HVX (Hypersonic air Vehicle, Experimental) — беспилотный гиперзвуковой демонстрационный летательный аппарат, разрабатываемый для Королевских военно-воздушных сил (RAF). Разработанный как многоразовая платформа, HVX, как ожидается, будет развивать скорость 5 Махов или примерно 6173 км/ч и летать на высоте до 91440 метров. Летательный аппарат имеет смешанную аэродинамическую схему «крыло-корпус» (BWB) с профилем низкого сопротивления, оптимизированным для высокоскоростного полёта. Силовая установка основана на гибридной схеме, разработанной Reaction Engines и Rolls-Royce, и сочетает в себе газовую турбину, доохладитель и прямоточный воздушно-реактивный двигатель. Летательный аппарат предназначен для выполнения задач быстрого реагирования с возможностью установки вооружения. Его конфигурация включает в себя прямоугольный воздухозаборник под носом, центральный вертикальный стабилизатор и упор на высокоскоростную устойчивость и термостойкость. HVX был впервые публично представлен на авиасалоне в Фарнборо в 2022 году. Его цель — протестировать ключевые технологии, необходимые для будущих гиперзвуковых систем, и заложить основу для создания действующих гиперзвуковых платформ.
Программа HVX была запущена в ответ на стремительный прогресс в разработке гиперзвуковых аппаратов в конце 2010-х — начале 2020-х годов. После многочисленных успешных испытаний гиперзвукового оружия Китаем (DF-ZF), Россией («Авангард» и «Кинжал») и Соединёнными Штатами (AGM-183A ARRW) Министерство обороны Великобритании признало стратегический недостаток, связанный с отсутствием собственных гиперзвуковых технологий. Ещё в 2020 году в Лаборатории оборонных наук и технологий (Dstl) Великобритании начались обсуждения по поводу создания отечественной гиперзвуковой платформы для технологической и эксплуатационной проверки.
В 2022 году на Международном авиасалоне в Фарнборо была представлена концепция HVX. Проект был представлен как многоразовая беспилотная платформа, способная развивать скорость до 5 Махов для Королевских ВВС. Проект позиционировался как демонстратор технологий, а не как действующий летательный аппарат, а как инструмент для проверки двигательных установок, тепловой защиты, аэродинамики и архитектуры миссии, связанных с гиперзвуковыми операциями. Главной целью было масштабное испытание гиперзвукового двигателя с воздухозаборником с использованием гибридных циклов и комплексной системы терморегулирования.
Разработкой занимается компания Reaction Engines Ltd, известная своей технологией предварительного охлаждения двигателя SABRE, в сотрудничестве с Rolls-Royce, крупным поставщиком передовых турбинных систем для аэрокосмической отрасли. Цель состоит в том, чтобы использовать систему предварительного охлаждения, которая может снизить температуру поступающего воздуха с более чем 1000 °C до температуры окружающей среды менее чем за 1/20 секунды, для защиты компонентов двигателя во время гиперзвукового полёта.
Параллельно Королевские военно-воздушные силы и компания Dstl изучали, как HVX может помочь в разработке будущих боевых авиационных систем, включая интеграцию с программой истребителей 6-го поколения Team Tempest. Платформа HVX также позволит Королевским военно-воздушным силам оценить автономное управление на экстремальных скоростях, динамическую маршрутизацию миссий и устойчивость к термической усталости компонентов многоразового использования.
В случае успеха HVX может стать платформой для запуска гиперзвуковых разведывательных, ударных или ракетных систем доставки.
Ни одно из названий, используемых НАТО, пока не связано с HVX, который на данный момент является обозначением, используемым только в Великобритании. Программа направлена на то, чтобы Великобритания сохранила суверенное право на знания в области высокоскоростных полётов, материаловедения и систем терморегулирования — областей, критически важных для автономности аэрокосмической обороны в ближайшие десятилетия.
HVX имеет смешанную конструкцию «крыло-фюзеляж» (СКК): фюзеляж и крылья объединены в единую аэродинамическую поверхность. Такая конструкция снижает волновое сопротивление и повышает устойчивость на гиперзвуковых скоростях. В передней части фюзеляжа под носом расположен прямоугольный воздухозаборник, который подает воздух в двигательную установку во время начального разгона. Вертикальный стабилизатор установлен в задней части фюзеляжа для обеспечения курсовой устойчивости на высокой скорости.
Размеры летательного аппарата не разглашаются, но, судя по экстраполяции на основе масштабных моделей, размах крыльев составляет примерно 5,5 метра, а длина — 8,5 метра. В качестве материалов используются углеродно-углеродные композиты, композиты с керамической матрицей (ККМ) и титановые сплавы, выбранные за их термостойкость и соотношение прочности и веса. Передние кромки, вероятно, защищены усиленным углеродно-углеродным материалом, подобным тому, что использовался на космическом шаттле.
Особое внимание уделяется термозащите. HVX спроектирован таким образом, чтобы выдерживать температуру, превышающую 1650 °F (900 °C) во время полёта, особенно в зонах торможения, таких как носовая часть и передние кромки крыльев. Внутренние системы термоизолированы с помощью жаропрочной изоляции и радиационно-защитных покрытий для обеспечения работоспособности авионики и полезной нагрузки.
