Pēdējā laikā katru dienu hiperskaņā nākas saskarties ar ziņojumiem: "Raķešu kaujas galviņas manevrē, lido augstā skaņā un starpkontinentālā diapazonā …" "Krievijā tiek pārbaudīts hiperskaņas ramjet dzinējs!" Un tā tālāk un tā tālāk.
Fantastiska aina uzreiz paceļas vienkārša cilvēka acu priekšā uz ielas - hiperskaņas lidmašīnas paceļas un trāpa ar savām raķetēm, atkal uz hiperskaņas, starpkontinentālajiem mērķiem … Gan pašas lidmašīnas, gan to raķetes ir neredzamas un nav pārtvertas.
Vai tas tā ir? Paskatīsimies
Raksts atkal radās "Hiperskaņas, tiešas plūsmas, mušas" filmā "Tehnoloģijas - jaunatne" no 1991. gada.
Rakstā teikts: "Scramjet dzinējs vai, kā saka," hiperskaņas tiešā plūsma ", ļaus lidot no Maskavas uz Ņujorku 2-3 stundu laikā, atstājot spārnoto mašīnu no atmosfēras kosmosā. Aviācijas un kosmosa lidmašīnai nebūs nepieciešama pastiprinoša lidmašīna, piemēram, Zengeram, vai nesējraķete, piemēram, maršruta autobusiem un Buran, - kravas nogādāšana orbītā maksās gandrīz desmit reizes lētāk. " Rakstu rakstīja CIAM pētnieki Jurijs ŠIKHMANS un Vjačeslavs SEMENOVS.
Protams, es abus labi pazinu, jo piedalījos kopā ar viņiem daudzos darbos par institūta tēmu. Tostarp par scramjet tēmu. Lai gan mana darba daļa nepiederēja pie galvenajiem un galvenajiem, tā tomēr bija nepieciešama un svarīga. Es biju iesaistīts šajā darbā 84. gadā kā jauns speciālists un jaunākais pētnieks. Tajā laikā Ruvims Isajevičs Kurziners joprojām bija CIAM visu darbu par "auksto" tēmu vadītājs.
Pieredzējis scramjet dzinējs par tēmu "Cold" jeb produkts 057 kā daļa no hiperskaņas lidojošās laboratorijas (HLL) bija izpētes objekts, kura galvenais uzdevums bija parādīt degvielas un gaisa maisījuma sadegšanas iespēju plkst. darba šķidruma aizplūšanas virsskaņas ātrums sadegšanas kameras ķēdē. Nebija iespējams simulēt visus degšanas režīmus uz zemes, tāpēc tika nolemts izpētīt šādu problēmu reālos lidojuma apstākļos.
Pētījumam kā nesējs, paātrinātājs un imitējoši lidojuma režīmi tika izmantota pretgaisa raķete 5В28 no kompleksa С-200В (SA-5). Galvas daļas vietā, kurai GLL tika piestiprināts ar scramjet dzinēju ar degvielas tvertni un vadības un apkopes sistēmām.
Pirmais GLL lidojums ar scramjet tika veikts 1991. gada 28. novembrī. Scramjet dzinēja pirmajā lidojuma testā maksimālais M skaits bija 5, 8, dzinējs kopumā strādāja 28 s, lidojuma laikā tas automātiski ieslēdzās divas reizes. Tādējādi pirmo reizi pasaulē lidojuma testa apstākļos hiperskaņas ramjet dzinēja veiktspēja (2006. gada žurnāls "Dzinējs" Nr).
1991.-98. Gadā tika veikti aptuveni 8 palaišanas (ieskaitot metienus). Papildus krievu speciālistiem franči piedalījās eksperimentālā scramjet dzinēja pētījumos - 1992. un 1995. gadā saskaņā ar līgumiem ar Francijas Nacionālo zinātnes centru (ONERA), bet 1997. un 1998. gadā - amerikāņi saskaņā ar līgumu ar ASV Nacionālā kosmosa aģentūra (NASA).
Tātad ir pagājuši vairāk nekā 20 gadi. Kas mums ir?
