Экспериментальный ударный ГЛА HTV-3X «Blackswift» (США)

В 2003 году агентство DARPA в сотрудничестве с ВВС США объявили программку FALCON (Force Application and Launch from CONus)), в задачки которой ставится разработка и демонстрация гиперзвуковых технологий. Программка предугадывала разработку как разгонных ступеней, так и гиперзвукового планера в интересах Global Prompt Strike. Гиперзвуковым демонстратором уровня летающей лаборатории должен быть многоразовый ударный ГЛА HTV-3X «Blackswift», в уменьшенном масштабе воспроизводящий аппарат HTV-3, который, в свою очередь, рассматривался как макет разведывательно-ударной системы глобальной дальности HCV. Закончена концептуальная проработка проекта, отвечающего возрастающей тактической и стратегической роли возвращаемых гиперзвуковых ЛА.

Гиперзвуковой летательный аппарат HTV-3X «Blackswift». DARPA считает неотклонимым выполнение последующих требований: глубоко встроенная сборка, обеспечивающая высочайшие летные свойства; оснащение движком комбинированного цикла на углеводородном горючем, способным отлично работать во всем спектре скоростей (от нулевой до гиперзвуковой); демонстрация крейсерского полета на высоте около 24 км со скоростью, соответственной М > 6 само мало в течение 60 с; взлет и посадка с работающим движком на обыденную ВПП длиной около 3 км; демонстрация маневра с отклонением элеронов; испытание легких теплозащитных материалов неоднократного использования; демонстрация систем управления термическими потоками при гиперзвуковых скоростях, включая систему активного остывания воздухопоглотителя, камеры сжигания и сопла.

Главные проблемы для ГЛА HCV дополняются требованием обеспечить применение бортового орудия при гиперзвуковой скорости полета. Так как нет единственного мотора, способного отлично работать на вышеперечисленных режимах, для аппарата HTV-3X «Blackswift» (а в перспективе для боевого аппарата HCV) проектируется движок ТВСС, сочетающий работу ТРД на дозвуковых и умеренных сверхзвуковых скоростях, ПВРД сначала гиперзвукового полета и ГПВРД для выхода на скорость, подобающую М = 6. Последняя конфигурация ГЛА по лику значительно приближена к самолету. При всем этом появилась необходимость прирастить удлинение ГЛА, чтоб сделать лучше аэродинамические свойства при трансзвуковых скоростях. Главной задачей летных испытаний аппарата HTV-3X «Blackswift» является исследование в реальных критериях работы СУ и в особенности конвергентного воздухопоглотителя при переходе от малых скоростей к огромным. Аэродинамическое качество ГЛА при гиперзвуковой скорости должно достигнуть 4-5 при длительности полета более 45 мин. Для проекта HTV-3X проводятся фундаментальные исследования по созданию горючего с завышенной теплотворной способностью, которое не леденеет при температурах ниже -50 °С.

К истинному времени тесты моделей HTV-3X «Blackswift» в АДТ подтвердили достоверность расчетных данных, в том числе по стойкости и маневренности ГЛА. В конструкции подразумевается использовать по преимуществу металлы, а сверхпрочные и неметаллические материалы использовать там, где нереально активное остывание либо нужно понизить массу. Согласно результатам расчетно-экспериментальных исследовательских работ, термическое равновесие и длительный крейсерский полет могут быть реализованы. На детализированное проектирование и изготовка опытнейшего эталона МО США подразумевало затратить около 800 млн долл. в течение 4-5 лет. При всем этом подобные ГЛА в боевом варианте должны быть произведены только как единичные экземпляры, чтоб использовать их для поражения объектов исключительного стратегического значения. Но в текущее время финансирование проекта прекращено конгрессом по тем суждениям, что вышеперечисленные проблемы ГЛА представляются очень сложными, чтоб возлагать на их решение в наиблежайшие 3-5 лет, а цена производства и эксплуатации безмерно высока. Все же заинтригованность ВВС США в разработке высокоточного гиперзвукового орудия, совмещающего ударные и разведывательные функции и в перспективе модифицируемого для экономной доставки грузов в космос, остается в силе, а поэтому военные и промышленные круги полностью обоснованно ждут возобновления НИОКР по демонстратору.

Масштабно длится разработка мотора ТВСС на углеводородном горючем. Два рабочих канала (низкоскоростной для ТРД и скоростной для ПВРД - ГПВРД) имеют общие воздухозаборник и сопло. Поворотом специальной створки поток из воздухопоглотителя направляется в один из каналов, тогда как 2-ой перекрывается. ТРД должен разогнать ГЛА до скорости, соответственной М = 3.8, после этого врубается ПВРД и работает до скорости, соответственной М = 5; для разгона до скорости, соответственной М = 6, силовая установка перебегает на режим ГПВРД, а ТРД блокируется. Элементы изменяемой геометрии предусматриваются в главном для низкоскоростного канала, тогда как геометрия скоростного канала должна быть по максимуму фиксированной. Регулирование тяги при помощи воздухопоглотителя и сопла изменяемой геометрии должно обеспечить выход на крейсерский режим с наибольшей экономией горючего и быть более действенным на режимах перехода от ТРД к ПВРД и назад. Нужна в особенности глубочайшая интеграция мотора и планера во избежание лишнего роста массы, приметную часть которой составляют приводы воздухопоглотителя, сопла и т. п.