Экспериментальный ударный ГЛА Falcon HTV-2 (США)

Программка Falcon представляет собой план сотворения боевого авиационно-космического комплекса (в рамках NAI) гарантирующего ликвидирование всех наземных (надводных) целей, в том числе высокомобильных и критических по времени, в хоть какой точке планетки при запуске из мест неопасного базирования на местности США. Falcon HTV (сокр. англ. Hypersonic Test Vehicle) - «гиперзвуковой летательный аппарат» (ГЗЛА), созданный для полёта в атмосфере с гиперзвуковой скоростью, разрабатываемый с 2003 года агентством министерства обороны США по многообещающим оборонным научно-исследовательским разработкам (DARPA).

Программкой Falcon предусматривалась разработка нескольких демо ГЛА: HTV-1, HTV-2, HTV-3 для проведения летных испытаний, нужных ввиду принципной невозможности адекватного моделирования аэротермодинамических процессов, возникающих в критериях гиперзвукового полета в верхних слоях атмосферы. Но в этот план внесены коррективы. В процессе разработки ГЛА HTV-1 обнаружилось неустранимое расслоение углерод-углеродной обшивки на фронтальных кромках. Ввиду этого компания отказалась от производства и тесты аппарата HTV-1 и сосредоточилась на варианте HTV-2.

ГЛА HTV-2. На этот момент наметился новый, очень принципиальный поворот в реализации программки HTV-2. Как понятно, по просьбе конгресса США программка Falcon была перенацелена только на исследование заморочек гиперзвуковой аэродинамики, динамики, многообещающих материалов и т. п. А именно, создание планирующих боевых блоков САV большой дальности (одним из прототипов которых предполагался аппарат HTV) было передано в программку МО США PGS. Но управление лаборатории AFRL, ответственное за гиперзвуковые технологии, решило: после 2-ух летных испытаний аппарата HTV-2 без БЧ при наличии денег провести независимо от DARPA испытание этого аппарата, снаряженного БЧ осколочного либо проникающего типа, чтоб оценить продуктивность его боевого внедрения. Более того, ГЛА HTV-2 рассматривается как наилучшее предложение и для программки PGS, так как этот ГЛА обеспечит поражение критических по времени целей, включая МБР на шаге разгона, на глобальном удалении от точки старта с местности США в течение 1-2 ч после приказа на применение. Этот вариант оценивается как более действенный по сопоставлению с выдвинутым ранее проектом CSM: боевой блок приблизительно конической формы с аэродинамическими элементами управления в виде отклоняемых щитков запускается ускорителем с РДТТ.

Не имея средств для параллельной разработки ракеты CSM и аппарата HTV, ВВС США решило в пользу концепции HTV-2 c несущим корпусом, как более многообещающей. Демонстратор аппарата HTV-2 массой 900 кг и длиной 4.5 м насыщен измерительной аппаратурой: 129 термопар, 4 сенсора давления, 6 калориметров и пр. ГЛА HTV-2 рассматривается как макет возвращаемого аппарата HTV-3, уменьшенный в 2.5 раза. Ускоритель типа «Минотавр IV Лайт» может вывести аппарат HTV-2 на высоту 245-305 км, после этого он отделяется от ускорителя и понижается со скоростью, соответственной М = 20. Равномерно число М уменьшается приблизительно до 12, и на высоте около 45 км начинается планирование, расчетная дальность которого составляет около 16 500 км (для аппарата HTV-1 расчетная дальность планирования не превосходила 1580 км). Этот ГЛА не имеет мотора, но обустроен очень совершенной навигационной системой. Большая скорость в момент удара вызывает мощнейший кинетический эффект. По нраву линии движения аппарат HTV-2 резко отличается от МБР с ядерной БЧ.

