Классификация бомбардировщиков

Стратегический бомбардировщик – бомбардировщик, основное предназначение которого – поражение стратегических целей на территории противника, например складов, мостов, заводов, портов и т. д. В глобальной ядерной войне могут применяться для нанесения ударов оружием массового поражения по крупным населённым пунктам противника. В настоящее время стратегические бомбардировщики вооружены атомными бомбами, корректируемыми авиабомбами и крылатыми ракетами дальнего действия, в том числе оснащёнными ядерными боевыми частями. Они имеют большой радиус действия и способны поражать цели практически в любой точке мира. В настоящее время самолётами данного типа располагают только Китай (H-6 – копия советского Ту-16), Россия (Ту-160, Ту-95МС, Ту-22M3) и США (B-52, B-1B, B-2).

 

Американский стратегический бомбардировщик фирмы Боинг B-32 Stratofortress («Стратосферная крепость»)

 

Тактический (фронтовой) бомбардировщик – бомбардировщик, обладающий меньшим радиусом действия, предназначенный для нанесения ударов в оперативном тылу противника. В настоящее время любой боевой самолёт, способный применять бомбовое и ракетное вооружение, и не спроектированный изначально как тактический бомбардировщик, можно отнести к этой категории. Специализированными тактическими (фронтовыми) бомбардировщиками являются российские Су-24 и Су-34.

Штурмовик (самолёт непосредственной поддержки) – самолёт, специально спроектированный для непосредственной поддержки войск на поле боя. Основными целями штурмовика являются танки, колонны снабжения, скопления войск. Как правило, штурмовики обладают бронированием, что делает их довольно живучими в зоне поражения зенитной артиллерии. Примеры самолётов данного класса: Ил-2, Ил-10, Су-25, Су-39, A-10.

Пикирующий бомбардировщик – бомбардировщик, способный наносить удары свободнопадающими бомбами из крутого пикирования. В эпоху отсутствия корректируемых авиабомб, управляемых ракет и средств компьютерного точного бомбометания такой прием бомбометания позволял поражать малоразмерные (точечные) цели (танки, корабли, мосты) с высокой точностью. Примеры: Ju-87, Пе-2.

Истребитель-бомбардировщик – боевой самолёт, способный после удара по наземной цели вести воздушный бой. К истребителям-бомбардировщикам относятся: P-47, Су-7, F-105. В настоящее время практически вытеснен многоцелевыми истребителями, которые в состоянии одинаково эффективно вести воздушный бой и поражать разнообразные наземные цели. На вооружении многоцелевых истребителей находятся ракеты «воздух-воздух» и «воздух-земля», противорадиолокационные ракеты, корректируемые и свободнопадающие бомбы, неуправляемые ракеты. Некоторые многоцелевые истребители являются носителями ядерного оружия (Mirage 2000N). Многоцелевыми истребителями можно назвать: Су-30, F-15E, F/A-18.

 

Гидросамолёт

Это самолёт с неподвижным крылом, способный взлетать и садиться на водную поверхность. Раннее название – гидроплан.

Плавучесть гидросамолёту обеспечивают понтоны или поплавки, которые устанавливаются вместо шасси под фюзеляжем. Поплавковые гидросамолёты широко использовались до Второй мировой войны, но затем их вытеснили вертолёты и самолёты, применяющиеся с авианосцев.

В зависимости от конструктивного исполнения различают следующие типы гидросамолётов.

Летающая лодка – самолёт, нижняя часть фюзеляжа которого выполнена в виде лодки, приспособленной для быстрого перемещения по поверхности воды. Ей не нужны были аэродромы и взлётно-посадочные полосы: самолёт мог взлетать и приземляться практически с любой более-менее ровной поверхности, включая водное пространство.

С 1934 года талантливый изобретатель-конструктор Георгий Михайлович Бериев руководил расположенным в Таганроге Центральным конструкторским бюро морского самолётостроения (ЦКБ МС). Под его началом был разработан целый спектр разнообразных отечественных гидросамолётов, в том числе ставшая легендарной летающая лодка Бе-6. Первые две буквы в классификации этого воздушного судна, с центральной частью крыла изогнутой по-птичьему, как у чайки, были сокращением от фамилии конструктора. Летающая лодка Бе-6 для своего времени стала одной из наиболее удачных, надёжных и приспособленных к самых разным условиям и режимам эксплуатации.

Первый полёт этого уникального цельнометаллического двухмоторного гидроплана успешно состоялся 2 июля 1948 года.

