Hoe hypersonische raketten werken en de unieke bedreigingen die ze vormen – een ruimtevaartingenieur legt het uit

Rusland gebruikte op 18 maart 2022 een hypersonische raket tegen een Oekraïens wapendepot in het westen van het land. Dat klinkt misschien eng, maar de technologie die de Russen gebruikten is niet bijzonder geavanceerd. De hypersonische raketten van de volgende generatie die Rusland, China en de VS ontwikkelen, vormen echter een aanzienlijke bedreiging voor de nationale en mondiale veiligheid.

Ik ben een lucht- en ruimtevaartingenieur die ruimte- en defensiesystemen bestudeert, inclusief hypersonische systemen. Deze nieuwe systemen vormen een belangrijke uitdaging vanwege hun wendbaarheid over hun hele traject. Omdat hun vliegroutes tijdens hun reis kunnen veranderen, moeten deze raketten tijdens hun vlucht worden gevolgd.

Een tweede belangrijke uitdaging komt voort uit het feit dat ze in een ander deel van de atmosfeer opereren dan andere bestaande bedreigingen. De nieuwe hypersonische wapens vliegen veel hoger dan langzamere subsonische raketten, maar veel lager dan intercontinentale ballistische raketten. De VS en hun bondgenoten hebben geen goede trackingdekking voor deze tussenregio, net als Rusland of China.

Destabiliserend effect

Rusland heeft beweerd dat sommige van zijn hypersonische wapens een kernkop kunnen dragen. Deze verklaring alleen al is een reden tot bezorgdheid of het waar is of niet. Als Rusland dit systeem ooit tegen een vijand inzet, moet dat land beslissen over de waarschijnlijkheid dat het wapen conventioneel of nucleair is.

In het geval van de VS, als werd vastgesteld dat het wapen nucleair was, is de kans zeer groot dat de VS dit als een first strike-aanval zouden beschouwen en zouden reageren door hun kernwapens op Rusland te lossen . De hypersonische snelheid van deze wapens vergroot de precaire situatie omdat de tijd voor een diplomatieke oplossing op het laatste moment ernstig zou worden verkort.

Het is de destabiliserende invloed die moderne hypersonische raketten vertegenwoordigen, dat is misschien wel het grootste risico dat ze vormen. Ik geloof dat de VS en hun bondgenoten snel hun eigen hypersonische wapens moeten inzetten om andere landen zoals Rusland en China aan de onderhandelingstafel te krijgen om een ​​diplomatieke benadering te ontwikkelen voor het beheer van deze wapens.

Wat is ?

Het beschrijven van een voertuig als hypersonisch betekent dat het veel sneller vliegt dan de geluidssnelheid, namelijk 761 mijl per uur (1225 kilometer per uur) op zeeniveau en 663 mph (1067 km/u) op 35.000 voet (10.668 meter) waar passagiersvliegtuigen vliegen . Passagiersvliegtuigen reizen met iets minder dan 600 mph (966 km/u), terwijl hypersonische systemen werken met snelheden van 3.500 mph (5.633 km/u) – ongeveer 1,6 kilometer per seconde – en hoger.

Hypersonische systemen zijn al tientallen jaren in gebruik. Toen John Glenn in 1962 terugkeerde naar de aarde van de eerste Amerikaanse bemande vlucht rond de aarde , kwam zijn capsule met hypersonische snelheid de atmosfeer binnen. Alle intercontinentale ballistische raketten in de nucleaire arsenalen van de wereld zijn hypersonisch en bereiken bij hun maximale snelheid ongeveer 15.000 mph (24.140 km/u), of ongeveer 4 mijl (6,4 km) per seconde.

ICBM’s worden gelanceerd op grote raketten en vliegen vervolgens op een voorspelbaar traject dat ze uit de atmosfeer de ruimte in brengt en vervolgens weer terug de atmosfeer in. De nieuwe generatie hypersonische raketten vliegt erg snel, maar niet zo snel als ICBM’s. Ze worden gelanceerd op kleinere raketten die ze binnen de bovenloop van de atmosfeer houden.

Drie soorten hypersonische raketten

Er zijn drie verschillende soorten niet-ICBM hypersonische wapens: aeroballistische, glijdende voertuigen en kruisraketten. Een hypersonisch aeroballistisch systeem wordt uit een vliegtuig gedropt, met behulp van een raket versneld tot hypersonische snelheid en volgt dan een ballistisch, dat wil zeggen niet-aangedreven, traject. Het systeem dat Russische troepen gebruikten om Oekraïne aan te vallen, de Kinzhal , is een aero-ballistische raket. De technologie bestaat al sinds ongeveer 1980.

Een hypersonisch glijvoertuig wordt op een raket naar grote hoogte gestuwd en glijdt vervolgens naar zijn doel, onderweg manoeuvrerend. Voorbeelden van hypersonische glijvoertuigen zijn het Chinese Dongfeng-17 , het Russische Avangard en het Conventional Prompt Strike -systeem van de Amerikaanse marine. Amerikaanse functionarissen hebben hun bezorgdheid geuit over het feit dat China’s hypersonische voertuigtechnologie verder gevorderd is dan het Amerikaanse systeem.

Een hypersonische kruisraket wordt door een raket opgevoerd tot hypersonische snelheid en gebruikt vervolgens een luchtademende motor, een scramjet genaamd , om die snelheid aan te houden. Omdat ze lucht in hun motoren opnemen, hebben hypersonische kruisraketten kleinere lanceerraketten nodig dan hypersonische glijvoertuigen, wat betekent dat ze minder kosten en vanaf meer plaatsen kunnen worden gelanceerd. Hypersonische kruisraketten zijn in ontwikkeling door China en de VS De VS hebben naar verluidt in maart 2020 een testvlucht uitgevoerd met een scramjet hypersonische raket.

Moeilijk te verdedigen tegen

De belangrijkste reden waarom landen deze hypersonische wapens van de volgende generatie ontwikkelen, is hoe moeilijk ze te verdedigen zijn vanwege hun snelheid, manoeuvreerbaarheid en vliegroute. De VS beginnen een gelaagde benadering te ontwikkelen voor de verdediging tegen hypersonische wapens, waaronder een constellatie van sensoren in de ruimte en nauwe samenwerking met belangrijke bondgenoten . Deze aanpak is waarschijnlijk erg duur en duurt vele jaren om te implementeren.

Met al deze activiteiten op het gebied van hypersonische wapens en de verdediging daartegen, is het belangrijk om de bedreiging die ze vormen voor de nationale veiligheid te beoordelen. Hypersonische raketten met conventionele, niet-nucleaire kernkoppen zijn vooral nuttig tegen hoogwaardige doelen, zoals een vliegdekschip. Het kunnen uitschakelen van een dergelijk doelwit kan een aanzienlijke impact hebben op de uitkomst van een groot conflict.

Hypersonische raketten zijn echter duur en zullen daarom waarschijnlijk niet in grote hoeveelheden worden geproduceerd. Zoals blijkt uit het recente gebruik door Rusland, zijn hypersonische wapens niet per se een zilveren kogel die een conflict beëindigt.