7 346 mylių per valandą – X-43A buvo toks greitas, kad galėjo kirsti Atlanto vandenyną per 25 minutes ir niekas nieko nesukūrė greičiau
Kadangi Jungtinės Valstijos ir toliau spartina finansavimą hipergarsiniams ginklams, reaguodamos į Kinijos pažangą – 2026 fiskaliniais metais skiriant 3,9 mlrd. USD specialiai hipergarsinių ginklų projektams, verta prisiminti, kad tai iš tikrųjų yra pastangos sukurti pajėgumą, kurį ji demonstravo daugiau nei prieš du dešimtmečius.
2004 m. NASA X-43A pasiekė 9,6 macho greitį naudodamas skraidantį variklį ir tapo greičiausiai oru kvėpuojančiu orlaiviu, kokiu kada nors skrido.
Skrydis patvirtino koncepciją, kuri ilgą laiką buvo laikoma teoriškai perspektyvia, bet praktiškai neįrodyta: ilgalaikis hipergarsinis skrydis naudojant atmosferos deguonį, o ne laive esančius oksidatorius. Tačiau nepaisant šio proveržio, programa beveik iš karto baigėsi.
Nebuvo jokios operacinės sistemos ir joks tiesioginis įpėdinis nebuvo naudojamas.
Menininko idėja apie X-43A Hypersonic Experimental Vehicle arba „Hyper-X“ skrydžio metu. X-43A buvo sukurtas norint išbandyti dviejų režimų „ramjet“ / „scramjet“ varomąją sistemą nuo 7 iki 10 machų greičiu (7–10 kartų didesnis už garso greitį, kuris kinta priklausomai nuo temperatūros ir aukščio).
Šiandien, kai JAV siekia platinti hipergarsinius ginklus, X-43A primena problemas, kylančias kuriant tokio tipo pažangius pajėgumus.
X-43A ir ką jis iš tikrųjų pasiekė
X-43A buvo sukurtas pagal NASA „Hyper-X“ programą, kurios tikslas buvo patvirtinti, ar „scramjet“ variklis gali veikti realiomis skrydžio sąlygomis. Skirtingai nuo įprastų reaktyvinių variklių, skraidyklės veikia viršgarsiniu greičiu, todėl galima nuolat skristi hipergarsiniu greičiu, didesniu nei 5 Mach.
Buvo pagaminti trys automobiliai X-43A. Pirmasis bandomasis skrydis 2001 m. nepavyko, kai sugedo stiprintuvo raketa Pegasus ir transporto priemonė buvo prarasta. Tačiau du paskesni skrydžiai 2004 m. buvo sėkmingi.
Vienas iš jų pasiekė maždaug 7 macho greitį, o paskutinis skrydis 2004 m. lapkričio mėn. pasiekė 9,6 macho – tai buvo pasiektas skrydžio oru rekordas.
Pats variklis veikė tik kelias sekundes – maždaug 10 sekundžių skrydžio su varikliu, tačiau to pakako, kad būtų gauti svarbūs duomenys apie stabilumą ir aerodinamines charakteristikas esant hipergarsiniam greičiui.
X-15. Vaizdo kreditas: Menininko perteikimas – Creative Commons.
X-15 grafiko atvaizdas. Vaizdo kreditas: Creative Commons.
Tačiau X-43A nebuvo nei ginklo prototipas, nei orlaivis. Tai buvo patvirtinimo platforma, skirta įrodyti, kad scramjet varomoji jėga gali veikti ne kontroliuojamoje aplinkoje. Vėjo tuneliai ir modeliavimas rodė, kad tai įmanoma, tačiau X-43A pateikė pirmąjį realaus pasaulio patvirtinimą.
Programa, kuri nebuvo sukurta taip
Programa X-43A iš esmės baigėsi 2004 m. lapkritį, iškart po paskutinio sėkmingo skrydžio, kai trečioji ir paskutinė transporto priemonė pasiekė 9,6 macho greitį ir nukrito į Ramųjį vandenyną. Po to daugiau skrydžių nebuvo suplanuota ir nebuvo pastatyta papildomų transporto priemonių. Programa baigėsi.
