14 января компании GE Aerospace и Lockheed Martin обнародовали итоги испытаний перспективной силовой установки, способной заметно повлиять на развитие гиперзвуковых технологий. Демонстрация состоялась в рамках презентации передовых разработок и была посвящена жидкостному прямоточному воздушно-реактивному двигателю с вращающейся детонацией, объединённому с тактическим воздухозаборником новой конструкции.
Проект нацелен на преодоление одной из ключевых проблем гиперзвуковых летательных аппаратов — снижения эффективности двигателей при скоростях свыше Mach 5 (более 6100 км/ч). Несмотря на очевидные преимущества гиперзвукового полёта, такие системы сталкиваются с серьёзными инженерными ограничениями. Традиционные прямоточные двигатели способны работать лишь после разгона до Mach 3, что требует применения массивных ракетных ускорителей. Это увеличивает массу аппаратов, сокращает дальность и повышает стоимость эксплуатации.
В новой разработке GE Aerospace применяется иной принцип. В камере двигателя формируется непрерывная сверхзвуковая детонационная волна, циркулирующая по кольцевому каналу. Поддержание процесса осуществляется за счёт подачи топлива и воды, что позволяет достигать более высокого давления по сравнению с классическим горением. По оценке разработчиков, такая схема обеспечивает прирост эффективности примерно на 25 процентов. Дополнительными преимуществами стали меньшие габариты и масса двигателя, а также его способность стабильно функционировать на более низких скоростях, снижая зависимость от стартовых ускорителей.
Силовая установка рассчитана на работу в двух режимах. При сверхзвуковом полёте она действует как обычный прямоточный двигатель, а в гиперзвуковом диапазоне переходит в режим гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Важнейшую роль в системе играет воздухозаборник, созданный Lockheed Martin. Он обеспечивает двухрежимную работу и эффективное управление воздушным потоком на различных высотах и скоростях, поддерживая устойчивость детонационного процесса.
Разработка воздухозаборника велась с применением сложных методов компьютерного моделирования газодинамики, необходимых для контроля скачков уплотнения на гиперзвуковых режимах. Как отметил вице-президент и генеральный менеджер Lockheed Martin Advanced Programs Рэнди Крайтс, представленная технология стала итогом двухлетних внутренних инвестиций и совместной работы, направленной на создание более доступных решений для вооружённых сил.
По мнению разработчиков, компактность новой силовой установки, снижение потребности в мощных ускорителях и уменьшение числа компонентов создают предпосылки для более массового и экономичного производства гиперзвуковых систем следующего поколения с увеличенной дальностью применения.
