свръхзвукови самолети. Хиперзвуков самолет. Предимства и недостатъци в случай на космически превозни средства

хиперзвуков самолети, който ще достигне техническа зрялост в близко бъдеще, може радикално да промени цялата сфера на ракетните оръжия. И Русия ще трябва да се включи в тази надпревара, в противен случай ще има риск да загуби твърде много. Все пак говорим за нищо по-малко от научна и технологична революция.

Рано е да се говори за надпревара във въоръжаването в тази област - днес това е надпревара в технологиите. Хиперзвуковите проекти все още не са излезли извън обхвата на научноизследователската и развойна дейност: досега летят предимно демонстратори. Нивата им на технологична готовност по скалата на DARPA са предимно на четвърта или шеста позиция (по десетобалната система).

Не е необходимо обаче да се говори за хиперзвук като някаква техническа новост. Бойните глави на междуконтиненталните балистични ракети влизат в атмосферата на хиперзвукови, спускаемите апарати с астронавти, космическите совалки също са хиперзвукови. Но летенето с хиперзвукова скорост при слизане от орбита е необходима необходимост и не трае дълго. Ще говорим за самолети, за които хиперзвукът е редовен начин на използване и без него те няма да могат да покажат своето превъзходство и да покажат своите възможности и мощ.

УДАР ОТ ОРБИТА

Ще говорим за хиперзвукови маневрени управляеми обекти - маневрени бойни глави на междуконтинентални балистични ракети, хиперзвукови крилати ракети, хиперзвукови БЛА. Какво всъщност разбираме под хиперзвукови самолети? На първо място, имаме предвид следните характеристики: скорост на полета - 5-10 M и повече, покрит диапазон на работна височина - 25-140 km. Едно от най-привлекателните качества на хиперзвуковите превозни средства е невъзможността за надеждно проследяване от системи за противовъздушна отбрана, тъй като обектът лети в плазмен облак, който е непрозрачен за радарите. Заслужава да се отбележи и високата маневреност и минималното време за реакция за поражение. Например, хиперзвуковото превозно средство отнема само час след излизане от орбитата, за да удари избраната цел.

Проекти на хиперзвукови устройства са разработвани повече от веднъж и продължават да се развиват у нас. Можем да си припомним Ту-130, самолетът Аякс на два вида гориво - водород за високи скорости на полета и керосин за по-малки.

Проектът на ОКБ им. Микоян „Спирала“, при който завръщащият се аерокосмически хиперзвуков самолет беше изведен в орбита от хиперзвуков самолет-носител и след изпълнение на бойни мисии в орбита, върнат в атмосферата, извърши маневри в нея също на хиперзвукова скорост. Разработките по проекта "Спирала" са използвани в проектите на БОР и космическата совалка "Буран". Има официално непотвърдена информация за създадения в САЩ хиперзвуков самолет Aurora. Всички са чували за него, но никой никога не го е виждал.

"ЦИРКОН" ЗА ФЛОТА

На 17 март 2016 г. стана известно, че Русия официално е започнала тестване на хиперзвукова противокорабна система крилата ракета(PKR) "Циркон". Най-новият снаряд ще бъде въоръжен с атомни подводници от пето поколение ("Хъски"), ще бъде получен и от надводни кораби и, разбира се, флагманът руски флот"Петър Велики". Скорост от 5-6 М и обсег от най-малко 400 км (ракета ще покрие това разстояние за четири минути) значително ще усложни прилагането на противодействие. Известно е, че ракетата ще използва новото гориво Децилин-М, което увеличава обсега на полета с 300 км. Разработчикът на противокорабните ракети "Циркон" е НПО "Машиностроение", което е част от корпорацията "Тактически ракети". Появата на серийна ракета може да се очаква до 2020 г. В същото време трябва да се има предвид, че Русия има богат опит в създаването на високоскоростни противокорабни крилати ракети, като серийната противокорабна ракета П-700 Гранит (2,5 М), серийната П-270 Москит. противокорабна ракета (2,8 М), на която ще бъдат заменени от новите противокорабни ракети "Циркон".

ИНТЕЛИГЕНТНА БОЙНА ГЛАВА

Първата информация за изстрелването на продукта Ю-71 (както се нарича на Запад) в ниска околоземна орбита от ракетата RS-18 Stiletto и повторното му навлизане в атмосферата се появи през февруари 2015 г. Изстрелването беше извършено от позиционната зона на формированието Домбровски от 13-та ракетна дивизия на стратегическите ракетни сили (Оренбургска област) Също така се съобщава, че дивизията ще получи 24 продукта Ю-71 за оборудване на вече новите ракети Сармат до 2025 г. Ю Продукт -71 също е създаден от НПО Машиностроение от 2009 г. като част от проект 4202.

Продуктът представлява суперманеврена бойна глава на ракета, способна да се плъзга със скорост от 11 000 км/ч. Може да излиза в близкия космос и оттам да поразява цели, както и да носи ядрен заряд и да е оборудван със система за радиоелектронна борба. В момента на влизане "гмуркане" в атмосферата, скоростта може да бъде 5000 m / s (18 000 km / h) и поради тази причина Ю-71 има защита срещу прегряване и претоварване и може лесно да промени посоката на полета без да бъдат унищожени.

Продуктът Ю-71, притежаващ висока маневреност при хиперзвукови скорости по височина и посока и летящ по небалистична траектория, става недостижим за всяка система за противовъздушна отбрана. Освен това бойната глава е управляема, благодарение на което има много висока точност на попадение: това ще позволи да се използва и в неядрена високоточна версия. Известно е, че през 2011-2015 г. са извършени няколко изстрелвания. Смята се, че продуктът Ю-71 ще бъде въведен в експлоатация през 2025 г. и ще бъде оборудван с междуконтиненталната балистична ракета Сармат.

КАЧЕТЕ НАГОРЕ

От проектите от миналото може да се отбележи ракетата X-90, разработена от конструкторското бюро Raduga. Проектът датира от 1971 г., затворен е в трудната за страната 1992 г., въпреки че тестовете показват добри резултати. Ракетата беше многократно демонстрирана на авиокосмическото изложение МАКС. Няколко години по-късно проектът беше възобновен: ракетата получи скорост от 4-5 Маха и обхват от 3500 км с изстрелване от носител Ту-160. Демонстрационният полет се проведе през 2004 г. Тя трябваше да въоръжи ракетата с две отделящи се бойни глави, разположени отстрани на фюзелажа, но снарядът така и не влезе в експлоатация.

