свръхзвукови самолети. Хиперзвуков самолет. История на развитието на хиперзвукови оръжия

Хиперзвуковият самолет е този, чиято скорост може значително да надвиши скоростта на звука (1224 km / h), тоест приблизително пет до шест хиляди km / h. Такива устройства вече се произвеждат от няколко страни по света. Русия също не остана настрана.

Трябва да кажа, че създаването на различни хиперзвукови самолети в света започна през втората половина на миналия век. Но днес, разбира се, самолетите стават все по-сложни и имат безпрецедентни предимства и възможности.

Руският хиперзвуков самолет Ю-71 бързо премина от етапа на разработка, който продължи няколко години, към етапа на тестване миналата година. Тестваха новопроизведен самолет край Оренбург. Самолетът ще се нуждае от около петдесет минути, за да измине разстоянието от тестовите площадки до столицата на САЩ и двадесет минути до Лондон.

Какво може Ю-71?

Ю-71 е създаден, за да се използва за военни задачи. Например, хиперзвуков самолет ще може да доставя боеприпаси и други необходими устройства възможно най-скорои на големи разстояния (ядрени бойни глави).

Освен това Ю-71 е способен да наблюдава територията, както и да се използва като щурмови самолет. Руският хиперзвуков самолет е способен да лети със скорост над единадесет хиляди км/ч. Всичко това се допълва от изключителната му маневреност, която ви позволява дори да отидете в близкия космос.

Как и защо смятат да използват Ю-71?

Според някои експерти през следващото десетилетие се планира да бъдат въведени около двадесет самолета в стратегическите ракетни сили. Те ще бъдат поставени близо до селището Домбаровски (Оренбургска област). Трябва да се отбележи, че Yu-71 е разработен в две модификации: обикновена и стратегическа.

Има много различни мнения за Ю-71. Някои експерти смятат, че този самолет е бойна глава, първоначално прикрепена към ракетата, а след това отделена (в края на полета). Смисълът на това се крие във възможността за преодоляване на системите за противовъздушна отбрана от хиперзвуков самолет.

Има и доказателства, че Ю-71 не е нищо повече от част от проекта 4202, който е секретен. Твърди се, че Русия възнамерява да стартира хиперзвуков проект, за да окаже натиск върху Съединените щати. Преговорите за контрол на въоръженията в този случай могат да вървят много добре.

Каква ще е съдбата на руския самолет Ю-71 не се знае. Можем само да чакаме и да следим развитието.

Военна тайна. Тестове Ю-71, Сирия. Репортаж.

Обикновен пътнически самолет лети със скорост около 900 км/ч. Реактивен изтребител може да достигне около три пъти по-голяма скорост. Съвременните инженери от Руската федерация и други страни по света обаче активно разработват още по-бързи машини - хиперзвукови самолети. Каква е спецификата на съответните понятия?

Критерии за хиперзвуков самолет

Какво е хиперзвуков самолет? Под такива е обичайно да се разбира апарат, способен да лети със скорост, многократно по-висока от тази на звука. Подходите на изследователите за определяне на специфичния му показател са различни. Има широко разпространена методика, според която един самолет трябва да се счита за хиперзвуков, ако е кратен на показателите за скорост на най-бързите съвременни свръхзвукови превозни средства. Които са около 3-4 хиляди км/ч. Тоест, хиперзвуков самолет, ако следвате тази методология, трябва да достигне скорост от 6 хиляди км / ч.

Безпилотни и управлявани превозни средства

Подходите на изследователите могат да се различават и по отношение на определянето на критериите за класифициране на даден апарат като въздухоплавателно средство. Има версия, че само онези машини, които се управляват от човек, могат да се считат за такива. Има гледна точка, според която може да се разглежда и самолет безпилотен автомобил. Ето защо някои анализатори класифицират машините от въпросния тип на такива, които са обект на човешки контрол и такива, които функционират автономно. Такова разделение може да бъде оправдано, тъй като безпилотните превозни средства могат да имат много по-впечатляващи технически спецификации, например по отношение на претоварвания и скорост.

В същото време много изследователи разглеждат хиперзвуковите самолети като единна концепция, за която ключов индикатор- скорост. Няма значение дали човек седи на кормилото на апарата или машината се управлява от робот - основното е самолетът да е достатъчно бърз.

Излитане - самостоятелно или с външна помощ?

Широко разпространена е класификацията на хиперзвуковите самолети, която се основава на класифицирането им като такива, които могат да излитат самостоятелно, или такива, които включват поставяне на по-мощен носител - ракета или товарен самолет. Съществува гледна точка, според която към превозните средства от разглеждания тип е законно да се отнасят предимно тези, които могат да излитат самостоятелно или с минимално участие на други видове оборудване. Въпреки това, тези изследователи, които смятат, че основният критерий, характеризиращ хиперзвуковия самолет, скоростта, трябва да бъде водещ във всяка класификация. Независимо дали става въпрос за класифициране на апарата като безпилотен, управляван, способен да излита самостоятелно или с помощта на други машини - ако съответният показател достигне горните стойности, това означава, че говорим за хиперзвуков самолет.

Основните проблеми на хиперзвуковите решения

Концепциите за хиперзвукови решения са на много десетилетия. През годините на разработване на съответния тип превозни средства световните инженери решават редица съществени проблеми, които обективно пречат на производството на "хиперзвук" - подобно на организирането на производството на турбовитлови самолети.

Основната трудност при проектирането на хиперзвукови самолети е създаването на двигател, който може да бъде достатъчно енергийно ефективен. Друг проблем е настройката на необходимия апарат. Факт е, че скоростта на хиперзвуков самолет в стойностите, които разгледахме по-горе, предполага силно нагряване на корпуса поради триене в атмосферата.

Днес ще разгледаме няколко проби от успешни прототипи на самолети от съответния тип, чиито разработчици успяха да постигнат значителен напредък по отношение на успешното решаване на отбелязаните проблеми. Нека сега разгледаме най-известните световни разработки по отношение на създаването на хиперзвукови самолети от въпросния тип.

от Боинг

Най-бързият хиперзвуков самолет в света според някои експерти е американският Boeing X-43A. И така, по време на тестването на това устройство беше записано, че то достига скорост над 11 хиляди км / ч. Това е около 9,6 пъти по-бързо

Какво е особеното на хиперзвуковия самолет X-43A? Характеристиките на този самолет са както следва:

Максималната скорост, регистрирана при тестовете, е 11 230 км/ч;

Размах на крилата - 1,5 м;

Дължина на корпуса - 3,6 м;

Двигател - прямоточен, свръхзвуков двигател;

Гориво - атмосферен кислород, водород.

Може да се отбележи, че въпросното устройство е едно от най-екологичните. Факт е, че използваното гориво практически не включва отделянето на вредни продукти от горенето.

Хиперзвуковият самолет X-43A е разработен от съвместните усилия на инженери на НАСА, както и Orbical Science Corporation и Minocraft. създавани около 10 години. В развитието му са инвестирани около 250 милиона долара. Концептуалната новост на въпросния самолет е, че той е замислен с цел тестване най-новите технологииосигуряване на работата на тягата.

Разработено от Orbital Science

Orbital Science, която, както отбелязахме по-горе, участва в създаването на X-43A, също успя да създаде свой собствен хиперзвуков самолет X-34.

Максималната му скорост е над 12 000 км/ч. Вярно е, че в хода на практическите тестове това не беше постигнато - освен това не беше възможно да се постигне показателят, показан от самолета X43-A. Въпросният самолет се ускорява с помощта на ракетата Pegasus, която работи на твърдо гориво. X-34 е тестван за първи път през 2001 г. Въпросният самолет е значително по-голям от апарата на Boeing – дължината му е 17,78 м, размахът на крилата е 8,85 м. Максималната височина на полета на хиперзвуковия апарат на Orbical Science е 75 километра.

Самолет от Северна Америка

Друг известен хиперзвуков самолет е X-15, произведен от North American. Анализаторите определят този апарат като експериментален.

