Визуализация экспериментального X-70 Fractal, опубликованная 4 ноября 2026 года. Сгенерированное изображение: NASA.У исследовательского самолёта бывает необычная задача — по-разному отвечать на одно и то же движение ручки управления. Для испытателя такая изменчивость полезна, если он точно знает, какие настройки поменялись и как прекратить эксперимент. Возможность быстро переходить между исследовательскими задачами NASA выделяет в проекте X-70 Fractal.
Агентство представило X-70 4 ноября 2026 года на саммите UP.Summit в Космическом центре имени Кеннеди во Флориде. Самолёт заявлен пилотируемым; кто его строит, идёт ли речь о новом планере или переделке серийной машины и как именно устроена перенастройка — в релизе не уточняется. Первый вылет под эгидой агентства ожидается в течение двух лет после объявления. Что даёт такая лаборатория, видно по прежним машинам.Заявленные характеристики: взлётная масса около 4,5 т, масса аппаратуры — до 907 кг (примерно пятая часть взлётной массы), крейсерская скорость М=0,75 — три четверти местной скорости звука, высота полёта — до 13,7 км, дальность — свыше 1,5 тысячи морских миль, или около 2,8 тысячи километров. Для сравнения: максимальная взлётная масса небольшого делового Citation M2 Gen3, по данным производителя, — 4,85 т.Две перестройкиNASA заявляет две возможности: перенастраивать управление и быстро менять аппаратуру внутри самолёта и снаружи.Один прибор только записывает давление, а экспериментальная система управления вмешивается в движение самолёта. Когда ставят такую систему, проверяют, какие команды получат исполнительные механизмы и как машина на них ответит. Возможность менять аппаратуру ещё не означает, что можно перенастраивать управление.Два вида перенастройки летающей лаборатории. Авторская схема по сообщению NASA от 4 ноября 2026 года.Между ручкой и рулёмВ цифровой системе управления отклонение ручки превращается в электрический сигнал. Вычислитель сопоставляет команду пилота с показаниями датчиков и определяет, как должны двигаться рули. Совокупность правил, по которым он это делает, называют законом управления. Меняя правила, можно перестраивать реакцию самолёта, сохраняя его крыло, двигатель и кабину.Для летающего имитатора перенастройка управления служит конкретной задаче: воспроизвести поведение другой машины. Программа может изменить отклик имитатора на команду, но не придаст крылу другую прочность и не увеличит тягу двигателя. Чтобы воспроизвести рассчитанное движение, рули должны отклониться на нужный угол, а приводы — сработать достаточно быстро.Чувствительность определяет, насколько сильно самолёт отвечает на заданное движение ручки. Однако испытатель оценивает также запаздывание, затухание колебаний и усилия, которые требуются от человека. Система, позволяющая точно удерживать строй в одном режиме, может оказаться неудобной в другом. Компьютер получает возможность помогать пилоту, но качество этой помощи приходится доказывать в совместной работе человека и машины.Серийный самолёт для таких опытов вполне годится — это показала программа F-8. 25 мая 1972 года Гэри Крайер поднял в воздух переоборудованный F-8C с цифровой электродистанционной системой управления. В её основе использовали вычислительную технику программы Apollo. Привычные механические связи между органами управления пилота и поверхностями заменили передачей электрических сигналов; сами поверхности по-прежнему перемещали приводы. Знакомый планер позволял сосредоточиться на управлении и его резервировании.Летающая лаборатория F-8C NASA 802, использовавшаяся для отработки цифрового управления. Фото: NASA.Когда помощь начинает мешатьВ книге NASA «Computers Take Flight» описан один из полётов Крайера в 1972 году. При проверке настроек усиления самолёт хорошо справлялся с возмущениями, но при полёте строем возникли колебания по крену с участием пилота. При разгоне управление оказалось чрезмерно чувствительным, и лётчик снизил скорость. В последующих испытаниях специалисты изучали задержку между движением ручки и реакцией самолёта.Здесь обнаруживается неприятная особенность управления с обратной связью. Пилот видит отклонение и исправляет его; самолёт отвечает с некоторой задержкой, а человек за это время может добавить ещё одну команду. Вместо ожидаемого успокоения получается раскачивание. Поэтому в полёте оценивают всю цепочку: датчики, программу, приводы, самолёт и пилота.На F-8 первоначальную цифровую систему страховала аналоговая резервная. Позднее испытывали тройное резервирование цифровых вычислителей, обнаружение неисправностей и отключение отказавших элементов. Эти работы описаны в докладе NASA «Лётный опыт применения цифровой электродистанционной системы управления, сохраняющей работоспособность при отказе» (AIAA 77-1507, 1977 год). Там же рассмотрены эксперименты по управлению закрылками. Чтобы безопасно испытывать новые варианты управления, требовалось лучше распознавать неполадки.