Sacensības par hiperskaņas ātrumu attīstību aviācijā sākās aukstā kara laikā. Tajos gados PSRS, ASV un citu attīstīto valstu dizaineri un inženieri projektēja jaunas lidmašīnas, kas spēj lidot 2-3 reizes ātrāk nekā skaņas ātrums. Sacensības par ātrumu ir radījušas daudzus atklājumus atmosfēras aerodinamikā un ātri sasniegušas pilotu fizisko spēju robežas un lidmašīnu ražošanas izmaksas. Tā rezultātā raķešu dizaina biroji bija pirmie, kas apguva hiperskaņu savos pēcnācējos - starpkontinentālās ballistiskās raķetes (ICBM) un nesējraķetes. Palaižot satelītus gandrīz zemes orbītā, raķetes attīstīja ātrumu 18 000 - 25 000 km / h. Tas ievērojami pārsniedza ātrākā virsskaņas lidmašīnas ierobežojošos parametrus-gan civilos (Concorde = 2150 km / h, Tu-144 = 2300 km / h), gan militāros (SR-71 = 3540 km / h, MiG-31 = 3000 km / stunda).
Atsevišķi es vēlos atzīmēt, ka, izstrādājot MiG-31 virsskaņas pārtvērēju, lidmašīnu dizainers G. E. Lozino-Lozinskis lidmašīnas korpusa konstrukcijā izmantoja uzlabotus materiālus (titānu, molibdēnu u.c.), kas ļāva lidmašīnai sasniegt rekordaugstu pilotējamo lidojuma augstumu (MiG-31D) un maksimālo ātrumu 7000 km / h atmosfēras augšdaļā. 1977. gadā testa pilots Aleksandrs Fedotovs uzstādīja absolūtu pasaules rekordu lidojuma augstumā-37650 metrus uz sava priekšgājēja MiG-25 (salīdzinājumam-SR-71 maksimālais lidojuma augstums bija 25929 metri). Diemžēl dzinēji lidojumiem lielā augstumā ļoti retā atmosfērā vēl nebija izveidoti, jo šīs tehnoloģijas tika izstrādātas tikai padomju pētniecības institūtu un dizaina biroju dziļumos daudzu eksperimentālu darbu ietvaros.
Jauns posms hiperskaņu tehnoloģiju attīstībā bija pētniecības projekti, lai izveidotu aviācijas un kosmosa sistēmas, kas apvienotu aviācijas (aerobātika un manevrs, nosēšanās uz skrejceļa) un kosmosa kuģu (ieiešana orbītā, orbītas lidojums, orbītā) iespējas. PSRS un ASV šīs programmas tika daļēji izstrādātas, parādot pasaulei kosmosa orbītas lidmašīnas "Buran" un "Space Shuttle".
Kāpēc daļēji? Fakts ir tāds, ka lidmašīnas palaišana orbītā tika veikta, izmantojot nesējraķeti. Izstāšanās izmaksas bija milzīgas - aptuveni 450 miljoni ASV dolāru (saskaņā ar programmu Space Shuttle), kas vairākas reizes pārsniedza dārgāko civilo un militāro lidmašīnu izmaksas, un neļāva orbītas lidmašīnu padarīt par masveida produktu. Nepieciešamība ieguldīt milzīgas naudas summas infrastruktūras izveidē, kas nodrošina īpaši ātrus starpkontinentālos lidojumus (kosmodromi, lidojumu vadības centri, degvielas uzpildes kompleksi), beidzot ir apglabājusi pasažieru pārvadājumu perspektīvu.
Vienīgais klients, vismaz kaut kā ieinteresēts hiperskaņas transportlīdzekļos, bija militārpersonas. Tiesa, šai interesei bija epizodisks raksturs. PSRS un ASV militārās programmas kosmosa lidmašīnu izveidei bija dažādas. Tie tika konsekventi īstenoti PSRS: sākot no PKA (planējošā kosmosa kuģa) izveides projekta līdz MAKS (daudzfunkcionāla aeronavigācijas kosmosa sistēma) un Buran, tika izveidota konsekventa un nepārtraukta zinātniskā un tehniskā pamata ķēde, uz kuras pamata hiperskaņas lidmašīnu prototipu turpmāko eksperimentālo lidojumu pamats.
Raķešu projektēšanas biroji turpināja uzlabot savus ICBM. Līdz ar modernu pretgaisa aizsardzības un pretraķešu aizsardzības sistēmu parādīšanos, kas spēj notriekt ICBM kaujas galviņas lielā attālumā, ballistisko raķešu iznīcinošajiem elementiem sāka izvirzīt jaunas prasības. Jauno ICBM kaujas galviņām vajadzēja pārvarēt ienaidnieka pretgaisa un pretraķešu aizsardzību. Tā parādījās kaujas galviņas, kas spēj pārvarēt kosmosa aizsardzību ar hiperskaņas ātrumu (M = 5-6).
Izstrādājot hiperskaņas tehnoloģijas ICBM kaujas galviņām (kaujas galviņām), bija iespējams uzsākt vairākus projektus, lai radītu aizsardzības un uzbrukuma hiperskaņas ieročus - kinētiskos (dzelzceļa pistoles), dinamiskos (spārnotās raķetes) un kosmosa (trieciens no orbītas).