Vai ir hiperskaņas lidmašīnas, tas ir, lido ar ātrgaitas ātrumu (M> 5)? Tur ir
Pirmkārt, bija orbīti Buran un maršruta autobuss.
Piemēram, atgriešanās no orbītas "Buran" plāno aptuveni pusstundu hiperskaņā aptuveni 8000 km attālumā no 100 km augstuma un līdz 20.
OK "Buran" taktiskās un tehniskās īpašības nolaišanās režīmā ar hiperskaņas ātrumu:
• Palaišanas svars - 105 tonnas
• Attālums līdz nosēšanās joslai - 8270 km
• Ātrums nolaišanās trajektorijā - 7, 592 … 0, 520 km / s (27,330-1,872 km / h) apm. 27-1, 8 Maks
• Nolaišanās augstuma diapazons - 100 … 20 km
Veiksim "domu eksperimentu". Vai ir iespējams pagriezt visu šo "hiperskaņas orbītas kosmosa kuģa" "Buran" nosēšanās profilu atpakaļ?
Var!
Tikai tam mums ir nepieciešama nesējraķete "Energia".
"Un ja uz GPRD?" - lasītājs jautās. Var. Bet šim nolūkam vispirms būs "jāpiespiež" visa sistēma ar kaut ko līdzīgu PRD, lai nodrošinātu, ka GPJE sasniedz režīmu. paātrinošs "pulveris". Un tad nogādājiet to apļveida orbītā, "barojot" dzinējus ar uzkrāto skābekli vai uz tīra raķešu dzinēja. Tā rezultātā "ietaupījumi" uz oksidētāja, izmantojot atmosfēras skābekli uz scramjet dzinēja, būs labi, apmēram 20%. Bet tad ir tik daudz grūtību, ka nedod Dievs!
Vai inženieri iedomājās šāda veida "ekonomiskas sistēmas", izmantojot ārējo gaisu? Jā, cik nepieciešams! Tie paši "Zenger" un "Hotol".
Un … teiksim pieticīgi - tagad pasaules slavenā Topola ICBM agrīnās versijas. Jā, patiesi! Visa šī sistēma tika saukta par "Gnome"
"Gnome" ir trīspakāpju starpkontinentāla ballistiskā raķete, kas aprīkota ar pirmās pakāpes cietā propelenta dzinēju, otrās un trešās pakāpes cietā propelenta dzinējiem un paātrinātāju. Projektēšana tika veikta no 60. gadu sākuma Mašīnbūves projektēšanas birojā (Kolomna) Borisa Šavirina vadībā.
Maksimālais šaušanas diapazons, km 11000
Palaišanas svars, t 29
Kravnesība, kg 470
Raķetes garums, m 16, 14
Soļu skaits 3
Vēlāk MIT A. D. Nadiradze, paļaujoties uz savu pieredzi mobilā OTR "Temp" izveidē, ierosināja ICBM projektu par parastajiem cietā kurināmā dzinējiem. Viņu atbalstīja Aizsardzības rūpniecības ministrijas vadība, un rezultātā mēs saņēmām 45 tonnu smagu mobilo zemes starpkontinentālo "Temp-2S". Tālāk tā modernizācija un uzlabošana - "Pionieri" (RSD) un "Topol" (MBR) … Daudzi to uzskata par viņa mānību (45 tonnas solīto 29 vietā). Neskatoties uz to, tas pats varēja notikt ar "rūķi". Aprēķini ir viena lieta - praktiskā īstenošana ir pavisam cita!
Virsskaņas starpkontinentālā spārnotā raķete "Tempest" ("produkts 351"), kas ir vistuvāk nepieciešamajiem parametriem lidmašīnai ar scramjet dzinēju.
Garums, m - 20, 396
Spārnu platums, m - 7, 746
Augstums, m- 6, 642
Spārnu laukums, m2 - 44,6
Palaišanas svars, kg - 98,280
Sākotnējā uzturētāja posma masa, kg - 33.522
Kaujas galviņas svars, kg - 3403
Kreisēšanas ātrums, km / h - 3300
Lidojuma augstums, km - 18 - 25, 5
Diapazons, km - 7830
Tīri teorētiski šo sistēmu, izmantojot mūsdienīgus materiālus, degvielu, cietās degvielas "paātrinātājus", iespējams paātrināt, iespējams, līdz 5 Mach. Bet tas ir jautājums: vai tai būs pārākums pār esošajiem ICBM?