Самолёт серийно выпускался всего лишь 5 лет (1952–1957), но за это время было создано 123 экземпляра различных модификаций. Почти два десятилетия стояли они на вооружении ВМФ, гражданской полярной авиации.

Экипаж многоцелевой летающей лодки составлял 8 человек, при этом самолёт мог нести до 40 человек морского десанта. Впечатляли и технические данные: со скоростью на высоте до 400 км/ч Бе-6 был способен преодолевать расстояние до 5 тыс. км. В случае оперативной необходимости он мог подниматься и на значительную (до 6 км) высоту: для этого на его борту имелось специальное кислородное оборудование и противообледенительная система. Не помехой полётам были сложные метеоусловия и ночное время суток. Корпус судна для повышения живучести самолёта в случае нештатных ситуаций (аварийная посадка, падение и т. п.) был разделён на восемь водонепроницаемых отсеков.

Многофункциональность Бе-6 позволяла использовать его в самых разнообразных вариациях: в качестве патрульного самолёта и дальнего морского разведчика, транспортно-десантного судна, а при необходимости и бомбардировщика-миноносца.

Ныне в мире сохранилось всего лишь 4 экземпляра Бе-6: два в Китае, и по одному – на Украине и в России. В нашей стране эта летающая лодка была установлена как памятник в Кольском заливе, на острове Большой Грязный. Единственный российский экземпляр Бе-6 входит в состав действующего уже четыре десятилетия музея ВВС Северного флота, обладающего большим парком разнообразной авиационной техники под открытым небом.

Поплавковый гидросамолёт – обычный или специально построенный самолёт, на котором закреплены один, два или больше поплавков для стоянки и передвижения по поверхности воды.

Первые попытки создать гидросамолёт начались ещё до осуществления первого полёта самолёта. В одной только России было спроектировано несколько летательных аппаратов тяжелее воздуха, которые способны были взлетать и садиться на воду. Конструкция фюзеляжа самолёта Можайского напоминает фюзеляж летающей лодки.

Первые экспериментальные образцы самолётов, взлетающих с воды, создали в 1911 году практически одновременно Я. М. Гаккель в России, А. Фабр во Франции и Г. Х. Кёртисс в США, однако эти гидропланы представляли собой сухопутные аэропланы, поставленные на поплавки.

Первый целевой гидросамолёт специальной конструкции (летающая лодка) был создан Д. П. Григоровичем в 1912–1913 годах. Летающая лодка М-1 стала началом развития гидропланов как отдельного вида авиационной техники.

Незадолго до Первой мировой войны во всех развитых странах гидропланы стали развиваться как отдельный вид авиационной техники и достигли своего золотого века в 1930-е – 1940-е годы. В Первую мировую войну Россия использовала гидроавианосец «Орлица» с эскадрильей летающих лодок М-5 и М-9, созданных конструктором Дмитрием Григоровичем. Гидросамолёт М-5 имел скорость 128 км/ч, потолок высоты 4000 м, продолжительность полёта 5 часов. Он не имел вооружения – использовался для воздушной разведки, корректировки огня тяжёлой артиллерии с линейных кораблей. В 1916 году на авиаматку «Орлица» поступили М-9, вооружённые пулемётом. Самолёт мог брать на борт и бомбы.

До появления реактивной авиации крупные подводные лодки иногда оснащались небольшими складными гидросамолётами, обычно в разведывательных целях.

Амфибия – самолёт любого из двух выше перечисленных типов, единственный тип, который может соединять в себе все типы гидросамолётов. На него устанавливается сухопутное шасси, позволяющее садиться на поверхность. Иногда устанавливается воздушная подушка, позволяющая удерживать амфибию на любой поверхности.

Бе-8 – самолёт с подводными крыльями. Работы по нему начались в 1946 году на базе технического проекта корабельного разведчика КЛ-145. В отличие от прототипа и остальных своих предшественников, являвшимися катапультными самолётами-разведчиками, новая одномоторная амфибия проектировалась прежде всего как гражданский многоцелевой самолёт. Она могла использоваться как связной, пассажирский, санитарный, учебный и аэрофотосъемочный самолёт, а также как ледовый и рыболовный разведчик.

3 декабря 1947 года Бе-8 совершил первый полёт с воды продолжительностью 25 минут. Поднял амфибию в воздух экипаж в составе летчика-испытателя М.В. Цепилова и бортмеханика Д.Я. Чернецкого.

