ХК «Ленинец»

«Нева»
одноступенчатый воздушно-космический самолет

ГЛА "Нева"

    Исследования тенденций развития и возможностей создания отечественных многоразовых средств выведения (МСВ) проводятся в соответствии с Государственной космической программой в рамках научно-исследовательской и экспериментальной работы «Орел», выполняемой по заказу Российского космического агенства. С 1993 по 1996 работы по теме «Орел» велись в ЦНИИ машиностроения, ЦАГИ им. проф. Н.Е.Жуковского, Исследовательском центре им.М.В.Келдыша, ЦИАМ им.П.И.Баранова и др. Проведенные в ЦНИИМаш параметрические расчеты и сравнительный анализ полностью многоразовых одно- и двухступенчатого носителей с различными двигателями показали, что при снижении сухой массы ЛА примерно на 30% по сравнению со «Спейс шаттлом» или системой «Энергия-Буран» одноступенчатый носитель грузоподъемностью 10-20 т. должен иметь преимущества перед двухступенчатыми той же массы как по затратам на разработку, так и по удельной стоимости выведения.
    Среди выдвинутых проектов одноступенчатых воздушно-космических самолетов (ОВКС) были Ту-2000, МиГ-2000 и модификации крылатого аппарата «Нева» (Холдинговая компания «Ленинец»). Иностранный аналог - NASP (США).
    Гиперзвуковой ЛА (ГЛА) «Нева» разработан на базе концепции «Аякс». Предложения ХК «Ленинец», в отличие от Ту-2000, который считается классическим вариантом ОВКС, содержат 3 оригинальных технических решения.
    Во-первых - применение для теплозащиты на гиперзвуковых скоростях полета в атмосфере пластинчатых химических реакторов, размещенных на внешней стороне корпуса планера. Эти устройства снимают тепло с поверхности за счет эндотермической реакции высокотемпературного каталитического разложения углеводородного горючего, протекающего по зарубашечному пространству. Высвобождающийся при этом водород предлагается подавать в камеру сгорания маршевой двигательной установки, в составе которой в качестве основного элемента используется магнито-плазменный химический двигатель (МПХД). Он является одновременно дополнительным источником электроэнергии на борту ГЛА. Использование «эндотермического» топлива избавляет от необходимости иметь на борту ЛА криогенные (сжиженные) компоненты топлива - кислород и водород.
    Устройство МПХД - вторая отличительная особенность концепции. В его основе - магнитогазодинамические тормоз и ускоритель, которые обеcпечивают эффективное управление газодинамическими процессами в контуре ПВРД. Схема ВКС "Нева"
    Третье отличие - применение управления обтеканием поверхности ГЛА за счет воздействия направленного излучения бортового лазера и внешнего электромагнитного поля летательного аппарата на пограничный слой и скачки уплотнения ударных волн. Если, например, в 10 миллионах нейтральных молекул воздуха присутствует всего один электрон, это существенно снижает силу сопротивления воздушной среды.
    Совокупность таких технических решений, по мнению разработчиков, придает носителю уникальные свойства как в плане энергомассовой эффективности, так и в плане областей его применения.
    Концепция этого принципиально нового гиперзвукового аппарата была выдвинута в конце 80-х гг. Владимиром Львовичем Фрайштадтом, работающим в Санкт-Петербургском Hаучно-исследовательском предприятии гиперзвуковых систем (НИПГС) ХК «Ленинец». Он предложил не защищать аппарат, летящей с огромной скоростью, от тепла, а напротив впускать его внутрь для повышения энергоресурса. Это решало глобальный вопрос охлаждения планера и много других проблем. На основе этой концепции разрабатывается и ГЛА «Аякс», который может служить первой ступенью многоразового носителя.
    Между тем многим отечественным специалистам (ЦАГИ, ЦИАМ, ИЦ им. М.В.Келдыша и др.) представляется достаточно спорной рациональность и эффективность технического исполнения перечисленных предложений. До настоящего времени ни одно из них не получило общепризнанного подтверждения. Финансовая поддержка проекта со стороны государства также отсутствует. В результате создание носителя типа «Нева» в обозримом будущем представляется маловероятным.

Описание
Конструкция НИПГС ХК «Ленинец»
Обозначение «Нева»
Тип одноступенчатый воздушно-космический самолет
Геометрические и массовые характеристики
Площадь в плане, кв.м  520
Максимальная взлетная масса, кг 364000
Масса снаряженного ГЛА, т 70
Масса топлива, т 291
Масса подвесных топливных баков, т 37
Масса ПН, выводимой на орбиту (высота орбиты до 250 км, наклон - произвольный), т 3
Силовая установка
Двигатели ТРД МПХД ЖРД
Тяга двигателей, тс 4х45 4х25 4х20
Исходный энергоноситель керосин + вода
Топливо водородосодержащая смесь
Летные данные (расчетные)
Максимальная скорость полета на высоте 100 км, м/с 7500

Источники информации:

  1. Многоразовые одноступенчатые средства выведения / Вестник Авиации и космонавтики 4/98 /
  2. Some trends in improving hipersonic vehicles aerodynamics and propulsion / Home page for Valeri Golovitchev /
  3. Московский авиационно-космический салон / О.В.Барсуков, А.Г. Деканев, П.И.Качур, Л.Р.Милованова, Е.К.Никитин, Н.Н.Новичков, А.С.Скорев, А.Г.Соколов, Л.Б.Трубецкая; под ред. Н.Н.Новичкова, 1995 /