Холодная война, которая проходила между США и СССР в 1946-1991 годах, давно закончилась. По крайней мере так считают многие эксперты. Однако гонка вооружений не останавливалась ни на минуту, и даже сегодня она находится в стадии активного развития. Несмотря на то что сегодня основные угрозы для страны представляют террористические группировки, отношения между мировыми державами тоже являются напряженными. Все это создает условия для развития военных технологий, одной из которых является гиперзвуковой самолет.
Необходимость
Отношения между США и Россией сильно обострены. И хотя на официальном уровне США в России называют партнерской страной, многие политические и военные эксперты утверждают, что между странами идет негласная война не только на политическом фронте, и но и на военном в виде гонки вооружений. К тому же, США активно применяет НАТО для окружения России своими системами ПРО.
Это не может не беспокоить руководство России, которая уже достаточно давно приступила к разработке летательных аппаратов-беспилотников, превосходящих гиперзвуковую скорость. Эти беспилотники можно оснастить ядерной боеголовкой, и они беспрепятственно смогут доставить бомбу в любую точку мира, причем, достаточно быстро. Подобный гиперзвуковой самолет уже создан – это лайнер «Ю-71», который сегодня тестируется в строгой секретности.
Развитие гиперзвукового оружия
Впервые испытывать самолеты, которые могли летать со скоростью звука, начали в 50-х годах 20 века. Тогда это еще было связано с так называемой Холодной войной, когда две развитые державы (СССР и США) стремились обогнать друг друга в гонке вооружений. Первым проектом стала система «Спираль», которая представляла собой компактный орбитальный самолет. Он должен был составить конкуренцию и даже превзойти гиперзвуковой самолет США X-20 Dyna Soar. Также советский самолет должен был иметь способность развивать скорость до 7000 км/час и при этом не разваливаться в атмосфере при перегрузках.
И хотя советские ученые и конструкторы старались воплотить в жизнь подобную идею, не удалось даже приблизиться к заветным характеристикам. Опытный образец даже не взлетел, однако правительство СССР облегченно вздохнуло, когда американский самолет тоже провалился в ходе испытаний. Технологии того времени, в том числе в отрасли авиации, были бесконечно далеки от нынешних, поэтому создание самолета, который бы мог в несколько раз превышать скорость звука, было обречено на провал.
Впрочем, в 1991 году было проведено испытание самолета, который мог развивать скорость, превышающую скорость звук. Это была летающая лаборатория «Холод», созданная на базе ракеты 5В28. Испытание прошло успешно, и тогда самолет смог развить скорость 1900 км/час. Несмотря на наличие прогресса, разработку после 1998 года прекратили в связи с экономическим кризисом.
Гиперзвуковые самолеты
В 60-х годах в США передовые конструкторы начали осуществлять программу по разработке и полетам экспериментального ракетоплана North American X-15, ставшего в истории единственным ГЛА-самолетом на последующие 40 лет. Именно он совершал первые пилотируемые суборбитальные космические полеты.
Подобные программы разрабатывались и в других странах. Самыми близкими из них были Спираль, Зильберфогель, X-20 Dyna Soar, North American X-15. В 21 веке довольно популярным среди богачей стал космический туризм. По этому поводу начали возникать частные проекты суборбитальных космических пилотируемых кораблей. В 2004 году в космос поднялись первые аппараты подобного типа – Space Ship One. В качестве развития программы применили следующую ступень – Space Ship Two. В будущем компания Virgin Galactic не планирует останавливаться на достигнутом и на данный момент ведет разработки новых типов кораблей. Помимо этого, существуют пассажирские суборбитальные гиперзвуковые авиалайнеры (ZEHST, SpaceLiner и другие).
Технологии 21 века
Не существует точной и официальной информации о разработке гиперзвуковых самолетов. Впрочем, если собрать материалы из открытых источников, то можно сделать вывод, что подобные разработки осуществлялись сразу в нескольких направлениях:
- Создание боевых блоков для межконтинентальных баллистических ракет. Их масса превышала массу стандартных ракет, однако за счет возможности маневрирования в атмосфере перехватить их средствами ПРО невозможно или, как минимум, чрезвычайно сложно.
- Разработка комплекса «Циркон» – еще одно направление развития технологии, которая базируется на использовании сверхзвуковой ПРК «Яхонт».
- Создание комплекса, ракеты которого могут превышать скорость звука в 13 раз.
Если все данные проекты объединятся в одном холдинге, то совместными усилиями может быть создана ракета воздушного, наземного или корабельного базирования. Если проект Prompt Global Strike, создаваемый в США, будет успешным, то американцы получат возможность поражать любую точку мира в течение одного часа. Россия сможет защититься только технологиями собственной разработки.
Американскими и британскими специалистами фиксируются испытания сверхзвуковых ракет, которые могут развивать скорость до 11200 км/час. С учетом столь высокой скорости сбить их практически невозможно (на это не способна ни одна ПРО в мире). Более того, они даже слежке поддаются крайне сложно. Информации о проекте, который иногда фигурирует под названием «Ю-71», очень мало.
Как выглядят самолеты будущего: гиперзвуковая скорость и солнечная энергия
Люди всегда стремились покорять небо, и казалось, что ни одному человеку не дано летать подобно птице — стоит только вспомнить миф об Икаре. С момента появления первых планеров братьев Райт в начале ХХ века авиаконструкторы не раз переступали технологические ограничения и совершали революции. Сегодня мы уже не считаем фантастикой массовое использование беспилотных воздушных судов или самолетов на жидком водороде. Но новые технологии необходимо подкрепить безоговорочными гарантиями безопасности и надежности, и компании всего мира прилагают большие усилия для того, чтобы заручиться поддержкой своих пассажиров.
Управление как в видеоигре
Технология для гражданских самолетов Active Stick, разработанная в 2022 году компанией BAE Systems, применяется на реактивном самолете бизнес-класса Gulfstream G500, где она обеспечивает тактильную обратную связь пилота с системами лайнера. Active Stick дает ему возможность буквально физически ощущать свою машину вместо того, чтобы полагаться только на показания приборов.
