Прямоточный снаряд "Sceptre" от "Tiberius Aerospace"

[fonzeppelin]

«Теперь вы можете выстрелить мини-Талосом прямо из пушки»

В мае 2025 года, перед военно-промышленной конференцией «Артиллерия Будущего» в Лондоне, компания «Tiberius Aerospace» представила интересную новинку — воздушно-реактивный артиллерийский снаряд «Sceptre» TRBM 155HG  с прямоточным двигателем. Это не первый образец артиллерийских боеприпасов такого рода, предложенных разными странами за последние годы, но изделие от  «Tiberius Aerospace» имеет ряд интересных особенностей, отличающих его от аналогов:

Попытки радикально увеличить дальность полета обычного артиллерийского снаряда предпринимаются уже много десятилетий. Несмотря на быстрое совершенствование ракет (а в последние годы и боевых дронов), ствольная артиллерия все еще остается чрезвычайно эффективной силой на поле боя. Ее главным недостатком является ограниченная дальность стрельбы — которую весьма трудно увеличить без применения более длинного (а стало быть и более тяжелого и неудобного в транспортировке) ствола. Поэтому инженеры давно пытались разработать снаряды, способные тем или иным способом обеспечить пушкам большую дальность.

Одним из наиболее частых решений является насадка «кормового истечения» для снаряда, содержащая небольшой газогенератор с зарядом медленно горящего твердого топлива. 

Сама по себе насадка не является двигателем (она не дает дополнительной тяги), но истекающие через сопла струи горячего газа заполняют зону разряжения позади летящего снаряда — тем самым устраняя турбулентность и снижая аэродинамическое сопротивление. Такие насадки позволяют увеличить дальность полета снаряда на 20-30% за очень небольшую цену.

Летящий снаряд создает зону разрежения позади своего плоского донца. Резкий перепад давления приводит к образованию турбулентности, которая увеличивает аэродинамическое сопротивление снаряда. Насадка кормового истечения заполняет эту зону горячими газами, давление которых нейтрализует турбулентность.

Прибавка до трети дальности, конечно, вещь приятная — но далеко не то, чего хотелось бы военным. Более эффективным решением является установка на снаряд собственного ракетного двигателя; превращение снаряда в артиллерийскую ракету, выпускаемую из ствола пушки. Запуская двигатель на высоте, снаряд растягивает траекторию полета и в состоянии увеличить дальность полета на треть и более, в зависимости от типа боеприпаса и калибра орудия. Такого рода активно-реактивные снаряды (англ. Rocket Assisted Projectiles, RAP) являются популярным решением еще с 1960-ых. 

Недостатки RAP, впрочем, тоже очевидны. Добавление ракетного двигателя увеличивает длину и вес снаряда. Обеспечиваемая прибавка к дальности также ограничена, поскольку не представляется возможным установить на снаряд двигатель со сколь-нибудь значимым запасом топлива. Активно-реактивные снаряды современных моделей, как считается, могут увеличить дальность стрельбы примерно вдвое.

И поэтому в последнее десятилетие все больше инженерных усилий прилагалось к попытке создать снаряд, оснащенный воздушно-реактивным прямоточным двигателем — использующим в качестве рабочего тела и окислителя забортный воздух, и тем самым на порядок более эффективным, чем ракетный:

Снаряд «Sceptre» TRBM 155HG от «Tiberius Aerospace» представляет собой не первый, но весьма впечатляющий подход к решению проблемы. По сути дела, это — маленькая прямоточная ракета на жидком топливе, выстреливаемая из обычного 155-мм орудия. Выстрел разгоняет снаряд до сверхзвуковой скорости в 2 Маха (необходимой для начала работы прямоточного двигателя) и забрасывает его на оптимальную высоту для начала активной фазы полета.

Распрямив сложенные воздушные рули и выполнив зажигание двигателя, «Скипетр» разгоняется до скорости 3.5 Маха и набирает крейсерскую высоту до 20 километров. Согласно утверждениям «Tiberius Aerospace», на этой стадии снаряд выполняет ряд маневров, призванных сбить с толку неприятельские контрбатарейные радары и помешать им точно определить точку запуска (и, соответственно, нанести ответный удар по орудию). Затем, после выхода на заданный курс, двигатель отключается, и снаряд летит по частично-баллистической траектории, используя аэродинамическое планирование чтобы увеличить дальность полета.