Той е оборудван, което дава основание на някои експерти да не го класифицират всъщност като самолет. Въпреки това, наличието на ракетни двигатели позволява на устройството, по-специално, да изпълнява Така, по време на един от тестовете в този режим, той беше тестван от пилоти. Целта на апарата X-15 е да изучава спецификата на хиперзвуковите полети, да оценява някои конструктивни решения, нови материали и функциите за управление на такива машини в различни слоеве на атмосферата. Трябва да се отбележи, че той е одобрен още през 1954 г. X-15 лети със скорост над 7 хиляди км/ч. Обхватът на полета му е повече от 500 км, височината надвишава 100 км.

Най-бързият сериен самолет

Хиперзвуковите превозни средства, които изследвахме по-горе, всъщност принадлежат към категорията за изследване. Ще бъде полезно да разгледаме някои серийни образци на самолети, които са близки по характеристики до хиперзвукови или са (според една или друга методология) хиперзвукови.

Сред тези машини е и американската разработка SR-71. Някои изследователи не са склонни да класифицират този самолет като хиперзвуков, тъй като максималната му скорост е около 3,7 хиляди км / ч. Сред най-забележителните му характеристики е излетното му тегло, което надхвърля 77 тона. Дължината на устройството е повече от 23 m, размахът на крилата е повече от 13 m.

Един от най-бързите военни самолети е руският МиГ-25. Устройството може да достигне скорост над 3,3 хиляди км/ч. Максималното излетно тегло на руския самолет е 41 тона.

Така на пазара на серийни решения, близки по характеристики до хиперзвуковите, Руската федерация е сред лидерите. Но какво можем да кажем за руските разработки по отношение на „класическите“ хиперзвукови самолети? Способни ли са инженерите от Руската федерация да създадат решение, конкурентноспособно на машините на Boeing и Orbital Scence?

Руски хиперзвукови превозни средства

В момента руският хиперзвуков самолет е в процес на разработка. Но тя е доста активна. Става дума за самолета Ю-71. Първите му тестове, според съобщения в медиите, са извършени през февруари 2015 г. близо до Оренбург.

Предполага се, че самолетът ще бъде използван за военни цели. По този начин хиперзвуковото превозно средство ще може, ако е необходимо, да доставя поразително оръжие на значителни разстояния, да наблюдава територията, а също и да се използва като елемент на атакуващата авиация. Някои изследователи смятат, че през 2020-2025г. РВСН ще получат около 20 самолета от съответния тип.

В медиите се появи информация, че въпросният руски хиперзвуков самолет ще бъде поставен на балистичната ракета "Сармат", която също е на етап проектиране. Някои анализатори смятат, че разработваното хиперзвуково превозно средство Ю-71 не е нищо повече от бойна глава, която ще трябва да се отдели от балистичната ракета в последния сегмент на полета, така че благодарение на високата маневреност, характерна за самолета, да преодолее ракетата отбранителни системи.

Проект Аякс

Сред най-забележителните проекти, свързани с разработването на хиперзвукови самолети, е Ajax. Нека го проучим по-подробно. Хиперзвуковият самолет Аякс е концептуална разработка на съветските инженери. В научната общност се говори за това още през 80-те години. Сред най-забележителните характеристики е наличието на термозащитна система, която е предназначена да предпазва корпуса от прегряване. Така разработчиците на апарата Ajax предложиха решение на един от "хиперзвуковите" проблеми, които идентифицирахме по-горе.

Традиционната схема за термична защита на самолета включва поставянето на специални материали върху тялото. Разработчиците на Ajax предложиха различна концепция, според която не трябваше да предпазва устройството от външно нагряване, а да пропуска топлина в колата, като същевременно увеличава енергийния си ресурс. Основният конкурент на съветския апарат беше хиперзвуковият самолет Aurora, създаден в Съединените щати. Въпреки това, поради факта, че дизайнерите от СССР значително разшириха възможностите на концепцията, на новата разработка беше възложен най-широк кръг от задачи, по-специално изследвания. Можем да кажем, че Ajax е хиперзвуков многоцелеви самолет.

Нека разгледаме по-подробно технологичните иновации, предложени от инженери от СССР.

И така, съветските разработчици на Ajax предложиха да използват топлината, която възниква в резултат на триенето на тялото на самолета с атмосферата, за да я превърнат в полезна енергия. Технически това може да се осъществи чрез поставяне на допълнителни черупки върху апарата. В резултат на това се образува нещо като втора сграда. Неговата кухина трябваше да бъде запълнена с някакъв вид катализатор, например смес от горим материал и вода. Топлоизолационният слой от твърд материал в Ajax трябваше да бъде заменен с течен, който, от една страна, трябваше да предпази двигателя, а от друга страна, да насърчи каталитична реакция, която междувременно , може да бъде придружено от ендотермичен ефект - движение на топлина от външните части на тялото навътре. Теоретично, охлаждането на външните части на апарата може да бъде всякакво. Излишната топлина, от своя страна, трябваше да се използва, за да се увеличи ефективността на двигателя на самолета. При което тази технологияби направило възможно генерирането на свободен водород поради реакцията на гориво и видове.

В момента няма информация за широката общественост относно продължаването на развитието на Ajax, но изследователите смятат, че е много обещаващо прилагането на съветските концепции на практика.

Китайски хиперзвукови превозни средства

Китай се превръща в конкурент на Русия и САЩ на пазара на хиперзвукови решения. Сред най-известните разработки на инженерите от Китай е самолетът WU-14. Това е хиперзвуков планер, монтиран на балистична ракета.

ICBM изстрелва самолет в космоса, откъдето превозното средство рязко се потапя надолу, развивайки хиперзвукова скорост. Китайският апарат може да се монтира на различни междуконтинентални балистични ракети с обсег от 2000 до 12 000 км. Установено е, че по време на тестовете WU-14 е успял да достигне скорост над 12 хиляди км/ч, като по този начин се е превърнал в най-бързия хиперзвуков самолет според някои анализатори.

В същото време много изследователи смятат, че не е съвсем правилно китайското развитие да се приписва на класа на самолетите. И така, широко разпространена е версията, според която устройството трябва да се класифицира именно като бойна глава. И много ефективен. Когато летят надолу с определена скорост, дори и най-модерните системи за противоракетна отбрана няма да могат да гарантират прихващането на съответната цел.

Може да се отбележи, че Русия и САЩ също разработват хиперзвукови превозни средства, използвани за военни цели. В същото време руската концепция, според която се предполага създаването на машини от съответния тип, се различава значително, както показват данни в някои медии, от технологичните принципи, прилагани от американците и китайците. И така, разработчиците от Руската федерация концентрират усилията си в областта на създаването на самолети, оборудвани с прямоточен двигател, който може да бъде изстрелян от земята. Русия планира сътрудничество в тази посока с Индия. Хиперзвуковите устройства, създадени по руска концепция, според някои анализатори се характеризират с по-ниска цена и по-широк обхват.

В същото време руският хиперзвуков самолет, за който споменахме по-горе (Ю-71), предполага, според някои анализатори, точно същото разположение на междуконтиненталните балистични ракети. Ако тази теза се окаже вярна, тогава ще може да се каже, че инженерите от Руската федерация работят едновременно в две популярни концептуални направления в конструирането на хиперзвукови самолети.

Резюме

Така че, може би най-бързият хиперзвуков самолет в света, ако говорим за самолети, независимо от тяхната класификация, това все още е китайският WU-14. Въпреки че трябва да разберете, че истинската информация за него, включително тази, свързана с тестове, може да бъде класифицирана. Това е в съответствие с принципите на китайските разработчици, които често се стремят да запазят военните си технологии в тайна на всяка цена. Скоростта на най-бързия хиперзвуков самолет е над 12 000 км/ч. Той "наваксва" американската разработка на X-43A - много експерти го смятат за най-бързия. Теоретично хиперзвуковият самолет X-43A, както и китайският WU-14, могат да наваксат разработката на Orbical Science, предназначена за скорости над 12 хиляди км/ч.