Akivaizdu, kad staigi X-43A programos pabaiga yra prasminga, kai į ją žiūrima pro jos dizaino objektyvą. „Hyper-X“ niekada nebuvo skirtas sukurti operacinei sistemai – tai buvo labai griežta mokslinių tyrimų iniciatyva su aiškiai apibrėžtais tikslais ir fiksuotu galutiniu tašku.
Ir kiekviena X-43A transporto priemonė buvo neišnaudota. Po to, kai B-52 jį nunešė į orą ir padidino iki hipergarsinio greičio naudojant Pegasus raketos stiprintuvą, transporto priemonė atsiskyrė, atliko savo trumpą skrydį ir nukrito į vandenyną. Nebuvo sukurta atkūrimo sistema, taip pat nebuvo plano perkelti tyrimus į konkrečią plėtrą.
B-52H Stratofortress, priskirtas 419-ajai skrydžių bandymų eskadrai Edvardso oro pajėgų bazėje, Kalifornijoje, išvyksta į vakarinę bandomąją misiją virš Mohavės dykumos. B-52H bandomasis parkas yra labai paklausus, išbandant įvairius pažangius jungtinės jėgos pajėgumus. Netrukus 412-asis bandomasis sparnas pradės naujų aviacijos elektronikos, radarų ir variklių kūrimo bandymus kaip B-52J pastangų dalį, leisdamas Stratofortress tarnauti karo naikintuvui iki 2050 m. (Oro pajėgų nuotrauka, Todd Schannuth)
Bendra „Hyper-X“ programos kaina sudarė apie 230 mln. Jo tikslas buvo atsakyti į konkrečius techninius klausimus, o ne padėti pagrindus nedelsiant dislokuoti.
Ir iki 2004 m. pabaigos į šiuos klausimus iš esmės buvo atsakyta. Scramjet varomoji jėga buvo įrodyta skrydžio metu, o surinkti duomenys suteikė pagrindą būsimiems tyrimams. Šia prasme programa nepasiteisino – ji tiesiog baigėsi taip, kaip buvo numatyta.
Tačiau šis paaiškinimas tik paaiškina, kodėl pats X-43A baigėsi, ir nepaaiškina, kodėl ši technologija netapo į kažką didesnio ir ilgaamžiškesnio.
Kodėl programa buvo atšaukta
Nors X-43A programa buvo techniškai sėkminga, tolesnės programos buvo atšauktos arba jų prioritetai buvo atšaukti.
Vienas iš pagrindinių veiksnių, nulėmusių sprendimus, buvo NASA strateginio dėmesio pasikeitimas. 2004 m. JAV vyriausybė paskelbė Kosmoso tyrinėjimų viziją, kuri nukreipė NASA išteklius, kad žmonės būtų sugrąžinti į Mėnulį ir galiausiai pasiektų Marsą.
Higarsinis atmosferinis skrydis, nors ir technologiškai ir moksliškai reikšmingas, nebuvo įtrauktas į šią darbotvarkę. Dėl to tolesnės pastangos, tokios kaip X-43B ir X-43C, buvo atšauktos, kol jie negalėjo judėti į priekį.
Higarsinė raketa Mako. Vaizdo kreditas: Creative Commons.
Taip pat atsirado biudžeto apribojimai. Hipergarsinė varomoji jėga buvo didelės rizikos ir ilgalaikė investicija su neaiškiais naudojimo būdais, todėl sunku jį pateisinti finansiškai ir politiškai. Tuo metu Gynybos departamentas daugiausia dėmesio skyrė neatidėliotiniems prioritetams, įskaitant kovos su sukilėlių operacijas Irake ir Afganistane, kurios skyrė mažiau dėmesio pažangiems greitųjų atakų pajėgumams – net jei anksti pradėtas darbas būtų buvęs duotas vėliau.
Tačiau vis dar buvo tam tikrų techninių ir praktinių apribojimų, kurie būtų išlikę net ir finansuojant. X-43A naudojo vandenilio kurą, kuris pasižymi dideliu našumu skraidyklėms, tačiau kelia didelių saugojimo ir valdymo iššūkių veikiančioms sistemoms.