На Бе-8 в рамках научно-исследовательской темы «Радий» отрабатывалась установка гидролыж (НИР «Радий-Л») и подводных крыльев (НИР «Радий-К»).

Проект взлётно-посадочного устройства с гидролыжами для Бе-8 был разработан в НИИ 15 ВМФ. Эскизный проект утверждён 6 апреля 1955 года. Компоновка подводных крыльев для амфибии была разработана 12-й лабораторией ЦАГИ, специализирующейся на проблемах скоростной гидродинамики. На самолёт установили подводные крылья типа «КС», состоявшие из двух передних V-образных носовых установок и Т-образной кормовой. Все крылья имели суперкавитирующий профиль, отработанный в гидроканале ЦАГИ. Гидролыжи и подводные крылья крепились к самолёту с использованием узлов крепления от снятого сухопутного шасси. В таком виде Бе-8, естественно, переставал быть амфибийной машиной, и поэтому для спуска и подъёма гидросамолёта использовалось специальное выкатное шасси, состоящее из двух основных тележек и хвостового устройства. Лётные испытания Бе-8 с гидролыжами проводились в июне-июле, с подводными крыльями – в июле-сентябре 1956 года в восточной части Финского залива при ветре скоростью от 0 до 9,2 м/с и ветровой волне высотой от 0 до 0,7 м.

Советский противолодочный самолёт-амфибия Бе-12 «Чайка»

 

Первый полёт отечественного гидросамолёта, оборудованного подводными крыльями, со взлётно-посадочными скоростями свыше 100 км/ч состоялся 20 июля 1956 года. Всего за время испытаний было выполнено 29 пробежек на различных режимах работы двигателя и 22 полёта. По результатам испытаний был сделан вывод, что подводные крылья обеспечивают нормальный взлет и посадку гидросамолёта и могут быть рекомендованы в качестве взлётно-посадочных приспособлений на новых машинах. Техника пилотирования Бе-8 с подводными крыльями оказалась проще, чем в обычном, лодочном варианте.

Хотя проведённые лётные эксперименты дали интересные результаты, внедрить их на серийных машинах не удалось из-за значительного усложнения конструкции гидросамолёта и повышения сопротивления в воздухе и в воде. Улучшая характеристики отрыва, гидролыжи и подводные крылья отнимали значительную часть мощности. Для самолёта такой массы эти устройства оказались малоэффективны.

 

Экраноплан

Название произошло от «экран + [аэро]план». Так назвали судно на динамической воздушной подушке. Это высокоскоростное транспортное средство, аппарат, летящий в пределах действия аэродинамического экрана, то есть на относительно небольшой (до нескольких метров) высоте от поверхности воды, земли, снега или льда. При равных массе и скорости удлинение крыла экраноплана намного меньше, чем у самолёта. По международной классификации они относятся к морским судам.

Согласно определению, сформулированному во «Временном руководстве по безопасности экранопланов», экраноплан – это многорежимное судно, которое в своём основном эксплуатационном режиме летит с использованием «экранного эффекта» над водной или иной поверхностью, без постоянного контакта с ней, и поддерживается в воздухе, главным образом, аэродинамической подъёмной силой, генерируемой на воздушном крыле (крыльях), корпусе или их частях, которые предназначены для использования действия «экранного эффекта».

Экранопланы способны эксплуатироваться на самых различных маршрутах, в том числе и тех, которые недоступны для обычных судов. Наряду с более высокими гидроаэродинамическим качеством и мореходностью, чем у других скоростных судов, экранопланы практически всегда обладают амфибийными свойствами. Помимо водной глади, они способны передвигаться над твёрдой поверхностью (земля, снег, лёд) и базироваться на ней. Экраноплан, таким образом, объединяет в себе лучшие качества судна и самолёта.

По сути, экранный эффект – это та же воздушная подушка, только образуемая путём нагнетания воздуха не специальными устройствами, а набегающим потоком. То есть «крыло» таких аппаратов создаёт подъёмную силу не только за счёт разреженного давления над верхней плоскостью (как у «нормальных» самолётов), а дополнительно за счёт повышенного давления под нижней плоскостью, создать которое возможно только на очень небольших высотах (от нескольких сантиметров до нескольких метров). Эта высота соизмерима с длиной средней аэродинамической хорды крыла. Поэтому крыло у экраноплана стараются выполнить с небольшим удлинением.

