Neuvěřitelně rychlá, smrtelně přesná a neexistuje proti ní žádná obrana. To je ruská střela Kinžal, o které je hodně slyšet. Ano, poprvé v historii válečného střetu zaútočily hyperzvukové zbraně. Stalo se tak na Ukrajině v polovině března tohoto roku, když ruské letouny MiG-31D odpálily střely Ch-47M2 Kinžal (Dýka) na velký podzemní sklad raket a letecké munice ukrajinských jednotek v obci Děljatyn v Ivanofrankivské oblasti. Hypersonická raketa Kinžal byla poprvé odpálena z letounu MiG-31K ze syrské letecké základny Hmímín na pozemní cíl v červnu 2021. Tehdy šlo však spíše o cvičný výstřel. Teprve použitím Kinžalů na Ukrajině Rusko jasně demonstrovalo, že tyto zbraně nejen má, ale je schopno je také použít. O tom, že Rusko vyvinulo a vyvíjí hyperzvukové střely, se ví už několik let a použití Kinžalů na Ukrajině jen potvrdilo schopnost jejich tzv. operačního nasazení v reálných bojových podmínkách. Mimo Kinžaly odpalované ze stíhaček disponuje Rusko též protilodními hypersonickými střelami s plochou dráhou letu 3M22 Zircon a strategickou hypersonickou mezikontinentální střelou Avangard. Technologie hypersonických zbraní je považována za největší pokrok během posledních desetiletí ve vývoji raket. Specifikou těchto zbraní je především kombinace rychlosti větší než Mach 5 [Machovo číslo (Ma) udává poměr rychlosti pohybu tělesa určitým prostředím k rychlosti šíření zvuku v témže prostředí, zjednodušeně řečeno vyjadřuje násobek rychlosti zvuku; pro ilustraci: u zemského povrchu odpovídá 1 Ma rychlosti asi 1 225 km/h (340,3 m/s), ve stratosféře pak rychlosti 1 060 km/h — pozn. red.] a manévrovatelnosti, kvůli které jsou protiraketovou obranou v podstatě nezasažitelné. I američtí odborníci konstatují, že proti této skupině zbraní doposud neexistuje účinná obrana. Díky velmi vysoké rychlosti, pohybu v atmosféře a schopnosti manévrování jsou hypersonické střely současnými systémy protiraketové obrany prakticky nezachytitelné. Výkony současných družic varovného systému, byť je mají USA velmi sofistikované, či radarů k tomuto účelu nepostačují a je potřeba je v mnohém zdokonalit. U střel s architekturou kluzáků je pak problém především v nízkém tepelném vyzařování, podobně jako u stealth letounů, zde způsobené malým třením tělesa o řídkou atmosféru. K tomu přidejme vysokou rychlost a malé rozměry těchto objektů. Vlivem atmosférického tření je však konstrukce přesto vystavena extrémnímu zahřívání, a proto vyžaduje použití ušlechtilých, tepelně odolných materiálů. Levnou záležitostí tedy rozhodně nejsou. Pravda, tzv. hypersonické zbraně vyvíjí řada zemí, především USA a Čína, dále Japonsko, Austrálie a Francie, včetně rozvojových (Indie), ale ukazuje se, že Rusko je v tomto směru nejdále. Řada odborníků naznačuje, že hypersonické zbraně mohou v důsledku svých vlastností změnit charakter válek — bohužel v negativním smyslu. Jejich nezasažitelnost totiž může útočníka vést k přesvědčení, že napadený nebude mít čas na odvetný úder. Dosud platilo, že např. v případě globálního konfliktu dávalo odpálení strategických jaderných raket obránci šanci odpovědět tímtéž zničujícím úderem, na což měl cca 20 minut do dopadu prvních hlavic. Útočník by tak „přežil“ maximálně o 20 minut déle než napadený. Jistota vzájemného zničení (MAD — mutually assured destruction) proto zatím „držela ruce od tlačítek start“ v uctivé vzdálenosti. S hypersoniky toto pravidlo bohužel přestává platit, protože čas na odpověď se zkracuje na minimum. Hypersonické střely mohou dosáhnout vrchní části atmosféry a tam letět mimo dosah stávajících systémů protivzdušné obrany, připravené k finálnímu úderu. Obrana tak nebude mít čas zareagovat. Extrémně přesné, rychlé, obratné a odolné hypersonické střely by teoreticky mohly zasáhnout cíl kdekoliv ve světě během několika minut. A to je právě ten problém. Pokud mají lidé na klíčových velitelských postech na své rozhodnutí jen velice omezený čas, klesá tím jejich schopnost správě analyzovat přicházející útok. Pod vlivem stresu se mohou špatně rozhodnout a omylem vyvolat zničující válku. Atomovou válku...
