Центр летных испытаний ВВС США. Часть 3

В 21-м веке развитие американской «Х-серии» продолжилось. Если в прошлом это, как правило, были чисто экспериментальные летательные аппараты, предназначенные для разного рода исследований и достижений рекордных результатов, то в последнее время индекс «Х» в обозначении стали получать прототипы, которые впоследствии принимаются на вооружение.

18 сентября 2000 года в лётно-испытательный центр авиабазы Эдвардс с заводского аэродрома Boeing в Палмдейле перелетел Х-32А. Этот самолет, разработанный в рамках программы JSF (англ. Joint Strike Fighter — перспективный ударный истребитель), был построен для участия в конкурсе на лёгкий истребитель 5-го поколения, которым предполагалось заменить в ВВС, ВМС и КМП США самолёты: F-16, A-6, А-10, F-14, F/А-18 и A/V-8. Истребитель JSF должен был стать настоящим универсалом и существовать как минимум в трёх вариантах (в том числе СВП) и удовлетворять противоречивым требованиям различных заказчиков.

Boeing Х-32А

Х-32А имел весьма неординарный, если не сказать уродливый внешний вид. Из-за очень крупного ковшеобразного воздухозаборника, размещенного ниже кабины летчика, самолёт получил прозвище Sailor Inhaler (англ. Морской ингалятор), или «Пожиратель моряков» в вольном переводе. Крыло со стреловидностью в 5° по передней кромке выполнили очень толстым для размещения топливных баков. В фюзеляже имелось два отсека для внутреннего размещения вооружения, что должно было снизить радиолокационную заметность самолёта. Во многом облик Х-32А связан с попыткой создания на основе единой базовой конструкции истребителя с укороченным взлётом и вертикальной посадкой. Но несмотря на необычный внешний вид, Х-32А продемонстрировал неплохие лётные данные. Максимальная скорость на большой высоте — 1930 км/ч (1,6 М). Потолок — 20000 м. Боевой радиус – 1100 км. Максимальная боевая нагрузка – 5000 кг.

В ходе испытаний на авиабазе Эдвардс Х-32А совершил 66 полётов и провёл в воздухе более 50 часов. В связи с тем, что требования ВМС в части посадки на корабль оказались трудновыполнимыми, в конструкцию самолёта пришлось внести много изменений.

Х-32В

Вслед за Х-32А на испытания вышел Х-32В, построенный в варианте СВП. Итоги испытаний этой машины оказались неутешительными. Самолёт был явно перетяжелен и не мог взлетать вертикально. В итоге компания «Боинг», не строившая истребителей с начала 30-х годов, проиграла этот конкурс. Причинами поражения стали: слишком большая доля не опробованных ранее технических решений, значительная часть которых оказалась нерациональной, дороговизна и сложность проекта. Расчётные данные самолёта не удалось подтвердить, а его цена оказалась чрезмерно высокой.

Более удачливым соперником Boeing Х-32 стал Lockheed Martin X-35, превратившийся впоследствии в F-35 Lightning II. Прототип Х-35 изначально проектировался как истребитель с функцией укороченного взлёта и вертикальной посадки, а не ударный самолет. За кабиной пилота расположен вентилятор, связанный валом с подъёмно-маршевым двигателем, который также имеет поворотное сопло. Применение осесимметричного регулируемого поворотного сопла вместо плоского дало экономию более 180 кг массы и рост тяги как на режимах ВВП, так и в крейсерском полете. Что в свою очередь позволило увеличить массу полезной нагрузки. У самолетов, предназначенных для ВВС, на месте вентилятора располагаются топливные баки, благодаря чему их дальность полёта больше примерно на 400 км.

Х-35 во время первого полёта над авиабазой Эдвардс

20 июля 2001 года, в ходе финальный испытаний Х-35В, чтобы продемонстрировать высокие лётные данные и превосходство над Х-32, поднялся вертикально на 150 м, после чего перешел в горизонтальный полёт, превысил скорость звука и приземлился вертикально.

После прохождения цикла испытаний было решено строить три основных модификации. F-35A – истребитель для ВВС США, являющийся самым простым из всех вариантов. Эта модель также должна стать основной, поставляемой на экспорт. Для КМП США и ВМС Великобритании создан F-35В – с возможностью укороченного взлёта и вертикальной посадки. Для размещения на американских авианосцах предназначен F-35C. Этот палубный самолёт с увеличенной по сравнению с другими вариантами площадью крыла и хвостового оперения может нести большую полезную нагрузку.

