Darrerament, cada dia, trobeu missatges sobre hipersons: "Les ogives dels míssils maniobren, volen a l'hipersound i a la distància intercontinental …" "A Rússia s'està provant un motor ramjet hipersònic!" I així successivament.
Una imatge fantàstica s’eleva immediatament davant els ulls d’un home comú al carrer: els avions hipersonics s’enlairen i colpegen amb els seus míssils, de nou sobre objectius hipersònics i intercontinentals … Tant els propis avions com els seus míssils scramjet són invisibles i no són interceptats.
És així? A veure
L’article es va tornar a trobar "Hipersònic, de flux directe, vola" a "Tecnologia - Joventut" des del 1991.
L’article diu: "El motor scramjet o, com es diu, el" flux directe hipersònic ", permetrà volar de Moscou a Nova York en 2-3 hores, deixar la màquina alada de l'atmosfera a l'espai. Un avió aeroespacial no necessitarà un avió auxiliar, com per a Zenger, ni un vehicle de llançament, com per als transbordadors i Buran. El lliurament de la càrrega a l'òrbita costarà gairebé deu vegades més barat ". L'article va ser escrit per Yuri SHIKHMAN i Vyacheslav SEMENOV, investigadors del CIAM.
Per descomptat, els coneixia bé, ja que vaig participar amb ells en molts treballs sobre el tema de l’institut. Inclòs sobre el tema de scramjet. Tot i que la meva part de l'obra no pertanyia a les principals i principals, no obstant això, era necessària i important. Vaig participar en aquest treball l'any 84, com a jove especialista i investigador júnior. En aquella època, Ruvim Isaevich Kurziner era encara el líder en tota la feina sobre el tema "Fred" al CIAM.
Un experimentat motor scramjet sobre el tema "Fred", o producte 057, com a part d'un laboratori de vol hipersònic (HLL), va ser un objecte de recerca, la tasca principal del qual va ser demostrar la possibilitat de combustió d'una mescla combustible-aire a una velocitat supersònica de la sortida d’un fluid de treball al circuit de la cambra de combustió. No era possible simular tots els modes de combustió a terra, de manera que es va decidir investigar aquest problema en condicions reals de vol.
Es va utilitzar un míssil antiaeri 5В28 del complex С-200В (SA-5) com a transportista, accelerador i simulació de modes de vol per a l'estudi. En lloc de la part del cap, el GLL estava acoblat amb un motor scramjet amb un dipòsit de combustible i sistemes de control i manteniment.
El primer vol del GLL amb un scramjet es va dur a terme el 28 de novembre de 1991. A la primera prova de vol del motor scramjet, el nombre màxim de M va ser de 5, 8, el motor va funcionar durant un total de 28 s, durant el vol es va engegar automàticament dues vegades. Per tant, per primera vegada al món en condicions de prova de vol, el rendiment d’un motor de ramet hipersònic (revista "Engine" núm. 6 del 2006).
Durant el 1991-98 es van fer uns 8 llançaments (inclosos els de llançament). A més d’especialistes russos, els francesos van participar en els estudis del motor experimental scramjet –el 1992 i el 1995 amb contractes amb el Centre Nacional de Ciències Francès (ONERA) i, el 1997 i el 1998–, els nord-americans, amb un contracte amb els EUA. Agència Espacial Nacional (NASA).
Així doncs, han passat més de 20 anys. Què tenim?
Hi ha avions hipersònics, és a dir, que volen a gran velocitat (M> 5)? Hi ha
En primer lloc, hi havia els orbitadors de Buran i la llançadora.
Tornar de l'òrbita "Buran", per exemple, planeja aproximadament mitja hora en hipersòfon a una distància d'uns 8000 km des d'una altitud de 100 km i fins a 20.
Característiques tàctiques i tècniques de OK "Buran" en mode de descens a velocitats hipersòniques:
• Pes del llançament: 105 tones
• Distància a la pista d’aterratge: 8270 km
• Velocitat en la trajectòria de descens: 7, 592 … 0, 520 km / s (27,330-1,872 km / h) aprox. 27-1, 8 Màx
• Distància d’altitud de descens: 100 … 20 km
Realitzem un "experiment de pensament". És possible tornar tot aquest perfil d'aterratge de la "nau espacial orbital hipersònica" "Buran"?
Llauna!
Només per a això necessitem un coet portador "Energia".
"I si al GPRD?" - preguntarà el lector. Llauna. Però, per a això, caldrà "empènyer" primer tot el sistema amb alguna cosa similar al PRD per tal de garantir que el GPJE arribi al mode. "pols" accelerant. I després porteu-lo a una òrbita circular, "alimentant" els motors amb oxigen emmagatzemat o amb un motor coet net. Com a resultat, l'estalvi "en l'oxidant, quan s'utilitza oxigen atmosfèric al motor scramjet, serà bo, aproximadament un 20%. Però hi ha tantes dificultats que Déu ens ho prohibeixi!
Els enginyers van concebre aquest tipus de "sistemes econòmics" utilitzant aire forabord? Sí, tant com sigui necessari. El mateix "Zenger" i "Hotol".
