Полет принадлежащего NASA экспериментального летательного аппарата X-43A, развившего скорость в семь раз превосходящую скорость звука, стал возможен благодаря успешным исследованиям компании "Боинг" [NYSE: BA] в области создания гиперзвуковых летательных аппаратов и космических кораблей.

В субботу, 27 марта 2004 г, бомбардировщик B-52, входящий в состав парка Исследовательского центра NASA Драйден, поднялся в воздух с расположенной в Калифорнии базы ВВС Эдвардс с экспериментальным летательным аппаратом X-43A на борту. Около 14:00 по времени тихоокеанского побережья США X-43A был запущен над Тихим океаном с использованием ракетного ускорителя.

Ракетный ускоритель вывел X-43A на расчетную высоту для испытаний - около 29000 м, после чего он отделился от ускорителя и пролетел самостоятельно несколько минут. В полете гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ГПВРД) проработал около 10 секунд. X-43A достиг запланированной для этих испытаний скорости - М 7.

Боб Кригер (Bob Krieger), президент Phantom Works, подразделения НИОКР компании "Боинг", сказал: "Успех этих испытаний знаменует завершение еще одного этапа работ, направленных на проверку возможности применения передовой технологии воздушно-реактивных двигателей как для самолетов, так и для космических аппаратов, что должно позволить повысить скорость самолетов гражданской авиации, а также снизить стоимость космических полетов. Использование этой технологии в гражданском и военном авиастроении, а также в ракетостроении откроет перед аэрокосмической отраслью новые горизонты".

Подразделение Phantom Works объединило усилия с основным подрядчиком, компанией ATK GASL, для разработки и производства экспериментального летательного аппарата X-43A (Hyper-X) в интересах NASA. Компания "Боинг" осуществляла проектирование Х-43А, системы теплозащиты планера, а также систем управления и навигации. Компания ATK GASL отвечала за производство ЛА, сборку, установку систем и проведение испытаний. Кроме того, компания поставила гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель. В качестве ракетного ускорителя была использована модифицированная ракета Pegasus производства Orbital Sciences Corp.

X-43A, длина которого составляет около 4 м, оборудован гиперзвуковым прямоточным воздушно-реактивным двигателем. Воздушно-реактивные двигатели имеют значительно меньше подвижных элементов, чем стандартные турбореактивные двигатели. В то же время, они, в отличие от обычных ракетных двигателей, не нуждаются в окислителе для обеспечения процесса сжигания. Использование ГПВРД позволяет проектировать меньшие по размеру, более дешевые и простые по конструкции летательные аппараты и космические корабли многоразового использования, которые могут применяться в гражданском и военном авиастроении, а также в ракетостроении.

Полет в гиперзвуковом режиме, то есть полет со скоростью по крайней мере в пять раз превышающей скорость звука, до сих пор очень мало изучен. При полете на такой скорости металл плавится и испаряется практически моментально, а контроль аэродинамических параметров необходимо обеспечивать с максимальной точностью. Кроме того, во время полета образуются мощные взрывные ударные волны, что может вызвать резкий рост температуры и силовое воздействие на различные элементы планера.

Для того, чтобы противостоять термическому воздействию, корпус X-43A покрыт теплозащитными плитками, при создании широко использовались композитные материалы, армированные углеродистым волокном, а также жаропрочные металлы. Х-43А оснащен системой управления, способной эффективно функционировать в условиях активных воздействий, возникающих при скорости М 7. Кроме того, на X-43A применена специальная технология, которая позволяет определять возникновение перерывов в гиперзвуковом потоке воздуха и эффективно противодействовать им. Перерывы в потоке воздуха могут значительно снижать тягу двигателя.

Компания "Боинг" проводит исследования в области гиперзвукового полета с 1950-х гг. Первым экспериментальным летательным аппаратом был X-15, затем исследования продолжились в рамках программы Space Shuttle, а теперь ведется работа по программе X-43A.

Подразделение Phantom Works в настоящее время реализует программу WaveRider по созданию ГПВРД совместно с компанией Pratt & Whitney. Эта программа реализуется в интересах ВВС США. Кроме того, Phantom Works осуществляет проект по созданию гиперзвукового летательного аппарата военного назначения FALCON в рамках программы DARPA, а также реализует демонстрационную программу по созданию гиперзвуковой ракеты для DARPA и ВМС США.

Том Харша (Tom Harsha), менеджер программы X-43A из Phantom Works, сказал: "Нам предстоит решить еще очень много проблем, особенно в области проектирования высокоэффективного двигателя, способного устойчиво работать в гиперзвуковом режиме. Однако в ходе создания X-43A нам удалось получить необходимый опыт и понять, какие технологии необходимо применить для того, чтобы сделать гиперзвуковой полет практически выполнимым".

Над реализацией программы Hyper-X совместно работают Исследовательский центр NASA Лэнгли в Хэмптоне, шт. Вирджиния, и Исследовательский центр NASA Драйден, расположенный недалеко от базы ВВС Эндрюс, шт. Калифорния.

Phantom Works - подразделение корпорации "Боинг", осуществляющее работы в области НИОКР. Оно служит источником инновационных технологий для компании "Боинг". Phantom Works разрабатывает перспективные решения и инновационные технологии, которые позволяют сократить время разработки и уменьшить затраты на создание продуктов, способствующих повышению качественных показателей и улучшению характеристик продуктов и услуг компании "Боинг" в аэрокосмической области....