BAE Systems — оборонная компания Великобритании. Входит в топ-10 мировых компаний по производству вооружений.
Gulfstream G550 — реактивный двухмоторный самолет бизнес-класса, выпускающийся корпорацией Gulfstream Aerospace.
Изображение: Gulfstream
Fly-by-Wire (FBW) — система, заменившая прежний ручной (механический) контур управления самолетом электронным — одно из чудес современной аэрокосмической техники. Самолеты предыдущего поколения управлялись с помощью гигантского количества тросов, кабелей, шкивов и гидравлики, что значительно утяжеляло летательные аппараты. Однако, по мнению экспертов, использование компьютерного джойстика снижает реальное восприятие полета до уровня видеоигры.
Электродистанционная система управления (ЭДСУ, Fly-by-Wire) — система управления летательным аппаратом, обеспечивающая передачу управляющих сигналов от органов управления в кабине экипажа (например, от ручки управления самолетом, педалей руля направления) к исполнительным приводам аэродинамических поверхностей (рулей и взлетно-посадочной механизации крыла) в виде электрических сигналов. Впервые была использована в американских бомбардировщиках Vigilante в 1961 году.
Boeing, как и BAE Systems, экспериментирует с автоматизированным подходом к управлению. Компания представила новую функцию компьютерного управления в моделях Boeing 737 MAX 8 и MAX 9. Она позволяет избежать сваливания, которое может возникнуть, если нос самолета слишком сильно поднят. Однако специалисты предупреждают, что во время нештатных ситуаций этот инструмент может неправильно сработать и просто отправить самолет в пике даже при ручном управлении. В пособиях к новым самолетам не говорилось о том, что во время нештатных ситуаций управление Boeing может измениться, и представители авиакомпаний находятся в некотором замешательстве из-за отсутствия комментариев самой компании. Более того, некоторые эксперты опасаются, что именно эта новая функция привела к катастрофе в Яванском море.
29 октября 2022 года самолет Boeing 737 MAX 8 авиакомпании Lion Air через 13 минут после взлета упал в Яванское море. В результате авиакатастрофы погибли 189 человек.
В связи с появлением огромного количества новых технологий в сфере авиастроения неизбежно возникает вопрос о безопасности использования искусственного интеллекта и автономных решений компьютера. Для обеспечения безопасности воздушного пространства SkyGrid создает блокчейн-систему, в которой будут храниться все данные о полетах беспилотных летательных аппаратов. Анализировать большие объемы данных будет искусственный интеллект. Нейросеть также сможет передавать всю информацию о полетах в государственные авиационные диспетчерские системы.
Сверхбыстрые и беспилотные самолеты
В июне этого года корпорация Boeing представила на конференции в Атланте проект гиперзвукового самолета, который за два часа долетит из Нью-Йорка до Лондона и за три часа — из Нью-Йорка до Токио. Скорость самолета Boeing должна быть в пять раз выше скорости звука: она будет превышать 6 тыс. км/час. Для сравнения, максимальная скорость сверхзвукового пассажирского самолета Concorde превышала скорость звука в два раза. На создание гиперзвукового самолета по подсчетам Boeing уйдет не менее 20–30 лет.
Изображение: Boeing
«Конкорд» — британо-французский сверхзвуковой пассажирский самолет (СПС), один из двух (вместе с Ту-144) типов сверхзвуковых самолетов, находившихся в коммерческой эксплуатации.
«Конкорд» был создан в результате слияния в 1962 году. Всего было изготовлено 20 самолетов. Первый полет прототипа состоялся в 1969 году, а ввод в коммерческую эксплуатацию произошел в 1976 году. За 27 лет регулярных и чартерных рейсов было перевезено более 3 млн пассажиров.
25 июля 2000 года один самолет потерпел катастрофу при вылете из парижского аэропорта Шарль де Голль, погибло 113 человек. Эта катастрофа приостановила полеты «Конкордов» на полтора года. В последующие годы велись работы по модификации парка самолетов. Но после возобновления полетов последовала череда инцидентов, наиболее заметными из которых стали отказ одной из секций руля направления и утечка топлива, повлекшая отключение двигателя.
10 апреля 2003 года British Airways и Air France объявили о решении прекратить коммерческую эксплуатацию своего парка «Конкордов».
В России Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского (ЦАГИ) анонсировал разработку проекта гиперзвукового пассажирского самолета с двигателями на жидком водороде. Генеральный директор ЦАГИ Кирилл Сыпало сообщил, что появление отечественных водородных самолетов намечено на 2030–2031 годы. Планируется, что гиперзвуковые самолеты будут осуществлять пассажирские перевозки по России.
Изображение: ЦАГИ
Через три года Airbus, Rolls-Royce и Siemens проведут первые летные тесты гибридного самолета E-Fan X. В основу конструкции ляжет пассажирский самолет BAE 146. Инженеры заменят один из четырех турбовентиляторных газовых двигателей BAE 146 на гибридный двигатель. Его работу обеспечат аккумуляторы и бортовой генератор на авиационном топливе.
Aurora Flight Sciences, дочерняя компания авиаразработчика Boeing, уже в 2022 году выпустит первый беспилотный самолет на солнечных батареях. Беспилотный научный самолет Odysseus предназначен для непрерывного полета и проведения климатических и атмосферных исследований. Создатели утверждают, что Odysseus сможет летать несколько месяцев подряд и производить нулевые выбросы углекислого газа. В основном Boeing будет использовать беспилотник для мониторинга погоды, однако спектр возможного применения намного шире — связь, разведка, наука. Специалисты Boeing отмечают, что могут перепрограммировать Odysseus в зависимости от задач.
Норвегия движется в том же направлении — организации экологически безопасных полетов. Фальк-Петерсен, глава государственной норвежской компании Avinor, сообщил, что для начала авиакомпании будут тестировать «переходные технологии» — биотопливо и гибридные двигатели. Avinor также планирует организовать тендер на запуск коммерческого рейса с использованием небольшого электросамолета, рассчитанного на 19 пассажиров. Первые полеты воздушного судна должны состояться уже в 2025 году. С 2040 года все воздушные суда для ближних перевозок в Норвегии перейдут на электротягу.