На сегодняшний день общая стоимость проекта F-35 превысила $ 400 млрд. При этом в рамках программы совместного финансирования доля Великобритании составляет $ 2,5 млрд, Италия должна внести $ 1 млрд, Нидерланды $ 800 млн, Канада $ 440 млн, Турция $ 175 млн, Австралия $144 млн, Норвегия $122 млн и Дания $110 млн. Заказы на приобретение F-35 поступили также со стороны Израиля и Японии. Эксплуатация первых F-35В в КМП США началась летом 2015 года. По состоянию на март 2017 года построено более 230 экземпляров. Всего с учётом экспортных заказов должно быть выпущено более 3000 истребителей F-35.

Для исследований возможности создания высокоскоростного малозаметного истребителя специалисты компании McDonnell Douglas создали беспилотный экспериментальный аппарат Х-36. Поскольку к началу испытаний McDonnell Douglas вошла в состав Boeing, самолет в данный момент именуется как Boeing X-36.

Модель, лишенная вертикального планера, построена в масштабе 28% от размера возможного истребителя. Управление полётом осуществляется по радиоканалу с наземной станции. При этом картинка с видеокамеры, установленной в носовой части Х-36, транслируется в шлем пилота, выполненный с элементами виртуальной реальности. Выработка команд непосредственного управления осуществляется бортовым компьютером, контролирующим цифровую автоматическую систему стабилизации.

Boeing X-36

17 Мая 1997 года X-36 впервые оторвался от ВВП авиабазы Эдвардс. Всего было проведено 36 полётов. Аппарат, весом 590 кг, оснащен двигателем с тягой 318 кгс. На испытаниях X-36 развил скорость 380 км/ч и продемонстрировал великолепную манёвренность.

Результаты, полученные в ходе испытаний Х-36, планировалось использовать при создании прототипа истребителя X-44. Этот самолёт с вытянутым треугольным крылом и без вертикального и горизонтального оперения должен был управляться с помощью изменяемого вектора тяги.

Предполагаемый вид истребителя X-44

Самолёт, известный также как «МАНТА», согласно проектным данным, превосходил по скорости, манёвренности, дальности полёта и скрытности уже принятый на вооружение F-22A. Однако после прекращения финансирования проект официально закрыли в 2001 году. Но ряд исследователей считает, что наработки по Х-44 могут быть использованы в ходе создания истребителя 6-го поколения.

7 апреля 2007 года на авиабазе Эдвардс состоялись лётные испытания прототипа беспилотного космического челнока Boeing X-37А. Этот летательный аппарат, сильно напоминающий пилотируемый Шаттл, был сброшен с самолёта-носителя White Knight. Испытания показали работоспособность системы управления и возможность посадки в автономном режиме. Однако при приземлении на поверхность высохшего озера аппарат получил повреждения. После ремонта Х-37А осуществил ещё два успешных спуска с высоты.

Самолёт-носитель White Knight с подвешенным Х-37А

Первоначально проект находился в ведении Космического агентства НАСА, однако ещё до начала лётных испытаний прототипа его передали военным, после чего все подробности относительно Х-37 были засекречены.

22 апреля 2010 года ракета-носитель Atlas V вывела Х-37В на орбиту. Его успешное возвращение на Землю произошло 3 декабря 2010 года. После чего аппарат выполнил ещё три космических миссии, проведя в космосе более 2000 суток. X-37В является самым маленьким и легким орбитальным космическим самолетом, совершившим космический полёт. Аппарат имеет стартовую массу в пределах 5000 кг, и он меньше пилотируемого Space Shuttle примерно в 4 раза.

Х-40А

Ряд технических решений, используемых в Х-37В, были отработаны на Х-40А. В частности, испытывались системы управления и навигации, а также исследовалась аэродинамика управляемого планирующего спуска. Испытания Х-40А длились с августа 1998 по май 2001 года.

Аппарат Х-38 Crew Return Vehicle (англ. Возвращение экипажа транспортного средства) проектировался НАСА как прототип средства спасения экипажей космических кораблей. Первый сброс аппарата, управляемого автопилотом, который вырабатывал курс по сигналам системы спутникового позиционирования, состоялся в 1999 году.

