Сейчас любая страна стремится попробовать себя в создании гиперзвуковых летательных аппаратов. Военные эксперты говорят, что это оружие может свести на нет все современные системы ПРО. Чтобы овладеть этой новой технологической высотой, США, Россия и другие страны активно проводят исследования и испытания гиперзвукового вооружения: HTV-2 и X-51A в США, ГЭЛА и летательный аппарат 4202 в России. Однако многие не догадываются, что все эти виды оружия, основанные на новых идеях на самом деле результат смелой задумки известного китайского ученого Цянь Сюэсэня!
У гиперзвуковых летательных аппаратов есть четыре отличительные черты: они управляемы на протяжение всего полета, их траектория пролегает в ближнем космосе, в них используется аэродинамическая схема летательного аппарата, число М их полета больше пяти.
Многие считают, что гиперзвуковые летательные аппараты — оружие, появившееся буквально недавно, на самом же деле его история началась намного раньше. В 1883 году австрийский ученый Эйген Зенгер разработал проект бомбардировщика с глобальным охватом на основе ракетоплана, передвигающегося в ближайшем космосе. Конструкция имела плоскую нижнюю часть и приводилась в движение 100-тонным ракетным ускорителем, который направлял ее по определенному вектору скорости в космос. На границе между космосом и атмосферой, под действием силы тяжести и аэродинамической подъемной силы аппарат, подобно камешку, пущенному по воде, начинал межконтинентальный перелет, преодолевая системы ПРО. Эта траектория полета гиперзвукового летательного аппарата получила название траектории Зенгера.
Однако передвижение летательного аппарата между атмосферой и космосом подобно пущенному по воде камешку была лишь продуктом воображения Зенгера, не имевшим практического применения. Стремительный прорыв в гиперзвуковых технологиях, который смог перевести их из теоретических соображений к практике, сделал китайский ученый Цянь Сюэсэнь.
Китайский ученый, специализирующийся на системах управления ракет и кибернетике, придумал более научную и легко достижимую на практике траекторию — «траекторию Цянь Сюэсэня». Ракетный ускоритель должен был вытолкнуть летательной аппарат в атмосферу, а затем под силой тяжести вернуть его в ближний космос. Таким образом управление осуществлялось при помощи «выталкивающей силы ударной волны», создаваемой поверхностью крыла, благодаря чему аппарат парил в ближнем космосе. Практически во всех гиперзвуковых летательных аппаратах, создаваемых в США и России, применяется «траектория Цянь Сюэсэня».
В США, например, проект «Х» начали осуществлять в 40-х годах прошлого века, а в 1947 году был создан летательный аппарат Х-2, с числом М полета, равным трем, аппаратов этой модели позже было создано более 30 штук. Появление аппаратов Х-15 и Х-20 стало знаменательным историческим моментом. Х-15 доставлялся на большую высоту бомбардировщиком В-52 и отпускался, после чего ракетный двигатель XLR-99 развивал скорость до числа М, превышающего шесть. Из-за замены двигателя на прямоточный воздушно-реактивный, аппарат мог достигать невиданное в мире число М, равное 6,72 на высоте 108 км. Х-20 доставлялся в ближний космос ракетным ускорителем, после чего от него избавлялся и парил, используя поверхность крыла.
Стремясь не отставать от конкурентов, СССР использовал свое техническое преимущество в области гиперзвуковых прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ГПВРД) при создании проектов «Холод» и «Игла». В проекте «Холод» ракета доставляла гиперзвуковой летательный аппарат на установленную высоту, не выходя при этом за пределы атмосферы, после чего аппарат начинал движение при помощи гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Гиперзвуковой летательный аппарат «Игла» сначала выносился в космос, а затем возвращался в атмосферу и переходил в режим планирования. Когда аппарат приближался к цели на определенное расстояние, ГПВРД осуществлял последний рывок на высоте.
В XXI веке США и Россия сформировали два отдельных пути развития гиперзвуковых технологий. Один из них основывался на американской технологии ускорения и парения гиперзвукового летательного аппарата. Обычно такой аппарат запускался при помощи ракеты, после чего возвращался в атмосферу и парил. По данной технологии запускаются американские HTV-1 и HTV-2, а также российский летательный аппарат 4202. Второе ответвление сложилось в Советском Союзе, движение аппарата осуществлялось за счет тяги гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Обычно аппарат запускался с бомбардировщика или корабля. К такому типу относятся американский X-51A, российский летательный аппарат ГЭЛА и гиперзвуковая крылатая ракета Х-90.
