С тех пор как несколько лет назад термин "гиперзвук" вошел в пантеон слов о национальной безопасности нашей Родины-матушки, а также "потенциально вероятных партнёров", таких как США и Китай, разговоры об этом в основном сводились к применению гиперзвуковых ракет.
Предлагаю вернуться на несколько десятилетий назад. Я уверен, что многие из Вас слышали о разработках гиперзвуковых самолётов в СССР на примере таких проектов как ТУ-2000, М-19 Экспериментального машиностроительного завода (сейчас ЭМЗ им. Мясищева) и проекта "Аякс" СКБ "Нева" в Санкт-Петербурге (до апреля 2021 года "НИПГС". В апреле 2021-го на собрании акционеров было решено ликвидировать "Научно-исследовательское предприятие гиперзвуковых систем". В августе 2021-го 73-летнего физика и основного соавтора проекта "Аякс" Александра Куранова арестовали, заподозрив в государственной измене).
Но в настоящей статье хотелось бы отразить попытки создания гиперзвуковых боевых птичек на той стороне Атлантики на протяжении холодной войны.
Если современные сверхзвуковые истребители и бомбардировщики могут летать со скоростью более 1 Маха, то гиперзвуковые самолеты могли бы летать со скоростью более 5 Махов. Гиперзвуковые ракеты, летящие с такой скоростью, практически неуязвимы для современных технологий ПРО, и вполне логично, что гиперзвуковые самолеты были бы столь же сложной мишенью и сегодня. Однако сохранить жизнь пилоту внутри объекта, движущегося со скоростью 6000+км/час, - задача не из легких. И хотя тщетные усилия как США, так и СССР по созданию гиперзвуковых самолетов не привели к появлению боевого истребителя, легко понять, почему многие считали, что подобная умопомрачительная скорость - это будущее военной авиации. И действительно, возможно, оно все еще есть?
На протяжении большей части холодной войны живучесть самолета в значительной степени определялась достижением все больших высот и все больших скоростей. Lockheed и их авиаконструктор Келли Джонсон практически определили подход в ведении холодной войны, заключавшийся в том, чтобы раздвинуть эти самые границы.
Потребность в скорости... и высоте
Разработанный Джонсоном проект самолета-шпиона U-2, поступившего на вооружение в 1956 году, имел рабочий потолок в 21 км, что позволяло ему парить над территорией СССР до 1960 года, когда пилот ЦРУ Гэри Пауэрс и его U-2 были сбиты. Всего через четыре года после этого инцидента другое детище Джонсона, SR-71 «Черный Дрозд», достигнет еще более высокого потолка почти 26 км и максимальной скорости, превышающей 3 Маха.
SR-71 при всех своих недостатках был практически неуязвимым в свою эпоху. За три десятилетия службы по SR-71 ни одна запущенная по нему ракета так и не достигла цели.
Конечно, Соединенные Штаты занимались не только созданием безоружных самолетов-разведчиков. Возможности этих самолетов привели к предложениям и даже официальным попыткам вооружить как U-2 (в предложенной компанией Lockheed конструкции 315B), так и родственную программу SR-71 - YF-12.
Переход от сверхзвуковых самолетов к гиперзвуковым казался неизбежным.
Эта тяга к достижению высоких скоростей и заоблачных высот распространялась практически на все аспекты развития военной авиации СССР и США на протяжении всей холодной войны. В США она привела к появлению таких истребителей, как F-14 Tomcat и F-15 Eagle, а также сверхзвукового бомбардировщика B-1B Lancer. На протяжении большей части 1960-х годов разрабатывался бомбардировщик, способный развивать скорость более 3 Махов, получивший название XB-70 Valkyrie, который казался будущим американского бомбардировочного флота.
В Советском Союзе невероятный МиГ-25 поступил на вооружение в 1964 году с максимальной скоростью 2,8 Маха, лучшей, чем у любого американского истребителя в истории, и с тех пор были зафиксированы скорости до 3,2 Маха. В конце концов, Советы приняли на вооружение Ту-160, который и по сей день остается самым быстрым бомбардировщиком в мире.
При всем этом стремлении летать выше и быстрее казалось совершенно неизбежным, что американские и советские летчики скоро перейдут от сверхзвуковых скоростей к гиперзвуковым на своих истребителях и бомбардировщиках. В конце концов, к тому времени у Америки уже был самолет, который мог нести пилота, преодолев гиперзвуковой барьер.
