Гиперзвуковой Lockheed Martin SR-72: проблема технологий и решений
Концепт гиперзвукового самолета от Lockheed Martin
Согласно разным сообщениям и источникам, с конца двухтысячных годов компания Lockheed Martin в лице своего особого отделения Skunk Works разрабатывает перспективный гиперзвуковой самолет. Машина, известная под индексом SR-72, сможет показывать высочайшие летно-технические характеристики и решать особые боевые задачи. Об этом проекте, если он действительно разрабатывается, известно крайне мало. Однако ясно, что для решения поставленных задач понадобятся самые современные и перспективные технологии и компоненты.
Секретный гиперзвук
Первые упоминания о проекте SR-72 относятся к 2007 г., и тогда сообщалось, что разработка продолжается уже несколько лет. В дальнейшем в профильных изданиях неоднократно появлялись новые публикации неясной степени достоверности о целях и технологиях проекта, а также о сроках его реализации. До определенного времени какая-либо официальная информация отсутствовала.
Впрочем, высказывания представителей «Локхид-Мартин» не прояснили ситуацию. Так, на протяжении длительного времени неоднократно упоминалось, что компания ведет исследования гиперзвуковых технологий. В середине 2017 г. СМИ сообщили о проведении первых летных испытаний, но затем компания-разработчик указала, что такой самолет может быть создан только в начале двадцатых годов.
Уже в феврале 2018-го информацию о планах по созданию SR-72 опровергли. Тогда утверждалось, что ключевые технологии остаются незрелыми, и разработка самолета нецелесообразна. Впрочем, в ноябре того же года в зарубежных СМИ появилась информация от источника в Lockheed Martin, согласно которой первый полет SR-72 может состояться до 2025 г. Тогда же сообщили о возможности использования нового самолета в качестве перехватчика, вооруженного гиперзвуковыми ракетами «воздух-воздух».
Концепт, раскрытый в одном из докладов Пентагона
Согласно открытым публикациям, SR-72 сможет развивать скорость порядка 6М. Высокая скорость обеспечит его боевую устойчивость, и поэтому вопросам малозаметности планера будет уделяться меньшее внимание. Для гиперзвукового полета разрабатываются особые двигатели. Самолет может быть беспилотным или опционально пилотируемым.
Получившийся SR-72 можно будет использовать в качестве высотного разведчика, хорошо защищенного от перехвата современной ПВО, либо в роли перехватчика, способного быстро выходить на рубеж применения вооружений. Также не исключаются ударные функции. При этом боевые модификации смогут нести гиперзвуковое вооружение разного назначения.
Новая малозаметность
Самолет SR-72, способный развивать скорость до М=6, нуждается в особом планере. Он должен вмещать все необходимые узлы и агрегаты, экипаж (опционально) и полезную нагрузку. При этом аэродинамический облик должен соответствовать требованиям гиперзвукового полета, а конструкция обязана выдерживать возникающие механические и тепловые нагрузки.
Планер, соответствующий всем этим требованиям, придется создавать с нуля, хотя в основе конструкции будут имеющиеся исследования и наработки. Планер могут выполнить из жаропрочных стальных сплавов, титана и других металлов с нужным сочетанием прочности и стойкости. Также возможно применение современных и перспективных композитов, керамики и т.д. Устойчивость конструкции должна повышаться за счет систем охлаждения поверхностей и агрегатов, испытывающих высокие тепловые нагрузки.
Одна из версий облика SR-72 и конструкции его силовой установки. Графика Thedrive.com
В последние годы в США проведена большая научная работа по поиску оптимальных вариантов аэродинамического облика гиперзвуковых летательных аппаратов. Очевидно, что результаты этих исследований используются в гипотетическом проекте SR-72. Таким образом, будущий самолет внешне может напоминать некоторые предыдущие ракеты.
Возможно, экстерьер SR-72 будет сформирован ровными или плавно изогнутыми поверхностями и четкими гранями. Самолет может иметь стреловидное или треугольное крыло, а фюзеляж должен будет получить ковшовые воздухозаборники с клином. По очевидным причинам, вся полезная нагрузка, вне зависимости от решаемых задач, будет перевозиться внутри фюзеляжа.
Ясно, что планер подобного облика не будет малозаметным в привычном смысле. Кроме того, в полете на гиперзвуковой скорости самолет будет демаскировать себя. Однако, как утверждается, это не является проблемой. Гиперзвуковой полет сам по себе станет главным методом защиты. Перехват маневрирующей цели на скорости 6М, как минимум, чрезвычайно сложен – если вообще возможен при нынешнем или будущем уровне технологий.
