Раскрыты подробности испытания австралийской гиперзвуковой ракеты

Целью запуска гиперзвуковой ракеты HIFiRE проведенного Исследовательской группой по оборонным науке и технологиям министерства обороны Австралии совместно с Исследовательской лабораторией ВВС США была проверка гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя и эллиптического носового обтекателя. Как пишет Aviation Week, полученные в ходе запуска данные позволят получить более полное представление об устойчивых полетах на гиперзвуковой скорости.

Во время испытательного запуска, произведенного 18 мая 2016 года, вторая ступень ракеты с гиперзвуковым двигателем поднялась на высоту 278 километров, а затем начала снижение. Эллиптичность установленного на вторую ступень обтекателя составила 2:1 при его длине 0,9 метра. В нем было установлено оборудование, при помощи которого производились замер стабильности полета на гиперзвуковой скорости и собирались данные о переходе турбулентного потока в ламинарный на передних аэродинамических кромках.

Во время полета ракета развила скорость в 7,5 числа Маха, что соответствует примерно 9,3 тысячи километров в час. Какие именно данные получили исследователи, не уточняется. Известно, что они будут использоваться для создания алгоритмов точного прогнозирования переходов потоков, точках интенсивного нагрева, переносе тепла и влиянии приповерхностного трения на стабильный полет. Существующие алгоритмы позволяют вести расчеты для гиперзвуковых полетов тел с простыми формами, включая конус и сферу.

Следующее испытание по программе HIFiRE планируется провести в начале 2017 года. В нем уже при помощи ракеты будут запускаться два гиперзвуковых планера, сделанных из алюминия с медными носовыми частями и передними кромками аэродинамических поверхностей. В полете на гиперзвуковой скорости планеры должны будут одновременно отделиться от ракеты. При этом должен будет уйти вверх от плоскости полета ракеты под углом в 25 градусов, а другой —резко перейти в горизонтальный полет.

Кроме того, в 2017 году планируется провести запуск ракеты с адаптивной системой управления полетом. Работа системы будет проверяться при скорости в семь чисел Маха и при динамическом давлении до 48 килопаскалей при маневрировании, включая разворот с устоявшимся ускорением и резкую смену курса. Адаптивная система управления полетом должна будет контролировать летные параметры ракеты и обеспечивать стабильность и управляемость. Продолжительность этого полета составит 540 секунд.

В конце 2017 года исследователи намерены проверить новые гиперзвуковые прямоточные воздушно-реактивные двигатели с прямоугольно-эллиптическим внутренним переходом. Эти двигатели будут проверяться во время гиперзвукового полета к земной поверхности с высоты 300 километров. Первая версия таких двигателей проверялась в 2015 году. Тогда запуск был произведен в Норвегии. Это испытание оказалось неудачным, поскольку разработчики большую часть полета не получали телеметрические данные.

Программа HIFiRE стартовала в 2012 году. Основной ее целью являются исследование и разработка технологий устоявшегося продолжительного гиперзвукового полета. В ходе программы планируется провести испытания гиперзвукового планера, ракеты с гиперзвуковым прямоточным воздушно-реактивным двигателем на скорости в восемь чисел Маха и гиперзвукового летательного аппарата. Аппарат будет испытываться на скорости устоявшегося гиперзвукового полета на скорости в восемь чисел маха.

Гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель представляет собой относительно простую конструкцию и состоит из воздухозаборника, камеры сгорания и сопла. Во время полета на гиперзвуковой скорости воздух попадает в воздухозаборник где сжимается и практически без торможения попадает в камеру сгорания, где смешивается с топливом. После этого продукты сгорания образуют реактивную струю. Двигатель начинает работать при скорости в четыре числа Маха, а его теоретический предел составляет 24 числа Маха.

Василий Сычёв