Хиперзвуковата ракета РВВ-БД е разработена от конструкторското бюро "Вимпел" на името на И.И. Торопова. Той продължава линията на ракетите К-37, К-37М, които са на въоръжение с МиГ-31 и МиГ-31БМ. Ракетата РВВ-БД ще въоръжава и хиперзвукови прехващачи на проекта ПАК ДП. Според изявлението на ръководителя на КТРВ Борис Викторович Обносов, направено на МАКС 2015, ракетата е започнала да се произвежда масово и първите й партиди ще слязат от поточната линия още през 2016 г. Ракетата тежи 510 кг, има осколочно-фугасна бойна глава и ще поразява цели на разстояние от 200 км в широк диапазон от височини. Двурежимният ракетен двигател с твърдо гориво му позволява да развива хиперзвукова скорост от 6 M.

ХИПЕРЗВУК

През есента на 2015 г. Пентагонът съобщи и това беше потвърдено от Пекин, че Китай успешно е тествал хиперзвуковия маневрен самолет DF-ZF Yu-14 (WU-14), който е изстрелян от полигона Wuzhai. Ю-14 се отдели от носителя "на ръба на атмосферата" и след това се насочи към цел, разположена на няколко хиляди километра в западен Китай. Полетът на DF-ZF е наблюдаван от разузнавателните служби на САЩ и според тях устройството е маневрирало със скорост от 5 Маха, въпреки че скоростта му потенциално може да достигне 10 Маха защита срещу кинетично нагряване. Представители на КНР също съобщиха, че Ю-14 е способен да пробие системата за ПВО на САЩ и да нанесе глобален ядрен удар.

АМЕРИКА ПРОЕКТИ

В момента в САЩ "работят" различни хиперзвукови летателни апарати, които преминават летателни изпитания с различна степен на успех. Работата по тях започна в началото на 2000-те години и днес те са на различни нива на технологична готовност. Наскоро разработчик хиперзвуково превозно средство Boeing X-51A обяви, че X-51A ще бъде пуснат в експлоатация още през 2017 г.

Сред текущите проекти Съединените щати имат: проект за хиперзвукова маневрена бойна глава AHW (Advanced Hypersonic Weapon), хиперзвуков самолет Falcon HTV-2 (Hyper-Sonic Technology Vehicle), изстрелян с помощта на ICBM, хиперзвуков самолет X-43 Hyper-X, прототип на хиперзвукова крилата ракета The Boeing X-51A Waverider, оборудвана с хиперзвукова въздушно-въздушна струя със свръхзвуково изгаряне. Известно е също, че в Съединените щати се работи върху хиперзвуковия UAV SR-72 от Lockheed Martin, който само официално обяви своята работа на този продукт през март 2016 г.

Първото споменаване на дрон SR-72 датира от 2013 г., когато Lockheed Martin обяви, че хиперзвуковият UAV 5R-72 ще бъде разработен, за да замени разузнавателния самолет SR-71. Той ще лети със скорост от 6400 км / ч на работни височини от 50-80 км до суборбитални, ще има двуконтурна задвижваща система с общ въздухозаборник и дюзов апарат на базата на турбореактивен двигател за ускорение от скорост от 3 M и хиперзвуков прямоточен двигател със свръхзвуково горене за летене със скорости над 3 M. 5R-72 ще изпълнява разузнавателни мисии, както и ще нанася удари с високоточно оръжие въздух-повърхност под формата на леки ракети без двигател - няма да им трябва, тъй като вече има добра начална хиперзвукова скорост.

Експертите се позовават на проблемните въпроси на SR-72 като избора на материали и дизайна на кожата, която може да издържи големи топлинни натоварвания от кинетично нагряване при температури от 2000 ° C и по-високи. Също така ще бъде необходимо да се реши проблемът с отделянето на оръжията от вътрешните отделения при хиперзвукова скорост на полета от 5-6 Mach и да се изключат случаи на загуба на комуникация, които многократно се наблюдават по време на тестовете на обекта HTV-2. Lockheed Martin Corporation каза, че размерите на SR-72 ще бъдат сравними с размерите на SR-71 - по-специално дължината на SR-72 ще бъде 30 м. Очаква се SR-72 да влезе в експлоатация през 2030 г. .

Бърз скаут
SR-72 е перспективен американски самолет, който може да се превърне във функционален аналог на легендарния SR-71 - свръхзвуков и високо маневрен разузнавателен самолет. Основната разлика от предшественика е липсата на пилот в пилотската кабина и хиперзвуковата скорост.

Орбитален удар

Ще говорим за хиперзвукови маневрени управляеми обекти - маневрени бойни глави на междуконтинентални балистични ракети, хиперзвукови крилати ракети, хиперзвукови БЛА. Какво всъщност разбираме под хиперзвукови самолети? На първо място се вземат предвид следните характеристики: скорост на полета - 5-10 M (6150-12 300 km / h) и по-висока, покрит диапазон на работна височина - 25-140 km. Едно от най-привлекателните качества на хиперзвуковите превозни средства е невъзможността за надеждно проследяване чрез противовъздушна отбрана, тъй като обектът лети в плазмен облак, който е непрозрачен за радарите. Заслужава да се отбележи и високата маневреност и минималното време за реакция за поражение. Например, хиперзвуковото превозно средство отнема само час след излизане от орбитата, за да удари избраната цел.

Проекти на хиперзвукови устройства са разработвани повече от веднъж и продължават да се развиват у нас. Можем да си припомним Ту-130 (6 М), самолетите Аякс (8-10 М), проекти за високоскоростни хиперзвукови самолети на ОКБ им. Микоян на въглеводородно гориво в различни приложения и хиперзвуков самолет (6 M) на два вида гориво - водород за високи скорости на полета и керосин за по-ниски.

