Hipergarsas. Kiek tai kainuoja? Viršgarsinis greitis Plonas smūginės bangos sluoksnis

Įprastas keleivinis lėktuvas skrenda maždaug 900 km/h greičiu. Karinis naikintuvas gali pasiekti maždaug tris kartus didesnį greitį. Tačiau šiuolaikiniai inžinieriai iš Rusijos Federacijos ir kitų pasaulio šalių aktyviai kuria dar greitesnes mašinas – hipergarsinius lėktuvus. Kokia yra atitinkamų sąvokų specifika?

Hipergarsinio lėktuvo kriterijai

Kas yra hipergarsinis lėktuvas? Paprastai tai suprantama kaip prietaisas, galintis skristi daug kartų didesniu greičiu nei garsas. Mokslininkų požiūris į jo specifinį rodiklį yra skirtingas. Įprasta metodika yra ta, kad orlaivis turėtų būti laikomas hipergarsiniu, jei jis yra greičiausių šiuolaikinių viršgarsinių transporto priemonių greičio rodiklių kartotinis. Kurie yra apie 3-4 tūkst. km/val. Tai yra, hipergarsinis lėktuvas, jei laikotės šios metodikos, turi pasiekti 6 tūkst. km/h greitį.

Nepilotuojamos ir kontroliuojamos transporto priemonės

Mokslininkų požiūriai taip pat gali skirtis nustatant konkretaus prietaiso priskyrimo orlaiviams kriterijus. Yra versija, kad prie tokių galima priskirti tik tas mašinas, kurias valdo žmogus. Yra požiūris, pagal kurį nepilotuojama transporto priemonė taip pat gali būti laikoma orlaiviu. Todėl kai kurie analitikai šio tipo mašinas skirsto į tas, kurias valdo žmogus, ir į tas, kurios veikia autonomiškai. Toks skirstymas gali būti pateisinamas, nes nepilotuojamos transporto priemonės gali turėti daug įspūdingesnių techninių charakteristikų, pavyzdžiui, perkrovos ir greičio atžvilgiu.

Tuo pačiu metu daugelis tyrinėtojų mano, kad hipergarsiniai orlaiviai yra viena koncepcija, kurios pagrindinis rodiklis yra greitis. Nesvarbu, ar prie įrenginio vairo sėdi žmogus, ar mašiną valdo robotas – svarbiausia, kad lėktuvas būtų pakankamai greitas.

Pakilti – savarankiškai ar su išorės pagalba?

Yra plačiai paplitusi hipergarsinių orlaivių klasifikacija, pagrįsta jų priskyrimu tų, kurie gali pakilti patys, arba tų, kuriuos reikia įdėti į galingesnį nešiklį - raketą ar krovininį lėktuvą. Egzistuoja požiūris, pagal kurį į nagrinėjamo tipo įrenginius yra teisinga įtraukti daugiausia tuos, kurie gali pakilti savarankiškai arba minimaliai įtraukiant kitų tipų įrangą. Tačiau tie tyrinėtojai, kurie mano, kad bet kurioje klasifikacijoje svarbiausias turėtų būti pagrindinis hipergarsinį lėktuvą apibūdinantis kriterijus – greitis. Nesvarbu, ar orlaivis priskiriamas nepilotuojamam, valdomam, galinčiam pakilti savarankiškai, ar kitų mašinų pagalba – jei atitinkamas rodiklis pasiekia aukščiau nurodytas reikšmes, vadinasi, kalbame apie hipergarsinį lėktuvą.

Pagrindinės hipergarsinių sprendimų problemos

Hipergarsinių sprendimų koncepcijos yra daug dešimtmečių senumo. Per visus atitinkamo tipo prietaisų kūrimo metus pasaulio inžinieriai išsprendė daugybę reikšmingų problemų, kurios objektyviai neleidžia pradėti gaminti „hipersonikos“ - panašiai kaip organizuojant turbopropelerinių orlaivių gamybą.

Pagrindinis sunkumas kuriant hipergarsinius orlaivius yra sukurti variklį, kuris būtų pakankamai efektyvus. Kita problema yra reikalingų aparatų išdėstymas. Faktas yra tas, kad hipergarsinio orlaivio greitis tomis vertėmis, kurias aptarėme aukščiau, reiškia stiprų kūno įkaitimą dėl trinties su atmosfera.

Šiandien apžvelgsime keletą sėkmingų atitinkamo tipo orlaivių prototipų pavyzdžių, kurių kūrėjai sugebėjo padaryti didelę pažangą sėkmingai spręsdami minėtas problemas. Dabar panagrinėkime garsiausius pasaulinius pokyčius, susijusius su nagrinėjamo tipo hipergarsinių orlaivių kūrimu.

iš „Boeing“.

Greičiausias hipergarsinis lėktuvas pasaulyje, kai kurių ekspertų nuomone, yra amerikietiškas „Boeing X-43A“. Taigi testuojant šį įrenginį užfiksuota, kad jis pasiekė greitį, viršijantį 11 tūkst. km/val. Tai yra maždaug 9,6 karto greičiau

Kuo ypatingas hipergarsinis lėktuvas X-43A? Šio orlaivio charakteristikos yra šios:

Didžiausias bandymų metu užfiksuotas greitis – 11 230 km/h;

Sparnų plotis - 1,5 m;

Kūno ilgis - 3,6 m;

Variklis – tiesioginio srauto, viršgarsinio degimo Ramjet;

Kuras – atmosferos deguonis, vandenilis.

Galima pastebėti, kad aptariamas prietaisas yra vienas ekologiškiausių. Faktas yra tas, kad naudojamas kuras praktiškai neišskiria kenksmingų degimo produktų.

Hipergarsinį orlaivį X-43A kartu sukūrė NASA inžinieriai, taip pat „Orbical Science Corporation“ ir „Minocraft“. buvo sukurtas maždaug prieš 10 metų. Į jo plėtrą buvo investuota apie 250 mln. Nagrinėjamo orlaivio konceptuali naujovė yra ta, kad jis buvo sukurtas siekiant išbandyti naujausias varomosios galios technologijas.

Orbital mokslo plėtra

„Orbital Science“ kompanija, kuri, kaip minėjome aukščiau, dalyvavo kuriant X-43A, taip pat sugebėjo sukurti savo hipergarsinį lėktuvą - X-34.

Didžiausias jo greitis – daugiau nei 12 tūkstančių km/val. Tiesa, per praktinius bandymus to pasiekti nepavyko – be to, nepavyko pasiekti X43-A lėktuvo rodomo rodiklio. Minėtas lėktuvas įsibėgėja, kai įjungiama kietuoju kuru varoma raketa „Pegasus“. X-34 pirmą kartą buvo išbandytas 2001 m. Nagrinėjamas orlaivis yra gerokai didesnis už „Boeing“ orlaivį – jo ilgis siekia 17,78 m, sparnų plotis – 8,85 m. Didžiausias „Orbical Science“ hipergarsinės transporto priemonės skrydžio aukštis siekia 75 kilometrus.

Lėktuvas iš Šiaurės Amerikos

Kitas garsus hipergarsinis lėktuvas yra X-15, pagamintas Šiaurės Amerikos. Analitikai šį aparatą priskiria eksperimentiniam.

Jis įrengtas, o tai kai kuriems ekspertams suteikia priežastį nepriskirti jo prie orlaivio. Tačiau raketų variklių buvimas leidžia įrenginiui ypač veikti. Taigi per vieną iš bandymų šiuo režimu jį išbandė pilotai. Įrenginio X-15 paskirtis – tirti hipergarsinių skrydžių specifiką, įvertinti tam tikrus konstrukcinius sprendimus, naujas medžiagas, tokių mašinų valdymo ypatybes įvairiuose atmosferos sluoksniuose. Pastebėtina, kad jis buvo patvirtintas dar 1954 m. X-15 skrenda daugiau nei 7 tūkst. km/val. Jo skrydžio nuotolis yra daugiau nei 500 km, aukštis viršija 100 km.

Greičiausias gamybos lėktuvas

Hipergarsinės transporto priemonės, kurias ištyrėme aukščiau, iš tikrųjų priklauso tyrimų kategorijai. Bus naudinga apsvarstyti kai kuriuos gamybos orlaivių modelius, kurie savo savybėmis yra artimi hipergarsiniams arba yra (pagal vienokią ar kitokią metodiką) hipergarsiniai.

Tarp tokių mašinų yra amerikiečių sukurtas SR-71. Kai kurie tyrinėtojai nėra linkę priskirti šio orlaivio prie hipergarsinių, nes didžiausias jo greitis yra apie 3,7 tūkst. Tarp ryškiausių jo savybių yra kilimo svoris, kuris viršija 77 tonas. Prietaiso ilgis – daugiau nei 23 m, sparnų plotis – daugiau nei 13 m.

Rusijos MiG-25 laikomas vienu greičiausių karinių lėktuvų. Įrenginys gali pasiekti didesnį nei 3,3 tūkst. km/val. greitį. Didžiausias rusiško lėktuvo kilimo svoris yra 41 tona.

Taigi serijinių sprendimų, kurių charakteristikos yra artimos hipergarsiniams, rinkoje Rusijos Federacija yra tarp lyderių. Bet ką galima pasakyti apie Rusijos pokyčius, susijusius su „klasikiniais“ hipergarsiniais orlaiviais? Ar Rusijos Federacijos inžinieriai gali sukurti sprendimą, kuris konkuruotų su „Boeing“ ir „Orbital Scence“ mašinomis?

