Thomas Dalton
0 
1522
235
Waarschuwingen voor een Russisch hypersonisch wapen waartegen de VS niet kunnen verdedigen, hebben ervoor gezorgd dat je vorige week naar de schuilkelder liep. Maar wat is dit wapen precies en hoe werkt het??
De Russische president Vladimir Poetin kondigde het hypersonische wapen, met de codenaam Avangard, voor het eerst aan in een toespraak in maart. Vorige week vertelden Amerikaanse inlichtingenbronnen aan CNBC dat het wapen een aantal keren met succes is getest en tegen 2020 operationeel zou kunnen zijn.
De Russen hebben weinig concrete details over het wapen vrijgegeven, maar uit de beschikbare informatie blijkt dat het wapen een zogenaamd hypersonisch glijvoertuig is, zei Thomas Juliano, een assistent-professor lucht- en ruimtevaarttechniek aan de Universiteit van Notre Dame die gespecialiseerd is in hypersonisch vlucht.
Poetin heeft beweerd dat het voertuig in staat is om snelheden van Mach 20 te bereiken - of 20 keer de geluidssnelheid - en de huidige Amerikaanse raketafweersystemen zou kunnen ontwijken. Het is zorgwekkend dat het voertuig volgens de inlichtingenbronnen een kernkop kan dragen. [7 technologieën die oorlogvoering hebben getransformeerd]
In plaats van zijn eigen kracht te genereren om hypersonische snelheden te bereiken, maakt het glijvoertuig een ritje bovenop een intercontinentale ballistische raket (ICBM). Meestal vliegen deze raketten de ruimte in op een boogvormig traject voordat ze kernkoppen vrijgeven nabij de bovenkant van de parabool, en deze kernkoppen vallen terug op het doel met hypersonische snelheden onder de kracht van de zwaartekracht..
In plaats van terug te vallen naar de aarde, komt Avangard echter onder een hoek de atmosfeer weer binnen en zijn aërodynamische vorm genereert een lift die hem met hypersonische snelheden naar beneden laat glijden, zegt Juliano, waardoor hij verder kan reizen en manoeuvreren terwijl hij afdaalt..
Hypertechniek
Het voertuig lijkt een ontwerp te volgen dat bekend staat als een "waverider", zei Juliano. Waveriders zijn hypersonische vliegtuigen met wigvormige rompen die speciaal zijn ontworpen om lift te genereren door te surfen op de schokgolf die wordt gegenereerd terwijl het eigen vliegtuig met hoge snelheid door de lucht stoot..
Dit is belangrijk op grotere hoogten, waar de luchtdichtheid laag is, waardoor het moeilijk is om lift te genereren met conventionele vleugelontwerpen. En omdat het geen grote vleugels nodig heeft, is het voertuig gestroomlijnder en dankzij de verminderde weerstand kan het zijn snelheid over een veel langere afstand behouden, zei Juliano..
Het bouwen van een voertuig dat hypersonische snelheden en de temperaturen die ze genereren kan verdragen, is niet eenvoudig, zei Juliano. Maar het ontwerp waar de Russen voor hebben gekozen, omzeilt een van de grootste uitdagingen: voortstuwing. [Foto's: Hypersonic Jet kan 10 keer zo snel vliegen als geluid]
"Het ontwerpen van een succesvol voortstuwingssysteem op Mach 10 of hoger is buitengewoon uitdagend", zei hij. "Door het zweefvliegtuig bovenop een ICBM te plaatsen, vermijd je de noodzaak om een succesvolle hypersonische luchtademhalingsmotor te ontwerpen."
Het besturen van een voertuig met zulke hoge snelheden is echter nog steeds ongelooflijk lastig. De Russen beweren dat Avangard zeer manoeuvreerbaar is, en op basis van door de computer gegenereerde video in het adres van Poetin lijkt het verschillende flappen te hebben die lijken op de vleugels die door vliegtuigen worden gebruikt om te veranderen richting.