Хиперзвукова ракета Boeing X-51A Waverider, разработена от САЩ

Оставя своя отпечатък в инженерния дизайн на Конструкторското бюро. Микоян „Спирала“, при който завръщащият се аерокосмически хиперзвуков самолет беше изведен в орбита от хиперзвуков самолет-носител и след изпълнение на бойни мисии в орбита, върнат в атмосферата, извърши маневри в нея също на хиперзвукова скорост. Разработките по проекта "Спирала" са използвани в проектите на БОР и космическата совалка "Буран". Има официално непотвърдена информация за създадения в САЩ хиперзвуков самолет Aurora. Всички са чували за него, но никой никога не го е виждал.

"Циркон" за флота

На 17 март 2016 г. стана известно, че Русия официално е започнала изпитанията на хиперзвуковата противокорабна крилата ракета (ПКР) "Циркон". Най-новият снаряд ще бъде въоръжен с атомни подводници от пето поколение (Хъски), ще бъде получен и от надводни кораби и, разбира се, флагманът на руския флот Петър Велики. Скорост от 5–6 M и обсег от най-малко 400 км (ракета ще покрие това разстояние за четири минути) значително ще усложни прилагането на противодействие. Известно е, че ракетата ще използва новото гориво Децилин-М, което увеличава обсега на полета с 300 км. Разработчикът на противокорабните ракети "Циркон" е НПО "Машиностроение", което е част от корпорацията "Тактически ракети". Появата на серийна ракета може да се очаква до 2020 г. В същото време трябва да се има предвид, че Русия има богат опит в създаването на високоскоростни противокорабни крилати ракети, като серийната противокорабна ракета П-700 Гранит (2,5 М), серийната П-270 Москит. противокорабна ракета (2,8 М), на която ще бъдат заменени от новите противокорабни ракети "Циркон".

Крилат удар
Безпилотният хиперзвуков планиращ самолет, разработен в конструкторското бюро на Туполев в края на 50-те години на миналия век, трябваше да бъде последният етап от системата за ракетен удар.

Хитра бойна глава

Първата информация за извеждането на продукта Ю-71 (както се обозначава на Запад) в ниска околоземна орбита с ракетата RS-18 Stiletto и връщането му в атмосферата се появи през февруари 2015 г. Пускът е извършен от позиционния район на Домбровското съединение от 13-та ракетна дивизия на РВСН (Оренбургска област). Също така се съобщава, че до 2025 г. дивизията ще получи 24 продукта Ю-71 за оборудване на вече новите ракети Сармат. Продуктът Ю-71 в рамките на проект 4202 също е създаден от NPO Mashinostroeniya от 2009 г.

Елемент на хиперзвукова конструкция на самолета, който остана проект
Дължината на самолета трябваше да бъде 8 м, размахът на крилата - 2,8 м.

Продуктът Ю-71, който има висока маневреност при хиперзвукови скорости по височина и посока и лети по небалистична траектория, става недостижим за всяка система за противовъздушна отбрана. Освен това бойната глава е управляема, благодарение на което има много висока точност на попадение: това ще позволи да се използва и в неядрена високоточна версия. Известно е, че през 2011-2015 г. са извършени няколко изстрелвания. Смята се, че продуктът Ю-71 ще бъде въведен в експлоатация през 2025 г. и ще бъде оборудван с междуконтиненталната балистична ракета Сармат.

Изкачи

SR-71
Днес този самолет, който отдавна не е в експлоатация, заема видно място в историята на авиацията. Той се заменя с хиперзвук.

Хиперзвук на Средното царство

Американски проекти

В момента в САЩ "работят" различни хиперзвукови летателни апарати, които преминават летателни изпитания с различна степен на успех. Работата по тях започна в началото на 2000-те години и днес те са на различни нива на технологична готовност. Boeing, разработчикът на хиперзвуковото превозно средство X-51A, наскоро обяви, че X-51A ще бъде пуснат в експлоатация още през 2017 г.

Сред текущите проекти Съединените щати имат: проект за хиперзвукова маневрена бойна глава AHW (Advanced Hypersonic Weapon), хиперзвуков самолет Falcon HTV-2 (Hyper-Sonic Technology Vehicle), изстрелян с помощта на ICBM, хиперзвуков самолет X-43 Hyper-X, прототип на хиперзвукова крилата ракета X-51A Waverider на компанията Boeing, оборудвана с хиперзвуков линейно-въздушен двигател със свръхзвуково изгаряне. Известно е също, че в Съединените щати се работи върху хиперзвуковия БЛА SR-72 от Lockheed Martin, който едва през март 2016 г. официално обяви работата си по този продукт.

Космическа "спирала"
Хиперзвуков самолет-носител, разработен по проекта Спирала. Предполагаше се също, че системата ще включва военен орбитален самолет с ракетен ускорител.

Първото споменаване на дрон SR-72 датира от 2013 г., когато Lockheed Martin обяви, че хиперзвуковият UAV SR-72 ще бъде разработен, за да замени разузнавателния самолет SR-71. Той ще лети със скорост от 6400 км / ч на работни височини от 50-80 км до суборбитални, ще има двуконтурна задвижваща система с общ въздухозаборник и дюзов апарат на базата на турбореактивен двигател за ускорение от скорост от 3 M и хиперзвуков прямоточен двигател със свръхзвуково горене за летене със скорости над 3 M. SR-72 ще изпълнява разузнавателни мисии, както и ще нанася удари с високоточно оръжие въздух-повърхност под формата на леки ракети без двигател - няма да им трябва, тъй като вече има добра начална хиперзвукова скорост.

Проблемните въпроси на експертите на SR-72 включват избора на материали и дизайн на кожата, които могат да издържат на големи топлинни натоварвания от кинетично нагряване при температури от 2000 ° C и повече. Също така ще бъде необходимо да се реши проблемът с отделянето на оръжията от вътрешните отделения при хиперзвукова скорост на полета от 5-6 M и да се изключат случаи на загуба на комуникация, които многократно се наблюдават по време на тестовете на обекта HTV-2. Lockheed Martin Corporation каза, че размерите на SR-72 ще бъдат сравними с размерите на SR-71 - по-специално дължината на SR-72 ще бъде 30 м. Очаква се SR-72 да влезе в експлоатация през 2030 г. .