Характеристиките на руския самолет Ю-71 все още не са известни на широката публика. Възможно е те да се доближат до параметрите на китайския самолет. Руските инженери също разработват хиперзвуков самолет, способен да излита не на базата на междуконтинентални балистични ракети, а самостоятелно.

Настоящите проекти на изследователи от Русия, Китай и Съединените щати по някакъв начин са свързани с военна сфера. Хиперзвуковите самолети, независимо от възможната им класификация, се разглеждат предимно като носители на оръжия, най-вероятно ядрени. Въпреки това в трудовете на изследователи от цял ​​свят има тези, че "хиперзвукът", подобно на ядрената технология, може да бъде мирен.

Въпросът е появата на достъпни и надеждни решения, които позволяват организиране на масово производство на машини от подходящ тип. Използването на такива устройства е възможно в най-широк кръг от отрасли на икономическото развитие. Най-голямото търсене на хиперзвукови самолети вероятно ще се намери в космическата и изследователската индустрия.

Тъй като разходите за производствени технологии за съответните машини стават по-евтини, транспортните предприятия може да започнат да проявяват интерес към инвестиране в такива проекти. Индустриалните корпорации, доставчиците на различни услуги могат да започнат да разглеждат "хиперзвука" като инструмент за повишаване на конкурентоспособността на бизнеса по отношение на организирането на международни комуникации.

Хиперзвуковият самолет е въздухоплавателно средство, способно да лети с хиперзвукова скорост.

Какво е хиперзвукова скорост

В аеродинамиката често се използва количество, което показва отношението на скоростта на поток или тяло към скоростта на звука. Това съотношение се нарича число на Мах на името на австрийския учен Ернст Мах, който полага основите на аеродинамиката на свръхзвуковите скорости.

Където М е числото на Мах;

u е скоростта на въздушния поток или тялото,

c s е скоростта на разпространение на звука.

В атмосферата при нормални условия скоростта на звука е приблизително 331 m/s. Скоростта на тялото при 1 Мах съответства на скоростта на звука. Свръхзвукова се нарича скорост в диапазона от 1 до 5 М. Ако надвишава 5 М, тогава това вече е хиперзвуков диапазон. Това разделение е условно, тъй като няма ясна граница между свръхзвукови и хиперзвукови скорости. Така се съгласиха да броят през 70-те години на ХХ век.

Из историята на авиацията

"Silbertvogel"

За първи път се опитаха да създадат хиперзвуков самолет по време на Втората световна война в нацистка Германия. Авторът на този проект, наречен " Silbertvogel„(сребърна птица) е австрийски учен Ойген Зенгер. Самолетът имаше и други имена: Американски бомбардировач», « Орбитален бомбардировач», « Антиподален бомбардировач», « Atmosphere Skipper», « Уралски бомбардировач". Това беше ракетен бомбардировач, който можеше да носи до 30 тона бомби. Той е предназначен да бомбардира Съединените щати и индустриалните региони на Русия. За щастие в онези дни беше невъзможно да се построи такъв самолет на практика и той остана само в чертежите.

Северноамерикански X-15

През 60-те години на ХХ век в САЩ е създаден първият в историята ракетен самолет X-15, чиято основна задача е да изучава условията на полет при хиперзвукови скорости. Това устройство успя да преодолее височина от 80 км. За рекорд се смята полетът на Джо Уокър, извършен през 1963 г., когато е достигната височина от 107,96 км и скорост от 5,58 м.

X-15 беше окачен под крилото на стратегическия бомбардировач B-52. На височина 15 км той се отдели от самолета-носител. В този момент се задейства собственият му ракетен двигател с течно гориво. Подейства 85 секунди и припадна. По това време скоростта на самолета е достигнала 39 m/s. В най-високата точка на траекторията (апогея) апаратът вече беше извън атмосферата и беше в безтегловност почти 4 минути. Пилотът извърши планираното изследване, с помощта на газови кормила изпрати самолета в атмосферата и скоро се приземи. Рекордът за надморска височина, достигнат от X-15, продължи почти 40 години, до 2004 г.

X-20 Dyna Soar

От 1957 до 1963г По поръчка на американските военновъздушни сили Boeing извърши разработването на пилотиран космически прехващач-разузнавател-бомбардировач X-20. Програмата беше наречена X-20 Dyna-Soar. Х-20 трябваше да бъде изведен в орбита на височина 160 км от ракета носител. Скоростта на самолета беше планирана да бъде малко по-ниска от първата космическа, за да не стане спътник на Земята. От височина самолетът трябваше да се „гмурне“ в атмосферата, спускайки се до 60-70 км, и да извърши или фотографиране, или бомбардиране. След това отново се издигна, но вече на височина, по-малка от първоначалната, и отново се „гмурна“ още по-ниско. И така докато кацна на летището.

На практика са направени няколко модела на X-20, обучени са пилоти-космонавти. Но поради редица причини програмата беше съкратена.

Проект "Спирала"

В отговор на програмата X-20 Dyna-Soarпрез 60-те години Проектът "Спирала" стартира в СССР. Това беше принципно нова система. Предполага се, че мощен самолет-носител с въздушно-реактивни двигатели, тежащ 52 тона и дълъг 28 м, ускорява до скорост 6 М. От своя „гръб“ на височина 28-30 км пилотиран орбитален самолет с тегло 10 тона и 8 m дълги стартове И двата самолета, излитащи от летището заедно, биха могли всеки поотделно да извърши независимо кацане. Освен това ускоряващият се самолет с неговата хиперзвукова скорост е планиран да се използва и като пътнически самолет.

Тъй като за създаването на такъв хиперзвуков самолет-носител бяха необходими нови технологии, проектът предвиждаше възможността да се използва не хиперзвуков, а свръхзвуков самолет.

Цялата система е разработена през 1966 г. в конструкторското бюро OKB-155 A.I. Микоян. Две версии на модела преминаха през пълен цикъл на аеродинамични изследвания в Централния аеродинамичен институт. Професор Н.Е. Жуковски през 1965 - 1975 г Но създаването на самолет все още не успя. И тази програма, подобно на американската, беше съкратена.

Хиперзвукова авиация

До началото на 70-те години. През ХХ век полетите със свръхзвукови скорости стават обичайни за военните самолети. Имаше и свръхзвукови пътнически самолети. Аерокосмическите самолети могат да преминават през плътни слоеве на атмосферата с хиперзвукова скорост.

В СССР работата по хиперзвуков самолет започва в Конструкторското бюро на Туполев в средата на 70-те години. Проведени са изследвания и проектиране на самолет, способен да развива скорост до 6 M (ТУ-260) с обхват на полета до 12 000 км, както и хиперзвуков междуконтинентален самолет ТУ-360. Далечината на полета му трябваше да достигне 16 000 км. Дори беше подготвен проект за пътнически хиперзвуков самолет, предназначен да лети на височина 28-32 km със скорост 4,5-5 M.

Но за да могат самолетите да летят със свръхзвукова скорост, техните двигатели трябва да имат характеристиките както на авиацията, така и на космически технологии. Съществуващите въздушно-реактивни двигатели (WFD), които използват атмосферен въздух, имаха температурни ограничения и можеха да се използват насамолети, чиито скорости не надвишават 3 М. А ракетните двигатели трябваше да носят голям запас от гориво на борда и не бяха подходящи за дългосрочни полети в атмосферата.

Оказа се, че най-рационален за хиперзвуков самолет е ПВРД (ramjet), в който няма въртящи се части, в комбинация с турбореактивен двигател (турбореактивен двигател) за ускорение. Предполага се, че за полети с хиперзвукови скорости най-подходящ е ПВРД на течен водород. А ускоряващ двигател е турбореактивен двигател, работещ с керосин или течен водород.

За първи път безпилотното превозно средство X-43A беше оборудвано с ramjet двигател, който от своя страна беше инсталиран на круизната ракета-носител Pegasus.

На 29 март 2004 г. бомбардировач B-52 излита в Калифорния. Когато достигна височина от 12 км, X-43A тръгна от него. На височина 29 км той се отдели от ракетата-носител. В този момент беше изстрелян собственият му ПВРД. Той работи само 10 секунди, но успя да развие хиперзвукова скорост от 7 Маха.