Het aanpassen van de aerofoils op hypersonische snelheden is geen triviale taak, omdat de schokgolf complexe interacties kan hebben met de lucht die over de oppervlakken van het voertuig stroomt, wat resulteert in "niet-lineair" gedrag, zei Juliano..
Dat betekent dat kleine aanpassingen grote gevolgen kunnen hebben, wat het erg lastig maakt om te berekenen hoeveel een flap of vleugel verplaatst moet worden. "Het moet precies zijn, het moet snel werken en het is een veel moeilijkere omgeving om te voorspellen", zei hij.
Desalniettemin vindt Juliano de Russische beweringen geloofwaardig, aangezien de technologie al enige tijd in ontwikkeling is. De VS testten in 2010 en 2011 hun eigen versie, Hypersonic Technology Vehicle 2 genaamd, maar beide vluchten waren mislukt. En China heeft ook een experimenteel systeem, met de codenaam DF-ZF.
Waar is het voor?
Russische inspanningen om hypersonische glijvoertuigen te ontwikkelen zijn expliciet gericht op het ontwijken van Amerikaanse raketafweersystemen, zei Pavel Podvig, een onafhankelijke analist die gespecialiseerd is in het nucleaire arsenaal van Rusland. [Kunnen de VS kernwapens stoppen?]
De huidige Amerikaanse verdedigingswerken zijn ontworpen om conventionele kernkoppen uit ICBM's op voorspelbare ballistische trajecten uit te schakelen terwijl ze zich nog in de ruimte bevinden; deze verdediging is niet erg geschikt om wapens te onderscheppen die met hoge snelheid door de atmosfeer glijden, zei Podvig. En in tegenstelling tot traditionele kernkoppen, zullen de voertuigen in staat zijn om rond verdedigingswerken te manoeuvreren.
Maar Podvig zei dat het niet duidelijk is of de wapens echt nuttige aanvullende militaire vermogens bieden. "Het is beschreven als een wapen op zoek naar een missie", vertelde hij. "Mijn mening is dat je dit soort vaardigheden niet echt nodig hebt. Het verandert niet echt veel in termen van het vermogen om doelen te raken."
Podvig wees erop dat de ICBM die de Avangard tijdens het testen droeg, de SS-19, normaal gesproken zes conventionele kernkoppen draagt. Als het doel is om raketafweersystemen tegen te gaan, zou het net zo gemakkelijk zijn om ze te overweldigen met een groter aantal standaard kernkoppen, zei hij..
Maar dergelijke wapens kunnen gevaarlijke onzekerheid veroorzaken, zei Podvig, omdat ze niet vallen onder wapenbeheersingsverdragen zoals New START, die van landen eisen dat ze het aantal, het type en de locatie van kernwapens zoals ICBM's rapporteren. Bovendien zijn de mogelijkheden en mogelijke toepassingen van hypersonische zweefvliegtuigen nog onduidelijk.
"Deze systemen brengen een groter risico op misrekening met zich mee", zei Podvig, "en het is niet duidelijk of we die risico's effectief kunnen aanpakken."
In een poging om een deel van die onzekerheid te verminderen, overweegt het Pentagon naar verluidt ruimtegebaseerde sensoren te gebruiken om hypersonische wapens te detecteren, aldus Space News. De benadering zou een kostbare constellatie van satellieten vereisen, maar zou beter zijn in het spotten van wapens die in de bovenste atmosfeer zweven en zou ook verder kunnen kijken dan systemen op het land die worden beperkt door de horizon.
Podvig zegt dat een goed ontworpen systeem van dit soort in staat zou moeten zijn om hypersonische wapens tijdens de vlucht te detecteren, maar het is niet duidelijk dat dit het gemakkelijker zou maken om zulke snelle en manoeuvreerbare voertuigen te onderscheppen..
Oorspronkelijk gepubliceerd op .