към любими към любими от любими 0

Както беше отбелязано по-рано, от 70-те години Конструкторското бюро работи върху създаването на самолети, способни да извършват дълъг полет с крейсерска хиперзвукова скорост,
До посочения период бяха постигнати значителни резултати в аерокосмическата техника и технологии, полетите със свръхзвукови скорости станаха обичайни за военните самолети, бяха пуснати в експлоатация първите свръхзвукови пътнически самолети, бяха извършени пилотирани и безпилотни полети в космоса. Вече се появиха серийни самолети, летящи в атмосферата със скорости, съответстващи на М=3 (МиГ-25, СР-71). Апаратите за спускане в космоса и аерокосмическите самолети с големи номера М летяха на много големи височини, преминавайки за кратко през плътни слоеве на атмосферата с хиперзвукова скорост.

Общата диалектика на развитието на авиационната техника, както и желанието на военно-политическото ръководство на страните от двете страни на желязната завеса да се сдобият с още едно абсолютно оръжие, поставят пред авиационна индустриянапреднали авиационни сили задачата за създаване на въздухоплавателни средства от тип самолет с високи хиперзвукови скорости, съответстващи на M = 3-10, способни да летят на височини от 30-35 km. Такъв самолет по отношение на техническите си решения (както по отношение на електроцентралата, така и по отношение на дизайна) трябваше да се различава значително от съвременните самолети и космически кораби. Съществуващите типове VJE, които ефективно използват атмосферата по време на полети на ниски височини, поради температурни ограничения, бяха приемливи само за самолети със скорости на полета, съответстващи на M=3. От друга страна, ракетните двигатели, за които нямаше такива ограничения, поради необходимостта да носят пълен запас от гориво (гориво + окислител) на борда, бяха нерационални за дългосрочни полети в атмосферата.

Най-рационален за възприетите режими на бъдещия хиперзвуков самолет беше прямоточен двигател (ramjet) в комбинация с ускоряващ двигател (турбореактивен или ракетен двигател). За да се постигне висока ефективност на електроцентралата, беше предложено да се използва течен водород като гориво. За полети в диапазона от числа M=3-5 най-приемливата се определя от комбинирана силова установка, съдържаща турбореактивен и прямоточен двигател, работещ с въглеводородно гориво или втечнен природен газ (LNG). За полети със скорости, надвишаващи M = 5-6, най-подходящият беше ramjet двигател на течен водород с ускоряващи турбореактивни двигатели на керосин или течен водород.

Фундаментални промени, като се вземе предвид способността на самолета да възприема високи и свръхвисоки температури за дълго време в полет, изискваха проектирането на такъв самолет. Изборът на дизайн трябваше да се определя от следните фактори: от една страна, интензивността на аеродинамичното нагряване и неговата продължителност, а от друга страна, честотата на неговото използване или ресурс.

Натрупаният опит показа, че за дълго време следните типове конструкции изглеждаха обещаващи за самолети, подложени на интензивно аеродинамично нагряване: „горещи“, топлоизолирани и активно охлаждани. "Горещ" дизайн директен контакт околен свят. Топлоизолираната конструкция е защитена от топлоизлъчващ слой или екран. Дизайнът с активно охлаждане предполага използването на система за циркулация на охлаждащата течност, която премахва топлината от кожата. Основните проблеми, които трябваше да бъдат решени, бяха отслабването на топлинните напрежения, намаляването на деформацията и увеличаването на експлоатационния живот на конструкцията. Една от посоките, които направиха възможно намаляването на термичните напрежения, беше използването на топлозащитни панели (гофрирани, тръбни и др.). Предложено е да се изпълняват топлоизолирани конструкции като комбинация от носеща конструкция и топлинна защита. Самолет с умерени изисквания за ресурс и с крейсерски полетен номер M=6 може да има "горещ" дизайн или екраниран дизайн, или опростена система за пасивно охлаждане. За самолети с дълъг ресурс изглеждаше необходима система за активно охлаждане. Системата трябваше да използва междинна охлаждаща течност (например етиленгликол), циркулираща в каналите на кожата, пренасяйки топлина през топлообменник към течен водород, който след това трябваше да служи като охлаждаща течност за компонентите на двигателя и да влезе в горивната камера. Изискванията към активната система могат да бъдат намалени чрез използването на топлинни щитове или топлоизолация.

Необходимостта от използване на течен водород като гориво за хиперзвуков самолет изисква разработването на високоефективен дизайн на резервоара и нискотемпературна топлоизолация (LTI). Въпреки факта, че от 1960 г много различни дизайни на криогенни резервоари и NTI са изследвани както в САЩ, така и в СССР, нито един от тези проекти не отговаря както на техническите, така и на икономическите изисквания за хиперзвуков самолет. По този начин проектите на криогенни резервоари и NTI, разработени за използване в ракетната технология, имат ограничен ресурс. Липсата на необходимост от тяхното многократно използване не изисква подробни изследвания на експлоатационния живот на NTI под дългосрочно влияние на термични цикли, вибрации, климатични условия и стареене на материалите по отношение на деградацията на тяхната термична и физико-механична деградация. характеристики във времето.

Проучванията за създаване на самолети с криогенно гориво показват, че сред многото технически проблеми един от най-важните е термичната защита на резервоарите за криогенно гориво.

Основата, налична по това време в областта на хиперзвуковата аеродинамика, беше по-значима, отколкото в областта на конструкциите и силовите установки на бъдещите хиперзвукови самолети. Много резултати от аналитични и експериментални изследвания, проведени върху други авиационни, ракетни и аерокосмически програми (по-специално върху MVKA), бяха до голяма степен приложими за хиперзвукови самолети. Имаше още много да се направи, за да се определи оптималната аеродинамична конфигурация, която да осигури полезно взаимодействие между силовата установка и корпуса на хиперзвуков самолет. Що се отнася до конвенционалните самолети, беше необходимо да се проведат изследвания за използването на системи за активен контрол с намаляване на границите на статична стабилност, което трябваше да намали размера и теглото на самолета.