В середине 1920-х годов авиаторы впервые столкнулись с экранным эффектом при взлёте и особенно при посадке самолётов-низкопланов. Было замечено некоторое увеличение подъёмной силы крыла, когда самолёт продолжал лететь над полем, как бы не желая садиться. Кроме того, экранный эффект иногда приводил к неприятностям. При движении вблизи экрана центр давления крыла перемещается к его задней кромке, что в случае недостаточной эффективности горизонтального оперения становится причиной аварии во время посадки самолёта.

Во время экспериментальных полётов в 1932 году на небольшой высоте над Северным морем тяжёлого двенадцатимоторного самолёта Dornier Do X, крыло которого имело значительную хорду, было замечено уменьшение аэродинамического сопротивления и расхода топлива.

В 1935 году финский инженер Тойво Каарио построил первый экспериментальный буксируемый аппарат с целью использования и изучения экранного эффекта. Сани-экраноплан Каарио имели крыло размером 2x2,6 м, установленное на лыжи. Экраноплан буксировали с помощью аэросаней.

Одной из первых отечественных работ, которая относилась к исследованиям экранного эффекта, является работа Б. Н. Юрьева «Влияние земли на аэродинамические свойства крыла».

Затем, уже в 1930-е годы, проводились теоретические исследования экранного эффекта В. В. Голубевым, Я. М. Серебрийским, Ш. Я. Биячуевым и другими. В 1932 году известный авиационный инженер, изобретатель и авиаконструктор П. И. Гроховский разработал проект экраноплана-амфибии с двумя двигателями, аэродинамическая компоновка которого характерна для некоторых экранопланов наших дней.

При разработке экранопланов конструкторские фирмы многих государств столкнулись со множеством технических проблем, начиная от проблемы выбора антикоррозионнных материалов и заканчивая проблемами устойчивости в полёте. Правительства этих стран отказались поддержать проекты, а разрабатывать «на свой страх и риск» фирмы не решились. Если конструкции и были разработаны, то так и остались в виде чертежей.

В нашей стране экранопланы строил выдающийся конструктор Ростислав Евгеньевич Алексеев.

Алексеев родился в 1916 году в семье агронома и учительницы русского языка. В 1933 году семья Алексеевых переехала в Горький, где Ростислав поступил учиться в Горьковский вечерний рабфак, одновременно подрабатывая чертёжником и художником. В те же годы он начал заниматься парусным спортом.

Алексеев заинтересовался идеей повышения скорости на воде ещё во время своего обучения на транспортно-машиностроительном факультете Горьковского индустриального (политехнического) института имени Жданова. В годы Великой Отечественной войны он начал работу на заводе «Красное Сормово» в ОТК по приёмке танков Т-34. А в свободное время испытывал первую модель судна на подводных крыльях. В 1943 году состоялся спуск на воду первого катера на подводных крыльях.

За создание первых отечественных торпедных катеров на подводных крыльях Алексееву и группе его соратников, принимавших непосредственное участие в работах, в 1951 году была присуждена Сталинская премия.

С 1952 года на базе гидродинамической лаборатории и опытного танкового цеха была образована Научно-исследовательская опытовая гидродинамическая лаборатория, которая впоследствии выросла в Центральное конструкторское бюро (ЦКБ) по судам на подводных крыльях.

С 1960 года ЦКБ начало разработку проектов экранопланов. Было создано порядка 40 проектов этих кораблей, построено более 30.

В 1966 году был создан первый экспериментальный полномасштабный морской корабль-экраноплан «Корабль-макет» с десятью авиационными турбореактивными двигателями.

Проект С-21 был заложен в 1970 году на заводе «Волга». Это был опытный морской транспортно-десантный экраноплан «Орлёнок». В 1973 году он совершил первый пробный выход в технологической конфигурации на Волге.

В 1982 году два морских транспортно-десантных экраноплана «Орлёнок» в ходе учений на Каспийском море продемонстрировали беспрецедентную оперативность и скрытность, доставив десант морской пехоты из Баку в Красноводск и вернувшись обратно всего за три часа. Дивизион этих экрано-планов входил в состав Краснознаменной Каспийской флотилии.

В 1989 году после проведения стрельб был сдан с высокой оценкой первый в истории мировой техники опытный ударный экраноплан-ракетоносец «Лунь».

В 1992-м был создан и утверждён проект опытного поисково-спасательного экраноплана «Спасатель» на базе материальной части второго строившегося образца экраноплана «Лунь».

