Hypersonic Weapons Arms Race
Why in News: China tested a nuclear-capable hypersonic missile in August 2021 that circled the globe before speeding towards its target, demonstrating an advanced space capability that caught U.S. intelligence by surprise.
However, China has denied that it was nuclear capable.
What are hypersonic weapons?
They are manoeuvrable weapons that can fly at speeds in excess of Mach 5, five times the speed of sound.
Ballistic missiles, though much faster, follow a fixed trajectory and travel outside the atmosphere to re-enter only near impact.
On the contrary, hypersonic weapons travel within the atmosphere and can manoeuvre midway.
The above capabilities combined with their high speeds makes their detection and interception extremely difficult.
This means that radars and air defences cannot detect them till they are very close and little time to react.
There are two classes of hypersonic weapons:
Hypersonic glide vehicles (HGV): These are launched from a rocket before gliding to a target
Hypersonic cruise missiles (HCM): These are powered by high-speed, air-breathing engines, or scramjets, after acquiring their target.
Hypersonic missiles are a new class of threat because they are capable both of manoeuvring and of flying faster than 5,000 kms per hour, which would enable such missiles to penetrate most missile defences and to further compress the timelines for response by a nation under attack.
What is the status of Chinese and Russian programmes and where does the U.S. stand?
In early October 2021, Russia announced that it had successfully test launched a Tsirkon hypersonic cruise missile from Barents Sea which hit a target 350 kms away.
Talking of the test in November, Russian President Vladimir Putin declared that the tests were almost complete and the Russian Navy would start receiving them in 2022.
While the U.S. has active hypersonic development programmes but it was lagging behind China and Russia because most U.S. hypersonic weapons, in contrast to those in Russia and China, are not being designed for use with a nuclear warhead.
As a result, U.S. hypersonic weapons will likely require greater accuracy and will be more technically challenging to develop than nuclear- armed Chinese and Russian systems.
The U.S. is now looking to accelerate its own programmes, though it is unlikely to field an operational system before 2023.
The Pentagon’s budget request for hypersonic research for financial year 2022 is $3.8 billion, up from the $3.2 billion it requested a year earlier. The Missile Defence Agency additionally requested $247.9 million for hypersonic defence.
What is the status of development by other countries?
Number of other countries - including Australia, India, France, Germany, and Japan are also developing hypersonic weapons technology.
India operates approximately 12 hypersonic wind tunnels and is capable of testing speeds of up to Mach 13.
Reportedly, India is also developing an indigenous, dual-capable hypersonic cruise missile as part of its Hypersonic Technology Demonstrator Vehicle (HSTDV) program and successfully tested a Mach 6 scramjet in June 2019 and September 2020.
In a scramjet engine, air goes inside the engine at supersonic speed and comes out at hypersonic speeds.
DRDO had said after the test in 2020, many critical technologies such as aerodynamic configuration for hypersonic manoeuvres, use of scramjet propulsion for ignition and sustained combustion at hypersonic flow, thermo structural characterisation of high temperature materials, separation mechanism at hypersonic velocities have been validated.
Is Hypersonic a game changer in arms race?
Debunking some of the claims surrounding hypersonic weapons, Physicists David Wright and Cameron Tracy argued that hypersonic weapons “may have advantages in certain scenarios, but by no means do they constitute a revolution.”
According to these Physicists, many of the claims about hypersonic weapons are exaggerated or simply false.
And yet the widespread perception that hypersonic weapons are a game-changer has increased tensions among the U.S., Russia and China, driving a new arms race and escalating the chances of conflict.
Conclusion : Given the rising tensions between the U.S., China and Russia as also the worsening geopolitical situation worldwide, the focus for hypersonic weapons is only set to accelerate more countries to invest significant resources in their design and development.
