Экспериментальная гиперзвуковая ракета RATTLRS (США)

Программка RATTLRS "Revolutionary Approach to Time-critical Long-Range Strike" осуществляется под управлением ONR компанией «Lockheed Martin» при участии профессионалов NASA и ВВС. Главные задачки: создание ТРД, способного без каких-то вспомогательных устройств разогнать ЛА до скорости, превосходящей М = 3, и создание мотора ТВСС для ГЛА многоразового внедрения. Ракета RATTLRS, снаряженная СУ нового типа, рассчитана на крейсерский полет с числом М > 4, по последней мере, в течение 5 мин, а в перспективе - до 15 мин; дальность составит около 1000 км. Превосходя по скорости крылатую ракету приблизительно втрое, боевой ЛА может достигнуть цели за 5-10 мин, следуя в крейсерском режиме на высоте около 21 000 м, и пикировать на цель со скоростью, соответственной М = 4, проникая под землю на глубину 9-15 м, либо рассеять суббоеприпасы с дозвуковой либо сверхзвуковой скоростью.

В текущее время ракеты такового класса создаются по двухступенчатой схеме. 1-ая ступень (ускоритель) позволяет развить скорость, нужную для начала работы 2-ой ступени (ПВРД). Переход к одноступенчатой схеме значит сокращение размеров гиперзвуковой ракеты. Но значительно увеличиваются рабочие температуры турбины и камеры сжигания; нужны новое БРЭО и системы целеуказания. За базу мотора ТВСС для ракеты RATTLRS принят опытнейший эталон мотора Роллс-Ройс/Аллисон YJ102R. Движок YJ102R, разработанный отделением «Либерти Уокс» конторы «Rolls Royce», по удельной тяге в 6 раз превосходит ТРД Pratt & Whitney J58, установленный в свое время на самолете SR-71. Это не просто маршевый движок, а ускоритель. По пропорциям и лику движок YJ102R припоминает ТРД J58, но еще меньше: поперечник его составляет 0.33 м, т. е. 25% поперечника мотора J58, длина - 20% и масса - 6% массы мотора J58. В отличие от ТРД J58 нет необходимости в форсажной камере для ускорения и перехода на крейсерский режим. Движок J58 вчетверо больше по размерам, тогда как его бесфорсажная тяга больше всего вдвое. Каналы обоих движков похожи, но ТРД J58 еще труднее и обустроен системой регулирования 1960-х годов.

По заявлению фирмы-изготовителя, новенькая СУ отличается очень нынешней аэродинамикой и высококачественным математическим обеспечением системы регулирования. В конструкции применен совсем новый материал ламиллой (LamiUoy), разработанный компанией «Rolls Royce». Он состоит из ламинизированных слоев перфорированного металла. Через эти слои выдувается воздух от компрессора, обеспечивая испарительное остывание камеры сжигания и частей турбины. В состав навигационной системы ракеты RATTLRS будет заходить ИНС с корректировкой линии движения по данным КРНС NAVSTAR. Ракета может оснащаться как проникающей боевой частью, так и БЧ, состоящими из самонаводящихся боевых частей. Компания «Lockheed Martin» и североамериканское отделение конторы «Rolls Royce» получили договор на сумму 120 млн долл. на создание демо эталона гиперзвуковой КР RATTLRS всеприменимого базирования массой приблизительно 900 кг. В варианте авиационного базирования КР должна быть совместима с самолетами F/A-18E/F, F/A-22 и F-35, которые составят базу тактической авиации США на наиблежайшие десятилетия.

Программка HiSTED, идентифицируемая в планах DARPA как программка трансатмосферного аппарата глобальной дальности, находится в прямой связи с программкой RATTLRS. Разрабатываются ТРД, обеспечивающие маршевое число М более 4 и применимые на невозвращаемой первой ступени КЛА, также на тактических боевых ГЛА, и турбопрямоточные движки комбинированного цикла (ТВСС) на углеводородном горючем со сверхзвуковым горением для возвращаемых ЛА со скоростью, соответственной числу М = 7. Движок комбинированного цикла на малых скоростях работает как обыденный ТРД, а после разгона до скорости, соответственной М около 4, перебегает в режим ПВРД, работающий до М = 7.

Энтузиазм к движку ТВСС не в последнюю очередь связан с неувязкой плавного регулирования числа М. Есть сведения о комбинированной СУ, объединяющей ТРД, разработанный прямо за движком YJ102R, и ГПВРД HyTech. Отделение «Либерти Уокс» на базе собственного же демонстратора XTL17, испытанного в 2005 г., спроектировало движок ХТL18, а компания «Вильямс Интернейшнл» -двигатель XTE88 такого же класса. Будучи нацеленными на разовое применение, новые технологии подходят и для силовых установок многоразовых ЛА. В конструкции мотора отыскали свое применение новые технологии, к примеру элементы камеры сжигания (в зоне смешения главного потока воздуха и потока, перепускаемого из каналов, размещенных вокруг мотора) выполнены из материала углерод-углерод.

Компания «Локхид Мартин» относит к своим достижениям разработку уже упоминавшегося конвергентного воздухопоглотителя («inward turning»), сохраняющего ряд преимуществ осесимметричного воздухопоглотителя по сопоставлению с плоским. В таком воздухопоглотителе с профилированными по клину стенами поток отклоняется к осевой полосы СУ. Достигаются существенное сокращение омываемой поверхности снутри СУ с подходящим понижением сопротивления трения и массы теплозащиты и поболее высочайший коэффициент восстановления давления. Исключаются зоны завихренности, безизбежно возникающие в углах при скрещении прямых стен плоского воздухопоглотителя. Не считая того, открываются способности более рациональной интеграции СУ с планером в целях увеличения аэродинамического свойства. Форсированные исследования воздухопоглотителей этого типа проводятся в интересах компании «Локхид Мартин» в рамках программки HyCAUSE. Воздухозаборник подразумевается включить в систему ТВСС для ГЛА НCV, являющегося основой программки Falcon.

Источник: dogswar.ru