Военное обозрение

Экспериментальный гиперзвуковой самолет Hermeus Quarterhorse накануне летных испытаний

31

Будущий Hermeus Quarterhorse в полете


На протяжении нескольких последних лет американская компания Hermeus Corp. ведет работы по теме перспективного многоцелевого гиперзвукового самолета. К настоящему времени ей удалось выполнить основную часть проектных работ и начать испытания отдельных агрегатов. Кроме того, на днях представили полноразмерный экспериментальный самолет, а в ближайшем будущем появится полноценный летный образец.

Инициатива и контракты


Компания Hermeus была основана в 2018 г., и ее задачей сразу стала разработка научно-технологической базы для последующего создания гиперзвуковых самолетов военного и гражданского назначения. Прежде всего, планировалось разработать планер и двигатель, соответствующие таким задачам. При этом предлагалось использовать только доступные технологии и материалы, за счет чего можно было ускорить и удешевить как разработку проектов, так и строительство готовой техники.

Подобные идеи заинтересовали ВВС США, и вскоре Hermeus включили в программу поддержки AFWERX. Благодаря этому фирма теперь сотрудничает с Научно-исследовательской лабораторией ВВС, а также регулярно получает контракты на проведение необходимых работ. Кроме того, новыми разработками заинтересовалось несколько государственных структур, которые в будущем могут стать заказчиками готовой техники.


Схема летательного аппарата и его двигателя

В течение первых лет, за счет привлеченных средств и государственного финансирования, компания Hermeus провела основную часть исследований, а также разработала двигатель для будущего самолета. Испытания такой силовой установки начались в феврале 2020 г. и продолжаются без существенных проблем и нареканий.

В августе 2021 г. Hermeus получила новый контракт от ВВС США стоимостью 60 млн долл. В соответствии с ним, подрядчик должен в течение 18 мес. построить и испытать в воздухе экспериментальный гиперзвуковой самолет. Утверждалось, что опытная машина будет относительно простой и дешевой в производстве и эксплуатации, в результате чего 60 миллионов хватит как на строительство, так и на полный цикл испытаний. Проект получил название Quarterhorse («Квартерхорс» – порода лошадей для скачек на малые дистанции).

Демонстратор технологий


9 ноября компания Hermeus сообщила, что несколькими днями ранее состоялась официальная презентация опытного самолета Quarterhorse. На мероприятие пригласили инвесторов и потенциальных пользователей новой техники из военных и гражданских структур. Звучали громкие заявления и самые смелые прогнозы.


Двигатели J85, задействованные в проекте

Проект Quarterhorse разработан на основе идей и опыта, накопленных компанией Hermeus в ходе исследований последних лет. При этом работы по машине заняли минимальное время. От получения заказа и начала проектирования до выкатки и первой демонстрации прототипа прошло всего четыре месяца – своеобразный рекорд для современной сверх- и гиперзвуковой авиации. Впрочем, как сообщается, на презентации использовался самолет, не предназначенный для полетов.

Построенный самолет сразу показал некоторые свои возможности. Прямо во время презентации выполнили запуск двигателя с постепенным выходом на форсаж. На таких режимах работы двигателя самолет должен подниматься в воздух и выполнять первоначальный разгон перед выходом на сверх- и гиперзвуковую скорость.

По условиям контракта с ВВС, в течение следующего года компания Hermeus построит полноценный летный прототип, а затем выведет его на испытания. Ожидается, что испытания пройдут без каких-либо затруднений и будут завершены до конца года. По результатам этих мероприятий может начаться разработка новых образцов авиационной техники для реальной эксплуатации.

Технологии проекта


В нынешнем виде «Квартерхорс» представляет собой беспилотный самолет схемы «бесхвостка» с плавным сопряжением фюзеляжа и плоскостей. Носовая часть фюзеляжа оснащена воздухозаборником характерной формы, оптимизированным для работы на высоких скоростях. Более половины длины самолета занимает воздуховод, задняя часть которого имеет функцию охлаждения потока. За нею находится комбинированный двигатель оригинальной конструкции.