В СССР работата по хиперзвукови самолети в ударни версии започва в средата на 70-те години. Няколко авиационни конструкторски бюра на страната и изследователски организации на авиационната индустрия бяха включени в работата по тази обещаваща тема.

В конструкторското бюро на Туполев се работи в следните области:

- проучване и проектиране на хиперзвуков щурмовик с голям обсег, предназначен за крейсерска скорост на полета, съответстваща на М = 4 - проект "230" (Ту-230). Проектирането започва през 1983 г. Ескизният проект е готов през 1985 г. Излетното тегло на самолета е определено в рамките на 180 тона. Power pointтрябваше да се състои от четири комбинирани турбореактивни двигателя от типа D-80. Максималният запас от гориво (керосин) е 106 т. Височината на крейсерския полет е 25 000 - 27 000 м, максималната далечина на полета е определена на 8 000 - 10 000 км с продължителност на полета 2,3 часа (дължина на самолета - 54,15 м, размах на крилата - 26,83 м );
- проучване и проектиране на хиперзвуков самолет за дълги разстояния, предназначен за крейсерска скорост на полета, съответстваща на М = 6 - проект "260" (Ту-260). Това беше самолет с двигатели, работещи в крейсерски режим на течен водород с обхват на полета до 12 000 км с 10 тона полезен товар;
- проучване и проектиране на хиперзвуков междуконтинентален самолет, предназначен за крейсерска скорост на полета, съответстваща на M = 6, със зададен максимален обхват на полета до 16 000 km и с полезен товар до 20 тона - проект "360" (Ту-360 ). Височина на полет 30000 - 33000 m.

По темата "260" и "360" Конструкторското бюро подготви няколко варианта на хиперзвуков самолет със силова установка с 4-6 междинни линейно реактивни двигателя и шест ускорителни турбореактивни двигателя с тяга 22 000 kgf всеки. Разчетният специфичен разход на гориво на ПВРД в крейсерски режим е 1,04 kg/kgf. Избраното оформление и аеродинамична схема позволиха да се получат стойности на качеството на дизайна от 5,2 - 5,5. Трябваше да се използва керосин за ускоряване на TRDC.

Като част от работата по хиперзвукови самолети, Конструкторското бюро подготви предложение за проект на хиперзвуков пътнически самолет, предназначен за крейсерска скорост, съответстваща на M = 4,5-5 на височини 28 - 32 km. Обхватът на полета е определен на 8500 - 10 000 км. Броят на пътниците - 250 - 280 души. Електроцентралата е комбинирана (турбореактивен двигател + ramjet двигател), като гориво е трябвало да се използва втечнен природен газ.

В хода на изследванията на хиперзвуковите самолети Конструкторското бюро извърши задълбочени изследвания на материали и конструкции, работещи в условия на интензивно аеродинамично нагряване. Направен е изводът, че едни от най-перспективните са конструкциите с метални външни повърхности. Разработването на такива конструкции изисква решаването на редица проблеми, основните сред които са търсенето на нови структурни материали с повишена устойчивост на окисление и повишена якост на пълзене, както и разработването на качествено нови видове многослойни метални конструкции, работещи при условия големи температурни градиенти. Основните видове такива конструкции, които бяха разгледани в конструкторското бюро за хиперзвукови самолети, бяха:

- метални топлинни екрани за намаляване на топлинните потоци към основната носеща конструкция, които не са включени в работата на носещата конструкция и са предназначени за локално напречно натоварване;
- панели, притежаващи както свойствата на носеща конструкция, така и топлоизолационни свойства.

Едни от най-ефективните по отношение на носещата способност при работа при условия на нагряване до 250 - 500 ° C са многослойните конструкции от титанови сплави.

В хода на тези изследвания са разработени технологии за получаване на многослойни титанови панели с пълнеж за ферми по метода SMF / DS (суперпластично формоване и дифузионно заваряване), при което в една операция се образуват кожи, пълнител, празни елементи от извършено е листов материал и свързването им помежду си в завършена монолитна конструкция.

Бяха проведени изследвания върху нискотемпературна термична защита (NTI) на горивни резервоари с криогенно гориво. Термичната защита, базирана на екранно-вакуумна топлоизолация (EVTI) с мека херметична обвивка, компресирана от атмосферно налягане за външни NTI, или налягане на водород за вътрешни NTI, се счита за най-обещаваща. Дизайнът на резервоара в този случай може да бъде направен както от алуминиеви или титанови сплави, така и от композитни материали. Моделни резервоари са произведени в конструкторското бюро, както с NTI на базата на пенопласт, така и с EVTI, компресиран при атмосферно налягане. Тестовете за живот на тези резервоари бяха извършени с течен азот.

Много внимание беше отделено на проектирането на резервоари за криогенно гориво с дълъг експлоатационен живот. По време на тяхното разработване са създадени специални стандарти за якост, за да се осигури необходимата плътност по време на работа.

Всички тези и други работи на Конструкторското бюро бяха от голямо значение за решаването на проблемите за създаване на хиперзвукови самолети, върху които Конструкторското бюро работи през онези години, както и в работата по създаването на криогенни самолети, по-специално експерименталния Ту- 155, криогенни проекти пътнически самолетТу-204К, Ту-334К и др., върху които Конструкторското бюро продължава да работи и в момента.

Днес конструкторското бюро на Туполев е собственик на уникални технологии за криогенна авиационна техника, много от които са усвоени по време на работата по видеоконферентни и хиперзвукови самолети.

Студената война между САЩ и СССР през 1946-1991 г. отдавна приключи. Поне така смятат много експерти. Надпреварата във въоръжаването обаче не спря нито за минута и дори днес е в етап на активно развитие. Въпреки факта, че днес основната заплаха за страната са терористичните групи, отношенията между световните сили също са напрегнати. Всичко това създава условия за развитие на военни технологии, една от които е хиперзвуков самолет.

Трябва

Отношенията между САЩ и Русия са силно изострени. И въпреки че на официално ниво Съединените щати се наричат страна партньор на Русия, много политически и военни експерти твърдят, че между страните има негласна война не само на политическия фронт, но и на военния под формата на оръжия раса. Освен това САЩ активно използват НАТО, за да обградят Русия със своите системи за противоракетна отбрана.