Pastiprinoties ģeopolitiskajai sāncensībai starp ASV un Krieviju un Ķīnu, ir atjaunojusies hiperskaņas tēma kā daudzsološs instruments, kas spēj nodrošināt priekšrocības kosmosa, raķešu un aviācijas ieroču jomā. Pieaugošā interese par šīm tehnoloģijām ir saistīta arī ar koncepciju par maksimālu kaitējuma nodarīšanu ienaidniekam ar parastajiem (ar kodolenerģiju nesaistītiem) iznīcināšanas līdzekļiem, ko faktiski īsteno ASV vadītās NATO valstis.
Patiešām, ja militārajā komandā ir vismaz simts ar kodolieročiem nesaistītu virsskaņas transportlīdzekļu, kas viegli pārvar esošās pretgaisa aizsardzības un pretraķešu aizsardzības sistēmas, tad šis "pēdējais ķēniņu arguments" tieši ietekmē stratēģisko līdzsvaru starp kodolspēkiem. Turklāt hiperskaņas raķete ilgtermiņā var iznīcināt stratēģisko kodolspēku elementus gan no gaisa, gan no kosmosa ne vairāk kā stundas laikā no lēmuma pieņemšanas brīža līdz mērķa trāpīšanai. Šī ideoloģija ir iestrādāta amerikāņu militārajā programmā Prompt Global Strike (ātrs globāls streiks).
Vai šāda programma ir īstenojama praksē? Argumenti "par" un "pret" tika sadalīti aptuveni vienādi. Izdomāsim.
Amerikas ātrā globālā streika programma
Prompt Global Strike (PGS) koncepcija tika pieņemta 2000. gados pēc ASV bruņoto spēku pavēlniecības iniciatīvas. Tās galvenais elements ir spēja 60 minūšu laikā pēc lēmuma pieņemšanas veikt kodolieroču triecienu jebkur pasaulē. Darbs šīs koncepcijas ietvaros tiek veikts vienlaikus vairākos virzienos.
Pirmais PGS virziens, un no tehniskā viedokļa visreālākais bija izmantot ICBM ar augstas precizitātes kodolgalviņām, kas nav kodolenerģijas, ieskaitot klasteru galviņas, kas ir aprīkotas ar ieroču apakš munīcijas komplektu. Kā šī virziena attīstība tika izvēlēta Trident II D5 jūras ICBM, kas piegādāja apakš munīciju līdz pat 11 300 kilometru rādiusam. Pašlaik notiek darbs, lai samazinātu kaujas galviņu CEP līdz 60–90 metru vērtībai.
PGS otrais virziens izvēlētās stratēģiskās hiperskaņas spārnotās raķetes (SGCR). Pieņemtās koncepcijas ietvaros tiek īstenota apakšprogramma X-51A Waverider (SED-WR). Pēc ASV gaisa spēku iniciatīvas un DARPA atbalsta kopš 2001. gada hiperskaņas raķetes izstrādi veic Pratt & Whitney un Boeing.
Pirmajam notiekošā darba rezultātam vajadzētu būt tehnoloģiju demonstrētāja parādīšanai līdz 2020. gadam ar uzstādītu hiperskaņas ramjet dzinēju (scramjet dzinēju). Pēc ekspertu domām, SGKR ar šo dzinēju var būt šādi parametri: lidojuma ātrums M = 7-8, maksimālais lidojuma diapazons 1300-1800 km, lidojuma augstums 10-30 km.
2007. gada maijā pēc detalizēta X-51A "WaveRider" darba progresa pārskata militārie klienti apstiprināja raķešu projektu. Boeing X-51A WaveRider eksperimentālais SGKR ir klasiska spārnotā raķete ar ventrālu scramjet dzinēju un četru konsoļu astes bloku. Pasīvās termiskās aizsardzības materiāli un biezums tika izvēlēti saskaņā ar aprēķinātajām siltuma plūsmu aplēsēm. Raķešu deguna modulis ir izgatavots no volframa ar silīcija pārklājumu, kas var izturēt kinētisko karsēšanu līdz 1500 ° C. Raķetes apakšējā virsmā, kur gaidāma temperatūra līdz 830 ° C, tiek izmantotas Boeing izstrādātās keramikas flīzes Space Shuttle programmai. Raķetei X-51A jāatbilst augstām slepenības prasībām (RCS ne vairāk kā 0,01 m2). Lai paātrinātu izstrādājumu līdz ātrumam, kas atbilst M = 5, plānots uzstādīt tandēma cietā propelenta raķešu pastiprinātāju.
Kā galveno SGKR pārvadātāju plānots izmantot ASV stratēģiskās aviācijas lidmašīnas. Pagaidām nav informācijas par to, kā šīs raķetes tiks izvietotas - zem spārna vai stratēģa fizelāžas iekšpusē.
PGS trešā joma ir programmas kinētisko ieroču sistēmu radīšanai, kas trāpa mērķos no Zemes orbītas. Amerikāņi detalizēti aprēķināja aptuveni 6 metrus garas un 30 cm diametra volframa stieņa kaujas izmantošanas rezultātus, kas nokrituši no orbītas un trāpījuši uz zemes objekta ar ātrumu aptuveni 3500 m / s. Saskaņā ar aprēķiniem sanāksmes vietā tiks atbrīvota enerģija, kas līdzvērtīga 12 tonnu trinitrotoluola (TNT) eksplozijai.
