В отличие от проекта Икс-51Эй, где царил почти полный хаос, после того как Дунфэн-17 успешно прошел испытания и принял участие в параде, разработка гиперзвукового оружия в Китае вышла на совершенно новый этап.
Разработка планирующего гиперзвукового оружия завершила определенный этап, а дальнейшая модернизация вполне может быть поручена техническим специалистам из Хантянь Кэгун для самостоятельного выполнения.
Перед исследовательской группой Чан Хаонаня оставалась лишь самая вершина всего технологического древа —
Воздушно-реактивный гиперзвуковой летательный аппарат.
И, в отличие от Икс-51Эй с ракетным ускорителем, способного летать лишь в определенном узком диапазоне скоростей.
Амбиции китайской стороны были больше…
Наукоград Хуайжоу, в пультовой аэродинамической трубы JF14, Син Мучунь, глядя на экран компьютера, докладывал Чан Хаонаню о ходе недавних работ.
— Товарищ Чан, за время вашего отсутствия мы сотрудничали с несколькими проектными группами из Хантянь Кэгун и получили от них немало рабочих параметров ракет с дозвуковым ПВРД.
Син Мучунь долго водил курсором мыши, наконец найдя нужный файл среди десятков PDF-документов, заполнивших рабочий стол компьютера:
— Сопоставив данные наших предыдущих испытаний в аэродинамической трубе, а также ретроспективный анализ параметров летных испытаний Икс-51Эй, можно с большой долей уверенности определить, что слабое место в конструкции всей системы находится в согласовании между воздухозаборником и камерой сгорания, особенно в процессе переключения между дозвуковым и сверхзвуковым режимами горения.
Чан Хаонань некоторое время смотрел на кривую рабочего цикла на экране, а затем, не дожидаясь, пока собеседник закончит, опередил его с выводом:
— Параметры системы скачков уплотнения… особенно сложность определения их положения?
Слова, которые Син Мучунь уже собирался произнести, так и застряли у него в горле.
Хотя он уже несколько лет сотрудничал с Чан Хаонанем, казалось, каждый раз тот умудрялся его по-новому удивить.
Через несколько секунд он немного скованно кивнул:
— Проявлений много, но в конечном счете это действительно так…
Он с силой потянул вниз полосу прокрутки в правой части экрана, добравшись до середины документа:
— В процессе перехода между двумя режимами, чем ниже число Маха на входе в воздухозаборник и чем выше коэффициент восстановления полного давления воздухозаборника, тем ниже требуется коэффициент повышения давления цепочки ударных волн, индуцированных горением, что позволяет достичь более высокой производительности, или, другими словами, снизить сложность проектирования воздухозаборника. Но, с другой стороны, слишком низкая скорость на входе не способствует нормальному запуску режима сверхзвукового горения ПВРД, и, как это было с Икс-51Эй в свое время, аппарат может надолго застрять в переходном режиме, не сумев войти в настоящий рабочий цикл сверхзвукового горения ПВРД…
Хотя оба испытания Икс-51Эй закончились неудачей, они дали немало идей для китайской технологии сверхзвукового горения ПВРД.
Особенно первое испытание, за которым полностью наблюдала атомная подводная лодка «Чанчжэн-9», стало почти энциклопедией неудачных уроков в инженерном деле.
Помолчав немного, Син Мучунь откинулся на спинку стула и указал на Цзян Цзунлиня, сидевшего с другой стороны:
— Старина Цзян ранее предложил новый подход: пожертвовать частью удельного импульса, но при этом расширить верхний предел рабочего диапазона дозвукового ПВРД и нижний предел рабочего диапазона сверхзвукового ПВРД.
Говоря это, он снова указал ручкой на участок кривой на экране, представляющий переходный режим:
— При низких числах Маха полета можно использовать большую камеру сгорания в сочетании с воздухозаборником с меньшим коэффициентом сжатия, а в процессе полета к высоким числам Маха можно непрерывно уменьшать коэффициент расширения камеры сгорания, одновременно повышая коэффициент сжатия воздухозаборника. Уменьшая коэффициент избытка топлива и одновременно регулируя размер камеры сгорания для поддержания оптимального режима работы, можно сократить продолжительность процесса перехода между режимами.
Хотя Цзян Цзунлинь тоже был инженером по образованию, большую часть жизни он занимался исследованием сверхскоростных аэродинамических труб, поэтому его понимание динамики гиперзвукового полета было в основном теоретическим.
Судя по данным, представленным на графике, его предложение было весьма разумным, но реализовать его было чрезвычайно сложно.
— Чем шире рабочий диапазон, тем больше диапазон необходимых регулировок, и тем хуже реализуемость регулирующего механизма.
Чан Хаонань покачал головой.
— А если учесть систему подачи топлива, систему активного охлаждения камеры сгорания и удары от внешнего потока воздуха в условиях сверхскоростного полета… при нынешних характеристиках материалов реализовать геометрически регулируемую камеру сгорания чрезвычайно сложно. Даже если кое-как удастся это сделать, из-за работы на предельных режимах и чрезмерно сложной конструкции пострадает надежность.
С тех пор как он начал заниматься вычислительным материаловедением, у него сформировалось очень глубокое понимание предельных характеристик материалов, особенно металлических.
