Page 12 - 1401032ISSUE32.pdf

haar activiteiten een boost te geven. In september heeft DARPA (Defense
Advanced Research Projects Agency van het Pentagon) met succes een hy­
persoon wapen getest dat in staat is om snelheden van Mach 5 te bereiken.
Deze demonstraties van het hypersonic airbreathing weapon concept
(HAWC) waren de eerste testen na het echec met de X-51. Ook de investe­
ringen zijn fors opgeschroefd: van 340 miljoen dollar in 2016 naar 3,5 miljard
momenteel.

Ook in enkele andere landen worden hypersone wapens ontwikkeld of zijn
er plannen daartoe. India ontwikkelt de Brahmos-II in samenwerking met
Rusland, en landen als Frankrijk en Australië streven kennelijk ook naar de
technologie. Zo wordt in Australië al decennialang veel onderzoek gedaan
naar geavanceerde voortstuwing zoals scramjets.
India ontwikkelt de Brahmos-II in samenwerking met Rusland. Foto: Indian Navy
Technische uitdagingen
Ondanks de berichten uit China en Rusland over succesvolle testen en het
reeds in operationeel gebruik hebben van hypersone wapens, is het toch
lastig om die claims te verifiëren. Rusland test haar hypersone wapens in het
Russische deel van het Noordpoolgebied, een gebied dat door satellieten
moeilijk te volgen is. China laat weinig los over haar ontwikkelingen, de
militaire aard van de testvlucht in augustus werd zelfs ontkend.

Om hypersone wapens ook daadwerkelijk operationeel te krijgen, zijn er nog
wel enkele technische uitdagingen, te overwinnen. Eén daarvan betreft de
verhitting van het air frame. Door de zeer hoge snelheden die het wapen
kan bereiken, zal er continu een hoge warmtebelasting op de huid en
structuur van het wapen uitgeoefend worden. Er is dan maar weinig extra
belasting nodig om tot uiteenvallen te leiden. Dit is eerder al bij testen gebeurt
met het HTV-2 testvoertuig dat DARPA in 2010 ontwikkelde. Ook is dit effect
al veel eerder gedemonstreerd bij de Columbia Spaceshuttle, met catastro­
fale gevolgen. Deze verminderde robuustheid kan onderschepping iets
makkelijker maken. Een bijna-treffer of een inslag van een klein fragment
zou bijvoorbeeld al voldoende zijn om het hypersone wapen uit te schakelen,
dan wel van zijn doel af te houden.

Vaak worden ook de prestaties van de huidige scramjets overschat. Door de
korte verblijftijd van het brandstof-luchtmengsel in de verbrandingskamer, Een belangrijke technische uitdaging betreft de verhitting van het air frame.
en de gevoeligheid van de inlaat voor veranderende vluchtcondities, zien de Afbeelding: Wikimedia Commons, DARPA
huidige praktische scramjets zich beperkt tot Mach 5 en flauwe bochten, in
plaats van Mach 8 en sterke manoeuvres. Technische ontwikkelingen die hier
verbetering kunnen aanbrengen zijn nog in volle gang, en beslaan adaptie­
ve inlaten, brandstofinjectie vóór de inlaat, praktische opslag van waterstof, Space based infraroodsensoren kunnen
of de eerdergenoemde rotating detonation verbrandingskamers.
het hypersone wapen al snel na lancering
Verdediging en tegenmaatregelen
Hoewel het dus mogelijk nog even kan duren voordat de ‘onverslaanbare’ oppikken
hypersone wapens op het strijdtoneel worden ingezet, is het wel zaak om
snelle stappen te zetten in de verdediging daartegen. Dit is uiteraard een
flinke uitdaging. De reactietijden voor een tijdige onderschepping zijn immers
zeer kort. Daarnaast maakt de manoeuvreerbaarheid, in het bijzonder van
de hypersone kruisraketten, tracking door sensoren en interceptie door
wapens zeer lastig. Ook de steile dijkvlucht in de eindfase kan een probleem
voor huidige sensoren op schepen zijn, die vaak tegen een beperking in
elevatiehoek aanlopen.

Wat is dan wel mogelijk?
Een enkele sensor zal geen soelaas bieden bij tijdige detectie en tracking. De
oplossing moet worden gezocht in een netwerk aan sensoren. Daarbij zijn
ook space based sensoren van belang, met name infraroodsensoren. Door
de hitteopwekking van hypersone wapens kan dit soort sensoren, indien in
de ruimte gestationeerd, het hypersone wapen al snel na lancering oppikken.
Ook tactische datalinks zijn van belang. Deze kunnen in een netwerk van
sensoren ervoor zorgen dat snelle en accurate sensorfusie, trackcorrelatie en
driehoeksmeting wordt gerealiseerd. Door de korte reactietijden is het im­
mers zaak om snel veel data met een hoge nauwkeurigheid te kunnen uit­
wisselen in het netwerk.

Voor het uiteindelijk kunnen onderscheppen van hypersone wapens
zijn interceptors nodig die lang een hoge snelheid kunnen volhouden en
tevens manoeuvreerbaarheid van hypersone wapens kunnen evenaren. Dit
vereist een combinatie van (sc)ramjet voortstuwing (efficiënte hoge snelheid)
en lichtgewicht air frame (manoeuvres). Ook laserwapens kunnen een rol Artist impression van een space based laser. Afbeelding: Picryl

12

Armex | december 2021