Teorētiskais pamats deva sākumu divu hiperskaņu transportlīdzekļu (Falcon HTV-2 un AHW) projektiem, kurus orbītā palaidīs nesējraķetes un kaujas režīmā, tuvojoties mērķim, varēs slīdēt atmosfērā ar pieaugošu ātrumu. Lai gan šīs norises ir sākotnējās projektēšanas un eksperimentālās palaišanas stadijā. Galvenās problemātiskās problēmas līdz šim joprojām ir bāzes sistēmas kosmosā (kosmosa grupējumi un kaujas platformas), augstas precizitātes mērķa vadības sistēmas un orbītā palaišanas slepenības nodrošināšana (visus palaišanas un orbītas objektus atver Krievijas raķešu uzbrukuma brīdinājums un kosmosa vadība) sistēmas). Amerikāņi cer atrisināt slepeno problēmu pēc 2019. gada, nododot ekspluatācijā atkārtoti lietojamu aeronavigācijas kosmosa sistēmu, kas dos lietderīgo kravu orbītā "ar lidmašīnu", izmantojot divus posmus - pārvadātāja lidmašīnu (pamatojoties uz Boeing 747) un bezpilota kosmosa lidmašīnas (pamatojoties uz X-37V prototipu).
Ceturtais PGS virziens ir programma, lai izveidotu bezpilota hiperskaņas izlūkošanas lidmašīnu, kuras pamatā ir slavenais Lockheed Martin SR-71 Blackbird.
Lockheed nodaļa Skunk Works pašlaik izstrādā daudzsološu UAV ar darba nosaukumu SR-72, kam vajadzētu dubultot SR-71 maksimālo ātrumu, sasniedzot vērtības aptuveni M = 6.
Hiperskaņas izlūkošanas lidmašīnas izstrāde ir pilnībā pamatota. Pirmkārt, SR-72 kolosālā ātruma dēļ būs ļoti neaizsargāts pret pretgaisa aizsardzības sistēmām. Otrkārt, tas aizpildīs "nepilnības" satelītu darbībā, operatīvi iegūstot stratēģisku informāciju un atklājot ICBM, kuģu formējumu un ienaidnieku spēku grupējumu mobilos kompleksus operāciju telpā.
Tiek apsvērtas divas SR-72 lidmašīnas versijas-apkalpotas un bezpilota; to iespējams izmantot arī kā triecien bumbvedēju, augstas precizitātes ieroču nesēju. Visticamāk, vieglās raķetes bez dzinēja dzinēja var izmantot kā ieročus, jo tās nav vajadzīgas, ja tās tiek palaistas ar 6 M ātrumu. Atbrīvotais svars, visticamāk, tiks izmantots kaujas galviņas jaudas palielināšanai. Lidmašīnas Lockheed Martin lidojuma prototips plāno parādīties 2023. gadā.
Ķīnas hiperskaņas lidmašīnu DF-ZF projekts
2016. gada 27. aprīlī amerikāņu izdevums "Washington Free Beacon", atsaucoties uz avotiem Pentagonā, informēja pasauli par Ķīnas hiperskaņas lidmašīnas DZ-ZF septīto testu. Lidmašīna tika palaista no Taijuanas kosmodroma (Šansi province). Kā ziņo laikraksts, lidmašīna veica manevrus ar ātrumu no 6400 līdz 11200 km / h, un avarēja kādā treniņlaukumā Ķīnas rietumos.
"Saskaņā ar ASV izlūkdienestu datiem ĶTR plāno izmantot virsskaņas lidmašīnu kā kodolgalviņu, kas spēj iekļūt pretraķešu aizsardzības sistēmās," atzīmēja laikraksts. "DZ-ZF var izmantot arī kā ieroci, kas spēj iznīcināt mērķi visā pasaulē stundas laikā."
Saskaņā ar visu ASV izlūkdienesta veikto testu sērijas analīzi, hiperskaņas lidmašīnas tika palaistas ar maza darbības rādiusa ballistiskajām raķetēm DF-15 un DF-16 (darbības rādiuss līdz 1000 km), kā arī ar vidēju -diapazons DF-21 (diapazons 1800 km). Netika izslēgta turpmāka DF-31A ICBM (diapazons 11 200 km) palaišana. Saskaņā ar testa programmu ir zināms sekojošais: atdaloties no nesēja atmosfēras augšējos slāņos, konusveida aparāts ar paātrinājumu slīdēja uz leju un manevrēja pa mērķa sasniegšanas trajektoriju.
Neskatoties uz daudzām ārvalstu plašsaziņas līdzekļu publikācijām, ka Ķīnas hiperskaņas lidmašīna (HVA) ir paredzēta amerikāņu lidmašīnu pārvadātāju iznīcināšanai, Ķīnas militārie eksperti bija skeptiski par šādiem paziņojumiem. Viņi norādīja uz labi zināmo faktu, ka GLA virsskaņas ātrums ap ierīci rada plazmas mākoni, kas traucē borta radara darbību, pielāgojot kursu un mērķējot uz kustīgu mērķi, piemēram, lidmašīnas nesēju.