Двигатель TBCC на стенде. На переднем плане - оригинальная форсажная камера с управляемым сопловым аппаратом

В полете на основных режимах Quarterhorse будет сталкиваться с самыми высокими тепловыми и механическими нагрузками. Однако особенности конструкции самолета не сообщались, и неизвестно, как инженеры планируют бороться с этими проблемами. По всей видимости, планер выполняется из теплостойких и прочных металлических и композиционных материалов.

Специально для использования в новых проектах Hermeus разработала двигатель оригинальной архитектуры TBCC (Turbine-Based Combined Cycle – «Комбинированный цикл на основе турбореактивного двигателя»). Эта схема предлагает дополнение обычного ТРД форсажной камерой с функциями прямоточного воздушно-реактивного двигателя. На разных режимах полета компоненты такого двигателя должны работать самостоятельно или в разных сочетаниях.

Взлет, разгон и полет со сверхзвуковой скоростью предлагают осуществлять при помощи ТРД, в т.ч. с применением форсажной камеры. Для дальнейшего роста скорости и выхода на гиперзвуковой режим форсажная камера должна переходить в прямоточный режим и создавать всю необходимую тягу.

Первый вариант изделия TBCC, испытанный на стенде и готовящийся к проверке в полете, выполнен на основе серийного ТРД General Electric J85-21. Для проведения опытов компания Hermeus приобрела несколько таких двигателей, ранее использовавшихся на самолетах ВВС США. После ремонта они могут участвовать в новом проекте.


Демонстратор Quarterhorse на презентации

Демонстратор технологий с недавней презентации не имеет явной кабины экипажа и, по всей видимости, является беспилотным. Использование автопилота и дистанционного управления в известной мере упрощает конструкцию самолета, а также резко снижает риски на стадии испытаний. Соответственно, испытания займут минимальное время и уложатся в выделенное финансирование, но завершатся со всеми необходимыми результатами.

Ожидается, что опытный Quarterhorse и последующие самолеты на тех же решениях смогут развивать скорость порядка 5М (более 6100 км/ч). Дальность полета будет определяться особенностями конструкции конкретного образца, а также пожеланиями и потребностями будущих заказчиков.

Планы на семейство


В течение следующего года Hermeus Corp. будет заниматься строительством и испытаниями экспериментального самолета Quarterhorse. Ему предстоит пройти полный цикл проверок и продемонстрировать работу ключевых агрегатов на всех основных режимах полета, вплоть до максимальных расчетных скоростей. Какими будут результаты таких испытаний – неизвестно, но от них зависит дальнейший ход проекта.


Показательный запуск двигателя

В обозримом будущем компания Hermeus планирует выйти на рынок гражданских самолетов. Гиперзвуковые лайнеры с разной вместимостью смогут работать на протяженных линиях и резко ускорят перевозку пассажиров. По расчетам, полет на таком самолете из Нью-Йорка в Лондон будет занимать порядка 90 мин., тогда как сейчас на него приходится тратить ок. 7 ч.

В компании считают, что такое ускорение перевозок не только заинтересует перевозчиков и пассажиров, но и положительно скажется на глобальной экономике. По ее подсчетам, гиперзвуковые лайнеры, при их массовой эксплуатации, обеспечат дополнительный рост мировой экономики на 4 трлн долл. США ежегодно.

Впрочем, основной интерес к проекту «Квартерхорс» и перспективным разработкам пока проявляют не коммерческие перевозчики, а Пентагон. В перспективе он сможет заказать пассажирские модификации самолета для перевозки личного состава, в т.ч. высокопоставленных лиц. Не исключается принципиальная возможность разработки скоростного разведчика или самолетов иного назначения.


Планы и реальность


Проект Quarterhorse показывает, что в США продолжаются активные работы по созданию и освоению гиперзвуковых технологий. Весьма интересно, что к этому направлению присоединяются не только признанные лидеры авиастроительной отрасли, но и совершенно новые компании. Более того, такой новичок в лице фирмы Hermeus даже смог заинтересовать ВВС и получить необходимую поддержку.

Сложный и амбициозный проект от Hermeus Copr. успешно преодолел несколько первых стадий. Завершена разработка ключевых компонентов и проведены стендовые испытания, что становится поводом для оптимизма. Однако теперь перед проектом стоит более сложная задача в виде полноценных летных испытаний. На этом этапе будет показан реальный уровень развития технологий, а также возможности и перспективы летательного аппарата на их основе.

