Битва за скорость. Великая война авиамоторов

Конечно, простота эта во многом кажущаяся: в реальности существуют проблемы реализации этого идеального цикла. Но эти проблемы решаемы, а выгода применения такого типа двигателя в сравнении с газотурбинным очевидна. Кроме простоты схемы и большего на 30 % кпд, ПДД обладает еще одним преимуществом: он может работать в большом диапазоне скоростей полета (от М=0 до гиперзвуковых скоростей М=4–5). Тактическое применение разведывательных БПЛА с двигателем такой схемы предполагает быстрый выход в район цели с гиперзвуковой скоростью с дальнейшим выключением двигателя и нахождением над целью (например, полем боя) в режиме планирования. Возвращение БПЛА происходит в обратном порядке.

Есть, однако, у ПДД и неприятные особенности его работы: сильные вибрации и шум, обусловленные пульсирующим режимом его работы (частота пульсаций — циклов прохождения ударной волны — составляет обычно 100–150 герц). Эти вибрации, в частности, оказывают неблагоприятное воздействие и на аппаратуру наблюдения, смонтированную на БПЛА. Для уменьшения этого неблагоприятного фактора предусматриваются постановка демпферов и применение многотрубной конструкции подобно многоцилиндровому мотору. В этом случае процесс в детонационных трубах организуется со сдвигом по фазе (времени).

Ударный самолет — БПЛА, являющийся, по сути, платформой для несения вооружения, имеет существенно большие размеры и массу в сравнении с разведывательным. В связи с этим к нему возрастают и требования по незаметности в радиолокационном и инфракрасном диапазоне излучения. Очевидно, что в этом случае используются технологии «стелс», уже отработанные на пилотируемых самолетах F-117 и В-2. Но благодаря отсутствию экипажа и связанных с ним систем жизнеобеспечения в ударном самолете — БПЛА его «заметность» становится настолько малой, что впору говорить о его практической незаметности. Вы можете просто не знать, что ударный БПЛА уже давно барражирует над целью, например, стартовой позицией баллистической ракеты или обнаруженной подводной лодкой. И в момент старта ракеты этот БПЛА может поразить ее либо электромагнитным импульсом, либо обычным «выстрелом». Главной проблемой применения ударных БПЛА как противоракетного оружия является создание надежной системы управления сетью из сотен или даже тысяч таких самолетов. Т. е., это проблема — информационная. И здесь опять США имеют фору перед Россией как по степени развитости таких систем и опыту их построения, так и по радиусу действия ударных БПЛА. Скорее всего, применение ударных БПЛА типа Х-47 разработки «Нортроп — Грумман» будет осуществляться с авианосцев. Этот тип носителей идеально подходит для БПЛА, этих подлинных самолетов XXI века. Так авианосцы приобретают новое качество. Если представить себе боевое применение БПЛА с авианосцев, то мы увидим картину один за другим взлетающих и бесследно растворяющихся в небе беспилотников и затем из ниоткуда прилетающих и садящихся на палубу самолетов. Учитывая наличие у БПЛА функции автоматической дозаправки в воздухе, следует считать ударные БПЛА грозным оружием.

Что же касается двигателя для ударного БПЛА, то здесь ожидать каких-либо инноваций не следует. Опыт применения АЕ3007 на «Глобал Хоуке» оказался удачным, и, скорее всего, он будет транслирован и на ударном БПЛА.

А вот для высотных беспилотных разведчиков, находящихся в небе свыше полутора суток с очевидной целью выявления и подсветки скрытых целей для последующих воздушных ударов ударными БПЛА на большой глубине территории противника, возможна, более того, необходима разработка новых двигателей. Прежде всего, вспомним, что дальность полета (а следовательно, и время нахождения в воздухе) самолета прямо пропорционально зависит в том числе и от энергетики топлива, т. е. его теплотворной способности. В этом смысле перспективным видом горючего, окисляемого в процессе горения кислородом окружающего воздуха, является водород. Его теплотворная способность (с единицы массы) в 2,5 раза превышает теплотворную способность керосина. Его давно бы стали применять в авиации в качестве горючего, если бы не его проблемные свойства: низкая температура кипения, малая плотность и взрывоопасность при смешении с воздухом. И то и другое создают большие проблемы в реальной эксплуатации двигателей и самолетов, использующих водород в качестве горючего. Водород тем не менее широко применяется в ракетных двигателях, а с недавнего времени стал применяться и в автомобилях.