Достигнув апогея и планируя в направлении цели, снаряд повторно зажигает двигатель, обеспечивая себя энергией для активных маневров и до-разгоняясь до 3.5 Маха. Если до этого снаряд летел по запрограммированной траектории, следуя данным инерционной системы навигации, то теперь он переходит к наведению на цель посредством непрерывно обновляемых данных GPS (а также иных перспективных навигационных систем). Большая высота полета снаряда, достигающая 20 километров, обеспечивает ему существенную устойчивость к наземным средствам радиоэлектронного противодействия.

Фирма «Tiberius Aerospace» утверждает, что за счет применения современных алгоритмов навигации с элементами искусственного интеллекта, круговое вероятное отклонение снаряда не превышает 5 метров на максимальной дистанции полета около 150 километров. Такая высокая точность необходима потому, что боевая часть снаряда относительно невелика — ее вес составляет всего около 5.2 кг.

Нестандартной деталью «Скипетра» является то, что баки снаряда не ампулизированы; он хранится в не-заправленном виде и заправляется незадолго до выстрела при помощи специально сконструированной топливной системы. Неизвестно точно, с чем связано такое решение; возможно, ампулизация баков неприемлемо увеличила бы вес снаряда, или потребовала бы регулярного технического обслуживания, чтобы избежать утечек. Фирма, впрочем, утверждает, что это не баг, а фича, и незаправленный снаряд может храниться более 20 лет, не требуя обслуживания. По словам «Tiberius Aerospace», снаряд может заправляться любым видом авиационного топлива, включая JP-4 (автаг, бензиново-керосиновая смесь),  JP-8 (авиационный керосин) и авиационный дизель.

Стоимость «Скипетра», по оценкам «Tiberius Aerospace», не должна превышать 52.000 долларов за выстрел — или примерно половины стоимости управляемого снаряда M982 «Excalibur». «Sceptre» также в 2.5-3 раза превосходит «Excalibur» по дальности (150 км против 50-70 км), будучи примерно сопоставим по весу боевой части.

В целом... интересно, весьма интересно! Хотелось бы, конечно, узнать, как «Tiberius Aerospace» планирует решать целый ряд комплексных вопросов со стрельбой жидкостным (!) прямоточником из пушки... но идея интересная!

Comments

[Тимофей Копылов (from livejournal.com)]

Свечку не держал, но, полагаю, как у многих — заливка полости ВВ в жидкой фазе с последующим остыванием и отвержением.

В "разбирании пополам" тоже, в общем, ничего сверхъестесвенного не вижу — открутили (или откинули на быстроразъёмном соединении) обтекатель (внешнюю образующую воздухозаборника) — если она вообще в сборе поставляется, а не отдельным элементом, прикрутили боевую часть (центральное тело воздухозаборника), поставили поверх него обтекатель. В общем, вполне выполнимо даже непосредственно на позиции.

Снаряд с начинкой изготавливается где попало — требования к промбезопасности как у обычной металлообработки, транспортируется и хранится как попало — аналогично, требования как к "стальной болванке", а "специально обученный фугас", куда более компактный и лёгкий, идёт отдельно — на "специально обученных" под работу с ВВ производствах, в перевозке опасных грузов и на защищённых складах. И если он где-то на промежуточном этапе взорвался — то взорвался только тупой фугас, умная (и дорогая) электроника в другом месте хранится.

[john-jack.livejournal.com]

Я таки извиняюсь, но плавить взрывчатку на поле боя — точно ли хорошая идея, особенно с пожеланиями к повторяемости залитого результата?

[Тимофей Копылов (from livejournal.com)]

Подозреваю, что всё же лить будут не прямо в поле :) Скорее, в поле будет снаряжение отдельным элементом размером и массой с миномётную мину

[john-jack.livejournal.com]

Тогда мне снова непонятны преимущества. Вот у нас есть ракета. В неё надо залить топливо, это ок, топливо жидкое и дешёвое. Но ещё в неё надо засунуть собственно снаряд, специально изготовленный на заводе, и зачем-то ехавший на фронт отдельным местом багажа. Причём засунуть желательно чисто и аккуратно, не потеряв и не поломав съёмных деталей вроде обтекателя. А везти и ракетный двигатель, и снаряд со взрывчаткой надо всё равно осторожно.

