Американские экспериментальные гиперзвуковые летательные аппараты. Часть 1

Развитие противовоздушной и противоракетной обороны вынуждает конструкторов искать новые возможности преодоления данных систем. Разрабатываются различные виды нового вооружения, среди которых и гиперзвуковые летательные аппараты (ГЛА). Наибольшую работу на сегодняшний день провели американские военные специалисты. Гиперзвуковые летательные аппараты призваны поражать стационарные и мобильные цели, включая сильно защищенные или заглубленные объекты, например, подземные КП. В США существует несколько различных программ по разработке ГЛА.

Американские экспериментальные гиперзвуковые летательные аппараты. Часть 1


Одним из направлений развития ГЛА является разработка гиперзвуковых ракет.


Основными преимуществами проектов гиперзвуковых летательных аппаратов с осесимметричным корпусом, учитывая перспективы создания на их базе боевой ракеты, является возможности использования ракетных технологий. Это значительно снижает стоимость изделий и позволяет компактно размещать изделия во внутренних объемах носителей, и использовать имеющиеся стартовые системы. Осесимметричный корпус дает возможность осуществлять пуск из внутренних отсеков самолетов и внешних пилонов, из контейнеров на подводных лодках и кораблях, при помощи систем вертикального старта.

Одной из компаний, занимающейся разработкой гиперзвуковой ракеты, является «Boeing». С 1997 года компания «Boeing» совместно с фирмой «Аэроджет» по контракту с DARPA разрабатывала проект гиперзвуковой ракеты ARRMD. По тактико-техническим требованиям пуск ракеты должен был осуществляться запускаться за пределами зоны действия ПВО, дальность до 1000 км, расчетная крейсерская скорость М=6, стартовая масса 1000 кг при массе боевой части 110 кг. Предусматривалось использование инерциальной системы наведения и спутниковая коррекция. Ракета при выходе на цель начинала круто пикировать, поэтому скорость в момент удара составляла 1200 м/с — высокая кинетическая энергия ракеты усиливает поражающее воздействие. В 2001 году программу DARPA приостановили, поскольку силовая установка не была готова. Однако результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по ARRMD в 2002 году легли в основу принятой центром ONR ВМС США и DARPA программы HyFly. В проекте участвуют NASA, центр NAW военно-морских сил и лаборатория прикладной физики APL университета Гопкинса.

Американские экспериментальные гиперзвуковые летательные аппараты. Часть 1


Boeing HyFly является программой разработки и оценки гиперзвуковых технологий, которые в дальнейшем могут быть использованы при серийном производстве относительно недорогой гиперзвуковой ракеты, предназначенной для поражения мобильных и стационарных целей, включая заглубленные и сильно защищенные объекты. Фирме «Boeing» было выделено на НИОКР около 116 млн. долларов. Простота компоновки, конструкция и технология производства, унаследованные от ARRMD, позволяют разработчикам утверждать, что экспериментальный образец будет быстро превращена в боевую ракету нового поколения, оснащенную проникающей боевой частью и универсальным базированием.

Поскольку все ракеты одноразового применения, технические требования к ней ослаблены: допускается деградация материала, отсутствует система охлаждения конструкции, применяются исключительно композиты на керамической основе. Следует учесть и относительно небольшую стоимость ракеты и силовой установки. Конструкция состоит из 20 деталей. Особенностями концепции являются две системы воздухозаборников и столько же камер сгорания.

В рамках программы разрабатывался и испытывался двигатель DCR. На первом этапе испытаний двигатель был испытан на стендах и в аэродинамических трубах. Они окончились успешно. Однако летные испытания успехом не увенчались, во всех трех запусках двигатель не достигал заданных характеристик или попросту не запускался. Если бы эффективность и надежность двигателя DCR в летных испытаниях были подтверждены, то это существенно приблизило бы реализацию проектов гиперзвуковых управляемых ракет класса «воздух — земля». Результаты работ по программе HyFly используются в проекте HyStrike — боевой гиперзвуковой ракеты «корабль — земля» и «воздух — земля» для американских ВМС.