Rusijos hipergarsinės transporto priemonės

Šiuo metu kuriamas Rusijos hipergarsinis lėktuvas. Bet tai vyksta gana aktyviai. Mes kalbame apie Yu-71 lėktuvą. Pirmieji jo bandymai, sprendžiant iš žiniasklaidos pranešimų, buvo atlikti 2015 metų vasarį netoli Orenburgo.

Spėjama, kad lėktuvas bus naudojamas kariniams tikslams. Taigi, hipergarsinė transporto priemonė prireikus galės tiekti naikinamuosius ginklus dideliais atstumais, stebėti teritoriją, taip pat būti naudojama kaip atakos lėktuvo elementas. Kai kurie tyrinėtojai mano, kad 2020–2025 m. Strateginių raketų pajėgos gaus apie 20 atitinkamo tipo orlaivių.

Žiniasklaidoje sklando informacija, kad minimas Rusijos hipergarsinis lėktuvas bus montuojamas ant balistinės raketos „Sarmat“, kuri taip pat yra projektavimo stadijoje. Kai kurie analitikai mano, kad kuriama hipergarsinė transporto priemonė Yu-71 yra ne kas kita, kaip kovinė galvutė, kuri turės būti atskirta nuo balistinės raketos paskutiniame skrydžio etape, o tada dėl didelio orlaiviui būdingo manevringumo įveikti priešraketinę gynybą. sistemos.

Projektas "Ajax"

Vienas žymiausių projektų, susijusių su hipergarsinių orlaivių kūrimu, yra „Ajax“. Panagrinėkime tai išsamiau. Hipergarsinis lėktuvas „Ajax“ yra sovietų inžinierių konceptualus kūrinys. Mokslo bendruomenėje pokalbiai apie tai prasidėjo dar devintajame dešimtmetyje. Tarp ryškiausių savybių yra šiluminės apsaugos sistema, skirta apsaugoti korpusą nuo perkaitimo. Taigi „Ajax“ aparato kūrėjai pasiūlė vienos iš aukščiau nurodytų „higarsinių“ problemų sprendimą.

Tradicinė orlaivių šiluminės apsaugos schema apima specialių medžiagų uždėjimą ant korpuso. „Ajax“ kūrėjai pasiūlė kitokią koncepciją, pagal kurią turėjo ne apsaugoti įrenginį nuo išorinės šilumos, o leisti šilumą į mašinos vidų, tuo pačiu padidinant jos energijos išteklius. Pagrindiniu sovietinio lėktuvo konkurentu buvo laikomas JAV sukurtas hipergarsinis lėktuvas „Aurora“. Tačiau dėl to, kad SSRS dizaineriai žymiai išplėtė koncepcijos galimybes, naujai plėtrai buvo priskirta daugybė užduočių, ypač tyrimų. Galima sakyti, kad „Ajax“ yra daugiafunkcis hipergarsinis lėktuvas.

Pažvelkime atidžiau į SSRS inžinierių pasiūlytas technologines naujoves.

Taigi sovietiniai „Ajax“ kūrėjai pasiūlė panaudoti šilumą, susidariusią dėl orlaivio korpuso trinties su atmosfera, ir paversti ją naudinga energija. Techniškai tai būtų galima įgyvendinti įrenginyje įdėjus papildomų apvalkalų. Dėl to buvo suformuotas kažkas panašaus į antrąjį korpusą. Jo ertmė turėjo būti užpildyta kokiu nors katalizatoriumi, pavyzdžiui, degių medžiagų ir vandens mišiniu. Ajax iš kietos medžiagos pagamintas šilumą izoliuojantis sluoksnis turėjo būti pakeistas skystu, kuris, viena vertus, turėjo apsaugoti variklį, kita vertus, paskatins katalizinę reakciją, kuri tuo tarpu galėtų lydi endoterminis efektas – šilumos judėjimas iš išorinių kūno dalių į vidų. Teoriškai išorinių įrenginio dalių aušinimas gali būti bet koks. Šilumos perteklius savo ruožtu turėjo būti panaudotas orlaivio variklio efektyvumui padidinti. Tuo pačiu metu ši technologija leistų generuoti laisvą vandenilį dėl degalų reakcijos.

Šiuo metu plačiajai visuomenei nėra prieinamos informacijos apie „Ajax“ kūrimo tęsimą, tačiau mokslininkai mano, kad sovietinių koncepcijų įgyvendinimas praktikoje yra labai perspektyvus.

Kinijos hipergarsinės transporto priemonės

Kinija tampa Rusijos ir JAV konkurente hipergarsinių sprendimų rinkoje. Tarp žinomiausių Kinijos inžinierių patobulinimų yra WU-14 orlaivis. Tai hipergarsiniu būdu valdomas sklandytuvas, sumontuotas ant balistinės raketos.

ICBM paleidžia orlaivį į kosmosą, iš kurio transporto priemonė smarkiai neria žemyn, išvystydama hipergarsinį greitį. Kiniškas įrenginys gali būti montuojamas ant įvairių ICBM, kurių atstumas nuo 2 iki 12 tūkstančių km. Nustatyta, kad bandymų metu WU-14 sugebėjo pasiekti greitį, viršijantį 12 tūkstančių km/h, todėl kai kurių analitikų teigimu, tapo greičiausiu hipergarsiniu lėktuvu.

Tuo pačiu metu daugelis tyrinėtojų mano, kad nėra visiškai teisėta Kinijos plėtrą priskirti orlaiviams. Taigi, yra plačiai paplitusi versija, pagal kurią prietaisas turėtų būti priskirtas konkrečiai kovinei galvutei. Ir labai veiksminga. Skrendant žemyn nurodytu greičiu, net moderniausios priešraketinės gynybos sistemos negalės garantuoti atitinkamo taikinio perėmimo.

Galima pastebėti, kad Rusija ir JAV taip pat kuria hipergarsines transporto priemones, naudojamas kariniams tikslams. Tuo pačiu rusiška koncepcija, pagal kurią neva sukurti atitinkamo tipo mašinas, kaip rodo kai kurių žiniasklaidos priemonių duomenys, gerokai skiriasi nuo amerikiečių ir kinų įgyvendintų technologinių principų. Taigi Rusijos Federacijos kūrėjai sutelkia savo pastangas kurdami orlaivius, turinčius ramaktyvų variklį, kuris gali būti paleistas iš žemės. Rusija šia kryptimi planuoja bendradarbiauti su Indija. Hipergarsinės transporto priemonės, sukurtos pagal rusišką koncepciją, kai kurių analitikų teigimu, pasižymi mažesnėmis sąnaudomis ir platesniu pritaikymo spektru.

Tuo pačiu metu Rusijos hipergarsinis lėktuvas, kurį minėjome aukščiau (Yu-71), siūlo, kaip mano kai kurie analitikai, naudoti ICBM. Jei ši tezė pasirodys teisinga, galime teigti, kad Rusijos Federacijos inžinieriai vienu metu dirba dviem populiariomis konceptualiomis kryptimis kuriant hipergarsinius orlaivius.

Santrauka

Taigi, bene greičiausias hipergarsinis lėktuvas pasaulyje, jei kalbėtume apie orlaivius nepriklausomai nuo jų klasifikacijos, vis dar yra kiniškas WU-14. Nors jūs turite suprasti, kad tikroji informacija apie tai, įskaitant susijusią su bandymais, gali būti įslaptinta. Tai visiškai atitinka Kinijos kūrėjų principus, kurie dažnai bet kokia kaina stengiasi išlaikyti savo karines technologijas paslaptyje. Greičiausio hipergarsinio lėktuvo greitis siekia daugiau nei 12 tūkstančių km/val. Amerikietiška X-43A plėtra jį „vejasi“ - daugelis ekspertų mano, kad jis yra greičiausias. Teoriškai hipergarsinis orlaivis X-43A, taip pat kiniškas WU-14, gali pasivyti Orbical Science plėtrą, skirtą didesniam nei 12 tūkst. km/h greičiui.

Rusijos lėktuvo Yu-71 charakteristikos plačiajai visuomenei dar nėra žinomos. Visai gali būti, kad jie bus artimi Kinijos orlaivių parametrams. Rusijos inžinieriai taip pat kuria hipergarsinį orlaivį, galintį kilti savarankiškai, o ne remiantis ICBM.

Dabartiniai Rusijos, Kinijos ir JAV mokslininkų projektai vienaip ar kitaip susiję su karine sfera. Higarsiniai orlaiviai, neatsižvelgiant į galimą jų klasifikaciją, pirmiausia laikomi ginklų, greičiausiai branduolinių, nešėjais. Tačiau mokslininkų iš įvairių pasaulio šalių darbuose yra tezių, kad „hipergarsinės“, kaip ir branduolinės technologijos, gali būti taikios.

Problema yra prieinamų ir patikimų sprendimų, leidžiančių organizuoti masinę atitinkamo tipo mašinų gamybą, atsiradimas. Naudoti tokius įrenginius galima įvairiausiuose ekonominės plėtros sektoriuose. Hipergarsiniai orlaiviai greičiausiai turės didžiausią paklausą kosmoso ir tyrimų pramonėje.

Atpigus atitinkamų transporto priemonių gamybos technologijoms, transporto įmonės gali pradėti domėtis investuoti į tokius projektus. Pramonės korporacijos ir įvairių paslaugų teikėjai „hipersoniką“ gali pradėti vertinti kaip verslo konkurencingumo didinimo įrankį organizuojant tarptautinius ryšius.

