Наследник Дрозда. Проект гиперзвукового самолёта M-5 Penetrator
Данный материал выкладывается на сайт из жж коллеги youroker-а.
Даже самые революционные и обогнавшие своё время машины неизбежно устаревают, не обошла эта судьба и SR-71. К средине 80ых стало ясно, что системы ПВО развиты настолько, что даже страны третьего мира могут получить комплексы способные уничтожать "Дрозда". При этом необходимость в подобной машине сохранялась, и ВВС США считали полезным иметь самолёты способные оперативно провести разведку, а не дожидаться выхода спутников на нужную орбиту. Первоначальные требования к наследнику SR-71 были выдвинуты в 85-ом году и включали в себя создание разведывательного самолёта способного развивать скорость в 5 Мах, с возможностью вертикального взлёта и посадки и выполненного с применением технологий "Стелс". Вскоре, понимая невозможность реализации такого самолёта, от требования вертикального взлёта и посадки отказались, заменив только на укороченный взлёт. К сожалению, большинство материалов по этой программе засекречено, и мы можем судить лишь по обрывкам рассекречены данных. Не известно даже точное наименование программы, в доступных документах по этой теме проекты именуют просто "M-5 Penetrator", это название мы и используем в дальнейшем.
Достоверно известно как минимум о двух фирмах создавших свои проект M-5 Penetrator — Lockheed и Northrop. Больше всего информации о проекте Lockheed. Как и SR-71 проект был создан в недрах группы "Скунсов" при сотрудничестве с NASA, и немного напоминал своим видом "Дрозда". Самолёты был выполнен по нормальной аэродинамической схеме. Фюзеляж по своей форме напоминал SR-71, похожей была и форма носа. Крыло треугольное, стреловидное, хвостовое оперение так же стреловидное. Стелс элементы, как и на SR-71, представлены только специальной краской и некоторыми особенностями конструкций гондол двигателей.
Lockheed/NASA M-5 Penetrator.
Основным новшеством в самолёте является применение двигателей на метане. Выбор такого топлива обусловлен несколькими причинами. Метан сгорает в разы быстрее, чем обычное топливо или водород, что крайне важно на сверхвысоких скоростях, когда воздух проносится через двигатель за миллисекунды. Выделение энергии лишь немного слабее, чем у водорода, и больше чем у обычного топлива. Большая плотность у метана, чем у водорода позволяет взять больше его с собой при равном объёме баков. Метан можно использовать как охладитель, наподобие специального топлива JP-7 у SR-71. И стоит он дешевле водородного, а его производство проще наладить. Точная конструкция двигателей неизвестна, но можно предположить, что она похожа на конструкцию двигателей 5-махового испытательного дрона, спроектированного в NASA во второй половине 80-ых.
Конструкция двигателей 5-махового испытательного дрона NASA.
Для двигателей исследовалось два типа воздухозаборников — по типу SR-71 с подвижным конусом и плоские воздухозаборники разработанные в NASA. После теоретических исследований и продувки макетов выбор был сделан в пользу вторых. Так же исследовались варианты без хвостового горизонтального оперения.
Вариант Lockheed/NASA M-5 Penetrator с воздухозаборниками по типу SR-71 и без хвостового горизонтального оперения.
Вариант Lockheed/NASA M-5 Penetrator с плоскими воздухозаборниками и без хвостового горизонтального оперения.
В итоге, по расчётам, этот самолёт был способен развивать скорости до 5,2 Мах, притом благодаря сверхмощным двигателям разбег при взлёте составлял всего 900 метров. Полезной нагрузкой было до 3 тонн разведывательной аппаратуры, а дальность полёта достигала 7000 километров.
О конкуренте от Northrop известно ещё меньше. Известно лишь 2 изображения самолёта и ни одного хоть самого простенького описания. По картинкам можно сделать вывод о том, что самолёт был выполнен по компоновке "бесхвостка" с большой стреловидностью передней кромки. Двигатели, возможно, те же что и на варианте Lockheed, располагаются под фюзеляжем. Можно только делать предположения о его характеристиках, опираясь на требования к программе.
Northrop M-5 Penetrator.
Northrop M-5 Penetrator. Вид спереди.
О результатах это программы мало что известно. Есть неподтверждённая информация, что ни один из проектов не был выбран победителем, но Lockheed был выбран для продолжения работ над темой гиперзвуковых разведывательных самолётов, в конце концов, придя к мифической "Авроре". К сожалению, подтвердить или опровергнуть эту информацию на текущий момент невозможно. Интересно, что проект Lockheed/NASA M-5 Penetrator смог засветиться в прессе – в начале 90ых его изображение было опубликовано в нескольких американских научно-популярных изданиях.
Lockheed/NASA M-5 Penetrator, иллюстрация из журнала Popular Mechanics.
Источники:
AlAA 90-2151 — Airframe/Propulsion Integration of Supersonic Cruise Vehicles
crgis.ndc.nasa.gov
"Fundamentals of Aircraft and Airship Design: Volume 1: Aircraft Design." Leland M. Nicolai, Grant E. Carichner
