V zadnjem času vsak dan na hipersoundu naletite na sporočila: "Bojne glave projektilov manevrirajo, letijo na hiperzvoku in na medcelinskem dosegu …" In tako naprej in tako naprej.
Pred očmi navadnega človeka na ulici se takoj pojavi fantastična slika - hipersonična letala vzletijo in udarijo s svojimi projektili, spet na hiperzvočne, medcelinske cilje … Tako letala sama kot njihove rakete scramjet so nevidne in jih ne prestrežejo.
Je res tako? Pa poglejmo
Članek je spet naletel "Hiperzvočni, direktni tok, muhe" v "Tehnologija - mladina" iz leta 1991.
Članek pravi: "Motor scramjet ali, kot pravijo," hipersonični direktni tok ", bo omogočil letenje iz Moskve v New York v 2-3 urah, zapustil krilati stroj iz ozračja v vesolje. Letalsko vesoljsko letalo ne bo potrebovalo potisnega letala, tako kot pri Zengerju, ali lansirnega vozila, kot pri shuttle in Buran, - dostava tovora na orbito bo stala skoraj desetkrat ceneje. " Članek sta napisala raziskovalca pri CIAM -u Yuri SHIKHMAN in Vyacheslav SEMENOV.
Oboje sem seveda dobro poznal, saj sem z njimi sodeloval pri številnih delih na temo zavoda. Vključno s temo scramjet. Čeprav moj del dela ni spadal med glavne in glavne, je bil vseeno potreben in pomemben. Pri tem delu sem bil vključen leta 84. kot mlad specialist in mlajši raziskovalec. Takrat je bil Ruvim Isaevich Kurziner še vedno vodja pri vseh delih na temo "Hlad" na CIAM -u.
Izkušen scramjet motor na temo "Hlad" ali produkt 057 v okviru hipersoničnega letečega laboratorija (HLL) je bil raziskovalni objekt, katerega glavna naloga je bila dokazati možnost zgorevanja mešanice goriva in zraka pri nadzvočna hitrost odtoka delovne tekočine v krogu zgorevalne komore. Na tleh ni bilo mogoče simulirati vseh načinov zgorevanja, zato je bilo odločeno, da se takšen problem razišče v resničnih letalskih pogojih.
Kot nosilec, pospeševalnik in simulacijski način letenja je bila za študijo uporabljena protiletalska raketa 5V28 kompleksa S-200В (SA-5). Namesto glavnega dela, ki je bil GLL priklopljen z motorjem scramjet s posodo za gorivo ter sistemi za nadzor in vzdrževanje.
Prvi polet GLL -ja s scramjetom je bil izveden 28. novembra 1991. Pri prvem letalskem preizkusu motorja scramjet je bilo največje število M 5, 8, motor je deloval skupaj 28 s, med letom se je samodejno vklopil dvakrat. Tako je prvič na svetu v pogojih preizkusa letenja zmogljivost hipersoničnega motorja s hitrim merilnikom hitrosti (revija "Motor" št. 6 iz leta 2006).
V letih 1991-98 je bilo izvedenih približno 8 izstrelkov (vključno z metami). Poleg ruskih specialistov so Francozi sodelovali pri študijah eksperimentalnega motorja scramjet - leta 1992 in 1995 po pogodbah s Francoskim nacionalnim znanstvenim centrom (ONERA), v letih 1997 in 1998 - Američani, po pogodbi z ZDA Nacionalna vesoljska agencija (NASA).
Torej je minilo več kot 20 let. Kaj imamo?
Ali obstajajo hipersonična letala, to je letenje s hiperhitrostjo (M> 5)? Tukaj je
Najprej so bili orbiti Burana in shuttle.
Vrnitev z orbite "Buran", na primer, načrtuje približno pol ure v hiperzvoku na razdalji približno 8000 km od nadmorske višine 100 km do 20.
Taktične in tehnične značilnosti OK "Buran" v načinu spuščanja pri hiperzvočni hitrosti:
• Izhodiščna teža - 105 ton
• Razdalja do pristajalnega pasu - 8270 km
• Hitrost na poti spuščanja - 7, 592 … 0, 520 km / s (27.330-1.872 km / h) pribl. 27-1, 8 Maks
• Domet višine spusta - 100 … 20 km
Izvedimo "miselni poskus". Ali je mogoče celoten profil pristanka "hipersoničnega orbitalnega vesoljskega plovila" "Buran" obrniti nazaj?
Lahko!
Le za to potrebujemo raketonosce "Energia".
"In če na GPRD?" - bo vprašal bralec. Lahko. Toda za to bo treba najprej "potisniti" celoten sistem z nečim podobnim kot PRD, da zagotovimo, da GPJE doseže način. pospeševalni "prah". Nato ga pripeljite na krožno orbito in motorje "nahranite" s shranjenim kisikom ali s čistim raketnim motorjem. Posledično bodo "prihranki" na oksidatorju pri uporabi atmosferskega kisika v motorju scramjet dobri, približno 20%. Potem pa je toliko težav, ki jih Bog ne daj!
Ali so si inženirji zamislili tovrstne "ekonomične sisteme" z uporabo zunanjega zraka? Ja, kolikor je potrebno! Isti "Zenger" in "Hotol".