PLA raķešu spēku vadības koledžas profesors pulkvedis Šao Jonglings sacīja China Daily: “Tā īpaši lielais ātrums un darbības rādiuss padara to (GLA) par lielisku ieroci sauszemes mērķu iznīcināšanai. Nākotnē tas var aizstāt starpkontinentālās ballistiskās raķetes."
Saskaņā ar ASV Kongresa attiecīgās komisijas ziņojumu PLZ var pieņemt DZ-ZF 2020. gadā, bet tā uzlaboto tālsatiksmes versiju-līdz 2025. gadam.
Krievijas zinātniskais un tehniskais atlikums - hiperskaņas lidmašīnas
Hiperskaņas Tu-2000
PSRS darbs pie hiperskaņas lidmašīnas sākās Tupolevas projektēšanas birojā septiņdesmito gadu vidū, pamatojoties uz sērijveida pasažieru lidmašīnu Tu-144. Lidaparāta, kas spēj sasniegt ātrumu līdz M = 6 (TU-260) un lidojuma diapazonu līdz 12 000 km, kā arī hiperskaņas starpkontinentālās lidmašīnas TU-360 izpēte un dizains. Tās lidojuma diapazonam vajadzēja sasniegt 16 000 km. Tika pat sagatavots projekts pasažieru hiperskaņas lidmašīnai Tu-244, kas paredzēta lidošanai 28-32 km augstumā ar ātrumu M = 4,5-5.
1986. gada februārī Amerikas Savienotajās Valstīs tika uzsākta pētniecība un attīstība, lai izveidotu X-30 lidmašīnu ar gaisa strūklas vilces sistēmu, kas spēj iekļūt orbītā vienpakāpes versijā. Nacionālais aviācijas un kosmosa lidmašīnas (NASP) projekts izcēlās ar jaunu tehnoloģiju pārpilnību, no kurām galvenais bija divu režīmu hiperskaņas strūklas dzinējs, kas ļauj lidot ar ātrumu M = 25. Saskaņā ar informāciju, ko saņēma padomju izlūkdienesti, NASP tika izstrādāta civiliem un militāriem mērķiem.
Atbilde uz transatmosfēras X-30 (NASP) attīstību bija PSRS valdības 1986. gada 27. janvāra un 19. jūlija dekrēti par līdzvērtīga radīšanu amerikāņu kosmosa lidmašīnām (VKS). 1986. gada 1. septembrī Aizsardzības ministrija izdeva darba uzdevumu vienpakāpes atkārtoti lietojamai kosmosa lidmašīnai (MVKS). Saskaņā ar šo darba uzdevumu MVKS vajadzēja nodrošināt efektīvu un ekonomisku kravu nogādāšanu gandrīz zemes orbītā, ātrgaitas transatmosfēras starpkontinentālos pārvadājumus un militāro uzdevumu risināšanu gan atmosfērā, gan kosmosā. No darbiem, kurus konkursam iesniedza Tupolev Design Bureau, Jakovlev Design Bureau un NPO Energia, tika apstiprināts Tu-2000 projekts.
MVKS programmas sākotnējo pētījumu rezultātā elektrostacija tika izvēlēta, pamatojoties uz pārbaudītiem un pārbaudītiem risinājumiem. Esošajiem gaisa strūklas dzinējiem (VRM), kuros tika izmantots atmosfēras gaiss, bija temperatūras ierobežojumi, tos izmantoja lidmašīnās, kuru ātrums nepārsniedza M = 3, un raķešu dzinējos bija jābūt lielā daudzumā degvielas un tie nebija piemēroti ilgstoši lidojumi atmosfērā …. Tāpēc tika pieņemts svarīgs lēmums - lai lidmašīna varētu lidot ar virsskaņas ātrumu un visos augstumos, tā dzinējiem jābūt gan aviācijas, gan kosmosa tehnoloģiju iezīmēm.
Izrādījās, ka hiperskaņas lidmašīnai racionālākais ir ramjet dzinējs (ramjet dzinējs), kurā nav rotējošu detaļu, kombinācijā ar turboreaktīvo dzinēju (turboreaktīvo dzinēju) paātrināšanai. Tika pieņemts, ka ramjet dzinējs, kas darbojas ar šķidro ūdeņradi, ir vispiemērotākais lidojumiem ar hiperskaņas ātrumu. Pastiprināšanas dzinējs ir turboreaktīvs dzinējs, kas darbojas ar petroleju vai šķidro ūdeņradi.
Tā rezultātā tika apvienota ekonomiska turboreaktīvā dzinēja, kas darbojas ātruma diapazonā M = 0-2,5, otrā dzinēja-ramjet dzinēja, paātrinot lidmašīnu līdz M = 20, un šķidro propelentu dzinēja iekļūšana orbītā (paātrinājums līdz pirmais kosmosa ātrums 7, 9 km / s) un orbitālo manevru nodrošināšana.