Hypersoniky — od ramjetu po scramjet
Zbraň nebo letoun můžeme označit jako hypersonické, pohybují-li se rychlostí alespoň Mach 5, což je jak známo pětinásobek rychlosti zvuku. Nejrychlejší známá hypersonická zbraň (Avangard) se pohybuje rychlostí až Mach 27 (v atmosféře tedy 33 345 km/h), přičemž vzdušná vzdálenost mezi Moskvou a New Yorkem je 7 284 km... Avangard odpálený z okolí hlavního města Ruska by tedy v USA byl za pouhé 4,5 minuty. Hypersonické kluzáky, jako je právě např. Avangard, mohou prolétat i kosmickým prostorem ve výškách okolo 100 km. Většinou však celý jejich let probíhá v atmosféře, když tzv. „klouzají“ po jejím horním okraji. Předpokládá se, že z výšek 40 až 60 km mohou následným střemhlavým letem zasáhnout cíl. K pohonu zpravidla používají kombinaci raketového urychlovače a náporových motorů (ramjet), resp. varianty scramjet s nadzvukovým spalováním, což umožňuje dosažení kýžených hyperzvukových rychlostí. Jde v zásadě o náporový motor, který využívá ke vhánění vzduchu (ramjet = nápor) do spalovacího prostoru vlastního dopředného pohybu motoru. Vzduch je stlačován v tzv. difuzéru, kam se vstřikuje palivo, které spolu se vzduchem hoří ve spalovací komoře. Rozšířenou tryskou pak odcházejí zplodiny ven. Zdá se to jednoduché, ale realizace tak snadná není! Náporový motor, tedy jeho princip, není žádnou novinkou. Vynalezl jej už v roce 1907 Francouz René Lorin, ale k jeho využití přes řadu téměř úspěšných pokusů (zejména v Německu za II. světové války, viz např. suborbitální bombardér Silver Bird Eugena Sängera [původem z české Prosečnice u Chomutova] či Škoda-Kauba) vedla dlouhá cesta. Mimochodem, pradědečkem těchto motorů je pulzační náporový motor střely Fieseler Fi 103 známé jako V-1. Velmi blízko nasazení byl v 80. letech dvoustupňový hypersonický kos-moplán Sänger II společnosti Messerschmitt- Bölkow-Blohm (MBB), vzlé-tající pomocí ramjetových motorů rychlostí až Mach 7 do výšky 30 km. Druhý stupeň by po oddělení zrychlil pomocí běžného raketového motoru a dosáhl by oběžné dráhy. Mateřský letoun by se vracel jako klasický letoun zpět na Zemi. Počítalo se i s jeho využitím pro osobní interkontinentální dopravu s až třemi stovkami pasažérů. Na přelomu 50. a 60. let dosáhli zajímavých výsledků Sověti s kolmo startující dvoustupňovou mezikontinentální střelou Burja vyvíjenou u Lavočkinů. S motorem ramjet ve 2 stupni dosahovala rychlosti Mach 3, výšky kolem 30 km a doletu až 8 tisíc km. Projekt po 14 úspěšných startech vyzrál až do možného operačního nasazení, ale sovětské vedení raději vsadilo na klasickou raketu R7 Sergeje Koroljova, známou dnes jako Vostok/ /Sojuz. Ramjety mají teoretický rozsah rychlostí 1—6 Ma, zatímco u scramjetů by měly teoreticky dosahovat 12—24 Ma. Varianta scramjet (supersonic combustion ramjet) je tedy hypersonickou variantou ramjetu. Ukazuje se, že teprve při hypernadzvukových rychlostech začíná být náporový motor efektivně využitelný a lze s ním dosáhnou rychlosti přes 25 Ma. Jako palivo většinou používají vodík. Stejně jako ramjety nemají scramjety (na rozdíl od běžných tryskových motorů) žádné pohyblivé části uvnitř motoru. Na první pohled jsou tedy koncepčně jednoduché, ovšem jejich skutečná implementace byla dlouho omezena extrémními technickými požadavky. Aerodynamický odpor při hypersonickém letu v atmosféře je obrovský a teploty zjištěné v nosiči a motoru jsou mnohem vyšší než teplota okolního vzduchu. Proto hypersoniky vyžadují nové materiály, které lépe snášejí vysoké teploty, což ale prodražuje jejich vývoj a výrobu.
