Гонка гиперзвука: «Острота» против американской X-51A Waverider — кто мощнее

Гонка гиперзвука: «Острота» против американской X-51A Waverider — кто мощнее

В обозримом будущем у России появится еще одна гиперзвуковая ракета, получившая название «Острота». Она станет частью сил неядерного сдерживания. В 2022 году намечено начало ее лётных испытаний. Таким образом, к трем гиперзвуковым боеприпасам — «Кинжал», «Авангард» и «Циркон» — прибавится и четвертый. Причем эта ракета по сравнению с тремя своими «старшими сестрами» будет иметь существенно меньшие габариты и массу.

О ракете «Острота», которая разрабатывается в МКБ «Радуга» им. А.Я. Березняка, газете «Известия» сообщил источник в оборонном ведомстве.

Характеристики «Остроты» не приводятся. Но источник «Известий» поделился ценной информацией, которая свидетельствует о том, что это будет первая российская ракета с двигателем нового типа.

На «Кинжале» и «Цирконе» установлены твердотопливные реактивные двигатели, работающие на смесевом топливе, которое одновременно является и топливом и окислителем. «Авангард» двигателя не имеет, он приобретает гиперзвуковую скорость от ракеты-носителя, от которой впоследствии отделяется.

Вот что говорится о перспективной «Остроте»: «Специально для новой сверхскоростной ракеты разработан прямоточный воздушно-реактивный двигатель, известный под обозначением „изделие 71“. Его создание поручено Тураевскому машиностроительному КБ „Союз“ (входит в корпорацию „Тактическое ракетное вооружение“)».

То есть речь идет о создании гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ГПВРД).

Конструкция ГПВРД проста, количество подвижных элементов минимально. Схематично он представляет собой две воронки, которые соединены друг с другом узкими отверстиями. Через первую воронку (широкий раструб) поступает воздух, это воздухозаборник. В месте сужения воздух смешивается с топливом, и эта смесь сгорает.

Выход второй воронки — это сопло, обеспечивающее реактивную тягу. Теоретически ГПВРД может развивать скорость до 25 М, но практический потолок ниже — порядка 17 М-19 М.

Достоинство ГПВРД состоит в том, что, в отличие от жидкостного реактивного двигателя (ЖРД) (как на космических ракетах), не требуется заряжать ракету сжиженным окислителем, в данном случае кислородом. Кислород берется из воздуха.

Однако ГПВРД обладает существенным недостатком — его можно запустить лишь на скорости, превышающей 3 М. Поэтому гиперзвуковую ракету с ГПВРД приходится разгонять либо при помощи твердотопливного ускорителя, либо использовать для запуска какой-либо носитель — ракету или самолет. Если схема этого двигателя проста, то он имеет ряд существенных особенностей, отличающих его от ЖРД. Как, например, меньшая эффективность воздуха в сравнении с жидким кислородом. Проще говоря, ГПВРД очень капризен. Что приводит к высокой сложности его разработки и испытаний.

В Советском Союзе в 70-е годы созданием летательного аппарата, скорость которого достигала бы 5 М и выше, занялось расположенное в подмосковной Дубне МКБ «Радуга», ныне входящее в состав КТРВ.

Для решения этой задачи авиационный турбореактивный двигатель (ТРД) не годился. Из-за чрезмерного увеличения скоростного напора воздуха при скоростях выше 3 М падает эффективность ТРД, поскольку резкое повышение температуры поступающей в камеру сгорания воздушно-топливной смеси существенно снижает кпд. И чем выше температура, тем меньше тяга. Также существует угроза пластической деформации лопаток турбины с их последующим расплавлением.

В 80-е годы МКБ «Радуга» построила несколько опытных образцов гиперзвуковой ракеты с ГПВРД, которая получила название Х-90 («Коала» по версии НАТО). При расчетной скорости, равной 5 М, ракета весила 15 тонн, имела длину 9 метров, размах крыла — 7 метров. Предполагаемая дальность полета составляла 3000 километров.

Было совершено несколько испытательных полетов, во время которых устойчиво достигалась скорость от 3 М до 4 М. Но, несмотря на обнадеживающие результаты, в 1992 году проект был свернут в связи прекращением финансирования.

Та же самая участь постигла и разработку московского Центрального института авиационного моторостроения им. П.И. Баранова (ЦИАМ). Здесь в 1979 году стартовала НИР «Холод» по созданию ГПВРД, использующего криогенные технологии для охлаждения топлива. На базе зенитной ракеты 5В28 от ЗРК С-200 была создана летающая лаборатория, на которой испытывались различные варианты построения ГПВРД. Наивысший результат был получен в 1998 году, когда была достигнута скорость в 6,5 М.

После чего ЦИАМ совместно с целым рядом соисполнителей приступил к выполнению НИР «Холод-2». Предполагалось достигнуть скорость в 14 М. Разумеется, теоретически. Но все ограничилось постройкой макета, который показали на авиасалоне МАКС-99. И тут тоже закончились деньги.

Необходимо сказать, что российские конструкторы здорово помогли американцам, которые тогда называли нас «друзьями». Компании Boeing были проданы все результаты испытаний летающей лаборатории по теме «Холод». А последнее испытание, в 1998 году, было проведено на американские деньги. То есть Boeing получила доступ ко всем бесценным материалам.

После чего немедленно приступил к созданию гиперзвуковой ракеты X-51A Waverider с ГПВРД. По расчетам, ее скорость должна достигать 6−7 М. Испытания первого опытного образца, запускаемого с подвески стратегического бомбардировщика В-52, начались в 2010 году. Третьи испытания, состоявшиеся в 2013 году, были признаны успешными. Ракета развила скорость 5,1 М, пролетев за 6 минут 425 километров. Затем наступила длительная пауза.

Возобновились испытания в марте 2021 года. Однако прежнюю рекордную скорость достичь не удалось. К тому же непонятно, как обстоят дела с управляемостью ракеты, с перегрузочной способностью, то есть с динамикой маневрирования, с точностью наведения на цель.

Так что неясно, когда же в результате испытаний и доработок ВВС США получит долгожданную и работоспособную гиперзвуковую ракету. И когда завершатся испытания «Остроты». То есть, кто же первым начнет эксплуатировать ракету с ГПВРД?

В заключение необходимо сказать, что ракеты, создаваемой в МКБ «Радуга», еще нет, но уже выбраны для нее носители. Их пока два. Ракетоносец Дальней авиации Ту-22М3М. И бомбардировщик фронтовой авиации Су-34.

А между тем «Известия» ранее сообщали, что в 2023 году на государственные испытания должна выйти еще одна ракета с ГПВРД — «Гремлин». Ее создает тоже МКБ «Радуга». Известно лишь, что она будет развивать скорость 6 М и иметь дальность порядка 1500 км. То есть это будет более дальнобойная ракета. И, судя по всему, она имеет более высокую степень готовности, чем «Острота».

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Яндекс.Метрика