Так же, как и во времена Первой мировой войны, над Украиной летают лёгкие винтомоторные самолёты, на которых пилоты с ручными пулемётами охотятся на российские «Герани». С той же целью по степям Украины носятся «пулемётные тачанки» – автомобили с пулемётами на станках (в том числе и с пулемётами Максима, которые реально могли застать времена Первой мировой), на ЛБС появились бронированные монстры, отчасти напоминающие «коробки на гусеницах», ползающие по полям сражений на Западном фронте в те времена.
Теперь, похоже, что пришло время вспомнить ещё одну технологию, получившую распространение во времена Второй мировой войны – пульсирующие воздушно-реактивные двигатели (ПуВРД). Именно такие двигатели устанавливались на немецкие крылатые ракеты (КР) ФАУ-1, хотя, может, их правильнее называть беспилотными летательными аппаратами (БПЛА) - камикадзе?
Крылатая ракета ФАУ-1 была создана в нацистской Германии в 1942 году и применялась для обстрелов Великобритании. В те времена было невозможно создать систему наведения, обеспечивающую достаточно высокую точность для того, чтобы КР ФАУ-1 была эффективна – фактически ФАУ-1 имела смысл только при условии оснащения её ядерной боевой частью (ЯБЧ), но у нацистов ЯБЧ не было, да и первые американские ядерные бомбы были такого размера, что в ФАУ-1 никак бы не поместились.
Так что по сути производство ФАУ-1 было со стороны Германии напрасной тратой времени и ресурсов. Однако куда больший интерес ФАУ-1 представляла с точки зрения развития технологий, послужив в дальнейшем основой для создания куда более совершенных американских и советских ракет.
В качестве двигателя в КР ФАУ-1 использовался ПуВРД. Его основным отличием от других типов реактивных двигателей является практически полное отсутствие движущихся частей. Точнее, реактивный двигатель может быть ещё проще – просто камера сгорания и сопло оптимальной формы, но тогда в баках носителя должно быть не только топливо, но и окислитель, как это реализовано в баллистических ракетах (правда, в жидкостных реактивных двигателях есть ещё турбонасосы или система вытеснения), реактивных снарядах и других подобных конструкциях, а это сразу приводит к потере дальности или увеличению размеров и стоимости.
На «оборотной стороне медали» находятся турбореактивные двигатели (ТРД) различного типа, потребляющие атмосферный кислород, в том числе и максимально экономичные двухконтурные ТРД, однако в ТРД используется турбина – технически сложное и дорогое в изготовлении изделие, поэтому ТРД в основном применяется в многоразовых летательных аппаратах (ЛА), хотя и в крылатых ракетах большой дальности их также практикуют, но и стоят эти КР совсем недёшево.
сравнение сложности конструкции ПуВРД и ТРД
Существуют ещё и прямоточные воздушно-реактивные двигатели (ПВРД), в которых турбина отсутствует, но они функционируют только на скоростях от 0,5 М (Мах – скорость звука), то есть вначале ЛА с ПВРД надо как-то до рабочей скорости разогнать, кроме того, чем выше скорость, тем сложнее становится ЛА, например, из-за необходимости создания прочного корпуса, и конструкция ПВРД, способных выдержать тепловые и механические нагрузки, так что ПВРД пока применяют только в «одноразовых», но очень дорогих ЛА, таких как крылатые и противокорабельные ракеты.
ПуВРД от Wave Engine Corporation
Недавно американская компания Wave Engine Corporation (WAVE) объявила о начале поставок оборонному подрядчику новых ПуВРД J-1 для БПЛА массой до 90 килограмм. По сути компания WAVE планирует реинкарнировать тематику ПуВРД на новом технологическом уровне.
Ранее, в марте этого года компания WAVE показала дистанционный запуск ПуВРД в составе БПЛА Scitor-D массой порядка 50 килограмм, способного нести полезную нагрузку массой до десяти килограмм и развивать скорость порядка 370 километров в час.
