Gipertovush. Bu qancha turadi? Supersonik tezlik Shok to'lqinining yupqa qatlami

Oddiy yo'lovchi samolyoti taxminan 900 km / soat tezlikda uchadi. Harbiy qiruvchi samolyot taxminan uch baravar tezlikka erisha oladi. Biroq, Rossiya Federatsiyasi va dunyoning boshqa mamlakatlaridagi zamonaviy muhandislar yanada tezroq mashinalarni - gipertovushli samolyotlarni faol ravishda ishlab chiqmoqdalar. Tegishli tushunchalarning o'ziga xos xususiyatlari qanday?

Gipersonik samolyot uchun mezonlar

Gipersonik samolyot nima? Bu odatda tovush tezligidan ko'p marta yuqori tezlikda ucha oladigan qurilma sifatida tushuniladi. Uning o'ziga xos ko'rsatkichini aniqlashda tadqiqotchilarning yondashuvlari turlicha. Keng tarqalgan metodologiya shundan iboratki, agar samolyot eng tezkor zamonaviy tovushdan tez transport vositalarining tezlik ko'rsatkichlarining ko'pligi bo'lsa, uni gipertovushli deb hisoblash kerak. Bu taxminan 3-4 ming km/soat. Ya'ni, gipertovushli samolyot, agar siz ushbu metodologiyaga rioya qilsangiz, soatiga 6 ming km tezlikka erishishi kerak.

Uchuvchisiz va boshqariladigan transport vositalari

Tadqiqotchilarning yondashuvlari ma'lum bir qurilmani samolyot sifatida tasniflash mezonlarini aniqlash nuqtai nazaridan ham farq qilishi mumkin. Faqatgina odam tomonidan boshqariladigan mashinalarni shunday tasniflash mumkin degan versiya mavjud. Uchuvchisiz transport vositasini ham samolyot deb hisoblash mumkin bo'lgan nuqtai nazar mavjud. Shuning uchun ba'zi tahlilchilar ushbu turdagi mashinalarni inson nazorati ostida bo'lgan va avtonom ishlaydigan mashinalarga ajratadilar. Bunday bo'linish oqlanishi mumkin, chunki uchuvchisiz transport vositalari, masalan, ortiqcha yuk va tezlik nuqtai nazaridan ancha ta'sirchan texnik xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin.

Shu bilan birga, ko'plab tadqiqotchilar gipertovushli samolyotlarni yagona tushuncha deb hisoblashadi, ular uchun asosiy ko'rsatkich tezlikdir. Biror kishi qurilma rulida o'tiradimi yoki mashinani robot boshqaradimi, muhim emas - asosiysi, samolyot etarlicha tez.

Uchish - mustaqil ravishdami yoki tashqi yordam bilanmi?

Gipertovushli samolyotlarning keng tarqalgan tasnifi mavjud bo'lib, u ularni o'z-o'zidan uchishga qodir bo'lgan yoki kuchliroq tashuvchiga - raketa yoki yuk samolyotiga joylashtirishni talab qiladiganlar toifasiga tasniflashga asoslangan. Ko'rib chiqilayotgan turdagi qurilmalarga asosan mustaqil ravishda yoki boshqa turdagi asbob-uskunalarning minimal ishtirokida uchishga qodir bo'lgan qurilmalarni tasniflash qonuniy bo'lgan nuqtai nazar mavjud. Biroq, gipertovushli samolyotni tavsiflovchi asosiy mezon tezlik har qanday tasnifda birinchi o'rinda turishi kerak deb hisoblaydigan tadqiqotchilar. Qurilma uchuvchisiz, boshqariladigan, mustaqil ravishda yoki boshqa mashinalar yordamida ucha oladigan deb tasniflanadimi - agar mos keladigan ko'rsatkich yuqoridagi qiymatlarga yetsa, demak, biz gipertovushli samolyot haqida gapiramiz.

Gipersonik yechimlarning asosiy muammolari

Gipertovushli eritmalar tushunchalari ko'p o'n yilliklardir. Tegishli turdagi qurilmalarni ishlab chiqish yillari davomida jahon muhandislari turbovintli samolyotlarni ishlab chiqarishni tashkil qilish kabi "gipersonika" ishlab chiqarishni ob'ektiv ravishda ishlab chiqarishga to'sqinlik qiladigan bir qator muhim muammolarni hal qilishdi.

Gipertovushli samolyotlarni loyihalashdagi asosiy qiyinchilik energiyani yetarli darajada tejaydigan dvigatelni yaratishdir. Yana bir muammo - kerakli jihozlarni joylashtirish. Haqiqat shundaki, biz yuqorida muhokama qilgan qiymatlarda gipertovushli samolyotning tezligi atmosfera bilan ishqalanish tufayli tananing kuchli isishi bilan bog'liq.

Bugun biz tegishli turdagi samolyotlarning muvaffaqiyatli prototiplarining bir nechta misollarini ko'rib chiqamiz, ularning ishlab chiquvchilari qayd etilgan muammolarni muvaffaqiyatli hal qilishda sezilarli yutuqlarga erisha oldilar. Keling, ushbu turdagi gipertovushli samolyotlarni yaratish bo'yicha dunyodagi eng mashhur ishlanmalarni o'rganamiz.

Boeingdan

Ba'zi ekspertlarning fikriga ko'ra, dunyodagi eng tez gipertovushli samolyot Amerikaning Boeing X-43A hisoblanadi. Shunday qilib, ushbu qurilmani sinovdan o'tkazishda uning 11 ming km/soatdan oshiq tezlikka erishgani qayd etildi. Bu taxminan 9,6 baravar tezroq

X-43A gipertovushli samolyotining o'ziga xos xususiyati nimada? Ushbu samolyotning xususiyatlari quyidagilardan iborat:

Sinovlarda qayd etilgan maksimal tezlik 11230 km/soat;

Qanot kengligi - 1,5 m;

Tana uzunligi - 3,6 m;

Dvigatel - to'g'ridan-to'g'ri oqim, Supersonik yonish Ramjet;

Yoqilg'i - atmosfera kislorodi, vodorod.

Shuni ta'kidlash mumkinki, ko'rib chiqilayotgan qurilma eng ekologik toza qurilmalardan biridir. Gap shundaki, ishlatiladigan yoqilg'i deyarli zararli yonish mahsulotlarini chiqarmaydi.

X-43A gipertovushli samolyoti NASA muhandislari, shuningdek, Orbical Science Corporation va Minocraft tomonidan birgalikda ishlab chiqilgan. taxminan 10 yil oldin yaratilgan. Uni rivojlantirish uchun 250 million dollarga yaqin sarmoya kiritildi. Ko'rib chiqilayotgan samolyotning kontseptual yangiligi shundaki, u harakatlanishni ta'minlashning eng so'nggi texnologiyasini sinab ko'rish maqsadida ishlab chiqilgan.

Orbital Sciencedan rivojlanish

Yuqorida ta'kidlaganimizdek, X-43A ni yaratishda ishtirok etgan Orbital Science kompaniyasi o'zining gipertovushli samolyoti - X-34 ni ham yaratishga muvaffaq bo'ldi.

Uning maksimal tezligi soatiga 12 ming km dan oshadi. To'g'ri, amaliy sinovlar davomida bunga erishilmadi - bundan tashqari, X43-A samolyoti ko'rsatgan ko'rsatkichga erishib bo'lmadi. Ko'rib chiqilayotgan samolyot qattiq yoqilg'ida ishlaydigan Pegasus raketasi ishga tushirilganda tezlashadi. X-34 birinchi marta 2001 yilda sinovdan o'tkazilgan. Ko'rib chiqilayotgan samolyot Boeing samolyotidan sezilarli darajada katta - uning uzunligi 17,78 m, qanotlari kengligi 8,85 m, Orbical Science'dan gipertovushli transport vositasining maksimal parvoz balandligi 75 kilometr.

Shimoliy Amerikadan kelgan samolyot

Yana bir mashhur gipertovushli samolyot Shimoliy Amerika tomonidan ishlab chiqarilgan X-15 hisoblanadi. Tahlilchilar ushbu qurilmani eksperimental deb tasniflashadi.

U jihozlangan, bu ba'zi mutaxassislarga uni samolyot sifatida tasniflamaslik uchun asos beradi. Biroq, raketa dvigatellarining mavjudligi qurilmaga, xususan, amalga oshirishga imkon beradi Shunday qilib, ushbu rejimdagi sinovlardan birida u uchuvchilar tomonidan sinovdan o'tkazildi. X-15 qurilmasining maqsadi gipertovushli parvozlarning o'ziga xos xususiyatlarini o'rganish, ma'lum konstruktiv echimlarni, yangi materiallarni baholash va atmosferaning turli qatlamlarida bunday mashinalarning boshqaruv xususiyatlarini baholashdan iborat. Shunisi e'tiborga loyiqki, u 1954 yilda tasdiqlangan. X-15 7 ming km/soatdan ortiq tezlikda uchadi. Uning parvoz masofasi 500 km dan oshadi, balandligi 100 km dan oshadi.

Eng tez ishlab chiqarilgan samolyot

Yuqorida biz o'rgangan gipertovushli vositalar aslida tadqiqot toifasiga kiradi. Xususiyatlari bo'yicha gipertovushlarga yaqin bo'lgan yoki (u yoki bu metodologiyaga ko'ra) gipertovushli samolyotlarning ba'zi ishlab chiqarish modellarini ko'rib chiqish foydali bo'ladi.

Bunday mashinalar orasida SR-71 ning Amerika ishlanmasi bor. Ba'zi tadqiqotchilar ushbu samolyotni gipertovushli deb tasniflashga moyil emaslar, chunki uning maksimal tezligi soatiga 3,7 ming km ni tashkil qiladi. Uning eng diqqatga sazovor xususiyatlaridan biri uning uchish og'irligi 77 tonnadan oshadi. Qurilmaning uzunligi 23 m dan ortiq, qanotlari 13 m dan ortiq.

Rossiyaning MiG-25 samolyoti eng tezkor harbiy samolyotlardan biri hisoblanadi. Qurilma 3,3 ming km/soatdan yuqori tezlikka erisha oladi. Rossiya samolyotining maksimal uchish og'irligi 41 tonnani tashkil qiladi.

