В Китае разрабатывается гиперзвуковой БПЛА с крылом изменяемой стреловидности
Макетный образец БПЛА с крылом изменяемой стреловидности. Фото ОНТУ НОАК
Научные и проектные организации Китая продолжают исследования в области гиперзвуковой авиации. Идёт поиск новых технологий, позволяющих улучшить основные характеристики летательных аппаратов и получить новые рабочие или боевые возможности. Один из перспективных проектов такого рода предусматривает создание гиперзвукового летательного аппарата с подвижным крылом, которое может изменять стреловидность или убираться внутрь фюзеляжа во время полёта.
Научно-исследовательская работа
Значительную часть различных исследований в области гиперзвука и других технологий военного или двойного назначения проводит Оборонный научно-технический университет Народно-освободительной армии Китая (г. Чанша, пров. Хунань). Одним из его структурных подразделений является Колледж аэрокосмической науки и техники.
Группа специалистов Колледжа во главе с профессором Ван Пэном сейчас занята разработкой экспериментального гиперзвукового БПЛА необычной конструкции. Не так давно учёные составили отчёт о проведённых работах и опубликовали его в рецензируемом журнале Acta Aeronautica et Astronautica Sinica.
В статье приводятся основные сведения о новом исследовательском проекте, достигнутый прогресс и т.д. Кроме того, показали макетный образец БПЛА на испытательном стенде и один из его компонентов. Любопытную фотографию сделали во время проведения неких проверок.
Целью проекта, не получившего собственного названия, является создание гиперзвукового летательного аппарата с убираемым в полёте крылом. Такая конструкция, при всей её сложности, должна улучшить лётно-технические характеристики БПЛА на разных скоростях и высотах. Она позволит оптимизировать аэродинамику аппарата в соответствии с особенностями текущего режима полёта.
Сообщается, что к настоящему времени проект прошёл исследовательскую стадию. Проведены необходимые теоретические расчёты, выполнены опыты с применением различных устройств и стендов и т.д. Собранная информация позволила разработать экспериментальный беспилотник со всеми требуемыми чертами и особенностями.
К настоящему времени макетный БПЛА прошёл стендовые испытания. Проверялась работа бортовой электроники. В полёте она должна собирать все необходимые данные, обрабатывать их и управлять различными средствами, в т.ч. крылом изменяемой стреловидности. Аппаратура справилась с тестами.
По всей видимости, теперь начнётся подготовка к следующему этапу испытаний. БПЛА новой конструкции должны будут проверить в воздухе на разных режимах полёта. В обозримом будущем эти мероприятия дойдут и до расчётных гиперзвуковых скоростей. Нельзя исключать, что к этому времени конструкция беспилотника существенно изменится с учётом проведённых исследований.
Экспериментальный образец
ОНТУ НОАК раскрыл примерный облик экспериментального БПЛА и назвал часть желаемых характеристик. Также упоминаются основные преимущества, которые удастся получить за счёт подвижного крыла. В то же время, прочие аспекты проекта, основная масса параметров и т.д. пока не публикуются по соображениям секретности.
По всей видимости, в открытой публикации показали только демонстратор технологий. Его экстерьер указывает на невозможность высокоскоростного полёта, и для полноценных испытаний понадобится другой БПЛА. Тем не менее, уже понятно, каким видят подобный аппарат китайские специалисты.
Экспериментальный образец похож на крылатую ракету. Он имеет цилиндрический фюзеляж с оживальным головным обтекателем. Крыло и сопутствующие механизмы помещены в центральной части изделия. В хвосте имеются стабилизатор и два киля.
Любопытно, что на опубликованных фотографиях не показана носовая оконечность фюзеляжа. Возможно, таким образом скрыли некоторые элементы конструкции. Размеры и массу тоже не сообщают. Тем не менее, учитывая объекты в кадре, длину изделия можно оценить в 1,5-1,7 м. Диаметр изделия без учёта плоскостей не превышает 200-220 мм.