Ruské hypersoniky ve výzbroji
Až donedávna zůstávaly ruské hypersonické střely přísně střeženým tajemstvím. Nicméně prezident Putin se netajil tím, že Rusko do těchto zbraní mohutně investovalo v reakci na odstoupení USA od smlouvy o omezení protiraketových systémů ABM (někdy označovanou ABMT — Anti-Ballistic Missile Treaty) v roce 2002 a na modernizaci strategického systému protiraketové obrany USA, mj. i v Evropě (viz např. rozmístění protiraketového a protisatelitního pozemního systému Aegis Ashore Missile Defense System v rumunském Deveselu a v Polsku. Tento pozemní systém byl původně v 80. letech vyvinut pro americké námořnictvo k ochraně svazů letadlových lodí. Mj. je schopný odpalovat i křižující střely Tomahawk. „Neporazitelná“ hypersonická střela Ch-47M2 Kinžal, o které se nyní nejvíce mluví, je v zásadě odvozena od rakety krátkého doletu Iskander. Jde o protizemní střelu s doletem až 2 000 km vypouštěnou z letadla MiG-31K. Dosahuje rychlosti Mach 10. Podle ruských zdrojů začalo testování v prosinci 2017. První úspěšný test proběhl v březnu 2018. Okamžiku bojového nasazení se dočkala až 18. března 2022. Kinžal Rusko tedy představilo před čtyřmi lety, ale pro NATO byla dlouho záhadou. Dnes se ví, že je neuvěřitelně rychlá, smrtelně přesná a zatím se zdá, že neexistuje nic, co by ji mohlo zastavit. Přesto podle některých odborníků není typickým představitelem hypersonických střel, ale jde spíše o ze vzduchu odpalovanou balistickou raketu. Nicméně navrženou tak, aby překonala všechny známé či plánované americké systémy protivzdušné a protiraketové obrany, jako jsou Patriot, THAAD a citovaný Aegis. První stupeň střely je totožný se známými balistickými raketami krátkého doletu Iskander, navigační systém též využívá inerciální navigaci, globální družicový polohový systém GLONASS (глобальная навигационная спутниковая система) a radar. Má být schopna zasáhnout cíl s odchylkou 2—5 m. Kinžaly mohou letět až desetinásobkem rychlosti zvuku, tedy 12 347 km/h (pro srovnání, americká podzvuková střela s plochou dráhou letu Tomahawk dosahuje rychlostí přibližně 885 km/h). Dolet střely je 2 000 km, pokud ji nese stíhačka MiG-31K, a 3 000 km, pokud ji nese nadzvukový bombardér s měnitelnou geometrií křídel Tu-22M3 Backfire. Na Ukrajině nasazený nosič Kinžalu MiG-31K (v kódu NATO: Foxhound) je původně dvoumístná, těžká nadzvuková, tzv. záchytná stíhačka z 80. let, určená k boji proti americkým bombardérům a křižujícím střelám. Připomeňme si také, že MiG-31D byla experimentální verzí nosiče rakety Vimpel určené k sestřelu satelitů na nízkých drahách (viz TT 2022/2). Letka MiGů-31K či MiGů-31BM schopných nést hypersonickou střelu Ch-47M2 Kinžal byla převelena do ruské Kaliningradské enklávy ještě před vypuknutím bojů. Letoun dosahující i na dnešní poměry vynikající rychlosti až 3 000 km/h vystoupá do výšky 15—20 km, kde pak s pomocí dostatečné rychlosti odpaluje hypersonickou střelu. Během několika sekund po odpálení zrychlí Kinžal na hypersonickou rychlost. Ve všech fázích letu ale hlavně dokáže provádět nepředvídatelné manévry, takže je pro protivzdušnou obranu obtížné střelu nejen odhalit, ale téměř nemožné je ji zachytit a zneškodnit. Vzhledem k tomu, že je 3× těžší a téměř 12× rychlejší než Tomahawk, má Kinžal více než 432× větší kinetickou energii (~17,3 GJ, což samo o sobě odpovídá energii výbušniny 4 100 kg TNT). A to může nést jak konvenční, tak jadernou nálož.