Šią savaitę įvyko trečiasis bandomasis amerikiečių hipergarsinio lėktuvo (HLA) X-51 AWaveRider – perspektyvios raketos prototipo – skrydis. Tačiau praėjus 15 sekundžių po paleidimo, dar prieš pradedant veikti pagrindiniam varikliui, „WaveRider“ prarado kontrolę ir nukrito į vandenyną.

Ankstesnis bandymas, vykęs pernai, taip pat nepavyko – akceleratorius, kuris pagreitina įrenginį iki pagrindinio variklio užvedimui reikalingo greičio, laiku nesuveikė ir neatsiskyrė. Tačiau anksčiau, 2010 m., „mašinos“ variklis sugebėjo veikti 200 sekundžių (planuota 300), pagreitindamas įrenginį iki penkių garso greičių (5M). Taigi jo veikimo trukmė tris kartus padidino ankstesnį rekordą, kurį pasiekė Rusijos ir Sovietų Sąjungos hipergarsinio skraidymo laboratorija (HFL) Kholod. Tuo pačiu metu, skirtingai nei buitinis prietaisas, „amerikietis“ kaip kurą naudojo aviacinį žibalą, o ne vandenilį.

Dabartinė nesėkmė tikrai pristabdys JAV hipergarsinę programą, kuriai buvo išleista 2 milijardai dolerių. Tačiau tai nekeičia fakto, kad JAV jau turi pagrindinę šios programos technologiją – veikiantį hipergarsinio oro kvėpavimo prototipą. variklis (scramjet, dar žinomas kaip scramjet).

Potencialiai tokie varikliai gali pagreitinti orlaivį iki 17 garso greičių naudojant vandenilį ir iki 8 greičių naudojant angliavandenilių kurą. Tačiau, kad jis veiktų, būtina pasiekti stabilų kuro degimą viršgarsiniu oro srautu – tai, anot vieno kūrėjų, nėra lengviau nei palaikyti degtuką uragano epicentre. Tačiau ne taip seniai buvo manoma, kad naudojant angliavandenilių kurą tai iš principo neįmanoma, o vienintelis tinkamas degalai scramjet varikliams buvo sprogstamasis vandenilis, kuris dėl mažo tankio sukuria eksploatacinių sunkumų ir „pripučia“ degalų bakų tūrį. . Tačiau nuo 2004 m. Vakarai atliko keletą gana sėkmingų orlaivių bandymų - tiek vandenilio, tiek „žibalo“.

Kokia praktinė dviejų milijardų dolerių programos prasmė? Projektinis X-51 greitis – 7M (apie 7 tūkst. km/h 20 km aukštyje), projektinis nuotolis – 1600 km, skrydžio aukštis – apie 25 km. Kitaip tariant, pagal „nuotolį“ jis maždaug atitinka sparnuotąją raketą BGM-109 Tomohawk (1600 km, su branduoline galvute - 2500 km) arba vidutinio nuotolio balistinę raketą - pavyzdžiui, pašalintą iš tarnybos pagal Pershing. -2 INF sutartis ( 1770 km). Kokie yra „bangų laivo“ pranašumai, palyginti su jo „konkurentais“?

BGM-109 ikigarsinis greitis yra 880 km/h. Taigi skrydis iki maksimalaus nuotolio trunka apie dvi valandas. Per šį laiką raketa gali būti aptikta ir sunaikinta, o taikinys gali judėti. Žinoma, maždaug 60 m aukštyje virš žemės skrendanti sparnuotoji raketa, turinti žemą radaro parašą vien dėl savo dydžio, yra labai problemiškas oro gynybos taikinys. Tačiau yra žinomų ir sėkmingų Tomahawks užpultų objektų gynybos pavyzdžių – pavyzdžiui, Irako branduolinis centras per dykumos audrą.

Tokios pat eilės nuotolio balistinės raketos vidutinis greitis yra apie 10 tūkstančių km/val. Tačiau, pirma, „balistiką“ iš kosmoso galima aptikti jau paleidimo metu - gana aiškiai matomas įspūdingas deglas iš veikiančių raketų variklių. Antra, tokio nuotolio balistinių raketų didžiausias trajektorijos aukštis yra arti 400 km, todėl priešraketinės gynybos radaruose jos pasirodo gana anksti. Trečia, „balistika“ yra nemevruojantis taikinys, leidžiantis juos perimti net priešlėktuvinėmis raketomis, nukreiptomis į pagrindinį tašką. Apskritai, šiuolaikiškai tobulėjant priešraketinės gynybos sistemoms, vidutinio nuotolio balistinė raketa yra gana pažeidžiamas taikinys.

Tuo pačiu metu balistinės raketos yra fenomenaliai neefektyvi pristatymo priemonė paleidimo masės ir naudingosios apkrovos santykio atžvilgiu. Cheminių raketų varikliai sujungia didžiulę trauką su dar siaubingesniu rijumu, o balistiniai skrydžiai iš esmės reikalauja energijos. Dėl to, pavyzdžiui, „Pershing 2“, kurio paleidimo svoris buvo 7,4 tonos, nešė 399 kg kovinę galvutę. Palyginimui, „Tomahawks“ gabena beveik tiek pat, o jų svoris yra apie pusantros tonos.

Dabar palyginkime tai su hipergarsinėmis raketomis. Greitis ir skrydžio laikas paprastai yra panašūs į „Pershing 2“. Tuo pačiu metu X-51, pirma, naudoja daug ekonomiškesnį oro reaktyvinį variklį. Antra, jis nepakyla į 400 km aukštį, „pranešdamas“ apie savo buvimą visiems aplinkiniams priešraketinės gynybos radarams. Trečia, jis gali aktyviai manevruoti. Atkreipkite dėmesį, kad, kaip parodė švedų „SaabBofors“ 2007 m. atlikti bandymai, esant 5,5 M greičiui, sudėtingi manevrai galimi net ir tankiuose atmosferos sluoksniuose. Dėl to „WaveRider“ perimti įmanoma tik tuo atveju, jei perėmėjas yra pastebimai pranašesnis už pastarąjį greičiu ir manevringumu. Dabar tokių gaudytojų tiesiog nėra.

Esamos priešraketinės gynybos sistemos taip pat nepajėgios kovoti su X-51 klasės hipergarsinėmis raketomis. Be to, net esant esminei sunaikinimo galimybei, didelis taikinio greitis smarkiai sumažina perėmimo zoną.

Kitaip tariant, „WaveRider“ sujungia skrydžio laiką, panašų į vidutinio nuotolio balistines raketas, su daug mažesniu matomumu ir virtualiu nepažeidžiamumu prieš šiuolaikinę oro gynybą / priešraketinę gynybą. Tuo tarpu vienu metu SSRS vadovybė labai stengėsi išvežti peršingus iš Europos, iškeisdama juos į daug didesnį savo vidutinio nuotolio raketų skaičių – ir dėl geros priežasties. 8–10 minučių amerikietiškų raketų skrydžio laikas pavertė jas beveik idealia priemone nuginkluoti ir „nukirsti“ smūgį – užpultieji tiesiog neturėjo laiko atsakyti. Jei Kh-51 bus pradėtas gaminti serijiniu būdu, situacija bus atkurta prastesnėje versijoje - nepaisant to, kad branduolinių „bangų laivų“ variantų kūrimas yra visiškai įmanomas.

Tuo pačiu metu scramjet varikliai naudojami ne tik vidutinio nuotolio transporto priemonėse. Viena vertus, NATO kosmoso tyrimų ir plėtros konsultacinės grupės (AGARD) teigimu, scrumjets gali būti plačiai naudojami grynai taktinėse trumpojo nuotolio sistemose – tai prieštankinės raketos (taip pat skirtos sunaikinti įtvirtinimus), oro į -oro raketos ir mažo kalibro (30-40 mm) sviediniai, skirti pataikyti į oro taikinius. Kita tikėtina kryptis yra „Scramjet“ variklių naudojimas priešraketose, skirtose balistinėms raketoms perimti pradinėje trajektorijos dalyje.

Kita vertus, hipergarsinių technologijų naudojimas gali lemti iš esmės naujų strateginių sistemų klasių atsiradimą. Konservatyviausias variantas yra naudoti hipergarsines transporto priemones kaip „manevrusines kovines galvutes“ tradicinėms balistinėms raketoms.

Atkreipkite dėmesį, kad tolimojo nuotolio balistinė raketa yra šiek tiek pažeidžiama vidurinėje trajektorijos atkarpoje (nes ją supa daugybė šviesos apgaulių, dipolių atšvaitų ir trukdžių), tačiau yra pažeidžiama pradinėje ir paskutinėje trajektorijos atkarpoje ( lengvus masalus pašalina pati atmosfera, todėl kovinę galvutę lydi tik nedidelis kiekis sunkiųjų LC). Tuo pačiu metu tiek kovinė galvutė, tiek jos „palyda“ yra nemevrinių balistinių taikinių rinkinys, kuris radikaliai supaprastina priešraketinės gynybos užduotį. Tačiau greita ir manevringa „mašina“ su scramjet varikliu yra praktiškai nepažeidžiama dabartinių oro gynybos ir priešraketinės gynybos sistemų. Dėl to, derinant klasikinį ICBM su hipergarsine manevrine galvute, galima pasiekti patikimą atitinkamo priešraketinės gynybos ešelono proveržį.

Kitaip tariant, mes kalbame apie technologijas, kurios tikrai gali pakeisti karinius reikalus. Hipergarsinė grėsmė neišvengiamai taps realybe artimiausioje ateityje.

Hipergarsinis greitis – tai skrydis iš greitis iš KETURI garso greičiai ir dar. Tarp aviacija specialistai dažniausiai vartoja ne pavadinimą "garso greitis", A "Machas".Šis pavadinimas kilęs iš austriškos pavardės mokslininkas Ernsto Macho fizika ( Ernstas Machas ), kurie tyrinėjo aerodinaminis lydinčius procesus viršgarsinis kūnų judėjimas Taigi, 1 Mach – Tai VIENAS garso greitis. Atitinkamai Hipergarsinis greitis - Tai Keturių machų ir dar. IN 1987 m metų gruodžio 7 d V Vašingtonas valstybių vadovai SSRS Ir JAV, Michailas Gorbačiovas Ir Ronaldas Reiganas pasirašyta susitarimą dėl likvidavimo branduolinis raketų vidutinis diapazonas "Pionierius" Ir „Pershing 2“. Dėl šio įvykio buvo sustabdyti plėtra Sovietinis strateginis kruizas raketos "X-90" kuris turėjo hipergarsinis greitis skrydis. Raketų kūrėjai X-90 gavo tik leidimą vykdyti VIENAS testas skrydis. Duota sėkmingas testas gali sukelti grandiozinį Sovietų oro pajėgų pertvarkymas lėktuvas su hipergarsinis greitis skrydžių, kurie galėtų suteikti pranašumas V SSRS oro.

IN 1943 m metų Amerikos aviakompanija « varpas» pradėjo kurti lėktuvas, kuris turėtų turėti įveikti garso greitį. kulka, nušautas iš šautuvai, musės greičiau nei garso greitis, taip baigta fiuzeliažo forma naujas lėktuvas ilgam nemanė. Jo dizainas manoma didelė saugos riba. Kai kuriose vietose dengimas viršytas storis VIENAS centimetro. Kulka tai pavyko sunkus. APIE nepriklausomas kilimas negalėjo būk ir kalba.Į dangų naujas lėktuvas pakilo iš su pagalba bombonešis B-29. Amerikos orlaivis, skirtas pažeidžiant garso greitį, gavo vardą "X-1" (žiūrėti straipsnį „Nežinomas lėktuvas“) X-1 fiuzeliažo forma galėtų tikti hipergarsinis greitis skrydis.

Civilinis lakūnas bandytojas Chalmersas Goodlinasįdėti sąlyga – priemoka už įveikimą garso greitis 150 000 dolerių ! Tada atlyginimas kapitonas JAV oro pajėgos priskiriamas 283 dolerių per mėnesį. Jaunas kapitonas amžiaus 24-eri metų Chuck Yeager, kovok pilotas karininkas asilas, numuštas 19 fašistų lėktuvai, 5 iš jų į vienas mūšyje, nusprendžiau, kad taip JIS įveiks garso greitį. Skrydžio metu niekas to nežinojo pažeidžiant garso greitį jo buvo sulaužyti du šonkauliai ir prastai judėjo dešinė ranka. Tai atsitiko dėl to krinta Su arkliai metu pasivaikščiojimai Su žmona diena prieš. Chuckas Yeageris suprato, kad tai jo ekstremalus skrenda priekyje ligoninė Ir tylėjo, skristi NĖRA atšauktas.Įveikimas garso greitis taps pirmasis etapas pakeliui į judėjimą link hipergarsinis greitis skrydis .

IN 1947 m metų spalio 14 d in antradienis pakilo į dangų iš slaptos oro bazės Amerikos strateginis bombonešis B-29 su pritvirtinta prie bombų įlanka lėktuvu . Įjungta aukščio maždaug 7 km atskirtas nuo jo sukomplektuotas prietaisas tuo metu neįprastas formų. Per Pora minučių buvo kurtinantis medvilnė, kaip atleistas iš keli ginklai vienu metu, bet buvo NE katastrofa. Šią dieną Amerikos pilotas bandytojas Charlesas Elwoodas Yeageris geriau žinomas kaip Chuckas Yeageris ( Chuckas Yeageris ) arba Chuckas Eageris Pirmasžmonijos istorijoje viršijo GARSO GREITĮįjungta EKSPERIMENTAS lėktuve X-1. Viršgarsinis lėktuvas X-1 turėjo maksimumą skrydžio greitis – 1556 km/val. ir tai nuo tiesioginis sparnas, praktiškas lubos X-1 – 13 115 metrų, maksimalus variklio trauka – 2500 kgf. Nusileido X-1 pats, viduje planavimas režimu. Vėliau tas pats oro bazė, geriau žinomas kaip „51 zona“, esantis apačioje džiovintas sūrus ežerų Jaunikis ( Jaunikis ), įjungta pietus valstybė Nevada buvo atlikti bandymai prietaisai su hipergarsinis greitis skrydis .

Po priėmimo į JAV doktrinos branduolinis karo kiekis strateginiai bombonešiai V JAV padidėjo keturi laikai. Sprogdintojai turėjo apsaugoti tūkstančiai lėktuvų kovotojai F-80 Ir F-82. Per vieneri metai po to Chuckas Yeageris sumažino garso greitį Ir sovietinis pilotas bandytojas Ivanas Evgrafovičius Fiodorovas ant kovotojo „La-176“.

Pirmoji sovietinė CRUIZED raketa „Buria“ paleidimo aikštelėje paleidimo metu

Šluoti sparnas La-176 priskiriamas 45 laipsnių, maksimalus variklio trauka - 2700 kgf, praktiška lubos – 15 000 m, maksimalus greitis - 1105 km/val Tuo momentu riba pilotuojamiems orlaiviams atrodė 2-3 garso greičiai. Bet toliau paslaptis treniruočių aikštelė SSRS Jau tada buvo bandoma įranga, kuri turėjo hipergarsinis greitis skrydis. Tai buvo raketa "R-1" su maksimumu greitis skrydis 1 465 m/s ir diapazonas skrydis 270 km . IR bandymai R-1 buvo atliekami poligone "Kapustin Yar" V Astrachanė regione . Būsimi orlaiviai juda Hipergarsinis greitis, reikėjo ne tik naujų variklius ir naujas medžiagos, bet ir naujas kuro. Slaptas kuras balistinis raketos R-1 tarnavo etanolis Aukščiausia valymo kategorija.

Skrendanti pirmoji sovietinė CRUIZED raketa „Buria“.

BALISTINIS raketa R-1 buvo sukurta vadovaujant Sergejus Pavlovičius Koroliovas. Teisybės dėlei sakykime, kad jis kuriamas R-1 taip pat aktyviai dalyvavo dalis vokiečių raketa specialistai, kurie persikėlė į SSRS po to Antrasis Pasaulinis Karas karas. Raketa R-1 tapo Atspirties taškas kuriant TARPKONTINENTINĖ balistinė raketų, kurios turėjo hipergarsinis greitis ir turėjo būti absoliučiai NEĮŽEIDŽIAMOMIS PRIEMONĖMIS pristatymas branduolinis ginklai. Pirmas Dirbtinis Žemės palydovas ir pirmasis skrydis asmuo V erdvė jau pasirodė dėl išvaizda tarpžemyninė balistinė raketos.

Amerikiečių daugkartinio naudojimo erdvėlaivis „Space Shuttle“ judėdamas į paleidimo kompleksą

Pirmas sėkmingas paleidimas Sovietų balistinė raketos R-1 buvo įgyvendintas 1948 metų spalio 10 d metų. Už pasiekimus karinė pusiausvyra Su JAV reikalingos raketos su diapazonas skrydis NE šimtai A tūkstančiai kilometrų. Testai Korolevo raketos vaikščiojo sėkmingai, ir kiekvienas paskesnis modelis įgijo vis daugiau hipergarsinis greitis skrydis ir vis daugiau diapazonas skrydis. Į darbotvarkę buvo įtrauktas klausimas pakeitimas raketa kuro. Etanolis kaip kuras nustojo ateiti dėl jo nepakankamo degimo greitis ir dėl jo nepakankamo šiluminė talpa, tai yra energijos kiekis. Esmė ta, kad norint skristi hipergarsiniai greičiai kaip kuro tinka tik VANDENILIO. Nei įjungta kurios kitas cheminis elementas Taigi greitai skristi tai uždrausta! Vandenilis turi puikų degimo greitis ir didelis šiluminė talpa, tai yra aukštas degimo temperatūra, turintys tuo pačiu metu minimalus galimas tūris vandenilinis kuras. Atitinkamai, naudojant VANDENILIO paaiškėja maksimali trauka variklis . Be viso šito VANDENILIO kuras yra VISIŠKAI APLINKOS ŠVARA kuro !!! S.P.Koroliovas tikėjo, kad taip tai yra kuras išspręs judėjimo problemą netoli žemės vieta ant hipergarsiniai greičiai skrydis.

Amerikiečių daugkartinio naudojimo erdvėlaivis „Space Shuttle“ orbitoje

Tačiau buvo Kitas sprendimo variantas kosminiais greičiais. Ją pasiūlė garsūs akademikai Michailas Kuzmichas Jangelas Ir Vladimiras Nikolajevičius Čelomėjus. Tai buvo skystis su amoniako kvapas ir nepanašus vandenilis buvo paprastas ir labai nebrangus gamyboje. Bet kai Koroliovas sužinoti kas tai yra, jis atėjo pas SIAUBAS!Šis nuostabus raketų kuras buvo vadinamas HEPTILAS. Jis atsidūrė ŠEŠIS KARTUS TOKSIŠKAS UŽ PIROCILO RŪGŠTIS ir pagal pavojingumo laipsnį atitiko KOVA toksiškos medžiagos "ZARIN" Ir "FOSGENAS"! Tačiau SSRS vyriausybė nusprendė tai raketiniai ginklai yra svarbesni galima pasekmes ir kad jis turi būti sukurtas bet kokia kaina. Vėliau ant kuro heptilas skraidė raketos Jangelija Ir Čelomėja.

IN 1954 m metų sovietų žvalgyba gavo paslaptį žinutę iš gyventojo JAV, kurio dėka į SSRS pradėtas kurti darbas aviacija Su hipergarsinis greitis skrydis. IN JAVšis projektas buvo pavadintas "Navajo". Per du mėnesius po paslapties žinutes tai paaiškėjo rezoliucija sovietinis vyriausybė apie kūrybos pradžią strateginis SPARNUOTAS raketos. IN SSRS buvo pavesta sukurti tokią raketą KB S.A. Lavočkinas (žiūrėti straipsnį „Semjonas Aleksejevičius Lavočkinas“). Projektas buvo pavadintas "Audra". Iš viso į TRYS metų "Audra" pradėjo praeiti bandymai treniruočių aikštelėje "Kapustin Yar"!!! Išdėstymas "Audros" atitiko šiuolaikinį Amerikos daugkartinio naudojimo erdvėlaivisį laivą "Kosminis laivas". Bandymo metu "Audros" tapo žinoma, kad Amerikos projektą Navajo buvo UŽDARYTA. Taip nutiko greičiausiai dėl to, kad Amerikos dizaineriai tuo momentu nepavyko sukurti reikiamą varikliai.

"Audra" nebuvo skirta hipergarsinis greitis skrydis, bet trumpam mažesnis greitisįjungta TRYS PUSĖS garso greičiu. Taip buvo dėl to, kad tuo metu jie dar nebuvo sukūrę medžiagos, kad atlaikytų ODOS ŠILDYMAS atitinkamas hipergarsinis greitis. Taip pat laive prietaisai turėjo laikyti spektaklis laisvėje šildymo temperatūra. Kuriant "Audros" tik dar prasidėjo vystytis medžiagų atlaikyti duomenis temperatūrosšildymo sąlygos.

Šiuo metu TRYS pasisekė paleidžia sparnuotas raketos "Audros" turintis Į hipergarsinį greitį, raketos Korolevas, „R-7“, jau paleistas į žemąją Žemės orbitą pirmasis dirbtinis žemės palydovas Ir pirmasis gyvas padaras – mišrūnė pagal slapyvardį „Laika“.Šiuo metu vadovas SSRS N. S. Chruščiovas interviu už Vakarųįspausti garsiai pareiškė, kad ant raketos R-7 galima įdiegti BRANDUOLINĖįkrauti ir pataikyti BET KOKIAM TIKSLUI teritorijoje JAV. Nuo dabar PAGRINDAS raketų ir kosmoso gynyba SSRS tapti tarpžemyninė balistinė raketos. sparnuotoji raketa „Audra“ buvo priverstas įvykdyti tas pats dauguma užduotys, bet tada SSRS vyriausybė maniau, kad verta vilkti tiekšios programos tuo pačiu metu taip pat bus brangus Ir "Audra" UŽDARYTA???

IN šeštojo dešimtmečio pabaiga ir viskas 1960-ieji metų ir m JAV ir į SSRS buvo atlikti eksperimentai apie kūrybą perspektyvi aviacijaįranga su hipergarsinis greitis skrydis. Bet į tankus sluoksnių atmosfera lėktuvai taip pat perkaitusi o kai kur net ištirpo todėl pasiekimas hipergarsinis greitis V ATMOSFERA vėl ir vėl buvo atidėtas nežinomam laikui . IN JAV egzistuoja programa kūryba eksperimentinis paskambino lėktuvas "X", kurio pagalba tiriamas skrydis hipergarsiniai greičiai. Amerikos kariškiai užėmė puikią vietą viltisįjungta eksperimentinis lėktuvas "X-31" Bet 1967 metų lapkričio 15 d metų nuo dabar 10 skrydžio sekundės hipergarsinis greitis X-31 sprogo. Po to bandomoji programa lėktuvai "X" buvo sustabdytas bet tik ant kurį laiką. Taigi į aštuntojo dešimtmečio vidurys metų už Amerikietiškas eksperimentas lėktuve "X-15"įjungta aukščiošalia 100 km pasiektas hipergarsinis greitis skrydis lygus 11 garso greičių (3.7 km/sek )!!!

IN septintojo dešimtmečio vidurys metų ir JAV Ir SSRS savarankiškai vienas nuo kito ir tuo pačiu metu jau pradėjo kurti serijinis iš skrendančių lėktuvų kreiserinis greitis TREJI MAKAS! Skrenda su TRYS garso greičiai V ATMOSFERA Labai kompleksas užduotis ! Kaip rezultatas CB Kelly Johnson Biure Lockheed Ir A.I. Mikojano dizaino biurasįjungta MiGe (žiūrėti straipsnį "Artiomas Ivanovičius Mikojanas") sukūrė du aviacijos šedevras technologija. amerikiečiai - strateginis skautas "S.R.-71"Juodvarnis (žiūrėti straipsnį « S.R.-71"). rusai geriausias pasaulyje naikintuvas-perėmėjas „MiG-25“ (žiūrėti straipsnį „MiG-25“). Už SR-71 ribų Tai turi juodas spalva Ne dėl juodas dažai, bet dėl ​​to FERITAS danga, kuri yra labai efektyviai šalina šilumą. Vėliau S.R.-71 buvo atvežtas į hipergarsinis greitis skrydis 4 800 km/val MiG-25 sėkmingai naudotas karo metu Izraelis Su Egiptas kaip didelio aukščio žvalgybinis lėktuvas. Visas skrydis MiG-25 aukščiau Izraelis užimtas DVI MINUTĖS!!! Izraelio oro gynyba teigti, kad MiG-25 turi TRYS su puse garso greičio (4410 km/h arba 1 225 m/s )!

Pranašumas ore gali suteikti ir kosmoso aviacija. Dėl darbo šia tema, erdvė laivai NAUDOJIMAS naudoti Amerikos erdvėlaivis Ir Sovietų "Buran" (žiūrėti straipsnį „Buran erdvėlaivis“). At nusileidimasį žemę erdvė laivai daugkartinio naudojimoįtrauktas panaudojimas atmosfera Su Pirmasis kosminis greitis, 7,9 km/sek – tai yra 23,9 kartų daugiau garso greitis. Dėl apsauga iš perkaitimasįėjus atmosfera, daugkartinio naudojimo erdvė laivai iš išorės padengiami specialia danga Keraminės plytelės. Aišku, kad net ir su NE Labai didelis pažeidimas tai keraminė dangaįjungta hipergarsinis greitis atsitiks katastrofa.

Po to nevaisingas paieškų Universalus lėšų apsauga iš perkaitimas kovoti už čempionatas ore persikėlė į kitą - itin žemas aukštis. SPARNUOTAS perjungtos raketos aukščio skrydis apie 50 metrai, įjungta, PRIEŠ hipergarsinį greitį skrydis, apie 850 km/val. su technika ATLYGINIMAS SEKANTAS reljefas. Amerikos sparnuotas raketa buvo pavadinta "Tomahawk" ( Tomahawk ), A sovietinis analogas "X-55". Sparnuotųjų aptikimas raketų radaras sunku nes pati raketa, dėka naujausių priskyrimo sistema Tai turi maži dydžiai ir atitinkamai mažas atspindintis plotas. Taip pat nugalėti sparnuotoji raketa sunku dėl aktyvus, nenuspėjamas manevravimas Skrydžio metu. Kūrimas sovietinis sparnuotoji raketa X-55 buvo nurodyta KB "Raduga" kurio vadovas buvo Igoris Sergejevičius Seleznevas.

Tačiau skaičiavimai parodė, kad tai beveik baigta sparnuotas nepažeidžiamumas gali būti tik raketos hipergarsinis greitis skrydis į penki šeši kartų daugiau garso greitis (5-6 Makhovas) , kuris atitinka greitis maždaug du km/sek. Pačioje pradžioje bandymai naujos technologijos, dizaineriai vėl susidūrė su ta pačia perkaitimo problema. Pasiekus nurodytą hipergarsinis greitis skrydis paviršius raketa įkaito beveik 1 000 laipsnių Celsijaus ir buvo pirmieji, kuriems nepavyko valdymo antenos. Tada Igoris Seleznevas nuėjo, nuvyko Leningradasį įmonę "leninistas", kur jie buvo pagaminti borto radijo elektronika. Ekspertai davė NE guodžiančią išvadą. Daryk valdė link skrendanti raketa hipergarsinis greitis V tankus sluoksnių atmosfera neįmanomas.

Bet vienas iš darbuotojų tyrimų institutas būtent jis pasiūlė originalą idėja. Kodėl žibalo, laive sparnuotas raketos kaip kuro nenaudokite taip pat kaip Aušintuvas nukreipia galvas . Buvo laikomas eksperimentai apie sistemos kūrimą aušinimas naudojant laive kuro, žibalo. Darbo metu Freinštatas padarė tokią išvadą žibalo NĖRA pakankamas kiekis energijos skristi į hipergarsinis greitis ir kam reikalingas kuras hipergarsinis greitis yra VANDENILIO. Bet Freinštatas pasiūlė gauti vandenilis iš žibalo tiesiogiai laive raketos. Koncepcija toks variklis gavo vardą "Ajax".

Sovietinis daugkartinis erdvėlaivis „Buran“ Aiškiai matosi laivo termoizoliacinė danga, sudaryta iš specialių KERAMINIŲ plytelių

Tuo metu šis idėja atrodė per daug fantastinis. Kaip rezultatas, į ginklai buvo priimtas sparnuotas raketa su ikigarsinis greitis skrydis X-55. Tačiau net tokia raketa tapo išskirtine mokslo ir technikos pasiekimai. Trumpas techninis sparnuotųjų savybių raketos X-55: ilgio — 5,88 m; kūno skersmuo — 0,514 m; sparnų plotis — 3,1 m; pradinis svoris — 1195 kilogramas; skrydžio diapazonas — 2 500 km; oro greitis — 770 km/h ( 214 m/s); skrydžio aukštis nuo 40 prieš 110 m; kovinės galvutės masė — 410 kilogramas; kovinės galvutės galia — 200 KT; tikslumu iki 100 m.V 1983 m metus po įvaikinimo sparnuotas raketos X-55 V Gynybos ministerija buvo iškeltas klausimas apie nutraukti darbus apie kūrybą variklis teikiant hipergarsinis greitis skrydis. Bet būtent viduje Šiais metais tema hipergarsinis orlaiviai tapo vis dažnesni mirgėjimas ataskaitose Sovietų žvalgyba.

Orbitoje skrieja sovietinis daugkartinis erdvėlaivis „Buran“.

Kaip programos dalis "Žvaigždžių karai" Amerikos pradėjo valdžia finansavimasįrenginių, kurie vienodai sėkmingai skrenda abiejose srityse, kūrimas atmosfera ir į erdvė. Iš esmės naujas kosmoso ginklai turėjo būti prietaisai su hipergarsinis greitis skrydis . Po sėkmingo sukūrimo X-55, Igoris Seleznevas, nelaukdamas kūrybos srovėįrenginio modelis "Ajax" pradėta plėtra sparnuotas išskrenda raketa hipergarsinis greitis. Tai tapo tokia raketa sparnuotas raketa "X-90" kuris turėjo skristi tradiciniu žibalo su greitis daugiau Mach 5. Seleznevo dizaino biuras pavyko išspręsti problemą temperatūros perkaitimas. Buvo manoma, kad X-90 prasidės nuo STRATOSFERA. Taip temperatūrosšildymas būstą nusileido raketos minimumas. Tačiau buvo ir Kita priežastis tokių priėmimas paleidimo aukštis raketos. Faktas yra tas, kad iki to laiko jie daugiau ar mažiau išmoko numušti balistinis raketų, išmoko numušti lėktuvas ir išmoko numušti sparnuotosios raketos, skrenda toliau itin mažas aukštis Su ikigarsinis greitis skrydis . Tik liko nepaliestas vienas sluoksnis stratosfera - tai yra sluoksnis tarp atmosfera Ir erdvė. Kilo idėja „pralįsti“ nepastebimai konkrečiai rajone stratosfera, naudojant hipergarsinis greitis.

Amerikietiška sparnuotoji raketa Tomahawk Paleidžiama iš laive esančios įrangos

Tačiau po pirmas sėkmingas paleisti X-90 visas darbas su šia raketa buvo nutrauktas??? Tai atsitiko dėka pagal užsakymą naujas vadovas SSRS, M. S. Gorbačiovas.Šiuo metu į Leningradas, Vladimiras Freinštatas suorganizavo grupę mokslo entuziastai už kūrimą hipergarsinis variklis "Ajax".Ši grupė Freinštatas ne tik sukūrė agregatą pagal žibalo apdorojimas V vandenilis, bet ir mokiausi valdytiįvyksta skrydžio metu Hipergarsinis greitis, destruktyvus PLAZMA aplink įrenginį . Tai apibūdino technologinius dalykus proveržis visi pilotuojamas orlaivis! Grupė Freinštatas pradėjo ruoštis Pirmas skrydis hipergarsinis modeliai. Tačiau į 1992 m metų projektas „Ajax“ UŽDARYTA dėl finansavimo nutraukimas??? IN 1980-ieji metų, in SSRS skrendančių orlaivių kūrimas hipergarsiniai greičiai buvo įjungti pažengęs pozicijose pasaulis!!! Tai parengiamieji darbai buvo prarado jau tik į 1990-ieji metų.

Amerikietiška sparnuotoji raketa Tomahawk prieš pat pataikant į taikinį

EFEKTYVUMAS Ir PAVOJUS kovoti lėktuvas, skrendantis su hipergarsiniai greičiai buvo AIŠKUS jau tada, in 1980-ieji metų. IN 1998 m metais į rugpjūčio pradžioje arti Amerikos ambasados Kenija Ir Tanzanija galingai griaudėjo sprogimai.Šiuos sprogimus sukėlė pasaulinis teroristas organizacija "Alkaida" kurio vadovas jis buvo, Osama Bin Ladenas. IN tai tas pats metų Amerikos rugpjūčio 20 d laivai, kurie buvo arabų jūra, pagaminta kovoti pradėti aštuoni sparnuoti raketų Tomahawk“. Per du valandą raketos pataikė teritorija stovyklos teroristai, randasi Afganistanas. Kitas paslaptis pranešti prezidentui JAV, B. Clinton apie tai pranešė agentai pagrindinis tikslas raketa smūgis pagal bazę "Alkaidai" V Afganistanas nebuvo pasiektas. Per pusvalandis po to PRADĖTI raketų bin Ladenas apie skridimą į jį raketos buvo ĮSPĖTAS Autorius palydovinis ryšys Ir paliko bazė maždaug vienas prieš valandą sprogimai. Iš šito Amerikiečių rezultatai padaryta išvada tokia, kad ši kova užduotis galėtų padaryti raketos tik su hipergarsinis greitis skrydis.

Per keletą dienų pažangios plėtros skyrius JAV gynybos departamentas su įmone pasirašė ilgalaikę sutartį Boeing. Aviacijaįmonė gavo daug milijardinių dalių kūrimo tvarka universalus sparnuotas raketos su hipergarsinis greitis skrydis, Šeši makai.Įsakymas tapo didelio masto projektas, kuris leis JAV sukurti daug žadantis sistemos ginklai Ir aviacija. Toliau hipergarsinis prietaisai jų procese plėtra gali virsti įrenginiais TARPINIS, kas gali daug kartų judėti iš atmosfera V erdvė Ir atgal, o aktyviai manevravimas. Tokie įrenginiai, dėka jų nestandartinis Ir nenuspėjamas skrydžio trajektorijos gali būti labai didelės pavojų.

IN 2001 m. liepos mėn metais į JAV buvo atliktas paleidimas eksperimentinis lėktuvas „X-43A“. Jis turėjo pasiekti hipergarsinis greitis skrydis, Septyni makai. Tačiau prietaisas sugedo. Apskritai, technologijų kūrimas su hipergarsinis greitis skrydis pro šalį SUNKUMAI palyginti su kūryba atominiai ginklai. Naujausias Amerikos hipergarsinis sparnuotas lėktuvas raketos tikriausiai skris toliau stratosferos aukščiai. Paskutinį kartą lenktynės apie kūrybą hipergarsinis aparatai vėl pradėjo. Variklis naujas hipergarsinis raketos gali tapti plazma, tai yra temperatūros variklyje naudojamas degusis mišinys taps lygus karšta PLAZMA. Numatyti laikas prietaisų išvaizda su hipergarsinis greitis skrydis į Rusija, dėl nepakankamo finansavimas Ate neįmanomas.

Tikriausiai į 2060-ieji metų pasaulis prasidės masė perėjimas keleivis aviacijos skraidymo atstumus baigta 7 000 km, ant hipergarsiniai greičiai skrydis į aukštumose skrydis iš 40 prieš 60 km. IN 2003 m metų amerikiečių finansavo jų tyrimai jų ateitis pokyčius keleivis lėktuvas su hipergarsinis greitis skrydis į Sovietinis viršgarsinis keleivis lėktuvas" Tu-144" (žiūrėti straipsnius "Tu-144" Ir "Aleksejus Andrejevičius Tupolevas"). Mano laikais Tu-144 buvo pagaminta kiekiu 19 dalykų. IN 2003 m metų vienas iš trys likę sandėlyje Tu-144 renovuotas ir paverstas skraidanti laboratorija V RUSIJOS-AMERIKOS programa, skirta orlaivių sistemoms išbandyti nauja karta. amerikiečių buvo nudžiugo iš sovietų Tu-144!!!

Pirmas idėjos raketiniams lėktuvams - hipergarsiniams orlaiviams, skrenda iš greitis 10-15 mach, vėl pasirodė 1930-ieji metų. Tačiau tada net labiausiai vizionierius dizaineriai mažai suprato, su kuo sunkumų su idėja teks susidurti, PER pusantros valandos pasiekite bet kurį mūsų planetos tašką!!!Įjungta hipergarsiniai greičiai skrydis į sparnų kraštų atmosfera, oro įleidimo angos ir kitos orlaivio dalys įkaista iki aliuminio lydinių lydymosi temperatūra. Todėl ateities kūrimas hipergarsinis aviacija, yra visiškai susijęs su chemija, metalurgija ir plėtra naujų medžiagų.

Įprasti purkštukai varikliai įjungti greitis Mach TRYS tampa siauresni NĖRA veiksminga (žiūrėti straipsnį „Naujienos aviacijoje“). Su toliau didinant greitį reikia suteikti galimybę ONLASH STREAM oras atlikti, vaidmuo kompresorius, suspaudžiant orą. Už tai pakankamai, ĮVESTINĖ DALIS variklio markė SUJUNGTAS. At hipergarsinis greitis skrydžio laipsnis nemokamas srauto suspaudimas oras toks, kad jis temperatūros tampa 1 500 laipsnių. Variklis virsta vadinamuoju TIESUS SRAUTAS variklis apskritai jokių besisukančių dalių. Bet tuo pačiu jis tikrai veikia!

Mano laikais sovietinis mokslininkas Vladimiras Georgijevičius Freinštatas sprendė problemas aušinimas žibalu, skrenda iš kosmoso branduolinių galvučių. Dabar dizaineriai visame pasaulyje, jo tyrimų dėka jie naudojasi staigaus perkaitinto žibalo degimo energijos padidėjimo poveikis dėl naudojimo akį traukiantis su tokiais aukšta temperatūra VANDENILIS. Tai Efektas duoda labai daugiau galios variklis, kuris suteikia hipergarsinis greitis skrydis. IN 2004 m metų amerikiečių sumontuotas du kartus greičio rekordus nepilotuojamas raketiniai lėktuvai. X-43A atsiskyrė nuo reaktyvinio bombonešio“ B-52"įjungta aukštis 12 000 metrų. Raketa "Pegasas" paspartino iki greitis Mach THRE, ir tada X-43A paleistas jūsų variklis. Maksimalus greitis skrydis X-43A priskiriamas 11 265 km/val (3 130 m/s ), kuris atitinka 9,5 garso greičio. Skrydis į Maksimalus greitis užimtas 10 sekundžių už aukštis 35 000 metrų. Įjungta greitis 9,5 mach skrydis iš Maskva V NY būtų reikėję šiek tiek mažiau 43 minučių !!! Amerikos mokslininkai tęsia pažangus aviacijos mokslas!!!

Pirmiausia, žinoma, turėtumėte nuspręsti, kiek yra hipergarsas? Visuotinai pripažįstama, kad hipergarsinis greitis yra didesnis nei 5 Mach, tai yra daugiau nei penki, o paprasčiau tariant, tai penkis kartus didesnis už garso greitį.

Ar jums įdomu, kiek tai kainuoja kilometrais per valandą? Nuo 5380 km/h iki 6120 km/h priklausomai nuo aplinkos parametrų (lėktuvui – oro), tai yra nuo oro tankio, kuris skiriasi skirtinguose skrydžio aukščiuose. Taigi, kad būtų lengviau suvokti, vis tiek geriau naudoti Macho skaičius. Jei orlaivio greitis viršija 5 Mach, tai yra hipergarsinis greitis.

Tiesą sakant, kodėl būtent 5 M? 5 reikšmė pasirinkta todėl, kad tokiu greičiu pradedama stebėti dujų srauto jonizaciją ir kitus fizinius pokyčius, kurie, žinoma, turi įtakos jo savybėms.

Šie pokyčiai ypač pastebimi varikliui, įprastiniai turboreaktyviniai varikliai tiesiog negali dirbti tokiu greičiu, reikia iš esmės kitokio variklio, raketos ar reaktyvinio (nors iš tikrųjų jis nėra toks skirtingas, tik jam trūksta kompresoriaus ir turbinos, o atlieka savo funkciją lygiai taip pat: suspaudžia orą įleidimo angoje, sumaišo jį su kuru, sudegina degimo kameroje, o išleidimo angoje priima reaktyvinį srautą).

Tiesą sakant, reaktyvinis variklis yra vamzdis su degimo kamera, labai paprastas ir efektyvus dideliu greičiu. Tačiau toks variklis turi didžiulį trūkumą: jam veikti reikia tam tikro pradinio greičio (jis neturi savo kompresoriaus, nėra su kuo suspausti oro esant mažam greičiui).

Greičio istorija

50-aisiais buvo sunku pasiekti garso greitį. Kai inžinieriai ir mokslininkai suprato, kaip lėktuvas elgiasi greičiu, viršijančiu garso greitį, ir išmoko sukurti tokiems skrydžiams skirtus orlaivius, atėjo laikas judėti toliau. Priverskite lėktuvus skristi dar greičiau.

1967 metais amerikiečių eksperimentinis lėktuvas X-15 pasiekė 6,72 macho (7274 km/h) greitį. Jis buvo aprūpintas raketiniu varikliu ir skrido nuo 81 iki 107 km aukštyje (100 km yra Karmano linija, sutartinė atmosferos ir kosmoso riba). Todėl teisingiau X-15 vadinti ne lėktuvu, o raketiniu lėktuvu. Jis negalėjo pakilti pats, jam reikėjo revakcinacijos lėktuvo. Bet vis tiek tai buvo hipergarsinis skrydis. Be to, X-15 skrido nuo 1962 iki 1968 m., o 7 X-15 skrydžius atliko tas pats Neilas Armstrongas.

Verta suprasti, kad skrydžiai už atmosferos ribų, kad ir kokie greiti jie būtų, negali būti teisingai laikomi hipergarsiniais, nes terpės, kurioje orlaivis juda, tankis yra labai mažas. Poveikių, būdingų viršgarsiniam ar hipergarsiniam skrydžiui, tiesiog nebus.

1965 metais YF-12 (garsiojo SR-71 prototipas) pasiekė 3331,5 km/h greitį, o 1976 metais pats gamybos SR-71 – 3529,6 km/val. Tai „tik“ 3,2–3,3 M. Toli gražu ne hipergarsinis, tačiau skrydžiams tokiu greičiu atmosferoje reikėjo sukurti specialius variklius, kurie mažu greičiu veiktų įprastu režimu, o dideliu greičiu – ramjeto režimu, ir pilotams. - specialios gyvybės palaikymo sistemos (kostiumai ir aušinimo sistemos), nes lėktuvas per daug įkaito. Vėliau šie skafandrai buvo panaudoti „Shuttle“ projektui. Labai ilgą laiką SR-71 buvo greičiausias orlaivis pasaulyje (nustojo skristi 1999 m.).

Sovietinis Mig-25R teoriškai galėjo pasiekti 3,2 macho greitį, tačiau veikimo greitis buvo apribotas iki 2,83 macho.

Tais pačiais 60-aisiais JAV ir SSRS buvo atitinkamai kosminiai projektai X-20 „Dyna Soar“ ir „Spiral“. „Spiral“ iš pradžių buvo planuota naudoti hipergarsinį stiprintuvą, vėliau – viršgarsinį, o tada projektas buvo visiškai uždarytas. Amerikos projektą ištiko toks pat likimas.

Apskritai to meto hipergarsinių orlaivių projektai buvo susiję su skrydžiais už atmosferos ribų. Kitaip ir būti negali, „mažame“ aukštyje tankis ir atitinkamai atsparumas yra per dideli, o tai lemia daug neigiamų veiksnių, kurių tuo metu nepavyko įveikti.

Esamasis laikas

Kariuomenė, kaip įprasta, yra už visus daug žadančius tyrimus. Esant hipergarsiniams greičiams, taip pat atsitinka. Šiuo metu tyrimai daugiausia atliekami erdvėlaivių, hipergarsinių sparnuotųjų raketų ir vadinamųjų hipergarsinių kovinių galvučių kryptimis. Dabar kalbame apie „tikrąjį“ hipergarsą, skrydžius atmosferoje.Atkreipkite dėmesį, kad darbas su hipergarsiniais greičiais buvo aktyvus 60-70-aisiais, tada visi projektai buvo uždaryti. Jie grįžo į greitį virš 5 M tik 2000-ųjų sandūroje. Kai technologijos leido sukurti efektyvius rameaktyvinius variklius hipergarsiniams skrydžiams.

2001 metais pirmą kartą išskrido nepilotuojamas orlaivis su reaktyviniu varikliu.

Boeing X-43. Jau 2014 metais jis įsibėgėjo iki 9,6 M (11 200 km/val.) greičio. Nors X-43 buvo sukurtas 7 kartus didesniam garso greičiui. Be to, rekordas buvo pasiektas ne kosmose, o tik 33 500 metrų aukštyje.

X-43 nuotraukoje atrodo kaip mažas juodas trikampis, pritvirtintas prie stiprintuvo raketos.

2009 m. buvo pradėti sparnuotosios raketos „Boeing X-51A Waverider“ reaktyvinio variklio bandymai. 2013 metais X-51A įsibėgėjo iki hipergarsinio greičio – 5,1 M 21 000 metrų aukštyje.

Panašius projektus įvairiais etapais vykdo ir kitos šalys: Vokietija (SHEFEX), Didžioji Britanija (Skylon), Rusija (Cold and Needle), Kinija (WU-14) ir net Indija (Brahmos), Australija (ScramSpace) ir Brazilija. (14-X).

GLL-31 projektas „Šaltas“

Įdomus orlaivio, skirto skraidymui hipergarsiniu greičiu atmosferoje, amerikietiškojo Falcon HTV-2 projektas laikomas nesėkmingu. Tikėtina, kad „Falcon“ sugebėjo įsibėgėti iki milžiniško atmosferai greičio – 23 Mach. Bet tik spėjama, nes visi eksperimentiniai įrenginiai tiesiog sudegė.