Connecting the dots
Integrated Guided Missile program of India
Scramjet Engine
.jpg "Hypersonic Weapons Arms Race Why in News: China tested a nuclear-capable hypersonic missile in August 2021 that circled the globe before speeding towards its target, demonstrating an advanced space capability that caught U.S. intelligence by surprise. However, China has denied that it was nuclear capable. What are hypersonic weapons? They are manoeuvrable weapons that can fly at speeds in excess of Mach 5, five times the speed of sound. Ballistic missiles, though much faster, follow a fixed trajectory and travel outside the atmosphere to re-enter only near impact. On the contrary, hypersonic weapons travel within the atmosphere and can manoeuvre midway. The above capabilities combined with their high speeds makes their detection and interception extremely difficult. This means that radars and air defences cannot detect them till they are very close and little time to react. There are two classes of hypersonic weapons: Hypersonic glide vehicles (HGV): These are launched from a rocket before gliding to a target Hypersonic cruise missiles (HCM): These are powered by high-speed, air-breathing engines, or scramjets, after acquiring their target. Hypersonic missiles are a new class of threat because they are capable both of manoeuvring and of flying faster than 5,000 kms per hour, which would enable such missiles to penetrate most missile defences and to further compress the timelines for response by a nation under attack. What is the status of Chinese and Russian programmes and where does the U.S. stand? In early October 2021, Russia announced that it had successfully test launched a Tsirkon hypersonic cruise missile from Barents Sea which hit a target 350 kms away. Talking of the test in November, Russian President Vladimir Putin declared that the tests were almost complete and the Russian Navy would start receiving them in 2022. While the U.S. has active hypersonic development programmes but it was lagging behind China and Russia because most U.S. hypersonic weapons, in contrast to those in Russia and China, are not being designed for use with a nuclear warhead. As a result, U.S. hypersonic weapons will likely require greater accuracy and will be more technically challenging to develop than nuclear- armed Chinese and Russian systems. The U.S. is now looking to accelerate its own programmes, though it is unlikely to field an operational system before 2023. The Pentagon’s budget request for hypersonic research for financial year 2022 is $3.8 billion, up from the $3.2 billion it requested a year earlier. The Missile Defence Agency additionally requested $247.9 million for hypersonic defence. What is the status of development by other countries? Number of other countries - including Australia, India, France, Germany, and Japan are also developing hypersonic weapons technology. India operates approximately 12 hypersonic wind tunnels and is capable of testing speeds of up to Mach 13. Reportedly, India is also developing an indigenous, dual-capable hypersonic cruise missile as part of its Hypersonic Technology Demonstrator Vehicle (HSTDV) program and