Това не може да не тревожи ръководството на Русия, която отдавна е започнала да разработва безпилотни летателни апарати, които превишават хиперзвукова скорост. Тези дронове могат да бъдат оборудвани с ядрена бойна глава и могат лесно да доставят бомба навсякъде по света и то достатъчно бързо. Подобен хиперзвуков самолет вече е създаден - това е лайнерът Ю-71, който днес се изпитва в строга секретност.

Разработване на хиперзвукови оръжия

За първи път самолети, които могат да летят със скоростта на звука, започват да се тестват през 50-те години на 20 век. Тогава това все още беше свързано с така наречената Студена война, когато две развити сили (СССР и САЩ) се стремяха да се изпреварят в надпреварата във въоръжаването. Първият проект беше спиралната система, която беше компактен орбитален самолет. Той трябваше да се конкурира и дори да надмине американския хиперзвуков самолет X-20 Dyna Soar. Освен това съветският самолет трябваше да има способността да развива скорост до 7000 км / ч и в същото време да не се разпада в атмосферата по време на претоварване.

И въпреки че съветските учени и дизайнери се опитаха да вдъхнат живот на такава идея, те дори не можаха да се доближат до заветните характеристики. Прототипдори не излетя, но правителството на СССР въздъхна с облекчение, когато американският самолет също се провали по време на тестовете. Технологиите от онова време, включително в авиационната индустрия, бяха безкрайно далеч от сегашните, така че създаването на самолет, който може да надвишава скоростта на звука няколко пъти, беше обречено на провал.

Въпреки това през 1991 г. е тестван самолет, който може да достигне скорости, надвишаващи скоростта на звука. Това беше летящата лаборатория "Cold", създадена на базата на ракетата 5V28. Тестът беше успешен и тогава самолетът успя да достигне скорост от 1900 км/ч. Въпреки напредъка, развитието след 1998 г. е спряно поради икономическата криза.

Технологиите на 21 век

Точна и официална информация за разработването на хиперзвукови самолети няма. Въпреки това, ако събираме материали от отворени източници, можем да заключим, че подобни разработки са извършени в няколко посоки наведнъж:

Създаване на бойни глави за междуконтинентални балистични ракети. Тяхната маса надвишава масата на стандартните ракети, но поради способността за маневриране в атмосферата е невъзможно или поне изключително трудно да бъдат прихванати със системи за противоракетна отбрана.
Развитието на комплекса "Циркон" е друго направление в развитието на технологиите, което се основава на използването на свръхзвукова ракетна установка "Яхонт".
Създаване на комплекс, чиито ракети могат да надвишават скоростта на звука 13 пъти.

Ако всички тези проекти се обединят в един холдинг, тогава с общи усилия може да се създаде ракета с въздушно, наземно или корабно базиране. Ако проектът Prompt Global Strike, създаден в САЩ, е успешен, тогава американците ще имат възможност да ударят всяка точка на света в рамките на един час. Русия ще може да се защитава само с технологии собствена разработка.

Американски и британски експерти записват изпитания на свръхзвукови ракети, които могат да развиват скорост до 11 200 км/ч. При такива висока скоростпочти невъзможно е да ги свалите (нито една система за противоракетна отбрана в света не е способна на това). Нещо повече, дори са изключително трудни за проследяване. Има много малко информация за проекта, който понякога се появява под името Ю-71.

Какво се знае за руския хиперзвуков самолет Ю-71?

С факта, че проектът е класифициран, има много малко информация за него. Известно е, че този планер е част от ракетната свръхзвукова програма и на теория може да лети до Ню Йорк за 40 минути. Разбира се, тази информация няма официално потвърждение и съществува на ниво спекулации и слухове. Но като се има предвид, че руските свръхзвукови ракети могат да достигнат скорост от 11 200 км/ч, подобни заключения изглеждат съвсем логични.

от различни източницихиперзвуков самолет "U-71":

Притежава висока маневреност.
Може да планира.
Способен да развива скорост над 11 000 км/ч.
Може да отиде в космоса по време на полет.

Изявления

Към момента изпитанията на руския хиперзвуков самолет Ю-71 все още не са приключили. Някои експерти обаче твърдят, че до 2025 г. Русия може да получи този свръхзвуков планер и ще бъде възможно да го оборудва с ядрено оръжие. Такъв самолет ще бъде въведен в експлоатация и на теория той ще може да нанесе точен ядрен удар навсякъде по света само за един час.

Представителят на Русия в НАТО Дмитрий Рогозин заяви, че някога най-развитата и напреднала индустрия на СССР изостава от надпреварата във въоръжаването през последните десетилетия. Съвсем наскоро обаче армията започна да се съживява. Остарялата съветска техника се заменя с нови образци на руски разработки. Освен това оръжията от пето поколение, останали през 90-те години под формата на проекти на хартия, придобиват видима форма. Според политика новите образци на руско оръжие могат да изненадат света с непредсказуемост. Вероятно Рогозин има предвид новия хиперзвуков самолет Ю-71, който може да носи ядрена бойна глава.

Смята се, че разработването на този самолет е започнало през 2010 г., но в Съединените щати са научили за него едва през 2015 г. Ако информацията за него спецификациие вярно, тогава Пентагонът ще трябва да реши трудна задача, тъй като системите за противоракетна отбрана, използвани в Европа и на нейна територия, няма да могат да противодействат на такъв самолет. Освен това САЩ и много други страни просто ще бъдат беззащитни срещу подобни оръжия.

Други функции

В допълнение към възможността за нанасяне на ядрени удари на врага, планерът, благодарение на своята мощ модерно оборудване електронна войнаще може да извършва разузнаване, както и да дезактивира устройства, оборудвани с електронно оборудване.

Според докладите на НАТО приблизително от 2020 до 2025 г. в руската армия може да се появят до 24 такива самолета, които могат тихо да преминат границата и само с няколко изстрела да унищожат цял град.

Планове за развитие

Разбира се, няма данни за приемането на въоръжение на обещаващия самолет Ю-71, но е известно, че той се разработва от 2009 г. В този случай устройството ще може не само да лети по права линия, но и да маневрира.

