«ІГЛА» ПРОТКНЕ СТРАТОСФЕРУ

Сьогодні багато країн світу працюють над новим типом озброєння — гіперзвукового. Володіти гіперзвуковими повітряно-космічними літаками (ПКЛ) прагнуть не лише США. У цьому напрямі активно діють Росія, Франція, Японія, Німеччина, Велика Британія, Індія, Китай і навіть маленька Швеція. Але їхні технічні та фінансові можливості не можуть зрівнятися з можливостями США.

На московському авіасалоні МАКС-99 було виставлено макет гіперзвукового апарату «Ігла». Він мав слугувати як літаюча лабораторія для дослідження фундаментальних проблем гіперзвукового польоту та високошвидкісних прямоточних повітряно-реактивних двигунів. Було повідомлено, що «Іглу» розробляє Центральний інститут авіаційного моторобудування (ЦІАМ) на замовлення Російського авіаційно-космічного агентства (РАКА) та Міністерства науки і технологій РФ.

Гіперзвуковий літальний апарат майже 8 метрів завдовшки повинен літати в діапазоні швидкостей М6 — М14, що в 6 — 14 разів більше, ніж швидкість звуку. Сьогодні російські винищувачі не літають зі швидкістю понад М3,5. Крейсерська висота польоту «Ігли» повинна сягати 40 — 50 км. Тривалість її польоту невелика, всього 7 — 12 хвилин. Але за цей короткий час вона має встигнути зібрати важливі дані, аби побудувати повітряно-космічний літак. Російська «Ігла» безпілотна, як і американський дослідний гіперзвуковий апарат Х-43А.

Основним завданням обох апаратів є перевірка концепції інтегрованого у конструкцію двигуна, вирішення проблеми сильного нагрівання конструкцій у польоті, питань управління та навігації. На відміну від Х-43А, який дослідники після польоту не рятуватимуть, «Ігла» має рятівній парашут, і це збільшує обсяг даних про гіперзвуковий політ. Російські проектувальники вважають, що це велика перевага «Ігли» над американським апаратом Х-43А. Але ж американці не дарма рятують свій дослідний апарат. Схоже, велика частина даних про параметри гіперзвукового польоту в них уже є. Інакше навіщо б американці топили в океані дуже цінний дослідний апарат?

За словами представника ЦІАМ, за незадовільного рівня фінансування у 1999 році «Ігла» могла розпочати випробувальні польоти лише через 5 років — у 2005 році. Вже на 1999 рік за цим проектом спостерігалося відставання від американців як мінімум на 4 роки, адже їхній дослідний апарат Х-43А вже було побудовано і все готово до виконання польотів. До того ж американці побудували ще один гіперзвуковий літальний апарат — Х-34, який здійснив перший політ 29 липня 1999 року. Цей апарат має звичайний двигун на рідкому паливі і на ньому паралельно з Х-43А буде досліджено питання аеротермодинаміки. Завдяки двигуну на рідкому паливі на великому Х-34 стають непотрібними дослідження проблем, пов’язаних з прямоточним двигуном, так званим скрамджетом.

На додаток до Х-34 и Х-43А американці 2000 року розпочали створення маневреного космічного апарату Х-40, який призначався для вивчення проблем багаторазового застосування. Здавалося б, американські спеціалісти пішли далеко вперед за росіян і зможуть забезпечити своїй країні багато привілеїв у майбутньому.

По суті, продемонстрована 1999 року на виставці «Ігла» була достатньо скромним та запізнілим продовженням робіт, які активно велися у Радянському Союзі у 80-ті роки. Тоді було досягнуто паритету в стратегічному озброєнні, особливо в галузі стратегічних ракет. І США, і Радянський Союз прагнули створити зброю, яка була б кращою за зброю супротивника. Такою зброєю могли стати гіперзвукові повітряно-космічні літаки. Був у нас проект РПКЛ, тобто «російський повітряно— космічний літак».

У Радянському Союзі побудували дослідний гіперзвуковий апарат або, як її називали творці, «гіперзвукову літаючу лабораторію». Цей апарат мав поперечні січення круглої форми, що давало змогу легко розмістити його у носовій частини розгонної ракети легкого класу. Двигун апарату працював на рідкому водні. Для польотів створили цілу систему наземного обслуговування під назвою «Холод». До неї входили різні машини газового комплексу, пускова установка зенітної ракети «Вега» (точно така ж збила Ту-154 над Чорним морем), хімічна лабораторія, автомобільний тягач з цистерною для рідкого водню та інше обладнання.

Творцям термостійких матеріалів також довелося немало попрацювати. Адже спочатку в апарат заливається рідкий водень за дуже низької температури. Потім у польоті вся конструкція розігрівається до червоного. При цьому вона повинна витрамити досить великі аеродинамічні навантаження. Російські спеціалісти-матеріалознавці з Інституту чорної металургії зі складним завданням впоралися блискуче.

