U posljednje vrijeme svaki dan nailazite na poruke na hiperzvuku: "Bojne glave projektila manevriraju, lete na hiperzvuku i na međukontinentalnom dometu …" "U Rusiji se testira hipersonični ramjetni motor!" I tako dalje.
Pred očima običnog čovjeka na ulici odmah se pojavi fantastična slika - hipersonični avioni polijeću i pogađaju svojim projektilima, opet po hipersoničnim, međukontinentalnim ciljevima … I sami avioni i njihovi projektili scramjet nevidljivi su i ne presreću se.
Je li tako? Da vidimo
Članak je ponovno naišao "Hiperzvučni, izravni tok, muhe" u "Tehnologija - mladost" iz 1991. godine.
U članku se kaže: "Scramjet motor, ili, kako kažu," hipersonični izravni protok ", omogućit će let iz Moskve za New York za 2-3 sata, napustiti krilati stroj iz atmosfere u svemir. Vazdušno -svemirskom avionu neće trebati pomoćni avion, kao za Zenger, ili lansirno vozilo, kao što je za shuttle i Buran, - dostava tereta u orbitu koštat će gotovo deset puta jeftinije. " Članak su napisali Yuri SHIKHMAN i Vyacheslav SEMENOV, istraživači iz CIAM -a.
Naravno, oboje sam bio dobro upoznat jer sam s njima sudjelovao u mnogim radovima na temu instituta. Uključujući i temu scramjet. Iako moj dio posla nije pripadao glavnom i glavnom, ipak je bio neophodan i važan. U ovaj sam rad bio uključen 84. godine, kao mladi specijalist i mlađi istraživač. U to je vrijeme Ruvim Isaevich Kurziner još uvijek bio vođa svih radova na temi "Hladno" u CIAM -u.
Iskusni scramjet motor na temu "Hladnoća", odnosno proizvod 057, u sklopu hipersoničnog letećeg laboratorija (HLL), bio je istraživački objekt čiji je glavni zadatak bio pokazati mogućnost izgaranja smjese goriva i zraka na nadzvučna brzina istjecanja radne tekućine u krug komore za izgaranje. Nije bilo moguće simulirati sve načine izgaranja na tlu, pa je odlučeno istražiti takav problem u stvarnim uvjetima leta.
Za istraživanje je korištena protuzrakoplovna raketa 5V28 kompleksa S-200V (SA-5) kao nosač, akcelerator i simulacijski način leta. Umjesto glave čiji je GLL bio usidren sa scramjet motorom s spremnikom goriva i sustavima upravljanja i održavanja.
Prvi let GLL -a sa scramjetom izveden je 28. studenog 1991. godine. U prvom letnom testu scramjet motora, najveći broj M bio je 5, 8, motor je radio ukupno 28 s, tijekom leta automatski se dva puta uključio. Tako su po prvi put u svijetu u uvjetima letačkih ispitivanja performanse hipersoničnog motora s ramjetom (časopis "Motor" broj 6 iz 2006. godine).
Tijekom 1991.-98. Izvršeno je oko 8 lansiranja (uključujući i bacanja). Osim ruskih stručnjaka, Francuzi su sudjelovali u studijama eksperimentalnog scramjet motora - 1992. i 1995. prema ugovorima s Francuskim nacionalnim znanstvenim centrom (ONERA), a 1997. i 1998. - Amerikanci, prema ugovoru sa SAD -om Nacionalna svemirska agencija (NASA).
Dakle, prošlo je više od 20 godina. Što imamo?
Postoje li hiperzvučni zrakoplovi, odnosno lete li pri većoj brzini (M> 5)? Tamo je
Prvo, tu su bili orbiti Burana i šatl.
Povratak iz orbite "Buran", na primjer, planira oko pola sata u hiperzvuku na udaljenosti od oko 8000 km s visine od 100 km do 20.
Taktičko -tehničke karakteristike OK "Buran" u načinu spuštanja pri hipersoničnim brzinama:
• Početna težina - 105 tona
• Udaljenost do slijetalne trake - 8270 km
• Brzina na silaznoj putanji - 7, 592 … 0, 520 km / s (27.330-1.872 km / h) cca. 27-1, 8Maks
• Domet visine spuštanja - 100 … 20 km
Izvedimo "misaoni eksperiment". Je li moguće cijeli ovaj profil slijetanja "hipersonične orbitalne letjelice" "Buran" vratiti unatrag?
Limenka!
Samo za to nam je potrebna raketa -nosač "Energia".
"A ako na GPRD -u?" - pitat će čitatelj. Limenka. No, za to će biti potrebno prvo "gurnuti" cijeli sustav s nečim sličnim PRD -u kako bi se osiguralo da GPJE dosegne način rada. ubrzavajući "prah". A zatim ga dovedite do kružne orbite, "napajajući" motore spremljenim kisikom ili čistim raketnim motorom. Kao rezultat toga, "ušteda" na oksidatoru, pri korištenju atmosferskog kisika na scramjet motoru, bit će dobra, nešto oko 20%. Ali onda ima toliko teškoća da ne daj Bože!
Jesu li inženjeri zamislili ovu vrstu "ekonomičnih sustava" koristeći vanjski zrak? Da, koliko je potrebno! Isti "Zenger" i "Hotol".
