itemscope itemtype="http://schema.org/WebPage"

Гиперзвук: недостижимая мечта авиации

Сверхзвук, вертикальный взлёт, стелс, сверхманёвренность… Сейчас все говорят о гиперзвуке, активно его развивают и хвастаются достижениями. Кажется, ещё чуть-чуть — и в серию пойдут пассажирские гиперзвуковые самолёты! Но это происходит не в первый раз. Почему гиперзвуковая авиация не появилась раньше — и появится ли сейчас?

/
19K
58
33
228

Сверхзвук, вертикальный взлёт, стелс, сверхманёвренность… Сейчас все говорят о гиперзвуке, активно его развивают и хвастаются достижениями. Кажется, ещё чуть-чуть — и в серию пойдут пассажирские гиперзвуковые самолёты! Но это происходит не в первый раз. Почему гиперзвуковая авиация не появилась раньше — и появится ли сейчас?

Эра безграничных надежд

Для начала стоит разобраться, что же такое гиперзвуковая скорость. Принято считать, что это скорость с числом Маха больше пяти. Число Маха изменяется от высоты полёта (если точнее — из-за разницы в скоростях звука на разных высотах с разной плотностью и температурой атмосферы), и сказать, скольким километрам в час равен один Мах, нельзя.

Если говорить примерно, то чем больше высота, тем ниже скорость звука, а значит, больше число Маха. На высоте уровня моря примерно 1230 километров в час будут соответствовать 1 М, а на высоте в десять километров 1 М — всего лишь 1070 километров в час.

О гиперзвуке (это не совсем верный термин, но мы будем его использовать) начали говорить уже в начале 50-х годов, и тогда это казалось делом чуть ли не ближайшего десятилетия. Причины такого оптимизма были понятны. Буквально десять лет назад скорости в 600 километров в час казались большими. Прошло немного времени, и в 1946 году ракетный BellX-1 преодолел звуковой барьер. Ещё полдесятилетия — и в 1952 году BellX-2 взял барьер в 3 М, а Douglas Х-3 в том же году достиг 2 М на турбореактивных двигателях.

Во второй половине 50-х появились первые серийные двухмаховые самолёты. И, как и ожидалось, в 1959 году ракетный Х-15 впервые совершил пилотируемый гиперзвуковой полёт.

В дальнейшем на базе узлов Х-15 предполагалось создать испытательный самолёт Х-15D для отработки гиперзвуковых прямоточных двигателей. От изначального варианта не оставалось ничего, а название Х-15 использовали для упрощения получения финансирования
В дальнейшем на базе узлов Х-15 предполагалось создать испытательный самолёт Х-15D для отработки гиперзвуковых прямоточных двигателей. От изначального варианта не оставалось ничего, а название Х-15 использовали для упрощения получения финансирования

Казалось бы, вот оно — пройдёт ещё лет пять, максимум десять, и гиперзвуковые аппараты встанут в серию. Благо по соседству ещё семимильными шагами развивалось ракетостроение, где гиперзвуковые скорости стали привычным делом, — много решений можно было почерпнуть оттуда.

На чертёжных досках различных фирм появились наброски гиперзвуковых аппаратов: в основном разведчиков и бомбардировщиков — они как раз летают на больших высотах и не требуют особой манёвренности. Было много проектов и пассажирского гиперзвука: попасть в Нью-Йорк из Лондона за час с небольшим — крайне привлекательная идея.

Гиперзвуковой многоцелевой самолёт от Republic, используемый в том числе в качестве первой ступени для космических аппаратов. 1961 год
Гиперзвуковой многоцелевой самолёт от Republic, используемый в том числе в качестве первой ступени для космических аппаратов. 1961 год

Но сразу же начались неожиданные проблемы. Да, Х-15 летал на гиперзвуке — но имел ракетный двигатель и совершенно не умел маневрировать. Последнее было особо критично для любого серийного самолёта. И, как показали последующие испытания, с маневрированием на гиперзвуке всё было совсем плохо. Даже в линейном полёте нагрузки на конструкцию запредельные, а маневрирование при этом смертельно опасно. Любое повреждение теплозащиты — и самолёту конец.