I … diguem-ho modestament: les primeres versions de l'ara mundialment famós Topol ICBM. Sí, de fet! Tot aquest sistema es deia "Gnome"
"Gnome" és un míssil balístic intercontinental de tres etapes equipat amb un motor de propulsió sòlid ramjet de primera fase, motors de propulsió sòlida de segona i tercera etapa i un accelerador. El disseny es va dur a terme des de principis dels anys 60 a l'Oficina de Disseny d'Enginyeria Mecànica (Kolomna) sota la direcció de Boris Shavyrin.
Abast màxim de tir, km 11000
Pes de llançament, t 29
Pes de càrrega útil, kg 470
Longitud dels míssils, m 16, 14
Nombre de passos 3
Més tard, el dissenyador del MIT A. D. Nadiradze, basant-se en la seva experiència en la creació d'un OTR mòbil "Temp", va proposar un projecte ICBM en motors convencionals de combustible sòlid. Va comptar amb el suport del lideratge del Ministeri d'Indústria de la Defensa i, com a resultat, vam rebre un "Temp-2S" intercontinental de terra mòbil de 45 tones. A més, la seva modernització i millora - "Pioneers" (RSD) i "Topol" (MBR) … Molts veuen això com la seva insidia (45 tones en lloc de les 29 promeses). Malgrat tot, el mateix podria haver passat amb el "Gnome". Els càlculs són una cosa: la implementació pràctica és una altra cosa.
Míssil de creuer intercontinental supersònic "Tempest" ("producte 351"), que és el més proper als paràmetres requerits d'una aeronau amb motor scramjet.
Longitud, m - 20, 396
Envergadura, m - 7, 746
Alçada, m - 6, 642
Superfície de l'ala, m2 - 44,6
Pes del llançament, kg - 98.280
Massa de la fase inicial del sostenidor, kg - 33.522
Pes de la ogiva, kg - 3403
Velocitat de creuer, km / h - 3300
Altitud de vol, km - 18-25, 5
Distància, km - 7830
Purament teòricament, aquest sistema, que utilitza materials moderns, combustibles, "acceleradors" de combustible sòlid, es pot accelerar, probablement fins a Mach 5. Però aquesta és la pregunta: tindrà una superioritat superior a les ICBM existents?
El temps per assolir l'objectiu al màxim serà d'aproximadament 1,5 hores (ICBM - 30 minuts).
Hi haurà alguns avantatges, per exemple, un retard de detecció.
Els ICBM es detecten força ràpidament, en primer lloc, la torxa inicial i, en segon lloc, l’altitud ascendent elevada de la trajectòria balística (fins a 1600 km).
Tot i que els nostres darrers "Topol-M" i "Yarsy" i altres de la mateixa família, diuen, poden volar en altres rutes circulars, per exemple, quasi estilitzades (100-200 km), és per això que el seu pes-pes la proporció i la massa són significativament diferents dels prims "Minutemans" optimitzats per a trajectòries balístiques.
En aquest sentit, recordo l’entusiasme càustic d’un enginyer de coets de la NASA (o del Pentàgon) - "de, els russos no saben fer coets, fins i tot en tenen de moderns, més pesats i grans que els nostres, desenvolupats als anys 70". " Les exclamacions, però, es van apagar ràpidament. Pel que sembla, uns companys més qualificats li van explicar què passava …
Per tant, la pregunta principal dels avions míssils hipersònics és: són necessaris, o ens abstindrem per ara?
Com hem vist, els coets i els vaixells orbitals s'han implementat durant molt de temps, encara que no en un motor Scramjet.
I sobre els avions …
Durant més de 20 anys, els militars han mantingut el M <3,5 (SR-71, Sotka, MiG-31). Un nou augment de la velocitat no implica avantatges addicionals, tot i que els míssils antiaeris dels motors de combustible sòlid ho aconseguiran si intercepten capçaleres i satèl·lits ICBM al primer espai.
Quant als transatlàntics civils …
Em sembla que eren necessaris uns avions tan ràpids abans de l'era d'Internet. Perque preguntes? I perquè ara els homes de negocis, els empresaris i els funcionaris de tota mena no necessiten córrer tan ràpidament pels continents: encara no funcionaran més ràpidament que les signatures electròniques i les videoconferències.
I si, no obstant això, algú està impacient (veure un fill acabat de néixer o llançar un pla per al seu naixement) haurà de moderar la seva agilitat. I lentament "vomito", com diuen els meus amics, els egoistes narcisistes de la marca BMW, amb un cavall nocturn en forma de "síndria" principal o intercontinental o "Boeing" amb una velocitat mitjana de 900 km / h, te, arribem tard al proper món …
Però encara no s’han creat els motors hipersònics (motors Scramjet, la principal característica distintiva dels quals és la sortida supersònica del fluid de treball a través de la cambra de combustió).
Potser algú tindrà èxit. A més, dels desenvolupadors als quals no se'ls va advertir que era impossible, i ells, sense saber-ho, van prendre i implementar un projecte fantàstic. La història de la ciència i la tecnologia també coneix aquests exemples …
* A la construcció de motors, es distingeixen dos tipus de funcionament inestable dels motors a reacció: "sobreeixidor" i "picor" a l'entrada. "Pruïja": pulsació d'aire d'alta freqüència a la zona dels modes de funcionament supercrítics del difusor d'entrada del motor, es percep com un so característic de picor. En canvi, la "pujada" és una vibració de freqüència inferior. La picor és causada per alteracions del flux al conducte darrere de la gola del difusor.