successfully tested a Mach 6 scramjet in June 2019 and September 2020. In a scramjet engine, air goes inside the engine at supersonic speed and comes out at hypersonic speeds. DRDO had said after the test in 2020, many critical technologies such as aerodynamic configuration for hypersonic manoeuvres, use of scramjet propulsion for ignition and sustained combustion at hypersonic flow, thermo structural characterisation of high temperature materials, separation mechanism at hypersonic velocities have been validated. Is Hypersonic a game changer in arms race? Debunking some of the claims surrounding hypersonic weapons, Physicists David Wright and Cameron Tracy argued that hypersonic weapons “may have advantages in certain scenarios, but by no means do they constitute a revolution.” According to these Physicists, many of the claims about hypersonic weapons are exaggerated or simply false. And yet the widespread perception that hypersonic weapons are a game-changer has increased tensions among the U.S., Russia and China, driving a new arms race and escalating the chances of conflict. Conclusion : Given the rising tensions between the U.S., China and Russia as also the worsening geopolitical situation worldwide, the focus for hypersonic weapons is only set to accelerate more countries to invest significant resources in their design and development. Connecting the dots Integrated Guided Missile program of India Scramjet Engine हाइपरसोनिक हथियार शस्त्र दौड़ समाचार में क्यों: चीन ने अगस्त 2021 में एक परमाणु-सक्षम हाइपरसोनिक मिसाइल का परीक्षण किया, जिसने अपने लक्ष्य की ओर गति करने से पहले दुनिया का चक्कर लगाया, एक उन्नत अंतरिक्ष क्षमता का प्रदर्शन किया जिसने अमेरिकी खुफिया जानकारी को आश्चर्यचकित कर दिया। हालांकि, चीन ने इस बात से इनकार किया है कि वह परमाणु सक्षम है। हाइपरसोनिक हथियार क्या हैं? वे युद्धाभ्यास योग्य हथियार हैं जो ध्वनि की गति से पांच गुना अधिक मच 5 से अधिक गति से उड़ सकते हैं। बैलिस्टिक मिसाइलें, हालांकि बहुत तेज होती हैं, एक निश्चित प्रक्षेपवक्र का अनुसरण करती हैं और केवल निकट प्रभाव में फिर से प्रवेश करने के लिए वातावरण के बाहर यात्रा करती हैं। इसके विपरीत, हाइपरसोनिक हथियार वातावरण के भीतर यात्रा करते हैं और बीच में ही पैंतरेबाज़ी कर सकते हैं। उपरोक्त क्षमताएं उनकी उच्च गति के साथ संयुक्त रूप से उनकी पहचान और अवरोधन को अत्यंत कठिन बना देती हैं। इसका मतलब यह है कि रडार और वायु रक्षा उन्हें तब तक नहीं पहचान सकते जब तक कि वे बहुत करीब न हों और प्रतिक्रिया करने के लिए बहुत कम समय हो। हाइपरसोनिक हथियारों के दो वर्ग हैं: हाइपरसोनिक ग्लाइड वाहन (HGV): लक्ष्य पर ग्लाइडिंग करने से पहले इन्हें रॉकेट से प्रक्षेपित किया जाता है हाइपरसोनिक क्रूज मिसाइल (HCM): ये अपने लक्ष्य को प्राप्त करने के बाद उच्च गति, वायु-श्वास इंजन या स्क्रैमजेट द्वारा संचालित होती हैं। हाइपरसोनिक मिसाइलें खतरे का एक नया वर्ग हैं क्योंकि वे युद्धाभ्यास और 5,000 किमी प्रति घंटे से अधिक तेज उड़ान भरने में सक्षम हैं, जो ऐसी मिसाइलों को अधिकांश मिसाइल रक्षा में घुसने और हमले के तहत एक राष्ट्र द्वारा प्रतिक्रिया के लिए समय सीमा को और कम करने में सक्षम बनाती हैं। चीनी और रूसी कार्यक्रमों की स्थिति क्या है और यू.