В момента X-43A е най-бързият самолет в света. Той е в състояние да развие скорост до 11230 км/ч и може да се издигне на височина до 50 км. Но все пак е безпилотен летателен апарат. Но не е далеч часът, когато ще се появят хиперзвукови самолети, на които обикновените пътници ще могат да летят.

Няма създадени хиперзвуково превозно средство

Създаване и развитие на бой хиперзвуковсамолетът е една от най-големите тайни не само в Русия, но и в САЩ, Китай и други страни по света. Информацията за тях принадлежи към категорията "top secret" - строго секретно. В ексклузивно интервю за Известия легендарният конструктор на ракетно-космическа техника Херберт Ефремов, който е посветил повече от 30 години на създаването на хиперзвукова техника, разказа какво представляват хиперзвуковите превозни средства и какви трудности срещат при своето развитие.

- Херберт Александрович, сега се говори много за създаването на хиперзвукови самолети, но по-голямата част от информацията за тях е затворена за широката публика ...

Нека започнем с факта, че продуктите, които развиват хиперзвукова скорост, създадено преди много време. Например, това са обичайните глави на междуконтиненталните балистични ракети. Навлизайки в земната атмосфера, те развиват хиперзвукова скорост. Но те са неконтролируеми и летят по определена траектория. А техните прехващания със средства за противоракетна отбрана (ПРО) са демонстрирани неведнъж.

Като друг пример ще дам нашата стратегическа крилата ракета "Метеорит", който веднъж летеше с луда скорост от Мах 3 – около 1000 м/с. Буквално на ръба на хиперзвука (хиперзвуковите скорости започват от 4,5 Маха. – Известия). Но основната задачасъвременните хиперзвукови самолети (HZLA) не просто бързо летят някъде, но изпълняват бойна мисия с висока ефективност в условия на силно опозициявраг. Американците например имат само 65 миноносеца от типа Арли Бърк с противоракети в морето. И тогава има 22 противоракетни крайцера от клас Тикондерога, 11 самолетоносача- всеки от които е базиран до сто самолета, способни да създадат почти непроницаема система противоракетна отбрана.

- Искате да кажете, че самата скорост не решава нищо?

Грубо казано хиперзвуковата скорост е 2 km/s. За да преодолеете 30 км, трябва да летите 15 секунди. В последния участък от траекторията, когато хиперзвуковият самолет се приближи до целта, ще бъдат разгърнати системите за противоракетна и противовъздушна отбрана на противника, които ГЗЛА ще засече. И да се приготвя модерни системиПротивовъздушната отбрана и противоракетната отбрана, ако са разположени на позиция, изискват няколко секунди. Следователно, за ефективното бойно използване на GZLA една скорост не е достатъчнанищо, ако не сте осигурили електронен стелт и неуязвимост за системите за противовъздушна отбрана/противоракетна отбрана в последния етап от полета. Тук ще играят роля както скоростта, така и възможностите за радиотехническа защита на устройството чрез собствени станции за радиосмущения. Всичко е в комплекса.

- Казвате, че трябва да има не само скорост - продуктът трябва да е контролируем, за да постигне целта. Разкажете ни за възможността за управление на превозното средство в хиперзвуков поток.

Всички хиперзвукови превозни средства летят в плазма. И бойните ядрени глави летят в плазмата и всичко останало надхвърли Мах 4, особено 6. Наоколо се образува йонизиран облак, а не просто поток с вихри: молекулите се разграждат допълнително на заредени частици. Йонизацията засяга комуникацията, преминаването на радиовълни. Необходимо е системите за управление и навигация на GZLA при тези скорости на полета да пробият тази плазма.

На "Метеорита" трябваше да видим земната повърхност с радар. Навигацията беше предоставена чрез сравнение снимки на местоположениетоот ракетно табло с вграден в системата видео стандарт. Иначе беше невъзможно. „Калибър“ и други крилати ракети могат да летят така: направих разузнаване на местността с радиовисотомер – ето хълм, ето река, ето долина. Но това е възможно при полет на стотици метри височина. И когато се издигнете на височина от 25 км, не можете да различите никакви хълмове с радиовисотомер. Затова намерихме определени зони на земята, сравнихме със записаното във видео стандарта и определихме изместването на ракетата наляво или надясно, напред, назад и с колко.

- В много учебници за манекени хиперзвуковият полет в атмосферата се сравнява с плъзгане върху шкурка поради много високото съпротивление. Колко вярно е това твърдение?

Малко неточно. При хиперзвук започват всякакви турбулентни потоци, вихри и треперене на апарата. Режимите на топлинен стрес се променят в зависимост от това дали потокът е ламинарен (гладък) на повърхността или с прекъсвания. Има много трудности.Например топлинният товар рязко се увеличава. Ако летите със скорост Mach 3, имате нагряване на кожата на GZLA около 150 градуса в атмосферата, в зависимост от надморската височина. Колкото по-висока е височината на полета, толкова по-малко нагряване. Но в същото време, ако летите с два пъти по-висока скорост, нагряването ще бъде много по-голямо. Следователно трябва да се използват нови материали.

- А какво може да се посочи като пример за такива материали?

Различни карбонови материали. На ядрени бойни глави, които са на междуконтинентални "стотици" (балистични ракети UR-100, разработени от NPO Mashinostroeniya), дори фибростъкло. При хиперзвука температурата е много хиляди градуса. А стоманата държи само 1200градуси по Целзий. Това са трохи.

Хиперзвуковите температури отнемат така наречения "жертвен слой" (покривен слой, който се изразходва по време на полета на самолета. - Известия). Следователно обвивката на ядрените бойни глави е проектирана по такъв начин, че по-голямата част от нея ще бъде "изядена" от хиперзвук, като вътрешният пълнеж ще бъде запазен. Но GZLAне може да има "жертвен слой". Ако летите на контролиран продукт, трябва да поддържате аеродинамична форма. Не можете да "затъпите" продукта, така че да изгори пръстите на краката и ръбовете на крилата и т.н. Между другото, това беше направено по американски Шатъл и на нашия Буран. Там графитните материали са използвани като термична защита.

- Правилно ли е да се пише в научно-популярната литература, че именно за хиперзвуков атмосферен апарат трябва да има конструкция като едно монолитно твърдо тяло?

Не е задължително. Те могат да се състоят от отделения и различни елементи.

- Тоест класическата схема на устройството на ракетата е възможна?

Със сигурност. Изберете материали, поръчайте нови разработки, ако е необходимо, проверете, тренирайте на щандове, по време на полет, коригирайте, ако нещо се обърка. Освен това трябва да може да измерва стотици телеметрични сензори с невероятна сложност.

- Кой двигател е по-добър - твърдо гориво или течност за хиперзвуков автомобил?

Твърдото гориво тук изобщо не е подходящо, защото може да се овърклокне, но е невъзможно да се лети с него дълго време. Такива двигатели в балистични ракети като "Майс", "Топол".В случая с GZLA това е недопустимо. На нашата ракета "Яхонт" (противокорабна крилата ракета, част от комплекса "Бастион". - Известия) има само пусков ускорител на твърдо гориво. След това лети на течен прямоточен двигател.

Има опити да се направи ПВРД с вътрешно съдържание на твърдо гориво, което се размазва върху горивната камера. Но също така не е достатъчно за дълги разстояния.

За течни горива можете да направите резервоара по-малък, с всякаква форма. Един от метеоритите летеше с танкове в крилата. Той беше тестван, защото трябваше да постигнем пробег от 4-4,5 хиляди км. И той летеше с въздушно-реактивен двигател, работещ с течно гориво.

- Каква е разликата между въздушно-реактивен двигател и двигател с течно гориво?

Реактивният двигател с течно гориво съдържа окислителя и горивото в отделни резервоари, които се смесват в горивната камера. Реактивният двигател се захранва с едно гориво: керосин, децилин или бицилин. Окислителят е входящият кислород от въздуха. Бицилин (гориво, получено от вакуумен газьол чрез процеси на хидрогениране. - Известия) е разработен по наша поръчка за Meteorite. Това течно гориво има много висока плътност, което ви позволява да направите резервоар с по-малък обем.

