Ученые Казанского национального исследовательского технического университета имени Туполева (КАИ) спроектировали сверхзвуковой летательный аппарат для межконтинентальных полетов в стратосфере, следует из документа, опубликованного на сайте Роспатента. Благодаря набираемой высоте полет будет быстрым, а особые технические решения снизят энергетические затраты. Однако их применение будет дороже запуска обычного самолета, скорее всего, стратолеты будут использоваться в экстремальных ситуациях, когда скорость важнее потраченных ресурсов.
Напомним, что стратосфера — это слой атмосферы, располагающийся на высоте от 11 до 50 км. В разреженных верхних слоях атмосферы облегчается движение со сверхзвуковой и гиперзвуковой скоростью, благодаря чему существенно сокращается время полета на большие расстояния. При межконтинентальном полете это будет обеспечивать существенную экономию времени. Полет между расположенными близко пунктами через стратосферу нецелесообразен: слишком много времени и топлива будет потрачено просто на подъем аппарата на достаточную высоту.
Кстати, разработка будет полезна для полета в масштабах России: возможность быстрой доставки людей и грузов в отдаленные части страны жизненно важна в чрезвычайных ситуациях (пожары, наводнения, иные стихийные бедствия). Все-таки расстояние между населенными пунктами РФ бывает и больше расстояния между континентами.
Стратолет (так назвали аппарат) будет состоять из фюзеляжа с крыльями, горизонтальных управляющих поверхностей спереди и сзади, комбинированного ракетного или воздушно-ракетного двигателя на кислороде и разгонного блока. К последнему прикрепят два газотурбинных двигателя и обтекатель двигателя фюзеляжа.
Как отмечают разработчики, предложенные ими технические решения позволят создать машину, которая будет отличаться от зарубежных конкурентов увеличенной полезной нагрузкой и уменьшенным временем взлета. Наиболее близким иностранным аналогом перспективного аппарата они назвали проект британского многоразового беспилотного космолета Skylon компании Reaction Engines Limited, который планируется поднять в воздух в середине 2020-х годов.
Как отмечается в патенте, у британского аппарата есть следующие изъяны: низкая экономичность двигателя при дозвуковых и малых сверхзвуковых скоростях, избыточная масса, к которой приводит увеличенная площадь крыльев самолета, стартующего с горизонтального разбега на земле. Кроме того, машине придется тратить много времени на разгон и отрыв от взлетно-посадочной полосы или вовсе прибегать к помощи особых тележек для взлета.
Российский стратолет удастся избавить от этих недостатков благодаря двухступенчатому принципу полета. За счет этого уменьшится заправочная масса топлива последней ступени, а полезная нагрузка увеличится.
Овальная форма крыла разгонного блока придаст дополнительную подъемную силу. Таким образом, сократится время, которое планер будет тратить на взлет. При этом двухступенчатый принцип полета позволяет применить мощные двигатели, установленные на возвращаемом разгонном блоке.
Также сейчас набирает популярность концепция суборбитальных полетов, еще более сложных технически и дорогостоящих. Напомним про ряд недавно прогремевших по всему миру проектов из США: это и Джефф Безос со своими вертикальными тур-прыжками до 80-90 км, и Брэнсон с ракетопланом для туристических вылетов на 100 км с 10 минутами невесомости. Дальше всех пошёл Илон Маск с вертикально взлетающим и пока один раз реализовавшим ракетную посадку STARSHIP. Но для суборбитальных полетов надо решить множество проблем, в основном связанных с надежно работающим мощным гиперзвуковым двигателем, теплозащитой и безопасным входом, а также торможением в атмосфере и надежной посадкой. В России гиперзвук пока используется для военных проектов.
Очевидно, что и стратоплан будет доступен только лицам с увесистым кошельком или государству — для осуществления операций по спасению людей.
Источник:
ria.ru