Способность нашей "оборонки" производить гиперзвуковые летательные аппараты доказана "Бураном"
Первые гиперзвуковые летательные аппараты "Авангард" заступят на боевое дежурство уже в следующем году. Российское военное ведомство начало подготовку будущих офицеров, которые займутся эксплуатацией ГЗЛА и тяжелых ракет "Сармат".
Между тем в иностранных СМИ и экспертном сообществе уже длительное время формируется позиция, что у России нет никакого гиперзвукового оружия, поскольку отсутствуют материалы, способные выдержать длительный экстремальный нагрев при вхождении в земную атмосферу. А без них невозможно построить корпус "Авангарда". Впервые информацию об этом распространил телеканал CNBC со ссылкой на неназванный источник. По его словам, речь идет об углепластиках. Такие сведения якобы содержатся в докладе американской разведки, с которым удалось ознакомиться собеседнику телеканала. Сообщение CNBC прокомментировали в Пентагоне. Официальный представитель отметил, что ведомство следит за новейшими разработками Москвы. И в Пентагоне не видят настоящего прорыва российских специалистов в области создания гиперзвукового оружия. По мнению американских военных, громкими заявлениями все и ограничивается, а результатов нет. Попробуем разобраться, насколько серьезны проблемы создания гиперзвукового оружия.
Анатомия перегрева
Корпус новейшего российского гиперзвукового аппарата, сообщил собеседник CNBC, не выдержит повторного вхождения в атмосферу. Возникает перегрев, который приводит к отказу основных узлов и агрегатов, а также бортового оборудования ГЗЛА. Причина в том, что доступное сейчас России углеродное волокно не отвечает необходимым требованиям. Отмечается, что российские специалисты продолжают работы в этом направлении. Новый материал, как ожидается, будет разработан примерно за 12 месяцев. Но экспериментальный пуск "Авангарда" планируется провести до декабря нынешнего года.
“Для многоразовых кораблей есть существенное ограничение по нагреву внутреннего объема, ведь они выполняют полет с экипажем. "Авангард" таких проблем не имеет”
На первый взгляд сообщение выглядит достоверно. Попробуем объяснить почему. Углепластик в настоящее время широко применяется в авиастроении и космической отрасли. Это, в частности, "черные" крылья новейших Boeing-777, Boeing-747-8, Airbus A-350.
В России эти материалы пока не так хорошо освоены. В частности, первый российский самолет с "черным" крылом – МС-21. Используемая технология принадлежит нам, но разрабатывалась в Европе, в производстве также используется импортное углеволокно. На то, что российские специалисты активно экспериментируют с различными формулами и методиками изготовления полимерных материалов, неоднократно обращали внимание специализированные издания. Так что технологические проблемы у наших "оборонщиков" есть.
Кто-то врет
Но утверждение в американской статье о "повторном" вхождении российского гиперзвукового аппарата в атмосферу ставит под сомнение компетентность либо анонимного источника, либо авторов доклада, на который ссылается информатор.
Проект "Авангард" ведется с начала 90-х годов. Хотя официальная фотохроника пусков ракет с ГЗЛА не обнародовалась, любители военной техники смогли найти любопытные снимки. Они сделаны в начале 2000-х, когда пуски проходили с космодрома Байконур. На фотографиях запечатлены ракеты УР-100УНТТХ с достаточно специфической головной частью. Именно там и скрывается ГЗЛА. Гиперзвуковой аппарат до момента отделения от ракеты-носителя защищается специальным обтекателем. Впрочем, так выводят на орбиту и другие космические аппараты.
О том, как действует "Авангард", рассказывал президент России Владимир Путин. Также есть опубликованная интерактивная схема полета ГЗЛА к цели. Известно, что аппарат пересекает линию Кармана (условную границу между земной атмосферой и космосом), после чего летит к цели близко к атмосфере, но не входя в нее. В полете он обходит зоны противоракетной обороны.
Тогда о каком повторном вхождении в атмосферу говорит американский источник? До выхода на орбиту ГЗЛА защищает обтекатель. В полете к цели "Авангард" в атмосферу не входит. Получается, российским специалистам хватает заделов, наработанных за годы развития космонавтики.
Шуба "Шаттла" и "Бурана"
Начнем с того, что гиперзвуковое оружие существует давно. Это хорошо известные боеголовки межконтинентальных баллистических ракет. При падении к цели их скорость серьезно превышает четыре Маха (условную границу между сверхзвуком и гиперзвуком), и на этих изделиях проблема перегрева уже давно решена.
Испытывается "Сармат". Фото: militaryrussia.ru
Испытывается "Сармат". Фото: militaryrussia.ruНа боевых блоках есть так называемый жертвенный слой – специальное покрытие, которое сгорает при полете на гиперзвуковой скорости, при этом защищая начинку от перегрева и разрушения. Но такой вариант нереализуем на гиперзвуковых летательных аппаратах. Ведь они должны выполнять маневры, а наличие "жертвенного слоя" приведет к ухудшению аэродинамических качеств.
Как известно, "Авангард" – развитие темы 4202. Можно предположить, что начав маневр в космосе, аппарат завершит его уже в земной атмосфере, где подвергнется экстремальному нагреву.
Между тем проблема решена достаточно давно. Речь идет о космических челноках "Спейс Шаттл" и "Буран". Они входили в атмосферу Земли с гиперзвуковой скоростью, затем, планируя к аэродрому, постепенно снижали ее до посадочной. И это был не одноразовый полет. Машины проходили техническое обслуживание и опять уходили в космос. Для защиты челноков от перегрева использовались специальные термоизолирующие плитки. В СССР они делались из волокон кварца, а на наиболее нагреваемых участках (кромках и законцовках крыла и т. д.) применялась многослойная конструкция. Она состояла из нескольких слоев углеродной ткани, пропитанной фенолом. Аналогичные технические решения использовались и американцами.
Нельзя забывать, что для многоразовых кораблей есть весьма существенное ограничение по нагреву внутреннего объема – ведь они выполняют полет с экипажем. "Авангард" таких проблем не имеет. Он одноразовый, беспилотный и его единственная цель – доставить к объекту боевую часть в рабочем состоянии.
При этом теплозащита – расходный материал. "Шаттлы" зачастую возвращались на Землю с потерянными плитками, но частичная их утрата была допустимой.
Известен и американский проект ракетоплана Х-15. Этот аппарат выполнял полеты в верхних слоях атмосферы и даже за линией Кармана еще в 60–70-х годах. Причем Х-15 с пилотом сам отделялся от самолета-носителя, набирал высоту и приземлялся. И уже тогда проблема материалов была решена.
С учетом имеющихся в открытых источниках данных можно предположить, что "Авангард" выполнен из неких металлических конструкций. Не исключено, что из титана, как предполагали российские СМИ. А на его поверхность нанесены теплозащитные материалы. Это хорошо освоенная технология, которая использовалась в космических челноках.
Программа 4202/"Авангард", как уже сказано, ведется более 20 лет. Порой выполнялось несколько пусков в год. В СМИ проходила информация, что долгое время были сложности с системой управления. Проблемы с ней остановили работу по "Альбатросу", предтече 4202-го проекта. Систему управления разрабатывал украинский "Хартрон". После начала кризиса на Украине за дело взялись уже российские специалисты. И разработка была успешно завершена.
Заголовок газетной версии – "Эпоха русского "Авангарда".
Павел Иванов
Опубликовано в газете "Военно-промышленный курьер" в выпуске № 43 (756) за 6 ноября 2018 года