Именно маневреността при хиперзвукови скорости ще стане характеристика на самолета. Докторът на военните науки Константин Сивков твърди, че междуконтиненталните ракети могат да достигнат свръхзвукова скорост, но в същото време действат като обикновени балистични бойни глави. Следователно траекторията им на полет се изчислява лесно, което прави възможно системата за противоракетна отбрана да ги свали. Но управляваните самолети представляват сериозна заплаха за врага, тъй като тяхната траектория е непредсказуема. Следователно е невъзможно да се определи в коя точка ще бъде хвърлена бомбата и тъй като не може да се определи точката на падане, не се изчислява и траекторията на падане на бойната глава.

В Тула на 19 септември 2012 г. на заседание на военно-промишлената комисия Дмитрий Рогозин обяви, че скоро трябва да бъде създаден нов холдинг, чиято задача ще бъде разработването на хиперзвукови технологии. Веднага бяха посочени предприятията, които ще бъдат част от холдинга:

"Тактически ракети".
"НПО инженеринг". В момента компанията разработва свръхзвукови технологии, но в момента компанията е част от структурата на Роскосмос.
Следващият член на холдинга трябва да бъде концернът Алмаз-Антей, който в момента разработва технологии за аерокосмическата и противоракетната индустрия.

Рогозин смята, че подобно сливане е необходимо, но правните аспекти не позволяват да се осъществи. Отбелязва се също, че създаването на холдинг не предполага поглъщане от една компания от друга. Именно това е сливането и съвместната работа на всички предприятия, което ще ускори развитието на хиперзвуковите технологии.

Игор Коротченко, председател на съвета към Министерството на отбраната на РФ, също подкрепя идеята за създаване на холдинг, който да развива хиперзвукови технологии. Според него новият холдинг е наистина необходим, защото ще позволи насочването на всички усилия към създаване изглед в перспективаоръжия. И двете компании имат големи възможностиПоотделно обаче те няма да могат да постигнат резултатите, които са възможни с комбинация от усилия. Заедно те могат да допринесат за развитието отбранителен комплекс RF и да създадат най-бързия самолет в света, чиято скорост ще надмине очакванията.

Оръжието като средство за политическа борба

Ако до 2025 г. на въоръжение постъпят не само хиперзвукови ракети с ядрени бойни глави, но и планери Ю-71, това сериозно ще укрепи политическите позиции на Русия по време на преговорите със САЩ. И това е напълно логично, тъй като всички страни в хода на преговорите действат от позиция на силата, диктувайки благоприятни условия на противоположната страна. Равноправните преговори между двете страни са възможни само ако и двете страни разполагат с мощни оръжия.

Владимир Путин по време на речта си на конференцията "Армия-2015" каза, че ядрените сили получават нови междуконтинентални ракети в количество от 40 броя. Това се оказаха точно хиперзвукови ракети и в момента могат да ги преодолеят съществуващи системи PRO. Виктор Мураховски, член на експертния съвет на Военно-промишлената комисия, потвърждава, че междуконтиненталните балистични ракети се подобряват всяка година.

Русия също тества и разработва нови крилати ракети, способни да летят с хиперзвукова скорост. Те могат да се доближават до цели на ултра ниски височини, което ги прави практически невидими за радара. Освен това съвременните системи за противоракетна отбрана на въоръжение в НАТО не могат да поразят такива ракети поради малката им височина на полета. Освен това на теория те са способни да прехващат цели, движещи се със скорост до 800 метра в секунда, докато скоростта на самолетите Ю-71 и крилатите ракети е много по-висока. Това прави системите за противоракетна отбрана на НАТО почти безполезни.

Проекти от други страни

Известно е, че Китай и САЩ също разработват аналог на руския хиперзвуков самолет. Характеристиките на вражеските модели все още са неясни, но вече можем да предположим, че китайската разработка е в състояние да се конкурира с руския самолет.

Известен като Wu-14, китайският самолет беше тестван през 2012 г. и дори тогава успя да достигне скорост от над 11 000 км/ч. Никъде обаче не се споменават оръжията, които това устройство може да носи.

Що се отнася до американския дрон Falcon HTV-2, той беше тестван преди няколко години, но се разби за 10 минути полет. Преди него обаче е тестван хиперзвуковият самолет X-43A, с който са се занимавали инженери на НАСА. По време на тестовете той показа фантастична скорост - 11 200 км / ч, което надвишава скоростта на звука 9,6 пъти. Прототипът беше тестван през 2001 г., но след това по време на тестовете беше унищожен поради факта, че излезе извън контрол. Но през 2004 г. апаратът беше успешно тестван.

Подобни тестове от Русия, Китай и САЩ поставят под въпрос ефективността модерни системи PRO. Въвеждането на хиперзвукови технологии във военно-промишления сектор вече прави истинска революция във военния свят.

Заключение

Разбира се, военно-техническото развитие на Русия не може да не радва и наличието на такъв самолет във въоръжението на армията е голяма стъпка в подобряването на отбранителната способност на страната, но е глупаво да се смята, че други световни сили не го правят. опит за разработване на такива технологии.

Дори и днес, със свободен достъп до информация чрез интернет, ние знаем много малко за обещаващите разработки на домашни оръжия, а описанието на "Yu-71" е известно само от слухове. Следователно не можем дори да се доближим до знанието какви технологии се разработват в момента в други страни, включително Китай и Съединените щати. Активното развитие на технологиите през 21 век ви позволява бързо да измисляте нови видове гориво и да прилагате непознати преди това технически и технологични методи, така че развитието на самолети, включително военни, е много бързо.

Струва си да се отбележи, че развитието на технологии, които позволяват на самолетите да достигат скорости, надвишаващи 10 пъти скоростта на звука, ще засегне не само военната, но и гражданската сфера. По-специално, такива известни производители на самолети като Airbus или Boeing вече обявиха възможността за създаване на хиперзвукови самолети за пътнически въздушен транспорт. Разбира се, такива проекти все още са само в плановете, но вероятността за разработване на такива самолети днес е доста висока.