Shunday qilib, gipersonik xususiyatlarga yaqin bo'lgan seriyali echimlar bozorida Rossiya Federatsiyasi etakchilar qatoriga kiradi. Ammo "klassik" gipertovushli samolyotlarga oid Rossiya ishlanmalari haqida nima deyish mumkin? Rossiya Federatsiyasi muhandislari Boeing va Orbital Scence mashinalari bilan raqobatbardosh yechim yaratishga qodirmi?

Rossiya gipersonik avtomobillar

Ayni paytda Rossiyaning gipertovushli samolyoti ishlab chiqilmoqda. Ammo u juda faol ketmoqda. Gap Yu-71 samolyoti haqida ketmoqda. OAV xabarlariga ko'ra, uning birinchi sinovlari 2015 yil fevral oyida Orenburg yaqinida o'tkazilgan.

Samolyotdan harbiy maqsadlarda foydalanilishi taxmin qilinmoqda. Shunday qilib, gipertovushli transport vositasi, agar kerak bo'lsa, vayron qiluvchi qurollarni uzoq masofalarga etkazishi, hududni kuzatishi, shuningdek, hujum samolyotining elementi sifatida foydalanishi mumkin. Ba'zi tadqiqotchilar 2020-2025 yillarda. Strategik raketa kuchlari tegishli turdagi 20 ga yaqin samolyotlarni oladi.

Ommaviy axborot vositalarida Rossiyaning gipertovushli samolyoti Sarmat ballistik raketasiga o'rnatilishi haqida ma'lumotlar bor, u ham loyihalash bosqichida. Ba'zi tahlilchilarning fikriga ko'ra, ishlab chiqilayotgan Yu-71 gipertovushli mashinasi parvozning yakuniy bosqichida ballistik raketadan ajratilishi kerak bo'lgan jangovar kallakdan boshqa narsa emas, keyin esa samolyotning yuqori manevr qobiliyati tufayli raketaga qarshi mudofaani engib o'tadi. tizimlari.

"Ayaks" loyihasi

Gipertovushli samolyotlarni yaratish bilan bog'liq eng ko'zga ko'ringan loyihalar orasida Ajax bor. Keling, buni batafsil o'rganamiz. Ajax gipertovushli samolyoti sovet muhandislarining kontseptual ishlanmasidir. Ilmiy hamjamiyatda bu haqda suhbatlar 80-yillarda boshlangan. Eng e'tiborga molik xususiyatlar orasida korpusni haddan tashqari issiqlikdan himoya qilish uchun mo'ljallangan termal himoya tizimining mavjudligi. Shunday qilib, Ajax apparatini ishlab chiquvchilar biz yuqorida aniqlagan "gipersonik" muammolardan birini hal qilishni taklif qilishdi.

Samolyot uchun an'anaviy termal himoya sxemasi tanaga maxsus materiallarni joylashtirishni o'z ichiga oladi. Ajax ishlab chiquvchilari boshqa kontseptsiyani taklif qilishdi, unga ko'ra, u qurilmani tashqi issiqlikdan himoya qilmaslik, balki uning energiya manbasini oshirish bilan birga, issiqlikni mashina ichiga yuborishi kerak edi. Sovet samolyotlarining asosiy raqobatchisi AQShda yaratilgan "Aurora" gipertovushli samolyoti hisoblangan. Biroq, SSSR dizaynerlari kontseptsiya imkoniyatlarini sezilarli darajada kengaytirganligi sababli, yangi ishlanmaga keng ko'lamli vazifalar, xususan, tadqiqot vazifalari yuklatildi. Aytishimiz mumkinki, Ajax gipertovushli ko'p maqsadli samolyotdir.

Keling, SSSR muhandislari tomonidan taklif qilingan texnologik yangiliklarni batafsil ko'rib chiqaylik.

Shunday qilib, "Ayaks" ning sovet ishlab chiqaruvchilari samolyot tanasining atmosfera bilan ishqalanishi natijasida hosil bo'lgan issiqlikdan foydalanishni va uni foydali energiyaga aylantirishni taklif qilishdi. Texnik jihatdan, bu qurilmaga qo'shimcha qobiqlarni joylashtirish orqali amalga oshirilishi mumkin. Natijada, ikkinchi korpusga o'xshash narsa shakllandi. Uning bo'shlig'i qandaydir katalizator, masalan, yonuvchan material va suv aralashmasi bilan to'ldirilishi kerak edi. Ajaxdagi qattiq materialdan tayyorlangan issiqlik izolyatsion qatlam suyuq qatlam bilan almashtirilishi kerak edi, bu bir tomondan dvigatelni himoya qilishi kerak bo'lsa, boshqa tomondan katalitik reaktsiyaga yordam beradi. endotermik ta'sir bilan birga bo'ladi - issiqlikning tashqi tana qismlaridan ichkariga harakatlanishi. Nazariy jihatdan, qurilmaning tashqi qismlarini sovutish har qanday narsa bo'lishi mumkin. Ortiqcha issiqlik, o'z navbatida, samolyot dvigatelining samaradorligini oshirish uchun ishlatilishi kerak edi. Shu bilan birga, ushbu texnologiya yoqilg'ining reaktsiyasi natijasida erkin vodorod hosil qilish imkonini beradi.

Ayni paytda keng jamoatchilikka Ajax rivojlanishining davom etishi haqida hech qanday ma'lumot yo'q, ammo tadqiqotchilar sovet kontseptsiyalarini amaliyotga tatbiq etishni juda istiqbolli deb hisoblashadi.

Xitoyning gipersonik avtomobillari

Xitoy gipertovushli yechimlar bozorida Rossiya va AQShning raqobatchisiga aylanmoqda. Xitoylik muhandislarning eng mashhur ishlanmalari orasida WU-14 samolyoti bor. Bu ballistik raketaga o'rnatilgan gipertovushli boshqariladigan planer.

ICBM kosmosga samolyotni uradi, u erdan avtomobil keskin pastga tushib, gipertovush tezligini rivojlantiradi. Xitoy qurilmasi 2 dan 12 ming km gacha bo'lgan turli xil ICBMlarga o'rnatilishi mumkin. Sinovlar davomida WU-14 12 ming km/soat tezlikka erisha olgani va shu tariqa ba'zi tahlilchilarning fikricha, eng tez gipertovushli samolyotga aylangani aniqlandi.

Shu bilan birga, ko'plab tadqiqotchilar Xitoyning rivojlanishini samolyot sifatida tasniflash mutlaqo qonuniy emas deb hisoblashadi. Shunday qilib, qurilma maxsus jangovar kallak sifatida tasniflanishi kerak bo'lgan keng tarqalgan versiya mavjud. Va juda samarali. Belgilangan tezlikda pastga uchayotganda, hatto eng zamonaviy raketaga qarshi mudofaa tizimlari ham tegishli nishonni ushlab qolishni kafolatlay olmaydi.

Qayd etish mumkinki, Rossiya va AQSh ham harbiy maqsadlarda foydalaniladigan gipertovushli mashinalarni ishlab chiqmoqda. Shu bilan birga, tegishli turdagi mashinalarni yaratishi kerak bo'lgan rus kontseptsiyasi amerikaliklar va xitoylar tomonidan amalga oshirilgan texnologik tamoyillardan sezilarli darajada farq qiladi, bu ba'zi ommaviy axborot vositalaridagi ma'lumotlardan dalolat beradi. Shunday qilib, Rossiya Federatsiyasi ishlab chiqaruvchilari o'z kuchlarini erdan uchirilishi mumkin bo'lgan ramjet dvigateli bilan jihozlangan samolyotlarni yaratish sohasida jamlashmoqda. Rossiya bu yo‘nalishda Hindiston bilan hamkorlik qilishni rejalashtirmoqda. Rossiya kontseptsiyasiga muvofiq yaratilgan gipersonik transport vositalari, ba'zi tahlilchilarning fikriga ko'ra, arzonroq narx va kengroq ilovalar bilan ajralib turadi.

Shu bilan birga, biz yuqorida aytib o'tgan Rossiyaning gipertovushli samolyoti (Yu-71), ba'zi tahlilchilarning fikriga ko'ra, ICBM-larda joylashtirishni taklif qiladi. Agar bu tezis to'g'ri bo'lib chiqsa, Rossiya Federatsiyasi muhandislari bir vaqtning o'zida gipertovushli samolyotlarni qurishda ikkita mashhur kontseptual yo'nalishda ishlamoqda, deb aytishimiz mumkin.

Rezyume; qayta boshlash

Shunday qilib, ehtimol, dunyodagi eng tezkor gipertovushli samolyot, agar biz ularning tasnifidan qat'i nazar, samolyotlar haqida gapiradigan bo'lsak, bu hali ham Xitoyning WU-14 dir. Garchi siz bu haqdagi haqiqiy ma'lumotlar, shu jumladan testlar bilan bog'liq ma'lumotlar tasniflanishi mumkinligini tushunishingiz kerak. Bu ko'pincha o'zlarining harbiy texnologiyalarini har qanday holatda ham sir saqlashga intiladigan xitoylik ishlab chiquvchilarning tamoyillariga juda mos keladi. Eng tez gipertovushli samolyotning tezligi soatiga 12 ming km dan oshadi. X-43A ning Amerika ishlanmasi unga "quvib yetmoqda" - ko'plab mutaxassislar uni eng tezkor deb bilishadi. Nazariy jihatdan, gipertovushli X-43A samolyoti, shuningdek, Xitoyning WU-14 samolyoti 12 ming km/soatdan yuqori tezlikka mo'ljallangan Orbical Science kompaniyasining ishlanmalarini ushlay oladi.

Rossiyaning Yu-71 samolyotining xususiyatlari hali keng jamoatchilikka ma'lum emas. Ular Xitoy samolyotlarining parametrlariga yaqin bo'lishi mumkin. Rossiyalik muhandislar, shuningdek, ICBM asosida emas, balki mustaqil ravishda parvoz qila oladigan gipertovushli samolyotni ishlab chiqishmoqda.

Rossiya, Xitoy va AQSh tadqiqotchilarining joriy loyihalari u yoki bu jihatdan harbiy sohaga tegishli. Gipersonik samolyotlar, ularning mumkin bo'lgan tasnifidan qat'i nazar, birinchi navbatda, yadroviy qurol tashuvchisi hisoblanadi. Biroq, dunyoning turli mamlakatlari tadqiqotchilarining ishlarida yadro texnologiyalari kabi "gipersonik" ham tinch bo'lishi mumkinligi haqidagi tezislar mavjud.

