[ezup]

Рассматривая поисковые работы по разработки двигателей для многоразовых ГЛА, нельзя не отметить проект ГЛА HyperSoar с ГПВРД на жидководородном топливе, разработанный Ливерморской национальной лабораторией при поддержке DARPA. Разработчики назвали свое детище HyperSoar (Hypersonic Soaring, гиперзвуковое планирование). Это, по сути, гибрид самолёта и ракеты, оснащенный комбинированным ракетным и воздушно-реактивным двигателем RBCC. Новый аппарат проектировался как многоцелевая система, способная в автоматическом режиме оперативно решать различного рода задачи, в том числе: проведение разведывательно-ударных операций (предполагается, что изделие будет выходить в любой район планеты за два часа), разгон боевых платформ с различным вооружением, разгон ракетных блоков с космическими аппаратами, транспортировка грузов, в том числе коммерческая, и т.п.


На силовую установку и топливо по расчету отводится около 166 т. Полет аппарата HyperSoar должен происходить по синусоидальной траектории при циклической работе СУ: после взлета и разгона до максимального числа М на высоте 40-45 км начинается баллистический участок до высоты 60-70 км с последующим снижением до 35-40 км; здесь включается СУ (не более чем на 20 с) для следующего разгона и выхода из атмосферы. По оценкам экспертов, двух разгонных циклов достаточно, чтобы преодолеть расстояние 1000 км. При этом угол наклона траектории изменяется не более чем на ±8°, а нормальные перегрузки не превысят 1.5. Волнообразная (или рикошетирующая) траектория движения аппарата «HyperSoar» позволит снизить тепловые нагрузки на изделие. Поскольку большую часть времени полета (около 65%) изделие будет находиться за пределами атмосферы, то это даст возможность не только уменьшить аэродинамический нагрев, но и увеличить продолжительность радиационного теплообмена. Максимальная температура на носке аппарата, передних кромках несущих поверхностей и воздухозаборников составит около 1650 °С.





Силовая установка должна устойчиво работать при изменении скорости и высоты полета в широком диапазоне, допускать многократное включение и выключение в процессе полета, обеспечить использование стандартных ВВП длиной до 3 км для взлета и посадки без дополнительных стартовых ускорителей. В качестве СУ предлагается двигатель RBCC с комбинированным режимом работы, включающим воздушно-реактивный и ракетный циклы. Старт изделия обеспечат кислородно-водородные ЖРД, работающие с некоторым потреблением атмосферного кислорода. После разгона аппарата до скорости М=2-3 установка будет последовательно переключаться в режимы ПВРД, СПВРД и обычного ЖРД. При достижении скорости М=10 на высоте примерно 40 км двигатели будут отключены, и аппарат перейдет в планирующий полет по волнообразной траектории на высотах 40-60 км, то есть на границе атмосферы. Для обеспечения требуемой дальности и бокового маневра на каждом цикле в нижней точки траектории должны производиться запуски силовой установки в режиме СПВРД.
Ожидается, что включение двигателей продолжительностью около 20 с придется проводить через каждые 400 км. Если же задачей полета является выведение спутников на орбиту, то разгонный блок с этими объектами будет отделяться от самолета в конце первого активного участка после достижения скорости М=12. При этом удельные затраты на транспортировку грузов в космос не должны превысить 2200 долл./кг. HyperSoar привлекателен не только высокой скоростью и грузоподъемностью, но и низким уровнем потребления горючего — вдвое меньшим по сравнению с обычными коммерческими самолетами. По расчетам, ГЛА HyperSoar может нести вдвое большую боевую нагрузку, чем дозвуковой самолет с аналогичной взлетной массой. Аппарат может применяться в качестве бомбардировщика, разведывательного ЛА быстрого реагирования, военно-транспортного самолета или первой ступени ракеты-носителя.
Любопытно, что проект подобного самолета, предназначенного для бомбардировки Америки, предложил еще в 1943 году германский инженер Зенгер. Самолет должен был стартовать с территории Германии и, сбросив мощную бомбу на один из городов США, приземлиться в союзнической Японии или, полностью обогнув земной шар, вернуться на свой аэродром. Немецкие конструкторы намеревались создать самолет уже к 1948 году, но, к счастью, война закончилась и этим планам не суждено было сбыться.
Характеристика ГЛА HyperSoar
Длина корпуса 65 м
Максимальная ширина 24 м
Масса планера 42.7 т
Масса СУ 9.78 т
Стартовая масса 225 т
Боевая нагрузка 5 т
Максимальная дальность 14 000 км
Максимальное число М на выходе из атмосферы М = 10