Сброс Х-38 с В-52Н

Согласно концепции спасения с орбиты, принятой НАСА, спускаемый аппарат должен был вмещать 7 человек и функционировать в полностью автоматизированном режиме, без участия экипажа. После того как аппарат планировал в заданный район, в плотных слоях атмосферы происходило срабатывание парашютной системы, обеспечивающей безопасную скорость приземления. Однако из-за финансовых ограничений и урезания бюджета НАСА проект закрыли в 2002 году.

В мае 2002 года от ВПП авиабазы Эдвардс впервые оторвался БПЛА Boeing Х-45А. Это был первый американский беспилотник, выполненный с использованием технологии малой радиолокационной и тепловой заметности. Аппарат предназначен главным образом для действий над территорией, хорошо прикрытой средствами ПВО.

Х-45А

В соответствии с техзаданием, БПЛА Х-45 должен иметь боевой радиус не менее 500 км, максимальную скорость 950 км/ч и потолок 9000 м. Время нахождения в районе цели не менее 30 минут, боевая нагрузка во внутренних отсеках до 1360 кг. В удалённые районы боевых действий беспилотник могут доставлять ВТС C-5 Galaxy и C-17 Globemaster III.

Х-45С

В 2006 году появилась более совершенная модификация Х-45С. Однако вся информация по данной модели засекречена и её перспективы не ясны. Возможно, что проект закрыт в связи с принятием на вооружение RQ-170 Sentinel. Обозначение Х-46 получил палубных вариант предыдущей модели.

27 марта 2004 года состоялся первый полёт скоростного беспилотного аппарата Х-43А. Этот гиперзвуковой беспилотник был создан в Исследовательском центре Ленгли по заказу НАСА. Как и многие другие экспериментальные скоростные ракетопланы «Х-серии», этот аппарат с прямоточным двигателем поднимался в воздух под крылом стратегического бомбардировщика В-52Н, взлетевшего с ВПП авиабазы Эдвардс.

Х-43А был частью проекта Hyper-X для изучения возможности достижения скорости до 15 М на высоте 30 000 м или более. Экспериментальный Х-43А массой 1,3 т и длиной 3,6 м имеет несущий корпус с небольшим дельтавидным крылом размахом в 1,6 м и двумя килями. Для защиты от нагрева носовая часть аппарата выполнена из вольфрамового сплава, передние кромки крыла и килей — из термостойкого карбона, корпус и несущие поверхности – из титанового сплава с керамической теплозащитой. Двигатель Х-43А работает на водороде. Для разгона Х-43А используют первую ступень ракеты Pegasus.

Всего было построено три экземпляра Х-43А. В ходе первого запуска, состоявшегося 2 июня 2001 года, через 13 сек после включения разгонной ступени аппарат потерял управление и упал в океан. Во время второго испытания разгонный блок доставил Х-43А на высоту 29 000 м, после чего запустился маршевый двигатель, и экспериментальная одноразовая модель разогналась до скорости 7401 км / ч (6,83 М). На третьем экземпляре, запущенном 16 ноября 2004 года, после достижения высоты 33000 м удалось получить скорость 10617 км / ч (9,6 М). Хотя на базе Х-43А планировалось создание следующих модификаций, отличающихся двигательной установкой, эти планы не были реализованы, а полученные данные использовались при проектировании других конструкций.

По заказу компании Northrop Grumman авиаконструктор Бёрт Рутан, прославившийся созданием футуристических и рекордных самолётов построил прототип «стелс БПЛА» X-47A Pegasus. Широкой публике аппарат представили в июле 2001 года, а первый полет успешно совершен в феврале 2003 года.

X-47A Pegasus

«Пегас» без хвостового оперения похож на наконечник стрелы. Согласно информации, обнародованной в открытых источниках, на X-47A установлен один турбовентиляторный двигатель Pratt & Whitney JT15D-5C тягой 1447 кг. Скоростные характеристики достоверно не известны, сказано лишь, что БПЛА имеет высокую дозвуковую скорость. Практический потолок превышает 12000 метров, дальность более 2700 км.