Но может, и не нужно это маневрирование?

Проект многорежимного гиперзвукового грузового самолёта от Rolls Royce
Проект многорежимного гиперзвукового грузового самолёта от Rolls Royce
Различные режимы полёта многорежимного гиперзвукового грузового самолёта от Rolls Royce
Различные режимы полёта многорежимного гиперзвукового грузового самолёта от Rolls Royce

Пусть манёвры происходят на меньших скоростях, а на гиперзвуке полёт идёт только по прямой.

Однако ракетные двигатели для этого совсем не подходили — с контролем скорости у них всё было плохо, а сделать реактивный двигатель для подобного полёта никак не выходило. Сначала вообще думали о многорежимном, способном эффективно работать на любых скоростях. Но создание такого двигателя для цэрэушного А-12, с максимальной скоростью всего в 3,2 М, оказалось предельно сложной задачей. Двигатель J58 был вершиной инженерного искусства и почти пределом развития в своём классе.

Схема работы воздухозаборников А-12 и двигателя J58 на различных скоростях
Схема работы воздухозаборников А-12 и двигателя J58 на различных скоростях

Использование специальных гиперзвуковых прямоточных двигателей (ГПВРД) выглядело куда перспективнее. Да, появились бы проблемы с полётами на меньших скоростях, но решить их можно было, например, просто установив дополнительные турбореактивные двигатели. Однако создание ГПВРД, казавшееся на бумаге не самой сложной задачкой, обернулось множеством проблем.

Непросто было вообще направить поток воздуха в воздухозаборник двигателя на гиперзвуковых скоростях, ведь это требовало достаточно необычной конструкции фюзеляжа, с серьёзной теплозащитой. Были проблемы и с топливом — при сверхзвуковой скорости потока в двигателе оно должно было успеть прореагировать с воздухом. Подходящих вариантов имелось немного, почти все они были не самыми разумными. Например, пентаборан — одно из опаснейших веществ на земле. Оно не только крайне токсично, но и воспламеняется при почти комнатной температуре. А значит, пришлось бы создавать эффективную систему охлаждения на борту серьёзно нагретого самолёта, и весила бы она слишком много.

Проект пассажирского гиперзвукового самолёта от Bell
Проект пассажирского гиперзвукового самолёта от Bell

По сути, единственный реальный метод получить работоспособный гиперзвуковой аппарат в то время — это построить ракету с крыльями, которая могла бы летать по прямой, эдакую увеличенную версию Х-15. Именно по этому пути собирались пойти в ЦРУ. Невозможность проводить авиаразведку над СССР из-за мощного советского ПВО их не устраивала.

Спутники-шпионы в то время были ещё не самого лучшего качества, фотографировали плохо и ждать плёнок с орбиты приходилось долго. Потому в рамках программы Isinglass ЦРУ попыталось создать ракетный разведчик со скоростью 20 М, способный преодолевать даже ПВО, использующую ядерные боеприпасы. Но проект оказался слишком долгим, дорогим и сложным. ЦРУ не устраивал ни срок разработки — минимум десять лет, — ни размах привлечения к разработке сторонних фирм, из-за чего о секретности не могло быть и речи.

Реконструкция возможного внешнего вида разведчика Isinglass
Реконструкция возможного внешнего вида разведчика Isinglass (фото: Джузеппе де Чиара)

Эпоха «Авроры»

Все 70-е годы работы над гиперзвуком не прекращались, но финансирование на них выделялось по остаточному принципу. В 80-е из-за развития технологий снова пошли серьёзные разговоры о постройке гиперзвуковых самолётов. Казалось, что благодаря появлению новых материалов и компьютеров, способных рассчитать сложные формы гиперзвуковых аппаратов, препятствий для гиперзвука почти не осталось. Военные инициировали работы над гиперзвуковым разведчиком, бомбардировщиком и самолётом ПРО. При поддержке NASA стартовала программа NASP (National Aero-Space Plane) по разработке двухсредного гиперзвукового самолёта/космолёта. Схожие работы велись и в СССР.

