США випробували ракету для майбутньої ядерної боєголовки W93

Інженери Sandia National Laboratories запустили спеціальну триступеневу ракету Atrax, щоб отримати реальні дані про вібрації та навантаження, які виникають під час входження апарата в атмосферу. Отримані результати мають допомогти розробникам американської боєголовки W93 ще до проведення її запланованих льотних випробувань.

Про це повідомляє NNews із посиланням на Sandia National Laboratories та Міністерство енергетики США.

Навіщо США запускали окрему ракету

Під час повернення швидкісного апарата в атмосферу виникають значні аеродинамічні та механічні навантаження. Потоки повітря створюють вібрації й структурні деформації, які можуть впливати на роботу внутрішніх компонентів.

На комп’ютері такі процеси можна моделювати, але реальний політ дає те, чого симуляція не завжди здатна відтворити.

Саме тому Sandia використала ракету Atrax як своєрідний «літаючий полігон». Їй не потрібно було бути копією майбутньої зброї. Головне — створити умови, максимально наближені до тих, які виникають під час входження в атмосферу.

На ракету встановили зовнішні датчики

Однією з особливостей випробування стало використання зовнішніх сенсорів.

Вони збирали дані безпосередньо з поверхні апарата, зокрема про аеродинамічні впливи та структурні деформації.

Це важливо, оскільки традиційні випробування значною мірою покладаються на внутрішні датчики. Вони показують, як конструкція реагує на навантаження, але не дають настільки прямої картини того, що відбувається із зовнішньою поверхнею під впливом потоку повітря.

Отримані дані допоможуть перевірити комп’ютерні моделі та зробити прогнози точнішими.

Дані отримали задовго до випробувань W93

Найважливіша перевага тесту — час.

Sandia отримала реальні дані про фізику польоту приблизно за два роки до запланованих випробувань, пов’язаних із W93.

Це дозволяє інженерам змінювати конструкцію на ранньому етапі, коли такі коригування ще значно простіші та дешевші.

Фактично Atrax став способом перевірити комп’ютерні розрахунки не через роки, а значно раніше.

«Вібрація під час входження в атмосферу є складним механічним середовищем для деяких наших компонентів», — пояснив інженер Sandia Пітер Коффін.

Що таке W93

W93 — нова американська програма боєголовки для морської складової ядерної тріади США. Її планують використовувати на новій системі повторного входження Mk7 для балістичних ракет підводних човнів.

За офіційними документами NNSA, W93 розробляється на основі наявних конструкцій і має підвищити безпеку, надійність та гнучкість американських стратегічних сил. Перші серійні вироби очікуються в середині 2030-х років.

Програма є частиною масштабної модернізації американської ядерної тріади. Паралельно США працюють над іншими системами, зокрема W87-1 та модернізаціями вже наявних боєголовок.

Чому це важливо

Головна цінність випробування Atrax не в самій ракеті, а в даних.

Для складних швидкісних систем критично знати не лише те, чи витримає конструкція навантаження, а й як саме вона поводиться в реальному польоті.

Чим раніше інженери отримують такі дані, тим менше доводиться покладатися виключно на комп’ютерні моделі.

Цікаво, що зібрана під час випробування аеродинамічна інформація може бути корисною не лише для W93. Sandia зазначає, що отримані дані також можуть покращити моделювання інших швидкісних та гіперзвукових систем.

Цікавий факт

США вже десятиліттями підтримують працездатність ядерного арсеналу без проведення повномасштабних підземних ядерних вибухів. Саме тому комп’ютерне моделювання, стендові експерименти та льотні випробування без ядерного заряду мають особливе значення для американської програми модернізації.