Tā kā ir sarežģīti atrisināt zinātnisku, tehnisku un tehnoloģisku problēmu kopumu vienpakāpes MVKS izveidei, programma tika sadalīta divos posmos: eksperimentālas hiperskaņas lidmašīnas izveide ar lidojuma ātrumu līdz M = 5 -6, un orbitālās VKS prototipa izstrāde, kas nodrošina lidojuma eksperimentu visā lidojuma diapazonā līdz pat kosmosa ceļam. Turklāt MVKS darba otrajā posmā tika plānots izveidot kosmosa bumbvedēja Tu-2000B versijas, kas tika konstruētas kā divvietīga lidmašīna ar lidojuma diapazonu 10 000 km un pacelšanās svaru 350 tonnas. Sešiem dzinējiem, ko darbināja šķidrais ūdeņradis, vajadzēja nodrošināt ātrumu M = 6-8 30-35 km augstumā.
Pēc OKB ekspertu domām im. A. N. Tupoļevam, viena VKS celtniecības izmaksām vajadzēja būt aptuveni 480 miljoniem dolāru 1995. gada cenās (ar izstrādes darbu izmaksām 5, 29 miljardi dolāru). Paredzētās palaišanas izmaksas bija paredzētas 13,6 miljonu ASV dolāru apmērā, palaižot 20 reizes gadā.
Pirmo reizi lidmašīnas Tu-2000 modelis tika parādīts izstādē "Mosaeroshow-92". Pirms darba pārtraukšanas 1992. gadā Tu-2000 tika izgatavoti: spārnu kārba, kas izgatavota no niķeļa sakausējuma, fizelāžas elementi, kriogēnās degvielas tvertnes un kompozītmateriālu degvielas padeves līnijas.
Atoms M-19
Ilggadējs "konkurents" stratēģiskajā lidmašīnā OKB im. Tupolevs-Eksperimentālā mašīnbūves rūpnīca (tagad EMZ nosaukts Mjašiščeva vārdā) nodarbojās arī ar vienpakāpes videokonferenču sistēmas izstrādi pētniecības un attīstības "Kholod-2" ietvaros. Projekta nosaukums bija "M-19", un tas tika izstrādāts par šādām tēmām:
19.-1. tēma. Lidojošas laboratorijas izveide ar spēkstaciju uz šķidrā ūdeņraža degvielas, tehnoloģijas izstrāde darbam ar kriogēno degvielu;
19.-2.tēma. Projektēšanas un inženiertehniskie darbi, lai noteiktu hiperskaņas lidmašīnas izskatu;
19.-3.tēma. Projektēšanas un inženiertehniskie darbi, lai noteiktu daudzsološas videokonferenču sistēmas izskatu;
19.-4.tēma. Projektēšanas un inženiertehniskie darbi, lai noteiktu alternatīvu iespēju izskatu
VKS ar kodola dzinējspēka sistēmu
Darbs pie daudzsološā VKS tika veikts tiešā ģenerālprojektētāja V. M. Mjašiščovs un ģenerāldizaineris A. D. Tohuntsa. Lai veiktu P&A komponentus, tika apstiprināti plāni kopīgam darbam ar PSRS Aviācijas rūpniecības ministrijas uzņēmumiem, tostarp: TsAGI, TsIAM, NIIAS, ITAM un daudzi citi, kā arī ar Zinātņu akadēmijas Pētniecības institūtu un Aizsardzības ministrija.
M-19 vienpakāpes VKS izskats tika noteikts pēc daudzu alternatīvu aerodinamiskā izkārtojuma iespēju izpētes. Runājot par jauna tipa spēkstacijas īpašību izpēti, scramjet modeļi tika pārbaudīti vēja tuneļos ar ātrumu, kas atbilst skaitļiem M = 3-12. Lai novērtētu nākotnes VKS efektivitāti, tika izstrādāti arī aparāta un kombinētās spēkstacijas ar kodolraķešu dzinēju (NRE) sistēmu matemātiskie modeļi.
Aviācijas un kosmosa sistēmas izmantošana ar kombinētu kodolenerģijas vilces sistēmu nozīmēja plašākas iespējas intensīvai gan Zemes tuvumā esošās telpas, tostarp attālo ģeostacionāro orbītu, gan dziļās telpas, tostarp Mēness un Mēness telpas, izpētei.
Kodoliekārtas klātbūtne uz VKS klāja arī ļautu to izmantot kā spēcīgu enerģijas centru, lai nodrošinātu jauna veida kosmosa ieroču (staru, staru ieroči, klimatisko apstākļu ietekmēšanas līdzekļu uc) darbību.
Kombinētā vilces sistēma (KDU) ietvēra:
Gājiena kodolraķešu dzinējs (NRM), kura pamatā ir kodolreaktors ar aizsardzību pret radiāciju;
10 apvedceļa turboreaktīvie dzinēji (DTRDF) ar siltummaiņiem iekšējā un ārējā ķēdē un pēcdedzinātājā;
Hiperskaņas ramjet dzinēji (scramjet dzinēji);
Divi turbokompresori ūdeņraža sūknēšanai caur DTRDF siltummaiņiem;
Sadales iekārta ar turbopumpām, siltummaiņiem un cauruļvadu vārstiem, degvielas padeves kontroles sistēmām.
Ūdeņradis tika izmantots kā degviela DTRDF un scramjet dzinējiem, un tas bija arī darba šķidrums NRE slēgtā kontūrā.