Avangardy hrozí
Další hypersonickou zbraní vyvinutou v posledních letech v Rusku je Avangard — raketovým nosičem vynášený kluzák s mezikontinentálním dosahem, schopný nést konvenční nebo jadernou munici. Jde o skutečně avantgardní zbraň, která zatím nemá srovnání. Podle analýzy z otevřených zdrojů, již provedla společnost Jane‘s, je Avangard čistě klouzavý prostředek bez vlastní pohonné jednotky. Při přiblížení k cíli je kluzák údajně schopen ostrých vysokorychlostních horizontálních a vertikálních úhybných manévrů, což jej podle ruských představitelů činí „nezranitelným vůči jakékoliv protiraketové obraně“. Systém byl vyvíjen od 90. let a letové zkoušky Avangardu (v té době nazývaného JU-71 a JU-74) proběhly mezi únorem 2015 a červnem 2016 pomocí modifikovaných, starších mezikontinentálních raket UR-100UTTKh či R-36M2, vypouštěných z Dombarovské raketové základny v Orenburské oblasti. Do výzbroje byl Avangard zaveden v prosinci 2019. Není bez zajímavosti, že nosičem hypersoniku jsou v zásadě verze strategické rakety UR-100N, známé také jako SS-19 Stiletto, vyvinuté v 70. letech pod vedením konstruktéra Vladimíra Čelomeje. Navazují na starší UR-100, které pomohly tehdejšímu SSSR k vyrovnání strategické převahy USA. Vylepšená verze UR- 100NUTTKh (v kódu NATO SS-19 Mod 3) může nést až 6 nukleárních hlavic anebo jeden hypersonický kluzák Avangard. Po rozpadu Sovětského svazu zůstalo v Rusku 170 těchto raket a na nově vzniklé nezávislé Ukrajině 130 kusů. Ty však Ukrajina na základě dohody o nejaderném statutu Rusku předala. V roce 2018 měla ruská strategická raketová vojska mezi 10 až 20 kusy těchto raket v aktivní službě. Politický vývoj nakonec vedl k přezbrojení hlavic i u znovu aktivovaných raket UR-100NUTTKh na hypersonické kluzáky Avangard. Není ale jasné, kolik nosičů má Rusko v pohotovosti, protože 13. raketová divize se sídlem v Jasném u Orenburgu obsluhuje jen dvě raketová sila s SS-19 Mod 4 s Avangardem. Sama hlavice dosahuje rychlosti až Mach 27, přičemž během letu je schopna manévrovat. Jaderná hlavice nesená kluzákem Avangard má údajně ekvivalent vyšší než 2 Mt TNT. Mnohem lepší schopnost průniku cílem než lehčím, podzvukovým střelám jí poskytuje už její hmotnost 2 000 kg. V kombinaci s rychlostí 20—27 Ma dosahuje Avangard kinetické energie 92,5—168,5 GJ, což odpovídá energii výbušniny 22 108 až 40 283 kg TNT. Může být tedy pro velké cíle smrtící i bez jaderné nálože. Paradoxní poněkud je, že některá americká média komentovala zařazení Avangardu do ruské výzbroje jako zbytečné. Ruské strategické síly mají podle nich k dispozici 486 strategických raket s 1 600 jadernými hlavicemi, což plně stačí k prolomení americké protiraketové obrany GBI (ground based interceptor), která disponuje pouze 44 antiraketovými systémy.