Avinor AS — государственная компания с ограниченной ответственностью, которая управляет большинством гражданских аэропортов в Норвегии. Норвежское государство через Министерство транспорта и коммуникаций контролирует 100% уставного капитала.
Первым серийным электрическим летательным аппаратом, появившимся в продаже, стал одноместный планер Alisport Silent Club в 1997 году. Приводился в движение двигателем мощностью 13 кВт.
С мая 2015 года словенский производитель Pipistrel выпускает модель Alpha Electro — двухместный полностью электрический самолет, предназначенный для обучения.
Lockheed Martin уже сообщила о завершении «чертежного» этапа разработки самолета X-59 Quiet Supersonic Technology (QueSST) и начале его непосредственного изготовления. Первый испытательный полет запланирован на 2022 год.
Многолетнее сотрудничество Lockheed Martin и НАСА подсказало цель создания X-plane QueSST — тестирование технологий, которые в дальнейшем позволят получить малошумный коммерческий сверхзвуковой самолет, не создающий проблем для жителей городов.
X-59 QueSST будет совершать полеты на высоте 17 тыс. м со скоростью 1 512 км/час, при этом шум в момент преодоления звукового барьера не будет превышать 75 дБ, что соответствует громкости хлопка при закрытии двери автомобиля.
В России уже проходят летные сертификационные испытания два новых пассажирских самолета МС-21-300. Во время испытаний они подвергнутся многократным нагрузкам, имитирующим не менее 180 тыс. полетов. Уникальность этого лайнера заключается в крыле из полимерных композитов, впервые в мире созданном для самолетов вместимостью свыше 130 пассажиров. Благодаря такой конструкции операционные расходы при эксплуатации МС-21 будут на 12–15% меньше, чем у аналогов. Доля композитов в конструкции МС-21 составляет свыше 30% и является уникальной для этого класса воздушных судов.
В 2022 году российские разработчики представили новый турбинный двигатель ТВ7-117СТ-01. Его характеристики в целом повышают эффективность всей практически полностью автоматизированной системы. Его уже установили на пассажирском самолете Ил-114-300, который будет предназначен для эксплуатации на местных воздушных линиях. Двигатель увеличит, по сравнению с Ил-114, дальность полета с полной допустимой загруженностью до 1 900 км.
Летающие автомобили и рюкзак за плечами
Техдиректор Rolls-Royce Пол Штайн назвал три категории самолетов, которые первыми перейдут на электротягу. К первой категории относятся авиатакси — небольшие летательные аппараты, рассчитанные на одного-четырех пассажиров, с запасом хода не более 120 км. «Для таких судов аккумуляторы уже практически готовы», — заявил Штайн. Вероятно, именно этим объясняется возросшая популярность идеи создания и введения в эксплуатацию летающих автомобилей, а именно так сейчас принято называть небольшие воздушные такси. Guardian приводит в качестве примеров принадлежащий китайской Geely стартап Terrafugia, а также словенскую компанию Pipistrel. Свою версию авиатакси разрабатывает и Airbus совместно со специалистами Audi и дочерней компанией Italdesign.
27 ноября этого года концепт воздушного такси Pop.Up Next был представлен в Амстердаме на ежегодной неделе дронов, где успешно продемонстрировал все заложенные в него функции.
Концепт имеет важную особенность — он модульный, благодаря чему сможет перевозить пассажиров как по земле, так и по воздуху. Pop.Up Next состоит из трех отдельных модулей. Электрическое шасси мощностью 60 кВт (80 л. с.) крепится к пассажирской капсуле, тем самым формируя электромобиль. При этом пассажиры с помощью специального приложения смогут в любой момент (например, безнадежно застряв в пробке) вызвать летающий модуль и, соединившись с ним, уже по воздуху прибыть в пункт назначения.
Отдельное направление развития гражданской авиации — это JetMan — реактивные рюкзаки, которые позволят человеку летать в будущем. Управление летательным аппаратом происходит только за счет смещения центра тяжести. Ранец может развить скорость до 300 км/час, максимальная дальность полета — десять минут.
Тренд на мобильность авиасудов, способных передвигаться даже в пределах мегаполиса, беспилотные технологии и гиперзвуковые скорости уже сегодня отражает завтрашнее положение гражданской авиации. Передвижения в трех измерениях — будущее транспорта, которое уже, по прогнозам гендиректора Uber Дары Хосровшахи, находится в пределах 20–30 лет. Но, возможно, все эти изобретения излишни, если скоро для преодоления расстояния в тысячу километров нам нужен будет только ранец за спиной.
Что известно об российском гиперзвуковом самолете «Ю-71»?
С четом того, что проект засекречен, информации о нем очень мало. Известно, что данный глайдер является частью ракетной сверхзвуковой программы, и в теории он способен долететь до Нью-Йорка за 40 минут. Конечно, эта информация не имеет официального подтверждения и существует на уровне догадок и слухов. Но с учетом того, что российские сверхзвуковые ракеты могут достигать скорости 11200 км/час, подобные выводы кажутся вполне логичными.
По разным источникам гиперзвуковой самолет «Ю-71»:
- Обладает высокой маневренностью.
- Может планировать.
- Способен развивать скорость свыше 11000 км/час.
- Может выходить в космос при осуществлении полета.
Преимущества и недостатки космических исследований
Существует несколько преимуществ отдельных типов разработок, но в основном из-за малой познаваемости этой отрасли в основном преобладают недостатки. Преимущество гиперзвукового аппарата наподобие самолета Х-30 состоит в уменьшении или исключении транспортируемого окислителя. Поскольку примерно 75% всей конструкции ЛА составляет окислитель. Исключение данной массы приведет к облегчению аппарата, а значит к увеличению полезной нагрузки. В свою очередь это уменьшит стоимость транспортировки разных грузов на орбиту.