Muammo tegishli turdagi mashinalarni ommaviy ishlab chiqarishni tashkil qilish imkonini beradigan arzon va ishonchli echimlarning paydo bo'lishidir. Bunday qurilmalardan foydalanish iqtisodiy rivojlanishning eng keng sohalarida mumkin. Gipersonik samolyotlar kosmik va tadqiqot sanoatida eng katta talabni topishi mumkin.

Tegishli transport vositalarini ishlab chiqarish texnologiyalari arzonlashgani sababli, transport korxonalari bunday loyihalarga sarmoya kiritishga qiziqish bildirishlari mumkin. Sanoat korporatsiyalari va turli xizmatlar provayderlari "gipersonik" ni xalqaro aloqalarni tashkil etish nuqtai nazaridan biznes raqobatbardoshligini oshirish vositasi sifatida ko'rib chiqishlari mumkin.

Ushbu haftada istiqbolli raketa prototipi bo'lgan Amerika gipertovushli samolyotining (HLA) X-51 AwaveRider uchinchi sinov parvozi bo'lib o'tdi. Biroq ishga tushirilgandan 15 soniya o‘tib, asosiy dvigatel ishlay boshlamasdan ham, WaveRider boshqaruvni yo‘qotib, okeanga qulab tushdi.

O‘tgan yili bo‘lib o‘tgan avvalgi sinov ham muvaffaqiyatsizlikka uchragan – qurilmani asosiy dvigatelni ishga tushirish uchun zarur bo‘lgan tezlikka tezlatuvchi tezlatkich o‘z vaqtida ishlamagan va ajralmagan. Biroq, avvalroq, 2010 yilda "mashina" ning dvigateli 200 soniya davomida ishlashga muvaffaq bo'ldi (300 ta rejalashtirilgan edi), bu qurilmani tovushning besh tezligiga (5M) tezlashtirdi. Shunday qilib, uning ishlash muddati Rossiya/Sovet gipertovushli uchish laboratoriyasi (HFL) Kholod tomonidan o'rnatilgan avvalgi rekordni uch baravar oshirdi. Shu bilan birga, mahalliy qurilmadan farqli o'laroq, "amerikalik" yoqilg'i sifatida vodorod emas, balki aviatsiya kerosini ishlatgan.

Hozirgi muvaffaqiyatsizlik, albatta, 2 milliard dollar sarflangan AQShning gipertovush dasturini sekinlashtiradi, ammo bu Qo'shma Shtatlarda ushbu dastur uchun asosiy texnologiya - gipertovushli havo bilan nafas olishning ishchi prototipi mavjudligi haqiqatini o'zgartirmaydi. dvigatel (scramjet, aka scramjet).

Potensial ravishda bunday dvigatellar samolyotni vodorodda 17 tezlikda va uglevodorod yoqilg'ida 8 tezlikda tezlashtirishga qodir. Biroq, uning ishlashi uchun tovushdan tez havo oqimida yoqilg'ining barqaror yonishiga erishish kerak - bu ishlab chiquvchilardan birining fikriga ko'ra, bo'ron epitsentrida gugurtni yoqishdan ko'ra oson emas. Biroq, yaqinda uglevodorod yoqilg'isidan foydalanganda buning iloji yo'qligiga ishonishdi va skramjet dvigatellari uchun yagona mos yoqilg'i portlovchi vodorod bo'lib, u ishda qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi va past zichligi tufayli yonilg'i baklarining hajmini "shishiradi". . Biroq, 2004 yildan beri G'arb samolyotlarning bir qator nisbatan muvaffaqiyatli sinovlarini o'tkazdi - vodorod va "kerosin".

Ikki milliard dollarlik dasturning amaliy ahamiyati nimada? X-51 ning dizayn tezligi 7M (20 km balandlikda taxminan 7 ming km / soat), dizayn diapazoni 1600 km, parvoz balandligi taxminan 25 km. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, "diapazon" bo'yicha u taxminan BGM-109 Tomahawk qanotli raketasiga (1600 km, yadroviy kallak bilan - 2500 km) yoki o'rta masofaga mo'ljallangan ballistik raketaga mos keladi - masalan, Pershing II INF ostida foydalanishdan chiqarilgan. Shartnoma (1770 km). "To'lqinli kema" ning "raqobatchilar" ga nisbatan qanday afzalliklari bor?

BGM-109 880 km/soat tovushdan past tezlikka ega. Shunday qilib, maksimal masofaga parvoz taxminan ikki soat davom etadi. Bu vaqt ichida raketani aniqlash va yo‘q qilish mumkin, nishon esa harakatlana oladi. Albatta, erdan taxminan 60 m balandlikda uchadigan va o'zining kattaligi tufayli past radar belgisiga ega bo'lgan qanotli raketa havo mudofaasi uchun juda muammoli nishondir. Biroq, Tomahawks tomonidan hujumga uchragan ob'ektlarni himoya qilishning muvaffaqiyatli misollari ham bor - masalan, Cho'l bo'roni paytida Iroq yadro markazi.

Xuddi shu tartibdagi ballistik raketaning o'rtacha tezligi taxminan 10 ming km/soatni tashkil qiladi. Biroq, birinchidan, "ballistika" kosmosdan uchirilgan paytda aniqlanishi mumkin - ishlaydigan raketa dvigatellaridan ta'sirchan mash'al juda aniq ko'rinadi. Ikkinchidan, ushbu masofadagi ballistik raketalar traektoriyasining maksimal balandligi 400 km ga yaqin, shuning uchun ular raketaga qarshi mudofaa radarlarida juda erta paydo bo'ladi. Uchinchidan, "ballistika" bu manevrsiz nishon bo'lib, bu ularni hatto etakchi nuqtaga qaratilgan zenit raketalari bilan ham ushlab turishga imkon beradi. Umuman olganda, raketaga qarshi mudofaa tizimlarining zamonaviy rivojlanishi bilan o'rta masofaga mo'ljallangan ballistik raketa juda zaif nishon hisoblanadi.

Shu bilan birga, ballistik raketalar uchish massasining foydali yukga nisbati nuqtai nazaridan juda samarasiz etkazib berish vositasidir. Kimyoviy raketa dvigatellari katta kuchni yanada dahshatli ochko'zlik bilan birlashtiradi va ballistik parvozlar, qoida tariqasida, energiya sarflaydi. Natijada, masalan, uchish og'irligi 7,4 tonna bo'lgan Pershing 2 399 kg jangovar kallakni olib yurdi. Taqqoslash uchun, Tomahawks o'z og'irligi bir yarim tonnaga teng bo'lgan deyarli bir xil miqdorni olib yuradi.

Endi buni gipertovushli raketalar bilan solishtiramiz. Tezlik va parvoz vaqti odatda Pershing 2 bilan solishtirish mumkin. Shu bilan birga, X-51, birinchi navbatda, ancha tejamkor havo reaktiv dvigatelidan foydalanadi. Ikkinchidan, u 400 km balandlikka ko'tarilmaydi, barcha atrofdagi raketaga qarshi mudofaa radarlariga borligi haqida "xabar beradi". Uchinchidan, u faol manevr qilishga qodir. E'tibor bering, 2007 yilda shved SaabBofors tomonidan o'tkazilgan sinovlar shuni ko'rsatdiki, 5,5 M tezlikda murakkab manevrlar hatto atmosferaning zich qatlamlarida ham mumkin. Natijada, WaveRiderni ushlab turish, agar tutuvchi tezlik va manevr qobiliyati jihatidan ikkinchisidan sezilarli darajada ustun bo'lsa, mumkin. Endi bunday tutqichlar yo'q.

Mavjud raketalarga qarshi mudofaa tizimlari ham X-51 sinfidagi gipertovushli raketalarga qarshi kurasha olmaydi. Bundan tashqari, yo'q qilishning fundamental ehtimoli bo'lgan taqdirda ham, nishonning yuqori tezligi tutilish zonasini keskin kamaytiradi.

Boshqacha qilib aytganda, WaveRider o'rta masofali ballistik raketalar bilan taqqoslanadigan parvoz vaqtini ancha past ko'rinishga ega va zamonaviy havo mudofaasi/raketa mudofaasiga qarshi virtual daxlsizligini birlashtiradi. Shu bilan birga, bir vaqtning o'zida SSSR rahbariyati Pershingsni Evropadan olib tashlash uchun juda ko'p harakat qildi va ularni o'zlarining o'rta masofali raketalarining ko'proq soniga almashtirdi - va buning sababi yaxshi. Amerika raketalarining 8-10 daqiqalik parvoz vaqti ularni qurolsizlantirish va zarba berishning deyarli ideal vositasiga aylantirdi - hujumga uchraganlarning javob berishga vaqti qolmadi. Agar Kh-51 seriyali ishlab chiqarishga kiritilsa, vaziyat yomonroq versiyada takrorlanadi - "to'lqinli kemalar" ning yadroviy variantlarini yaratish juda mumkin bo'lishiga qaramay.

Shu bilan birga, skramjet dvigatellaridan foydalanish o'rta masofaga mo'ljallangan avtomobillar bilan cheklanmaydi. Bir tomondan, NATOning Kosmik tadqiqotlar va rivojlanish bo'yicha maslahat guruhi (AGARD) ma'lumotlariga ko'ra, skrumjetlar sof taktikaviy qisqa masofali tizimlarda keng qo'llanilishi mumkin - bular tankga qarshi raketalar (shuningdek, istehkomlarni yo'q qilish uchun mo'ljallangan), havo - havo nishonlarini urish uchun havo raketalari va kichik kalibrli (30-40 mm) snaryadlar. Yana bir ehtimoliy yo'nalish - traektoriyaning boshlang'ich qismida ballistik raketalarni ushlab turish uchun mo'ljallangan raketaga qarshi skramjet dvigatellaridan foydalanish.

Boshqa tomondan, gipertovushli texnologiyalardan foydalanish strategik tizimlarning tubdan yangi sinflarining paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin. Eng konservativ variant - an'anaviy ballistik raketalar uchun "manevr jangovar kallaklari" sifatida gipertovushli vositalardan foydalanish.