Американские экспериментальные гиперзвуковые летательные аппараты. Часть 1


Еще одной подобной программой является RATTLRS ("Revolutionary Approach to Time-critical Long-Range Strike"), осуществляемая фирмой «Lockheed Martin» под руководством ONR при участии ВВС и специалистов NASA. Главные задачи программы: создание турбореактивного двигателя, способного разогнать летательный аппарат до скорости более М=3 без использования вспомогательных устройств, и создание двигателя ТВСС для гиперзвукового летательного аппарата многоразового применения. Ракета RATTLRS, оснащенная силовой установкой нового типа, рассчитана на полет со скоростью М > 4, минимум в течение 5 мин, а в дальнейшем — до 15 мин. Дальность полета составит 1000 км. Боевой летательный аппарат, превосходя крылатую ракету по скорости приблизительно в три раза, может достигать цели за 5-10 минут, следуя на высоте 21 тыс. м в крейсерском режиме. Скорость пикирование на цель должна была составлять М=4, а глубина проникновения под землю — 9-15 м. Также гиперзвуковой летательный аппарат будет способен рассеять суббоеприпасы со сверхзвуковой или дозвуковой скоростью.

Сегодня в ракетах такого класса используется двухступенчатая схема. Первая ступень дает развить скорость, которая необходима для включения второй ступени. Переход к одноступенчатой схеме позволит сократить размеры гиперзвуковой ракеты. Но существенно повышаются рабочие температуры камеры сгорания и турбины; необходимы новое системы целеуказания и БРЭО. За основу ТВСС для RATTLRS приняли опытный образец двигателя Роллс-Ройс/Аллисон YJ102R, разработанный отделением «Либерти Уокс» компании «Rolls Royce». Удельная тяга в шесть раз превосходит Pratt & Whitney J58. Это ускоритель, а не просто маршевый двигатель.

Американские экспериментальные гиперзвуковые летательные аппараты. Часть 1


По заявлению изготовителя, новая силовая установка отличается качественным матобеспечением системы регулирования и современной аэродинамикой. В конструкции использован новейший материал LamiUoy, разработанный «Rolls Royce». В состав навигационной системы RATTLRS войдет ИНС с коррекцией траектории по информации КРНС NAVSTAR. Ракета будет оснащаться проникающей боевой частью или боевой частью, состоящей из самонаводящихся боевых элементов. «Lockheed Martin» и «Rolls Royce» получили 120-миллионный контракт на создание демонстрационного образца гиперзвуковой крылатой ракеты RATTLRS универсального базирования (масса около 900 кг). Ракета в варианте авиационного базирования должна быть совместима с F/A-18E/F, F/A-22 и F-35.
Автор: Петр Улякин


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Комментарии 35
  1. lotar 8 ноября 2013 08:32
    Почти любая технология имеет двойное назначение,одно гражданское,друго военное.Хотелось бы верить,что гиперзвуковые технологии будут использоваться прежде всего в мирных целях,таких как вывод грузов в космос.Мы довольно давно торчим на месте используя старые виды ракетных технологий,а основной интересующий параметр доля полезного груза относительно общей массы и он,как всем известно в современных ракетах в максимуме достигает 4,2-4,5 %.А с использованием гиперзвуковых технологий это доля может повыситься неоднократно.Надеюсь это не только мои утопические взгляды,а и реальное положение дел,и эти технологии будут использоваться только в мирных целях.
    1. Jurkovs 8 ноября 2013 10:36
      Скорость любого искусственного спутника Земли не менее 8 км.в секунду. Значит любая третья ступень ракеты выводящей спутники уже имеет гиперзвуковую скорость. Любая боеголовка на нисходящей траектории имеет гиперзвуковую скорость. Речь идет о достижении этой скорости в тропосфере и стратосфере. А придание гиперзвуковой скорости первой ступени ракеты-носителя нонсенс.
      1. lotar 8 ноября 2013 14:38
        Я здечь речь веду не о самих ракетоносителях,а скорее о дальнейшей модернизации шатлов или буранов,если по нашему.Когда прямо со взлётно-посадочной полосы корабль подобного плана мог самостоятельно выходить на орбиту.А гиперзвуковые технологии,только поспособствуют этому.Наверняка для дальнейшей более экономичной доставки грузов будут использоваться комплексные технологии,навроде импульсных ракетных двигателей,а может и к этому моменту подтянутся генераторы плазмы,позволившие бы обеспечить меньшее сопротивление воздуха.
        1. Rus2012 8 ноября 2013 17:18
          Цитата: lotar
          Когда прямо со взлётно-посадочной полосы корабль подобного плана мог самостоятельно выходить на орбиту.А гиперзвуковые технологии,только поспособствуют этому

