovaly náměstka ministra obrany Alexeje Krivoručka o sériových dodávkách nové ruské zbraně – hypersonické střely Zirkon ozbrojeným silám v roce 2022. „Sériové dodávky Zirkonu začnou v roce 2022,“ uvedl. „Pozitivní výsledky nám umožňují pokračovat v další fázi vývoje – odpálení z ponorek, dokončení státních zkoušek v roce 2021 a zahájení sériových dodávek od roku 2022,“ uvedl Krivoručko. Dále opět zmínil úspěšné starty Zirkonu z fregaty Admirala Gorškova.

Již v březnu 2020 velitel Severní flotily Aleksandr Moisejev prohlásil, že ponorky severní flotily plánují v blízké budoucnosti zahájit testování hypersonických zbraní. Úspěšné testy Zirkonu od výrobce korporace Taktické raketové zbraně KTRV (Taktičeskoje raketnoje vooruženije) naznačují, že střela může být brzy uvedena do provozu, řekl dříve agentuře Interfax bývalý velitel ruského námořnictva admirál Viktor Kravčenko.


Bílé moře a polygon Chizha

V prosinci 2020 Ministerstvo obrany oznámilo, že státní zkoušky hypersonické střely Zirkon začnou v roce 2021, bezprostředně po dokončení fáze letových zkoušek.

V roce 2021 se uskuteční celkem sedm testů Zirkonu. Dva budou opět zaměřeny na letové zkoušky a dalších pět na státní testy. Testů se zúčastní fregata Admiral Gorškov a víceúčelová jaderná ponorka Severodvinsk projektu 885 (třída Jasen).

Testovací program bude rozdělen do dvou etap: v první polovině roku 2021 proběhnou čtyři odpálení střely Zirkon z Admirala Gorškova, ve druhé polovině roku se k testům připojí jaderná ponorka Severodvinsk, která provede nejméně tři starty střel.

Jak jsme uvedli při prvním testu v říjnu 2020, transportně-odpalovací kontejner se střelou jsou odpáleny / vymeteny z univerzální odpalovací svislé šachty VLS (Vertical Lunch System) 3C14. Cílem vývojářů je tento univerzální systém instalovat nejen na lodích a ponorkách, ale i na pozemních komplexech. To naznačuje, že střely budou mít stejný dolet.


Jaderná víceúčelová ponorka Severodvinsk ruské Severomořské flotily; větší foto / wikipedia.ru

Hypersonická střela Zirkon 3M22 je protilodní střelou. V budoucnu pravděpodobně nahradí střely typu Oniks 3М55 a Kalibr 3М54K, jež jsou ve výzbroji Admirala Gorškova i víceúčelové jaderné ponorky Severodvinsk. V ruských otevřených zdrojích je ničení mořských cílů Admirala Gorškova deklarováno v okruhu 500 km. Dostřel je zřejmě omezen dosahem senzorů fregaty, zejména palubního vrtulníku Ka-27.

Je-li uváděn „dolet“ střely Zirkon až 1000 km, bude se zřejmě jednat o celkovou vzdálenost při manévrování. Tato schopnost ale prozatím nebyla prokázána.

Rychlost střely Kalibr 3М54K při výšce letu 20 m nad hladinou moře je 0,8 Mach. V koncové fázi zrychluje na 2,9 Mach při použití samonaváděcí radiolokační (RL) hlavice. Koncová rychlost Kalibru odpovídá přibližně koncové rychlosti střely Zirkon. V tomto případě se lze domnívat, že jednotná samonaváděcí RL hlavice bude využitelná pro oba typy střel.

A při střelbě na pozemní cíle nelze vyloučit možnost korekce v koncové fázi letu pomocí systému GLONASS (Globál'naja navigaciónnaja spútnikovaja sistěma), příp. GPS.

Přínosem střely Zirkon 3M22 pro ruskou Severomořskou flotilu je její hypersonický let ve výšce okolo 30 km, kde v současnosti neexistuje prostředek jejího zachycení.

Zdroje: AW, L3Harris, MA, Ball, MN, TW, Wikipedia

Nahlásit chybu v článku


Související články

Hypersonické novinky (2)

V dnešním volném seriálu ze světa hypersoniky si představíme test ruské střely Zirkon, patent MBDA ...

Hypersonické novinky (3)

V dnešním pokračování seriálu ze světa hypersoniky představíme čínský hypersonický kluzák DF-17 a ...

Hypersonické novinky (4)

V dnešním pokračování volného seriálu představíme hypersonický Air Force One pro amerického ...

Hypersonické novinky (5)

V dnešním závěrečném tématu o fyzikálních bariérách, jimž čelí vědci při vývoji hypersonických ...

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

Komentáře

Zvýraznit příspěvky za posledních:
  • JerzyŔ
    20:28 06.02.2021

    opět krásný článek a minimum komentářů, zatímco nad bulvárem, bájemi a pověstmi o současných, budoucích a minulých úspěších a nezdarech vojenství některých států, úspěších a ...
    Zobrazit celý příspěvek

    opět krásný článek a minimum komentářů, zatímco nad bulvárem, bájemi a pověstmi o současných, budoucích a minulých úspěších a nezdarech vojenství některých států, úspěších a nezdarech existujících i neexistujících i něco mezi tím, případně o jejich vizích (vizích tedy o úspěších samozřejmě, článek o vizi nezdaru tady tuším nebyl) si můžeme prsty o klávesnice umlátit
    Skrýt celý příspěvek

  • drohh
    16:56 06.02.2021

    V části o zirkonu je VLS vysvětleno jako vertical lunch systém. To by byl vertikální obědový systém :)
    Asi jste mysleli vertical launch system

    V části o zirkonu je VLS vysvětleno jako vertical lunch systém. To by byl vertikální obědový systém :)
    Asi jste mysleli vertical launch system

    • Ján Paliga
      22:19 06.02.2021

      .... ja na Vertical Lunch System fungujem dlhodobo :-D...

      .... ja na Vertical Lunch System fungujem dlhodobo :-D...

  • UnionPacific
    12:28 03.02.2021

    Takže mýtus Zirkon padol. Nie je hypersonický, ale len supersonický. To by nepôsobilo až tak zle, avšak už 30 rokov má Rusko Jachont/ Brahmos a v porovnani s ním je Zirkon veľmi ...
    Zobrazit celý příspěvek

    Takže mýtus Zirkon padol. Nie je hypersonický, ale len supersonický. To by nepôsobilo až tak zle, avšak už 30 rokov má Rusko Jachont/ Brahmos a v porovnani s ním je Zirkon veľmi malý pokrok. Po 30 rokoch je prirodzené očakávať generačný skok, zvlášť u Rusov ktorý sa na ASM zameriavajú najviac.
    Skrýt celý příspěvek

    • Jan Grohmann
      13:34 03.02.2021

      To jsou koncové "přibližovací" rychlosti. Ale máte pravdu, že Zirkon je vlastně "obyčejná" střela.

      To jsou koncové "přibližovací" rychlosti. Ale máte pravdu, že Zirkon je vlastně "obyčejná" střela.