Перший пуск нашої літальної лабораторії здійснено 27 листопада 1991 року. Апарат досяг швидкості 1653 м/сек., висоти польоту 35 км, при цьому його двигун, радянський «скрамджет», працював лише 27,5 сек. Однак за цей короткий час було досягнуто швидкість у межах 6000 км/г. Досить непогано як для початку.

Потім був запуск 17 листопада 1992 року. Минуло майже три роки, поки творці нової техніки змогли 1 березня 1995 року виконати наступний запуск. 1 серпня 1997 року було здійснено четвертий запуск, але «скрамджет» у польоті не запрацював. Найвдаліший запуск здійснено 12 лютого 1998 року. Наша «Гіперзвукова літальна лаболаторія» досягла швидкості польоту 1 830 м/сек. Російський «скрамджет» блискуче працював протягом 77 сек., гіперзвуковий апарат, ніби біло-червона блискавка, пронісся на висоті 27 км.

Творці апарату ГЛЛ дійшли висновку, що його кругле поперечне січення не є оптимальним з точки зору нагрівання конструкції і слід переходити до прямокутного, завдяки чому нагрівання гіперзвукового апарату буде не таким сильним. Адже на його борту рідкий водень, який може вибухнути.

Так виник проект «Ігли». За всіма ознаками «Ігла» стала прообразом успішних російських гіперзвукових повітряно— космічних літаків.

Для відпрацювання систем «Ігли» у ЦІАМ створили цілий дослідний комплекс із сучасною контрольно-вимірювальною апаратурою та швидкісними обчислювальними машинами. Російський «скрамджет» прямокутної форми вже давно працює на стенді. Важить двигун 200 кг. Його довжина 190 см, ширина — 56,5, висота — 38,5 см. За таких невеликих розмірів двигун витрачатиме максимум 1 кг водню за секунду та розвивати тягу близько 15 тонн. Це більше ніж може дати один двигун сучасного винищувача Су-27. На борту «Ігли» буде 18 кг рідкого водню, її гіперзвуковий прямоточник зможе працювати 50 секунд. За цей час «Ігла» повинна досягнути максимальної швидкості польоту, приблизно в 14 разів більше за швидкість звуку. Двигун «скрамджет» не розрахований на самостійний підйом «Ігли». На велику висоту її виведе спеціальна зенітна ракета.

Споряджена «Ігла» важить близько 2 200 кг. Довжина апарату — 7,9 м, розмах крила — 3,6 м. Таким чином, російський гіперзвуковий апарат приблизно вдвічі більший за американський Х-43А.

Згідно з планом, політ «Ігли» мав відбуватися так: зенітна ракета виводить «Іглу» у верхні шари атмосфери над Кольським півостровом; практично над місцем старту відбувається відокремлення «Ігли», вона йде на зниження і її траєкторія стабілізується; після стабілізації траєкторії починає працювати прямоточний двигун; «Ігла» розганяється і може досягти швидкості М6 — М14, тобто її швидкість в 6 — 14 разів перевищуватиме швидкість звуку — 18 кг рідкого водню буде достатньо, щоб «Ігла» за короткий час опинилася над півостровом Камчатка; над Камчаткою швидкість «Ігли» різко зменшиться і вона по спіралі піде на зниження; потім буде випущено парашут, і «Ігла» знову опиниться в руках її творців з цінними даними про гіперзвуковий політ.

Як бачимо, технічно «Ігла» перевершує американський апарат, який після нетривалого випробувального польоту повинен впасти в океан і затонути. Вона може зібрати більше відомостей про гіперзвуковий політ і ці відомості будуть точнішими. До того ж російська система запуску гіперзвукового апарату простіша. Все устаткування на землі.

 Аналіз вже розсекречених програм показав, що випробування Х-43 громадянським агентством НАСА довелося здійснити, аби досвідчені вчені та експериментатори вияснили багато питань, що постали перед американськими військовими під час створення бойових гіперзвукових апаратів.

27 березня 2004 року о 12.40 бомбардувальник-носій В-52В піднявся в повітря з підвішеною під крилом ракетою «Пегас», носова частина якої була увінчана другим дослідним Х-43А. Через 20 хвилин носій опинився в заданій точці над Тихим океаном на висоті 12 км. «Пегас» відокремився і розігнав Х-43 завдовжки 3,75 м і вагою 1,3 тонни до швидкості, при якій можлива робота «скрамджета». Політ був успішним, всі дуже раділи, оскільки перший екземпляр Х-43А загинув і програму вартістю 250 мільйонів доларів могли навіть закрити.