          Чтобы Буран или челнок вышел на орбиту им нужны ускорители подобные РН "Энергия" или РТТ (для челноков). Причем чем дальше разгоняются - чем больше отбрасываемая масса (1ст.2ст.3ст)
          Всякие матмодели показывают что применение в единой системе космического аппарата двигателей (или режимов их работы) по схеме: ТРД+ПВРД+ГПРД+ЖРД позволяет несколько снизить массогабаритные характеристики, но сугубо усложняет систему.
          Покамест ничего простого чем ЖРД на основе Р-7 никто не придумал.
          Были попытки.
          Например МБР "Гном" 1ст.- твердотопливный + ПВРД, далее РТТ. Расчеты показывали, что при массе 29т и размерности 17метров, получить дальность-11тыс.км с полезной нагрузкой в полтонны.
          НО!
          Hадирадзе предложил то же самое на РТТ. В итоге получился Темп-2с, 45тонн. Далее-ПионЭры-Тополя... Многие в этом видят его коварство (45тонн вместо обещанных 29). Тем не менее, и с Гномом могло получиться то же самое. Одно дело расчеты-совсем другое практика!
          Есть варианты "воздушный старт", когда этап выведения по разному делят на аэродинамическую часть (носитель крылатый самолет до 10-12тыс) - далее ЖРД. Иногда с подпиткой забортным воздухом.
          Но, выше - 40км - кислорода почти НЕТ!:)
          Были проекты "Зенгер" и "Хотол".
          Но ничто из этого пока не получилось. Проекты - закрыты.
          ГПВРД, на взгляд многих-это погоня "за эфиром" и интересные штучки для представителей народа земли обетованной - можно сколь угодно долго исследовать-разрабатывать, вплоть до второго пришествия... Кандидатские, докторские - о5же laughing
          С другой стороны, может и получиться у кого-то что-то путное. Причем у исследователей, которых не предупредили что это невозможно, а они того не зная взяли и реализовали безумный проект... laughing
        2. timer 17 ноября 2013 17:38
          Да уж замечательная идея- космолет.Сам взлетает, на окоземную орбиту выходит, и приземляеться на аэродроме.Супер будет, кто это придумает и осуществит.Новый Королев появиться?
          timer
      2. AVV 8 ноября 2013 14:44
        А все еще штаты жалуются на нехватку средств,когда такие программы финансируют,а дальше будет видно распил это средств или нет!!!
        AVV
        1. Ингвар 72 8 ноября 2013 14:53
          Цитата: AVV
          А все еще штаты жалуются на нехватку средств,когда такие программы финансируют,

          Мало будет, еще бумажек напечатают. Пока доллар мировая валюта- за их игрушки платит весь мир.
          1. Rus2012 8 ноября 2013 18:13
            Цитата: Ингвар 72
            Пока доллар мировая валюта- за их игрушки платит весь мир.

            была...уже более 50% валютных сделок не на долларе...И скаждым днем их доля падает.
      3. Rus2012 8 ноября 2013 17:32
        Цитата: Jurkovs
        . Любая боеголовка на нисходящей траектории имеет гиперзвуковую скорость. Речь идет о достижении этой скорости в тропосфере и стратосфере. А придание гиперзвуковой скорости первой ступени ракеты-носителя нонсенс.