ЖРД или жидкостный ракетный двигатель обладает существенными отличиями высоких показателей тяги по отношению к массе, что, в свою очередь, позволяет ракетам достигать огромных показателей для доставки грузов на орбиту. В условиях применения ГПВРД соотношение увеличивается, что приведет к повышению доли двигателя в массе аппарата.
Главный минус заключается в высокой стоимости не только разработок космических программ и исследований гиперзвуковых аппаратов, но и в дальнейшей эксплуатации. Пополнение топлива, замена запчастей и деталей – все это вместе сильно повышает цену подобных программ.
Заявления
На данный момент испытания гиперзвукового самолета России «Ю-71» еще не закончены. Однако некоторые эксперты утверждают, что к 2025 году Россия, возможно, получит данный сверхзвуковой глайдер, и его можно будет оснастить ядерным вооружением. Подобный самолет будет поставлен на вооружение, и в теории он будет способным в течение всего одного часа нанести точечный ядерный удар в любой точке планеты.
Представитель России при НАТО Дмитрий Рогозин заявил, что некогда самая развитая и передовая промышленность СССР отстала от гонки вооружений в течение последних десятилетий. Однако совсем недавно армия начала возрождаться. Устаревшая советская техника заменяется новыми образцами уже российских разработок. К тому же, застрявшее в 90-х годах в виде проектов на бумагах оружие пятого поколение обретает видимые очертания. По словам политика, новые образцы российского вооружения могут удивить мир непредсказуемостью. Вполне вероятно, что Рогозин имеет в виду новый гиперзвуковой летательный аппарат «Ю-71», который может нести ядерный боезаряд.
Считается, что разработка данного самолета началась в 2010 году, однако в США о нем узнали лишь в 2015. Если информация о его технических характеристик является правдивой, то Пентагону предстоит решать сложную задачу, так как используемые в Европе и на своей территории ПРО не смогут оказать противодействие подобному самолету. К тому же, США и многие другие страны окажутся просто беззащитными перед подобным оружием.
Гиперзвуковые ступени МТКК и АКС – космолеты и космопланы
Вторая или единственная выходящая на орбиту ступень у всех крылатых АКС и МТКК совершает гиперзвуковой полет согласно траектории спуска, а у некоторых и при подъеме.
В 60-х годах в СССР и США разрабатывались проекты орбитальных космопланов. Но они так и не были реализованы. В Советском Союзе – Лапоток, ЛКС, а в США – Х-20 Dyna Soar предусматривали вертикальный запуск на стандартных ракетах-носителях (РН), которые становились ГЗЛА сугубо при возвращении. В период с 80-х по 2000-е года в США отобрали обширную программу для ста полетов МТКК Спейс Шаттл с орбитальным космопланом. Похожий, но запускаемый на РН аппарат «Буран» (СССР) только раз взлетал на орбиту. Перед ним полет пытались совершить БОР-4 и БОР-5.
С 90-х годов и по 2000-е существовало множество проектов, которые были отменены до практической реализации. АКС и транспортные космические системы: Россия – космолет «РАКС» и космоплан «МАКС»; США – одноступенчатый космолет Venture Star и Rockwell X-30 (NASP); Франция и Евросоюз – космоплан «Гермес»; Япония – космоплан НОРЕ, ASSTS; Германия – «Зенгер-2»; Великобритания – HOTOL; Индия – космоплан Hyperplane и прочие.
В США до сих пор продолжается разработка полетов на орбиту по проекту «Боинг Х-37». Такие же эксперименты проворачивают Великобритания, Индия, Китай и другие.
Планы по развитию
Конечно, нет никаких данных по поводу принятия на вооружение перспективного самолета «Ю-71», однако известно, что его разрабатывают с 2009 года. При этом аппарат сможет не только летать по прямой траектории, но и маневрировать.
Именно маневренность на гиперзвуковых скоростях станет особенностью летательного аппарата. Доктор военных наук Константин Сивков утверждает, что межконтинентальные ракеты могут развивать сверхзвуковую скорость, но при этом они действуют как обычные баллистические боеголовки. Следовательно, их траектория полета легко рассчитывается, что дает возможность системе ПРО их сбивать. А вот управляемые летательные аппараты представляют серьезную угрозу противнику, поскольку их траектория является непредсказуемой. Следовательно, невозможно определить, в какой точке будет выброшена бомба, а так как точку сброса определить нельзя, то и траектория падения боеголовки не просчитывается.
В Туле 19 сентября 2012 года на заседании военно-промышленной комиссии Дмитрий Рогозин заявил, что вскоре следует создать новый холдинг, задача которого будет заключаться в развитии гиперзвуковых технологий. Сразу же были названы предприятия, которые войдут в состав холдинга:
- «Тактическое ракетное вооружение».
- «НПО машиностроения». На данный момент предприятие разрабатывает сверхзвуковые технологии, однако на данный момент компания находится в составе структуры Роскосмоса.
- Следующим членом холдинга должен стать концерн «Алмаз-Антей», который нынче занимается разработкой технологий воздушно-космической и противоракетной отрасли.
Рогозин считает, что подобное слияние необходимо, однако юридические аспекты не позволяют ему состояться. Также отмечается, что создание холдинга не предполагает поглощение одной компанией другой. Это именно слияние и совместная работа всех предприятий, что позволит ускорить процесс развития гиперзвуковых технологий.
Председатель совета при Минобороны РФ Игорь Коротченко также поддерживает идею создания холдинга, который бы занимался разработкой гиперзвуковых технологий. По его словам, новый холдинг действительно необходим, ведь он позволит направить все усилия на создание перспективного вида вооружения. Обе компании обладают большими возможностями, однако по отдельности они не смогут достичь тех результатов, которые возможны при совмещении усилий. Именно вместе они смогут внести вклад в развитие оборонного комплекса РФ и создать самый быстрый самолет в мире, скорость которого превзойдет ожидания.
