«Техника-молодежи» 1994 №10, с.49


— Не удивляйтесь, химику в авиации дел нынче больше, чем когда-либо. Особенно, если речь заходит о гиперзвуковых самолетах...

С такого неожиданного признания началась беседа с начальником лаборатории систем управления и навигации научно-производственного предприятия (НПП) гиперзвуковых систем Алексеем Павловичем Фроловым. Того самого петербуржского СКБ "Нева", которое не столь давно вызвало переполох среди столичных авиаконструкторов своей, если не сенсационной, то, во всяком случае, нетрадиционной работой.

Еще со времен "дедушки русской авиации" Н.Е. Жуковского повелось, что Москва считалась более авиационным городом, нежели Северная Пальмира. Там больше кораблями занимались. А тут выясняется, что в городе на Неве небольшая группа специалистов, не имеющих, по существу, никакого авиационного опыта, создала проект гиперзвукового самолета "Аякс", которому, похоже, нет аналогов в мире!..

Понятное дело, я воспользовался первым же удобным случаем, чтобы уяснить, что к чему, составить собственное мнение. И вот мы сидим с Алексеем Павловичем, разбираемся...

Но лучше, наверное, рассказывать все по порядку.

Ситуация в сверхзвуковой пассажирской авиации сами знаете какая. Ту-144 на приколе. Летает "Конкорд", но особым успехом не пользуется. Причин тому много. Основные, на мой взгляд, кроются в экономике и экологии. Не удалось конструкторам, ни их, ни нашим, создать машину, которая была бы столь неприхотлива в обслуживании, как обычные рейсовые самолеты, могла бы базироваться на тех же аэродромах, шумела бы в полете, а в особенности на взлете и посадке, поменьше и вместе с тем "ходила бы за три звука".

Она оказалась весьма капризной в эксплуатации, громыхающей при переходе звукового барьера так, что в домах окна лопаются и посуда бьется, да при этом еще требующей за удовольствие прокатиться на ней чуть ли не втрое больше обычного. "Нет, овчинка не стоит выделки! — решил авиапассажир. — Лучше я прилечу на несколько часов позже, подремлю в самолете, зато сэкономлю..." Вот и получилось, что сверхзвуковые ныне — лишь истребители-перехватчики да стратегические бомбардировщики.

Но прогресс ведь не остановишь. Люди словно одержимы идеей: все дальше, все выше, все быстрее! И выдвигают под нее все новые проекты. "Аякс" — один из них.

— Убеждены, что уже пора всерьез задуматься о том, на чем мы будем летать в XXI веке, — сказал генеральный конструктор НПП Владимир Львович Фрайштадт. — Промедлим, и тогда вообще безнадежно отстанем...

И он, безусловно, прав. Если Россия хочет вернуть себе звание одной из ведущих авиационных держав, то уже сейчас в наших СКБ должны зарождаться смелые проекты. "Эта идея недостаточно безумна, чтобы быть верной", — афоризм применим не только к физике.

Посмотрите, как складывается конъюнктура сегодня. Аэрофлот, скажем прямо, приказал долго жить, не сумев составить сколь-нибудь серьезную конкуренцию ведущим фирмам на международном рынке авиаперевозок. Известно почему — забюрокраченность, нерасторопность, ненавязчивый сервис, привычки к безмятежному существованию монополиста, усугубленные катастрофическим состоянием экономики в последние годы.

Его наследники получили технический парк в таком состоянии, что российские самолеты уже не пускают в некоторые зарубежные аэропорты, а госдеп рекомендовал американцам не пользоваться авиатранспортом на внутренних линиях бывшего СССР.

Между тем из-за рубежа упорно поступают сведения о неких самолетах-призраках (подробности см. в "ТМ", № 3 за 1994 г.), продолжающих свои полеты не только над пустыней Мохаве, но и во многих других местах. Говорят, что такой "призрак", а точнее, гиперзвуковой самолет способен за 8 ч облететь земной шар, если обеспечить его соответствующим числом дозаправок в воздухе. Ну-ка прикиньте его скорость...