In … povejmo skromno - zgodnje različice zdaj svetovno znane Topol ICBM. Da, resnično! Celoten sistem se je imenoval "Gnome"
"Gnome" je tristopenjska medcelinska balistična raketa, opremljena s prvostopenjskim pogonskim motorjem s trdnim pogonom na ramjet, drugo in tretjo stopnjo na trda goriva in pospeševalnikom. Oblikovanje je bilo izvedeno od začetka 60. let prejšnjega stoletja v biroju za strojništvo (Kolomna) pod vodstvom Borisa Shavyrina.
Največji domet streljanja, km 11000
Izhodiščna teža, t 29
Teža nosilnosti, kg 470
Dolžina projektila, m 16, 14
Število korakov 3
Kasneje je oblikovalec MIT A. D. Nadiradze je na podlagi svojih izkušenj pri ustvarjanju mobilnega OTR "Temp" predlagal projekt ICBM o običajnih motorjih na trda goriva. Podprlo ga je vodstvo ministrstva za obrambno industrijo, zato smo prejeli 45-tonsko mobilno kopensko medcelinsko "Temp-2S". Nadalje, njegova posodobitev in izboljšanje - "Pionirji" (RSD) in "Topol" (MBR) … Mnogi to vidijo kot njegovo zahrbtnost (45 ton namesto obljubljenih 29). Kljub temu bi se lahko enako zgodilo z "Gnomom". Izračuni so eno, praktično izvajanje pa nekaj povsem drugega!
Nadzvočna medcelinska križarjena raketa "Tempest" ("izdelek 351"), ki je najbližje zahtevanim parametrom letala s scramjet motorjem.
Dolžina, m - 20, 396
Razpon kril, m - 7, 746
Višina, m- 6, 642
Površina krila, m2 - 44,6
Izhodiščna teža, kg - 98.280
Masa začetne stopnje vzdrževanja, kg - 33,522
Teža bojne glave, kg - 3403
Potovalna hitrost, km / h - 3300
Nadmorska višina leta, km - 18 - 25, 5
Domet, km - 7830
Čisto teoretično je mogoče ta sistem z uporabo sodobnih materialov, goriv, trdnih pogonskih "pospeševalnikov" pospešiti, verjetno do 5 mahov. Toda to je vprašanje: ali bo imela superiozno prednost nad obstoječimi ICBM?
Čas za dosego cilja na največjem dosegu bo približno 1,5 ure (ICBM - 30 minut).
Nekaj bo koristi - na primer zaostajanje pri zaznavanju.
ICBM se dokaj hitro odkrijejo, prvič začetna svetilka in drugič velika naraščajoča nadmorska višina balistične poti (do 1600 km).
Čeprav naši zadnji "Topol-M" in "Yarsy" ter drugi iz iste družine, pravijo, lahko letijo na drugih, na primer kvazi stiliziranih krožnih poteh (100-200 km), je zato njihova moč do teže razmerje in masa se bistveno razlikujejo od suhih "Minutemanov", optimiziranih za balistične poti.
V zvezi s tem se spominjam jedkega navdušenja raketnega inženirja NASA -e (ali Pentagona) - "de, Rusi ne znajo narediti raket, imajo celo sodobne, ki so težje in večje od naše, razvite v 70. letih. " Vzkliki pa so hitro utihnili. Očitno so mu bolj usposobljeni tovariši pojasnili, za kaj gre …
Torej, glavno vprašanje pri hiperzvočnih raketnih letalih je - ali so potrebni ali se bomo za zdaj vzdržali?
Kot smo videli, so rakete in orbitalne ladje že dolgo izvajane, čeprav ne na motorju scramjet.
In glede letal …
Vojska že več kot 20 let hrani M <3,5 (SR-71, Sotka, MiG-31). Nadaljnje povečanje hitrosti ne pomeni dodatnih prednosti, vseeno bodo protiletalske rakete na motorjih na trda goriva to dobile, če bodo prestregle glave ICBM in satelite v 1. vesolju.
O civilnih ladjah …
Zdi se mi, da so bili tako hitri letali potrebni še pred začetkom interneta. Zakaj vprašaš? In ker zdaj poslovnežem in poslovnežem ter uradnikom vseh vrst ni treba tako hitro hiteti po celinah: še vedno ne bodo delovali hitreje kot elektronski podpisi in videokonference.
In če je kljub temu nekdo nestrpen - videti novorojenega sina ali začeti načrt za njegovo rojstvo - bo moral umiriti svojo agilnost. In počasi "bruhati", kot pravijo moji prijatelji, narcistični egoisti znamke BMW, z večernim konjem v obliki glavne ali medcelinske "lubenice" ali "boinga" s povprečno hitrostjo 900 km / h, čaj, zamujamo na naslednji svet …
Toda hiperzvočni motorji - scramjet motorji, katerih glavna značilnost je nadzvočni odtok delovne tekočine skozi zgorevalno komoro, še niso bili ustvarjeni.
Mogoče bo komu uspelo. Še več, od razvijalcev, ki niso bili opozorjeni, da je to nemogoče, in so, ne da bi vedeli, sprejeli in izvedli fantastičen projekt. Zgodovina znanosti in tehnologije pozna tudi take primere …
* Pri gradnji motorjev ločimo dve vrsti nestabilnega delovanja reaktivnih motorjev - "prenapetost" in "srbenje" na vhodu. "Srbenje" - visokofrekvenčno pulziranje zraka v območju nadkritičnih načinov delovanja vstopnega difuzorja motorja se dojema kot značilen zvok srbenja. Nasprotno pa je "val" nižje frekvenčne vibracije. Srbenje nastane zaradi motenj pretoka v kanalu za grlom difuzorja.