Сегодня ЦКБ по судам на подводных крыльях им. Р. Е. Алексеева ведёт разработки ряда проектов экранопланов для различных зон применения, с различными взлётной массой и диапазоном скоростных характеристик. Проекты экранопланов могут использоваться для перевозки пассажиров, срочной доставки грузов, а также для решения задач МЧС.

Конструкторские идеи Ростислава Алексеева опередили время на десятки лет.

 

Летающее крыло

Летательный аппарат с неподвижным крылом способен летать благодаря подъёмной силе, создаваемой аэродинамической формой фиксированного крыла при движении вперёд с определённой скоростью, развитие которой достигается различными способами (чаще за счёт двигателя либо благодаря рациональному использованию восходящих воздушных потоков).

Неподвижные крылья летательных аппаратов не всегда жёсткие: они способны к определённым расчётным деформациям, а также к изменяемой, в зависимости от режима полёта, стреловидности.

Инженерная мысль и современные технологии привели к созданию летательных аппаратов типа «летающее крыло» – разновидности бесхвостых самолётов, практически не имеющих фюзеляжа, у которых экипаж, большая часть полезной нагрузки и оборудования размещены в главном крыле летательного аппарата.

Идея создать самолёт без фюзеляжа и хвостового оперения созрела у конструкторов давно. Ведь и фюзеляж, и хвостовое оперение подъёмной силы не создают, а сопротивление – ещё как создают, влияя тем самым на аэродинамическое качество. К тому же, убрав фюзеляж и хвостовое оперение, можно снизить массу самолёта.

Улучшится аэродинамическое качество, уменьшится вес, можно лететь дальше и возить больше.

Однако преимущества летающего крыла в реальной жизни могут обернуться недостатками. Например, при отсутствии фюзеляжа всё то, что помещалось там, нужно размещать в крыле, увеличивая его в размерах.

Та же история с хвостовым оперением. Нет хвоста, нельзя управлять летательным аппаратом, как раньше, к тому же благодаря длинному фюзеляжу хвостовое оперение находилось дальше центра масс самолёта, что позволяло создавать большие моменты небольшими элементами управления.

Ещё на самой заре авиации, в 1920–1930-х годах, велись разработки самолёта компоновки «летающее крыло». Первыми были военные. Идея создать бомбардировщик, который бы мог перевозить 1000 кг бомб со скоростью 1000 км/ч, да ещё и на расстояние 1000 километров, очень манила авиаконструкторов Германии. И в 1943 году там занялись разработкой такого передового бомбардировщика Horten Ho IX (Gotha Go 229).

Опыт у Хортен уже был, в 1931 году в компании Хортен создали планёр Horten I по схеме летающего крыла и работали в этом направлении постоянно, уверяя, что все, кроме крыла, для самолёта является лишним. Уже в 1943 году состоялся первый полёт крыла с поршневыми двигателями, а в 1944 году – с реактивными. Закончилось все в 1945 году с приходом американской армии. Так в США попал один из самолётов братьев Хортен, и наверняка были изучены все наработки. Сами конструкторы продолжили работу над летающими крыльями уже после войны в Аргентине.

В США также были свои энтузиасты летающего крыла. Это был Джон Нортроп, работающий над идеей летающих крыльев также начиная с 1930-х. Первый летательный аппарат Northrop N-1M (N-9M) поднялся в воздух в 1941 году, задолго до немецкого аналога.

В США, в отличие от Германии, рассчитывали, что бомбардировщик должен будет нести 4,5 тонны бомб на расстояние 16 000 км, ведь американским бомбардировщика для войны в Европе нужно было летать дальше, чем немецким. В 1946 году первый полёт, немного опоздав к войне, совершил перспективный бомбардировщик Northrop YB-35. Через год появились сразу два прототипа с реактивными двигателями: бомбардировщик YB-49 (8 двигателей) и разведчик YB-49A (6 двигателей). Одним из пилотов испытателей B-49 был Глен Эдвардс, в честь которого была названа авиабаза. Пилот погиб именно при испытании этого самолёта.

Работали в «Нортроп» также над истребителями, в результате чего на свет появился XP-79. Пилот в нем должен был лежать, так как больше места для него не было (фюзеляжа-то нет). Но самое интересное, что XP-79B по идее авторов должен был иметь возможность идти на таран и сбивать хвостовое оперение противника, благо своего нет и повредить его нельзя.

Первый серийный тяжёлый самолёт со схемой «летающее крыло» – Northrop B-52 Spirit

 

В 1950-е годы все проекты летающих крыльев были закрыты, управляемость и устойчивость таких самолётов (ввиду отсутствия хвоста) стала главной их проблемой. Ни один из самолётов в серию так и не пошел.