Силовая установка включает в себя воздушно-реактивный гибридный двигатель. Во время взлёта и дозвукового набора высоты самолёт использует газовую турбину производства Rolls-Royce. После достижения необходимой скорости и высоты система доохлаждения от Reaction Engines быстро охлаждает поступающий воздух, что позволяет перейти в режим прямоточного воздушно-реактивного двигателя. В этом режиме двигатель сжимает высокоскоростной воздух без использования движущихся частей и сжигает его с помощью бортового топлива. Это позволяет стабильно разгоняться до скорости выше 4,5 Маха.
Ожидается, что в качестве топлива будет использоваться JP-7 или аналогичный керосин с высокой температурой воспламенения, который обычно используется в сверхзвуковых и гиперзвуковых летательных аппаратах из-за его термической стабильности. Топливо также служит теплоотводом в контурах регенеративного охлаждения по всему корпусу.
С точки зрения аэродинамики, форма BWB сводит к минимуму сопротивление давлению и способствует равномерному распределению нагрузки. Однако управление на дозвуковых скоростях затруднено из-за малого количества аэродинамических поверхностей. Для повышения устойчивости необходимо использовать компьютеры управления полётом. Конструкция также накладывает ограничения на внутренний объём для полезной нагрузки из-за узкого поперечного сечения фюзеляжа. Для интеграции вооружения, если она будет осуществляться, скорее всего, потребуются внешние отсеки или утопленные двери для полезной нагрузки, чтобы минимизировать сопротивление.
В целом конструкция HVX ориентирована на термическую устойчивость, возможность повторного использования и аэродинамическую эффективность, но накладывает ограничения на манёвренность и универсальность на низких скоростях.
Ожидается, что HVX будет развивать скорость 5 Махов, что эквивалентно примерно 6173 км/ч на крейсерской высоте. Рабочая высота полёта прогнозируется на уровне 91440 метров. Точные показатели производительности засекречены, но моделирование на основе известных двигательных технологий и требований к миссии позволяет получить ориентировочные параметры.
Силовая установка построена на основе гибридной системы, сочетающей в себе турбореактивный двигатель Rolls-Royce и прямоточный воздушно-реактивный двигатель, дополненный системой доохлаждения компании Reaction Engines. Система доохлаждения почти мгновенно снижает температуру входящего гиперзвукового воздушного потока с 1000 °C до 100 °C, предотвращая перегрев конструкции и обеспечивая стабильность горения.
Тяга во время работы прямоточного воздушно-реактивного двигателя оценивается более чем в 50 кН, исходя из данных демонстрационных моделей аналогичного масштаба. Переход от турбореактивного двигателя к прямоточному воздушно-реактивному двигателю происходит на скорости 2,5 Маха на высоте 19812 метров. Переход от дозвукового режима к гиперзвуковому происходит в течение 4 минут при типичных условиях полёта.
Дальность полёта зависит от тепловых ограничений, сопротивления воздуха и топливной эффективности. Ожидается, что дальность полёта HVX в одну сторону составит 1850–2778 км, в зависимости от профиля скорости и конфигурации полезной нагрузки. Для обратного полёта потребуется отдельный запуск, если аппарат не оборудован для барражирования или обратного полёта. Время барражирования незначительно из-за высокого расхода топлива при гиперзвуковом полёте.
По сравнению с другими экспериментальными платформами, такими как американский X-51 Waverider (максимальная скорость 5,1 Маха, дальность полёта 800 км), HVX обладает большей возможностью повторного использования и расширенным диапазоном полёта. Он также отличается от российской ракеты «Циркон», которая одноразовая и полностью автономная. В американском проекте DARPA HAWC также используются воздушно-реактивные двигатели, но в отличие от HVX он не ориентирован на повторное использование и модульное тестирование.
Тепловая усталость, выгорание материала и контроль при высоких динамических нагрузках являются ограничивающими факторами при многократном использовании. Температура поверхности может превышать 1800 °F (980 °C), что требует циклов восстановления между полетами.
Аппарат не предназначен для продолжительной работы на низких скоростях и требует высокоскоростного запуска или ускоренного взлёта с использованием одноразовых ступеней ракеты или воздушного запуска. Однако такая конструкция обеспечивает экономичное повторение испытаний, что позволяет ускорить циклы разработки будущих гиперзвуковых систем.
В целом характеристики HVX оптимизированы для кратковременных высокоскоростных испытаний с упором на проверку системы, а не на выносливость или боевое маневрирование.
По состоянию на 2025 год HVX находится на этапе предполетной разработки. Он не был ни заменен, ни отменен. Если от него откажутся, его может заменить более совершенная модификация или он может быть интегрирован в систему боевой авиации будущего (Future Combat Air System, FCAS). Из-за экспериментального характера его долгосрочное использование в боевых условиях остается под вопросом, но моделирование его задач дает ценную информацию для будущей доктрины.