Популярное американское издание Popular Science составило рейтинг десяти самых выдающихся аэрокосмических инноваций. И это не просто высокотехнологичные устройства, а демонстрация на практике совершенно новых принципов в авиации и космосе, которые могут использоваться уже в ближайшем будущем.
1. Световой парус от некоммерческой организации «Планетарное сообщество».
Космический корабль LightSail 2 развернул паруса в 21:00 по Минскому времени 23 июля 2019 года. Стоимость проекта — $1,8 млн., эта сумма собрана за счет членских взносов и частных инвестиций.
Сами паруса представляют из себя систему из четырех треугольных частей, образующих квадрат площадью 32 кв.м. Материал полотна — майлар. Устройство использует импульсы фотонов, отталкиваясь от них подобно ветровому парусу.
Попытки запустить светопарусный космический аппарат начались в 2005 году. Первый запуск «Космос-1» на орбиту был неудачным в следствии самопроизвольного прекращения работы первой ступени носителя «Волна». В результате поломки ракета упала в океан не добравшись до орбиты. Другой проект «NanoSail-D» также не достиг орбиты из-за поломки ракеты-носителя «Falcon 1», а его копия «NanoSail-D-2» смогла развернуть парус в начале 2011 года.
Солнечный парус пока не обладает достаточной тягой для значительных перелетов, однако уже высказываются идеи как его использовать. Например в комплексе с реактивным двигателем или направлять в парус лазерный луч, придавая ему контролируемое ускорение.
2. LauncherOne от Virgin Orbit.
Идея запуска спутника с самолета не нова. За возрождение этого метода взялись инженеры Virgin Orbit. В роли стартовой площадки используется модифицированный Boeing 747-400. Ожидается, что ракета носитель сможет в перспективе доставлять на околоземную орбиту до 300 кг полезного груза.
В ноябре прошлого года был проведен тестовый полуторачасовой полет самолета с макетом ракеты под левым крылом, где были определены данные по аэродинамике, управляемости и нагрузке на самолет-носитель. В этом году 10 июля компания провела испытания, в котором была протестирована и сама ракета. LauncherOne заправили вместо топлива водой. На высоте 10 700 метров над полигоном базы ВВС Эдвардс ракета штатно отделилась. «Весь полет прошел невероятно хорошо. Отделение было чрезвычайно плавным, ракета очень хорошо отошла» — заявила Келли Латимер, главный летчик–испытатель Virgin Orbit после завершения полета. Во время отделения самолет вел себя так же, как и в тестах, отметила она. «Это был лучший вид испытательного полета с точки зрения летчика–испытателя — без происшествий».
Параллельно были проведены испытания на полную тягу первой и второй ступени LauncherOne. Где компания также объявила об отличных результатах.
3. GPS III (Global Positioning System/Cистема глобального позиционирования) от Lockheed Martin Corp.
Программа с таким названием появилась в 2000 году. По сути является системой навигации для первого этапа эволюции спутников GPS третьего поколения.
Первоначально аппаратам стали доступны генерация в восемь раз более мощного сигнала и высокой помехозащищенности, срок службы составит 15 лет, что на 25% дольше аппаратов предыдущего поколения. Позиционирование будет точнее в три раза. Обновлена система поиска и спасения, лазерные отражатели и цифровое оборудование класса SV+.
Также спутнику добавили новые сигналы: Гражданский навигационный сигнал L2 (L2C), шифрованный военный сигнал M-code, сигнал безопасности (L5), гражданский сигнал L1C.
Программа включает себя не менее 12 спутников и наземные системы контроля. Также предусмотрена совместимость с предыдущими поколениями группировок и дальнейшее развитие технологий на базе GPS III.
На сегодняшний день два аппарата уже выведены на орбиту. По плану первый спутник должен был быть отправлен еще в 2014 году, однако по ряду обстоятельств это случилось лишь в декабре 2018 года. Второй — в августе прошлого года.
4. Сверхточные атомные часы для исследования дальнего космоса от NASA «Deep Space Atomic Clock»
Это система была запущена на орбиту 25 июня, а 23 августа часы уже были активированы. Уникальный аппарат разработали в специальной лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене. Специалистом удалось создать хронометр для расчета траекторий передвижения космических аппаратов, который имел габариты и вес, позволяющие поместить его на борт. Deep Space Atomic Clock имеет погрешность в 1 секунду на 10 миллионов лет (!), что в 50 раз точнее используемых часов в GPS-спутниках. Причем размеры часов сравнимы с двухкамерным холодильником. Находясь на земле, обмен данными с ними сможет составлять до нескольких часов.
С технологией нового хронометра спутник сможет рассчитывать самостоятельно свою траекторию и не ждать команд с земли, что позволит, в конечном счете, перемещаться намного дальше.
5. Chang’e 4 от Китайского национального космического управления.
Впервые в истории китайским специалистам удалось посадить на обратной стороне Луны космический аппарат. Произошло это 3 января. Ранее были попытки у NASA в 1962 и 2013 годах, которые закончились аварией. Chang’e совершил мягкую посадку на одном из менее изученных участках длиной почти в 2 тыс. км и глубиной до 10 км единственного естественного спутника. Цель программы — анализа геологических проб и проведения эксперемента по созданию на Луне микроэкосистемы с горчицы, картофеля и яйцами шелкопряда.