NI: Новый гиперзвуковой самолет SR-72 скоро может быть поднят в воздух
Гиперзвуковое оружие, способное осуществлять полет на скоростях в пять раз превышающих скорость звука, сегодня в тренде оборонных промышленных комплексов по всему миру. Китай, Россия и США энергично и относительно открыто реализуют широкий спектр программ гиперзвукового оружия, добавляя масла в огонь растущей гонки вооружений.
Хотя баллистические ракеты большой дальности уже могут развивать гиперзвуковые скорости, они движутся по предсказуемым траекториям и могут быть обнаружены заранее, что дает военным и политическим лидерам время для соответствующей реакции. Кроме того, все большее количество систем противоракетной обороны может быть, по крайней мере, хотя бы частично отражать удары баллистических ракет, пишет издание The National Interest.
Впрочем, гиперзвуковые ракеты — не единственная сфера, где ОПК ведущих стран пытается применить технологии сверхзвуковых скоростей.
Еще в 2013 году исполнительный директор Lockheed Martin Роберт Вайс вызвал ажиотаж, когда сказал изданию Aviation Week, что его авиакосмическая корпорация активно занимается разработкой гиперзвукового самолета. Вайс тогда заявил, что перспективная машина под названием SR-72 пойдет на замену выведенного из эксплуатации легендарного самолета-шпиона SR-71 Blackbird («Черный дрозд»).
Как пишет The National Interest, ни один пилотируемый самолет, находящийся в то время в эксплуатации, не мог сравниться с боевыми вылетами SR-71 на предельную дальность со скоростью 3М. До недавнего времени, отмечает издание, SR-71 просто превосходили зенитные управляемые ракеты, выпущенные по ним во время фоторазведки над Северной Кореей и Ближним Востоком. Поскольку боевое применение «Черного дрозда» освещено сравнительно слабо, целесообразно рассказать об этой странице биографии самолета поподробнее.
Боевые стрельбы по SR-71
«Газета.Ru» не располагает данными об обстрелах зенитными ракетными подразделениями самолетов SR-71 в небе Северной Кореи. Что касается боевых действий во Вьетнаме (о них The National Interest почему-то не упоминает), то в тот период самолеты SR-71 вели воздушную разведку территории ДРВ с высот 23–24 тыс. м и действовали только в светлое время суток при ясной и солнечной погоде. При этом скорость их полета над территорией Северного Вьетнама находилась в пределах от 2800 до 3200 км/час (временами до 3700 км/час).
Особенности стрельб зенитных ракетных войск по SR-71 в первую очередь связаны с его большими высотами полета самолета и скоростью.
Высокие тактико-технические и летные характеристики «Черного дрозда» в сочетании с наличием на борту аппаратуры предупреждения об облучении РЛС и пуске ЗУР, а также аппаратуры постановки активных помех обеспечивали эффективное применение машины и малую вероятность ее уничтожения огнем ЗРК, использовавшихся в ту пору во Вьетнаме.
При таких параметрах движения SR-71 для ЗРК СА-75М глубина зоны поражения ограничивалась всего 5-9 км при предельном параметре цели, равном 14-18 км. Необходимая дальность пуска для обеспечения встречи ракеты с самолетом на дальней границе зоны поражения составляла 75-76 км. В этих условиях была возможна стрельба только при отсутствии помех и наведении ЗУР по методу «половинного спрямления» («ПС»).
Для своевременного открытия огня по «Черному дрозду» дальность его обнаружения должна была составлять не менее 100–105 км при подготовке данных с помощью автоматизированного прибора пуска ЗРК СА-75. Фактически средняя дальность обнаружения SR-71 (по опыту работы вьетнамских расчетов) составляла всего 70-75 км.
Это в принципе позволяло производить стрельбу по заранее рассчитанным исходным данным, однако наличие аппаратуры разведки и постановки активных помех давало возможность экипажам «Черных дроздов» своевременно принимать эффективные ответные действия.
Так, через 4–5 с после переключения радиопередатчика команд управления ракетой (РПК) ЗРК СА-75М на антенну на SR-71 включалась аппаратура постановки активных шумовых помех. При этом зенитные ракетные дивизионы, для которых параметр цели был в пределах до 10 км, отметку от самолета на фоне интенсивных помех не наблюдали и могли в этом случае осуществлять наведение ЗУР только по методу «трех точек» («ТТ»).
Дивизионы, для которых параметр воздушного разведчика составлял 10-15 км, наблюдали SR-71 на фоне помех только с дальности 30-40 км, то есть возможность перехода на метод «половинного спрямления» была у них только перед встречей ракеты с целью. Цель на фоне помех наблюдалась на всем маршруте полета дивизионами, для которых параметр составлял более 38-40 км, то есть существенно больше предельного параметра, допустимого для СА-75М.
В 1968-1969 годов зенитные ракетные войска ПВО ДРВ провели 22 стрельбы по стратегическим самолетам-разведчикам SR-71, израсходовав при этом 29 ЗУР В-750 различных модификаций.
Все стрельбы оказались неудачными.
В период боевых действий на Ближнем Востоке в октябре 1973 года, а также и после их прекращения SR-71 совершили несколько разведывательных рейдов над территорией Египта и Сирии, действуя с континентальной части США. Полет в район разведки проходил без промежуточных посадок с пятью-шестью дозаправками в воздухе. Общая протяженность маршрута составляла около 23 тыс. км, полетное время — более 10 часов. В воздушном пространстве над разведываемой территорией ОАР, CAP, Иордании и Ливана самолеты SR-71 находились от 35 до 55 минут, высота полета в районе разведки составляла 20-22 тыс. м, скорость — свыше 3000 км/час.
Зенитные ракетные войска Сирии и Египта стрельб по SR-71 не проводили, так как практически не были обеспечены своевременной радиолокационной информацией, необходимой для приведения зрдн в готовность к пускам ЗУР.
В ходе операции «Огонь в прерии» в апреле 1986 году огонь по SR-71 также не открывался. Самолеты беспрепятственно осуществляли воздушную разведку.
Таким образом, в ходе боевых действий ни один из «Черных дроздов» так и не был поражен огнем зенитных ракетных войск.
Возможный облик SR-72
Теперь новейшие ракеты класса «земля-воздух» делают скорость 3М недостаточной для обеспечения выживания боевого самолета, но гиперзвуковой летательный аппарат может снова опередить угрозы, направленные против него, пишет The National Interest.
SR-72, изображенный на рендере компании Lockheed Martin, характеризовался как самолет, способный осуществлять полет со скоростью в шесть раз превышающей скорость звука.
Однако проблема заключалась не столько в создании самолета, который мог бы развивать гиперзвуковые скорости, сколько в обеспечении того, чтобы он также мог взлетать и осуществлять посадку на более низких скоростях. Напомним, что первый пилотируемый гиперзвуковой летательный аппарат Х-15, совершавший суборбитальные космические полеты (достигал высоты 108 км) на скорости 6,7М, поднимался в воздух и запускался с помощью стратегического бомбардировщика B-52.
Исполнительный директор Lockheed Martin Роберт Вайс заявил следующее: «…все, что я могу сказать, так это что технология является зрелой и мы, вместе с DARPA, прилагаем все усилия, чтобы получить эту возможность в руки наших военных как можно скорее. Я не могу обозначить какие-либо сроки или любую другую конкретную информацию о возможностях этого самолета. Все это очень деликатно. Мы можем признать возможности, которые есть, но любые особенности программы пока не подлежат оглашению».
Сообщается, что Lockheed и фирма Aerojet Rocketdyne совершили прорыв, разработав двигатель с комбинированным циклом, включающий в себя два турбореактивных двигателя для работы на скоростях ниже 3М и гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ГПВРД) для гиперзвуковых крейсерских полетов.
ГПВРД создает тягу за счет всасывания воздуха при движении на сверхзвуковых скоростях. Это означает, что отдельный двигатель должен довести самолет до этих скоростей, прежде чем ГПВРД сможет включиться в работу.
Двигатель с комбинированным циклом делает жизнеспособным решение с двумя двигателями, поскольку турбореактивный двигатель и ГПВРД будут использовать одни и те же воздухозаборники и выпускные сопла.
Роберт Вайс ясно дал понять, что надеется, что Lockheed Martin получит финансирование на строительство однодвигательного пилотируемого испытательного самолета длиной шестьдесят футов (размером с реактивный истребитель), который будет стоить «всего» $1 млрд. Затем это привело бы к разработке действующего двухмоторного SR-72 высотой более ста футов.
В течение шести лет после выступления Роберта Вайса официальные лица Lockheed Martin продолжали привлекать внимание к якобы секретной программе, даже слишком секретной, чтобы ее можно было разглашать публике, в то же время делая заявления, в которых вроде как подразумевалось, что в компании уже построили испытательный стенд SR-72.
Раскрутка компанией Lockheed Martin гиперзвукового самолета, который, возможно, уже существует (или не существует), явно нацелена на выделение дополнительного финансирования.
Это может быть связано с тем, что корпорация реализует проект с Управлением перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA), которое фокусируется на инновационной разработке передовых технологий, зачастую намного опережающих реальные возможности промышленности.
Хотя ВВС США заинтересованы в принятии на вооружение гиперзвуковых самолетов в долгосрочной перспективе, пишет The National Interest, они уже знают, чего они хотят в ближайшем будущем — множество стелс-истребителей F-35 (также построенных Lockheed) и готовящиеся к запуску в серийное производство стратегических бомбардировщиков нового поколения B-21 Raider.
Поскольку ВВС США уже не могут сразу закупить все самолеты, которые ей нужны, найти финансирование для реализации очень дорогой авангардной концепции будет весьма непросто.
Гиперзвуковой бомбардировщик
Аббревиатура Blackbird «SR» расшифровывается как «стратегическая разведка», отражая, что его задача заключалась в том, чтобы незамедлительно проникнуть в защищаемое воздушное пространство и сделать снимки того, что происходит внизу, прежде чем кто-либо сможет переместиться или скрыть объекты разведки. Однако название SR-72, возможно, вводит в заблуждение по ряду причин.
Гиперзвуковой SR-72 почти наверняка будет беспилотным летательным аппаратом. Другими словами, БЛА, обычно получающим в США обозначение «Q».
В какой степени SR-72 будет полагаться на систему «человек в контуре» (что может быть подвержено сбоям) или на заранее запрограммированное управление по сравнению с его собственными автономными алгоритмами, остается интересным вопросом, пишет The National Interest.
Более того, хотя SR-72 будет выполнять роль самолета стратегической разведки, он также наверняка будет предназначаться для ударов по объектам противника, причем с очень малым подлетным временем. Другими словами, это будет бомбардировщик.
Осуществляя полет со скоростью около 4000 миль в час, гиперзвуковой бомбардировщик теоретически может вылететь с базы на континентальной части США и поразить цели, перелетев через Тихий или Атлантический океан всего за 90 минут.
В отличие от различных разрабатываемых гиперзвуковых ракет, он мог затем вернуться на аэродром вылета и подготовлен для дальнейших боевых вылетов.
Роберт Вайс заявил, что с самого начала SR-72 предполагалось, что этот самолет будет обладать «ударными способностями». По имеющимся сведениям, проект SR-72 является продолжением гиперзвукового испытательного стенда Falcon HTV-3 с ракетным двигателем, который был связан с американской программой Быстрого глобального удара.
Тем не менее, экономическая эффективность гиперзвукового бомбардировщика/разведывательного самолета является весьма дискуссионной.
Он наверняка не будет обладать необходимыми характеристиками скрытности полета, поскольку тепло, выделяемое при движении на таких высоких скоростях, сделает подобные самолеты хорошо видимыми для средств разведки. Помимо этого, при скорости М – 5-6 сгорят все радиопоглощающие покрытия.
Таким образом, вероятные противники, скорее всего, обнаружат его приближение, даже если у них будет относительно мало времени для соответствующей реакции.
Хотя он может превосходить возможности современных ракет ПВО, существование SR-72, несомненно, будет способствовать дальнейшему развитию управляемых ракет класса «земля-воздух», способных поражать гиперзвуковые цели.
