Rockwell X-30 был проектом-демонстратором передовых технологий для Национального аэрокосмического самолета ( NASP ), частью проекта США по созданию одноступенчатого космического корабля (SSTO) и пассажирского космического лайнера. [1] Начатый в 1986 году, он был отменен в начале 1990-х годов до того, как был завершен прототип, хотя большая часть разработок в области передовых материалов и аэрокосмического дизайна была завершена. В то время как целью будущего NASP был пассажирский лайнер (« Восточный экспресс »), способный совершать двухчасовые перелеты из Вашингтона в Токио , [1] X-30 планировался для экипажа из двух человек и был ориентирован на испытания. [ нужна цитата ]
Считается, что концепция NASP возникла на основе проекта «Медный каньон» Агентства перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) с 1982 по 1985 год. В своем Послании о положении страны в 1986 году президент Рональд Рейган призвал к «новому Востоку» . Экспресс , который к концу следующего десятилетия сможет взлететь из аэропорта Даллес , ускориться в 25 раз быстрее скорости звука , достичь низкой околоземной орбиты или долететь до Токио за два часа». [1]
Исследования показали, что максимальная скорость для самолетов на базе ГПВРД составляет 8 Маха , поскольку транспортное средство будет выделять тепло из-за адиабатического сжатия , что потребует значительных затрат энергии. Проект показал, что большую часть этой энергии можно восстановить, пропуская водород через кожу и передавая тепло в камеру сгорания: тогда казалось возможным достичь 20 Маха. Результатом стала программа, финансируемая НАСА и Министерством обороны США (финансирование было примерно поровну разделено между НАСА, DARPA, ВВС США , Управлением стратегических оборонных инициатив (SDIO) и ВМС США ). [2]
В апреле 1986 года компании McDonnell Douglas , Rockwell International и General Dynamics заключили контракты (каждый не более чем на 35 миллионов долларов США) на разработку технологии гиперзвукового летательного аппарата/планера SSTO. [2] Rocketdyne и Pratt & Whitney получили контракты на сумму 175 миллионов долларов каждая на разработку двигателей/движителей. [2] Подрядчики планеров будут соревноваться, и двое или трое будут исключены через год. [2] Планировалось, что через 42 месяца (конец 1989 г.) будут заключены контракты на постройку летного демонстрационного автомобиля. [2]
В 1990 году компании объединились под руководством Rockwell International для развития этого ремесла, чтобы преодолеть технические и бюджетные препятствия. [ нужна цитата ] Началась разработка X-30, как он тогда назывался. [ нужна цитата ]
Несмотря на прогресс в разработке необходимых структурных и двигательных технологий, НАСА пришлось решить серьезные проблемы. [ нужна цитата ] Министерство обороны хотело, чтобы на нем был экипаж из двух человек и небольшая полезная нагрузка. Требования, предъявляемые к транспортному средству, предназначенному для человека , с приборами, системами экологического контроля и оборудованием безопасности, сделали X-30 больше, тяжелее и дороже, чем требовалось для демонстратора технологий. Программа X-30 была прекращена из-за сокращения бюджета и технических проблем в 1993 году .
Более скромная гиперзвуковая программа завершилась созданием беспилотного Х-43 «Гипер-Х». [ нужна цитата ]
Подробный макет X-30 в масштабе одной трети (длиной 50 футов) был построен студентами-инженерами Лаборатории летных исследований Распета Университета штата Миссисипи в Старквилле, штат Миссисипи . [3] [4] [5] Он выставлен в кампусе Aviation Challenge Космического и ракетного центра США в Хантсвилле, штат Алабама . [ нужна цитата ]
Первоначальная концепция носа была конической, но затем (после 1987 года?) она превратилась в плоскую лопатообразную форму. [ нужна цитата ]
Конфигурация X-30 включала двигатель и фюзеляж. Носовая часть фюзеляжа в форме лопаты генерировала ударную волну, сжимающую воздух перед его попаданием в двигатель. В хвостовой части фюзеляжа образовалось встроенное сопло для расширения выхлопных газов. Двигатель между ними был прямоточным воздушно-реактивным . В то время, [ когда? ] ни один ГПВРД не был близок к рабочему состоянию. [ нужна цитата ]
Аэродинамическая схема представляла собой образец вейврайдера . Большая часть подъемной силы создавалась фюзеляжем за счет подъемной силы сжатия . «Крылья» представляли собой небольшие плавники, обеспечивающие балансировку и контроль. Эта конфигурация была эффективна для высокоскоростного полета, но затрудняла взлет, посадку и полет на малой скорости. [ нужна цитата ]
Ожидалось, что температура на планере составит 980 ° C (1800 ° F) на большей части поверхности с максимальной температурой более 1650 ° C (3 000 ° F) на передних кромках и частях двигателя. Это потребовало разработки высокотемпературных легких материалов, включая сплавы титана и алюминия, известные как гамма- и альфа- алюминиды титана , современные углеродно-углеродные композиты и композиты с металлической матрицей титана (TMC) с волокнами карбида кремния . Композиты с титановой матрицей были использованы компанией McDonnell Douglas для создания представительной секции фюзеляжа под названием «Задача D». Тестовый образец задачи D имел высоту четыре фута, ширину восемь футов и длину восемь футов. Бак для криогенного водорода из углеродно-эпоксидной смолы был интегрирован в секцию фюзеляжа, и вся сборка, включая летучий и горючий водород, была успешно испытана механическими нагрузками и температурой 820 ° C (1500 ° F) в 1992 году, незадолго до отмены программы. [ нужна цитата ]
[ нужна цитата ]
Общие характеристики
Производительность
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
