Как ВВС США переосмыслили рождественские сани

Каждое Рождество ученые и инженеры вспоминают о проблеме Санты: как облететь весь мир за одну ночь. ВВС США в 2019 году представили концепт Hypersleigh, гиперсаней будущего. Аппарат оснащен скрамджетом, кабинами для экипажа и термозащитой.

Полина ТихоноваАвтор Hi-Tech Mail

В США снова вспомнили о необычном проекте, который когда‑то придумали военно‑воздушные инженеры — о том, как Санта‑Клаус мог бы реально успевать за одну ночь разнести подарки по всему миру и при этом не сгореть в атмосфере. Идея родилась как остроумный ответ на давно задаваемый вопрос: если легенда верна, насколько же быстрыми должны быть его сани?

Ученые давно считают, что классическая версия с оленями и волшебными санями физически невозможна. Чтобы за одну ночь посетить почти 92 млн детей, Санта должен был бы двигаться со скоростью порядка 1 км/сек или 3 млн км/ч — невероятно высокое значение для любого известного транспорта. Такая молниеносная скорость превратила бы традиционный «поезд» в огненную торпеду, которая мгновенно бы воспламенила всех вокруг из‑за сопротивления воздуха.

В 2019 году исследовательская лаборатория ВВС США (AFRL) опубликовала рендер концепта, названного Hypersleigh — гиперсанями. Эта модель внешне больше похожа на экспериментальный летательный аппарат, чем на привычный рождественский транспорт. Треугольный корпус, короткие крылья с загнутыми концами и плоское днище с черной термозащитой, похожей на плитки, которые можно заметить у беспилотников X‑37B. За кабиной расположен отсек для грузов, а под днищем видны выдвижные «лыжи» для посадки.

Главная технологическая загадка — двигатель. Согласно визуализации, гиперсани могли бы получить тягу от скрамджета — прямоточного сверхзвукового воздушно‑реактивного мотора. У такого двигателя нет классических компрессоров и турбин, он всасывает воздух уже при сверхзвуковых скоростях, сжимает его и сжигает топливо прямо в потоках — это позволяет теоретически выходить на гиперзвуковые числа порядка 20 921 км/ч или больше. Но даже такая скорость далека от той, с которой передвигается Санта.

Чтобы скрамджет заработал, аппарату требуется предварительный разгон — возможно с помощью стартовых ускорителей или других моторов, которые потом отбрасываются. В действующих военных программах США уже проводятся испытания подобных двигателей: например, в рамках совместной с DARPA разработки гиперзвукового оружия HAWC уже успешно завершали первые полеты на скоростях более 5 Махов.

Гиперсани служат скорее средним арифметическим между фантазией и инженерной реальностью, чем рабочим средством передвижения. Этот концепт напоминает, что настоящие ракеты и самолеты на пути к гиперзвуку сталкиваются с огромными тепловыми нагрузками и аэродинамическими перегрузами. Для них нужны сложные системы охлаждения и материалы. Именно поэтому даже самые современные гиперзвуковые проекты, над которыми работают Пентагон и союзники, далеки от сверхчеловеческих скоростей — технологии развиваются, но их характеристики пока остаются за рамками того, о чем пишут в легендах и сказках.

Вот так если бы Санта поднялся в воздух не на оленьих упряжках, а на сверхскоростном аппарате, ему пришлось бы столкнуться с теми же вызовами, что стоят перед самыми современными космическими и авиационными инженерами.

Ранее мы писали о том, что Apple показала лучшие новогодние елки.

• США

Поделиться