В Китае ведут разработки гиперзвукового летательного аппарата с изменяемой геометрией крыла.

Новости МирТесен

Китайские исследователи сообщили о создании нового прототипа гиперзвукового летательного аппарата с крыльями, которые могут складываться. Он способен изменять форму в процессе полета и развивать скорость, превышающую пять скоростей звука. Согласно имеющимся данным, новая технология позволяет аппарату становиться более аэродинамичным и уменьшаться в размерах за счет убирающихся крыльев, что уменьшает сопротивление воздуха и обеспечивает возможность достижения экстремально высоких скоростей. В развернутом состоянии крылья создают дополнительную подъемную силу и обеспечивают маневренность, позволяя аппарату более эффективно выполнять повороты или планировать.

Эксперты полагают, что подобная адаптивность является ключевым достижением в сфере гиперзвуковых технологий, так как большинство подобных устройств должны выбирать между оптимальной формой для достижения скорости или для маневрирования, но не для одновременного обеспечения обоих качеств. Команда профессора Ван Пена из Национального университета оборонных технологий, являющегося крупным китайским исследовательским центром, находящимся в подчинении военных, ведет разработку принципиально нового «трансформирующегося» гиперзвукового аппарата.

Их исследование, представленное в журнале Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, включает не только теоретические выкладки, но и практические испытания с использованием аппаратного комплекса в замкнутой системе. Этот подход предполагает интеграцию системы управления с настоящими компонентами и датчиками, функционирующими в симуляторе, воспроизводящем условия полета. Это позволяет продемонстрировать работоспособность системы в реальном времени с физическими элементами, а не только в компьютерных моделях.

Новая технология способна привести к значительным изменениям в военной сфере. Китай уже продемонстрировал гиперзвуковую крылатую ракету CJ-1000, которая, по утверждениям разработчиков, может поражать цели в движении, такие как самолеты или корабли, на удалении тысяч километров. До этого момента большинство специалистов полагали, что это невозможно, поскольку гиперзвуковой полет обычно требует компромисса между скоростью и маневренностью. Предполагается, что новая концепция с изменяемой геометрией крыла может предоставить Китаю перспективные возможности в области гиперзвуковых разработок.

Существенной возможностью является разработка устройства, способного с поджатыми крыльями оперативно достигать заданной области, а после – незначительно увеличивать их для выполнения маневров, корректировки курса или сброса в пике, что значительно затрудняет его перехват или прогнозирование траектории. В случае достоверности сообщений о новом гиперзвуковом аппарате, это предоставит Китаю ощутимое преимущество в обходе систем противоракетной обороны или нанесении ударов по мобильным, важным целям, например, авианосцам или самолетам с малозаметным покрытием.

Разработка сталкивается с существенными трудности. Полет на гиперзвуковой скорости, превышающей Мах 5, приводит к тому, что аппарат подвергается воздействию температур, достигающих 2000 °C и выше, что может привести к размягчению металла и ионизации воздуха. Кроме того, он должен противостоять колоссальным аэродинамическим нагрузкам, в результате чего каждая подвижная деталь становится возможным местом отказа. Внедрение новой конструкции усугубляется наличием подвижных крыльев: каждое их перемещение меняет аэродинамические характеристики, что, соответственно, влияет на действующие на аппарат силы и его управляемость.

Помимо технических неполадок, бортовой компьютер аппарата обязан в кратчайшие сроки рассчитывать подъемную силу, сопротивление и устойчивость. По словам разработчиков, это подразумевает, что приводные механизмы должны физически изменять положение крыльев без каких-либо задержек или колебаний. Следует отметить, что бортовые компьютеры, используемые в ракетах, отличаются компактностью и выдерживают значительные нагрузки, но не являются суперкомпьютерами, поэтому алгоритм управления должен быть чрезвычайно эффективным, позволяющим принимать быстрые и надежные решения, не требуя при этом больших вычислительных ресурсов. Специалисты команды Ван Пена утверждают, что нашли решение задачи управления, применив новый алгоритм, который объединяет ряд инновационных подходов, включая точное математическое моделирование системы, заданное управление ее работой и усовершенствованный метод управления в скользящем режиме.

Помимо использования в военных целях, новая технология способна оказать положительное влияние на различные секторы, включая коммерческую авиацию и грузоперевозки. В частности, время международных деловых поездок может уменьшиться до 1–2 часов вместо текущих 10–12. Кроме того, это позволит существенно ускорить доставку грузов между континентами. Если информация о данной технологии соответствует действительности, то это может стать одним из самых существенных прорывов в области гиперзвуковых технологий, начиная с ее становления, и продемонстрировать, что Китай прокладывает себе путь в областях, которые остаются недоступными для большинства других государств, даже в рамках секретных разработок.