20 лет разработки, 50 патентов и первый реальный полет. Как Китай решил задачу, над которой бились авиаконструкторы всего мира

Китайские инженеры впервые подтвердили в реальном полете идею аэродинамического управления вектором тяги, над которой работали почти 20 лет. В качестве испытательной платформы использовали скоростной беспилотник: вместо привычных тяжелых и механически сложных приводов, как на современных истребителях, новая схема перенаправляет реактивную струю за счет аэродинамических поверхностей. По замыслу разработчиков, такой сопловой блок получается легче и проще, а потенциально еще и надежнее, при этом заметно повышает маневренность.

О результатах сообщила Нанкинская университетская школа аэронавтики и астронавтики. Команда под руководством профессора Сюй Цзинлэя подняла в воздух беспилотный аппарат, работающий в высоком дозвуковом диапазоне, и испытала на нем аэродинамическое сопло с управлением вектором тяги. Полет прошел на пустынном полигоне на северо-западе Китая, а испытателем стал беспилотник CK300.

Платформа для тестов была довольно требовательной: длина аппарата около 3,6 метра, максимальная взлетная масса примерно 140 килограммов. Он способен подниматься до высоты порядка 13 километров и разгоняться почти до Маха 0,9. По данным университета, это первый случай, когда средний или крупный высокодозвуковой беспилотник летал с аэродинамическим соплом, которое обеспечивает отклонение тяги без традиционной «механики». Сообщается, что новый хвостовой узел дал заметный прирост управляемости и существенно сократил радиус разворота, а все измеренные показатели превзошли ожидания.

Отдельно подчеркивается практичность подхода: для получения полного контроля по вектору тяги инженеры просто заменили сопло, не внося серьезных изменений в сам беспилотник. Это намекает на хорошую совместимость решения и на то, что подобный узел можно относительно легко адаптировать под другие скоростные БПЛА.

Смысл векторного управления тягой в том, что реактивная струя не только «толкает» самолет вперед, но и помогает управлять тангажом, рысканьем и креном. На современных машинах такие системы чаще всего реализованы механически, они хорошо предсказуемы, но тяжелые, насыщены подвижными деталями и не всегда обеспечивают максимально быструю реакцию. Аэродинамический вариант пытается уйти от этих ограничений, «перекраивая» поток без сложных приводов, однако довести идею до устойчивой работы в настоящем полете долгое время было непросто.

По словам разработчиков, команда решила ключевые инженерные задачи, включая отклонение струи на больших углах. За время проекта они получили более 50 патентов и ряд отраслевых наград. В качестве важных вех упоминаются работы 2013 года, когда внутри сопла добавили дополнительный канал, позволяющий перенаправлять тягу без потерь мощности, и испытание 2019 года, когда с этой схемой смог подняться в воздух беспилотник без руля направления.

Если сравнивать с уже применяемыми решениями, новая конструкция, как утверждается, использует примерно вдвое меньше деталей и весит более чем на 20 процентов меньше. Дополнительно заявлены измеримые плюсы по летным характеристикам, включая рост максимальной скорости и увеличение дальности для аппарата, на который устанавливается такое сопло.