Правильно, гиперзвуковым называют самолет, могущий развить скорость выше 4 — 5 М, где М — скорость звука в воздухе, равная примерно 1200 км/ч. Именно на такие самолеты, похоже, ныне делают ставку специалисты США, в свое время благоразумно решившие не ввязываться в гонку — кто первым соорудит пассажирский "сверхзвуковик". И проанализировав чужой опыт, поучившись на чужих ошибках, ныне оповестили мир о планах создания высотно-космического самолета NASP (National Avation Space Project).

Работы, ведущиеся с 1986 года, предусматривают постройку самолета, который при взлетной массе около 180 т должен поднимать не менее 9 т полезной нагрузки, иметь габариты стратегического бомбардировщика В-1 и вместилище для груза, сравнимое с соответствующим отсеком "Спейс Шаттла".

Станислав ЗИГУНЕНКО

"ГИПЕРЗВУКОВИК" —

ДОГНАТЬ И ПЕРЕГНАТЬ!

К этому призывают сторонники проекта "Аякс", наделавшего немало шума в авиационном мире



Так, возможно, будет выглядеть "Аякс".

Для летних испытаний и экспериментальной отработки технических решений предназначили три опытных самолета Х-50. (Не их ли полеты фиксируются наблюдателями над пустыней Мохаве, в окрестностях одной из секретных авиабаз ВВС США?) Их задача — проверить на высотах 24 — 25 км возможность длительного гиперзвукового полета на скоростях не менее 4 — 5 М.

Затем намечен второй этап работ: подъем до высот 30 — 50 км и разгон с целью выхода на околоземную орбиту со скоростью порядка 25 М. Для этого наряду с основной воздушно-реактивной установкой будет использоваться и жидкостный ракетный двигатель.

Теперь вы понимаете, что Фрайштадт и его команда затеяли проект "Аякс" вовсе не ради праздного любопытства. Причем, как полагают на фирме, нет смысла придерживаться уже проторенного другими фарватера. Действовать так — значит, вечно быть в роли догоняющего. Нужен качественный рывок, позволивший бы обойти конкурентов. Именно это и обещает проект.

Он до дерзости необычен хотя бы тем, что, опрокидывая привычные каноны, решает задачу создания гиперзвукового летательного аппарата "от противного". Судите сами. Стремительно мчащийся самолет, в результате трения о воздух, может нагреваться до сотен, а то и тысяч градусов. Чтобы избежать разрушения конструкции в связи с потерей раскаленным материалом своей прочности, обычно прибегают к соответствующим мерам — применяют жаропрочные сплавы, защитные покрытия и системы термозащиты. Петербуржцы же решили реализовать принцип активного энергетического взаимодействия конструкции с внешней средой. Тепло пропустят внутрь летательного аппарата, причем зло при этом обратится во благо!

— "Аякс" сделан как бы состоящим из двух вложенных друг в друга корпусов, — пояснил Фролов.— Между ними располагается специальная система активного охлаждения, использующая реакторы химической регенерации топлива. В них поступает доля исходного энергоносителя — традиционный авиакеросин и вода. И когда аппарат идет на гиперзвуке, часть кинетической энергии воздушного потока утилизируется для термохимического разложения жидкости...

Иными словами, дело тут обстоит так. Между слоями обшивки помещают нечто вроде губки из термостойких материалов. Ее пропитывают водой. Та под действием наружного тепла плюс некоторых реагентов не только нагревается, но и разлагается на кислород и водород. Последний смешивают с керосином, получая топливо повышенной калорийности. Кислород же активно поддерживает горение. В итоге комбинированное топливо горит впятеро лучше, чем, например, чистый водород, что позволяет придать воздушно-реактивному двигателю лучшую энергетику — большую мощность при меньших габаритах. Заодно сам летательный аппарат охлаждается столь интенсивно, что температура на его поверхности, согласно расчетам, не превысит 800 — 850° С.