I … recimo to skromno - rane verzije sada svjetski poznate Topol ICBM. Da svakako! Cijeli ovaj sustav zvao se "Gnome"
"Gnome" je trostupanjska interkontinentalna balistička raketa opremljena prvostupanjskim pogonskim motorom na kruto gorivo s ramjetom, drugom i trećom fazom motora na kruta goriva i akceleratorom. Projektiranje se provodilo od početka 60 -ih u Zavodu za projektiranje strojarstva (Kolomna) pod vodstvom Borisa Shavyrina.
Maksimalni domet gađanja, km 11000
Početna težina, t 29
Težina korisnog tereta, kg 470
Duljina projektila, m 16, 14
Broj koraka 3
Kasnije je dizajner MIT -a A. D. Nadiradze je, oslanjajući se na svoje iskustvo u stvaranju mobilnog OTR-a "Temp", predložio ICBM projekt na konvencionalnim motorima na kruta goriva. Podržalo ga je vodstvo Ministarstva obrambene industrije, a kao rezultat toga dobili smo 45-tonsko mobilno kopneno međukontinentalno "Temp-2S". Nadalje, njegova modernizacija i poboljšanje - "Pioniri" (RSD) i "Topol" (MBR) … Mnogi to vide kao njegovu podmuklost (45 tona umjesto obećanih 29). Ipak, isto se moglo dogoditi i s "Gnomom". Izračuni su jedno, a praktična implementacija sasvim drugo!
Nadzvučna interkontinentalna krstareća raketa "Tempest" ("proizvod 351"), koji je najbliži potrebnim parametrima zrakoplova sa scramjet motorom.
Duljina, m - 20, 396
Raspon krila, m - 7, 746
Visina, m- 6, 642
Površina krila, m2 - 44,6
Početna težina, kg - 98.280
Masa početne faze održavanja, kg - 33,522
Težina bojeve glave, kg - 3403
Krstareća brzina, km / h - 3300
Visina leta, km - 18 - 25, 5
Domet, km - 7830
Čisto teoretski, ovaj sustav, koristeći suvremene materijale, goriva, "ubrzivače" na kruta goriva, može se ubrzati, vjerojatno do 5 maha. Ali ovo je pitanje: hoće li imati super superiornost nad postojećim ICBM -ima?
Vrijeme za postizanje cilja na maksimalnom rasponu bit će približno 1,5 sati (ICBM - 30 minuta).
Bit će neke prednosti - na primjer, kašnjenje u otkrivanju.
ICBM se otkrivaju prilično brzo, prvo, početna baklja, i drugo, velika uzlazna nadmorska visina balističke putanje (do 1600 km).
Iako naši posljednji "Topol-M" i "Yarsy" i drugi iz iste obitelji, kažu, mogu letjeti na drugim, na primjer, kvazi stiliziranim kružnim rutama (100-200 km), to je razlog zašto njihova snaga prema težini omjer i masa značajno se razlikuju od mršavih "Minutemana" optimiziranih za balističke putanje.
S tim u vezi prisjećam se zajedljivog entuzijazma NASA -inog (ili Pentagonovog) raketnog inženjera - „de, Rusi ne znaju napraviti rakete, čak imaju i moderne koje su teže i veće od naše, razvijene 70 -ih godina. Uzvici su, međutim, brzo utihnuli. Očigledno su mu kvalificirani drugovi objasnili o čemu se radi …
Dakle, glavno pitanje s hipersoničnim raketnim zrakoplovima je - jesu li oni potrebni ili ćemo se za sada suzdržati?
Kao što smo vidjeli, rakete i orbitalni brodovi odavno su implementirani, iako ne na scramjet motoru.
A o avionima …
Više od 20 godina vojska drži M <3,5 (SR-71, Sotka, MiG-31). Daljnje povećanje brzine ne podrazumijeva dodatne prednosti, svejedno, protuzrakoplovni projektili na motorima na kruto gorivo to će dobiti ako presretnu glave ICBM-a i satelite na prvom prostoru.
O civilnim brodovima …
Čini mi se da su takvi brzi avioni bili potrebni prije ere Interneta. Zašto pitaš? I zato što sada poslovni ljudi i poslovni ljudi i dužnosnici svih vrsta ne moraju žuriti tako brzo po kontinentima: oni i dalje neće raditi brže od elektroničkih potpisa i videokonferencija.
A ako je ipak netko nestrpljiv - vidjeti novorođenog sina ili pokrenuti plan za njegovo rođenje - morat će umjeriti svoju agilnost. I polako "povraćati", kako kažu moji prijatelji, narcisoidni egoisti marke BMW, s večernjim konjem u obliku magistrale ili interkontinentalne "lubenice" ili "Boeinga" s prosječnom brzinom od 900 km / h, čaj, kasnimo na onaj svijet …
No, hipersonični motori - scramjet motori, čija je glavna karakteristika nadzvučni odljev radne tekućine kroz komoru za izgaranje, još nisu stvoreni.
Možda će neko uspjeti. Štoviše, od programera koji nisu upozoreni da je to nemoguće, a oni su, ne znajući to, uzeli i proveli fantastičan projekt. Povijest znanosti i tehnologije također poznaje takve primjere …
* U izgradnji motora razlikuju se dvije vrste nestabilnog rada mlaznih motora - "skok" i "svrbež" na ulazu. "Svrab" - visokofrekventno pulsiranje zraka u području nadkritičnih načina rada difuzora na ulazu u motor, percipira se kao karakterističan zvuk svrbeža. Nasuprot tome, "val" je vibracija niže frekvencije. Svrab je uzrokovan poremećajima protoka u kanalu iza grla difuzora.
