Článek
Ve svých textech jsem už minimálně dvakrát podrobně pitval technologické prokletí hypersonických zbraní – tedy střel s plochou dráhou letu, které se řítí nízko nad zemí rychlostí překračující Mach 5 (pětinásobek rychlosti zvuku). V prvním článku jsme si rozebrali, proč si na tomto zadání vylámali zuby úplně všichni a jak se v důsledku toho začala samotná definice pojmu „hypersonický“ natahovat, jen aby zbrojaři mohli vůbec něco s touto sexy nálepkou dodat.
V druhém jsme si pak posvítili na společnou britsko-francouzsko-italskou střelu STRATUS RS, která přesně plní původní zadání hypersonických zbraní, jen zkrátka létá o trochu pomaleji než oněch magických Mach 5. Její patnáct let staré, leč extrémně moudré konstrukční řešení jí nyní závidí celý svět. Jenže STRATUS RS není jediným želízkem v evropském hypersonickém ohni.
Pokud pro dnešek laskavě ignorujeme úsměvnou čínskou definici hypersonických zbraní, kterou tak ochotně převzala západní média (podle níž první hypersonickou zbraní byla vlastně americká střela Pershing II z roku 1981), zaměříme se na projekty podle mnohem přísnější původní americké definice. Tu totiž do bojeschopného stavu zatím neuvedl vůbec nikdo – a to navzdory tomu, že se Rusové snažili předstírat opak se svou kvazi-balistickou raketou Zirkon.
Stratosférické scramjety, aneb vaření v páře
Dosáhnout a udržet v hustých vrstvách atmosféry rychlost Mach 5 znamená, že by letící střela musela přežít zhruba stejné teploty, jaké dnes zažívá běžný cestující v šalině (přes 2 000 °C). Američané tak v rámci své upravené definice začali vyhánět letovou hladinu střel stále výš a výš do stratosféry.
To přináší dvě obří výhody. Řidší vzduch generuje nižší aerodynamický odpor a tření, což přirozeně sráží teplotu pláště. Tou druhou je fakt, že samotné zahřívání probíhá v řidší atmosféře nepoměrně pomaleji. Pokud hledáte příměr, představte si rozdíl mezi ponořením ruky do hrnce s vařící vodou a vařením v páře.
Hypersonický stratosférický scramjet HAWC, předchůdce amerického projektu HACM.
Na rozdíl od původních bláhových plánů na nízkoletící hypersonické střely je tato „stratosférická varianta“ fyzikálně naprosto uskutečnitelná. Pohon typu scramjet (náporový motor s nadzvukovým spalováním) je již existující, i když extrémně komplikovaná technologie a zvládne pohánět střelu letící rychlostí přes Mach 5 ve výšce 30 kilometrů nad zemským povrchem. Kámen úrazu tohoto konceptu ovšem neleží v pohonu, ale v taktice:
- Problém s tvorbou plazmatu kolem letící střely ve 30 kilometrech totiž zázračně nezmizí. Plazma funguje jako dokonalá izolace a nepronikne jím naprosto žádná pokročilá navigace – od infračervených a radarových senzorů po signál GPS. Jedinou drobnou výhodou je, že takto vysoko může být vrstva plazmatu na horní straně střely natolik tenká, že propustí fotony, což umožňuje astronavigaci podle hvězd.
- Jak už bylo napsáno v mém překladu analýzy od uznávaného raketového inženýra: při hypersonických rychlostech není ostrá zatáčka možná. Jakýkoliv manévr musí mít poloměr v řádech desítek kilometrů, jinak se střela roztrhá na kusy. Nehledě na to, že při jakékoliv zatáčce ztratí střela obrovské množství drahocenné kinetické energie.
- Cíle leží pochopitelně na zemském povrchu (nebo, v případě jaderných explozí, zhruba kilometr nad ním). Jenže v takto nízkých výškách je už atmosféra příliš hustá a střela se během závěrečného sestupu během pár sekund roztaví. Hlavice klasických mezikontinentálních balistických raket to řeší šalamounsky – přiletí z vesmíru vychlazené. Jenže hypersonické střely jsou rozpálené už od dlouhého letu ve stratosféře.