        В корень зрите, коллега! wink
        Скажу больше...
        Возвращающийся орбитальный корабль Буран, примерно сполчаса шарит на гиперзвуке, на дальность порядка 8000км с высоты 100км и до 20;)))
        1. studentmati 8 ноября 2013 22:35
          Цитата: Rus2012
          Возвращающийся орбитальный корабль Буран, примерно сполчаса шарит на гиперзвуке, на дальность порядка 8000км с высоты 100км и до 20;)))


          Дело понятное! Но ведь вопрос стоит о гиперзвуковой доставке полезного груза? Куда и зачем?
    2. Арберес 8 ноября 2013 13:16
      Цитата: lotar
      Надеюсь это не только мои утопические взгляды,а и реальное положение дел,и эти технологии будут использоваться только в мирных целях.

      Ну кто же откажется от такого супер-оружия? Оно и разрабатывается в первую очередь для военных, а уж для мирных целей потом, когда нибудь.

      Цитата: lotar
      и эти технологии будут использоваться только в мирных целях.

      Правильнее сказать не в мирных целях, а скорее всего по мирным целям?
    3. studentmati 8 ноября 2013 22:16
      Цитата: lotar
      Хотелось бы верить,что гиперзвуковые технологии будут использоваться прежде всего в мирных целях,таких как вывод грузов в космос


      Гиперзвук сегодня - ну никак не для мирных целей. Тем более вывод грузов в мирный космос никак не требует такой спешки. Может я ошибаюсь?
  2. Altair 8 ноября 2013 09:25
    «Тополь» в опасности...
    Altair
    1. Лопатов 8 ноября 2013 09:28
      Цитата: Altair
      «Тополь» в опасности...

      Помрёт от смеха?
      1. Altair 8 ноября 2013 12:21
        От головной боли...
        Altair
        1. Арберес 8 ноября 2013 13:24
          Цитата: Лопатов
          Помрёт от смеха?


          Цитата: Altair
          От головной боли...

          Помрет от головной боли-вызванной острым приступом смеха!?
          Для мобильных комплексов страшнее диверсанты, чем кр.ракеты!
          1. studentmati 8 ноября 2013 22:31
            Цитата: Арберес
            Для мобильных комплексов страшнее диверсанты, чем кр.ракеты!


            Кто знает? А если сочетание диверсантов + крылатых ракет + русской самоуверенности, т.е. безалаберности, цензурно выражаясь?
        2. Лопатов 8 ноября 2013 13:24
          Самонадеяно. Не имеет значения, какова ракета, дозвуковая, или гиперзвуковая, она ударит по пустому месту. "Тополи" уже улетят.

          Ответно-встречный, батенька. Никто не собирается ждать удара, запуск производится после обнаружения массированного удара, а не когда уже всё взрываться начнёт.

          Так что от смеха.
          1. Altair 8 ноября 2013 13:42
            Цитата: Лопатов
            Самонадеяно. Не имеет значения, какова ракета, дозвуковая, или гиперзвуковая, она ударит по пустому месту. "Тополи" уже улетят.

            Если запустят с подводных лодок и ракета будет с использованием стелс технологий?
            Цитата: Лопатов
            Ответно-встречный, батенька. Никто не собирается ждать удара, запуск производится после обнаружения массированного удара, а не когда уже всё взрываться начнёт.

            Пока же, Пентагон планирует резко нарастить мощность американской ПРО...
            далее по ссылке: http://www.rnd.cnews.ru/army/news/line/index_science.shtml?2013/07/11/535057
            Altair
            1. Лопатов 8 ноября 2013 15:23
              Цитата: Altair
              Если запустят с подводных лодок и ракета будет с использованием стелс технологий?

              А это ничего не изменит. Хоть с десяток, но засекут.


              Цитата: Altair
              Пока же, Пентагон планирует резко нарастить мощность американской ПРО...

              А мы наращиваем возможности ракет по преодолению ПРО. Дешёвый асимметричный ход.
            2. Grifan 8 ноября 2013 15:25
              Если запустят с подводных лодок и ракета будет с использованием стелс технологий?


              Это как, запустят с невидимых подлодок невидимые ракеты которе произведут невидимые взрывы? wassat
          2. studentmati 8 ноября 2013 22:55
            Цитата: Лопатов
            Ответно-встречный, батенька. Никто не собирается ждать удара, запуск производится после обнаружения массированного удара, а не когда уже всё взрываться начнёт.