E'tibor bering, uzoq masofali ballistik raketa traektoriyaning o'rta qismida ozgina zaifdir (chunki u juda ko'p yorug'lik nayranglari, dipol reflektorlar va murabbolar bilan o'ralgan), lekin traektoriyaning dastlabki va oxirgi qismlarida zaifdir ( engil aldashlar atmosferaning o'zi tomonidan yo'q qilinadi, natijada jangovar kallak faqat oz miqdordagi og'ir LC bilan birga keladi). Shu bilan birga, jangovar kallak ham, uning "qo'ldoshlari" ham manevr qilmaydigan ballistik nishonlar to'plamini ifodalaydi, bu raketaga qarshi mudofaa vazifasini tubdan soddalashtiradi. Biroq, skramjet dvigateliga ega yuqori tezlikda va manevrli "mashina" hozirgi havo mudofaasi va raketaga qarshi mudofaa tizimlariga amalda daxlsizdir. Natijada, klassik ICBMni gipertovushli manevrli jangovar kallak bilan birlashtirib, tegishli raketaga qarshi mudofaa eshelonining ishonchli yutug'iga erishish mumkin.

Boshqacha qilib aytganda, biz harbiy ishlarda chinakam inqilob qila oladigan texnologiya haqida gapiramiz. Gipersonik tahdid muqarrar ravishda yaqin kelajakda haqiqatga aylanadi.

Gipersonik tezlik – bu parvoz tezlik dan To'rtta ovoz tezligi va boshqalar. Orasida aviatsiya mutaxassislar ko'pincha ismni ishlatmaydilar "ovoz tezligi" A "Mach." Bu nom kelib chiqqan Avstriya familiyalari olim Ernst Max fizikasi ( Ernst Mach ), kim tadqiqot qilgan aerodinamik bilan birga keladigan jarayonlar tovushdan tez jismlarning harakati Shunday qilib, 1Mach - Bu Ovozning BIR tezligi. Mos ravishda gipersonik tezlik - Bu Mach FOUR va boshqalar. IN 1987 yil yil 7 dekabr V Vashington davlat rahbarlari SSSR Va AQSh, Mixail Gorbachev Va Ronald Reygan imzolangan kelishuv tugatish to'g'risida yadroviy raketalar o'rtacha diapazon "Pioner" Va "Pershing 2". Bu voqea natijasida, bor edi STOP rivojlanish Sovet strategik kruizi raketalar "X-90" qaysi bor edi gipersonik tezlik parvoz. Raketa yaratuvchilari X-90 faqat o'tkazish uchun ruxsat oldi BIR sinov parvoz. Berilgan muvaffaqiyatli sinov katta natijaga olib kelishi mumkin Sovet havo kuchlarini qayta jihozlash bilan samolyot gipersonik tezlik ta'minlay oladigan parvozlar ustunlik V SSSR havo.

IN 1943 yil yil amerikalik aviakompaniya « Qo'ng'iroq» yaratishni boshladi samolyot, qaysi bo'lishi kerak tovush tezligini engish. o'q, dan otilgan miltiqlar, chivinlar tovush tezligidan tezroq, shunday tugadi fyuzelyaj shakli uzoq vaqt davomida yangi samolyot bunday deb o'ylamagan. Uning dizayn taxmin qilingan katta xavfsizlik chegarasi. Ba'zi joylarda qoplama oshib ketdi qalinligi BIR santimetr. O'q ma'lum bo'ldi og'ir. HAQIDA mustaqil yechish; uchib ketish qila olmadim bo'l va nutq. Osmonga yangi dan samolyot uchib ketdi yordami bilan bombardimonchi B-29. amerikalik uchun mo'ljallangan samolyot tovush tezligini buzish, nomini oldi "X-1" ( maqolaga qarang "Noma'lum samolyot") X-1 korpusining shakli uchun mos bo'lishi mumkin gipersonik tezlik parvoz.

Fuqarolik sinovchi uchuvchisi Chalmers Gudlin qo'yish shart - bonus yengish uchun tovush tezligi 150 000 dollar ! Keyin ish haqi kapitan AQSh havo kuchlari ni tashkil etdi 283 dollar oyiga. Yosh kapitan yoshi 24 lar yillar Chak Yeger, jang uchuvchi ofitser eshak, otib tashlandi 19 fashistik samolyotlar, 5 ulardan bitta jang, men shunday deb qaror qildim U tovush tezligini yengib chiqadi. Parvoz paytida buni hech kim bilmas edi tovush tezligini buzish u buzgan edi ikkita qovurg'a va yomon harakat qildi o'ng qo'l. Natijada bu sodir bo'ldi tushadi Bilan otlar davomida yuradi Bilan xotini bir kun oldin. Chak Yeger uniki ekanligini tushundi ekstremal oldida uchadi kasalxona Va jim qoldi, uchmoq BEKOR EMAS. Yengish tovush tezligi aylanadi birinchi bosqich tomon harakatlanish yo'lida gipersonik tezlik parvoz .

IN 1947 yil yil 14 oktyabr ichida seshanba maxfiy havo bazasidan osmonga ko'tarildi Amerika strategik bombardimonchi B-29 bilan biriktirilgan bomba ko'rfazi samolyot bilan . Yoniq balandlik taxminan 7 km undan ajratilgan odamli o'sha paytdagi qurilma g'ayrioddiy shakllari. orqali bir necha daqiqa karlik bor edi paxta, dan ishdan bo'shatilgandek bir vaqtning o'zida bir nechta qurol, lekin shunday edi EMAS falokat. Shu kuni amerikalik sinov uchuvchisi Charlz Elvud Yeger nomi bilan yaxshi tanilgan Chak Yeger ( Chak Yeger ) yoki Chak Eager birinchi marta insoniyat tarixida OVOZ TEZLIGIdan oshib ketdi yoqilgan EXPERIMENTAL samolyotda X-1. Tovushdan yuqori samolyot X-1 maksimalga ega edi parvoz tezligi - 1556 km/soat va bu dan bevosita qanotli, amaliy shift X-1 – 13 115 metr, maksimal dvigatel kuchi - 2500 kgf. Qo'ndi X-1 o'zi, ichida rejalashtirish rejimi. Keyinchalik xuddi shunday havo bazasi, nomi bilan yaxshi tanilgan "51-maydon" pastki qismida joylashgan quritilgan sho'r ko'llar Kuyov ( Kuyov ), yoqilgan janub davlat Nevada amalga oshirildi testlar bilan qurilmalar gipersonik tezlik parvoz .

Qabul qilingandan keyin AQSh doktrinalar yadroviy urush miqdori strategik bombardimonchilar V AQSh ga ortdi to'rtta marta. Bombardimonchilar himoya qilishi kerak edi minglab samolyotlar jangchilar F-80 Va F-82. orqali bir yil keyin Chak Yeager tovush tezligini buzdi Va Sovet sinov uchuvchisi Ivan Evgrafovich Fedorov jangchi ustida "La-176".

Birinchi Sovet CRUISED raketasi "Burya" uchirish paytida uchirish maydonchasida

Supurish qanot La-176 ni tashkil etdi 45 daraja, maksimal dvigatel kuchi - 2700 kgf, amaliy shift - 15 000 m, maksimal tezlik - 1105 km/soat O'sha paytda chegara boshqariladigan samolyotlar uchun 2-3 tovush tezligi. Lekin davom sir mashg'ulot maydoni SSSR O'shanda ham uskunalar sinovdan o'tkazilayotgan edi gipersonik tezlik parvoz. Bu raketa edi "R-1" maksimal bilan tezlik parvoz 1 465 m/s va diapazon parvoz 270 km . VA testlar R-1 poligonda amalga oshirildi "Kapustin Yar" V Astraxan mintaqa . Kelajakdagi samolyotlar bilan harakatlanmoqda gipersonik tezlik, nafaqat yangilari kerak edi dvigatellar va yangi materiallar, balki yangi yoqilg'i. Yashirin yoqilg'i ballistik raketalar R-1 xizmat qilgan etanol tozalashning eng yuqori toifasi.

Birinchi Sovet KRUISED raketasi "Burya" parvoz qilmoqda

BALLISTIK raketa R-1 rahbarligida ishlab chiqilgan Sergey Pavlovich Korolev. Rostini aytsam, deylik, rivojlanish bosqichida R-1 ham faol ishtirok etdi nemisning bir qismi raketa mutaxassislar, kimga ko'chdi SSSR keyin Ikkinchi jahon urushi urush. Raketa R-1 aylandi boshlang'ich nuqtasi rivojlanishda INTERKOTINENTAL ballistik bo'lgan raketalar gipersonik tezlik va mutlaqo bo'lishi kerak edi DANGILSIZ VOSITALAR BILAN yetkazib berish yadroviy qurollar. Birinchidan Sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshi va birinchi parvoz odam V bo'sh joy allaqachon chiqdi tufayli ko'rinish qit'alararo ballistik raketalar.

Amerikaning qayta ishlatiladigan kosmik kemasi "Space Shuttle" uchirish majmuasiga o'tayotganda

Birinchidan muvaffaqiyatli ishga tushirish Sovet ballistikasi raketalar R-1 amalga oshirildi 1948 yil 10 oktyabr yil. erishish uchun harbiy muvozanat Bilan AQSh bilan zarur raketalar diapazon parvoz Yuzlab EMAS A minglab kilometr. Testlar Korolev raketalari yurdi muvaffaqiyatli, va har bir keyingi model tobora ko'proq sotib oldi gipersonik tezlik parvoz va yana ko'p narsalar diapazon parvoz. Kun tartibida masala ko'rildi almashtirish raketa yoqilg'i. etanol yoqilg'i sifatida kelishni to'xtatdi yetarli emasligi tufayli yonish tezligi va uning etarli emasligi sababli issiqlik quvvati, ya'ni energiya miqdori. Gap shundaki, uchish uchun gipersonik tezliklar kabi yoqilg'i faqat mos keladi vodorod. Yo'q yoqilgan qaysi boshqa kimyoviy element Shunday qilib tez uchish bu taqiqlangan! Vodorod ajoyibga ega yonish tezligi va katta issiqlik quvvati, ya'ni baland yonish harorati, bir vaqtning o'zida ega bo'lish mumkin bo'lgan minimal hajm vodorod yoqilg'isi. Shunga ko'ra, foydalanilganda vodorod chiqadi maksimal tortishish dvigatel . Bularning barchasidan tashqari vodorod yoqilg'i hisoblanadi MUTLAQO EKKOLOGİYATNING TOZA yoqilg'i !!! S.P.Korolev ekanligiga ishondi bu yoqilg'i ichida harakatlanish muammosini hal qiladi yaqin er bo'sh joy gipersonik tezliklar parvoz.