Velmi složitá balistická raketa
Tento krkolomný americký přístup nakonec vyústil ve vývoj střely HACM (Hypersonic Attack Cruise Missile), kterou mají nést víceúčelové stíhačky F-15EX a jejíž dolet se má pohybovat kolem 1 850 km. Podle posledních úniků má střela letět ve stratosféře rychlostí až Mach 8, následně vypnout motory a udělat prudký střemhlavý manévr.
Ten při odhadovaném poloměru zatáčky 30 kilometrů vygeneruje přetížení kolem 25 G. Účel je jasný: manévr střelu masivně zpomalí pod hypersonické rychlosti, čímž se konečně rozplyne plazma a senzory se budou moci zapnout ke koncovému navedení na cíl.
Zde se ovšem přímo nabízí kacířská otázka: V čem je tohle přesně lepší než klasická balistická raketa?
Balistické rakety, které dokázaly na konci dráhy zpomalit a aktivovat terminální navádění, tu už totiž dávno máme (zmiňme znovu legendární Pershing II). Spojené státy dokonce už kdysi vyvinuly z letadel odpalovanou balistickou raketu s doletem 1 850 km – jmenovala se GAM-87 Skybolt a psal se rok 1963.
První letecky odpalovaná balistická střela GAM-87 Skybolt.
HACM letí ve výšce 30 km, což znamená, že ho pozemní radary včasné výstrahy spolehlivě uvidí na 700 kilometrů daleko a letouny AWACS dokonce na 1 100 kilometrů. Rozžhavené plazma navíc bude ve stratosféře na infrasenzory satelitů (i těch na geostacionární dráze) zářit jako maják. Výsledek? Sestřelit tuto hypersonickou střelit bude těžké, stejně jako je těžké sestřelit naprosto běžnou balistickou raketu.
HACM má tak vlastně jen dvě nesporné výhody. Ta první a klíčová je, že Kongres bude na chvíli spokojený. Ta druhá je užitečná v geopolitické rovině: protože všechny vyvíjené americké hypersonické střely jsou výhradně nejaderné, tak i když jich stovka naráz poletí směrem na Peking, Číňané mohou zůstat relativně v klidu, že právě nezačala jaderná apokalypsa.
Francouzský přístup
Francouzský program ASN4G (Air-Sol Nucléaire de 4ème Génération) k problému přistupuje z trochu jiného konce. Trable s chybějící přesností řeší jednoduše – jadernou hlavicí TNA o síle 300 kilotun ekvivalentu TNT. Chybějící schopnost divokého manévrování Francouze také netrápí – ruská protiraketová obrana zkrátka nefunguje.
Technologicky mnohem zajímavější je ovšem řešení vražedných teplot. Zbrojní požadavky na ASN4G totiž trvají na tom, aby letěla hypersonickou rychlostí až do samotného cíle. Přesné detaily, jak to chtějí francouzští inženýři dokázat, podléhají samozřejmě utajení, ale něco už přece jen prosáklo.
Střela má létat „pouze“ rychlostí Mach 6, což má zabránit tomu úplně nejextrémnějšímu přehřívání. Dále si údajně vypůjčí trik z projektu HACM: palivo nepoteče z nádrže rovnou do spalovací komory, ale nejprve protáhne sítí trubiček v plášti střely, čímž bude fungovat jako aktivní chladič.
Tento termodynamický taneček by měl zaručit, že ve chvíli, kdy ASN4G zahájí svůj střemhlavý pád na cíl, bude na povrchu dostatečně chladná na to, aby oněch pár vteřin extrémního tření v husté atmosféře přežila neroztavená a dosáhla předepsané výšky 1 000 metrů nad zemí, kde termonukleární hlavice exploduje.
Nová střela by měla nabídnout dolet přes 1 000 kilometrů a konstrukčně bude o něco mohutnější než současná francouzská jaderná zbraň ASMP-R, která sice létá „jen“ rychlostí Mach 3, zato však umí létat i těsně nad terénem.
Předpokládaná podoba stíhačky NGF v rámci nyní zrušeného projektu FCAS.
Jako první nosiče jsou v plánu nejnovější verze stíhaček Dassault Rafale standardu F5 (známé jako Super Rafale). Později by se měla ASN4G vměstnat i do vnitřních zbraňových šachet nové stíhačky vzešlé z francouzských zbytků programu FCAS (o selhání tohoto evropského projektu jsem psal podrobněji minule).
