Станет ли скорость новой «малозаметностью»?
Как предупреждает нас Lockheed Martin, мировой рекорд скорости для самолётов, установленный 40 лет назад её детищем SR-71, в сравнительно близкой перспективе может быть побит тем, что в компании называют «SR-72», — первым гиперзвуковым самолётом ВВС США.
Некогда, в 60-70-х годах, люди, определявшие направление развития американской боевой авиации, сделали ставку, как было модно говорить в 90-х, на стелс. Насколько вера в малозаметность в радио- и инфракрасном диапазоне была сильна в головах штатовских военных, показывает характерная деталь: договариваясь с СССР о сокращении стратегических бомбардировщиков, способных нести ядерное оружие, представители США заявили, что для СССР квоту на «стратегов» надо корректировать с учётом того, что для ВВС США сейчас разрабатываются самолёты по технологии «стелс», которые по боевым качествам намного превзойдут аналогичные советские машины.
SR-71B в полёте над Сьерра-Невадой. Полосы на крыльях и не только — это не боевая раскраска команчей, а топливо, безобразно брызгавшее при взлёте до того, как летательный аппарат успел нагреться и швы на нём затянулись. (Здесь и ниже иллюстрации Lockheed Martin.)
После этих переговоров некто Дмитрий Федорович Устинов очень обеспокоился и даже запереживал, повторяя подчинённым известную мантру: «Мы отстали, надо срочно догнать». Но с годами выяснилось: не всё то золото, что трудно увидеть на радарах. B-2 и F-117 не участвовали в боях со сколько-нибудь равноценным противником, однако ряд опытов показал: увидеть их могут даже сравнительно старые советские радары, и назвать малозаметными самолёты «вундерваффе» нельзя. (Впрочем, а что из обычных вооружений вообще можно?) Ведь за покрытия и формы, дающие малозаметность, пришлось заплатить: утюгу трудно летать на сверхзвуке, а радиопоглощающие покрытия не переносят жёстких условий высоких скоростей. То есть действительно сверхзвуковым самолётом из малозаметных до некоторой степени стал только F-22. Но... как бы это помягче? С большими издержками, да.
Теперь спираль развития авиации сделала ещё один виток. Всё вернулось к 1930-м, с их концепцией «скоростного бомбардировщика»: скорость своих самолётов надо сделать такой, чтобы им не нужно было заботиться о заметности и возможности перехвата вражескими истребителями и ПВО.
Lockheed Martin недаром назвала свой проект SR-72 «сыном SR-71» — «Чёрного дрозда», абсолютного рекордсмена скорости среди боевых самолётов (3 529,56 км/ч, почти километр в секунду). Его, несмотря на участие в войнах и прочих конфликтах, не удавалось сбить: просто прибавив скорость, разведчик оставлял противника далеко позади. Желание повторить успех на новом технологическом уровне вполне объяснимо, но вот реально ли оно?
Сегодня трёх скоростей звука не хватит, чтобы спастись от ракет ПВО — ключевого противника американских ВВС в возможных боях с развитыми государствами. Нужно хотя бы 5М, а ещё лучше 6М, но как же сложно их добиться... Обычный турбореактивный двигатель уже на трёх скоростях звука работает из рук вон, поэтому ещё первый «Чёрный дрозд» использовал гибридную схему: на малых скоростях каждый из двух моторов задействовал основной контур, а воздух, набегающий на воздухозаборники, тормозился выдвижным конусом в передней части мотогондолы. При высокой скорости подача воздуха в турбореактивный контур падала, а конус задвигался, и четыре пятых всей тяги начинал давать прямоточный двигатель. Из-за высокой скорости фюзеляж SR-71 был титановым, но и его требовалось как-то охлаждать, дабы пилот не изжарился. Для этого сделали специальное топливо JP-7 с высокой температурой воспламенения, которое циркулировало под обшивкой и отводило от неё тепло. Расход топлива был о-го-го каким: прогрессивным двигателям не вполне соответствовала аэродинамика, и на крейсерской скорости (не максимальной!) жечь приходилось до 10 кг в секунду. В итоге стратегический разведчик был вынужден брать на борт 46 т топлива — при общей максимальной массе в 77 т. Одна беда — с его аэродинамикой и ограниченными возможностями шасси взлететь с такой тяжестью он бы не смог.
Удастся ли «сыну SR-71» избежать статуса оружия, пригодного только для разведки, а никак не для быстрой подготовки к бою?