Проект гиперзвукового перехватчика ПРО Фареро-Исландского рубежа
Проект гиперзвукового перехватчика ПРО Фареро-Исландского рубежа
Программа NASP имела больше гражданскую направленность, но результаты её работ должны были использовать и в военных проектах. В рамках программы планировалось построить самолёт Х-30 — проблемы с его стоимостью во многом и привели к закрытию NASP
Программа NASP имела больше гражданскую направленность, но результаты её работ должны были использовать и в военных проектах. В рамках программы планировалось построить самолёт Х-30 — проблемы с его стоимостью во многом и привели к закрытию NASP

Несмотря на весь оптимизм, скоро стало ясно, что создание больших пилотируемых гиперзвуковых аппаратов, по сути, невозможно. ГПВРД даже не были нормально испытаны; тепловые нагрузки по расчётам хоть и не превышали таковые у   «Шаттла», но использование знаменитой «плиточной» теплозащиты было невозможно. Серьёзные вопросы вызывали взлёт и посадка таких аппаратов. В итоге и в СССР, и в США решили сосредоточиться на менее революционных проектах гиперзвуковых ракет.

Один из многочисленных советских проектов гиперзвуковых самолётов — Ту-360
Один из многочисленных советских проектов гиперзвуковых самолётов — Ту-360

Интересно, что шум, поднятый вокруг гиперзвука в 80-е, привёл к появлению одного из самых известных авиационных мифов. Многие конспирологи считают, что столь масштабные работы просто не могли закончиться ничем, и на самом деле гиперзвуковой разведчик под кодовым наименованием Aurora всё же был создан — а власти просто скрывают это достижение.

С тех пор Aurora стала одни из главных героев конспирологии — сначала в США, а потом и во всём мире.

Дискуссия о возможности существования этого проекта идёт и по сей день, но как бы нам ни хотелось обратного, фактов «против» куда больше, чем фактов «за». Существует и противоположенное мнение — что шумиха вокруг «недостижимого» гиперзвука была специально создана для маскировки реальных работ над технологиями   «стелс».

Одна из фантазий на тему гиперзвукового разведчика Aurora
Одна из фантазий на тему гиперзвукового разведчика Aurora

И снова гиперзвук

Окончание холодной войны и развал СССР серьёзно замедлили работы по гиперзвуку. В США в рамках программ Х-43 и Х-51 удалось доказать работоспособность ГПВРД, но ярко проявили себя и другие проблемы. Например, высокий износ материалов двигателя, из-за которого он, по сути, становится одноразовым; малая живучесть ракеты с большой вероятностью разрушения её в полёте, необходимость использования ракетного ускорителя для разгона до скорости в 5 М.

Из-за всех этих проблем разработку гиперзвуковой крылатой ракеты в США свернули.

Гиперзвуковая ракета Х-51 Waveraider разрабатывалась в США в рамках программы Prompt Global Strike, которая обеспечивала вооружённым силам возможность нанесения удара по любой цели на Земле через час после принятия решения
Гиперзвуковая ракета Х-51 Waveraider разрабатывалась в США в рамках программы Prompt Global Strike, которая обеспечивала вооружённым силам возможность нанесения удара по любой цели на Земле через час после принятия решения

В нашей стране идёт разработка гиперзвуковой противокорабельной ракеты   «Циркон», почти аналогичной американской ракете Х-51. Информации в свободном доступе об этом проекте очень мало для каких-либо оценок. Несмотря на бравурные заявления о первых успешных испытаниях в 2018 году, есть сомнения, что «Циркон» не столкнётся с теми же проблемами, что и Х-51, и не повторит её судьбу.

Внешний вид ракеты Циркон неизвестен, потому реконструируют его обычно как брата-близнеца Х-51
Внешний вид ракеты «Циркон» неизвестен, потому реконструируют его обычно как «брата-близнеца» Х-51

Другим путём развития гиперзвука в текущий момент являются гиперзвуковые планирующие боевые блоки ракет. По сути любая современная баллистическая ракета развивает гиперзвуковую скорость (этот факт использовали, чтобы назвать гиперзвуковым оружием обычную ракету воздушного базирования «Кинжал»), и вопрос тут только в маневрировании. Боевые блоки ещё в 70-е годы научились ограниченно маневрировать в горизонтальной плоскости — теперь пришло время для вертикального манёвра и продолжительного горизонтального планирования.