Процесс дозаправки в воздухе Х-47В

В декабре 2008 года состоялась презентация модификации X-47B. После завершения цикла испытаний в Эдвардс аппарат 10 июля 2013 года впервые совершил посадку на авианосец «Джордж Буш». Для базирования на авианосце Х-47В оснащён складывающимся крылом. В апреле 2015 X-47B произвёл первую в истории дозаправку БПЛА в воздухе, осуществлённую полностью в автоматическом режиме.

В настоящее время компания Boeing проектирует трансатлантический пассажирский авиалайнер, построенный по схеме «летающее крыло». Предполагается, что новый самолёт по топливной эффективности превзойдёт на 30 % Airbus A380-700. Для этого была создана беспилотная модель Х-48В. Первый аппарат такой схемы Х-48А появился ещё в 2000 году, однако из-за проблем в системе управления он так и не взлетел.

Boeing X-48В

В ходе лётных испытаний Х-48В, начавшихся 20 июля 2007 года, была подтверждена работоспособность концепции. С августа 2012 по апрель 2013 года продолжались испытания беспилотной модели Х-48С. Как сообщается, аппарат продемонстрировал хорошую управляемость.

Х-48С

Всего Х-48С совершил 30 полётов. По словам представителя компании Boeing, ответственного за испытания моделей Х-45, данная схема имеет огромные перспективы. При значительно большой топливной эффективности и пониженном уровне шума такими аппаратами во время взлета, посадки и на других низкоскоростных режимах полета можно управлять также эффективно, как и обычными самолетами. Кроме пассажирского авиалайнера, предполагается создание военно-транспортного, самолёта-заправщика и ДРЛО.

Примерно 10 лет назад в США была озвучена концепция PGS (англ. Prompt Global Strike — Быстрый глобальный удар), согласно которой американские вооруженные силы должны иметь возможность нанесения неядерного удара по любой точке земного шара в течение часа с момента принятия решения. Для этого планируется использовать МБР и БРПЛ с высокоточными конвенционными боевыми частями, а также гиперзвуковые крылатые ракеты морского и воздушного базирования.

В 2009 году на авиабазе Эдвардс начались испытания крылатой ракеты Boeing X-51A Waverider. Первый запуск с бомбардировщика В-52Н состоялся 26 мая 2010 года. В ходе испытаний прямоточный воздушно реактивный двигатель, созданный компанией Pratt & Whitney разогнал ракету до скорости 5 М. В пресс-релизе компании Boeing говорится, что программа испытаний была выполнена на 95%, но достижению большей скорости полёта препятствовали сбои в системе управления, и в целях безопасности ракета была дистанционно подорвана.

Boeing X-51A под крылом В-52Н

Испытания, проводившиеся весной 2011 года, оказались неудачными: сначала не запустился разгонный блок, потом его не удалось сбросить, после чего ракета стала неуправляемой и упала в океан. Испытания в августе 2012 года также были неудачными, из-за потери управления ракета разрушилась в воздухе.

В мае 2013 года стало известно об успешном запуске X-51A. Ракета, сброшенная с В-52Н, взлетевшего с авиабазы Эдвардс, достигнув высоты 18000 км, развила скорость 5,1 М. За шесть минут X-51A пролетела расстояние 426 км. Хотя американские военные и представители военно-промышленных корпораций больше не обнародуют данных об испытаниях гиперзвуковых крылатых ракет, нет никаких сомнений, что работы в этом направлении продолжаются.

26 июля 2013 года с одной из грунтовых ВПП авиабазы Эдвардс в воздух поднялся БПЛА модульной конструкции Lockheed Martin X-56А. Этот исследовательский аппарат предназначен для сбора информации о влиянии различных аэродинамических схем на управляемость и исследования активного флаттера.

X-56А над поверхностью высохшего озера Роджерс

Для испытаний было построено два беспилотных аппарата длиной 2,3 метра. Каждый Х-56А, имевший четыре набора сменных крыльев, поднимался в воздух при помощи двух компактных турбореактивных двигателей JetCat P400 тягой 0,395 кН каждый. Во время испытаний в горизонтальном полёте была достигнута максимальная скорость 225 км/ч. 19 ноября 2015 года во время испытаний гибкого крыла для подавления флаттера первый лётный экземпляр упал на грунтовую взлётную полосу и получил повреждения. Данные, полученные в ходе 16 исследовательских полётов, используются в ходе создания новых беспилотных аппаратов ударно-разведывательного назначения.

Продолжение следует…

/Сергей Линник, topwar.ru/