एस. कहां खड़ा है? अक्टूबर 2021 की शुरुआत में, रूस ने घोषणा की कि उसने बार्ट्स सी से एक त्सिरकोन हाइपरसोनिक क्रूज मिसाइल का सफलतापूर्वक परीक्षण किया है, जिसने 350 किलोमीटर दूर एक लक्ष्य को मारा। नवंबर में परीक्षण की बात करते हुए, रूसी राष्ट्रपति व्लादिमीर पुतिन ने घोषणा की कि परीक्षण लगभग पूरे हो चुके हैं और रूसी नौसेना 2022 में उन्हें प्राप्त करना शुरू कर देगी। जबकि अमेरिका के पास सक्रिय हाइपरसोनिक विकास कार्यक्रम हैं, लेकिन यह चीन और रूस से पिछड़ रहा था क्योंकि रूस और चीन के विपरीत अधिकांश अमेरिकी हाइपरसोनिक हथियारों को परमाणु हथियार के साथ उपयोग के लिए डिज़ाइन नहीं किया जा रहा है। नतीजतन, अमेरिकी हाइपरसोनिक हथियारों को अधिक सटीकता की आवश्यकता होगी और परमाणु-सशस्त्र चीनी और रूसी प्रणालियों की तुलना में विकसित करने के लिए तकनीकी रूप से अधिक चुनौतीपूर्ण होगा। अमेरिका अब अपने स्वयं के कार्यक्रमों में तेजी लाने की कोशिश कर रहा है, हालांकि 2023 से पहले एक परिचालन प्रणाली को लागू करने की संभावना नहीं है। वित्तीय वर्ष 2022 के लिए हाइपरसोनिक अनुसंधान के लिए पेंटागन का बजट अनुरोध $3.8 बिलियन है, जो एक साल पहले अनुरोध किए गए $3.2 बिलियन से अधिक है। मिसाइल रक्षा एजेंसी ने भी हाइपरसोनिक रक्षा के लिए $247.9 मिलियन का अनुरोध किया। अन्य देशों द्वारा विकास की स्थिति क्या है? ऑस्ट्रेलिया, भारत, फ्रांस, जर्मनी और जापान सहित कई अन्य देश भी हाइपरसोनिक हथियार प्रौद्योगिकी विकसित कर रहे हैं। भारत लगभग 12 हाइपरसोनिक पवन सुरंगों का संचालन करता है और 13 मच तक की गति का परीक्षण करने में सक्षम है। कथित तौर पर, भारत अपने हाइपरसोनिक टेक्नोलॉजी डिमॉन्स्ट्रेटर व्हीकल (HSTDV) कार्यक्रम के हिस्से के रूप में एक स्वदेशी, दोहरे सक्षम हाइपरसोनिक क्रूज मिसाइल भी विकसित कर रहा है और जून 2019 और सितंबर 2020 में मैक 6 स्क्रैमजेट का सफलतापूर्वक परीक्षण किया। स्क्रैमजेट इंजन में, हवा सुपरसोनिक गति से इंजन के अंदर जाती है और हाइपरसोनिक गति से बाहर आती है। डीआरडीओ ने कहा था कि 2020 में परीक्षण के बाद, हाइपरसोनिक युद्धाभ्यास के लिए वायुगतिकीय विन्यास, प्रज्वलन के लिए स्क्रैमजेट प्रणोदन का उपयोग और हाइपरसोनिक प्रवाह पर निरंतर दहन, उच्च तापमान सामग्री के थर्मो संरचनात्मक लक्षण वर्णन, हाइपरसोनिक वेग पर पृथक्करण तंत्र जैसी कई महत्वपूर्ण तकनीकों को मान्य किया गया है। क्या हाइपरसोनिक हथियारों की दौड़ में गेम चेंजर है? हाइपरसोनिक हथियारों के आसपास के कुछ दावों को खारिज करते हुए, भौतिक विज्ञानी डेविड राइट और कैमरन ट्रेसी ने तर्क दिया कि हाइपरसोनिक हथियारों के \"कुछ परिदृश्यों में फायदे हो सकते हैं, लेकिन किसी भी तरह से वे एक क्रांति का गठन नहीं करते हैं।\" इन भौतिकविदों के अनुसार, हाइपरसोनिक हथियारों के बारे में कई दावे अतिरंजित या केवल झूठे हैं। और फिर भी व्यापक धारणा है कि हाइपरसोनिक हथियार एक गेम-चेंजर हैं, ने अमेरिका, रूस और चीन के बीच तनाव बढ़ा दिया है, एक नई हथियारों की दौड़ चला रहा है और संघर्ष की संभावना बढ़ रही है। निष्कर्ष: अमेरिका, चीन और रूस के बीच बढ़ते तनाव के साथ-साथ दुनिया भर में बिगड़ती भू-राजनीतिक स्थिति को देखते हुए, हाइपरसोनिक हथियारों का ध्यान केवल अधिक देशों को उनके डिजाइन और विकास में महत्वपूर्ण संसाधनों का निवेश करने के लिए गति प्रदान करने के लिए निर्धारित है। बिंदुओं को कनेक्ट करना भारत का एकीकृत निर्देशित मिसाइल कार्यक्रम स्क्रैमजेट इंजन")
हाइपरसोनिक हथियार शस्त्र दौड़
समाचार में क्यों: चीन ने अगस्त 2021 में एक परमाणु-सक्षम हाइपरसोनिक मिसाइल का परीक्षण किया, जिसने अपने लक्ष्य की ओर गति करने से पहले दुनिया का चक्कर लगाया, एक उन्नत अंतरिक्ष क्षमता का प्रदर्शन किया जिसने अमेरिकी खुफिया जानकारी को आश्चर्यचकित कर दिया।
हालांकि, चीन ने इस बात से इनकार किया है कि वह परमाणु सक्षम है।
हाइपरसोनिक हथियार क्या हैं?