- Известни са снимки на хиперзвукови самолети с реактивен двигател. Всички те имат интересна форма: не рационализирана, а по-скоро ъглова и квадратна. Защо?

Вероятно говорите за X-90 или, както го наричат ​​​​на Запад, AS-X-21 Коала(първият съветски експериментален ГЗЛА. - Известия). Е, да, това е непохватна мечка. Напред са така наречените "дъски", "клинове" (конструктивни елементи с остри ъгли, первази. - "Известия"). Всичко това, за да направи въздушния поток, влизащ в двигателя, приемлив за горене и нормално изгаряне на гориво. За целта създаваме така наречените ударни вълни (рязко повишаване на налягането, плътността, температурата на газа и намаляване на скоростта му, когато свръхзвуковият поток срещне някакво препятствие. – Известия). Скоковете се образуват само върху "дъските" и "клинове" - тези структурни елементи, които намаляват скоростта на въздуха.

По пътя към двигателя може да има втори удар, трети. Целият нюанс е, че въздухът не трябва да влиза в горивната камера със същата скорост, с който лети GZLA. Трябва да се намали. И то много силно. За предпочитане до дозвукови стойности, за които всичко е отработено, проверено и тествано. Но точно това е проблемът, който създателите на GZLA се опитват да разрешат и не е решено за 65 години.

Веднага след като прескочите Мах 4,5, при такова високоскоростно движение, частиците въздух се плъзгат в двигателите много бързо. И вие трябва да „намалите“ атомизираното гориво и окислителя - атмосферния кислород - един към друг. Това взаимодействие трябва да бъде с висока пълнота на изгаряне на горивото. Взаимодействието не трябва да се нарушава от някои колебания, допълнителен дъх вътре. Как да направите това, никой все още не е разбрал.

- Възможно ли е да се създаде GZLA за граждански нужди, за превоз на пътници и товари?

Може би. На едно от авиошоуто в Париж беше показан самолет, разработен от французите съвместно с британците. Турбореактивният двигател го издига на височина и след това колата ускорява до около Mach 2. След това се отварят въздушно-реактивните двигатели, които довеждат самолета до скорост от 3,5 или 4 Маха. И след това лети на височина 30 километра някъде от Ню Йорк до Япония. Преди кацане се активира реверсивният режим: колата се спуска, превключва на турбореактивен двигател, като нормален самолет, навлиза в атмосферата и каца. Водородът се счита за гориво, като най-висококалоричното вещество.

- В момента Русия и САЩ най-активно разработват хиперзвукови самолети. Можете ли да оцените успехите на нашите опоненти?

Що се отнася до рейтингите, мога да кажа - оставете момчетата да работят. За 65 години те не са направили нищо реално. При скорости от 4,5 до 6 Mach няма реално направен GZLA.

Най-новият хиперзвуков самолет Ю-71 (Ю-71)

Хиперзвукови оръжия и свръхскорост: как физиката пречи на военните да направят ракетата на мечтите си

По-детайлнои разнообразна информация за събитията, които се провеждат в Русия, Украйна и други страни на нашата красива планета, можете да получите на Интернет конференции, постоянно провеждани в сайта „Ключове на знанието“. Всички конференции са открити и изцяло Безплатно. Каним всички заинтересовани...

Принципите на хиперзвуковите ударни оръжия и основите на тяхното бойно използване са разработени още през 30-те години на миналия век в нацистка Германия. Едва след повратната точка по време на Втората световна война, до 1942 г., работата по създаването на хиперзвуков "бомбардировач" е спряна. Възможно ли е връщането на хиперзвукови ударни оръжия днес?

Чудовището на д-р Зенгер

През 1933 г. д-р Е. Зенгер обосновава възможността за създаване на хиперзвуков самолет, който при ускоряване до 5900 m / s може да навлезе в горната атмосфера и с последващо намаляване до 10 km да рикошира от плътни слоеве на атмосферата (като камък от вода), отлитат на разстояние до 23400 км.

Първият хиперзвуков самолет е проектиран в Изследователския институт за ракетни полети (Трауен, Германия) през 1936 г. и е наречен „бомбардировач-антипод“.

"Чудовището на д-р Зенгер" тежеше около 100 тона, когато беше напълнено, изстрелването на устройството трябваше да се извърши под ъгъл от 30 градуса от релсови водачи с дължина около три километра. Полезният товар в случая е бил около 0,3 тона експлозив. Кога успешно изпълнениена този проект почти цялото земно кълбо беше под заплахата от германски ракетни удари.

Концепция за незабавно глобално въздействие

Идеята за използване на хиперзвукови ракети много напомня на съвременната „Концепция за мигновен глобален удар“, която напоследък завъртя главите на много политици в чужбина...

Опитите за създаване на хиперзвукови ракети бяха възобновени в света почти веднага след края на Втората световна война и бяха особено засилени по време на Студената война.

Повечето от разработките през този период завършиха на етапа на експериментално развитие и демонстрация на технологии - структурните материали не издържаха на аеродинамично нагряване при скорости над 5 М. Управлението на превозното средство при такива скорости и претоварвания беше невъзможно, а високоточното насочване беше практически невъзможно не е постигнато...

Интересът към хиперзвуковите оръжия отново се повиши с неотдавнашното обявяване на „Концепцията за незабавен глобален удар“ и създаването на Глобално ударно командване на ВВС на САЩ. И така, през май 2003 г. Министерството на отбраната на САЩ официално обяви началото на работата по високоточни неядрени оръжия, способни да поразяват цели навсякъде по света "за минути или часове".

В съответствие с възприетата концепция, съставът на ударните оръжия на Global Strike Command, заедно с доста добре развитите и ефективни ракетни системистратегически цели като "Minuteman-III", "Trident-II" и стратегически крилати ракети с голям обсег, в бъдеще трябва да включват хиперзвукови самолети с неядрено оборудване.

Най-обещаващите образци на GZLA (хиперзвукови самолети) са разработени към днешна дата в САЩ, водещата страна в тази област. Сред многото разработени варианти за хиперзвукови самолети, три основни типа GZLA вече са достигнали етапа на експериментално развитие:

Хиперзвукова крилата ракета (ГЗКР);

Аерокосмически самолети (VKS);

Плъзгаща се бойна глава (PGCh).

Хиперзвукова крилата ракета X-43A

След неуспешно провеждане на редица изследователски програми за създаване на GZKR (хиперзвукови крилати ракети) до 2004 г. основните усилия на американския военно-промишлен комплекс бяха насочени към проекта HyStrike.

Стандартното изискване беше да се демонстрира крейсерският режим на експерименталния GZLA (M = 6,5) на височина 27,4 km и да се постигне максимален обсег за не повече от 10 минути полет. Най-големите трудности по време на дългосрочен хиперзвуков полет на такова устройство възникнаха поради значителното аеродинамично нагряване на елементите на такъв GZKR (виж Фигура 1).

Според договора Boeing и Aerojet трябваше да извършат 11 тестови полета, като в последните осем апаратът трябва да бъде оборудван с работещ двигател. Aerojet трябваше да построи 14 експериментални двигателя: шест за наземни тестове и осем за полетни тестове.

На 27 март 2004 г. бяха проведени летателни изпитания на нов експериментален прототип на GZLA от типа X-43A. За нулиране на устройството е използван и самолет-носител B-52, а за разпръскване на GZLA е използвана ракета тип Pegasus. Изстрелването е направено на височина 12 км. Отделянето на устройството от ускорителя на Пегас се случи на височина 29 км, след което беше включен прямоточен двигател, който работи 10 секунди.

При високоскоростно планиране с намаление беше възможно да се постигне скорост от 7 Маха, тоест 8350 км / ч. Според други източници скоростта на X-43A е била 11 265 km / h (или 9,8 M) на надморска височина от 33,5 km. от експертно мнение, по-реалистична е по-ниска скорост на полета. Резултатите от този експеримент бяха в основата на създаването на нов GZLA тип X-51A.