Вспомнили о них только спустя десятки лет, после того как в США начали работать над технологией малой радиолокационной заметности. Конструкция летающего крыла сама по себе является малозаметной. Нет хвостового оперения, нет фюзеляжа, плавные сопряжения элементов, все как нельзя лучше подходит под параметры малой радио локационной заметности.

В 1979 году стартовала программа АТВ. Компания «Нортроп» вернулась к своим крыльям. Вот только теперь самолёт должен был не только летать далеко и нести много, но ещё и быть малозаметным для радаров и летать на малых высотах. В 1989 году самолёт, получивший имя B-2 совершил первый полёт. Испытания проходили на авиабазе Эдвардс. В войска B-2 Spirit поступил в 1997 году, став самым дорогим самолётом в мире. В настоящее время произведён 21 экземпляр. Старую проблему управляемости и устойчивости помогли решить современные системы автоматического управления.

В настоящее время схема «летающее крыло» рассматривается компанией «Боинг» в качестве идеи для создания пассажирского лайнера с феноменальной экономичностью – Boeing X-48. Работают над своим пассажирским вариантом летающего крыла, конечно, и в компании «Нортроп».

Но наибольшей популярностью летающее крыло пользуется у беспилотных летательных аппаратов, для которых экономичность летающего крыла очень кстати, а проблем с размещением пилота нет вообще. Можно сказать, что после B-2 концепция получила второе дыхание именно благодаря БПЛА.

Например, экспериментальный беспилотный летательный аппарат X-45B уже умеет самостоятельно садиться и взлетать с авианосца, а X-47B в 2015 году продемонстрировал возможность дозаправки в воздухе в полностью автоматическом режиме (программа свернута).

Подобные программы существовали либо до сих пор существуют и в других странах: российские Скат (проект закрыт) и ПАК ДА, британский A.W.52 (1940), американские A-12 Avenger II и RQ-3 DarkStar (оба проекта закрыты), европейский перспективный беспилотник Dassault nEUROn, китайский AVIC 601-S, британский Taranis и многие другие стремящиеся использовать преимущества летающего крыла.

В России ОКБ Туполева разрабатывает тяжёлый дальний стратегический бомбардировщик схемы «летающее крыло» со стелс-технологиями, который должен испытываться после 2025 года.

Также разработан опытный образец ударного беспилотника С-70 «Охотник». Испытания проводятся с 2018 года. А 27 сентября 2019 года он совершил совместный полёт с истребителем 5-го поколения Су-57. Планируется ввести в эксплуатацию в 2020 году, а в серийное производство – в 2024-м.

 

Ракетоплан

Ракетный самолёт – летательный аппарат, который использует ракетный двигатель.

Первые практические шаги в этом направлении были сделаны в Германии в конце 1920-х годов. Группа энтузиастов реактивного полёта – М. Валье, Ф. фон Опель, Ф. Зандер и А. Липпиш – решили установить пороховой ракетный двигатель на планёре. Такой тип летательного аппарата получил название «ракетоплан». Для ракетного самолёта выбрали схему «утка». В задней части фюзеляжа установили две пороховые ракеты, которые должны были срабатывать последовательно, одна за другой.

11 июня 1928 года лётчик Ф. Штамер совершил четыре полёта на ракетоплане; дальность третьего, самого удачного, составила около полутора километров. Четвёртое испытание едва не закончилось катастрофой. Вскоре после поджога электрической искрой пороха произошёл взрыв, и планёр загорелся. В момент посадки замкнулись провода электрического запала, изоляция которых сгорела, и воспламенили заряд второй пороховой ракеты. К счастью, новый пожар удалось быстро потушить и пилот не пострадал.

В 1929 году испытания ракетопланов продолжили. 30 сентября фон Опель на новом летательном аппарате, на этот раз с хвостовым оперением на балках за крылом и с батареей из 16 последовательно воспламеняющихся пороховых ракет, совершил полёт, во время которого скорость достигла 160 км/ч.

В конце года немецкий лётчик и авиаконструктор Г. Эспенлауб установил две пороховые ракеты на крыле планёра обычной схемы. Ему удалось осуществить короткий реактивный полёт, но после посадки пилот обнаружил, что вертикальное оперение сильно обгорело.