Abychom si to sečetli: francouzský koncept na rozdíl od mnohých konkurentů alespoň dává nějaký reálný fyzikální a taktický smysl, a není to jen prázdná, čistokrevná politická objednávka (ačkoliv prestiž tu hraje masivní roli). Jenže ve vojenství často nezní ta hlavní otázka „Dává to vojensky smysl?“, ale mnohem spíše „Je to opravdu ten nejefektivnější způsob, jak utratit zatraceně omezené zdroje?“.
Smysluplná zbraň, nebo národní hrdost?
Bolavým místem ASN4G bude nevyhnutelně cenovka. Samotný vývojový rozpočet, odhadovaný na relativně střízlivých 3 až 5 miliard eur, je ještě snesitelný. Problém tkví v tom, že tím teprve otvíráme peněženku. Další zhruba 1,5 miliardy eur spolkne nezbytná kompletní přestavba strategické letecké základny Luxeuil-Saint-Sauveur, aby na ní mohly být tyto nové hi-tech hračky vůbec bezpečně uskladněny.
A údržba? Ta bude u hypersonických střel absolutní černou dírou na peníze. Francouzi mohou předem zapomenout na zlatý standard západní munice – takzvané „cold storage“, kdy je zbraň neprodyšně zavřená v kontejneru a bez jakéhokoliv zásahu čeká 15 let na případnou generálku. A to raději vůbec nepočítáme astronomické náklady na integraci a strukturální úpravy stíhaček Rafale, aby tuto těžkou střelu dokázaly bezpečně podvěsit a odpálit.
Ještě větší bolení hlavy přinese povinná integrace střely do budoucího francouzského letounu šesté generace. Francouzi udělali velmi rozumné rozhodnutí postavit víceúčelový stroj s maximální vzletovou hmotností kolem 30 tun (zatímco zbytek světa se snaží konstruovat monstra velikosti středních nadzvukových bombardérů). Udržet si mrštnou stealth stíhačku a přitom se snažit do jejího nitra nacpat rozměrnou, těžkou a neskladnou hypersonickou raketu, to zkrátka inženýrsky příliš dohromady nejde.
Nová evropská střela STRATUS RS pronikne protivzdušnou obranou pravděpodobně ještě lépe než ASN4G.
Suma sumárum se celkové náklady projektu určitě přehoupnou přes hranici 10 miliard eur. Zkuste si představit alternativní realitu: Co kdyby Francie zkrátka jen vyvinula jadernou variantu naprosto skvělé konvenční střely STRATUS RS (případně její stealth verze STRATUS LO)? Zbraň, kterou by Rusko mimochodem nedokázalo sestřelit úplně stejně, jako ASN4G. Vzhledem k tomu, že jaderná hlavice je fyzicky lehčí než jejich konvenční hlavice, byla by taková konverze jednoduchá. Možná by se na vývoji dokonce ráda podílela i Británie.
Z ušetřených miliard eur by pak Francie s přehledem mohla rozšířit svou flotilu jaderných raketonosných ponorek na šest plavidel, dokoupit další mezikontinentální balistické střely M51.3 i nové termonukleární hlavice. Vlastně by zbylo i na plošné zvýšení celkového počtu nakoupených leteckých střel. A STRATUS v budoucnu zvládne odpálit takřka jakákoliv francouzská i evropská stíhačka.
Otázka tedy nezní, zda ASN4G bude nakonec fungovat – Francouzi na poli vojenství kráčejí poslední dvě dekády od úspěchu k úspěchu a náporové motory jsou bez debat jejich specialita. Skutečná otázka zní: Není náhodou hlavním smyslem ASN4G jen velkolepé pohlazení francouzského ega s cílem demonstrovat světu, že Elysejský palác taky umí hypersonické zbraně vyrobit… zatímco by se ty samé prostředky daly z vojenského hlediska utratit mnohem, mnohem rozumněji?
Další člányk o hypersonických zbraních:
Práva k použití (aneb rozmohl se nám tu takový nešvar):
Jisté nejmenované české vojenské weby si začali mé texty půjčovat, články nechají zjevně zkrátit umělou inteligencí a následně je – včetně mých specifických vtipů a přirovnání – vydávají za své vlastní dílo. S takovým využitím svých článků souhlasím, ovšem pouze za podmínky, že bude zmíněn původní autor a bude připojen aktivní (prokliknutelný) odkaz na originální článek zde na Médiu.
Zdroje:
