U posljednje vrijeme svaki dan nailazite na hiperzvučne poruke: "Bojne glave projektila manevriraju, lete na hiperzvuku i na interkontinentalnom dometu …" "Hiperzvučni ramjetni motor testira se u Rusiji!" I tako dalje i tako dalje.
Fantastična slika odmah se pojavi pred očima običnog čovjeka na ulici - hipersonični avioni polijeću i gađaju svojim projektilima, opet na hipersonične, interkontinentalne ciljeve … I sami avioni i njihovi projektili scramjet su nevidljivi i ne presreću se.
Je li tako? Da vidimo
Članak je ponovo naišao "Hiperzvučni, direktni tok, muhe" u "Tehnologija - mladi" od 1991.
U članku se kaže: „Scramjet motor, ili, kako kažu,„ hipersonični direktni tok “, omogućit će let iz Moskve za New York za 2-3 sata, ostavljajući krilatu mašinu iz atmosfere u svemir. Vazdušno -kosmičkom avionu neće trebati pomoćni avion, kao za Zenger, ili lansirno vozilo, kao što je za šatlove i Buran, - isporuka tereta u orbitu koštat će skoro 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 učestvovao 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 posao uključio sam se 84. godine, kao mladi specijalista i mlađi istraživač. U to je vrijeme Ruvim Isaevich Kurziner još uvijek bio vođa svih radova na "hladnoj" temi u CIAM -u.
Iskusni scramjet motor na temu "Hladnoća", odnosno proizvoda 057, u sklopu hipersonične leteće laboratorije (HLL), bio je istraživački objekt, čiji je glavni zadatak bio pokazati mogućnost sagorijevanja mješavine goriva i zraka nadzvučna brzina istjecanja radne tekućine u krug komore za izgaranje. Nije bilo moguće simulirati sve načine sagorijevanja na tlu, pa je odlučeno istražiti takav problem u stvarnim uvjetima leta.
Za istraživanje je korištena protivavionska raketa 5V28 kompleksa S-200V (SA-5) kao nosač, akcelerator i simulator leta. Umjesto glave čiji je GLL bio usidren sa scramjet motorom sa rezervoarom goriva i sistemima kontrole i održavanja.
Prvi let GLL -a sa scramjetom izveden je 28. novembra 1991. U prvom letnom testu scramjet motora, maksimalni broj M bio je 5, 8, motor je radio ukupno 28 s, tokom leta se automatski uključio dva puta. Tako su, po prvi put u svijetu u uslovima letačkog ispitivanja, performanse hipersoničnog ramjet motora (časopis "Motor" br. 6 iz 2006. godine).
Tijekom 1991-98. Godine izvedeno je oko 8 lansiranja (uključujući i bacanja). Osim ruskih stručnjaka, Francuzi su učestvovali u studijama eksperimentalnog scramjet motora - 1992. i 1995. po ugovorima s Francuskim nacionalnim naučnim centrom (ONERA), a 1997. i 1998. - Amerikanci, prema ugovoru sa SAD -om Nacionalna svemirska agencija (NASA).
Dakle, prošlo je više od 20 godina. Šta imamo?
Postoje li hiperzvučni zrakoplovi, odnosno lete na hiperbrzini (M> 5)? Tu 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 sa nadmorske visine od 100 km do 20.
Taktičko -tehničke karakteristike OK "Buran" u načinu spuštanja 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, 8Max
• Domet visine spuštanja - 100 … 20 km
Izvedimo "misaoni eksperiment". Je li moguće vratiti cijeli ovaj profil slijetanja "hipersonične orbitalne svemirske letjelice" "Buran" natrag?
Can!
Samo za to nam je potrebna raketa -nosač "Energia".
"A ako ste na GPRD -u?" - pitaće čitalac. Can. Ali za ovo će biti potrebno prvo "gurnuti" cijeli sistem s nečim sličnim PRD -u kako bi se osiguralo da GPJE dostigne način rada. ubrzavajući "prah". A zatim ga dovedite do kružne orbite, "napajajući" motore uskladištenim kisikom ili čistim raketnim motorom. Kao rezultat toga, "ušteda" na oksidatoru, pri korištenju atmosferskog kisika u motoru za scramjet, bit će dobra, oko 20%. Ali onda postoji toliko poteškoća koje Bog ne daj!
Jesu li inženjeri zamislili ovu vrstu "ekonomičnih sistema" koristeći vanjski zrak? Da, koliko god je potrebno! Isti "Zenger" i "Hotol".
I … recimo to skromno - rane verzije sada svjetski poznate Topol ICBM. Da, zaista! Cijeli ovaj sistem se zvao "Gnome"
"Gnome" je trostupanjska interkontinentalna balistička raketa opremljena prvostupanjskim pogonskim motorom na čvrsto gorivo, drugim i trećim stupnjem motora s pogonom i ubrzivačem. Projektiranje je izvedeno od početka 60 -ih u Zavodu za projektiranje strojarstva (Kolomna) pod vodstvom Borisa Shavyrina.
Maksimalni domet gađanja, km 11000
Početna težina, t 29
Nosivost, kg 470
Dužina projektila, m 16, 14
Broj koraka 3
Kasnije je dizajner MIT A. D. Nadiradze je, oslanjajući se na svoje iskustvo u stvaranju mobilnog OTR-a "Temp", predložio ICBM projekt na konvencionalnim motorima na čvrsto gorivo. Podržalo ga je vodstvo Ministarstva odbrambene industrije, a kao rezultat toga dobili smo 45-tonski pokretni kopneni interkontinentalni "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 sa "Gnomom". Kalkulacije su jedno, a praktična primjena sasvim drugo!
Nadzvučna interkontinentalna krstareća raketa "Tempest" ("proizvod 351"), koji je najbliži potrebnim parametrima aviona sa scramjet motorom.
Dužina, 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 sistem, koristeći savremene materijale, goriva, "ubrzivače" na čvrsto gorivo, može se ubrzati, vjerovatno do 5 maha. Ali ovo je pitanje: hoće li imati super superiornost nad postojećim ICBM -ima?
Vrijeme za postizanje cilja na maksimalnom dometu 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 porodice, 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, sjećam 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 kvalifikovaniji drugovi objasnili o čemu se radi …
Dakle, glavno pitanje sa hipersoničnim raketnim avionima je - da li su oni potrebni ili ćemo se za sada suzdržati?
Kao što smo vidjeli, rakete i orbitalni brodovi odavno su implementirani, mada ne na scramjet motoru.
A o avionima …
Više od 20 godina vojska je držala M <3,5 (SR-71, Sotka, MiG-31). Daljnje povećanje brzine ne podrazumijeva dodatne prednosti, svejedno će protivavionske rakete na motorima na čvrsto gorivo to dobiti ako presretnu glave ICBM-a i satelite u prvom prostoru.
O civilnim brodovima …
Čini mi se da su takvi brzi avioni bili potrebni prije ere Interneta. Zašto pitate? I zato što sada poslovni ljudi i poslovni ljudi i službenici svih vrsta ne moraju žuriti tako brzo po kontinentima: oni i dalje neće raditi brže od elektronskih potpisa i videokonferencija.
A ako je ipak neko nestrpljiv - vidjeti novorođenog sina ili pokrenuti plan za njegovo rođenje - morat će umanjiti svoju agilnost. I polako "povraćati", kako kažu moji prijatelji, narcisoidni egoisti marke BMW, s večernjim konjem u obliku magistralne ili interkontinentalne "lubenice" ili "Boinga" 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 uspeti. Štoviše, od programera koji nisu upozoreni da je to nemoguće, a oni su, ne znajući to, uzeli i proveli fantastičan projekt. Istorija nauke i tehnologije takođe poznaje takve primjere …
* U izgradnji motora razlikuju se dvije vrste nestabilnog rada mlaznih motora - "nalet" i "svrbež" na ulazu. "Svrab" - visokofrekventno pulsiranje zraka u području nadkritičnih načina rada difuzora na usisu motora, percipira se kao karakterističan zvuk svrbeža. Nasuprot tome, "val" je vibracija niže frekvencije. Svrab je uzrokovan poremećajima protoka u kanalu iza grla difuzora.