Используемый в качестве бомбардировщика, SR-72 также потребовал бы дорогостоящей разработки авиационных средств поражения, предназначенных для запуска на таких высоких скоростях.
SR-71 Blackbird был списан (последний раз машина поднималась в воздух в 1998 году), и не заменен никаким другим летательным аппаратом. Воздушная разведка стала не столь востребована из-за улучшения возможностей спутников-шпионов. Кроме того, на оснащение войск поступили БЛА. Хотя их скорость полета не столь велика, степень радиолокационной заметности стала существенно ниже. Кроме того, они на порядки дешевле, а срок их службы намного дольше. К таковым БЛА относится, к примеру, Lockheed Martin RQ-170 Sentinel. Это беспилотный летательный аппарат, созданный с применением технологии стелс по принципу летающее крыло. Буква «R» в названии аппарата означает, что он предназначен для разведки, а «Q» означает «беспилотный аппарат».
Конечно, Blackbird может быстро проникнуть в защищенное воздушное пространство, но дрон-невидимка может делать это медленнее, но устойчиво вращаться вокруг интересующей области, обеспечивая видеопоток в реальном времени в течение нескольких часов.
К слову говоря, Пентагон заключил контракт с корпорацией Northrop Grumman на создание сверхмалых малозаметных БЛА RQ-180 с длительным сроком службы. И это решение может быть воспринято как принятое за счет SR-72.
Напомним, Northrop Grumman RQ-180 — разведывательный БЛА, разработанный компанией в рамках проекта «Joint Unmanned Combat Air Systems» может патрулировать в течение 24 часов на высоте до 18 000 метров.
«RQ-180 представляет собой новое поколение БЛА, предназначенных для действий в условиях противодействия противника, обладающего развитой системой ПВО и ВВС. Главное назначение RQ-180 — осуществление воздушной разведки с применением комплекса современной аппаратуры, включающей в свой состав активные (с АФАР) и пассивные разведывательные системы», — рассказал «Газете.Ru» заместитель директора Центра анализа стратегий и технологий Константин Макиенко.
Промоутеры SR-72 утверждают, что «скорость — это новая невидимость», что отражает растущую веру в то, что улучшенные сетевые датчики в конечном итоге снизят живучесть самолетов-невидимок, сделав скорость снова более важной в качестве средства защиты.
Учитывая растущий интерес Пентагона ко всем видам гиперзвукового оружия, вполне возможно, что кот Шредингера Lockheed в виде гиперзвукового БЛА может привлечь дополнительное финансирование. Однако это может вступить в противоречие с парадигмой малозаметности, которой в настоящее время придерживаются ВВС США.
«Работы над проектом SR-72 еще очень много. И 2030 год, как дата поступления на оснащение Глобального ударного авиационного командования ВВС США первых самолетов SR-72, выглядит очень оптимистичной», — заключил Константин Макиенко.
Оружие как инструмент политической борьбы
Если к 2025 году на вооружении будут стоять не только гиперзвуковые ракеты с ядерными боеголовками, но и глайдеры «Ю-71», то это серьезно укрепит политические позиции России в ходе переговоров с США. И это совершенно логично, ведь все страны в ходе переговоров действуют с позиции силы, диктуя противоположной стороне выгодные ей условия. Равные переговоры между двумя странами возможны только при наличии мощного вооружения у обоих сторон.
Владимир Путин в ходе выступления на конференции «Армия-2015» заявил, что ядерные силы получают новые межконтинентальные ракеты в количестве 40 штук. Это оказались именно гиперзвуковые ракеты, и они могут на данный момент преодолевать существующие системы ПРО. Член экспертного совета военно-промышленной комиссии Виктор Мураховский подтверждает, что с каждым годом МБР совершенствуются.
Также Россия проводит испытания и разработку новых крылатых ракет, которые способны летать на гиперзвуковых скоростях. Они могут подходить к цели на сверхмалых высотах, что делает их практически незаметными для радаров. Более того, современные комплексы ПРО, находящиеся на вооружении НАТО, не могут поразить подобные ракеты из-за низкой высоты полета. К тому же, в теории они способны перехватывать цели, движущиеся при скорости до 800 метров в секунду, а скорость самолета «Ю-71» и крылатых ракет намного выше. Это делает системы ПРО НАТО почти бесполезными.
Разумный подход и планирование
Взять одни лишь наработки по нескольким похожим государственным программам исследований и пообещать готовый продукт в сравнительно отдаленном будущем — неплохой вариант для банального освоения средств инвесторов. Но Hypersonix Launch Systems действует несколько иначе. В арсенале компании уже есть двигатель Spartan, представляющий собой результат «30 лет опыта, более чем шести тысяч наземных тестов и 11 суборбитальных испытательных полетов по проектам HiFiRe и HyShot». До конца не ясна степень готовности этого ГПВРД, но, по словам представителей стартапа, его прототипы существуют и активно тестируются.
- В Австралии успешно протестировали вращающийся детонационный ракетный двигатель собственной разра…
Австралийские инженеры отчитались об успешном испытании прототипа реактивного двигателя новой конструкции — вращающегося детонационного. Такая технология разрабатывается всего несколькими научно-ис…naked-science.ru
Три вышеупомянутых свежих пресс-релиза посвящены коллаборации Hypersonix с различными научно-исследовательскими организациями с целью практического воплощения проекта Wirraway. Ключевую роль в будущем стартапа сыграет Сиднейский университет, в которым заключено соглашение о совместной научной работе над гиперзвуковым самолетом. А производственный центр этого учреждения (SMH) поможет в создании материалов и деталей. Третья публикация компании в очередной раз восхваляла композиты с керамической матрицей (CMC), которые станут главным ноу-хау Hypersonix.