            Недооценка противника - причина поражения!
    2. Оникс 8 ноября 2013 23:20
      Цитата: Altair
      «Тополь» в опасности...

      Чушь и бред
      Оникс
      1. studentmati 8 ноября 2013 23:32
        Цитата: Оникс
        Чушь и бред


        Согласен однозначно!
  3. rolik 8 ноября 2013 10:20
    Немного по данной теме. На подходе новая модификация – "Брамос 2", которая будет гиперзвуковой и достигнет скорости 7 М. Подобного оружия пока нет ни у одной страны мира.
    "Брамос 2" будет запускаться с разнообразных платформ: морской, наземной и воздушной. К летным испытаниям новая ракета будет готова в 2017 году.«Я думаю, нам нужно около 5 лет, чтобы разработать первый полностью функциональный прототип», - сказал генеральный директор BrahMos Aerospace Сиватхану Пиллаи. Также он отметил, что проведены лабораторные испытания ракеты на скорости 6,5 М, т.е. фактически опытный образец гиперзвуковой ракеты или ее двигателя уже существует.
    По данным американской разведки, Россия успешно испытала ГПВРД на водородном топливе еще в 1998 году. Испытания проходили в Казахстане, и скорость тогда достигла 6,4 Маха.Я так понимаю это был проект холод. И не стоит забывать о Коале.
    Так, что матрасные 4 маха не показатель.
    rolik
    1. Аскет 8 ноября 2013 14:55
      Цитата: rolik
      По данным американской разведки, Россия успешно испытала ГПВРД на водородном топливе еще в 1998 году. Испытания проходили в Казахстане, и скорость тогда достигла 6,4 Маха.Я так понимаю это был проект холод. И не стоит забывать о Коале.
      Так, что матрасные 4 маха не показатель.


      Сначала Горбачев свернул работы по гиперзвуку личным указанием. Официально все работы по гиперзвуковой ракете были прекращены распоряжением Бориса Ельцина в 1992 году. Именно в это время секреты нашей оборонки уплывали за кордон в огромных количествах. Организовал передачу секретов Бакатин (Баба Катя как его называли на Лубянке)И только в 2009 году работы были возобновлены на ТРВ. Отстали мы сразу на 10-15лет. Интересно если в прошлом году Рогозин прямо говорил,что Россия существенно отстает в этой области от Соединенных Штатов. То сейчас
      Россия не отстает от Соединенных Штатов в вопросах создания гиперзвукового оружия.

      Что касается американской ракеты. то там стоит задача чтобы ракета была способна разогнаться до скоростей порядка 15М именно эта величина является заявленным пределом возможностей перехвата целей для самого современного российского комплекса ПВО С-400 «Триумф».
      1. Rus2012 8 ноября 2013 17:29
        Цитата: Аскет
        Что касается американской ракеты. то там стоит задача чтобы ракета была способна разогнаться до скоростей порядка 15М именно эта величина является заявленным пределом возможностей перехвата целей для самого современного российского комплекса ПВО С-400 «Триумф».

        Уважаемый коллега, Вы же знаете, по любому РТТ способен перехватить РГПВРД. Даже счас все перхваты ББ МБР имеющих скорость под 7км/сек перехватываются противоракетами на ТТ.
        Вопрос в своевременном обнаружении. Но, даже тут, заметить РГПВРД "плывущую" с возбужденным плазменно-инверсным следом не оч. сложно...
      2. Altair 8 ноября 2013 18:26
        Цитата: Аскет
        Что касается американской ракеты. то там стоит задача чтобы ракета была способна разогнаться до скоростей порядка 15М именно эта величина является заявленным пределом возможностей перехвата целей для самого современного российского комплекса ПВО С-400 «Триумф».

        Или помехами забить.
        Возможности РЭБ, радара F-35
        (смотреть 2:42 – 3:08)

        И кое-что из Израиля
        Altair
        1. Лопатов 8 ноября 2013 19:46
          Цитата: Altair
          Или помехами забить.