Как перенастраивают VISTAБолее поздний пример — летающая лаборатория VISTA, созданная на базе двухместного F-16D и получившая обозначение X-62A. По описанию ВВС США, её система позволяет воспроизводить характеристики управляемости других самолётов. В той же машине предусмотрена возможность испытывать автономные алгоритмы. Обе функции могут работать совместно.В сообщении Исследовательской лаборатории ВВС 2022 года объяснялся и способ ограничить риск. За экспериментом наблюдает страхующий пилот, способный его отключить; при выходе за установленные границы предусмотрено автоматическое отключение системы имитации.Кристофер Коттинг, руководивший исследованиями в Школе лётчиков-испытателей ВВС, пояснял: внедрение новой системы на VISTA может занимать несколько месяцев. После её интеграции поправки по результатам дневного вылета можно внести за одну ночь.VISTA показывает, как на одном носителе меняют законы управления. В описанной программе эти опыты служат работе над будущими военными беспилотными аппаратами. Конкретная программа военных исследований на X-70 в анонсе NASA не обозначена.Как Ту-154 учился снижаться за «Буран»В СССР летающий имитатор использовали при подготовке «Бурана». В докладе А. А. Комова «Самолёт Ту-154 и программа “Буран”» на Циолковских чтениях 2018 года описана работа Ту-154ЛЛ. Полёты лаборатории на базе Ту-154Б начались в 1980 году, в них участвовала группа испытателей Игоря Волка. Задача состояла в отработке управления и захода на посадку орбитального корабля.Для неё пришлось менять и условия полёта. Пассажирский самолёт обладал более высоким аэродинамическим качеством, чем требовалось для имитации крутого снижения «Бурана». На исследуемом участке выпускали шасси и интерцепторы — поверхности, увеличивающие сопротивление и уменьшающие подъёмную силу; использовали также реверс тяги. Так лабораторию заставляли двигаться по нужной траектории, на которой проверяли работу управления.Испытания развивали постепенно: после снижения выводили самолёт в горизонтальный полёт, а по мере накопления опыта уменьшали высоту вывода. Наземный центр сопровождал полёты в реальном времени.Ту-154ЛЛ тоже служил испытаниям управления на заданной траектории. Узкая специализация здесь была полезна: носитель подгоняли под определённый этап посадки, чтобы проверить аппаратуру и действия экипажа до испытаний самого корабля. В замысле X-70 к этому добавляется быстрый переход от одного опыта к следующему.Что стоит за быстрой заменойПомимо перенастройки управления, для Fractal заявлена быстрая смена аппаратуры. У NASA уже был подходящий опыт: на F-15B применяли подвесные испытательные устройства, в том числе со съёмными стойками для аппаратуры.В опыте CCIE, начатом на F-15B в 2011 году, под фюзеляжем самолёта на подвесной испытательной установке размещали отдельный экспериментальный воздухозаборник. Внутри него находилось центральное тело — деталь, которая направляет и сжимает поток воздуха. Исследователи поочерёдно устанавливали два сменных варианта этой детали: гладкий и с продольными каналами. По отчёту NASA/TM-2014-218376, в ходе опыта измерили характеристики потока и сопоставили результаты для экспериментальной и стандартной конфигураций.Заявленная для X-70 быстрая смена аппаратуры требует подготовки: для сменного комплекта нужно найти место, подвести электричество и обеспечить отвод тепла. Его массу и положение сверяют с допустимыми пределами, а для наружного устройства проверяют ещё и обтекание. Заранее известные ограничения по размещению и подключению помогают готовить замену по освоенной процедуре; после установки проверяют, готов ли самолёт к полёту.Испытателям нужны записи конфигурации, команд и реакций самолёта, чтобы сопоставлять вылеты. Если вместе с программой поменять датчик и настройку привода, причину изменившегося поведения будет труднее установить.Время для следующего опытаПодготовку опытов на Fractal можно будет оценивать по двум срокам: сколько занимает первоначальное внедрение системы и сколько — подготовка следующего опыта после её изменения. При смене аппаратуры считают весь путь от снятия прежнего комплекта до готовности самолёта к вылету, включая наземные проверки.Ночной срок VISTA относится к программной правке уже установленной системы; время замены аппаратуры он не характеризует.Исправный самолёт, которому нечего исследовать, — сомнительный итог для летающей лаборатории. Fractal нужен NASA ровно за этим: чтобы подготовка одного опыта не задерживала следующий вылет.
Расчёт стоимости отправки груза