Испытания предполагается завершить до конца следующего года. Тогда же станет ясно, продолжат ли потенциальные заказчики поддерживать проект, и появятся ли в отдаленном будущем желаемые лайнеры, разведчики и т.д. Пока же перспективы проекта остаются неизвестными, и остается лишь делать прогнозы, которые, однако, могут не сбыться.

Подписывайтесь на наш Телеграмм-канал, ежедневно дополнительные материалы, то что не попадает на сайт: https://t.me/topwar_ru
Автор:
Использованы фотографии:
Hermeus Corp.
31 комментарий
Объявление

Подписывайтесь на наш Телеграм-канал, регулярно дополнительные сведения о спецоперации на Украине, большое количество информации, видеоролики, то что не попадает на сайт: https://t.me/topwar_official

Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо авторизоваться.
  1. Владимир_2У
    Владимир_2У 11 ноября 2021 05:50
    +5
    Использование автопилота и дистанционного управления в известной мере упрощает конструкцию самолета
    Да и шасси подозрительно безколёсое. Ночью наверное красиво садится будет, с огоньком! laughing
    1. Uncle Lee
      Uncle Lee 11 ноября 2021 06:08
      +2
      Испытания предполагается завершить до конца следующего года.
      Шустренько так ! winked
      1. Гражданский
        Гражданский 11 ноября 2021 09:15
        +1
        Двойного назначения технологии... особенно материалы планера и готовый (!) двигатель.
      2. МойВрач
        МойВрач 11 ноября 2021 21:46
        -1
        Цитата: Uncle Lee
        Шустренько так !

        не поверите
        Компания Hermeus была основана в 2018

        и уже
        Проект Quarterhorse разработан на основе идей и опыта, накопленных компанией Hermeus в ходе исследований последних лет.

        no
  2. Леха с Андроида.
    Леха с Андроида. 11 ноября 2021 05:53
    +3
    Сумма проекта вызывает сомнения, создание нового самолета с нуля это гораздо большие затраты.
    1. Kalmar
      Kalmar 11 ноября 2021 09:03
      +2
      Ну так нельзя же сразу просить очень много денег. Лучше несколько раз по не очень много, так больше шансов, что расходы согласуют )
  3. crazyzerg
    crazyzerg 11 ноября 2021 06:17
    -2
    непонятно что в этом проекте делает двигатель J85.
    1. dauria
      dauria 11 ноября 2021 06:52
      +11
      непонятно что в этом проекте делает двигатель J85.


      Разгоняет и выключается из контура . Выше 3м всё равно от ТРД толку нет . Торможение воздуха перед компрессором сожрёт всю тягу Подобрали видимо по сухому весу и тяге подходящий не слишком большой. Видно и самолётик не велик .
      Вся фишка , как они прямоточный сделали ( ту самую форсажную камеру ) Тут ведь и поток воздуха тормозить нельзя, и не тормозить никак - не горит керосин в сверхзвуке. Что-то намудрили полосатоухие, какую-то хитрую комбинацию
      1. crazyzerg
        crazyzerg 11 ноября 2021 07:03
        +3
        ну керосином там и не пахнет. скорее всего триэтилборан как на YF-12 или sr-71.
        1. Эррр
          Эррр 11 ноября 2021 10:03
          +2
          Триэтилборан использовался на SR-71 только для воспламенения JP-7, который есть просто авиакеросин, но с высокой температурой воспламенения (около 60°C).
      2. Авиатор_
        Авиатор_ 11 ноября 2021 08:27
        +4
        не горит керосин в сверхзвуке.

        Сам по себе не горит, а с какими-нибудь добавками - очень даже может.
    2. Эррр
      Эррр 11 ноября 2021 09:48
      +6
      Цитата: crazyzerg
      непонятно что в этом проекте делает двигатель J85.
      Умельцы из Hermeus перерабатывают J85-GE-21 в некоторые подобия J58-P-4, разгонявших Lockheed SR-71A "Blackbird" до 3540 км/ч.
    3. Svetlana
      Svetlana 12 ноября 2021 11:47
      0
      Цитата: crazyzerg
      непонятно что в этом проекте делает двигатель J85