Из-за кратковременности работы пороховых ракет время полётов измерялось секундами, а взлёт происходил с помощью катапульты или самолёта-буксировщика. Нередко случались взрывы и пожары.

Стало понятно, что ракетный авиатранспорт будет работать только тогда, когда техника станет располагать не кратковременно работающими ракетами, а настоящими ракетными двигателями, работающими на жидком или газообразном веществе.

Под «настоящим ракетным двигателем» подразумевался жидкостный ракетный двигатель (ЖРД), работающий на топливе и окислителе. В нашей стране первым начал заниматься такими двигателями убеждённый сторонник межпланетных полётов инженер Института авиационного моторостроения Фридрих Артурович Цандер.

Сообщения об испытаниях ракетопланов за рубежом привлекли внимание молодого инженера и планериста Сергея Павловича Королёва, одного из активных членов Группы изучения реактивного движения (ГИРД) – созданной в 1931 году при «Осоавиахиме» – организации энтузиастов реактивного полёта.

Постепенно начались работы по применению реактивных двигателей для летательных аппаратов. Ракетопланы имели свои преимущества. Они могут достигать гораздо более высоких скоростей, чем реактивные самолёты аналогичных размеров. Как правило, двигатель у них работает в течение не более нескольких минут, после чего самолёт планирует. Ракетоплан подходит для полётов на очень большой высоте, а также способен развивать гораздо большее ускорение и имеет более короткий разбег.

Изначально (1920–1950-е гг.) ракетопланами назывались самолёты с ракетным (жидкостным или твёрдотопливным) двигателем. С началом космической эпохи (1960-е гг.) название стало применяться, в том числе, и к запускаемым с самолётов-носителей или ракетами-носителями суборбитальным гиперзвуковым самолётам и орбитальным (воздушно-космическим) самолётам-космопланам (космический корабль многоразового использования «Спейс шаттл»; космический корабль многоразового использования «Буран»).

Ныне термин используется ограниченно, его в значительной мере сменили термины «многоразовый транспортный космический корабль/система» (МТКК/МТКС) (в том числе космический «челнок» от английского англ. shuttle) и «авиационно-космическая система» (АКС), в которых вторая ступень-космоплан или вся АКС-космолёт является ракетопланом. Таким образом, ракетоплан – преимущественно многоразовый (возвращаемый) летательный аппарат самолётной аэродинамической схемы, с несущими поверхностями, создающими аэродинамическую подъёмную силу (крыльями или несущим корпусом), который оснащён собственными (бортовыми, не отделяемыми в течение всего полёта) маршевыми (разгонными и/или доразгонными, обеспечивающими полёт с набором и поддержанием высоты) ракетными двигателями, используемыми на активном участке траектории, снижающийся (возвращающийся) и совершающий посадку, в основном, как планёр (при необходимости возможны установка и использование вспомогательных турбореактивных или иных двигателей либо применение парашюта на конечном участке перед приземлением, подобно спускаемым аппаратам космических кораблей однократного использования). В редких случаях (некоторые проекты) ракетоплан мог быть одноразовым, например в проекте планирующего ракетоплана с термоядерной боевой частью, разработанном ОКБ-156 Андрея Туполева. Но по сути дела, здесь уже идёт речь о разновидности крылатой ракеты – планирующей ракете – как одноразовом летательном аппарате.

Bell Х-1 – американский самолёт с ракетным двигателем, разработанный в 1946 году. Первый самолёт, преодолевший звуковой барьер

 

Если дать самое простое определение ракетоплана, то это планёр с бортовыми маршевыми ракетными двигателями, то есть ракетный планёр (ракетопланёр). Краткая форма слова «ракетопланёр» соответственно – «ракетоплан».

Жидкостные реактивные двигатели применялись в многочисленных разработках самолётов в технологически передовых странах начиная с первого ракетно-реактивного самолёта He-176 (Германия).

В 1944 году в Германии создан нереализованный детальный проект Зенгера «Зильберфогель», наиболее технологически революционного ракетоплана – дальнего гиперзвукового бомбардировщика, совершающего суборбитальный полёт у границы атмосферы, используя движение по траектории волны, а не планирующего спуска.

В США в 1950–1960-е годы и позже были созданы запускаемые с самолётов-носителей экспериментальные ракетопланы, в том числе первый в мире гиперзвуковой самолёт – суборбитальный пилотируемый космоплан North American X-15, также Bell X-1, Lockheed D-21, Boeing X-43 и др. Подобные (но не суборбитальные) системы были также во Франции (Ледюк) и других странах.