Amerikaning qayta foydalanish mumkin kosmik kemasi Space Shuttle orbitada ishlayotganda

Biroq, bor edi boshqa yechim varianti kosmik tezliklar. Bu mashhur akademiklar tomonidan taklif qilingan Mixail Kuzmich Yangel Va Vladimir Nikolaevich Chelomey. Bu suyuqlik edi ammiak hid va o'xshamaydi vodorod edi oddiy va juda arzon ishlab chiqarishda. Lekin qachon Korolev aniqlandi bu nima, keldi DAXSHAT! Bu ajoyib raketa yoqilg'isi deb nomlangan HEPTYL. U o'zini ichida topdi PIROTSILIK KISILADAN OLTI MARTA ZAHILI va xavf darajasi bo'yicha mos keladi JANG zaharli moddalar "ZARIN" Va "FOSGEN"! Biroq SSSR hukumati shunday qaror qildi raketa qurollari muhimroqdir mumkin oqibatlari va uni yaratish kerak har qanday narxda. Keyinchalik yoqilg'ida geptil raketalar uchar edi Yangelya Va Chelomeya.

IN 1954 yil yili Sovet razvedkasi sir oldi xabar yashovchi fuqarodan AQSh, tufayli SSSR yaratish ishlari boshlandi aviatsiya Bilan gipersonik tezlik parvoz. IN AQSh bu loyiha nomini oldi "Navaxo." orqali ikki oy sirdan keyin xabarlar ma'lum bo'ldi rezolyutsiya Sovet hukumat yaratilishning boshlanishi haqida strategik WINGED raketalar. IN SSSR bunday raketani ishlab chiqish topshirildi KB S.A. Lavochkin ( maqolaga qarang "Semyon Alekseevich Lavochkin"). Loyiha nomini oldi "Bo'ron". Jami in UCH yil "Bo'ron" o'ta boshladi testlar mashg'ulot maydonchasida "Kapustin Yar"!!! Tartib "Bo'ronlar" zamonaviyga mos keladi Amerikaning qayta ishlatiladigan kosmik kemasi kemaga "Kosmik kema". Sinov paytida "Bo'ronlar" ekanligi ma'lum bo'ldi amerikalik loyiha Navaxo yopildi. Bu katta ehtimol bilan sodir bo'lgan Amerikalik dizaynerlar o'sha paytda qila olmadim zarurini yarating dvigatellar.

"Bo'ron" uchun ishlab chiqilmagan gipersonik tezlik parvoz, lekin bir oz past tezlik yoqilgan Ovozning YARIMI tezligida THREE. Bu o'sha paytda ular hali yaratilmaganligi bilan bog'liq edi materiallar, bu bardosh berar edi TERNI ISITISH mos keladigan gipersonik tezlik. Shuningdek, bortda qurilmalar saqlashi kerak edi ishlash katta isitish harorati. Yaratganda "Bo'ronlar" hali boshlandi rivojlantirish materiallar bardoshli ma'lumotlar harorat isitish shartlari.

Bir lahzaga UCHTA omadli ishga tushiradi qanotli raketalar "Bo'ronlar" egalik qilish TO gipersonik tezlik, raketalar Korolev, "R-7", allaqachon past Yer orbitasiga chiqarilgan birinchi sun'iy yer yo'ldoshi Va birinchi tirik jonzot - melez taxallus bilan "Laika". Bu vaqtda rahbar SSSR N.S. Xrushchev uchun intervyusida G'arbiy bosing baland ovozda Buni raketada aytdi R-7 o‘rnatish mumkin Yadro zaryadlang va uring HAR QANDAY MAQSAD hududida AQSh. Shundan buyon; hozirdan boshlab ASOS raketa va kosmik mudofaa SSSR po'lat qit'alararo ballistik raketalar. "Storm" qanotli raketasi bajarish uchun qilingan edi xuddi shu eng vazifalar, lekin keyin SSSR hukumati sudrab borishga arziydi, deb o'yladi ikkalasi ham bu dasturlar, ayni paytda, ham bo'ladi qimmat Va "Storm" YAPILDI???

IN 1950-yillarning oxiri va hammasi shu 1960-yillar yillar va ichida AQSh va ichida SSSR amalga oshirildi tajribalar yaratilish bo'yicha istiqbolli aviatsiya bilan jihozlash gipersonik tezlik parvoz. Lekin ichida zich qatlamlar atmosfera samolyot ham haddan tashqari qizib ketgan va hatto ba'zi joylarda erigan shuning uchun muvaffaqiyat gipersonik tezlik V ATMOSFERA yana va yana qoldirildi noma'lum vaqt uchun . IN AQSh mavjud dastur yaratish eksperimental samolyot chaqirildi "X", qaysi yordamida parvoz o'rganiladi gipersonik tezliklar. amerikalik harbiylar juda yaxshi joylashdilar umid yoqilgan eksperimental samolyot "X-31" Lekin 1967 yil 15 noyabr yildan keyin 10 soniya parvoz gipersonik tezlik X-31 portladi. Undan keyin uchuvchi dastur samolyotlar "X" edi to'xtatilgan lekin faqat qisqa muddatga. Shunday qilib 1970-yillarning o'rtalari yillar uchun Amerika eksperimental samolyotda "X-15" yoqilgan balandlik yaqin 100 km ga yetdi gipersonik tezlik ga teng parvoz 11 ovoz tezligi (3.7 km/sek )!!!

IN 1960-yillarning o'rtalari yillar va AQSh Va SSSR mustaqil bir-biridan va bir vaqtning o'zida yaratishni allaqachon boshlagan serial dan uchadigan samolyot Kruiz tezligi Mach THREE! Bilan uchish Ovozning uch tezligi V ATMOSFERA Juda murakkab vazifa ! Natijada CB Kelli Jonson kompaniyada Lockheed Va A.I. Mikoyanning dizayn byurosi yoqilgan MiGe ( maqolaga qarang "Artem Ivanovich Mikoyan") ikkita yaratdi aviatsiyaning durdona asari texnologiya. amerikaliklar - strategik skaut "S.R.-71 ″Qora qush ( maqolaga qarang « S.R.-71"). ruslar dunyodagi eng yaxshisi "MiG-25" qiruvchi-to'xtatuvchisi ( maqolaga qarang "MiG-25"). SR-71 tashqarisida ega qora rang EMAS chunki qora bo'yoqlar, lekin tufayli FERRIT qoplama, bu juda issiqlikni samarali ravishda yo'q qiladi. Keyinchalik S.R.-71 ga keltirildi gipersonik tezlik parvoz 4 800 km/soat MiG-25 urush davrida muvaffaqiyatli ishlatilgan Isroil Bilan Misr kabi yuqori balandlikdagi razvedka samolyoti. Butun parvoz MiG-25 tugadi Isroil ishg'ol qilingan IKKI DAQIQA!!! Isroil havo mudofaasi da'vo qiling MiG-25 ega Ovozning uch yarim tezligi (4410 km/soat yoki 1 225 Xonim )!

Ustunlik havoda ta'minlash mumkin va aerokosmik aviatsiya. Ushbu mavzu bo'yicha olib borilgan ishlar natijasida bo'sh joy kemalar KAYTA FOYDALANISH foydalanish Amerika kosmik kemasi Va Sovet "Buran" ( maqolaga qarang "Buran kosmik kemasi"). At qo'nish yerga bo'sh joy kemalar qayta foydalanish mumkin foydalanish kiradi atmosfera Bilan Birinchi kosmik tezlik, 7,9 km/sek – u ichida 23,9 marta ko'proq tovush tezligi. uchun himoya qilish dan haddan tashqari qizib ketish kirgandan keyin atmosfera, qayta foydalanish mumkin bo'lgan joy kemalar tashqi tomondan maxsus qoplama bilan qoplangan KERAMIK plitkalar. Bilan ham bu aniq EMAS Juda katta buzilish bu keramik qoplama yoqilgan gipersonik tezlik sodir bo'ladi falokat.

Keyin bepusht qidiruvlar universal mablag'lar himoya qilish dan haddan tashqari qizib ketish uchun kurash chempionat havoda boshqasiga o'tdi - o'ta past balandlik. QANOTLI raketalar o'tkazildi balandlik haqida parvoz 50 metr, ustida, Gipersonik tezliklardan OLDIN parvoz, taxminan 850 km/soat texnologiya bilan RELIEF KEYINDAN er. Amerika qanotli raketaga nom berildi "Tomahawk" ( Tomahawk ), A Sovet analog "X-55". Qanotlarni aniqlash raketa radarlari qiyin chunki raketaning o'zi, eng so'nggisi tufayli uy-joy tizimi ega kichik o'lchamlar va shunga ko'ra kichik aks ettiruvchi maydon. Shuningdek mag'lubiyat qanotli raketa qiyin tufayli faol, oldindan aytib bo'lmaydigan manevrlar parvoz paytida. Yaratilish Sovet qanotli raketa X-55 ko‘rsatma berildi KB "Raduga" kimning rahbari edi Igor Sergeevich Seleznev.

Biroq hisob-kitoblar deyarli to‘liqligini ko‘rsatdi qanotli daxlsizlik raketalar faqat taqdim etilishi mumkin gipersonik tezlik ga parvoz besh-olti marta ko'proq tovush tezligi (5-6 Maxov) , mos keladigan tezlik taxminan ikki km/sek. Eng boshida testlar yangi texnologiya, dizaynerlar yana bir xil duch keldi haddan tashqari issiqlik muammosi. Belgilangan joyga yetganda gipersonik tezlik parvoz sirt raketa deyarli qiziydi 1 000 daraja Selsiy va birinchi bo'lib muvaffaqiyatsizlikka uchradi boshqaruv antennalari. Keyin Igor Seleznev ga ketdi Leningrad korxonaga "Leninchi", ular qayerda yaratilgan bortdagi radioelektronika. Mutaxassislar berdi EMAS tasalli beruvchi xulosa. Do boshqargan tomon uchayotgan raketa gipersonik tezlik V zich qatlamlar atmosfera imkonsiz.

Ammo xodimlardan biri tadqiqot instituti ya'ni u asl nusxasini taklif qildi fikr. Nega yo'q kerosin, transport vosita ichida qanotli kabi raketalar yoqilg'i sifatida ham foydalanmang SOVUTGAN uy boshlari . O'tkazildi tajribalar tizimini yaratish haqida sovutish bortda foydalanish yoqilg'i, kerosin. Ish paytida Freynshtadt degan xulosaga keldi kerosin YO'Q etarli miqdor energiya uchish uchun gipersonik tezlik va nima uchun zarur yoqilg'i gipersonik tezlik hisoblanadi vodorod. Lekin Freynshtadt olishni taklif qildi vodorod dan kerosin bevosita transport vosita ichida raketalar. Kontseptsiya shunday dvigatel nomini oldi "Ayaks".