X-20 Dyna-Soar
В ходе операции "Скрепка", в конце Второй мировой войны в Соединенные Штаты прибыли около 1600 нацистских ученых, инженеров и техников. Среди этих ученых были такие люди, как знаменитый Вернер фон Браун, а также Вальтер Дорнбергер и Краффт Эрике, которые устроились на работу в компанию Bell Aircraft.
В 1952 году Дорнбергер и Эрике предложили концепцию бомбардировщика с вертикальным взлетом и ракеты в одном корпусе. В Германии они назвали этот проект Silbervogel, или "Серебряная рыба".
Сегодня этот план кажется вполне логичным: аппарат поднимался в воздух на ракете и выводился на суборбитальную высоту, где он на короткое время выходил в космос, а затем скользил вниз к атмосфере и "отскакивал" обратно благодаря своему крылатому корпусу.
К 1957 году США приступили к разработке концепции Дорнбергера и Эрике в рамках трех отдельных программ: ракетного бомбардировщика (RoBo), аппарата дальней разведки (Brass Bell) и исследования гиперзвукового оружия. Однако всего через несколько дней после запуска Спутника-1 США реорганизовали свои усилия, объединив все три программы в новую единую программу Weapons System 464L, также известную как Dyna-Soar.
Америка планировала испытать первый прототип к 1963 году. К тому времени Dyna-Soar 2 должен был покорить скорость 18 Махов в полете. Ракета, основанная на программе Dyna-Soar, должна была поступить на вооружение к 1968 году, а сам космический самолет должен был быть полностью готов к эксплуатации к 1974 году.
В 1962 году проект нового космического самолета был в основном готов, и астронавты были отобраны для начала подготовки к испытательным полетам. Среди них был тридцатилетний летчик-испытатель ВМС и авиационный инженер по имени Нил Армстронг, который в том же году покинул программу, чтобы принять участие в другом космическом полете, о котором вы, возможно, слышали. (Шучу. Конечно знаете)
Первый построенный макет X-20 Dyna-Soar имел длину 10 метров и размах крыльев 6 метров. Для посадки он использовал трехопорное посадочное шасси состоящее из трех убираемых стоек, оснащенных адаптируемыми полозьями. Новаторская идея казалась вполне осуществимой при тогдашних технологиях, но в то же время она была слишком дорогой. Вместо того чтобы стать первым в мире действующим гиперзвуковым самолетом, проект был закрыт в 1963 году в пользу быстро развивающейся программы Gemini.
X-15
В 1967 году Уильям Найт вошел в историю на своем ракетоплане North American X-15A-2, достигнув скорости 6,7 Маха, на высоте около 31 км. Хотя этот полет вошел в книгу рекордов, он не был единственным. За девять лет 12 пилотов сели за штурвал X-15 и совершили в общей сложности 199 полетов, 13 из которых даже соответствовали критериям ВВС для космических полетов, в результате чего восемь пилотов получили звание астронавтов.
Всего было построено три X-15, и, хотя они действительно были гиперзвуковыми самолетами, до создания боевых машин им было еще далеко. Чтобы достичь таких невероятных скоростей, X-15 использовал жидкостный реактивный двигатель, который работал от 80 до 120 секунд. Но за это короткое время он успевал сгореть. Ракетный двигатель XLR99, установленный на X-15, развивал мощность 600 000 лошадиных сил и тягу 22680 кгс, что составляет примерно 2/3 тяги ракеты New Shepard компании Blue Origin для вывода на орбиту капсулы с шестью людьми.
Для того чтобы максимально эффективно использовать короткое время сгорания, X-15 был поднят в воздух под крылом самолета B-52 Stratofortress. Хотя Штаты уже экспериментировали с идеей использования самолетов типа B-36 Peacemaker в качестве летающих авианосцев, ВВС и НАСА не питали иллюзий относительно практичности X-15 в качестве тактической платформы. Его целью было испытание пределов технологий того времени, и в этом отношении он имел оглушительный успех.
L-301
К концу 1968 года программа X-15 завершилась, и ВВС США остались без гиперзвуковых самолетов, находящихся в стадии испытаний или разработки. Именно в этот момент команда Келли Джонсона из компании Lockheed Skunk Works вновь включилась в работу.