Из CMC компания собирается изготавливать «сердце» Delta Velos — ГПВРД Spartan. В нем, что типично для силовых установок этого класса, отсутствуют подвижные части, а конструкция содержит минимум деталей. Фактически это бак с водородом, патрубки от которого идут к трубе сложной формы. Именно геометрия двигателя определяет все его характеристики: правильно рассчитать Spartan — вот основная задача Hypersonix. Значительную часть остальных работ по реализации проекта компания, как уже очевидно, планирует возложить на плечи партнеров. Выглядит разумно: слишком много стартапов пытались сделать все своими силами и не справлялись с этим.
Эскиз прототипа Dart AE (размеры в миллиметрах) / ©Hypersonix Launch Systems
Старт Delta Velos (без третьей ступени) на ускорителе (первой ступени) / ©Hypersonix Launch Systems
На первом этапе Hypersonix с партнерами построит прототип Delta Velos — технологический демонстратор Dart AE. Длиной всего 2,8 метра и с одним Spartan, этот аппарат должен впервые стартовать в первом квартале следующего года и пролететь 500 километров. По результатам его испытаний сделают следующий шаг — второй прототип, уже под названием Delta Velos Demonstrator. От финального гиперзвукового самолета он отличается только размерами (длина — 5,5 метра, диаметр фюзеляжа — 60 сантиметров), объемом бака с горючим и отсутствием креплений для полезной нагрузки (третьей ступени всей системы Wirraway). Но он будет оснащаться четырьмя ГПВРД и должен пролететь 2500 километров в конце 2023 года.
Кульминацией работ стартапа должен стать полноценный Delta Velos Orbiter: 12-метровый гиперзвуковой самолет с размахом крыла 3,5 метра и фюзеляжем диаметром в метр. В движение его будут приводить четыре двигателя Spartan. Что же до первой и третьей ступеней воздушно-космической системы, то Hypersonix пока не загадывает так далеко. Компания рассматривает возможность самостоятельной разработки, но, согласно основному плану, предпочитает заказать их у более опытных в отрасли партнеров. Аппарат Delta Velos рассчитывается на использование с практически любым ускорителем (что критически важно для испытаний), а вот с разгонным блоком (верхней ступенью) все несколько сложнее: ее придется создавать уникальной.
- США и Австралия создадут гиперзвуковую ракету
Американцы и австралийцы договорились о разработке гиперзвуковой ракеты в рамках проекта SCIFiRE (Southern Cross Integrated Flight Research Experiment).naked-science.ru
Проекты других стран
Известно, что Китай и США также разрабатывают аналог российскому гиперзвуковому самолету. Характеристики моделей противников пока что неясны, но уже можно считать, что китайская разработка способна составить конкуренцию российскому летательному аппарату.
Известный под названием Wu-14 китайский самолет испытывался в 2012 году, и еще тогда он смог развить скорость свыше 11000 км/час. Впрочем, о вооружении, которое способен нести этот аппарат, нигде не говорится.
Что касается американского беспилотника Falcon HTV-2, то он был испытан несколько лет тому назад, но на 10 минуте полета он разбился. Однако до него тестировался гиперзвуковой самолет Х-43А, которым занимались инженеры NASA. В ходе испытаний он показал фантастическую скорость – 11200 км/час, что превышает скорость звука в 9.6 раза. Опытный образец был испытан в 2001 году, однако тогда в ходе испытаний его уничтожили из-за того, что тот вышел из под контроля. Но в 2004 году аппарат был успешно испытан.
Подобные испытания Россией, Китаем и США ставит под сомнение эффективность современных систем ПРО. Внедрение гиперзвуковых технологий в военно-промышленной отрасли уже сегодня производит настоящую революцию в военном мире.
Гиперзвуковые БПЛА
Главная задача создания беспилотного ГЛА состоит в отработке возможности проектирования одно- и двухступенчатых транспортных многоразовых АКС следующих поколений. В Германии, Австралии, России и США существовали доведенные практически до последней степени реализации беспилотные ГЛА. Также раньше существовали, как и сейчас присутствуют, проекты боевых и экспериментальных крылатых ракет, способных достигать гиперзвуковые скорости: «Боинг Х-43» и «Х-51», гиперзвуковые летающие лаборатории «Игла» и «Холод», Falcon HTV-2, SHEFEX, Skylon.
Гиперзвуковые боевые блоки:
- Министерство обороны США в ноябре 2011 года провело испытание нового гиперзвукового боевого планирующего блока AHW.
- КНР в январе 2014 объявила о ранее проведенных испытаниях боевого гиперзвукового блока, сумевшего развить скорость до 10 Маха.
- Россия в июне 2015 года объявила о намерении разработать и испытать ГПЛА «Ю-71».
Технологии и применение
ГЛА могут иметь разные силовые установки, вплоть до их полного отсутствия. Среди чаще применяемых двигателей эксплуатируются жидкостные реактивные (ЖРД), гиперзвуковые воздушно-реактивные прямоточные (ГПВРД), твердотопливные ракетные (РДТТ) и теоретически ядерные ракетные двигатели (ЯРД). Поскольку такая технология потенциальна, ее разработки ведутся во многих точках мира. Естественным остается тот факт, что первые испытания и полное финансирование будут применяться в военных целях.
Космические гиперзвуковые системы могут обладать или, наоборот, не иметь преимуществ перед эксплуатацией ступеней с ГПВРД. Эффективность ГПВРД или удельный импульс теоретически составляет от 1 тыс. до 4 тыс. с, в то время как ракета обладает величинами (по данным на 2009 год), не превышающими 470 с. Но данный показатель будет стремительно уменьшаться в соответствии с набором скорости, дополнительно будет происходить понижение аэродинамического качества.
Воздушный авиалайнер с ГПВРД значительно сократит потраченное время на путешествие с пункта А в пункт Б, что также потенциально делает доступной в течение 90 минут любую точку земного шара. Но есть в таких проектах и прорехи. Во-первых, до сих пор не понятно, каким образом подобный аппарат будет вмещать в себя столько топлива для преодоления огромных расстояний и смогут ли такие ЛА набирать достаточную высоту, на которой звуковые эффекты сводятся к нулю. Помимо этого, присутствует самый главный вопрос – сколько подобный проект будет стоить.