Zircony — ohrožení z vody
Do triády nyní operačně nasazených ruských hypersoniků patří i 3M22 Zircon — moderní protilodní střela s plochou dráhou letu, s údajnou rychlostí Mach 4—8 a doletem 300—400 km. Rusko plánuje zařazení střely i do výzbroje jaderných raketových křižníků Pjotr Velikij a Admiral Nachimov. Zircony jsou opravdu zrádné střely. Létají po nízké atmosférické balistické trajektorii tak rychle, že mohou proniknout tradičními systémy protiraketové obrany. Střela létá s pokročilým palivem, které jí podle ruských zdrojů zajišťuje dolet až 1 000 km. Je natolik rychlá, že tlak vzduchu před zbraní vytváří při jejím pohybu plazmový oblak pohlcující rádiové vlny, čímž ji činí prakticky neviditelnou pro aktivní radarové systémy. Americké systémy Aegis potřebují k zachycení příchozího útoku 8—10 s reakční doby. Za tuto dobu však Zircony urazí vzdálenost 20 km a antirakety neletí dostatečně rychle, aby je dostihly. Na moři bude moci kterákoli z 15 ruských korvet třídy Bujan nést až 25 hypersonických střel Zircon. K potopení i nejmodernější americké letadlové lodi, jakou je USS Gerald R. Ford, by přitom stačilo méně než půl tuctu těchto střel s konvenční hlavicí. Mimochodem: Indie, spolupracující s Ruskem od konce od konce 90. let na vývoji protilodní a protizemní střely s plochou dráhou letu BrahMos, odzkoušela hypersonickou střelu Brah-Mos II, odvozenou od ruského Zirkonu. Při doletu 300 km má dosahovat rychlosti Mach 7.
Co na to za „velkou louží“
Spojené státy v tomto směru lehce zaspaly. Své první hypersonické zbraně neuvedou do provozu dříve než v roce 2023. Portál Bulgarian Military odhadl zpoždění Spojených států vůči Rusku v hypersonických raketových systémech mezi pěti až devíti lety, v závislosti na typu. „Nemáme žádnou obranu, která by mohla zabránit tomu, aby byla taková zbraň použita proti nám,“ připustil generál amerického letectva John Hyten. Západní Evropa je na tom podobně, jak píše Götz Neuneck z Institutu pro výzkum míru a bezpečnostní politiku na univerzitě v Hamburku. „K dnešnímu dni neexistuje žádná protiraketová obrana proti takovým systémům.“ Nicméně víme v současnosti o ně-kolika vyvíjených amerických hypersonických letounech a střelách. Přede-vším jde o Boeing X-51 Waverider — bezpilotní letoun poháněný motorem scramjet. Během 4. úspěšného testu v květnu 2013 dosáhl rychlost Mach 5,1. Při letových testech je X-51 vynášen bombardérem B-52 do výšky asi 15 km a poté odhozen. X-51 je zpočátku hnán raketovým boosterem na přibližně Mach 4,5 (4 800 km/h). Po jeho odhození by jej scramjet Pratt & Whitney Rocketdyne SJY61 měl být schopen urychlit na letovou rychlost blízko Mach 6. Dalším projektem byl HTV-2 — kluzák bez vlastního pohonu, který měl létat rychlostí až Mach 20. Jeho testy uskutečněné v dubnu 2010 a srpnu 2011 však nebyly úspěšné. Úspěšnější se zdá být tzv. Long- Range Hypersonic Weapon — protizemní střela, kterou tvoří booster a kluzák C-HGB (Common-Hypersonic Glide Body). Od příštího roku jí mají být přezbrojeny torpédoborce třídy Zumwalt.
Čína se snaží
Čínská lidová armáda prochází rychlou modernizací a tak už i ona má ve výzbroji hypersonický kluzák. Jde o typ DF-17, dříve označovaný jako WU-14, dosahující rychlosti Mach 10. Oficiálně je ve službě od roku 2019. DF-ZF je odvozen od balistické rakety DF-17 a využívá stejného mobilního podvozku. Předpokládá se, že dosahuje rychlostí mezi Mach 5 a Mach 10. Kluzák je definován jako nosič jaderných zbraní či v konvenční variantě k provádění přesných úderů na pozemní cíle. Lze jej ale použít také jako protilodní střelu, schopnou proniknout protivzdušnou obranou americké útočné skupiny letadlových lodí. A dělá tak US NAVY vrásky na čele. /Stanislav Kužel/