Однако Син Мучунь, очевидно, все еще не отказался от этой идеи:
— Нельзя ли пойти на компромисс, рассмотреть возможность регулировки конструкции низкотемпературных компонентов в диапазоне низких чисел Маха, где тепловая нагрузка ниже, а конструкцию высокотемпературных компонентов оставить фиксированной, добиваясь распределения тепловыделения и регулировки теплового горла просто за счет увеличения физических размеров? Все равно у нас тяга избыточная, даже если вес немного увеличится, это не повлияет на максимальную скорость…
Если бы господин Коллинджер за океаном услышал эту фразу, полную неприкрытого хвастовства, его, вероятно, стошнило бы кровью на месте.
Но присутствующие трое, казалось, совершенно не изменились в лице, словно «избыточная тяга» уже стала общепризнанным фактом…
— С точки зрения чисто технологического демонстратора — можно.
Чан Хаонань встал, прошелся пару раз взад-вперед перед пультом управления, а затем сменил тему:
— Но на днях я разговаривал с несколькими руководителями видов вооруженных сил, и, судя по их словам, они готовятся распространить гиперзвуковое оружие на несколько платформ…
По словам руководства, со времен проекта «Две бомбы, одна звезда» ни один другой вид вооружения и техники не смог так же быстро и эффективно улучшить международный авторитет Китая, как Дунфэн-17 —
За короткую неделю после парада многие совместные проекты или многосторонние соглашения, находившиеся в тупике, были достигнуты с невиданной ранее эффективностью, многочисленные внешние препятствия, с которыми приходилось сталкиваться ранее, исчезли без следа, несколько руководителей почти без перерыва посетили в общей сложности десятки различных международных конференций, подписывая документы до боли в руках…
Однако планирующее гиперзвуковое оружие из-за требований к начальной скорости и высоте сброса может запускаться в основном только с баллистических ракет. Исключая практически неприменимые межконтинентальные ракеты, тактические модели вроде Дунфэн-17 в конечном итоге могут сдерживать только районы вблизи собственной территории, их способности сдерживания целей на больших расстояниях недостаточны.
Поэтому военные заказчики, распробовав вкус успеха, остро нуждаются в расширении гибкости применения последующего воздушно-реактивного гиперзвукового оружия, чтобы иметь возможность «объяснять» свою позицию и в более отдаленных местах.
А платформ для доставки тактического оружия на большие расстояния, по сути, всего три —
Эсминцы, подводные лодки и авианосцы.
— Таким образом, нужно будет не только обеспечить возможность несения бомбардировщиками, но и учесть системы вертикального пуска крупных надводных кораблей, торпедные аппараты подводных лодок и даже подфюзеляжные узлы подвески для тяжелых грузов тактических самолетов типа Цзянь-11.
Чан Хаонань подвел итог:
— Единственным реальным решением для эффективной работы в широком диапазоне может быть камера сгорания с несколькими расчетными точками, в сочетании с точной конструкцией впрыска и смешения топлива, контролем перемещения зоны тепловыделения, соотношения распределения тепла и коэффициента расширения сопла, чтобы найти компромиссное решение между широким диапазоном эффективности и физическими размерами.
Син Мучунь тоже понял скрытый смысл, но такой план «в один шаг» вызывал у него беспокойство:
— Это станет беспрецедентным вызовом для точности обнаружения и управления системой скачков уплотнения… требования будут гораздо строже, чем для планирующего гиперзвукового оружия.
Совершенно не зная друг о друге, разработчики гиперзвукового оружия по обе стороны Тихого океана сосредоточили свое внимание на одной и той же конкретной проблеме.
Разница заключалась в том, что китайская сторона, благодаря успеху проекта Дунфэн-17, уже вошла в благотворный цикл.
— Моя идея такова.
Чан Хаонань взял со стола лист бумаги и набросал схему конструкции ПВРД с воздухозаборником и камерой сгорания:
— В изолирующем канале устанавливается массив датчиков статического давления, расположенных на определенном расстоянии друг от друга. Давление, измеряемое каждый раз, сравнивается с опорным уровнем сверхкритического низкого давления поддержания для каждого датчика. Если показания какого-либо датчика превышают его опорное значение, это означает, что система скачков уплотнения находится перед датчиком, занимающим ту же позицию.
— Конечно, поскольку невозможно разместить бесконечное количество датчиков, нам также потребуется провести большое количество испытаний в аэродинамической трубе, используя метод интерполяции для повышения достоверности этой системы определения положения скачков уплотнения.
Цзян Цзунлинь, до этого молчавший, потер руки, и на его лице появилось выражение, в котором трудно было разобрать — волнение это или беспокойство:
— Количество испытаний, необходимых для этого процесса, вероятно, будет примерно на порядок больше, чем на предыдущем этапе. К тому же, поскольку воздушно-реактивные гиперзвуковые аппараты летают в основном в атмосфере на высоте ниже 40 км, требования к полной температуре в аэродинамической трубе также выше, чем для планирующих аппаратов…
Проще говоря, это потребует больших денежных вливаний.
Придется потратить гораздо больше денег, чем за предыдущие несколько лет.
— О ресурсах для исследований можно не беспокоиться.
Однако Чан Хаонань почти без раздумий заверил:
— Благодаря положительному эффекту, произведенному Дунфэн-17, начальство уже согласилось выделить нам со следующего года дополнительное целевое финансирование, достаточное для поддержки более высокой частоты испытаний в аэродинамической трубе, чем сейчас, а также…
Он намеренно протянул последнее слово, заставив Цзян Цзунлиня почувствовать зуд любопытства:
— и совершенно новую гиперзвуковую аэродинамическую трубу с более высокой полной температурой!
Обновлено: 07.04.2026