Sovet qayta ishlatiladigan "Buran" kosmik kemasi maxsus KERAMIK plitkalardan tashkil topgan kemaning issiqlik izolyatsion qoplamasi aniq ko'rinadi.

O'sha paytda bu fikr juda ko'p tuyuldi fantastik. Natijada, yoqilgan qurollar qabul qilindi qanotli bilan raketa subsonik tezlik parvoz X-55. Ammo hatto bunday raketa ham ajoyib bo'ldi ilmiy va texnikaviy yutuq. Qisqacha texnik qanotlarning xususiyatlari raketalar X-55: uzunligi — 5,88 m; tana diametri — 0,514 m; qanotlari kengayishi — 3,1 m; boshlang'ich vazni — 1195 kg; parvoz masofasi — 2 500 km; havo tezligi — 770 km/soat ( 214 Xonim); dan parvoz balandligi 40 uchun 110 m; jangovar kallak massasi — 410 kg; jangovar kallak kuchi — 200 KT; gacha aniqlik 100 m.V 1983 yil qabul qilinganidan keyin yil qanotli raketalar X-55 V Mudofaa vazirligi haqida savol tug‘ildi tugatish ishi yaratilish bo'yicha dvigatel ta'minlash gipersonik tezlik parvoz. Lekin aniq ichida bu yil mavzu gipersonik samolyotlar tobora ko'payib bormoqda miltillash hisobotlarda Sovet razvedkasi.

Sovet qayta ishlatiladigan "Buran" kosmik kemasi orbitada

Dasturning bir qismi sifatida "Yulduzli urushlar" amerikalik hukumat boshlandi moliyalashtirish ikkalasida ham bir xil muvaffaqiyatli uchadigan qurilmalarni ishlab chiqish atmosfera va ichida bo'sh joy. Umuman yangi aerokosmik qurollar bilan jihozlanishi kerak edi gipersonik tezlik parvoz . Muvaffaqiyatli yaratilgandan keyin X-55, Igor Seleznev, yaratilishini kutmasdan joriy qurilma modeli "Ayaks" rivojlanishni boshladi qanotli dan uchayotgan raketa gipersonik tezlik. U shunday raketaga aylandi qanotli raketa "X-90" qaysi an'anaviy uchish kerak edi kerosin bilan tezlik Ko'proq Mach 5. Seleznev konstruktorlik byurosi muammoni hal qilishga muvaffaq bo'ldi haroratning haddan tashqari qizishi. Bu taxmin qilingan edi X-90 dan boshlanadi STRATOSFERA. Buning uchun rahmat harorat isitish uy-joy ga raketalar tushdi minimal. Biroq, u ham bor edi boshqa sabab bundaylarni qabul qilish ishga tushirish balandligi raketalar. Gap shundaki, bu vaqtga kelib ular ozmi-koʻpmi otishni oʻrganishgan ballistik raketalar, urib tushirishni o'rgandi samolyot va otishni o'rgandi qanotli raketalar, uchib ketmoqda ultra past balandliklar Bilan subsonik tezlik parvoz . Faqat daxlsiz qoldi bitta qatlam stratosfera - bu orasidagi qatlam atmosfera Va bo'sh joy. Bir fikr paydo bo'ldi e'tiborga olinmasdan "o'tib ketish" ayniqsa, hududda stratosfera, foydalanish gipersonik tezlik.

Amerikaning Tomahawk qanotli raketasi kemaga asoslangan o'rnatishdan uchirilgan

Biroq, keyin birinchi muvaffaqiyatli ishga tushirish X-90 Bu raketadagi barcha ishlar edi to'xtatildi??? Bu tufayli sodir bo'ldi buyurtma bo'yicha yangi rahbar SSSR, M.S.Gorbachev. Bu vaqtda ichida Leningrad, Vladimir Freynshtadt guruh tashkil qildi ilmiy ishqibozlar yaratish gipersonik dvigatel "Ayaks". Bu guruh Freynshtadt ko'ra faqat agregat yaratgan emas kerosinni qayta ishlash V vodorod, lekin men ham o'qiganman boshqarish parvoz paytida sodir bo'ladi gipersonik tezlik, halokatli PLAZMA qurilma atrofida . Bu texnologik jihatdan tavsiflangan yutuq hammasi boshqariladigan samolyot! Guruh Freynshtadt tayyorgarlik ishlari boshlandi birinchi parvoz gipersonik modellar. Biroq, ichida 1992 yil yillik loyiha Ajax yopildi tufayli moliyalashtirishni tugatish??? IN 1980-yillar yillar, in SSSR bilan uchadigan samolyotlarning rivojlanishi gipersonik tezliklar yoqilgan edi rivojlangan dagi lavozimlar dunyo!!! Bu zamin ishlari edi yo'qolgan allaqachon faqat 1990-yillar yillar.

Amerikaning Tomahawk qanotli raketasi nishonga tegishidan oldin

SAMARALIK Va XAVFLI jang bilan uchadigan samolyot gipersonik tezliklar edi ravshan allaqachon keyin, ichida 1980-yillar yillar. IN 1998 yil yilda avgust boshi ga yaqin joyda amerikalik dagi elchixonalar Keniya Va Tanzaniya kuchli momaqaldiroq portlashlar. Ushbu portlashlar sabab bo'lgan global terrorchi tashkilot "Alkaida" uning rahbari bo'lgan, Usama bin Lodin. IN xuddi shu yil 20 avgust Amerika bo'lgan kemalar arab dengiz, ishlab chiqarilgan jang boshlash sakkiz qanotli raketalar Tomahawk". orqali ikki soat raketalar urildi hudud lagerlar terrorchilar, da joylashgan Afg'oniston. Keyingisi sir prezidentga hisobot beradi AQSh, B. Klinton Bu haqda agentlik xabar berdi asosiy maqsad raketa zarba asos bo'yicha "Alkaidlar" V Afg'onistonga erishilmadi. orqali yarim soat keyin START raketalar Bin Lodin unga uchish haqida raketalar edi OGOHLANTIRISH tomonidan sun'iy yo'ldosh aloqasi Va chap uchun asos bitta bir soat oldin portlashlar. Bundan Amerikaliklar natijalari bajarildi xulosa shunday jang vazifa qila olardi raketalar faqat bilan gipersonik tezlik parvoz.

orqali bir necha kun ilg'or rivojlanish bo'limi AQSh Mudofaa vazirligi kompaniyasi bilan uzoq muddatli shartnoma imzoladi Boeing. Aviatsiya kompaniya oldi ko'p milliarddan yaratish tartibi universal qanotli bilan raketalar gipersonik tezlik parvoz, Mach SIX. Buyurtma bo'ldi keng ko'lamli imkonini beradigan loyiha AQSh yaratish istiqbolli tizimlari qurollar Va aviatsiya. Kelajakda gipersonik ularning jarayonida qurilmalar rivojlanish qurilmalarga aylanishi mumkin ORTA, kim qila oladi ko'p marta dan harakatlaning atmosfera V bo'sh joy Va orqaga, faol bo'lganda manevr qilish. Bunday qurilmalar, ularning tufayli nostandart Va oldindan aytib bo'lmaydigan parvoz traektoriyalari juda katta bo'lishi mumkin Xavfli.

IN 2001 yil iyul yilda AQSh ishga tushirish amalga oshirildi eksperimental samolyot "X-43A". U yetib borishi kerak edi gipersonik tezlik parvoz, Mach SEVEN. Ammo qurilma qulab tushdi. Umuman olganda, texnologiyani yaratish gipersonik tezlik tomonidan parvoz QIYINCHILIKLAR yaratish bilan solishtirish mumkin atom qurollari. Eng yangi Amerikaning gipertovushli qanotli samolyoti raketalar ehtimol uchib ketadi stratosferaning balandliklari. Oxirgi marta poyga yaratilish bo'yicha gipersonik apparat yana boshlandi. Dvigatel yangi gipersonik raketalarga aylanishi mumkin plazma, ya'ni harorat dvigatelda ishlatiladigan yonuvchi aralashma teng bo'ladi issiq PLAZMA. Bashorat qilish vaqt bilan qurilmalarning ko'rinishi gipersonik tezlik ga parvoz Rossiya, yetarli emasligi sababli moliyalashtirish Xayr imkonsiz.

Taxminan ichida 2060-yillar yillar ichida dunyo boshlanadi massa o'tish yo'lovchi aviatsiya parvozi masofalar tugadi 7 000 km, on gipersonik tezliklar da parvoz balandliklar dan parvoz 40 uchun 60 km. IN 2003 yil yil amerikaliklar ularni moliyalashtirdi tadqiqot ular uchun kelajak ishlanmalar yo'lovchi bilan samolyot gipersonik tezlik ga parvoz Sovet tovushdan tez yo'lovchi samolyot" Tu-144" ( maqolalarga qarang "Tu-144" Va "Aleksey Andreevich Tupolev"). O'z vaqtida Tu-144 miqdorda ishlab chiqarildi 19 narsalar. IN 2003 yil yil bitta dan uch zaxirada qolgan Tu-144 ta’mirlandi va aylantirildi uchish laboratoriyasi V RUS-AMERIKA samolyot tizimlarini sinovdan o'tkazish dasturi yangi avlod. amerikaliklar ichida edi Men maftunman Sovetdan Tu-144!!!

Birinchidan raketa samolyotlari uchun g'oyalar - gipersonik samolyotlar, dan uchish tezlik 10-15 Mach, qaytib paydo boʻldi 1930-yillar yillar. Biroq, keyin hatto eng ko'p ko'ruvchi dizaynerlar nima haqida ozgina tasavvurga ega edilar qiyinchiliklar g'oya duch kelishi kerak, BIR YARIMI SOATDA SAYAYORAMIZNING ISTANBILGAN NUQTAGA ETILING!!! Yoniq gipersonik tezliklar ga parvoz qanotlarning chekkalari atmosferasi, havo olish joylari va samolyotning boshqa qismlari qiziydi alyuminiy qotishmalarining erish haroratlari. Shuning uchun kelajakni yaratish gipersonik aviatsiya bilan butunlay bog'liq kimyo, metallurgiya va rivojlanish yangi materiallar.