Взяв на себя роль ведущего подрядчика, Lockheed работала бок о бок с Национальным исследовательским центром гиперзвуковых полетов ВВС и НАСА над разработкой и запуском в эксплуатацию двух гиперзвуковых испытательных самолетов, каждый из которых должен был совершить 100 полетов. Было принято решение оснастить самолет программы L-301, получивший неофициальное название X-24C, более новым реактивным двигателем LR-105, который в то время использовался в ракетах серии Atlas. LR-105 должен был запускать и разгонять X-24C до гиперзвуковых скоростей, в отличие от двигателя в X-15. После этого за дело брался второй реактивный двигатель, работающий на водородном топливе, установленный на его днище.
С помощью этого двигателя X-24C должен был развивать устойчивую скорость более 6 Махов, достигая пиковой скорости более 8 Махов. Эта концепция реактивного двигателя и по сей день считается наиболее вероятным кандидатом на создание гиперзвукового самолета. Но к концу 1977 года программа L-301 и предполагаемый X-24C были отменены.
Если бы испытания X-24C прошли успешно, Америка, вероятно, использовала бы эту технологию в большем количестве своих самолётов. И представляется весьма вероятным, что при продолжении испытаний в этой области США не отстали бы от России и Китая, в создании гиперзвукового оружия. КНР и РФ уже сегодня имеют на вооружении гиперзвуковое оружие, а Америка только надеется последовать их примеру в 2022 году.
Казалось, что подход Lockheed к гиперзвуку не станет следующей революцией в авиационных технологиях. Вместо этого в тех же самых офисах Skunk Works появилась другая разработка, которая должна была навсегда изменить военную авиацию… технология «стелс».
F-117 положил начало революции в военной авиации, которая продолжается и по сей день. Теперь радиолокационная малозаметность, а не скорость или высота, стала главной способностью, к которой стремятся все военные самолеты. В целом, Америка инвестировала около 2 триллионов долларов в стелс-самолеты со времен Have Blue, при этом два стелс-истребителя (F-22 и F-35) и один стелс-бомбардировщик (B-2) в настоящее время находятся на вооружении, а еще один бомбардировщик (B-21) - в разработке.
Но не только Штаты отказались от скорости в пользу радиолокационной малозаметности. Российский Су-57 5-го поколения, конечно, быстр, но в гонке с МиГ-25, которому более 50 лет, он бы проиграл. Следующий российский стелс-истребитель, недавно представленный СУ-75 Checkmate, обещает быть еще медленнее.
Китайский J-20 и готовящийся к выпуску J-31, оба стелс-истребителя, тоже не являются тихоходами, но и они не выходят за рамки "средней по больнице" скорости. Стоит отметить, что все современные стелс-истребители имеют потолок не более 20 километров, что на 6 км ниже, чем у "Дрозда".
Современные истребители 5-го поколения России, Китая и США - это чудо инженерной мысли, способное на невероятные вещи, но при отсутствии острой необходимости летать выше или быстрее, они просто отдают предпочтение другим возможностям.
Сегодня ожидается, что каждый новый военный самолет, находящийся в разработке, будет в той или иной степени использовать технологии "стелс" в своей конструкции. Но скрытность не означает невидимость и не является гарантией успеха в выполнении боевой задачи. По мере развития технологий, страны снова будут искать способы получить тактическое и стратегическое преимущество над конкурентами.
Так что, кто знает. Может быть, дни гиперзвуковых самолетов еще не прошли. Может быть они только начинаются.
Благодарю Вас за внимание и до новых встреч!
Если Вам понравилась статья, делитесь, комментируйте и ставьте лайк, это помогает каналу.
Также Вы можете прочитать другие статьи канала
Кто отец революции в авиации?
Почему Америка никогда не продавала F-22 Raptor иностранным государствам
Почему так трудно разработать стелс-самолет?
Ожидаются осадки...возможно падение F-35
Вы не знали об этом... три удивительных факта о "Черном дрозде"
Как НАТО планирует использовать Геркулесы в войне с Россией или Китаем. Разберемся по порядку.
Хищная птица. Потерянный бюджетный стелс.
Как освоить бюджет на 1,7 триллиона долларов?
Не забывайте подписываться на канал - так вы не пропустите выход нового материала. Также подписывайтесь на телеграмм-канал. Спасибо за то что читайте публикацию.
С Уважением.