      Возможно планируют доработать J85, вывести вал отбора мощности от турбины на турбокомпрессор прекулера. В двигателе Sabre для гиперзвукового самолета Skylon (https://ru.wikipedia.org/wiki/Skylon) использовался прекулер на сжатом гелии.
      Может быть в двигателе для гиперзвукового самолета Hermeus Quarterhorse тоже используется прекулер на сжатом гелии. Тепло, полученное сжатым гелием в теплообменнике заторможенный воздух->гелий, этот сжатый до 200ата гелий отдаёт керосину в теплообменнике гелий->керосин. Сжатый гелий циркулирует в замкнутом контуре между этими двумя теплообменниками с помощью турбокомпрессора., приводимого во вращение от турбины маршевого реактивного двигателя.
  4. Нафаня из дивана
    Нафаня из дивана 11 ноября 2021 07:08
    -1
    С прямоугольным соплом идти на гиперзвук? Смешно. Прямоугольное сопло применяют для снижения тепловой сигнатуры факела двигателя. А на гиперзвуке сам летательный аппарат будет нагреваться "дальше некуда".
    Вывод: либо фотки подобраны неудачно, либо "ребята" решили "срубить бабок по-тихому". fool
    1. Эррр
      Эррр 11 ноября 2021 10:25
      +2
      Цитата: Нафаня из дивана
      С прямоугольным соплом идти на гиперзвук? Смешно.
      На сайте корпорации Hermeus с этого самого прямоугольного сопла и начинается всё повествование. smile
      https://www.hermeus.com/
  5. Горный стрелок
    Горный стрелок 11 ноября 2021 08:35
    +1
    Ну почему я этому не верю? Сплошной Голливуд... Ну и применять такой самолёт как? Маневрировать с радиусами виража в сотни километров, как SR-71?
    1. Вадим237
      Вадим237 11 ноября 2021 14:29
      +1
      В США в 60ых - X 15 создали сейчас похожий создать проблем не будет новые материалы системы проектирования испытания и технологии производства позволяют это сделать быстрее и дешевле.
  6. Александр97
    Александр97 11 ноября 2021 08:46
    -1
    На фото явно макет, без колёс и по явно алюминиевой обшивке с заклёпками и помятостями, которая не выдержит температурного режима сверхзвукового полёта. Опять же полёты и покажут оправдаются надежды или нет...
  7. сергей хухарев
    сергей хухарев 11 ноября 2021 10:05
    -1
    60 млн$ потратили на стремянку, пылесос и жестянщика из ближайшего автосервиса, который склепал корпус гиперзвукового самолёта. Стремянка, чтобы залезть на шкаф, пылесос для удаления пыли со старого проекта. Всего этого для демонстратора достаточно. Умеют америкосы бабло пилить.
  8. Азамат Аяпов
    Азамат Аяпов 11 ноября 2021 10:17
    -3
    Мне вот интересно что такое забористое курит автор? Создать компанию в 18 году и разработать и двигатель, и планер, и материалы которые выдержат сверхвысокие температуры и огромные нагрузки. Я уже не говорю о том что в Пе ндо стане, нет простых истребителей в беспилотном исполении. Попахивает очередной "лунной" опупеей.
    1. Вадим237
      Вадим237 11 ноября 2021 14:33
      +3
      Создатель компании взял уже имеющиеся материалы системы проектирования агрегаты и всё остальное нанял персонал инженеров и конструкторов из воздушно космических отраслей купил оборудование и занялся разработкой данного экспериментального гиперзвукового самолёта.
  9. Put__NIK
    Put__NIK 13 ноября 2021 12:40
    0
    На бумаге и в мультиках США много чего напридумывало что сильно навредило устранив у них чувство страха.
    Поэтому узнав что то новое у других у них сильно обостряется диарея.
  10. gridasov
    gridasov 22 декабря 2021 16:15
    0
    Проблемы связанные с температурным нагревом корпуса при полете в атмосферной среде остаются нерешаемые и и это видно на фото. А ведь это системный процесс связанный и с математикой и физикой. Как построить алгоритмы переменных нагрузок в виде ионизации поверхности истечения. Как ими управлять и ограничивать до разрушения корпуса. Какие принципиальные особенности работы двигателя и состоит ли его задача только в создании опорного потока. Не решая эти вопросы можно говорить только о технологии короткого разгона и выхода в космос ,но ни как о устойчивом полете в атмосферной среде.