Perėjimas prie angliavandenilių kuro, kuris yra praktiškesnis kariniam naudojimui, reikalavo tolesnių tyrimų ir plėtros, kurie dar nebuvo baigti.
Vietoj tiesioginio X-43A mastelio, JAV perėjo prie kitų eksperimentinių programų.
Ryškiausias įpėdinis buvo X-51A Waverider, sukurtas remiant JAV oro pajėgoms, kuris daugiausia dėmesio skyrė ilgesniam hipergarsiniam skrydžiui naudojant angliavandenilių kurą.
X-51A Waverider skirtas demonstruoti hipergarsinį skrydį. Varomas Pratt Whitney Rocketdyne SJY61 scramjet varikliu, jis skirtas važiuoti savo smūgio banga ir įsibėgėti iki maždaug 6 machų. (JAV oro pajėgų grafika)
X-43A pabaigos pasekmės
Ilgalaikės šių sprendimų pasekmės dabar jaučiamos pasaulinėse hipergarsinėse lenktynėse. Iki 2000-ųjų vidurio Jungtinės Valstijos išsiveržė į aiškų pranašumą skraidančių lėktuvų varymo srityje, tačiau šis pranašumas nepasitvirtino. Per kitą dešimtmetį Kinija ir Rusija daug investavo į hipergarsines technologijas, kurdamos tokias sistemas kaip Kinijos vidutinio nuotolio balistinė raketa DF-17 ir Rusijos sklandytuvas Avangard.
Tuo tarpu JAV pastangos susiskaldė keliose programose, todėl vėlavo ir buvo atšaukti, o tai sulėtino pažangą.
2023 m. Kongreso tyrimų tarnybos ataskaitoje pažymima, kad JAV hipergarsinės programos susidūrė su techniniais iššūkiais ir išaugo sąnaudos, kurias apsunkino bandymų vėlavimai, o tai kelia susirūpinimą dėl būsimų pajėgumų spragų.
Konkrečiai, ji pažymėjo, kad nors Rusija pastaruosius keturiasdešimt metų atliko hipergarsinių ginklų technologijos tyrimus, ji paspartino savo pastangas reaguodama į amerikiečių raketų dislokavimą JAV ir Europoje bei JAV pasitraukimą iš Antibalistinių raketų sutarties 2002 m.
„Todėl Rusija ieško hipergarsinių ginklų, kurie galėtų manevruoti artėjant prie savo taikinių, kaip užtikrintos priemonės prasiskverbti į JAV raketinę gynybą ir atkurti jos strateginio stabilumo jausmą“, – aiškinama pranešime.
Todėl JAV atsilikusios nuo hipergarsinių tyrimų suteikė Rusijai ir Kinijai galimybę pasivyti arba šoktelėti į priekį.
Ir tai nieko naujo. X-43A iliustruoja JAV gynybos naujovių modelį. Proveržio technologijos dažnai sėkmingai demonstruojamos, tačiau perėjimas nuo mokslinių tyrimų prie diegimo vyksta nenuosekliai, nes tai lemia išlaidų augimas, prioritetų keitimas, struktūriniai apribojimai ar politiniai sprendimai.
Šiuo atveju aiškaus kelio nuo demonstracinės sistemos iki veikiančios sistemos nebuvimas reiškė, kad ankstyva pažanga nevirto tvariais pajėgumais, o ši spraga dabar formuoja politinius sprendimus.
Dabartinės hipergarsinės programos spartinamos ne todėl, kad pagrindinis mokslas yra naujas – tai ne, bet todėl, kad strateginė aplinka keičiasi ir skatina tolesnę šių technologijų plėtrą.
Apie autorių: Jack Buckby
Jackas Buckby yra britų tyrinėtojas ir analitikas, besispecializuojantis gynybos ir nacionalinio saugumo srityse, įsikūręs Niujorke. Jo darbas sutelktas į karinius pajėgumus, pirkimus ir strateginę konkurenciją, rengiant ir redaguojant analizę politikos ir gynybos auditorijoms. Jis turi didelę redakcinę patirtį, savo karjerą aprėpia daugiau nei 1000 straipsnių 19FortyFive ir National Security Journal, ir anksčiau yra parašęs knygų ir straipsnių apie ekstremizmą ir deradikalizaciją.