वे युद्धाभ्यास योग्य हथियार हैं जो ध्वनि की गति से पांच गुना अधिक मच 5 से अधिक गति से उड़ सकते हैं।
बैलिस्टिक मिसाइलें, हालांकि बहुत तेज होती हैं, एक निश्चित प्रक्षेपवक्र का अनुसरण करती हैं और केवल निकट प्रभाव में फिर से प्रवेश करने के लिए वातावरण के बाहर यात्रा करती हैं।
इसके विपरीत, हाइपरसोनिक हथियार वातावरण के भीतर यात्रा करते हैं और बीच में ही पैंतरेबाज़ी कर सकते हैं।
उपरोक्त क्षमताएं उनकी उच्च गति के साथ संयुक्त रूप से उनकी पहचान और अवरोधन को अत्यंत कठिन बना देती हैं।
इसका मतलब यह है कि रडार और वायु रक्षा उन्हें तब तक नहीं पहचान सकते जब तक कि वे बहुत करीब न हों और प्रतिक्रिया करने के लिए बहुत कम समय हो।
हाइपरसोनिक हथियारों के दो वर्ग हैं:
हाइपरसोनिक ग्लाइड वाहन (HGV): लक्ष्य पर ग्लाइडिंग करने से पहले इन्हें रॉकेट से प्रक्षेपित किया जाता है
हाइपरसोनिक क्रूज मिसाइल (HCM): ये अपने लक्ष्य को प्राप्त करने के बाद उच्च गति, वायु-श्वास इंजन या स्क्रैमजेट द्वारा संचालित होती हैं।
हाइपरसोनिक मिसाइलें खतरे का एक नया वर्ग हैं क्योंकि वे युद्धाभ्यास और 5,000 किमी प्रति घंटे से अधिक तेज उड़ान भरने में सक्षम हैं, जो ऐसी मिसाइलों को अधिकांश मिसाइल रक्षा में घुसने और हमले के तहत एक राष्ट्र द्वारा प्रतिक्रिया के लिए समय सीमा को और कम करने में सक्षम बनाती हैं।
चीनी और रूसी कार्यक्रमों की स्थिति क्या है और यू.एस. कहां खड़ा है?
अक्टूबर 2021 की शुरुआत में, रूस ने घोषणा की कि उसने बार्ट्स सी से एक त्सिरकोन हाइपरसोनिक क्रूज मिसाइल का सफलतापूर्वक परीक्षण किया है, जिसने 350 किलोमीटर दूर एक लक्ष्य को मारा।
नवंबर में परीक्षण की बात करते हुए, रूसी राष्ट्रपति व्लादिमीर पुतिन ने घोषणा की कि परीक्षण लगभग पूरे हो चुके हैं और रूसी नौसेना 2022 में उन्हें प्राप्त करना शुरू कर देगी।
जबकि अमेरिका के पास सक्रिय हाइपरसोनिक विकास कार्यक्रम हैं, लेकिन यह चीन और रूस से पिछड़ रहा था क्योंकि रूस और चीन के विपरीत अधिकांश अमेरिकी हाइपरसोनिक हथियारों को परमाणु हथियार के साथ उपयोग के लिए डिज़ाइन नहीं किया जा रहा है।
नतीजतन, अमेरिकी हाइपरसोनिक हथियारों को अधिक सटीकता की आवश्यकता होगी और परमाणु-सशस्त्र चीनी और रूसी प्रणालियों की तुलना में विकसित करने के लिए तकनीकी रूप से अधिक चुनौतीपूर्ण होगा।
अमेरिका अब अपने स्वयं के कार्यक्रमों में तेजी लाने की कोशिश कर रहा है, हालांकि 2023 से पहले एक परिचालन प्रणाली को लागू करने की संभावना नहीं है।
वित्तीय वर्ष 2022 के लिए हाइपरसोनिक अनुसंधान के लिए पेंटागन का बजट अनुरोध $3.8 बिलियन है, जो एक साल पहले अनुरोध किए गए $3.2 बिलियन से अधिक है। मिसाइल रक्षा एजेंसी ने भी हाइपरसोनिक रक्षा के लिए $247.9 मिलियन का अनुरोध किया।
अन्य देशों द्वारा विकास की स्थिति क्या है?