Консорциум от три организации - изследователската лаборатория на военновъздушните сили на САЩ AFRL (Air Force Research Laboratory) и Boeing и Pratt & Whitney - разработи програма за създаване и летателни изпитания на такъв хиперзвуков самолет.

Развитието на GZLA беше фокусирано върху създаването на обещаващ ramjet двигател от типа WaveRider. До 2009 г. корпорациите Boeing и Pratt & Whitney завършиха наземните тестове на двигателя, включително горивната му система. Лабораторията на военновъздушните сили AFRL отпусна 250 милиона долара за тестване. Тези средства бяха предназначени за четири изпитателни полета, които трябваше да се проведат в края на октомври - началото на ноември 2009 г.

Boeing Corporation построи четири прототипа (експериментални образци) на GZLA. Според проекта хиперзвуковото превозно средство от типа Х-51А трябва да развива скорост до 7 Маха.

След цикъл от летателни тестове трябва да се вземе решение за по-нататъшно финансиране на проекта или неговото прекратяване. Самият Boeing изрази намерението си да построи още два екземпляра за допълнителни летателни тестове. Всички експериментални GZLA проби са за еднократна употреба. В същото време, според официални изявления, X-51A не е модел на оръжие, а служи само за моделиране и разработване на нови технологии. Още въз основа на получените резултати Министерството на отбраната трябваше да разпореди разработването на нови видове хиперзвукови ракетни оръжия за американската армия. Boeing Corporation също възнамерява да продължи работата по X-51A по собствена инициатива, за да създаде на негова основа обещаващ GZKR от типа X-51A +.

Според разработчиците тази перспективна хиперзвукова ракета (X-51A+) ще може драстично да променя посоката на полета, самостоятелно да намира целта, да я идентифицира и унищожава в условията на активно електронно противодействие. Съответните бордови системи за управление на GZLA вече се създават с финансиране от ВВС на САЩ.

Тестовете в началния етап бяха проведени в статичен режим с макет на експериментално хиперзвуково превозно средство X-51A, окачено под бомбардировача B-52H, от който ще се извърши изстрелването, за проверка на съвместимостта електронни системисамолети и ГЗЛА.

Boeing X-51A за първи път полетя през декември 2009 г. като окачен товар под крилото на бомбардировач B-52 (виж Фигура 2). По време на експерименталния полет е изследвано влиянието на окачена ракета върху управляемостта на самолета, както и взаимодействието на електронните системи X-51A и B-52. Полетът продължи около 1,4 часа.

Експериментален хиперзвуков самолет от типа Boeing X-51A използва ускорителната степен на оперативно-тактическата ракета ATACMS. Използването на бустер с твърдо гориво от този дизайн предполага следната типична схема за използване на GZLA. След като хиперзвуковото превозно средство бъде спуснато на височина около 10 km от B-52N, първият етап на GZLA (първият етап на OTP ATACMS) се включва и превозното средство ускорява до 4-5 M с изкачване в обхват 20-30 км. След това се извършва отделянето му и се включва втората степен от типа "waveship" на базата на ПВРД. ново развитиеи ускорява устройството до 7-8 M с последващо наклоняване на GZLA към атакувания наземен обект.

Анализът на резултатите от разработването и тестването на хиперзвуков самолет от типа Boeing X-51A ни позволява да направим следните изводи:

1. Реалните резултати, получени до момента за постигане на хиперзвукова скорост (5 M) и анализът на изискванията за скорост за перспективни модели GZLA (7 M) показват, че максималната скорост на перспективен хиперзвуков самолет с ПВРД е скорост около 6-7 M. скорости (до 10 M) в краткосрочен и средносрочен план изглеждат трудни за изпълнение поради ограничението на енергийните възможности на реактивното гориво от серията JP и ограниченията върху термичната стабилност на съществуващите (серийни) конструктивни материали за дългосрочен полет на GZLA.

2. Образуването на пристенна плазма, което възниква, когато самолетът достигне скорост от 9,5-10 M, причинява прекъсвания в работата на бордовите радиосъоръжения на системата за насочване GZLA и също така ограничава насочването на самолета при такива скорости .

3. Масово-габаритните размери на експерименталния образец на GZLA в момента се определят от необходимия запас от реактивно гориво и размерите на прямоточно-реактивния двигател и са с дължина около 4,5 метра, диаметърът на описаната окръжност е около 0,5 метра. В бъдеще, с допълнителното поставяне на стандартен американски ядрен заряд (приблизителна дължина - 1,1 метра, диаметър - 0,3 метра) като част от бойния образец GZLA, дължината на апарата (планера) може да бъде увеличена до приблизително 5-6 метра. С неядрено (високо експлозивно) бойно оборудване теглото и размерите на такъв GZKR ще бъдат още по-големи.

4. Използването на предни сегментни въздухозаборници, аеродинамични кормила и общата аеродинамична схема на типа "вълнова равнина" в дизайна на апарата води до значително увеличение на неговата ефективна повърхност на разсейване (ESR) спрямо основните стойности на RCS на конусообразни тела на въртене с подобни размери (като HF MRBM).

5. В резултат на това обещаващ GZLA ще има значителни размери на теглото и размерите и отразяващо-излъчващи характеристики в термичния и радарния диапазон с относително малък Средната скорост(не по-висока от 6 M).

Първият самостоятелен тестов полет на X-51A се проведе на 26 май 2010 г. Бомбардировачът B-52 Stratofortress с X-51A на височина 15 хиляди метра над Тихия океан изпусна ракета, окачена под крилото. След това горната степен (ракетен ускорител с твърдо гориво) изведе устройството на височина от 19,8 хиляди метра и го ускори до 4,8 M. Максималната скорост от 5 M беше постигната от устройството на височина от около 21,3 хиляди метра.

След ускоряването на GZLA беше включен хиперзвуков прямоточен двигател, произведен от Pratt & Whitney Rocketdyne. Като начално течно гориво се използва етилен. След това двигателят премина към гориво тип JP-7 (Jet Propellant 7 - стандарт за гориво MIL-T-38219), смесено реактивно гориво на базата на въглеводороди, включително нафталин, с добавяне на смазочни флуоровъглероди и окислител.

Но на 110-ата секунда от полета на GZLA се случи повреда. След това двигателят беше възстановен, полетът продължи до окончателния отказ настъпи на 143-та секунда от полета. Комуникацията е прекъсната за три секунди и операторите предават команда за самоунищожение. Не беше възможно да се набере скорост от 6 M. Въпреки това, за първия полет на GZLA задачата беше да набере скорост от само 4,5-5 M.

Планирано е полетът да продължи 250 секунди. Половината от горивото е изразходено, а причината за повредата на двигателя е разпозната като лошо уплътняване на горивната система. Като цяло тестовете се считат за доста успешни, а резултатът от летателния тест се счита за успешен. Според експерти устройството е изпълнило 90% от задачите. По време на полета се оказа, че устройството не може да се ускори толкова бързо, колкото се очакваше, и се нагрява много повече от очакваното. Имаше и прекъсвания в комуникацията и предаването на телеметрия.

Като цяло, според заключението на изследователската лаборатория на ВВС на САЩ, първият полет на X-51A GZLA е оценен като успешен. Времето на полета за този етапексперименталната работа беше достатъчна. В края на краищата предишният рекорд за продължителност на полет с хиперзвукова скорост беше само 12 секунди.

По време на втория тест X-51A на 13 юни 2011 г. двигателят отново се провали. Но този път не беше възможно да го рестартирате и устройството падна в Тихия океан край бреговете на Калифорния. И това вече се оценява като сериозно забавяне на създаването на валидна проба. Според заключението на комисията за извънредни ситуации причината за аварията на GZLA е повреда в ПВРД.