Пуск ракеты «Дунфэн-17», июль 2022 г. Фото CCTV
Крыло изменяемой стреловидности состоит из двух частей. Непосредственно на фюзеляже имеется центроплан-наплыв небольшого удлинения, в котором размещён шарнир. На нём крепится подвижная трапециевидная консоль. В полёте подвижные плоскости могут занимать разные положения или убираться в продольные отсеки фюзеляжа.
Показанный БПЛА, по-видимому, не имеет силовой установки. Возможно, опытный образец тоже не получит её — гиперзвуковой полёт может осуществляться только за счёт предварительного разгона при помощи отдельного двигателя.
На борту БПЛА должны присутствовать средства навигации, связи и различные датчики. Также предусмотрен миниатюрный компьютер, который управляет положением плоскостей. В зависимости от скорости и других параметров полёта, он должен изменять стреловидность крыла или полностью убирать его.
Предлагаемый беспилотник относится к гиперзвуковой категории, что указывает на возможность полёта со скоростью не менее 5 М. При этом более точный диапазон скоростей не называют.
Режимы полёта
В основе проекта ОНТУ НОАК лежит достаточно простая идея. По сути, речь идёт об адаптации хорошо известной и проверенной временем схемы крыла с изменяемой стреловидностью. При этом гиперзвуковой полёт предъявляет особые требования, из-за чего потребовались дополнительные, достаточно сложные исследования.
Несмотря на иные диапазоны скоростей полёта, гиперзвуковой БПЛА должен получить от крыла изменяемой стреловидности почти те же преимущества, что и техника других классов, но с учётом своей специфики. Так, на дозвуковых скоростях может использоваться небольшая стреловидность, улучшающая подъёмную силу. Затем аэродинамика оптимизируется за счёт повышения стреловидности.
Предположительно, испытания китайского гиперзвукового вооружения, 2021 г. Фото Weibo
На высоких сверх- и гиперзвуковых скоростях крыло должно полностью убираться внутрь фюзеляжа. На таких режимах достаточная подъёмная сила будет создаваться фюзеляжем, а уборка крыла позволит снизить сопротивление потока и защитить плоскости от чрезмерных нагрузок.
Впрочем, реализация такой идеи связана с определёнными техническими трудностями. Так, возникают новые требования к планеру летательного аппарата. Он должен иметь особый центроплан с шарниром и подвижными консолями. Эти агрегаты должны соответствовать всем нагрузкам на расчётных режимах полёта. Кроме того, они не должны ослаблять конструкцию аппарата в целом. Разработка устройств и механизмов такого рода может быть связана с известными сложностями.
Крыло изменяемой стреловидности нуждается в автоматической системе управления. Автоматика должна учитывать массу параметров и быстро принимать решения о перемещении или уборке консолей. Ошибки в её работе могут привести к превышению допустимых нагрузок, поломке агрегатов или даже разрушению летательного аппарата.
Подобные технические решения могут найти применение в гиперзвуковой авиации разных классов. Очевидно, что в первую очередь их попытаются использовать при создании гиперзвуковых ракет и боевых блоков ударного назначения. В дальнейшем нельзя исключать появление аналогичных БПЛА разведывательного и иного назначения.
Задел на будущее
К настоящему времени Китай провёл большое количество разнообразных исследований в области гиперзвуковой авиации. Также ему удалось создать целый ряд реальных образцов подобных летательных аппаратов. Более того, уже разработаны и поставлены на вооружение НОАК первые ракетные комплексы с гиперзвуковым боевым оснащением.
После всех успехов, китайская наука продолжает работы. Ведутся новые исследования, результаты которых в будущем могут найти применение в проектах реальной техники. Например, изучается возможность создания гиперзвукового БПЛА с крылом изменяемой стреловидности. Уже получены теоретические и практические результаты, которые в обозримом будущем смогут получить развитие.
Информация