Хиперзвуковите самолети, които ще достигнат техническа зрялост в близко бъдеще, могат радикално да променят цялата област на ракетните оръжия. Рано е да се говори за надпревара във въоръжаването в тази област - днес това е надпревара в технологиите. Хиперзвуковите проекти все още не са излезли извън обхвата на научноизследователската и развойна дейност: досега летят предимно демонстратори. Нивата им на технологична готовност по скалата на DARPA са предимно на четвърта или шеста позиция (по десетобалната система).

SR-72 е перспективен американски самолет, който може да се превърне във функционален аналог на легендарния SR-71 - свръхзвуков и високо маневрен разузнавателен самолет. Основната разлика от предшественика е липсата на пилот в пилотската кабина и хиперзвуковата скорост.

Орбитален удар

Ще говорим за хиперзвукови маневрени управляеми обекти - хиперзвукови крилати ракети, хиперзвукови БЛА. Какво всъщност разбираме под хиперзвукови самолети? На първо място се имат предвид следните характеристики: скорост на полета - 5-10 М (6150-12300 км/ч) и по-висока, покривана работна височина - 25-140 км. Едно от най-привлекателните качества на хиперзвуковите превозни средства е невъзможността за надеждно проследяване чрез противовъздушна отбрана, тъй като обектът лети в плазмен облак, който е непрозрачен за радарите.

Заслужава да се отбележи и високата маневреност и минималното време за реакция за поражение. Например, хиперзвуковото превозно средство отнема само час след излизане от орбитата, за да удари избраната цел.

Проекти на хиперзвукови устройства са разработвани повече от веднъж и продължават да се развиват у нас. Можем да си припомним Ту-130 (6 М), самолетите Аякс (8-10 М), проектите за високоскоростни хиперзвукови самолети на ОКБ им. Микоян на въглеводородно гориво в различни приложения и хиперзвуков самолет (6 M) на два вида гориво - водород за високи скорости на полета и керосин за по-ниски.

Разработената от САЩ хиперзвукова ракета Boeing X-51A Waverider.

"Циркон" за флота

На 17 март 2016 г. стана известно, че . Най-новият снаряд ще бъде въоръжени с атомни подводници от пето поколение ("Хъски"), надводни кораби и, разбира се, също ще го получи. Скорост от 5-6 М и обсег от най-малко 400 км (ракета ще покрие това разстояние за четири минути) значително ще усложни прилагането на противодействие. Известно е, че ракетата ще използва новото гориво Децилин-М, което увеличава обсега на полета с 300 км.

Разработчикът на противокорабните ракети "Циркон" е НПО "Машиностроение", което е част от корпорацията "Тактически ракети". Появата на серийна ракета може да се очаква до 2020 г. В същото време трябва да се има предвид, че Русия има богат опит в създаването на високоскоростни противокорабни крилати ракети, като серийната противокорабна ракета П-700 Гранит (2,5 М), серийната П-270 Москит. противокорабна ракета (2,8 М), на която ще бъдат заменени от новите противокорабни ракети "Циркон".

Хитра бойна глава

Първият (както се обозначава на Запад) излизане в ниска околоземна орбита от ракетата RS-18 Stiletto и повторното й навлизане в атмосферата се появи през февруари 2015 г. Пускът е извършен от позиционния район на Домбровското съединение от 13-та ракетна дивизия на РВСН (Оренбургска област). Също така се съобщава, че до 2025 г. дивизията ще получи 24 продукта Ю-71 за оборудване на вече новите ракети Сармат. Продуктът Ю-71 в рамките на проект 4202 също е създаден от NPO Mashinostroeniya от 2009 г.

Изкачи

Хиперзвук на Средното царство

През есента на 2015 г. Пентагонът съобщи, а това беше потвърдено и от Пекин, че той е изстрелян от полигона Учжай. Ю-14 се отдели от носителя "на ръба на атмосферата" и след това се насочи към цел, разположена на няколко хиляди километра в западен Китай. Полетът на DF-ZF е наблюдаван от американските разузнавателни служби и по техни данни устройството е маневрирало със скорост 5 Маха, въпреки че потенциалната му скорост може да достигне 10 Маха.

Китай заяви, че е решил проблема с хиперзвуковите реактивни двигатели за такива превозни средства и е създал нови леки композитни материали за защита от кинетична топлина. Представители на КНР също съобщиха, че Ю-14 е способен да пробие системата за ПВО на САЩ и да нанесе глобален ядрен удар.

Американски проекти

В момента в САЩ "работят" различни хиперзвукови летателни апарати, които преминават летателни изпитания с различна степен на успех. Работата по тях започна в началото на 2000-те години и днес те са на различни нива на технологична готовност. Boeing, разработчикът на хиперзвуковото превозно средство X-51A, наскоро обяви, че X-51A ще бъде пуснат в експлоатация още през 2017 г.

Сред текущите проекти Съединените щати имат: проект за хиперзвукова маневрена бойна глава AHW (Advanced Hypersonic Weapon), хиперзвуков самолет Falcon HTV-2 (Hyper-Sonic Technology Vehicle), изстрелян с помощта на ICBM, хиперзвуков самолет X-43 Hyper-X, прототип на хиперзвукова крилата ракета X-51A Waverider на компанията Boeing, оборудвана с хиперзвуков линейно-въздушен двигател със свръхзвуково изгаряне. Известно е също, че в Съединените щати се работи върху хиперзвуковия БЛА SR-72 от Lockheed Martin, който едва през март 2016 г. официално обяви работата си по този продукт.

Проблемните въпроси на експертите на SR-72 включват избора на материали и дизайн на кожата, които могат да издържат на големи топлинни натоварвания от кинетично нагряване при температури от 2000 ° C и повече. Също така ще бъде необходимо да се реши проблемът с отделянето на оръжията от вътрешните отделения при хиперзвукова скорост на полета от 5-6 Mach и да се изключат случаи на загуба на комуникация, които многократно се наблюдават по време на тестовете на обекта HTV-2. Lockheed Martin Corporation каза, че размерите на SR-72 ще бъдат сравними с размерите на SR-71 - по-специално дължината на SR-72 ще бъде 30 м. Очаква се SR-72 да влезе в експлоатация през 2030 г. .