Схема применения гиперзвукового планирующего боевого блока
Схема применения гиперзвукового планирующего боевого блока

У нас и в Китае подобные боевые блоки разрабатываются для МБР, а в США, судя по всему, делают ставку на оснащение такими блоками ракет малой и средней дальности.

Из всего возможного гиперзвукового вооружения это семейство ближе всего к принятию на вооружение.

Но планирующий боевой блок стоит максимально далеко от гиперзвуковой авиации — у него куда более слабые требования по теплозащите, он не использует своего двигателя для создания тяги. Разве что опыт маневрирования на гиперзвуке мог бы пригодиться для проектов гиперзвуковых самолётов.

Итоги достаточно неутешительны. Разговоров о создании гиперзвуковых самолётов даже не ведётся — всем понятно, что это дело не самого близкого будущего. И неясно, возможно ли вообще создание материалов нужных характеристик для конструирования подобных аппаратов.

У гиперзвуковых крылатых и противокорабельных ракет по-прежнему существуют достаточно серьёзные проблемы, перспективы их совсем не очевидны. И лишь планирующие боевые блоки, судя по всему, готовы встать на вооружение.

Вместо ренессанса гиперзвука получается ровно то же, что и в 60-е, и в 80-е годы — много перспектив, много пиара, но мало работающих решений. И будет ли дальше лучше — неизвестно.

Мнение редакции не всегда совпадает с мнением автора.
Летающие тарелки
Которые могли бы приземлиться в Чертаново

Услышав слова «летающая тарелка», мы автоматически думаем о пришельцах, людях в шапочках из фольги или секретных разработках Третьего Рейха… Но, на самом деле, это типичный случай материализации идей наоборот — ещё на заре авиации люди осознали преимущества летательных аппаратов в форме диска и пытались поднять их в воздух. Давайте взглянем на космические блюдца родом с родной Земли.

29K
31
6
1
Не только ковровые бомбардировки
Высокоточные удары стратегов Второй мировой

Дальние бомбардировщики Второй мировой ассоциируются в первую очередь с чудовищными ковровыми бомбардировками, жертвами которых чаще всего становились мирные жители. Однако на самом деле возможности этих самолетов позволяли наносить и высокоточные удары с большим эффектом при сравнительно небольшом числе задействованных машин. Вот пять самых удивительных.

58K
58
25
2
Газ до отказа
Одной ногой в рай! — на сирийском шахидмобиле

Особенность текущей войны в Сирии заключается в том, что всевозможные исламские радикалы впервые со времен Второй мировой стали регулярно применять в бою смертников. Японцы, в своё время, дошли до того, что стали конструировать специальные самолёты и торпеды для камикадзе, а сегодня в тайных сирийских гаражах точно так же клепают одноразовые броневики — самоходные бомбы огромной мощности. И выглядят они впечатляюще!

30K
32
3
3
Не узнаю вас в гриме
Метаморфозы Т-34

Это только нам кажется, что наш «лучший танк Второй мировой», как та Дуся, не менял своего облика, разве что разок отрастил хобот подлиннее — а вот во всём остальном мире думали иначе. Да и у нас находились свои любители поизмываться над «тридцатьчетверкой». С них и начнём…

37K
39
6
6
Не грози восточному соседу, попивая сок у себя в НАТО
Почему не бывает надводных ракетных крейсеров стратегического назначения

Атомные подводные лодки с баллистическими ракетами (ПЛАРБ) у нас называют «ракетные подводные крейсера стратегического назначения» (РПКСН). А про НАДводные ракетные крейсера вы что-нибудь слышали? Нет, конечно. Их не существует. Но они вполне могли бы сегодня грозить нам откуда-нибудь из Средиземноморья, когда у НАТО в очередной раз зачешется. Сейчас расскажем, почему эта идея так и не «всплыла».