Установленный на БПЛА Scitor-D ПуВРД J-1 массой 8,2 килограмма создаёт тягу до 245 Н и способен работать на таких типах жидкого топлива, как бензин, керосин или биоэтанол E85. Заказ БПЛА Scitor-D у компании WAVE осуществляет неназванный подрядчик, не исключено, что в ближайшей перспективе российским силам противовоздушной обороны (ПВО) предстоит противостоять указанным БПЛА Scitor-D в зоне проведения российской специальной военной операции (СВО) на Украине.
В настоящее время в компании WAVE разрабатывают ПуВРД K-1 с тягой до 979 Н, предназначенный для БПЛА массой до 454 кг.Впрочем, американская компания WAVE не единственная, в России существуют аналогичные проекты, причём, похоже, что они уже давно обогнали то, что недавно было создано в США.
ПуВРД от АО «Эникс»
В Республике Татарстан, в городе Казань есть такая компания – АО «Эникс». Данная фирма занимается производством БПЛА, а также воздушных мишеней различного типа, в том числе и воздушных мишеней, оснащённых ПуВРД.
Судя по всему, АО «Эникс» занимается ПуВРД значительно дольше, нежели американская компания Wave Engine Corporation, правда, не делает из этого особого шума – что ж, американцы всегда умели играть в маркетинг лучше нас.
По факту характеристики ПуВРД от АО «Эникс», исходя из открытых данных, сопоставимы с теми, что предлагает Wave Engine Corporation. Например, воздушная мишень Е95М с ПуВРД М135 с взлётной массой 70 килограмм способна развивать скорость до 400 километров в час, поднимаясь на высоту до 3 000 метров. А воздушная мишень Е17МП с взлётной массой 80 килограмм развивает скорость до 320 километров в час, поднимаясь на высоту до 3 000 метров.
Кроме того, ПуВРД, судя по всему, получают сейчас второе дыхание, так что потенциально их характеристики ещё могут быть улучшены, при сохранении достаточно низкой стоимости по сравнению с другими типами авиационных двигателей – из-за отсутствия сложных движущихся деталей, вопрос лишь в оптимизации рабочего цикла.
Потенциально это направление может быть очень востребовано, поскольку сейчас жизненно важно максимально увеличить тактико-технические характеристики БПЛА-камикадзе, так что у ПуВРД вполне имеется шанс вернуться на сцену.
По открытым данным, ПуВРД значительно дешевле в производстве, чем газотурбинный и даже поршневой ДВС, хотя по экономичности он уступает и тому и другому. Однако здесь вопрос лежит в плоскости практического применения – для одноразовых ЛА это не так критично.
Если условный БПЛА-камикадзе типа «Герань-2» с поршневым двигателем будет иметь дальность полёта порядка 1 500 километров и скорость полёта порядка 150 километров в час, а сопоставимый БПЛА-камикадзе, оборудованный ПуВРД, будет иметь скорость полёта порядка 350–400 километров час, при дальности полёта порядка 500 километров, то он более чем имеет право на существование, поскольку поражение таких БПЛА из стрелкового оружия и малокалиберных скорострельных автоматических пушек будет куда сложнее, а с помощью FPV-дронов вообще вряд ли возможно.
Потенциально ПуВРД может быть применён на серийно выпускаемых БПЛА-камикадзе, например, таких, как «Герань-2».
Или же может быть разработан абсолютно новый БПЛА-камикадзе, например, выполненный по схеме «летающее крыло». Это позволит, как увеличить запас топлива в фюзеляже БПЛА, а значит и дальность его полёта, так и снизить заметность в радиолокационном диапазоне длин волн.
Потенциально возможно частично экранировать и тепловую сигнатуру ПуВРД – снизу корпусом «летающего крыла», а с боков некими экранами – резких манёвров по курсу от таких БПЛА не требуется, а может, и просто внешним цилиндрическим экраном из асбестоподобного материала.
Думается, ни для кого не секрет, что у России имеются определённые проблемы с производством маломощных и высокоэкономичных двигателей для малой авиации, БПЛА, в том числе и для БПЛА-камикадзе. В тех же «Геранях», судя по открытым данным, стоят китайские или иранские клоны немецкого поршневого ДВС Limbach L550E). Возможно, что простой для производства ПуВРД позволит импортозаместить зарубежные двигатели, по крайней мере, на некоторых БПЛА-камикадзе – на значительной части.