Вопрос двигателей
Отдельную проблему в проекте SR-72 представляет создание силовой установки. Характеристики турбореактивных двигателей недостаточны для гиперзвукового полета, а прямоточные воздушно-реактивные нуждаются в средствах первоначального разгона. Применение ракетных двигателей разного назначения нецелесообразно. В связи с этим необходимо разработать принципиально новую двигательную установку.
Следует напомнить, что на разведчике SR-71 в свое время использовались двигатели Pratt & Whitney J58-P4 с турбореактивным и прямоточным контурами. При скоростях до 1,6М основную часть тяги создавала турбореактивная часть, а дальнейший разгон осуществлялся при помощи прямоточной. При этом двигатели отличались крайней сложностью и дороговизной, а также нуждались в особом сорте топлива, специальных смазках и т.д.
Разведчик SR-71A на посадке. Фото NASA
С середины двухтысячных Lockheed Martin и Aerojet Rocketdyne работали над перспективным двигателем с комбинированным циклом по типу J58-P4. В его составе присутствовал прямоточный контур, способный обеспечить гиперзвуковой полет. Профильная пресса сообщала об успешном проектировании и проведении некоторых испытаний, но готовый двигатель до сих пор не представлен. Этот факт может говорить как об отсутствии существенных успехов, так и о нежелании раньше времени раскрывать прорывной проект.
Оборудование и вооружение
Пилотируемая или беспилотная версия SR-72 нуждается в развитых радиоэлектронных средствах разного назначения. Прежде всего, необходимо обеспечить эффективное управление полетом на всех скоростных режимах вне зависимости от наличия пилота. Автоматика должна отслеживать параметры полета и своевременно реагировать на опасные изменения. В частности, ей придется предотвращать излишне энергичные маневры и возникновение недопустимых перегрузок.
Особые требования предъявляются к беспилотной модификации. При гиперзвуковом полете радиосвязь с оператором практически невозможна, и автопилот должен уметь самостоятельно вести самолет и решать поставленные задачи на самых ответственных режимах.
В публикациях на тему упоминается использование SR-72 в качестве разведчика. Однако оптическая разведка силами самолетов в настоящее время и в будущем не выглядит целесообразной. Кроме того, неясно, как аэрофотоаппараты могут вести съемку через плазменную «оболочку» вокруг самолета. Наличие плазмы фактически исключает и радиотехническую разведку.
Применение в качестве истребителя или ракетоносца выглядит более разумным, хотя оставляет некоторые вопросы. В первую очередь, это сброс боевой нагрузки. Выведение ракеты из внутреннего отсека на сверх- или гиперзвуковой скорости является весьма сложной инженерной задачей, от решения которой зависит сама возможность боевого применения самолета. В свою очередь, торможение до приемлемых скоростей перед сбросом нивелирует преимущества гиперзвукового полета.
Мотогондола SR-71. Подвижный конус отвечал за распределение воздуха между двумя контурами двигателя J58-P4. Фото Wikimedia Commons
Неопределенное будущее
Благодаря исследованиям последних десятилетий США накопили определенный опыт в области гиперзвуковых технологий. Прямо сейчас его реализуют в проектах управляемых ракет и боевых блоков разного назначения. Кроме того, согласно разным сообщениям, прорабатывается вопрос создания на этой основе полноценного самолета. Впрочем, ракеты и боевые блоки уже демонстрируются в открытых материалах, тогда как проект самолета остается секретным – если вообще существует.
Нетрудно заметить, что «Локхид-Мартин» и смежные предприятия имеют технологии, материалы и идеи для решения части задач в рамках предполагаемого проекта SR-72. В то же время, остаются без ответов другие вопросы, имеющие не меньшую важность. Возможно, такие решения уже существуют, но их не раскрывают по соображениям секретности. Однако может быть и иное объяснение, связанное с отсутствием необходимых технологий.
Поддерживает ли Пентагон работы по SR-72, неизвестно. Очевидно, что многоцелевой гиперзвуковой самолет представляет большой интерес для ВВС. Однако реальные боевые возможности и перспективны такой машины остаются неопределенными, как и целесообразность поддержки проекта.
Таким образом, гиперзвуковая программа США в последние годы дошла до стадии разработки систем военного назначения, но пока может показать лишь ограниченные результаты. Созданы и испытываются боевые блоки и ракеты нового класса, тогда как гиперзвуковой самолет – в самом лучшем случае – еще не вышел из стадии проектирования и отработки отдельных компонентов. Удастся ли Lockheed Martin и другим организациям найти все нужные технологии и построить ожидаемый SR-72 – покажет время.
Информация