В качестве орудия глобальной дальности в программке PGS ГЛА HTV-2 имеет огромные достоинства по сопоставлению с гиперзвуковой ракетой (ГПВРД на углеводородном горючем), макетом которой является аппарат X-51A. Дальность первых гиперзвуковых ракет ожидается в границах 1500-2000 км, что просит передового базирования, тогда как аппарат HTV-2 может стартовать с местности США. К тому же кинетическая энергия гиперзвуковой ракеты в момент удара определяется не столько силой притяжения, сколько работой ГПВРД, не позволяющего превысить в полете скорость, подобающую М = 6-7. По результатам испытательных полетов аппарата HTV-2 без силовой установки станет ясно, может ли схожий ГЛА с движком на углеводородном горючем преодолеть расстояние, равное половине длины экватора. Согласно проекту, HTV-2 представляет собой аппарат, эксклюзивный по маневренности и продолжительности полетов в границах атмосферы - более 3000 с. Благодаря относительно высочайшему аэродинамическому качеству при дальности по маршруту около 16 500 км боковой маневр добивается 5000 км. Полет ГЛА полностью автономен начиная с момента отделения от ускорителя.

Системы ГЛА удачно прошли шаг критичной оценки в августе 2007 г., а ЛА в целом - в сентябре такого же года. В процессе разработки выполнены необъятные расчетные исследования и тесты моделей в АДТ ряда институтов и НИЦ NASA, в итоге чего получена фактически полная информация по всем летным режимам при М = 6-16. В подавляющем большинстве результаты расчетов аэродинамических коэффициентов расползаются с надлежащими экспериментальными данными менее чем на 5%. Разработкой теплозащитных материалов по программке Falcon занимается группа MIPT. Для аппарата HTV-2 отобраны: углерод-углеродный материал для фронтальных кромок, воздерживающий температуру 1850 °С; отражающий композит, выдерживающий 2000 °С; термостойкая мультислойная изоляция; теплозащита огромных поверхностей; жаростойкие герметики. Элементы более напряженных частей конструкции носового модуля и фронтальных кромок были испытаны в специальной термоустановке НИЦ им. Эймса; результаты совпали с расчетными.

На первом шаге летных испытаний были запланированы два пуска с авиабазы Ванденберг в сторону морского полигона КМR. Для обоих случаев точки сброса ускорителя на 270-й секунде и конца автономного полета ГЛА выбраны схожими, но маршруты различны. Устойчивость ГЛА в полете обеспечивается активной системой управления, предупреждающей любые аномалии либо нерасчетные режимы. Для контроля за полетом задействуются восемь станций наблюдения с передачей телеметрической инфы со скоростью 7.5 Мбит/с. 1-ое испытание имело целью приемущественно определение аэротермодинамических черт, во 2-м испытании проверяются маневренные свойства и качество теплозащиты. На обоих ГЛА употребляется система INS-GPS, предстоит проверка воздействия плазмы на сателлитную связь. 1-ый полет состоялся 22 апреля 2010 г. после ряда задержек, связанных с погодными критериями. Связь с аппаратом HTV-2 прервалась через 9 мин после старта. По утверждению DARPA, ГЛА штатно отделился от третьей ступени разгонщика, вошел в атмосферу и начался автономный управляемый полет со скоростью, соответственной М около 20. Во 2-м полете, 11 сентября 2011 г., связь с ГЛА была утрачена на 26-й мин после старта.

17 ноября 2011 г. с полигона «Пасифик Миссайл Рэндж» на Гавайях состоялся 3-ий полет ГЛА HTV-2. Аппарат был запущен ракетой-носителем «Минотавр IV», потом разогнан ракетным ускорителем AHW. Приблизительно через полчаса аппарат, преодолев 7600 км, свалился в океан в районе атолла Кваджалейн на полигоне им. Рейгана. Эти тесты были признаны успешными. В официальном заявлении МО по итогам испытаний сообщалось: «Цель испытаний - сбор данных по проверке работоспособности гиперзвуковых технологий в критериях длительного полета в атмосфере. Упор делался на аэродинамические свойства аппарата, его системы наведения, управления и контроля, также теплозащитное покрытие. Приобретенная информация будет применена для усовершенствования гиперзвукового летательного аппарата». Другая концепция планирующего боевого блока глобальной дальности (проект ArcLight) вызвала энтузиазм ВМС США. Для пуска боевого блока существенно наименьших размеров, ежели аппарат HTV-2, с БЧ массой 45-90 кг предлагается использовать модификацию ЗУР SM-3 и стандартную ПУ Mk 41.

Источник: dogswar.ru