— Если бы подобную методику применили, допустим, к охлаждению аварийного блока Чернобыльской АЭС, — заметил Фролов,— его остудили бы за 2 — 3 ч и не было бы того кошмара, который на нас обрушился...

И это не все. Часть обтекающего аппарат воздушного потока поступает и в тракт уникальной по своей концепции двигательной установки. Она — магнитоплазмодинамическая. Говоря упрощенно, к прямоточному воздушно-реактивному двигателю добавлены еще МГД (магнитогидродинамический)-генератор и МГД-ускоритель. Гиперзвуковой воздушный поток сначала резко тормозится в искусственно созданном магнитном поле, тратя часть своей энергии на наведение ЭДС. При этом выделяется около 100 МВт — электростанцию такой мощности имеет город средней величины.

Затем заторможенный и ионизированный воздушный поток поступает в камеру сгорания, где полыхает обогащенный водородом и кислородом керосин. Продукты сгорания устремляются через сопло наружу, создавая реактивную тягу. Если ее для данного режима полета окажется недостаточно, вступит в действие запитываемый от бортовой электростанции МГД-ускоритель. Он убыстрит истечение продуктов сгорания, доведет скорость аппарата до 25 М, то есть до первой космической. Значит, при желании "Аякс" можно вывести и на околоземную орбиту.

Таким образом, проектируемый летательный аппарат способен преодолевать маршруты длиной до 20 тыс. км без дозаправки со скоростями выше 10 тыс. км/ч, подниматься на высоту 30 — 60 км. Располагая мощной бортовой энергетикой, он справится с решением задач поистине планетарного масштаба. Скажем, обеспечит доставку людей и грузов в любую точку земного шара за время не более двух часов. Окажет помощь и судам, терпящим бедствие в Мировом океане, и космическим кораблям на околоземных орбитах. Им можно вести метеорологический и экологический дозор за поверхностью планеты. Не исключено даже, что он пригодится и для уборки мусора с околоземных орбит...

Вот только когда это будет?

— Сегодня мы уже сделали все, что можно сделать, не строя сам самолет, — ответил Фролов. — Провели продувки в аэродинамической трубе, физико-химические эксперименты, подтвердившие достоинства нашей концепции, прошли все возможные экспертизы... Осталось одно — доказать реальность проекта летающим образцом...

И здесь, к сожалению, придется завершить наш рассказ уже ставшей привычной сентенцией. На доказательство у молодой фирмы не хватает самой малости — денег. А их надо немало. Конечно, не столько, во сколько, по свидетельству экспертов, обойдется проект NASP — минимум в 17 млрд. долларов. Но все же... В связи с этим стоит ли напоминать, что государство наше, увязшее в долгах, как в шелках, вовсе не торопится раскошелиться на перспективные разработки. А также о том, что те же американцы проявляют к ним острый, отнюдь не альтруистический интерес, в частности, в области гиперзвука. Цену нашим специалистам там знают весьма хорошо. Как и то, что при нынешней ситуации, проявив известную ловкость, можно прикупить ценнейшие идеи задешево.

Так неужто уплывет от нас "Аякс"? И вновь, в который раз, повторится история, как с Ту-144 и с "Бураном"? Сначала сидим, надеемся на "авось", а потом, второпях копируя зарубежное изделие, выкидываем на ветер миллиарды... Не дешевле ли открыть все-таки финансирование петербургского проекта? Тогда, глядишь, к 2015 году и у нас появятся шансы обзавестись собственным "гиперзвуковиком".


Высотно-космический самолет в полете. Так, во всяком случае, представляет его наш художник.

Концепция многоцелевого ВКС, созданная на берегах Невы.