На 1 май 2013 г. беше извършено четвъртото изстрелване на GZLA (виж Фигура 4), в резултат на полетния тест беше постигната скорост от 5,1 Mach, полетът продължи около шест минути, от които работеше ramjet двигател за три минути и половина. Ускорителят осигуряваше увеличение на скоростта до 4,8 Маха, въздушно реактивен двигател - до 5,1 Маха, използвайки гориво тип JP-7.

Подготовка за четвъртия опит

Решението за по-нататъшното развитие на бойния модел GZKR на базата на Boeing X-51A GZLA все още не е взето.

Като цяло, като се вземат предвид тези проблеми, създаването на боен образец на GZKR на базата на експерименталния хиперзвуков самолет Boeing X-51 A изглежда малко вероятно.

Хиперзвуков самолет Boeing X‑37

В момента Съединените щати също продължават да създават технологичното изоставане, необходимо за разработването на едностепенни аерокосмически самолети (VKS). Тя се основава на резултатите, получени при изпълнението на програмата NASP.

На този етап на разбиране на възможностите на VCS, неговите задачи и условия на използване, аерокосмическият самолет е самолет от схема на въздухоплавателно средство, което е в състояние самостоятелно да излита от конвенционални летища, да навлиза в ниска околоземна орбита и дългосрочен орбитален полет, аеродинамично маневриране в земната атмосфера с цел промяна на параметрите на орбита, деорбита и кацане на дадено летище.

В момента обаче няма конкретна версия на пълномащабен VKS, тоест самолет, който напълно да отговаря на изискванията на Министерството на отбраната на САЩ за бойни самолети от този тип. Очакваният външен вид на VKS, неговите основни експлоатационни характеристики и възможни начиниБойната употреба беше оценена въз основа на общата целева ориентация на задачите, възложени на космическите оръжия, и основните изисквания, наложени от американските военни специалисти на въздушно-космическите сили.

Появата на основния експериментален образец-демонстратор на видеоконферентната система се очакваше не по-рано от 2014-2015 г. В момента в САЩ наистина е създаден прототип на такъв аерокосмически самолет - експериментален хиперзвуков самолет Boeing X-37.

Хиперзвуковият самолет Boeing X‑37 (виж Фигура 5) е експериментален орбитален самолет, предназначен да тества обещаващи индустриални технологииизстрелване в орбита и слизане в атмосферата. Според експерти Boeing X-37 (Unmanned Space Shuttle) е 120% по-голямо производно на Boeing X-40A GZLA.

Понастоящем при извършване на инженерни изчисления се приемат следните експлоатационни характеристики на този GZLA:

Дължина: 8,9м

Размах на крилата: 4,5 m

Височина: 2,9м

Тегло при излитане: 4 989 кг

Ракетен двигател Rocketdyne AR-2/3

Тегло на полезен товар: 900 кг

Товарен отсек: 2.1×1.2 m

Самолетът е проектиран да работи на височини от 200 до 750 км, може бързо да променя орбитите, да маневрира, може да изпълнява различни разузнавателни мисии, да доставя малки товари в космоса (и да ги връща).

Работата по създаването на самолет от типа X-37 се извършва в САЩ от 50-те години на миналия век. Програмата X-37B стартира през 1999 г. от НАСА съвместно с корпорацията Боинг. Цената на разработването на експериментален космически кораб беше около 173 милиона долара.

Първият тестов полет - тестване на планера GZLA чрез изпускане - беше направен на 7 април 2006 г. Първият космически полет се състоя на 22 април 2010 г. в 19:52 местно време. За изстрелване беше използвана ракета-носител Atlas-5, площадката за изстрелване беше стартовата площадка SLC-41 във военновъздушната база Кейп Канаверал. Изстрелването беше успешно. По време на полета бяха тествани навигационни системи, управление, топлинен щит и система живот на батериятаустройство.

На 3 декември 2010 г. аерокосмическият самолет X-37V се завърна на Земята, орбиталният самолет прекара 225 дни в космоса. Кацането, подобно на полета, е извършено в автоматичен режим и е извършено в 09:16 UTC на пистата на военновъздушната база Ванденберг, разположена северозападно от Лос Анджелис (Калифорния).

По време на престоя си в орбита X-37B претърпя около седем увреждания на кожата в резултат на сблъсък с космически отпадъци. При кацане се спука и колелото на колесника. Отлетялите каучукови фрагменти са причинили леки щети на долната част на фюзелажа на апарата. Въпреки факта, че гумата на колесника се спука при докосване на пистата, устройството не се отклони от курса и продължи да спира, поддържайки точно средата на пистата.

ВВС на САЩ съвместно с концерна Boeing започнаха подготовката на втория апарат X-37B за изстрелване в космоса. Следващото изстрелване на X-37 B-2 (OTV-2) беше насрочено за 4 март 2011 г. Времето за изстрелване, програмата на полета и цената на проекта бяха класифицирани. Тестовете на апарата са проведени в по-широка орбита при сложни условия за напускане и заход за кацане. Програмата OTV‑2 е разширена в сравнение с OTV‑1.

На 5 март 2011 г. космическият кораб беше изведен в орбита от ракета носител Atlas-5, изстреляна от Кейп Канаверал. Вторият X-37B ще се използва за тестване на сензорни инструменти и сателитни системи. На 16 юни 2012 г. самолетът кацна във военновъздушната база Ванденберг в Калифорния, прекарвайки 468 дни и 13 часа в орбита, обикаляйки около Земята повече от седем хиляди пъти.

Друг безпилотен космически кораб X-37B беше изстрелян с ракета носител Atlas-5 от Кейп Канаверал на 11 декември 2012 г. Както и досега, официално не бяха обявени подробности за задачите на мисията.

Засега не се разкриват целите, за които ВВС на САЩ ще използват орбиталния самолет. Според официалната версия основната му функция ще бъде доставката на специални товари в орбита. Според други версии Boeing X-37 GZLA ще се използва и за разузнавателни цели. Най-правдоподобната цел на това устройство е да разработи технологии за бъдещ космически прехващач, който позволява да се инспектират извънземни космически обекти и, ако е необходимо, да се извадят от строя чрез кинетично действие. Това предназначение на устройството напълно съответства на документа „Национална космическа политика на САЩ“ от 2006 г., който провъзгласява правото на Съединените щати частично да разпространят националния си суверенитет върху космическото пространство.

ВВС на САЩ официално заявиха, че X-37B е проектиран за максимален престой в космоса 270 дни, въпреки че вторият космически полет продължи 468 дни и 13 часа в орбита.

Устройството е оборудвано със слънчеви панели и литиево-йонни бордови батерии. Дадените стойности на съотношението на повдигане към челно съпротивление и характерната граница на скоростта позволяват да се промени наклонът на първоначалната орбита с 25-300. В същото време, според редица експертни оценки, е възможно да се намали UQV в атмосферата до височина от 50-60 км.

Полетът на VCS в плътните слоеве на атмосферата се характеризира с неблагоприятни условия за работа на бордовите системи за разузнаване, прицелване и комуникация поради високи скоростни налягания, топлинни натоварвания и образуване на плазма.

Средните стойности на RCS на такъв аерокосмически самолет в диапазона на дължината на вълната λ=3-10 cm, ъгъл на наблюдение 90±45° (борд) и ниво на вероятност 0,5 са около 5-10-20 m2 (в зона на образуване на плазма те могат да достигнат до 50-100 m2). Интензивното производство на плазма по време на навлизането на UML в плътните слоеве на атмосферата се прогнозира в диапазона на надморската височина от 70-50 km с по-нататъшно затихване към плътните слоеве на атмосферата. Следователно, въз основа на сегашното разбиране за възможностите на ВКС, се предполага, че орбиталният полет ще бъде основният режим на полет на ВКС при изпълнение на бойни задачи. В по-малка степен бойното използване на VKS е възможно и в зоната на деорбита преди навлизане в плътните слоеве на атмосферата (H = 90-120 km).

Като цяло на въздушно-космическите сили може да бъде поверено решаването на транспортни задачи в интерес на осигуряването на орбиталната констелация на САЩ, провеждане на разузнаване от космоса и инспекция на орбитални обекти.