Visi išvardinti orlaiviai (išskyrus Skylon) negali savarankiškai pasiekti reaktyviniam varikliui veikti reikalingo greičio ir naudoti skirtingus greitintuvus. Tačiau „Skylon“ vis dar yra tik projektas, kuris dar neatliko nė vieno bandomojo skrydžio.

Tolima hipergarso ateitis

Taip pat yra civilinių hipergarsinių orlaivių projektų, skirtų keleiviams vežti. Tai yra Europos SpaceLiner su vieno tipo varikliu ir ZEHST, kuris skirtinguose skrydžio režimuose turėtų naudoti net 3 tipų variklius. Kitos šalys taip pat dirba su savo projektais.

Manoma, kad tokie laineriai keleivius iš Londono į Niujorką galės nugabenti vos per valandą. Tokiais lėktuvais galėsime skristi ne anksčiau kaip XXI amžiaus 40-50-aisiais. Tuo tarpu hipergarsiniai greičiai lieka karinių ar erdvėlaivių sfera.

Bendra informacija

Skrydis hipergarsiniu greičiu yra viršgarsinio skrydžio režimo dalis ir vykdomas viršgarsiniu dujų srautu. Viršgarsinis oro srautas iš esmės skiriasi nuo ikigarsinio, o orlaivio skrydžio, kai greitis viršija garso greitį (virš 1,2 M), dinamika iš esmės skiriasi nuo ikigarsinio skrydžio (iki 0,75 M; greičio diapazonas nuo 0,75 iki 1,2 M vadinamas transgarsiniu greičiu). ).

Hipergarsinio greičio apatinės ribos nustatymas dažniausiai siejamas su ribiniame sluoksnyje (BL) šalia atmosferoje judančios transporto priemonės molekulių jonizacijos ir disociacijos procesų pradžia, kuri prasideda maždaug 5 M. Taip pat pasižymi tuo, kad reaktyvinis variklis (“ Ikigarsinis degimo reaktyvinis variklis ("Sramjet") tampa nenaudingas dėl itin didelės trinties, kuri atsiranda, kai tokio tipo varikliuose lėtėja tekantis oras. Taigi, hipergarsinio greičio diapazone, norint tęsti skrydį, galima naudoti tik raketinį variklį arba hipergarsinį reaktyvinį lėktuvą (scramjet) su viršgarsiniu kuro degimu.

Srauto charakteristikos

Nors hipergarsinio srauto (HS) apibrėžimas yra gana prieštaringas, nes nėra aiškios ribos tarp viršgarsinių ir hipergarsinių srautų, HS gali būti apibūdinamas tam tikrais fiziniais reiškiniais, kurių nebegalima ignoruoti, būtent:

Plonas smūginės bangos sluoksnis

Didėjant greičiui ir atitinkamiems Macho skaičiams, tankis už smūgio bangos (SW) taip pat didėja, o tai atitinka tūrio sumažėjimą už smūgio dėl masės išsaugojimo. Todėl smūginės bangos sluoksnis, ty tūris tarp įrenginio ir smūginės bangos, suplonėja esant dideliam Macho skaičiui, sukuriant ploną ribinį sluoksnį (BL) aplink įrenginį.

Klampių smūginių sluoksnių susidarymas

Dalis didelės kinetinės energijos, esančios oro sraute, kai M > 3 (klampus srautas), dėl klampios sąveikos paverčiama vidine energija. Vidinės energijos padidėjimas realizuojamas kylant temperatūrai. Kadangi slėgio gradientas, normalus srautui ribiniame sluoksnyje, yra maždaug nulis, reikšmingas temperatūros padidėjimas esant dideliems Macho skaičiams lemia tankio sumažėjimą. Taigi, PS ant transporto priemonės paviršiaus auga ir, esant dideliam Macho skaičiui, susilieja su plonu smūgio bangos sluoksniu šalia lanko, sudarydamas klampų smūgio sluoksnį.

Nestabilumo bangų atsiradimas PS, kurios nėra būdingos pogarsiniams ir viršgarsiniams srautams

Aukštos temperatūros srautas

Dėl didelio greičio srauto priekiniame aparato taške (stabdymo taške arba regione) dujos įkaista iki labai aukštos temperatūros (iki kelių tūkstančių laipsnių). Aukšta temperatūra savo ruožtu sukuria nepusiausvyras chemines srauto savybes, kurios susideda iš dujų molekulių disociacijos ir rekombinacijos, atomų jonizacijos, cheminių reakcijų sraute ir su aparato paviršiumi. Esant tokioms sąlygoms, konvekcijos ir spinduliuotės šilumos perdavimo procesai gali būti reikšmingi.

Panašumo parametrai

Dujų srautų parametrai paprastai apibūdinami panašumo kriterijų rinkiniu, leidžiančiu į panašumo grupes suskirstyti beveik begalinį fizinių būsenų skaičių ir palyginti dujų srautus su skirtingais fizikiniais parametrais (slėgiu, temperatūra, greičiu ir kt.). .) tarpusavyje. Būtent šiuo principu grindžiami eksperimentai vėjo tuneliuose ir šių eksperimentų rezultatų perkėlimas į tikrus orlaivius, nepaisant to, kad vamzdžių eksperimentuose modelių dydis, srauto greičiai, šiluminės apkrovos ir kt. gali labai skirtis nuo realių. skrydžio sąlygos, tuo pačiu panašumo parametrai (Macho skaičiai, Reinoldso skaičiai, Stentono skaičiai ir kt.) atitinka skrydžio.

Transoniniam ir viršgarsiniam arba suspaudžiamam srautui daugeliu atvejų pilnai apibūdinti srautą pakanka tokių parametrų kaip Macho skaičius (srauto greičio santykis su vietiniu garso greičiu) ir Reinoldsas. Hipergarsiniam srautui šių parametrų dažnai nepakanka. Pirma, smūginės bangos formą apibūdinančios lygtys tampa praktiškai nepriklausomos esant greičiams nuo 10 M. Antra, padidėjusi hipergarsinio srauto temperatūra reiškia, kad pastebimi efektai, susiję su neidealiomis dujomis.

Atsižvelgiant į poveikį tikroms dujoms, norint visiškai apibūdinti dujų būseną, reikia daugiau kintamųjų. Jei nejudančios dujos visiškai apibūdinamos trimis dydžiais: slėgiu, temperatūra, šilumos talpa (adiabatiniu indeksu), o judančios dujos apibūdinamos keturiais kintamaisiais, kurie taip pat apima greitį, tada karštoms dujoms cheminėje pusiausvyroje taip pat reikalingos būsenos lygtys jo sudedamosios cheminės sudedamosios dalys ir dujos, kuriose vyksta disociacijos ir jonizacijos procesai, taip pat turi apimti laiką kaip vieną iš savo būsenos kintamųjų. Apskritai tai reiškia, kad bet kuriuo pasirinktu metu nepusiausvyriniam srautui reikia nuo 10 iki 100 kintamųjų, kad apibūdintų dujų būseną. Be to, retas hipergarsinis srautas (HF), paprastai apibūdinamas Knudseno skaičiais, nepaklūsta Navier-Stokes lygtims ir reikalauja jas modifikuoti. HP paprastai skirstoma į kategorijas (arba klasifikuojama) naudojant bendrą energiją, išreiškiamą naudojant bendrą entalpiją (mJ/kg), bendrąjį slėgį (kPa) ir srauto stagnacijos temperatūrą (K) arba greitį (km/s).

Idealios dujos

Šiuo atveju pratekantis oro srautas gali būti laikomas idealiu dujų srautu. Šio režimo GP vis dar priklauso nuo Macho skaičių, o modeliavimas grindžiamas temperatūros invariantais, o ne adiabatine sienele, kuri atsiranda esant mažesniam greičiui. Apatinė šio regiono riba atitinka maždaug 5 Mach greičius, kai ikigarsinio degimo SPV purkštukai tampa neveiksmingi, o viršutinė riba atitinka 10–12 Mach greičius.

Idealios dviejų temperatūrų dujos

Didelio greičio idealaus dujų srauto atvejo dalis, kurioje pratekantis oro srautas gali būti laikomas chemiškai idealiu, tačiau į dujų vibracinę ir sukimosi temperatūrą reikia atsižvelgti atskirai, todėl gaunami du atskiri temperatūros modeliai. Tai ypač svarbu projektuojant viršgarsinius purkštukus, kur svarbus tampa vibracinis aušinimas dėl molekulinio sužadinimo.

Disocijuotos dujos

Radiacijos perdavimo dominavimo režimas

Kai greitis viršija 12 km/s, šilumos perdavimas į aparatą pradeda vykti daugiausia per radialinį perdavimą, kuris, didėjant greičiui, pradeda dominuoti prieš termodinaminį perdavimą. Dujų modeliavimas šiuo atveju skirstomas į du atvejus:

• optiškai plonas – šiuo atveju daroma prielaida, kad dujos nesugeria spinduliuotės, kuri sklinda iš kitų jų dalių ar pasirinktų tūrio vienetų;
• optiškai storas – kai atsižvelgiama į plazmos spinduliuotės sugertį, kuri vėliau vėl išspinduliuojama, taip pat ir ant prietaiso korpuso.

Optiškai tirštų dujų modeliavimas yra sudėtinga užduotis, nes dėl spinduliuotės perdavimo kiekviename srauto taške skaičiavimo, skaičiavimų apimtis didėja eksponentiškai atsižvelgiant į nagrinėjamų taškų skaičių.