6. X-59 Quest от Lockheed Martin и NASA
Не так давно россияне озвучили свои планы по возроджению сверхзвуковой пассажирской авиации. В то же время американские специалисты их NASA и Lockheed Martin совместно также ведут масштабную работу по реализации своего гражданского сверхзвукового лайнера, причем в отличии от российского американский самолет создается с «нуля».
X-59 QueSST создается как «бесшумный» сверхзвуковой самолет («SST» аналогично нашему «ТСС», демонстроция безвучия). Конструкция его планера должна значительно снизить уровень звукового удара при переходе на сверхзвук. Создание и успешное испытание модели этого планера и позволило проекту попасть в топ мировых достижений в авиации и космической сфере. Акустический удар образуется при столкновении основных звуковых волн с носовой частью и частью хвостового оперения при сверхзвуковой скорости, уникальная конструкция фюзеляжа позволила избежать этого эффекта.
На данный момент идет изготовление опытных частей самолета и предварительное их тестирование на других воздушных судах.
Первый полет X-59 Quest запланирован уже в 2021 году.
7. T-7A Red Hawk от Boeing и Saab.
В рейтинг также попал совместный продукт корпорации Boeing и шведского авиастроителя Saab.
«Красный ястреб» — учебно тренировочный самолет, предназначенный для обучения летного состава на истребители поколения «4+» и выше. Первый образец был представлен в 2016 году под индексом BTX-1 и в конце этого же года совершил первый полет. После удачных испытаний прототипа был построен еще один BTX-2.
На конкурсе по поставке на вооружение в ВВС США T-7A одержал победу в качестве замены Northrop T-38 Talon и как следствие получил контракт на завершение программы разработки $810 млн (Еngineering and Manufacturing Development.). Она предусматривает изготовление пяти опытных образцов и семи тренажеров в срок до 2023 года.
Контракт на поставку военным также подписан: 351 машина общей стоимостью $9,2 млрд. Строительство будет организовано на предприятии Saab в в Вест-Лафайетт штат Индиана (завод в настоящий момент строится). Там будут изготавливаться фюзеляжи и остальные элементы планера, и на «боинговских» мощностях в Сент-Луисе — все остальное.
Оперативная готовность первой эскадрильи назначена на конец 2024 года.
К слову Красный хвост самолета символизирует память в честь летчиков из Таскиги 99 истребительной эскадрильи, которая стала первой афроамериканской эскадрильей ВВС США. Именно они выполняли боевые задачи на самолете Curtiss P-40 Warhawk в похожей ливрее.
8. Грузовой дрон APT 70 от Bell
Концерн по производству вертолетной техники Bell успешно испытал беспилотный грузовой комплекс APT 70. И попал в данный рейтинг потому, что изделие не просто грузовой беспилотный квадрокоптер. Конструктивно он является бипланом с четырьмя фюзеляжами, электромоторами и винтами. Аппарат имеет два режима полета:горизонтальный и вертикальный. После набора высоты дрон поворачивается на 90 градусов и продолжает движение «по-самолетному» на расстояние до 1930 км с грузом до 32 кг. Такой двухрежимный принцип позволяет увеличить скорость и дальность перелета, благодаря высокой эффективности расходования электроэнергии. В 2019 году первые летные испытания признаны полностью успешными. APT 70 являются полностью автономным. В 2020 году NASA планирует использовать аппарат от Bell в программе интеграции беспилотной авиации в общее воздушное пространство. Дрон планируется использовать в гражданском секторе и для военных целей.
9. Mars Helicopter Scout от NASA
Инженеры американского космического агентства разработали летательный аппарат вертолетного типа с соосной схемой. Однако, летать этот вертолет будет в атмосфере Марса, плотность которой составляет 1% от земной, соответственно вращение лопастей предусмотрено на скорости 3000 оборотов в минуту, что в 10 раз быстрее «земного» вертолета. Вес аппарата составляет всего 1,8 кг. Работу над «Скаутом» начали в 2013 году, и поистине апогеем станет его участие в миссии «Марс-2020», которая запланирована на июль этого года. Работать вертолет будет в связке с новым ровером для изучения красной планеты. Основная задача инженеров понять перспективу использования летательных аппаратов на других планетах.
10. SB>1 Defiant от Sikorsky и Boeing
Соосный вертолет совместной разработки призван совершить переворот в отношении к вертолетной авиации, исключив главный минус — недостаточную скорость. Это планируется достигнуть благодаря наличию толкающего винта в задней части фюзеляжа аппарата. Таким образом, завленные характеристики вертолета впечатляют: скорость — 450 км/ч и бевой радиус 500 с лишним километров. Вертолет разработан не «с нуля», его предшественником надо считать соосный Sikorsky S-97 Raider. В переспективе аппарат должен заменить и UH-60 Black Hawk. Первый полет состоялся в марте 2019, правда толкающий винт в этом мероприятии задействован не был.
Если заметили ошибку в тексте, нажмите комбинацию Shift + Enter или по ссылке Отправить, что бы нас проинформировать.