Galīgajā formā M-19 koncepcija izskatījās šādi: 500 tonnas smaga kosmosa sistēma veic pacelšanos un sākotnējo paātrinājumu kā kodollidmašīna ar slēgta cikla dzinējiem, un ūdeņradis kalpo kā dzesēšanas šķidrums, kas pārnes siltumu no reaktora uz desmit turboreaktīvajiem dzinējiem. Palielinoties paātrinājumam un kāpumam, ūdeņradis tiek piegādāts turboreaktīvā dzinēja pēcdedzinātājiem, nedaudz vēlāk-tiešās plūsmas scramjet dzinējiem. Visbeidzot, 50 km augstumā, ar lidojuma ātrumu vairāk nekā 16M, tiek ieslēgts atomu NRM ar vilces spēku 320 tf, kas nodrošināja izeju darba orbītā ar 185-200 kilometru augstumu. Ar kosmosa kuģi M-19, kura pacelšanās svars bija aptuveni 500 tonnas, vajadzēja palaist aptuveni 30-40 tonnas smagu kravu atskaites orbītā ar slīpumu 57,3 °.
Jāatzīmē, ka maz zināms fakts ir tāds, ka, aprēķinot CDU raksturlielumus turboprocesa plūsmas, raķešu tiešās plūsmas un hiperskaņas lidojuma režīmos, tika izmantoti eksperimentālo pētījumu un aprēķinu rezultāti, kas veikti TsIAM, TsAGI un ITAM SB AS PSRS.
Ajax "- hiperskaņa jaunā veidā
Darbs pie hiperskaņas lidmašīnas izveides tika veikts arī SKB "Ņeva" (Sanktpēterburga), uz kura pamata tika izveidots Hiperskaņas ātruma valsts pētniecības uzņēmums (tagad AAS "NIPGS" HC "Leninets").
NIPGS GLA izveidošanai pievērsās principiāli jaunā veidā. GLA "Ajax" koncepcija tika izvirzīta astoņdesmito gadu beigās. Vladimirs Ļvovičs Freistadts. Tās būtība slēpjas faktā, ka GLA nav termiskās aizsardzības (atšķirībā no vairuma videokonferenču un GLA). Siltuma plūsma, kas rodas hiperskaņas lidojuma laikā, tiek ievadīta HVA, lai palielinātu tās enerģijas resursus. Tādējādi GLA "Ajax" bija atvērta aerotermodinamiskā sistēma, kas pārvērta daļu hiperskaņas gaisa plūsmas kinētiskās enerģijas ķīmiskajā un elektriskajā enerģijā, vienlaikus atrisinot gaisa kuģa korpusa dzesēšanas jautājumu. Šim nolūkam tika izstrādātas ķīmiskā siltuma reģenerācijas reaktora ar katalizatoru galvenās sastāvdaļas, kas novietotas zem gaisa kuģa korpusa.
Lidmašīnas ādai visvairāk termiski noslogotajās vietās bija divslāņu apvalks. Starp apvalka slāņiem atradās katalizators, kas izgatavots no karstumizturīga materiāla (“niķeļa sūkļi”), kas bija aktīva dzesēšanas apakšsistēma ar ķīmiskiem siltuma reģenerācijas reaktoriem. Saskaņā ar aprēķiniem visos hiperskaņas lidojuma režīmos GLA gaisa kuģa korpusa elementu temperatūra nepārsniedza 800–850 ° C.
GLA ietilpst ramjet dzinējs ar virsskaņas sadedzināšanu, kas integrēts gaisa kuģa korpusā, un galvenais (uzturētājs) dzinējs-magneto-plazmas-ķīmiskais dzinējs (MPKhD). MPKhD tika izstrādāts, lai kontrolētu gaisa plūsmu, izmantojot magneto-gāzes dinamisko paātrinātāju (MHD paātrinātāju), un enerģijas ražošanu, izmantojot MHD ģeneratoru. Ģeneratora jauda bija līdz 100 MW, kas bija pilnīgi pietiekami, lai darbinātu lāzeru, kas spēj trāpīt dažādos mērķos gandrīz zemes orbītā.
Tika pieņemts, ka vidējā lidojuma MPKM spēs mainīt lidojuma ātrumu plašā lidojuma Mach skaitļu diapazonā. Tā kā magnētiskais lauks palēnina hiperskaņas plūsmu, virsskaņas sadegšanas kamerā tika radīti optimāli apstākļi. Testu laikā TsAGI tika atklāts, ka Ajax koncepcijas ietvaros radītā ogļūdeņraža degviela deg vairākas reizes ātrāk nekā ūdeņradis. MHD paātrinātājs varētu "paātrināt" sadegšanas produktus, palielinot maksimālo lidojuma ātrumu līdz M = 25, kas garantēja iziešanu zemei tuvā orbītā.
Hiperskaņas lidmašīnas civilā versija bija paredzēta lidojuma ātrumam 6000-12000 km / h, lidojuma diapazonam līdz 19000 km un 100 pasažieru pārvadāšanai. Nav informācijas par Ajax projekta militāro attīstību.
Krievijas hiperskaņas koncepcija - raķetes un PAK DA
Darbs, kas tika veikts PSRS un jaunās Krievijas pastāvēšanas pirmajos gados attiecībā uz hiperskaņas tehnoloģijām, ļauj apgalvot, ka sākotnējā vietējā metodoloģija un zinātniskie un tehniskie pamati ir saglabāti un izmantoti, lai radītu Krievijas GLA - gan raķetēs un lidmašīnu versijas.