[Тимофей Копылов (from livejournal.com)]

Логистика в мирных странах и "глубоком тылу" — изготавливать, хранить и возить инертное железо, пусть и хрупкое, куда дешевле и проще, чем взрывчатку и топливо. Инертным железом можно хоть в центре мирного города-миллионника заниматься, ни у кого претензий не будет. А засовывать особо опасные элементы, ехавшие отдельным местом багажа, непосредственно на позиции — норма, взрыватель в снаряд тоже непосредственно перед заряжанием вкручивают.

[john-jack.livejournal.com]

Так взрывчатку ведь в любом случае зальют не раньше фрезеровки реактивного двигателя. Я о том, что собрать снаряд с ракетой можно на том же военном заводе, где этот снаряд делают. И везти на фронт не отдельно ракету и отдельно снаряд, а снаряд уже в составе ракеты. Как оно и делается со всеми существующими ракетами, кроме ядерных.
Взрыватель — карманного размера и закручивается без разборки снаряда.

[Тимофей Копылов (from livejournal.com)]

Фрезеруем ракетный двигатель и собираем снаряд без БЧ не на военном заводе, а где попало, хоть в школьной мастерской, а военный завод, не отвлекаясь на всякую ерунду вроде электроники и систем управления, льёт ВВ в отдельные болванки. Это не "Эскалибур", с его "давайте устроим НИОКР лет на 10, с привлечением исключительно специальных военных производств", это мобилизационный проект.

[john-jack.livejournal.com]

То есть ровно так, как производится любой боеприпас since примерно ever: все инертные детали точат-пают на обычных заводах, у которых от военных только деньги, подчинение и секретность. Если болванку легко установить в ракету даже в пол, значит её ещё легче собрать с ракетой на военном заводе, где для того есть условия и оснастка. Вы тут продолжительно расхваливаете безмерно сложное решение несуществующей проблемы, о котором никто не просил. А за "мобилизационный проект" фрезерованный из лучших сортов чёрного мрамора полностью высокопрочной стали я своё мнение уж выразил, в двух ёмких словах. Как немножечко сам оружейник и фрезеровщик.

[Тимофей Копылов (from livejournal.com)]

Не вполне — не просто детали тачают, а сборку проводят и тестирование системы управления. И никакого подчинения завода (громко сказано) военным — только деньги и конфиденциальность. Просто "военный завод", работающий со взрывчаткой — он такой один (не буквально, но их немного), а вот тачающих болванки — пруд пруди. Так что не надо нагружать военный завод тем, что вполне могут сделать гражданские.

[john-jack.livejournal.com]

Ещё раз: радиодетали не припаивают прямо к взрывчатке навесным монтажом. Все блоки управления давным-давно (с самого начала!) собирают и тестируют отдельно от заряда. Вы снова пытаетесь изобрести секс, причём через жопу.

[Тимофей Копылов (from livejournal.com)]

Ок, ещё раз, для совсем глухих: именно такая конструкция обусловлена возможностью децентрализованного изготовления, хранения и транспортировки двигательно-управляющего блока на неспециализированных предприятиях, не являющихся частью ВПК, при том, что БЧ изготавливается на специализированном заводе и имеет отдельную логистику. Установка БЧ возможна в любом месте логистической цепочки, вплоть до непосредственно у орудия перед выстрелом, что повышает гибкость логистики.

Условно, весь снаряд (кроме БЧ) у нас могут выпускать гаражные мастерские с парой-тройкой станков с ЧПУ и отправлять их DHL в адрес МО Украины Великобритании.

[john-jack.livejournal.com]

Вы даже для глухих умудрились всё перепутать. "Возможностью децентрализованного изготовления" не конструкция обусловлена — это наоборот, под возможность изготовления кем попало конструкция должна быть специально рассчитана. Из большого количества отдельных простых деталей из по возможности наиболее простых материалов. Средний фабрикатор вам в принципе зачепеушит чёрта лысого с тысячей установов и нулевыми допусками, но возьмёт за него миллионы денег и годы времени.
Всё, что могут не делать на специально допущенных заводах, и так давным-давно делают где дешевле выгоднее. Это вопрос вообще не конструкции, а только организации. А вот разработать такую конструкцию, чтобы её можно было делать с минимальной оснасткой, очень сложно, дорого, надо не только думать, но и пробовать. Без выпущенной серии все хипстерские мантры про небывалую технологичность не стоят и кикстартера.

>что повышает гибкость логистики.

В плане возможностей оказаться у орудия с ракетами без снарядов, или со снарядами без ракет.