Laiks mērķa sasniegšanai maksimālajā diapazonā būs aptuveni 1,5 stundas (ICBM - 30 minūtes).
Tam būs dažas priekšrocības - piemēram, noteikšanas kavēšanās.
ICBM tiek konstatēti diezgan ātri, pirmkārt, sākotnējā lāpa, un, otrkārt, ballistiskās trajektorijas lielais augšupejošais augstums (līdz 1600 km).
Lai gan mūsu pēdējie "Topol-M" un "Yarsy" un citi no tās pašas ģimenes, viņi saka, var lidot pa citiem, piemēram, gandrīz stila apļveida maršrutiem (100-200 km), tāpēc viņu jauda un svars attiecība un masa ievērojami atšķiras no izdilis "Minutemans", kas optimizēts ballistiskajām trajektorijām.
Šajā sakarā es atceros NASA (vai Pentagona) raķešu inženiera kodīgo entuziasmu - "de, krievi neprot izgatavot raķetes, viņiem pat ir modernas, smagākas un lielākas par mūsējām, kas izstrādātas 70. gados. " Izsaukumi tomēr ātri apklusa. Acīmredzot kvalificētāki biedri viņam paskaidroja, kas par lietu …
Tātad galvenais jautājums ar hiperskaņas raķešu lidmašīnām ir - vai tie ir vajadzīgi, vai pagaidām atturēsimies?
Kā redzējām, raķetes un orbītas kuģi jau sen ir ieviesti, lai gan ne uz scramjet dzinēja.
Un par lidmašīnām …
Vairāk nekā 20 gadus militāristi tur M <3.5 (SR-71, Sotka, MiG-31). Turpmāks ātruma palielinājums nenozīmē papildu priekšrocības, un visas tās pašas pretgaisa raķetes uz cietā kurināmā dzinējiem to iegūs, ja tās pārtvers ICBM galvas un satelītus pirmajā telpā.
Par civilajiem laineriem …
Man šķiet, ka tik ātras lidmašīnas bija vajadzīgas pirms interneta ēras. Kāpēc tu jautā? Un tāpēc, ka tagad uzņēmējiem un uzņēmējiem un visu strīdu ierēdņiem nav jāsteidzas tik strauji pa kontinentiem: tie joprojām nedarbosies ātrāk nekā elektroniskie paraksti un videokonferences.
Un, ja tomēr kāds ir nepacietīgs - lai redzētu jaundzimušo dēlu vai uzsāktu viņa dzimšanas plānu -, viņam nāksies mazināt veiklību. Un lēnām "vemt", kā saka mani draugi, BMW zīmola narcistiskie egoisti, ar vakara zirgu maģistrāles vai starpkontinentālā "arbūza" vai "Boeing" formā ar vidējo ātrumu 900 km / h, tēju, mēs kavējam nākamo pasauli …
Bet hiperskaņas dzinēji - scramjet dzinēji, kuru galvenā atšķirīgā iezīme ir darba šķidruma virsskaņas aizplūšana caur sadegšanas kameru, vēl nav izveidoti.
Varbūt kādam izdosies. Turklāt no izstrādātājiem, kuri netika brīdināti, ka tas nav iespējams, un viņi, to nezinot, paņēma un īstenoja fantastisku projektu. Šādus piemērus zina arī zinātnes un tehnoloģiju vēsture …
* Dzinēju būvē izšķir divu veidu nestabilu reaktīvo dzinēju darbību - "strauju" un "niezi" pie ieplūdes. "Nieze" - augstfrekvences gaisa pulsācija motora ieplūdes difuzora superkritisko darbības režīmu jomā tiek uztverta kā raksturīga niezes skaņa. Turpretī "pārspriegums" ir zemākas frekvences vibrācija. Niezi izraisa plūsmas traucējumi kanālā aiz difuzora rīkles.