2004. gadā, komandās-komandā “Drošība 2004”, Krievijas prezidents V. V. Putins sniedza paziņojumu, kas joprojām uzbudina "sabiedrības" prātus. “Tika veikti eksperimenti un daži testi … Drīz Krievijas bruņotie spēki saņems kaujas sistēmas, kas spēj darboties starpkontinentālos attālumos, ar hiperskaņas ātrumu, ar lielu precizitāti, ar plašu manevru trieciena augstumā un virzienā. Šie kompleksi padarīs bezcerīgus visus pretraķešu aizsardzības piemērus, esošos vai daudzsološos."
Daži vietējie plašsaziņas līdzekļi šo paziņojumu interpretēja pēc labākās izpratnes. Piemēram: "Krievijā tika izstrādāta pasaulē pirmā hiperskaņas manevrēšanas raķete, kas tika palaista no stratēģiskā bumbvedēja Tu-160 2004. gada februārī, kad tika veiktas mācības" Drošība 2004 "."
Faktiski mācību laikā tika palaista ballistiskā raķete RS-18 "Stilet" ar jaunu kaujas aprīkojumu. Parastās kaujas galviņas vietā RS-18 bija sava veida ierīce, kas spēj mainīt lidojuma augstumu un virzienu un tādējādi pārvarēt jebkuru, ieskaitot amerikāņu, pretraķešu aizsardzību. Acīmredzot "Security 2004" mācību laikā pārbaudītā ierīce bija mazpazīstama X-90 hiperskaņas spārnotā raķete (GKR), kas tika izstrādāta Raduga dizaina birojā deviņdesmito gadu sākumā.
Spriežot pēc šīs raķetes darbības raksturlielumiem, stratēģiskais bumbvedējs Tu-160 var uzņemt divus X-90. Pārējās īpašības izskatās šādi: raķetes masa ir 15 tonnas, galvenais dzinējs ir scramjet dzinējs, akselerators ir ciets propelents, lidojuma ātrums ir 4-5 M, palaišanas augstums ir 7000 m, lidojums augstums ir 7000-20000 m, palaišanas diapazons ir 3000-3500 km, kaujas galviņu skaits ir 2, kaujas galviņas iznākums ir 200 kt.
Strīdā par to, kura lidmašīna vai raķete ir labāka, lidmašīnas visbiežāk zaudēja, jo raķetes izrādījās ātrākas un efektīvākas. Un lidmašīna kļuva par spārnoto raķešu nesēju, kas spēj trāpīt mērķos 2500-5000 km attālumā. Palaižot raķeti mērķī, stratēģiskais bumbvedējs neiebrauca pretējās pretgaisa aizsardzības zonā, tāpēc nebija jēgas to padarīt hiperskaņu.
"Hiperskaņas sacensības" starp lidmašīnu un raķeti tagad tuvojas jaunai nojaukšanai ar paredzamu rezultātu - raķetes atkal ir priekšā lidmašīnām.
Novērtēsim situāciju. Tālo lidojumu aviācija, kas ir daļa no Krievijas Aviācijas un kosmosa spēkiem, ir bruņota ar 60 lidmašīnām Tu-95MS ar turbopropelleru lidmašīnu un 16 lidmašīnām Tu-160. Tu-95MS kalpošanas laiks beigsies pēc 5-10 gadiem. Aizsardzības ministrija nolēmusi palielināt Tu-160 skaitu līdz 40 vienībām. Notiek darbs pie Tu-160 modernizācijas. Tādējādi aviācijas un kosmosa spēkos drīz sāks ierasties jauni Tu-160M. Tupoleva dizaina birojs ir arī daudzsološā tālsatiksmes aviācijas kompleksa (PAK DA) galvenais izstrādātājs.
Mūsu “potenciālais ienaidnieks” nesēž dīkā, viņš iegulda Prompt Global Strike (PGS) koncepcijas izstrādē. ASV militārā budžeta iespējas finansējuma ziņā ievērojami pārsniedz Krievijas budžeta iespējas. Finanšu ministrija un Aizsardzības ministrija strīdas par valsts bruņojuma programmas finansējuma apmēru laika posmam līdz 2025. gadam. Un mēs runājam ne tikai par pašreizējiem izdevumiem jaunu ieroču un militārā aprīkojuma iegādei, bet arī par daudzsološiem sasniegumiem, kas ietver PAK DA un GLA tehnoloģijas.
Hiperskaņas munīcijas (raķešu vai šāviņu) radīšanā ne viss ir skaidrs. Skaidra hiperskaņas priekšrocība ir ātrums, īss pietuvošanās laiks mērķim un augsta pretgaisa aizsardzības un pretraķešu aizsardzības sistēmu pārvarēšanas garantija. Tomēr ir daudz problēmu - vienreizējās munīcijas augstās izmaksas, vadības sarežģītība, mainot lidojuma trajektoriju. Tie paši trūkumi kļuva par izšķirošiem argumentiem, samazinot vai slēdzot programmas pilotējamai hiperskaņai, tas ir, hiperskaņas lidmašīnām.