          Массированное применение средств РЭБ также является актом агрессии и вызовет ответно-встречный удар.
          1. Altair 8 ноября 2013 20:24
            Цитата: Лопатов
            Массированное применение средств РЭБ также является актом агрессии и вызовет ответно-встречный удар.

            laughing laughing laughing laughing laughing
            laughing laughing laughing laughing laughing
            laughing laughing laughing laughing laughing
            Altair
            1. Лопатов 8 ноября 2013 20:33
              А Вы как думали, в сказке оказались?
      3. Rus2012 8 ноября 2013 18:30
        Цитата: Аскет
        Официально все работы по гиперзвуковой ракете были прекращены распоряжением Бориса Ельцина в 1992 году.

        Ну примерно как-то так и происходило...
        Как закрыли тему ГЛЛ - прекратилось его финансирование по линии военных. Кое-какие деньги всё же получали по другим каналам финансирования. Уже не помню названия тем...
        Потом подключились французы и янки. Только уже не помню кто раньше... За счет этого произвели ещё несколько пусков "Холода"... Последний пуск вроде был где-то 96м или 98...
        1. jr0 30 декабря 2013 16:54
          Французы. И еще непонятно, в какую сторону больше нужных сведений ушло.
          jr0
      4. studentmati 8 ноября 2013 23:01
        Цитата: Аскет
        ракета была способна разогнаться до скоростей порядка 15М


        Неужели нынешние материалы способны выдержать такие "махи"?
      5. jr0 30 декабря 2013 16:38
        Работ в СССР всегда было меньше, всегда отставали по уровню сложности конструкций. Если сравнить, нововведения ПВРД раньше появлялись во Франции, а после войны - в США. В США не один и не десяток проектов "официально были завершены", но развитие продолжается. Кстати, некоторые образцы становились доступными СССР, как D-21.

        О 1992. Программа "Холод" развивалась до 1999, но спеклась. О причинах можно гадать. О Бакатине вы, разумеется, распространяете клевету. А Рогозин много говорит, иногда дело, а после сразу много глупостей.

        И дело не в неуязвимости ракеты, а в скорости доставки и малости носителя за счет использования кислорода воздуха. Неуязвимых ракет и спутников теперь нет.
        jr0
    2. Петрович 12 ноября 2013 18:49
      «Я думаю, нам нужно около 5 лет, чтобы разработать первый полностью функциональный прототип», - сказал генеральный директор BrahMos Aerospace Сиватхану Пиллаи.

      Очень оптимистическое заявление, хотя... "с кем поведешься... laughing "
  4. ученый 8 ноября 2013 21:28
    Цитата: Rus2012
    Но, даже тут, заметить РГПВРД "плывущую" с возбужденным плазменно-инверсным следом не оч. сложно...

    Заметить след не проблема, но ЭПР "следа", который двигается почти с такой же скоростью как ракета, будет значительно превосходить ЭПР самой ракеты, а это проблематично не только для наведения, но и для точного определения координат. Поэтому требуются специальные алгоритмы обработки сигналов.
    Но в любом случае технология гиперзвука это одно из перспективных направлений и здесь отставать нельзя. Хотя выделанные США несколько сот. млн.$ это копейки, предназначенные скорее для теоритических исследований. Это значит что у нас еще не все потеряно.
  5. А Нас Рать 9 ноября 2013 05:29
    Цитата: Jurkovs
    Скорость любого искусственного спутника Земли не менее 8 км.в секунду. Значит любая третья ступень ракеты выводящей спутники уже имеет гиперзвуковую скорость. Любая боеголовка на нисходящей траектории имеет гиперзвуковую скорость. Речь идет о достижении этой скорости в тропосфере и стратосфере. А придание гиперзвуковой скорости первой ступени ракеты-носителя нонсенс.


    Ага, именно поэтому многие КБ в мире пытаются разработать одноступенчатую и полностью многоразовую систему вывода на орбиту, до братьв Райт - полет аппарата тяжелее воздуха многие тоже высркрмерно называли нонсенсом.

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гость, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня