Эта американская компания только что успешно испытала многоразовый гиперзвуковой ракетный самолет

Stratolaunch наконец-то нашел применение самому большому в мире самолету.

Дважды за последние пять месяцев компания запускала гиперзвуковой аппарат над Тихим океаном, разгоняла его до скорости, превышающей скорость звука в пять раз, и автономно приземлялась на базе космических сил Ванденберг в Калифорнии. Stratolaunch использовала один и тот же аппарат для обоих полетов.

Это первый случай в Соединенных Штатах, когда кто-либо совершил полет на многоразовом гиперзвуковом ракетном самолете с момента последнего полета X-15, легендарного самолета с ракетным двигателем , который 60 лет назад вышел за рамки высотных и высокоскоростных полетов.

Stratolaunch объявил результаты двух последних испытательных полетов в понедельник. В декабре и снова в марте ракетный самолет Talon-A2 компании Stratolaunch стартовал из чрева огромного самолета-носителя над Тихим океаном и пролетел несколько сотен миль до Ванденберга, военного космодрома примерно в 140 милях к северо-западу от Лос-Анджелеса. Там самолет приземлился на бетонной взлетно-посадочной полосе, которую NASA и ВВС когда-то рассматривали для посадки космических челноков.

Закари Кревор, президент и генеральный директор Stratolaunch, говорил с Ars в понедельник днем. Он сказал, что испытательный аппарат Talon развивает возможности, утраченные с уходом X-15, летая автономно. Как и Talon-A, X-15 отделялся от самолета-носителя и запускал ракетный двигатель, чтобы взлететь в самые верхние слои атмосферы. Но X-15 управлялся пилотом, в то время как Talon-A летает на автопилоте.

«Автономный полет важен, потому что гиперзвуковые системы сейчас выходят за рамки возможностей маневрирования, маневрируя за пределами возможностей человеческого тела», — сказал Кревор. «Поэтому возможность выполнять полеты с использованием автономного, многоразового, гиперзвукового испытательного стенда гарантирует, что эти полеты исследуют весь спектр возможностей, которые представляют то, что происходит в разработке гиперзвуковых систем сегодня».

Talon-A от Stratolaunch немного меньше школьного автобуса и примерно в два раза меньше X-15.

«Демонстрация повторного использования полностью восстанавливаемых гиперзвуковых испытательных аппаратов является важной вехой для MACH-TB», — сказал Джордж Рамфорд, директор Центра управления тестовыми ресурсами, в своем заявлении. «Уроки, извлеченные из этой испытательной кампании, помогут нам сократить время оборота аппаратов с месяцев до недель».

Кревор сообщил, что Talon-A проводил множество экспериментов в каждой миссии, но не предоставил никаких подробностей о характере полезной нагрузки, сославшись на соображения конфиденциальности и соглашения с клиентами.

«Мы не можем раскрыть характер этих полезных грузов, кроме как сказать о типичных материалах, приборах, датчиках и т. д.», — сказал он. «Клиенты были в восторге от своей способности извлекать полезные грузы вскоре после приземления».

Stratolaunch завершил первый полет с двигателем транспортного средства Talon-A в прошлом году, когда ракетоплан стартовал над Тихим океаном и запустил свой жидкостный двигатель Hadley, произведенный Ursa Major, примерно на 200 секунд. Транспортное средство Talon-A1 разогналось до почти гиперзвуковой скорости, затем упало в море, как и планировалось, и не было восстановлено.

Это подготовило почву для первого полета Talon-A2 в декабре.

Ранее военные чиновники заявляли, что они создали программу MACH-TB для обеспечения более частых летных испытаний технологий гиперзвукового оружия, включая связь, навигацию, наведение, датчики и головки самонаведения. Stratolaunch планирует ежемесячные полеты ракетного самолета Talon-A к концу года и в конечном итоге хочет перейти на еженедельные полеты.

«Эти полеты сейчас закладывают основу для увеличения частоты испытаний гиперзвуковых летательных аппаратов в этой стране», — сказал Кревор. «Возможность иметь полностью многоразовую архитектуру гиперзвукового полета обеспечивает очень высокую частоту полета наряду с большой скоростью реагирования. Министерство обороны может вызвать Stratolaunch, если есть приоритетная программа, и мы можем провести гиперзвуковой полет на следующей неделе, предполагая готовность всех других технологий и полезных нагрузок».

Чиновники Пентагона в 2022 году поставили цель увеличить возможности США по проведению гиперзвуковых испытаний с 12 до 50 летных испытаний в год. Кревор считает, что Stratolaunch сыграет ключевую роль в достижении этой цели.

Итак, почему важны испытания гиперзвуковых летательных аппаратов?

Пентагон стремится закрыть то, что он считает технологическим разрывом с Китаем, который, по признанию официальных лиц США, стал мировым лидером в разработке гиперзвуковых ракет. Гиперзвуковое оружие сложнее обнаружить, отследить и уничтожить, чем обычные ракеты для систем ПВО. В отличие от баллистических ракет, гиперзвуковое оружие летает в верхних слоях атмосферы, что повышает его маневренность и способность уклоняться от перехватчиков.

Гиперзвуковой полет — неумолимая среда. Температура снаружи аппарата Talon-A может достигать 2000° по Фаренгейту (1100° по Цельсию), когда самолет прорывается сквозь молекулы воздуха, сказал Кревор. Он отказался раскрыть продолжительность, максимальную скорость и максимальную высоту испытательных полетов в декабре и марте, но сказал, что ракетоплан выполнил ряд маневров «с большой перегрузкой» по пути от места сброса до Ванденберга.

Инженеры знают об условиях гиперзвукового режима полета (свыше 5 Махов) меньше, чем о сверхзвуковом полете на более низкой скорости или космическом полете. Единственными транспортными средствами, которые регулярно летают на гиперзвуковых скоростях, являются ракеты, реактивные снаряды и космические аппараты, возвращающиеся в атмосферу. Они проводят лишь короткое время в полете в гиперзвуковой среде, переходя в космос и из космоса.

Есть две вещи, которые вам следует знать о гиперзвуковых ракетах. Во-первых, ракеты летают на гиперзвуковых скоростях с 1949 года , поэтому, когда официальные лица говорят о гиперзвуковых ракетах, они имеют в виду аппараты, которые работают в гиперзвуковой среде полета, а не просто проходят через нее.

Во-вторых, гиперзвуковые летательные аппараты бывают нескольких видов. Один из них — планирующий летательный аппарат, который разгоняется обычной ракетой до гиперзвуковой скорости, а затем направляет себя к месту назначения или цели с помощью аэродинамических сил. Другой — крейсер, который может поддерживать себя в гиперзвуковом полете с помощью экзотических сил, таких как гиперзвуковые прямоточные воздушно-реактивные двигатели.

Недавно военные испытали гиперзвуковое оружие средней дальности , известное в армии как Dark Eagle, а в ВМС как Conventional Prompt Strike, с использованием архитектуры планирующего транспортного средства. Армейская версия может быть введена в эксплуатацию в конце этого года. Тем временем ВВС работают над гиперзвуковой крылатой ракетой с ГПВРД, но она, скорее всего, не будет готова к бою еще несколько лет.

Не только летательный аппарат должен работать в экстремальном гиперзвуковом режиме полета, но и любое эксплуатационное гиперзвуковое оружие должно быть «доступным по цене» и «производиться в больших объемах», написали два чиновника Пентагона в подготовленных показаниях Комитету Палаты представителей по вооруженным силам в прошлом году.

«Наша цель — дать возможность промышленной базе страны производить гиперзвуковые системы по цене, сопоставимой с традиционными системами вооружения, и с производительностью, необходимой для достижения решающего преимущества бойца на поле боя», — написали официальные лица.

С 2018 года Пентагон потратил около 12 миллиардов долларов на разработку и испытания гиперзвукового оружия. Ни одно из этих оружий пока не введено в эксплуатацию.

Все эти инициативы направлены на то, чтобы соответствовать гиперзвуковым возможностям Китая. Американские чиновники считают, что первое гиперзвуковое оружие Китая, использующее архитектуру планирующего летательного аппарата, было введено в эксплуатацию в 2019 году. Правительство России заявило, что в том же году оно развернуло гиперзвуковое оружие под названием «Авангард». Китай начал испытания гиперзвуковой крылатой ракеты с ГПВРД в 2018 году.