Munīcijas augsto izmaksu problēmu var atrisināt, ja lidmašīnā atrodas jaudīgs skaitļošanas komplekss, lai aprēķinātu bombardēšanas (palaišanas) parametrus, kas parastās bumbas un raķetes pārvērš par precīziem ieročiem. Līdzīgas borta skaitļošanas sistēmas, kas uzstādītas hiperskaņas raķešu kaujas galviņās, ļauj tās pielīdzināt stratēģisko augstas precizitātes ieroču klasei, kas, pēc PLA militāro speciālistu domām, var aizstāt ICBM sistēmas. Stratēģiskā darbības rādiusa raķešu GLA klātbūtne apšaubīs nepieciešamību uzturēt tālsatiksmes aviāciju, jo tai ir ierobežojumi kaujas izmantošanas ātrumam un efektivitātei.
Hiperskaņas pretgaisa raķetes (GZR) parādīšanās jebkuras armijas arsenālā piespiedīs stratēģisko aviāciju "slēpties" lidlaukos, tk. Maksimālo attālumu, no kura var izmantot bumbvedēja spārnotās raķetes, šādas gaisa raķetes pārvarēs dažu minūšu laikā. Palielinot GZR darbības rādiusu, precizitāti un manevrētspēju, viņi varēs notriekt ienaidnieka ICBM jebkurā augstumā, kā arī izjaukt plašu stratēģisko bumbvedēju reidu, pirms tie sasniedz kruīza raķešu palaišanas līnijas. "Stratēģa" pilots, iespējams, atklās pretgaisa aizsardzības raķešu sistēmas palaišanu, taču diez vai viņam būs laika novirzīt lidmašīnu no sakāves.
GLA attīstība, kas tagad tiek intensīvi veikta attīstītajās valstīs, liecina, ka tiek meklēts uzticams instruments (ierocis), kas var garantēt ienaidnieka kodolieroču arsenāla iznīcināšanu pirms kodolieroču izmantošanas, kā pēdējais arguments valsts suverenitātes aizsardzībā. Hiperskaņas ieročus var izmantot arī valsts politiskās, ekonomiskās un militārās varas galvenajos centros.
Krievijā Hypersound nav aizmirsts, notiek darbs, lai izveidotu raķešu ieročus, pamatojoties uz šo tehnoloģiju (Sarmat ICBM, Rubezh ICBMs, X-90), bet paļaujas tikai uz viena veida ieročiem ("brīnuma ierocis", "atriebības ieroči")) Vismaz nebūtu pareizi.
Joprojām nav skaidrības PAK DA izveidē, jo pamatprasības tā mērķim un kaujas izmantošanai joprojām nav zināmas. Esošie stratēģiskie bumbvedēji, kas ir Krievijas kodolenerģijas triādes sastāvdaļas, pamazām zaudē savu nozīmi jaunu ieroču veidu, tostarp hiperskaņu, parādīšanās dēļ.
Kurss Krievijas "ierobežošanai", kas pasludināts par NATO galveno uzdevumu, objektīvi spēj izraisīt agresiju pret mūsu valsti, kurā piedalīsies Ziemeļatlantijas līguma armijas, kas apmācītas un bruņotas ar moderniem līdzekļiem. Pēc personāla un ieroču skaita NATO apsteidz Krieviju par 5-10 reizēm. Ap Krieviju tiek būvēta "sanitārā josta", tostarp militārās bāzes un pretraķešu aizsardzības pozīcijas. Būtībā NATO vadītās darbības militāri tiek raksturotas kā operāciju teātra (operāciju teātra) operatīvā sagatavošanās. Tajā pašā laikā ASV joprojām ir galvenais ieroču piegādes avots, kā tas bija Pirmajā un Otrajā pasaules karā.
Hiperskaņas stratēģiskais bumbvedējs stundas laikā var atrasties jebkurā pasaules vietā virs jebkura militārā objekta (bāzes), no kura tiek nodrošināti resursi karaspēka grupējumiem, tostarp “sanitārajā joslā”. Zema neaizsargātība pret pretraķešu un pretgaisa aizsardzības sistēmām, tā var iznīcināt šādus objektus ar spēcīgiem augstas precizitātes kodolieročiem. Šāda GLA klātbūtne miera laikā kļūs par papildu preventīvu līdzekli globālo militāro piedzīvojumu atbalstītājiem.
Civilā GLA var kļūt par tehnisko pamatu izrāvienam starpkontinentālo lidojumu un kosmosa tehnoloģiju attīstībā. Projektu Tu-2000, M-19 un Ajax zinātniskais un tehniskais pamats joprojām ir aktuāls un var būt pieprasīts.
Kāda būs nākotnes PAK DA - zemskaņa ar SGKR vai hiperskaņa ar modificētiem parastajiem ieročiem, tas ir atkarīgs no klientiem - Aizsardzības ministrijas un Krievijas valdības.
“Ikvienam, kurš uzvar pēc provizoriskiem aprēķiniem pirms kaujas, ir daudz iespēju. Tam, kurš pirms kaujas neuzvar pēc aprēķiniem, ir maz iespēju. Uzvar tas, kuram ir daudz iespēju. Tie, kuriem ir maz iespēju, neuzvar. Turklāt tas, kuram vispār nav izredžu. " / Sun Tzu, "Kara māksla" /
Militārais eksperts Aleksejs Leonkovs
