Миссия невыполнима: что мешает создать гиперзвуковой самолет-разведчик, наследник Blackbird
Не хочу записываться в ряды пессимистов. За время работы техническим журналистом я видел немало историй рождения новой техники, которые иначе как чудесами назвать сложно. Скорее, у меня вызвали интерес технологические барьеры, стоящие перед созданием этого интереснейшего самолета.
Пентагон хочет получить разведчик со скоростью от 5,2 до 6.0 Маха, по разным источникам (примерно 6400-7400 км/ч), невидимый для радаров и других средств обнаружения, пишет Кристиан Орр, авиационный эксперт и автор портала Simple Flying.
Для сравнения, SR-71 Blackbird развивал «жалкие» 3500-4300 км/ч. На сегодня он остается самым быстрым самолетом с реактивным двигателем, питаемым забортным воздухом. Даже для достижения такой скорости потребовалось пойти на нестандартные решения, не применявшиеся в других самолетах.
А новый скоростной порог, который должен взять Darkstar, создает дополнительные сложности, из которых главное...
Температура
Обшивка самолета на такой скорости будет разогреваться свыше 250°C. Внутренняя поверхность остекления кабины пилотов, по оценкам независимых инженеров, может достигать 120°. Но кабину еще можно охладить, так что пилоты, скорее всего, вернутся на базу неподжаренными... ну разве что в случае катапультирования на полном ходу.
Однако термодинамическая проблема сводит к нулю шансы на обретение невидимости. Современные радиопоглощающие материалы плавятся при более низких температурах. Кроме того, раскаленный самолет будет отличной мишенью для инфракрасных приборов обнаружения. Даже если эти проблемы удастся решить, есть третья: на гиперзвуковой скорости самолет будет создавать такой перепад давления в воздухе, что воздушный след будет виден на экранах обычных радаров.
Наконец, силовая структура фюзеляжа и крыльев не может быть сделана из традиционного алюминиевого сплава, поскольку при такой температуре он теряет прочностные характеристики. По-видимому, для SR-72 Darkstar придется разработать композитную структуру из полимеров, керамики и металла.
Двигатель
У обычного турбореактивного двигателя есть ограничение по скорости, связанное с аэродинамикой вентилятора. Уже для Blackbird и других гиперзвуковых проектов ВВС США производителю моторов Pratt&Whitney пришлось создавать особый двигатель J58, получивший название турбопрямоточного. По сути, это гибрид турбореактивного и прямоточного двигателей. Конусы регулируемой геометрии в воздухозаборниках такого двигателя замедляют поток воздуха в камере сгорания.
Понятно, что для Darkstar потребуется еще более адаптивный мультирежимный двигатель-гибрид, способный работать как на дозвуковых скоростях для взлета и посадки, так и на крейсерской скорости свыше 5 Махов.
Возможно, Darkstar не взлетит вовсе. Возможно, взлетит, но позже, чем обещано. Возможно, сложности удастся решить, но военные откажутся запускать его в серию, учитывая многочисленные компромиссы. Возможно и то, что мы увидим наследника Blackbird.
Я не любитель оружия, но меня привлекает инженерный челлендж, стоящий перед его разработчиками. Многие решения, служащие человечеству сейчас, начинались как военные технологии, от пенициллина до космических спутников. Даже если SR-72 Darkstar пополнит список экспериментальных проектов, закончившихся неудачей, кто знает, возможно, найденные конструкторами решения помогут исполнить мечту человечества о суборбитальных полетах?