Одно уточнение: испытания твердотопливного ракетного двигателя проходило не в реальных условиях океана, а в обстановке, симулирующей давление на двухсотметровой океанской глубине. Все тесты прошли успешно.
Иллюстративное фото. Источник: new-science.ru
Ирина Медведева
Задача проведенного исследования
Эксперимент, осуществленный Институтом электромеханической инженерии в Чжэнчжоу, подтвердил возможность надежного запуска и устойчивой работы силовой установки под воздействием экстремального давления, многократно превышающего типичные для современных технологий показатели, сообщает New-science.
В настоящее время запуск баллистических ракет с подводных лодок (БРПЛ), аналогичных американскому «Трайденту» или китайской «Цзюйлан», как правило, возможен лишь с небольших глубин.
БРПЛ выступают ключевым компонентом ядерного триады, обеспечивая возможность скрытного нанесения удара из непредсказуемой точки.
Тем не менее, их применение связано со значительными техническими вызовами: требуется гарантировать надежность подъема с глубины и запуск двигателя в условиях огромного давления масс воды.
Сегодня проблемы с сохранением управляемости на этапе выхода к поверхности ограничивают современные ракетные системы относительно небольшой глубиной пуска — порядка 30 метров.
Условия эксперимента
Для тестирования была создана особая установка, моделирующая глубоководные условия: с помощью сжатого воздуха и компенсирующих давление камер воспроизводилось воздействие океанской толщи. Работа продемонстрировала принципиальную осуществимость запуска ракет с экстремальных глубин, это несет стратегическое преимущество: обнаружение и идентификация местоположения субмарины противником становятся гораздо более сложными задачами.
Инженеры Ли Имин и Ю Чуан провели подводные испытания зажигания твердотопливного ракетного двигателя на имитации глубины 200 метров. Они сообщили, что платформа была спроектирована так, чтобы воспроизводить тягу и поток шлейфа твёрдого двигателя на этой глубине.
В ходе опыта применялся твердотопливный двигатель с пятисекундным периодом работы. Результаты продемонстрировали его способность обеспечивать стабильное горение и внутреннее давление, в экстремальных внешних условиях.
Двигатель был оснащен имитацией балластного бака для испытаний зажигания, баком для поддержания стабильного давления воды, системой для имитации разной глубины с использованием сжатого воздуха, а также датчиками и высокоскоростными камерами для измерения давления, тяги и потока струи.
Использовалось твёрдотопливое ракетное топливо — гидроксил-терминированный полибутадиен, с массой заряда зажигания 2,2 кг (4,85 фунта) и временем горения около 5 секунд.
Китайские межконтинентальные баллистические ракеты JL-3, запущенные с подводной лодки. Источник фото: Синьхуа
Что установлено в ходе эксперимента
При этом ученые отметили, что активация двигателя на двухсотметровой глубине вызывает быстротечный, длящийся миллисекунды, конфликт раскаленных газов с холодной водой. Это инициирует кратковременные колебания тяги до момента формирования устойчивого газового канала.
Несмотря на то, что двигатель функционировал стабильно, высокое давление среды существенно влияет на его эффективность. По данным измерений, общий показатель тяги снизился на 32,7% в сравнении с пуском в надводных условиях. Эти данные соответствуют более ранним расчетным моделям, прогнозирующим, потерю тяги до 50% на глубинах около 300 метров .
В публикации, вышедшей в журнале «Тактическое ракетное вооружение», авторы указали, что двигатели на твердом топливе обладают несложной надежной конструкцией и отличными характеристиками скрытности.
Но, как отмечено в статье, из-за дороговизны и сложности экспериментов в реальных условиях, эта техника традиционно испытывается на глубинах до 100 метров.
Военно-стратегическое значение исследований
Результаты проведенных исследований открывают перспективы для подводного флота. Более того, ученые акцентируют — подобные силовые установки могут быть оптимальным источником энергии для заблаговременно развернутого морского оружия, к которому относятся глубоководные ракеты и управляемые минные системы.
Научные изыскания нацелены на доказательство возможности разработки принципиально нового класса вооружений, способных находиться в постоянной готовности на океанском дне.
Новые технологии потенциально способны наводнить обширные акватории, например, Южно-Китайское море, сетью подводных стартовых позиций, и это повысит потенциал стратегического сдерживания и скрытности Китая.