ऑस्ट्रेलिया, भारत, फ्रांस, जर्मनी और जापान सहित कई अन्य देश भी हाइपरसोनिक हथियार प्रौद्योगिकी विकसित कर रहे हैं।
भारत लगभग 12 हाइपरसोनिक पवन सुरंगों का संचालन करता है और 13 मच तक की गति का परीक्षण करने में सक्षम है।
कथित तौर पर, भारत अपने हाइपरसोनिक टेक्नोलॉजी डिमॉन्स्ट्रेटर व्हीकल (HSTDV) कार्यक्रम के हिस्से के रूप में एक स्वदेशी, दोहरे सक्षम हाइपरसोनिक क्रूज मिसाइल भी विकसित कर रहा है और जून 2019 और सितंबर 2020 में मैक 6 स्क्रैमजेट का सफलतापूर्वक परीक्षण किया।
स्क्रैमजेट इंजन में, हवा सुपरसोनिक गति से इंजन के अंदर जाती है और हाइपरसोनिक गति से बाहर आती है।
डीआरडीओ ने कहा था कि 2020 में परीक्षण के बाद, हाइपरसोनिक युद्धाभ्यास के लिए वायुगतिकीय विन्यास, प्रज्वलन के लिए स्क्रैमजेट प्रणोदन का उपयोग और हाइपरसोनिक प्रवाह पर निरंतर दहन, उच्च तापमान सामग्री के थर्मो संरचनात्मक लक्षण वर्णन, हाइपरसोनिक वेग पर पृथक्करण तंत्र जैसी कई महत्वपूर्ण तकनीकों को मान्य किया गया है।
क्या हाइपरसोनिक हथियारों की दौड़ में गेम चेंजर है?
हाइपरसोनिक हथियारों के आसपास के कुछ दावों को खारिज करते हुए, भौतिक विज्ञानी डेविड राइट और कैमरन ट्रेसी ने तर्क दिया कि हाइपरसोनिक हथियारों के "कुछ परिदृश्यों में फायदे हो सकते हैं, लेकिन किसी भी तरह से वे एक क्रांति का गठन नहीं करते हैं।"
इन भौतिकविदों के अनुसार, हाइपरसोनिक हथियारों के बारे में कई दावे अतिरंजित या केवल झूठे हैं।
और फिर भी व्यापक धारणा है कि हाइपरसोनिक हथियार एक गेम-चेंजर हैं, ने अमेरिका, रूस और चीन के बीच तनाव बढ़ा दिया है, एक नई हथियारों की दौड़ चला रहा है और संघर्ष की संभावना बढ़ रही है।
निष्कर्ष: अमेरिका, चीन और रूस के बीच बढ़ते तनाव के साथ-साथ दुनिया भर में बिगड़ती भू-राजनीतिक स्थिति को देखते हुए, हाइपरसोनिक हथियारों का ध्यान केवल अधिक देशों को उनके डिजाइन और विकास में महत्वपूर्ण संसाधनों का निवेश करने के लिए गति प्रदान करने के लिए निर्धारित है।
भारत का एकीकृत निर्देशित मिसाइल कार्यक्रम
स्क्रैमजेट इंजन