33K
20
9
4
Не шмогла
Как американцы пытались бороться со «стратегическим кошмаром Запада»

1950-е, разгар ядерного противостояния, в высоких кабинетах подсчитывают потенциальные потери, а Доктор Стрейнжлав учит любить Бомбу. Советский Союз анонсирует выход сверхзвукового бомбардировщика М-50, которому Штатам нечего противопоставить. В глазах у американских генералов легионы советских самолетов уже бомбят западное побережье. Чертовы комми, нельзя этого допустить!

16K
25
0
2
Стратегический бомбардировщик с посадкой на воду

Представьте себе типичный телерепортаж, посвящённый внезапной проверке войск. Репортёр бойко вещает, перекрикивая шум двигателей, о рассредоточении бомбардировщиков. Но при этом стоит он на палубе корабля, а за его спиной на морскую гладь садятся могучие самолеты-амфибии. Фантастика? Нет, всего лишь один из возможных вариантов развития авиации.

13K
11
2
44
Летать, как Брэд Питт? Можем!

В фантастическом боевике «Война миров Z» герой Брэда Питта отправлялся в миссию по спасению мира, взлетая с авианосца на большом транспортном самолете. Наверняка всякого, кто хоть чуток разбирается в авиации, эта сцена здорово рассмешила. А вот и ничего смешного! В 60-е проделывали и не такое.

13K
26
6
0
Что за зверь?
Без винта — и летает, два сердца — и не мутант

На заглавном фото не фотошоп и не короткая выдержка. Винты истребителей действительно неподвижны. В чём же секрет? Просто на фото один из немногих самолётов с комбинированной силовой установкой — FR-1 «Fireball». Рассказываем, что ж за Копперфильд такой.

12K
13
0
0
Спецслужбы и яды ХХ века: как КГБ и ЦРУ травили врагов

Политические отравления в обыденном сознании связаны с древностью. Борджиа и их современники по Ренессансу вовсю травили окружающих — но со временем это вышло из моды и приличий. Однако ХХ век с его научными открытиями, тайными играми разведок и жёсткими политическими противостояниями стал временем возрождения искусства отравления.

129K
74
58
530
Азербайджанский эксперт — о войне и мире в Нагорном Карабахе

Сегодня президент Азербайджана Ильхам Алиев написал в Твиттере о взятии под контроль города Джебраил (Мехакаван) и нескольких сел, прилегающих к Нагорному Карабаху. Армянская сторона не подтверждает это заявление и сообщает о гибели мирных жителей под обстрелами в городах Шуша и Степанакерт.

53K
48
124
132
10 «школьных» заблуждений о предвоенных репрессиях в Красной армии

Красную армию обезглавили перед войной. 1941 года не было бы, если бы не 1937-й. А может быть, наоборот, репрессии — это очищение? Так как же всё было на самом деле?

60K
116
380
786
Чёрные и белые мифы о ленд-лизе: в трёх соснах

Вторая мировая война — и ленд-лиз. А можно ли было вообще без него? Здесь не будет срывания покровов и погружения в нюансы, но большинство спорщиков о ленд-лизе обычно блуждают именно в этих трёх соснах.

48K
144
445
884
В лучах чужой славы: липовые ветераны

Эти люди появляются практически на каждом крупном мероприятии, посвящённом Великой Отечественной войне. Они получают свою толику славы, почёта и уважения, зачастую проникая туда, куда «простым смертным» путь оказывается заказан. Они попадают на страницы печатных изданий, в статьи, телепередачи, открытки, картины. Это — липовые ветераны.

48K
131
134
6.1K
Самый тёмный час: штурм Грозного

Штурм Грозного зимой 1994-95 годов стал крупнейшей катастрофой современной российской армии. Операция, которую планировали провести быстро и красиво, обернулась оглушительной трагедией. Как же так вышло?

48K
140
110
1.4K
Вагенбург против рыцарской конницы: рождение и гибель тактики

Все знают, что такое вагенбург. Все знают, что эта тактика сложилась в ходе Гуситских войн. Однако мало кто скажет, какие у этого явления были предпосылки, как развивалась тактика, кто её перенял и как же побеждали противника, засевшего в импровизированной крепости. Об этом мы и расскажем.