Двигун Х-43А працював всього 10 сек., але зміг розігнати апарат до швидкості 5600 км/год. За короткий час Х-43А з 500 датчиками на борту для знімання найважливіших параметрів польоту нібито зміг досягти максимальної швидкості 7М і висоти 31 км. Успішний апарат не рятували, і він зник в океані. Керівництво програми заявило, що третій екземпляр Х-43С зможе досягти десятиразової швидкості звуку.

 Американська програма створення гіперзвукових ВКС оповита таємницями і недомовками задля «заплутування ворога». У середині 80-х у США з’явився проект «Національний повітряно-космічний літак» (NASP). Це мав бути гіперзвуковий літальний апарат, двигуни якого використовували б кисень з атмосфери. Літак NASP і його досвідчений попередник, двомісний Х-30, не побудували, оскільки до них пропав інтерес у військових. Менеджер програми NASP Вінсент Рауш розповів, що було проведено 13 бурхливих засідань комісії перш ніж програму закрили. Але досвідчені кадри зберегли.

Містер Рауш став головним менеджером програми «ГІПЕР-Х». Розпад Радянського Союзу дав змогу американцям не ризикувати величезними ресурсами і життями льотчиків-випробувачів, а в спокійно й грунтовно вирішити найбільшу технічну проблему сучасності. На початку 90-х років у американців просто не було багатомільярдних сум на здійснення програми гіперзвукового літака-бомбардувальника. Але літак-шпигун «Аврора» американці побудували і використовують його за потреби. Це підтверджується і достроковим зняттям з експлуатації стратегічного розвідника SR-71 «Чорний птах», який зміг у рекордному польоті досягти швидкості 3529 км/год.

Американські журналісти прямо вказують на те, що проект NASP/X-30 «помер» тільки внаслідок розпаду Радянського Союзу і зникнення загрози для США. Якийсь час цей чисто військовий проект ще «політав» на сторінках друкарських видань у вигляді пасажирського гіперзвукового літака на 300 місць з красивою назвою «Східний експрес», а потім зник, після того, як Конгрес США в 1994 році припинив фінансування дуже ризикованої з технічної точки зору програми. РАКЛ, нібито, і не намагалися будувати, але опрацювання були серйозні.

 1995 року організація НАСА провела грунтовний аналіз матеріалів за програмою NASP і дійшла висновку, що потрібен великий обсяг досліджень на безпілотних малорозмірних апаратах. У результаті з’явилася програма «ГІПЕР-Х» і дослідні апарати серії Х-43. Було зроблено хвалькуваті заяви, що після завершення робіт за цією програмою американці без технічного ризику зможуть створити будь-який гіперзвуковий повітряно-космічний літак. Напевно, так воно і буде. Але сьогодні відчувається, що англосаксам ще доведеться наздоганяти росіян.

Тоді головний менеджер програми «ГІПЕР-Х» містер Рауш заявив, що США вже без проблем можуть побудувати повітряно-космічний літак із швидкістю польоту М5. Можливо, містер Рауш просто лукавив. Схоже, такий американський ВКС вже літав, але виявився ненадійним. Інакше як пояснити розповіді очевидців про цілком таємний літак, що страшенно гуркоче вночі, вирушаючи із «Зони 51», яка сильно розрослася? Або загадковий «трикутник», що пролетів над нафтовою вежею в Північному морі?

Уважний читач побачить, що йдеться про справи минулих літ, не зовсім зрозумілі. 1999 року спецслужби з якогось дива дозволили незвично багато розповісти. А ось сьогодні достовірних повідомлень про гіперзвукові блискавки немає. Але є суперечка про системи ППО на території Чехії і Польщі. Здавалося б, навіщо йти на загострення відносин, адже питання захисту від балістичних ракет вже давно оголосили вирішеним. Від балістичних — можливо, хоча в це й не віриться. А ось як захиститися від гіперзвукової «Ігли», що летить на висоті близько 40 км? А що коли російська промисловість змогла все ж таки випередити американців, і зараз «Ігла» впевнено прошиває атмосферу? А якщо це вже не «Ігла», а щось страшніше?

Для військових гіперзвуковий апарат зразка «Ігли» — жахіття. Вже давно дослідний гіперзвуковий апарат зміг пролетіти з району Архангельська до Камчатки за 15 хвилин. Відстань від території Росії до Західної Європи значно менша. Польотний час мізерний — не встигнеш і руку піднести до неба, щоб перехреститися. Американці ж знову хваляться своїм новим гіперзвуковим Х-51, аби заспокоїти публіку.

А «гостинець» може бути знатним. Річ у тому, що на борту гіперзвукового ВКС не потрібно багато окислювача, оскільки ним є кисень стратосфери. Отже, за однакової ваги бойове навантаження гіперзвукової ВКС може бути меншим. Спробуй його виявити, коли він мчить не з космосу, а стелеться над Землею. Мабуть-таки, краще не сваритися і не заносити ногу на одвічні землі слов’ян?