Акцент Пентагона на гиперзвуковом оружии является относительно новым. После последнего полета X-15 в 1968 году правительство в течение нескольких десятилетий не имело каких-либо крупных программ испытаний гиперзвуковых полетов. NASA дважды запускало автономный испытательный аппарат X-43 на гиперзвуковой скорости в 2004 году, а ВВС продемонстрировали воздушно-реактивный двигатель со скоростью 5,1 Маха на самолете X-51 Waverider в 2013 году. Хотя некоторые из испытательных полетов X-43 и X-51 потерпели неудачу, они предоставили ранние данные о гиперзвуковых двигательных системах, которые могли бы приводить в действие высокоскоростные самолеты и ракеты.

Но это были дорогие программы, проводимые правительством. Вместе они стоили почти 1 миллиард долларов в долларах 2025 года, и только несколько летных испытаний могли это подтвердить. Теперь военные хотят больше опираться на коммерческую промышленность.

С момента своего основания 14 лет назад Stratolaunch изменила свою миссию с запуска спутников с воздуха на гиперзвуковые испытания. Stratolaunch была одной из первых американских компаний по запуску, которая извлекла выгоду из растущего интереса американских военных к гиперзвуковым технологиям. Rocket Lab теперь запускает суборбитальную версию своей ракеты-носителя Electron для проведения гиперзвуковых экспериментов. ABL Space Systems, теперь известная как Long Wall, в прошлом году объявила о том, что полностью уходит из бизнеса по запуску космических аппаратов, чтобы сосредоточиться на гиперзвуковых испытаниях.

Военная программа MACH-TB предлагает прибыльный источник дохода для этих ракетных компаний. Через свою дочернюю компанию Dynetics оборонный подрядчик Leidos управляет первой фазой программы MACH-TB, которая направлена ​​на разработку и демонстрацию коммерческих гиперзвуковых испытательных аппаратов.

В январе Пентагон заключил контракт на сумму около 1,5 млрд долларов с Kratos Defense & Security Solutions на MACH-TB 2.0, что позволит перевести программу из демонстрационных полетов в услуги по гиперзвуковым испытаниям. Stratolaunch и Rocket Lab запустят гиперзвуковые эксперименты в рамках MACH-TB 2.0, в то время как ряд правительственных, коммерческих и академических учреждений разработают материалы и технологии для испытаний.

По оценкам исследовательской компании Quilty Space, рынок гиперзвуковых испытаний оценивается в 6–7 миллиардов долларов.

Stratolaunch потребовалось много времени, чтобы найти свое место. Одно время Stratolaunch сотрудничал с SpaceX, чтобы использовать воздушную версию ракеты Falcon 9 для доставки спутников на орбиту. Когда это партнерство развалилось, Stratolaunch работал с Orbital Sciences, теперь частью Northrop Grumman, над разработкой воздушной ракеты.

Основатель Stratolaunch, миллиардер Microsoft Пол Аллен, умер в 2018 году, поставив будущее компании под сомнение. Stratolaunch впервые подняла в воздух свой огромный самолет-носитель Roc в апреле 2019 года, но прекратила деятельность в следующем месяце. Cerberus Capital Management, частная инвестиционная компания, выкупила Stratolaunch у наследников Аллена в том же году и переориентировала миссию компании с космических запусков на испытания гиперзвуковых полетов.

Несмотря на все это, Stratolaunch продолжал летать на Roc , двухфюзеляжном самолете с размахом крыльев 385 футов (117 метров). Какое-то время казалось, что Roc может разделить судьбу летающей лодки Говарда Хьюза «Spruce Goose», которая удерживала рекорд как самолет с самым большим размахом крыльев, пока Roc (официально обозначенный как Scaled Composites Model 351) не взлетел в первый раз в 2019 году. Spruce Goose поднялся в воздух всего один раз после того, как его деловые перспективы угасли после Второй мировой войны.

Теперь, похоже, жажда Пентагона получить гиперзвуковое оружие будет подпитывать казну Stratolaunch еще какое-то время.

Компания строит второй ракетный самолет Talon-A3, который планируется ввести в эксплуатацию в четвертом квартале этого года. Он будет запускаться с самолета-носителя Boeing 747, который Stratolaunch приобрел у Virgin Orbit после ее банкротства в 2023 году. Большая дальность полета 747 позволит Stratolaunch проводить гиперзвуковые испытания из других мест за пределами Западного побережья.

Эта история первоначально появилась на Ars Technica .