Как же летал столь непростой аппарат? Находчивые проектировщики из локхидовского Skunk Works нашли выход: в воздух «Дрозда» поднимали с минимальным запасом топлива, а затем заправляли над аэродромом до 44 т. Ну а из-за огромных температур в полёте на земле панели фюзеляжа не прилегали друг к другу, радуя глаз зазорами — большими зазорами. Они были необходимы, чтобы, поднявшись в небеса и полетав, самолёт после окончания теплового расширения смог бы избежать вспучивания панелей, безобразно искажающего аэродинамику. В итоге топливо из машины часто выливалось на взлётную полосу...
Чудо-оружие? Несомненно. Ах, да: система переключения воздухозаборников на бесконусный забор воздуха на трёх звуковых скоростях не всегда срабатывала, да и вся схема полёта была чересчур сложной, из-за чего 39% таких машин погибли в авариях и катастрофах. Почему так мало? Погибло бы и больше, но в 1998 году, после девяти лет напрасных попыток, SR-71 всё-таки сняли с вооружения, после чего полёты и аварии прекратились.
Как же со всеми этим чудесами техники намерены справиться конструкторы «сына "Чёрного дрозда"»? Ведь вышеописанную машину не только сложно применять, но и дорого содержать, а со вдвое более быстрой всё будет чуть-чуть сложнее, нет? Увы, ответов пока не так много. Известно, что для этого вместе с Aerojet Rocketdyne будет делаться новый гибрид — турбореактивный двигатель изменяемого цикла, с классической трубореактивной частью и гиперзвуковым прямоточным воздушно-реактивным двигателем, выдающим тягу в 3–6M. Особенно большое внимание уделяется новой конструкции управляемого воздухозаборника двух двигателей машины — с тем чтобы при превышении 3,3M в нём не возникали проблемы с подачей воздуха к двигателю из-за появления ударных волн.
Большинство деталей проекта секретно, однако заявляется, что новая машина будет использоваться и как разведчик, и как средство доставки гиперзвуковых ударных ракет к точке, близкой к театру военных действий. Почему возник ударный сценарий, понятно: в эпоху эффективной спутниковой разведки и массовости БПЛА сверхдорогой гиперзвуковой разведчик не кажется абсолютно необходимым. С другой стороны, гиперзвук в теории позволит вооруженным силам США бить не только по Ираку или Папуа — Новой Гвинее, но и по более развитым странам. Кстати, сроки испытаний называются очень близкие, и даже принятие на вооружение заявляется как «возможное к 2030 году». Причём разработка в значительной степени будет опираться на решения, заложенные в HTV-2 (впрочем, не слишком успешные).
Однако всё это не снимает нескольких трудных вопросов. Аэродинамика концепта, приводимая на изображениях Lockheed Martin, оставляет впечатление не вполне оптимизированной для шести звуковых скоростей: так, извините, мог бы выглядеть самолёт эпохи МиГ-25, а не машина, создаваемая полвека спустя. Каким будет нагрев корпуса и как именно его будут охлаждать, хватит ли для этого топлива и сколько его придётся нести? В чём смысл «моментального» гиперзвукового носителя, который, по мысли ВВС США, должен доставить смертоносный груз в любую точку мира через несколько минут после принятия решения, если его опять придётся дозаправлять в воздухе, теряя время (благо очевидно, что взлететь сам со всем топливом он не сможет)? И не стоит ли, пока не поздно, радикально переработать аэродинамику, ибо новые решения в этой области предлагаются довольно давно?
Ответы на эти и многие другие вопросы могут быть двоякими. Либо конструкторы уже успешно решили все эти проблемы, либо же пытаются инициировать у военных такой жгучий интерес к своему детищу, чтобы полученное финансирование позволило в конечном счёте снять и эти вопросы, и целый ряд других, появление которых в столь амбициозном деле неизбежно. В этом случае решение Lockheed Martin сделать самолёт беспилотным и лишь «опционально пилотируемым» выглядит логично, несмотря на то что отношение ВВС США к беспилотным «стратегам»-разведчикам остаётся довольно сдержанным. Даже если какие-то проблемы ЛА до его принятия на вооружение решить не удастся, по крайней мере с человеческими жертвами грядущие аварии и катастрофы вряд ли будут связаны.
Подготовлено по материалам Lockheed Martin.
Источник: compulenta.computerra.ru.
Рейтинг публикации:
|