An'anaviy jetlar dvigatellar yoqilgan tezligi Mach THREE torayib bormoqda samarali EMAS ( maqolaga qarang "Aviatsiya yangiliklari"). Yana bilan tezligini oshirish imkoniyatini berish kerak ONLASH STREAM bajarish uchun havo, rol kompressor, havoni siqish. Buning uchun yetarli, KIRISH QISM dvigatel ishlab chiqarish TAPERING. At gipersonik tezlik parvoz darajasi erkin oqimni siqish havo shundayki harorat aylanadi 1 500 daraja. Dvigatel deb ataladigan narsaga aylanadi TO'G'RI OQIM umuman dvigatel aylanadigan qismlar yo'q. Ammo ayni paytda u haqiqatan ham ishlaydi!

O'z vaqtida Sovet olim Vladimir Georgievich Freinshtadt muammolar bilan shug'ullangan kerosin bilan sovutish, kosmosdan uchish yadro kallaklari. Hozir butun dunyo bo'ylab dizaynerlar, tadqiqoti tufayli ular foydalanadilar o'ta qizib ketgan kerosinning yonish energiyasining keskin o'sishi ta'siri foydalanish tufayli ko'zni qamashtiruvchi bunday bilan yuqori haroratlar vodorod. Bu ta'sir ko'p beradi ko'proq kuch ta'minlovchi vosita gipersonik tezlik parvoz. IN 2004 yil yil amerikaliklar ikki marta o'rnatilgan tezlik rekordlari uchuvchisiz raketa samolyotlari. X-43A reaktiv bombardimonchi samolyotdan ajralgan " B-52" yoqilgan balandligi 12000 metr. Raketa "Pegasus" ga tezlashtirdi tezlik Mach THREE, va keyin X-43A ishga tushirildi sizning dvigatelingiz. Maksimal tezlik parvoz X-43A ni tashkil etdi 11 265 km/soat (3 130 Xonim ), mos keladigan 9,5 tovush tezligi. Uchish maksimal tezlik ishg'ol qilingan 10 uchun soniya balandligi 35 000 metr. Yoniq tezligi 9,5 Mach dan parvoz Moskva V Nyu-York biroz kamroq olgan bo'lardi 43 daqiqa !!! amerikalik olimlar davom etadilar aviatsiya fanini rivojlantiring!!!

Birinchidan, albatta, siz hipertovush qancha ekanligini hal qilishingiz kerak. Umuman olganda, gipertovush tezligi 5 Mach dan yuqori, ya'ni beshdan ortiq tezlik ekanligi va sodda qilib aytganda, bu tovush tezligidan besh barobar ko'p tezlik deb qabul qilinadi.

Bu soatiga kilometrlarda qancha ekanligini qiziqtiryapsizmi? 5380 km/soatdan 6120 km/soatgacha atrof-muhit parametrlariga (samolyot uchun - havo), ya'ni havo zichligiga qarab, turli parvoz balandliklarida farqlanadi. Shunday qilib, idrok etish qulayligi uchun Mach raqamlaridan foydalanish yaxshiroqdir. Agar samolyot tezligi 5 Mach dan oshsa, bu gipersonik tezlikdir.

Aslida, nima uchun aynan 5 M? 5 qiymati tanlandi, chunki bu tezlikda gaz oqimining ionlanishi va boshqa jismoniy o'zgarishlar kuzatila boshlaydi, bu albatta uning xususiyatlariga ta'sir qiladi.

Bu o'zgarishlar, ayniqsa, dvigatelda sezilarli bo'ladi, oddiy turbojetli dvigatellar shunchaki bunday tezlikda ishlay olmaydilar, mutlaqo boshqacha dvigatel kerak, raketa yoki ramjet (aslida u unchalik farq qilmasa ham, unda shunchaki kompressor va turbin yo'q va u o'z vazifasini xuddi shunday bajaradi: kirish joyidagi havoni siqib chiqaradi, uni yonilg'i bilan aralashtiradi, yonish kamerasida yondiradi va chiqish joyida jet oqimini oladi).

Aslida, ramjet dvigateli yonish kamerasiga ega bo'lgan quvur bo'lib, juda oddiy va yuqori tezlikda samarali. Ammo bunday dvigatelning katta kamchiliklari bor: uning ishlashi uchun ma'lum bir boshlang'ich tezlik kerak (uning o'z kompressori yo'q, havoni past tezlikda siqish uchun hech narsa yo'q).

Tezlik tarixi

50-yillarda tovush tezligiga erishish uchun kurash bor edi. Muhandislar va olimlar samolyot tovush tezligidan yuqori tezlikda qanday harakat qilishini tushunib, bunday parvozlar uchun mo'ljallangan samolyotlarni qanday yaratishni o'rganganlarida, harakat qilish vaqti keldi. Samolyotlarning tezroq uchishini ta'minlang.

1967 yilda Amerika eksperimental samolyoti X-15 6,72 Mach (7274 km/soat) tezlikka erishdi. U raketa dvigateli bilan jihozlangan va 81 dan 107 km balandlikda uchgan (100 km - Karman chizig'i, atmosfera va kosmosning shartli chegarasi). Shuning uchun X-15 ni samolyot emas, balki raketa samolyoti deb atash to'g'riroq. U o'z-o'zidan ucha olmadi; unga kuchaytiruvchi samolyot kerak edi. Ammo shunga qaramay, bu gipertovushli parvoz edi. Bundan tashqari, X-15 1962 yildan 1968 yilgacha uchgan va X-15da 7 ta parvoz xuddi shu Nil Armstrong tomonidan amalga oshirilgan.

Shuni tushunish kerakki, atmosferadan tashqaridagi parvozlarni, ular qanchalik tez bo'lishidan qat'i nazar, to'g'ri gipertovush deb hisoblash mumkin emas, chunki samolyot harakatlanadigan muhitning zichligi juda past. Tez yoki gipertovushli parvozga xos bo'lgan effektlar shunchaki mavjud bo'lmaydi.

1965 yilda YF-12 (mashhur SR-71 prototipi) 3331,5 km/soat tezlikka erishdi, 1976 yilda esa SR-71 ishlab chiqarishning o'zi 3529,6 km/soatga yetdi. Bu "faqat" 3,2–3,3 M. Gipertovushlilikdan yiroq, ammo atmosferada bunday tezlikda parvoz qilish uchun oddiy rejimda past tezlikda, ramjet rejimida esa yuqori tezlikda ishlaydigan maxsus dvigatellarni ishlab chiqish kerak edi. uchuvchilar - hayotni qo'llab-quvvatlashning maxsus tizimlari (kostyumlar va sovutish tizimlari), chunki samolyot juda qizib ketgan. Keyinchalik bu skafandrlar Shuttle loyihasi uchun ishlatilgan. Uzoq vaqt davomida SR-71 dunyodagi eng tezkor samolyot bo'lgan (u 1999 yilda parvozni to'xtatgan).

Sovet Mig-25R nazariy jihatdan 3,2 Mach tezlikka erishishi mumkin edi, ammo operatsion tezligi 2,83 Mach bilan cheklangan.

Xuddi shu 60-yillarda AQSh va SSSRda mos ravishda X-20 "Dyna Soar" va "Spiral" kosmik loyihalari mavjud edi. Spiral uchun dastlab gipersonik kuchaytiruvchi samolyotdan foydalanish rejalashtirilgan edi, keyin tovushdan tez, keyin esa loyiha butunlay yopildi. Amerika loyihasi ham xuddi shunday taqdirga duch keldi.

Umuman olganda, o'sha davrdagi gipertovushli samolyotlarning loyihalari atmosferadan tashqarida parvozlar bilan bog'liq edi. Aks holda, "past" balandliklarda zichlik va shunga mos ravishda qarshilik juda yuqori, bu esa o'sha paytda engib bo'lmaydigan ko'plab salbiy omillarga olib keladi.

Hozirgi zamon

Harbiylar, odatdagidek, barcha istiqbolli tadqiqotlar ortida. Gipersonik tezliklar bo'lsa, bu ham sodir bo'ladi. Hozirgi vaqtda tadqiqotlar asosan kosmik kemalar, gipertovushli qanotli raketalar va gipertovushli kallaklar deb ataladigan yo'nalishlarda olib borilmoqda. Endi biz "haqiqiy" gipertovush, atmosferadagi parvozlar haqida gapiramiz, iltimos, hipersonik tezliklar ustida ishlash 60-70-yillarda faol bosqichda bo'lgan, keyin barcha loyihalar yopilgan. Ular 5 M dan yuqori tezlikka faqat 2000-yillarning oxirida qaytishdi. Texnologiya gipertovushli parvozlar uchun samarali ramjet dvigatellarini yaratishga imkon berganida.

2001 yilda ramjet dvigatelli uchuvchisiz uchish apparati birinchi parvozini amalga oshirdi.

Boeing X-43. 2014 yilda u 9,6 M (11 200 km/soat) tezlikka erishdi. X-43 tovush tezligidan 7 baravar yuqori tezlikka mo'ljallangan bo'lsa-da. Boz ustiga, rekord koinotda emas, atigi 33500 metr balandlikda o‘rnatildi.

Suratdagi X-43 kuchaytiruvchi raketaga biriktirilgan kichik qora uchburchakka o‘xshaydi.

2009 yilda Boeing X-51A Waverider qanotli raketasi uchun ramjet dvigatelida sinovlar boshlandi. 2013 yilda X-51A gipersonik tezlikka tezlashdi - 21 000 metr balandlikda 5,1 M.

Shunga o'xshash loyihalar boshqa mamlakatlar tomonidan turli bosqichlarda amalga oshirilmoqda: Germaniya (SHEFEX), Buyuk Britaniya (Skylon), Rossiya (Sovuq va igna), Xitoy (WU-14) va hatto Hindiston (Brahmos), Avstraliya (ScramSpace) va Braziliya (14-X).

GLL-31 loyihasi "Sovuq"

Atmosferada gipersonik tezlikda uchadigan samolyotning qiziqarli loyihasi - American Falcon HTV-2 muvaffaqiyatsiz deb hisoblanadi. Taxminlarga ko'ra, Falcon atmosfera uchun juda katta tezlikka tezlasha oldi - 23 Mach, ammo barcha eksperimental qurilmalar shunchaki yonib ketgan.

Ro'yxatda keltirilgan barcha samolyotlar (Skylondan tashqari) mustaqil ravishda ramjet dvigatelining ishlashi uchun zarur bo'lgan tezlikka erisha olmaydi va turli tezlatgichlardan foydalana olmaydi. Ammo Skylon hali ham bitta sinov parvozini amalga oshirmagan loyihadir.