Нанасянето на високоточни удари от космоса (от орбити от около 200 km) срещу наземни цели изглежда малко вероятно (трябва да си припомним колко прогнози за възможностите за бойно използване на космическата совалка за многократна употреба бяха направени през 80-те години!). Освен това през изминалия период не са регистрирани подобни изпитания на Х-37 с поразяване на наземни цели от орбита.

Трябва да се отбележи, че подобни тестове ще се считат за нарушение на Договора за принципите на дейността на държавите в изследването и използването на космическото пространство, включително Луната и други небесни тела от 10 октомври 1967 г. В съответствие с член IV от този договор „държавите страни по договора се задължават да не извеждат в орбита около Земята никакви обекти с ядрени оръжия или други видове оръжия за масово унищожение...“.

Като цяло анализът показа, че хиперзвуковият самолет Boeing X-37 е предназначен за изпълнение на специални (разузнавателни и транспортни) задачи в космоса и има ограничени бойни възможности.

Плъзгаща глава на Falcon HTV‑2

Преди това Съединените щати също извършиха редица проучвателни работи в областта на създаването на стратегически неядрени балистични ракети (разработването на ICBM Minuteman-2 с неядрена бойна глава) като част от HAWD (Hypersonic Aerodynamic Weapon Definition). ) проект.

Концепцията се основава на резултатите от работата по създаването на маневрена бойна глава AMaRV (Advanced Maneuvering Reentry Vehicle), която е тествана три пъти през първата половина на 80-те години. Очевидно тези тестове са били доста успешни, тъй като Националният изследователски съвет на САЩ през 2008 г. препоръча в своя доклад бойната глава AMaRV да бъде използвана като прототип за първата ракетно-планираща система.

Като един от вариантите за такава система беше разгледана планираща бойна глава (PGV) или планираща бойна глава (PBG), чиято разработка беше извършена в САЩ по програмата HWT (Hypersonic Weapon Technology). Техническият облик на това устройство беше плъзгаща се бойна глава, проектирана по схемата "интегрирано тяло-крило" и беше основата за по-нататъшно развитие.

Основата за разработването на PBG беше хиперзвуковият самолет Boost-Glide (SBGV - програма Strategic Boost Glide Vehicle, разработена от ВВС), който има способността да извършва дълъг контролиран хиперзвуков планиращ полет след ускорение във височинния диапазон от 60 до 30 км.

В същото време многократно е отбелязвано, че плъзгащата се бойна глава (ако успешно решава проблемите с откриването, проследяването и насочването на системите за противоракетна отбрана) става по-уязвима цел дори в сравнение с други бойни глави (като BB ICBM, HF IRBM) . Първо, поради големите си размери, неговата уязвима зона и RCS са няколко пъти по-високи от тези на други BC, и второ, крилата в зоната за планиране в атмосферата стават основните уязвими отделения, след тяхното унищожаване (дори с бойна готовност оборудване) прави невъзможно нанасянето на планиран удар по обект (Фигура 6).

Според експертни оценки подобно планиране бойните глави са в състояние ефективно да преодолеят съществуваща системавъздушно-космическата отбрана на Русия и имат най-добри летателни характеристики сред всички обещаващи противникови GZLA.

Най-обещаващото развитие на GZLA в момента е проектът за хиперзвукова машина тип Falcon, създаден като част от програмата HTV на Агенцията за напреднали изследвания на Министерството на отбраната на САЩ (DARPA).

Бойно използванеТози GZLA предвижда изстрелване на устройството в космоса на ICBM (извън зоната на управление на системата за ранно предупреждение), ускоряване на GZLA до хиперзвукова скорост и скрито преодоляване на зони за противовъздушна отбрана над територията на страната в аеродинамични условия. режим на планиране.

Програмите и перспективите за създаване на такъв GZLA бяха добре обхванати през 2013 г. в книгата „Silver Bullet?“ Джеймс М. Актън, съдиректор на Програмата за ядрена политика на Фондация Карнеги за международен свят. Беше отбелязано, че използването на хиперзвукови самолети от типа Falcon HTV-2 в бъдеще може да осигури скрито преодоляване на зоната на откриване както на PRN, така и на системите за противовъздушна отбрана и нанасяне на внезапен ядрен удар по най-високите нива на държавно и военно управление. на Руската федерация.

Основната характеристика на такъв хиперзвуков самолет, която определя вероятността за доставяне на бойни глави до целта, е висока скорост, интензивно променящи се в модула и маневрите на посоката. Такива характеристики на летателните характеристики на плъзгащите се бойни глави се дължат на високото аеродинамично качество и високите хиперзвукови скорости на атака на целта (5

Тези GZLA съчетават онези характеристики на съвременните ракетни и авиационни оръжия, които са определящи за ефективното преодоляване на съвременните многослойни системи за противовъздушна отбрана. От всички SVKN само балистичните ракети, оборудвани с високоаеродинамични ракети (PGCh), осигуряват почти глобална зона на поражение (доставяне на бойна глава) с хиперзвукови скорости, сравними със скоростта на ICBM (SLBM).

При високи хиперзвукови скорости и междуконтинентален обхват на полета, PBGs са оръжия за високоточно доставяне на неядрени боеприпаси и ядрени бойни глави с малък и свръхмалък еквивалент, които, използвайки системи за самонасочване и космическа навигация, осигуряват точността на CEP = 5 -10 м.

Джеймс М. Актън също отбеляза, че в момента само една програма, HTV‑2, се изпълнява в тази област и финансирането й е сведено до минимум.

Преди това бяха извършени редица летателни тестове на такива GZLA като част от изследователските програми ATV и HTV (фиг. 7), които потвърдиха потенциалното използване на хиперзвукови аерокосмически атакуващи оръжия.

По време на летателните изпитания на GZLA са отработени както директното насочване на плъзгащата се бойна част върху атакувания обект, така и възможните странични маневри на устройството спрямо стрелящия самолет. Полетните изпитания бяха извършени от агенцията DARPA на полигона за ракетна отбрана R. Reagan Pacific. Изстрелването на GZLA беше извършено на тестовата балистична писта на Vandenberg AB (Калифорния) - бойното поле на падането на полигона за противоракетна отбрана (Хавай). Надлъжното отклонение от изчислената траектория на GZLA с планиране беше около 1250 км.

Трябва да се отбележи, че използването на стратегически балистични ракети за изтегляне на такива GZLA дори от други позиционни райони (остров Диего Гарсия) и патрулни зони в морето поражда сериозни опасения поради възможността за задействане на система за предупреждение за руска ракетна атака и заплахата от ответен (ядрен) удар.

В същото време фактът, че Агенцията за напреднали изследвания на DARPA в момента управлява тестовата програма, показва, че тестовете на планиращата бойна глава също са от проучвателен характер и в близко и средносрочен план вероятността тази програма да бъде прехвърлена към развитието етап до голяма степен зависи от резултатите от теста.прототип – технологичен демонстратор.

Няма пряка заплаха

Текущото ниво на развитие на всички дадени образци на GZLA - хиперзвуковата крилата ракета Boeing X-51A, авиокосмическият самолет Boeing X-37, планиращата глава Falcon HTV-2 - очевидно е недостатъчно, за да прехвърли тези изследователски програми на етап R&D.

Общото забавяне на развитието на тези хиперзвукови самолети и липсата на одобрена концепция за бойно използване на GZLA с неядрено оборудване също предполага, че в близко бъдеще стратегическите балистични и крилати ракети ще останат основно средство за "бърз глобален удар". “ като част от стратегическите нападателни оръжия на САЩ.

Горният преглед на проблемите, идентифицирани по време на полетните изпитания на хиперзвукови самолети в Съединените щати, показва, че създаването на подобни видове оръжия в Руската федерация е непрактично. В този случай повтаряме тъжния опит от създаването на аналог на лазерния самолетен комплекс (ABL), който след поредица от успешни летателни експерименти в Съединените щати първо беше прехвърлен от модел на оръжие в изследователска лаборатория, а след това напълно изпратен в „гробището на самолетите“.

Първи полет на Boeing X-48C