46K
80
69
513
Правда ли? Эсэсовцы массово воевали во французском Иностранном легионе

Французский Иностранный легион имел германский акцент с первых дней: король Луи-Филипп создал его в 1831 году из наёмных немецких и швейцарских полков. Непростое, но массовое присутствие немцев в Легионе продлилось полтора века — его не прекратили ни мировые войны, ни взаимная ненависть французов и немцев.

25K
96
20
336
Зенитная самоходка «Деривация»: отличная новинка — или полный провал?

В последние годы российский ВПК показал большое количество новых образцов военной техники. Многие из них вызывают критику — и часто справедливую. Но порой ругают проекты, которые этого не заслуживают. Один из подобных примеров — новая ЗСУ «Деривация». Давайте разберёмся подробно.

24K
67
90
114
10 «школьных» заблуждений о русской военной истории

На Куликовом поле не было пехоты, стрельцы не воевали в красном, Карл XII не нападал на Россию!

323K
149
100
897
Как начинают войны: ликбез

Чтобы пересчитать все горячие точки планеты в 2017, вам не хватит пальцев обеих рук. В 2016 году в них погибло более 130 тысяч человек, что значительно меньше, чем в 2014, но примерно столько же, сколько в 2015. Хотя официально ни одной войны сейчас не идёт. Война вообще-то запрещена.

170K
72
12
274
Плавучие ветераны Второй мировой: самые старые действующие военные корабли

Вторая мировая была настолько давно, что корабли, принимавшие в ней участие, уже давно превратились в плавучие музеи. Но не все! Некоторые всё ещё стоят в строю и гордо несут флаги своих стран. Мы собрали для вас подборку самых интересных кораблей-ветеранов.

170K
45
14
81
Острее бритвы: как правильно точить ножи

Пришли на шашлыки, а тупой «дедушкин» ножик не режет мясо? Вовремя затачивать надо было! Чтобы вы больше не попали впросак в такой ситуации — наша статья о том, как же правильно «лечить» затупившиеся клинки.

145K
80
59
467
Взгляд Запада: каким видели советский спецназ в Афганистане

Советского спецназа на Западе очень боялись — и заслуженно. О наших бойцах писали в зарубежной прессе, рассказывали душманы. За Spetsnaz пристально следили за океаном. О подвигах бойцов в Афганистане ходило много легенд. Какие из них правда? Сейчас расскажем.

137K
105
27
869
Спецслужбы и яды ХХ века: как КГБ и ЦРУ травили врагов

Политические отравления в обыденном сознании связаны с древностью. Борджиа и их современники по Ренессансу вовсю травили окружающих — но со временем это вышло из моды и приличий. Однако ХХ век с его научными открытиями, тайными играми разведок и жёсткими политическими противостояниями стал временем возрождения искусства отравления.

129K
74
58
530
Ликбез: зачем танку бревно

Танк — это вам не шуточки, а грозная боевая машина, обвешанная орудиями смерти! Но кроме привычных всем пушек, пулемётов и гусениц на нём частенько можно увидеть самые странные навороты. И по степени непонятности одно из первых мест занимает обычное бревно. Казалось бы, зачем оно на танке? Мы разобрались.

113K
64
34
457
Тест: Какой вы военачальник?

Всегда мечтали стать Верховным Главнокомандующим, но что-то мешало? Опыт знаменитых военачальников прошлого поможет подготовиться как следует и избежать ошибок. Пройдите тест WARHEAD.SU и узнайте, какой стиль командования войсками ближе именно вам.

105K
13
5
276
Советская пехота держит удар: как растерялись «тигры»

«Разгромить!» — такой безапелляционный приказ получил свежий 507-й тяжёлый танковый батальон «тигров». Его машины 21 марта 1944 года выгрузились с платформ в районе Львова прямо к началу нового наступления Красной армии. Ожидания немецкого командования по поводу чудесной силы «тигров» оказались обмануты самым подлым образом.

105K
106
29
742
WARBLOGS