«СОЛДАТСКИЙ» САМОЛЕТ

В сентябре 2003 г. автор этих строк был в Кливленде, на очередной международной конференции по авиационным двигателям, посвященной на этот раз столетию первого полета братьев Уилбура и Орвилла Райтов. Погода стояла прекрасная — золотая осень. Одновременно здесь проходило авиашоу с демонстрацией полетов при участии пилотажных групп ВВС США. Летчики жили в том же отеле, что и участники конференции. Здесь же, в роскошном Ренессанс-Мариотт, проходила и конференция. Автор наблюдал, как над тихой водной гладью озера Эри, на берегу которого расположен Кливленд, совершал эффектные пролеты с пикированием американский штурмовик А-10 «Тандерболт» — «Удар грома» («Thunderbolt»). Самолеты с индексом «А» («Attack» — «штурмовик») составляют третью самостоятельную группу боевых самолетов (и моторов к ним) наряду с «F» («Fighter» — истребителями, или самолетами воздушного боя, и «Bomber» — бомбардировщиками). И если в этих последних типах самолетов в силу сходности требований советские и американские самолеты имели близкие конфигурации, то для штурмовиков ситуация различалась. Здесь сильно сказывалась предыстория, т. е. различный опыт боевого применения «фронтовых бомбардировщиков», как сейчас называются штурмовики. В США самолеты группы «А» (А-3 «Скайуоррер», А-4 «Скайхоук», А-6 Интрудер», А-7 «Корсар», AV-8 «Морской Харриер» вертикального взлета) — преимущественно палубного базирования. В СССР «сухопутные» фронтовые бомбардировщики еще с Великой Отечественной войны проектировало ОКБ П. О. Сухого (Су-2).

Если свернуть с Ленинградского проспекта на Беговую, то, дойдя до ипподрома, можно увидеть на правой стороне незаметную улицу им. Поликарпова. Она заканчивается тупиком, вернее, упирается прямо в проходную ОКБ П. О. Сухого. А если пройти на территорию ОКБ, то можно увидеть стоящий на постаменте первый самолет разработки ОКБ Су-2. Эта традиция проектирования штурмовиков была продолжена и после войны (реактивный ряд от Су-7 до Су-17 и Су-24 и вплоть до нынешнего Су-34). Конечно, против самолета воздушного боя штурмовику, даже многоцелевому, как Су-17, не выстоять. Что и подтвердилось 19 августа 1981 г. во время боестолкновения пары ливийских Су-22 (экспортный вариант Су-17) с тяжелыми палубными F-14 («Томкэт») 6-го американского флота над заливом Сирт в Средиземном море. Оба Су-22 были сбиты.

Если же сравнить между собой американский «Удар грома», европейский британо-французский «Ягуар» и советский «Грач» (Су-25), то мы увидим, что эти самолеты созданы по совершенно различным тактико-техническим требованиям. Столь же сильно отличаются и двигатели к ним. Американский А-10 — в некотором роде «предельный» по дальности и боевой нагрузке дозвуковой двухмоторный самолет, очевидно, требующий сопровождения истребителями в случае столкновения с серьезным противником. По сути, это летающая платформа для вооружения, предназначенного для штурмовки наземных целей, в первую очередь танков, на большую глубину проникновения. Европейский, более легкий тоже двухмоторный, «Ягуар» — с явными признаками многоцелевого применения, включая возможность несения тактического ядерного оружия, о чем говорит его способность летать со сверхзвуковой скоростью (M_max= 1,6). И, наконец, двухмоторный советский Су-25, так называемый «солдатский», неприхотливый самолет с бронированной кабиной (титановые плиты толщиной 24 мм), спроектированный для эксплуатации с временно оборудованных аэродромов и требующий минимума обслуживания.