Ещё один неудачливый «X» – Rockwell X-30.


Rockwell X-30Время правления президента Рональда Рейгана (1981-1989) ознаменовалось не только крушением СССР как главной “Империи Зла”, но и несколькими уникальными проектами в космической сфере. Самым знаменитым из них была программа SDIO – она же СОИ (Стратегическая Оборонная Инициатива), о развертывании которой было объявлено 23 марта 1983 года.

По правде говоря, это была оригинальная “страшилка” выполненная с чисто американским размахом и имевшая цель максимально ослабить Советский Союз экономически. На этом фоне программа NASP (National Aero-Space Plane) осталась менее заметной, но не менее грандиозной.

Цели, поставленные перед разработчиками аэрокосмического самолёта, были до боли знакомыми и простыми – требовалось создать надёжное и простое средство массового вывода людей и грузов в космос. Программе NASP предшествовала большая работа, проведенная специалистами DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) по проекту Copper Canyon в течении 1982—1985 гг.

Финансирование осуществляло NASA и министерство обороны США, поскольку в случае успеха NASP можно было бы легко приспособить под военные цели. Тем более, что для программы SDIO тоже требовались мощные, но недорогие ракетоносители.

Основное проектирование проводилось консорциумом фирм McDonnell Douglas и Rockwell International, которые совместными усилиями разработали проект гиперзвукового одноступенчатого космоплана Х-30. В их ведении находилось проектирование планера и оборудования. В то же время, фирмы Rocketdyne и Pratt & Whitney работали над созданием гиперзвуковых прямоточных двигателей.

Ниже приводится технической описание проекта Х-30, заимствованное из Википедии.

Аэродинамическая конфигурация X-30Аэродинамическая конфигурация X-30 разработана для обеспечения работы прямоточных двигателей и фактически фюзеляж скомпонован вокруг двигателей. Передняя часть фюзеляжа при полёте создаёт скачок уплотнения для сжатия воздуха перед воздухозаборником. Задняя часть фюзеляжа интегрирована с соплами двигателей и обеспечивает расширение потока выхлопных газов.

Кроме того, аэродинамическая конфигурация должна обеспечить получение подъёмной силы за счёт сжатия воздушного потока. Система скачков уплотнения, создаваемых фюзеляжем, обеспечивает большую часть подъёмной силы. Небольшие крылья X-30 служат в основном для улучшения устойчивости и управления траекторией полёта. Такая конфигурация называется “Compression Lift” и оптимальна для полётов с высокими сверхзвуковыми скоростями, но неудобна для взлёта, посадки и дозвукового полёта.

Обшивка большей части конструкции X-30 по расчётам может нагреваться в полёте до 980 °C , максимальная температура носовой части фюзеляжа, передних кромок крыла и частей двигателя может быть около 1650 °C. В связи с этим в конструкции X-30 должны применяться лёгкие жаростойкие материалы, сплавы титана и алюминия, такие как gamma и alpha titanium aluminide, углерод-углеродные композиты, титановые композиты с металлической матрицей и кремнийуглеродными волокнами.

Фирма McDonnell Douglas использовала титановые композиты с металлической матрицей для создания опытного образца секции фюзеляжа 1.2 м в высоту, 2.7 м в ширину и 2.7 м в длину, названной “Task D”. Секция фюзеляжа и интегрированный с ней композитный криогенный бак для жидкого водорода были протестированы с заполнением бака жидким водородом при температурах обшивки до 820 °C и рассчётных механических нагрузках.

Технические характеристики космоплана Х-30 были следующими:

Длина – 95,7 м
Диаметр фюзеляжа – 15,8 м
Вес пустого самолёта – 59874 кг
Вес с максимальной нагрузкой – 136078 кг
Двигатель – один Scramjet тягой 1400 кН
Время работы двигателя – 886 секунд
Максимальная скорость – 37000 кмч (30М)
Рабочий потолок – 457 км
Нагрузка на крыло – 980 кг/м² на взлётном режиме.

Как и в случае с программой SDIO поддержку космической отрасли США оказал Р.Рейган. На одном из публичных выступлений 1986 года, в самый расцвет “рейганомики”, президент прямо заявил: “…Восточный экспресс (Orient Express), который будет построен в следующем десятилетии, сможет взлететь из аэропорта Даллес и, разогнавшись до скорости в 25 раз выше скорости звука, выйти на орбиту или совершить полёт в Токио за 2 часа”.

Впрочем, это были всего лишь обещания. Спустя три года правительственная комиссия сделала вывод, что проект Х-30 в предъявленном виде будет слишком большим и тяжёлым в качестве модели-демонстратора. Но главное – программа “съедала” слишком много средств, а реальную пользу от неё можно было получить в лучшем случае лет через 10.

Окончательно программу закрыли в 1992 году, оставив от неё лишь “обрубок” в виде беспилотного аппарата Х-43 оснащенного прямоточным двигателем. Работу над которым продолжала некоторое время фирма Boeing, но в целом этот проект оказался неудачным.

От всей программы Х-30 удалось сохранить масштабные и продувочные модели космоплана. Одна из них, построенная студентами Mississippi State University’s Raspet Flight Research Lab (Старквилл) сейчас демонстрируется в Аэрокосмическом музее в Хантсвилле.