Gipertovushning uzoq kelajagi

Yo'lovchilarni tashish uchun gipertovushli samolyotlarning fuqarolik loyihalari ham mavjud. Bular bir turdagi dvigatelga ega Yevropa SpaceLiner va turli parvoz rejimlarida 3 tagacha dvigateldan foydalanishi kerak bo‘lgan ZEHST. Boshqa davlatlar ham o‘z loyihalari ustida ishlamoqda.

Taxminlarga ko'ra, bunday laynerlar yo'lovchilarni Londondan Nyu-Yorkka atigi bir soatda yetkaza oladi. Biz bunday samolyotlarni 21-asrning 40-50-yillaridan oldinroq boshqara olamiz. Shu bilan birga, gipertovush tezligi harbiy yoki kosmik kemalarning sohasi bo'lib qolmoqda.

Umumiy ma'lumot

Gipersonik tezlikdagi parvoz tovushdan tez parvoz rejimining bir qismi bo'lib, tovushdan tez gaz oqimida amalga oshiriladi. Tovushdan yuqori havo oqimi subsonikdan tubdan farq qiladi va samolyotning tovush tezligidan (1,2 M dan yuqori) tezlikda parvoz qilish dinamikasi subsonik parvozdan (0,75 M gacha; 0,75 dan 1,2 M gacha tezlik diapazoni transonik tezlik deb ataladi) tubdan farq qiladi. ).

Gipertovush tezligining pastki chegarasini aniqlash odatda atmosferada harakatlanayotgan avtomobil yaqinidagi chegara qatlamidagi (BL) molekulalarning ionlashuvi va dissotsilanish jarayonlarining boshlanishi bilan bog'liq bo'lib, u taxminan 5 M. Bu tezlikda sodir bo'la boshlaydi. shuningdek, ramjet dvigateli (“Subsonik yonish ramjeti ("Sramjet") ushbu turdagi dvigatellarda havo oqimi sekinlashganda yuzaga keladigan juda yuqori ishqalanish tufayli yaroqsiz bo'lib qolishi bilan tavsiflanadi. Shunday qilib, gipertovush tezlik diapazonida parvozni davom ettirish uchun faqat raketa dvigateli yoki supersonik yonilg'i yonishi bilan gipersonik ramjet (skramjet) dan foydalanish mumkin.

Oqim xususiyatlari

Gipersonik oqimning (HS) ta'rifi juda ziddiyatli bo'lsa-da, tovushdan yuqori va gipertovush oqimlari o'rtasida aniq chegara yo'qligi sababli, HS ba'zi jismoniy hodisalar bilan tavsiflanishi mumkin, ular ko'rib chiqilayotganda endi e'tibordan chetda qolmaydi, xususan:

Shok to'lqinining yupqa qatlami

Tezlik va mos keladigan Mach raqamlari ortishi bilan zarba to'lqini (SW) orqasidagi zichlik ham ortadi, bu massa saqlanishi tufayli zarba ortidagi hajmning pasayishiga mos keladi. Shuning uchun zarba to'lqini qatlami, ya'ni qurilma va zarba to'lqini orasidagi hajm yuqori Mach raqamlarida ingichka bo'lib, qurilma atrofida nozik chegara qatlamini (BL) hosil qiladi.

Viskoz zarba qatlamlarining shakllanishi

M > 3 da (qovushqoq oqim) havo oqimi tarkibidagi katta kinetik energiyaning bir qismi yopishqoq o'zaro ta'sir tufayli ichki energiyaga aylanadi. Ichki energiyaning oshishi haroratning oshishi bilan amalga oshiriladi. Chegara qatlami ichidagi oqim uchun normal bosim gradienti taxminan nolga teng bo'lganligi sababli, yuqori Mach raqamlarida haroratning sezilarli darajada oshishi zichlikning pasayishiga olib keladi. Shunday qilib, avtomobil yuzasida PS o'sib boradi va yuqori Mach raqamlarida kamon yaqinidagi zarba to'lqinining nozik bir qatlami bilan birlashadi va yopishqoq zarba qatlamini hosil qiladi.

PSda sub- va supersonik oqimlarga xos bo'lmagan beqarorlik to'lqinlarining paydo bo'lishi

Yuqori haroratli oqim

Qurilmaning frontal nuqtasida (tormoz nuqtasi yoki mintaqada) yuqori tezlikda oqim gazni juda yuqori haroratga (bir necha ming darajagacha) qizdirishga olib keladi. Yuqori haroratlar, o'z navbatida, gaz molekulalarining dissotsiatsiyasi va rekombinatsiyasi, atomlarning ionlanishi, oqimdagi va apparat yuzasi bilan kimyoviy reaktsiyalardan iborat bo'lgan oqimning muvozanatsiz kimyoviy xossalarini yaratadi. Bunday sharoitda konvektsiya va radiatsiyaviy issiqlik uzatish jarayonlari sezilarli bo'lishi mumkin.

O'xshashlik parametrlari

Gaz oqimlarining parametrlari odatda o'xshashlik mezonlari to'plami bilan tavsiflanadi, ular deyarli cheksiz miqdordagi jismoniy holatlarni o'xshashlik guruhlariga kamaytirishga imkon beradi va gaz oqimlarini turli xil fizik parametrlar (bosim, harorat, tezlik va boshqalar) bilan solishtirish imkonini beradi. .) bir-biri bilan. Shamol tunnellarida tajribalar o'tkazish va bu tajribalar natijalarini haqiqiy samolyotlarga o'tkazish, quvurli tajribalarda modellarning o'lchamlari, oqim tezligi, issiqlik yuklari va boshqalar katta farq qilishi mumkinligiga qaramasdan, shu tamoyilga asoslanadi. real parvoz sharoitlari, shu bilan birga, o'xshashlik parametrlari (Mach raqamlari, Reynolds raqamlari, Stanton raqamlari va boshqalar) parvozga mos keladi.

Transonik va tovushdan yuqori yoki siqiladigan oqim uchun ko'p hollarda Mach soni (oqim tezligining tovushning mahalliy tezligiga nisbati) va Reynolds kabi parametrlar oqimni to'liq tavsiflash uchun etarli. Gipersonik oqim uchun bu parametrlar ko'pincha etarli emas. Birinchidan, zarba to'lqinining shaklini tavsiflovchi tenglamalar 10 M dan tezlikda amalda mustaqil bo'ladi. Ikkinchidan, gipertovush oqimining harorati oshishi ideal bo'lmagan gazlar bilan bog'liq ta'sirlarning sezilarli bo'lishini anglatadi.

Haqiqiy gazdagi ta'sirlarni hisobga olgan holda, gaz holatini to'liq tavsiflash uchun ko'proq o'zgaruvchilar talab qilinadi. Agar statsionar gaz to'liq uchta kattalik bilan tavsiflangan bo'lsa: bosim, harorat, issiqlik sig'imi (adiabatik indeks) va harakatlanuvchi gaz tezlikni ham o'z ichiga olgan to'rtta o'zgaruvchi bilan tavsiflangan bo'lsa, kimyoviy muvozanatdagi issiq gaz ham holat tenglamalarini talab qiladi. uning tarkibidagi kimyoviy komponentlar va dissotsilanish va ionlanish jarayonlari bo'lgan gaz ham uning holati o'zgaruvchilaridan biri sifatida vaqtni o'z ichiga olishi kerak. Umuman olganda, bu shuni anglatadiki, istalgan tanlangan vaqtda muvozanatsiz oqim gaz holatini tavsiflash uchun 10 dan 100 gacha o'zgaruvchilarni talab qiladi. Bundan tashqari, odatda Knudsen raqamlari bilan tavsiflangan suyultirilgan gipersonik oqim (HF) Navier-Stokes tenglamalariga bo'ysunmaydi va ularni o'zgartirishni talab qiladi. HP odatda umumiy entalpiya (mJ / kg), umumiy bosim (kPa) va oqimning turg'unlik harorati (K) yoki tezlik (km / s) yordamida ifodalangan jami energiyadan foydalangan holda tasniflanadi (yoki tasniflanadi).

Ideal gaz

Bunday holda, o'tadigan havo oqimini ideal gaz oqimi deb hisoblash mumkin. Ushbu rejimdagi GP hali ham Mach raqamlariga bog'liq va simulyatsiya past tezlikda sodir bo'lgan adiabatik devor emas, balki harorat o'zgarmasligi bilan boshqariladi. Ushbu hududning pastki chegarasi 5 Mach atrofida tezlikka to'g'ri keladi, bu erda subsonik yonish SPV oqimlari samarasiz bo'lib qoladi va yuqori chegara 10-12 Mach mintaqasidagi tezliklarga to'g'ri keladi.

Ikki haroratli ideal gaz

Yuqori tezlikli ideal gaz oqimining bir qismi, unda o'tadigan havo oqimi kimyoviy jihatdan ideal deb hisoblanishi mumkin, ammo gazning tebranish harorati va aylanish harorati alohida ko'rib chiqilishi kerak, natijada ikkita alohida harorat modeli paydo bo'ladi. Bu molekulyar qo'zg'alish tufayli tebranish sovutish muhim ahamiyatga ega bo'lgan tovushdan tez nozullarni loyihalashda alohida ahamiyatga ega.

Dissotsilangan gaz

Radiatsiyani uzatishning ustunlik rejimi

12 km/s dan yuqori tezlikda apparatga issiqlik uzatilishi asosan radiusli uzatish orqali sodir bo'la boshlaydi, bu esa tezlikni oshirish bilan birga termodinamik uzatish ustidan hukmronlik qila boshlaydi. Bu holda gazni modellashtirish ikki holatga bo'linadi:

  • optik jihatdan yupqa - bu holda gaz uning boshqa qismlaridan yoki tanlangan hajm birliklaridan keladigan radiatsiyani qayta yutmaydi, deb taxmin qilinadi;
  • optik qalin - bu erda plazma tomonidan nurlanishning yutilishi hisobga olinadi, keyin u qayta chiqariladi, shu jumladan qurilma tanasiga.

Optik qalin gazlarni modellashtirish murakkab vazifadir, chunki oqimning har bir nuqtasida radiatsiya o'tkazuvchanligini hisoblash tufayli hisob-kitoblar hajmi ko'rib chiqilgan nuqtalar soni bilan eksponent ravishda o'sib boradi.



Tegishli nashrlar