Ракетопланы-космопланы были вторыми ступенями в первых проектах многоразового транспортного космического корабля X-20 США, «Лапоток», «Спираль», лёгкий космический самолёт в СССР и др., в первых реализованных многоразовых кораблях «Спейс шаттл» США и «Буран» СССР, а также в первом частном суборбитальном космоплане SpaceShipOne и многочисленных нереализованных и продолжающихся проектах многоразовых кораблей и космических станций разных стран и компаний.

 

Космоплан

Вторая ступень авиакосмической системы, выводимый на орбиту не только за счёт собственных двигателей, но и с помощью ракеты-носителя, а также ракетных ступеней-ускорителей либо крылатой 1-й ступенью авиакосмической системы при вертикальном старте или самолётом-разгонщиком либо крылатой 1-й ступенью при горизонтальном старте. В системах с горизонтальным стартом для запуска космопланов используется технология «воздушный старт».

Фактически первым в истории из реализованных космопланов, совершавших суборбитальные пилотируемые космические полёты и на 20 лет единственной авиакосмической системой был гиперзвуковой самолёт-ракетоплан North American X-15 США 1960-х годов. В США 13 его полётов выше 80 км, а в мире 2 из них, в которых была превышена граница космоса в 100 км, признаны суборбитальными пилотируемыми космическими полётами, а их участники – астронавтами.

В 1960-х и позже годах в США и СССР существовали, но не были реализованы, проекты орбитальных самолётов-космопланов. Проекты X-20 Dyna Soar в США и «Лапоток» в СССР предусматривали вертикальный запуск космопланов на обычных ракетах-носителях. В нереализованном проекте СССР «Спираль ОС» космоплан совершал горизонтальный старт с помощью крылатой первой ступени (гиперзвукового самолёта-разгонщика).

В США в 1980–2000-х годах была совершена обширная программа из более 100 полётов первого в истории многоразового корабля «Спейс Шаттл» с орбитальным самолётом-космопланом. Аналогичный, но запускаемый на ракете-носителе космоплан СССР «Буран» совершил только один полёт на орбиту. Ему предшествовали испытательные суборбитальные и орбитальные полёты прототипов космопланов БОР-4 и БОР-5, также запускаемых на ракете-носителе.

Советский орбитальный корабль «Буран»

 

В 1990-х и 2000-х годах существовали, но были отменены до стадии практической реализации проекты ряда многоразовых транспортных авиакосмических систем с космопланами: в России – запускаемый с обычного самолёта ракетоплан-космоплан МАКС, во Франции и Евросоюзе – запускаемый на ракетеносителе космоплан «Гермес», в Японии – запускаемый на ракете-носителе космоплан HOPE (полёт на орбиту совершил его прототип HIMES) и двухступенчатый ASSTS с горизонтальным стартом и посадкой, в Германии – двухступенчатый «Зенгер-2» с горизонтальным стартом и посадкой, в Индии – запускаемый на ракете-носителе космоплан Hyperplane и др.

В начале XXI века в России существовал, но был отменён проект частично-многоразового крылатого космического корабля «Клипер», запускаемого на обычной ракете-носителе.

 

Экспериментальный орбитальный корабль Boeing X-37

 

В США продолжается с полётами на орбиту проект Boeing X-37 экспериментального космоплана, запускаемого на ракете-носителе. Разрабатываются проекты: в Индии – RLV/AVATAR, в Китае – «Шэньлун» и двухступенчатый многоразовый корабль с горизонтальным стартом и посадкой и др.

В начале XXI века начал развиваться частный космический туризм, где возникли и развиваются несколько проектов частных суборбитальных пилотируемых космических кораблей многоразового использования – космопланов. В 2004 году были совершены полёты первого из таких аппаратов испытательного SpaceShipOne компании «Virgin Galactic». Развитием программы стал SpaceShipTwo для штатных полётов. Следующими предполагаются не доходящие до космоса суборбитальные XCOR, LYNX и другие частные аппараты-космопланы.

Ещё одним проектом в данной области является Dream Chaser, многоразовый космический корабль, разрабатываемый американской компанией SpaceDev, подразделением Sierra Nevada Corporation. Корабль предназначен для доставки на низкую околоземную орбиту грузов и экипажей численностью до 7 человек.

Сегодня есть пять подобных аппаратов, которые успешно использовались: X-15, «Спейс Шаттл», «Буран», «Спейс Шип ван» и Boeing X-37.

Космический корабль