Pastaruoju metu kiekvieną dieną hiperskaite susiduriate su žinutėmis: „Raketų kovinės galvutės manevruoja, skrenda hipgarsu ir tarpkontinentiniame diapazone …“„Rusijoje bandomas hipergarsinis raketinis variklis! Ir taip toliau.
Fantastiškas vaizdas iš karto kyla prieš eilinio gatvės žmogaus akis - hipersoniniai lėktuvai pakyla ir pataiko savo raketomis, vėl į hipersoninius, tarpžemyninius taikinius … Tiek patys lėktuvai, tiek jų „scramjet“raketos yra nematomos ir neperimamos.
Ar taip yra? Pažiūrėkime
Straipsnis vėl pasirodė „Hipersoninis, tiesioginio srauto, musės“ „Technologijos - jaunimas“nuo 1991 m.
Straipsnyje rašoma: „„ Scramjet “variklis arba, kaip sakoma,„ hipergarsinis tiesioginis srautas “leis per 2-3 valandas nuskristi iš Maskvos į Niujorką, palikti sparnuotą mašiną iš atmosferos į kosmosą. Aviacijos ir kosmoso lėktuvui nereikės papildomo orlaivio, kaip „Zenger“, ar raketos, kaip ir maršrutinių autobusų bei „Buran“, - krovinio pristatymas į orbitą kainuos beveik dešimt kartų pigiau “. Straipsnį parašė CIAM tyrėjai Jurijus ŠIKHMANAS ir Viačeslavas SEMENOVAS.
Žinoma, aš abu gerai pažinojau, nes dalyvavau su jais daugelyje darbų instituto tema. Įskaitant „scramjet“temą. Nors mano darbo dalis nepriklausė pagrindiniams ir pagrindiniams, vis dėlto ji buvo reikalinga ir svarbi. Į šį darbą aš įsitraukiau 84 metais, būdamas jaunas specialistas ir jaunesnysis mokslo darbuotojas. Tuo metu Ruvimas Isajevičius Kurzineris vis dar buvo CIAM visų darbų „Šaltos“temos vadovas.
Patyręs „Scramjet“variklis „Šaltas“arba produktas 057, kaip hipergarsinės skraidymo laboratorijos (HLL) dalis, buvo tyrimo objektas, kurio pagrindinė užduotis buvo pademonstruoti degalų ir oro mišinio degimo galimybę. viršgarsinis darbinio skysčio nutekėjimo greitis degimo kameros grandinėje. Nebuvo įmanoma imituoti visų žemės degimo režimų, todėl buvo nuspręsta tokią problemą ištirti realiomis skrydžio sąlygomis.
Tyrimui buvo naudojama priešlėktuvinė raketa 5В28 iš С-200В (SA-5) komplekso, kaip nešiklis, akceleratorius ir imituojantys skrydžio režimai. Vietoj galvos dalies, kurios GLL buvo prijungtas prie „scramjet“variklio su degalų baku ir valdymo bei priežiūros sistemomis.
Pirmasis GLL skrydis su „scramjet“buvo atliktas 1991 metų lapkričio 28 dieną. Pirmajame „Scramjet“variklio skrydžio bandyme didžiausias M skaičius buvo 5, 8, variklis iš viso dirbo 28 s, skrydžio metu jis automatiškai įsijungė du kartus. Taigi pirmą kartą pasaulyje skrydžio bandymo sąlygomis hipergarsinis ramjetinis variklis (žurnalas „Variklis“Nr. 2006 m).
1991–1998 m. Buvo atlikti maždaug 8 paleidimai (įskaitant metimus). Be rusų specialistų, prancūzai dalyvavo eksperimentinio „scramjet“variklio tyrimuose - 1992 ir 1995 m. Pagal sutartis su Prancūzijos nacionaliniu mokslo centru (ONERA), o 1997 ir 1998 m. - amerikiečiai pagal sutartį su JAV Nacionalinė kosmoso agentūra (NASA).
Taigi, praėjo daugiau nei 20 metų. Ką mes turime?
Ar yra hipergarsiniai lėktuvai, tai yra, skrendantys didesniu greičiu (M> 5)? Yra
Pirma, buvo „Buran“orbitos ir šaudyklė.
Pavyzdžiui, grįžimas iš „Buran“orbitos planuoja apie pusvalandį pergarsėti maždaug 8000 km atstumu nuo 100 km aukščio ir iki 20.
„Buran“taktinės ir techninės charakteristikos nusileidimo režimu hipergarsiniu greičiu:
• Paleidimo svoris - 105 tonos
• Atstumas iki nusileidimo juostos - 8270 km
• Greitis nusileidimo trajektorija - 7, 592 … 0, 520 km / s (27,330-1,872 km / h) apytiksliai. 27-1, 8 maks
• Nusileidimo aukščio diapazonas - 100 … 20 km
Atlikime „minties eksperimentą“. Ar įmanoma atsukti visą šį „hipergarsinio orbitinio erdvėlaivio“„Buran“nusileidimo profilį?
Gali!
Tik tam mums reikia nešiklio raketos „Energia“.
- O jei ant GPRD? - klausia skaitytojas. Gali. Tačiau tam, norint užtikrinti, kad GPJE pasiektų režimą, pirmiausia reikės „išstumti“visą sistemą kažkuo panašiu į PRD. spartinantis „milteliai“. Ir tada perkelkite jį į apskritą orbitą, „maitindami“variklius su kauptu deguonimi arba ant švaraus raketinio variklio. Dėl to „sutaupoma“oksidatoriaus, naudojant atmosferos deguonį „scramjet“variklyje, bus gerai, maždaug 20%. Bet tada kyla tiek daug sunkumų, kad neduok Dieve!
Ar inžinieriai sugalvojo tokio tipo „ekonomiškas sistemas“, naudodami išorinį orą? Taip, kiek reikia! Tie patys „Zenger“ir „Hotol“.
Ir … sakykime kukliai - ankstyvosios dabar visame pasaulyje žinomos „Topol ICBM“versijos. Taip išties! Visa ši sistema buvo vadinama „Gnome“
„Gnome“yra trijų pakopų tarpžemyninė balistinė raketa, aprūpinta pirmosios pakopos „Ramjet“kietojo kuro varomuoju varikliu, antrosios ir trečiosios pakopos kietojo kuro varikliais ir akceleratoriumi. Projektavimas buvo atliktas nuo 60 -ųjų pradžios Mechanikos inžinerijos projektavimo biure (Kolomna), vadovaujamas Boriso Shavyrino.
Maksimalus šaudymo nuotolis, 11000 km
Paleidimo svoris, t 29
Keliamoji galia, kg 470
Raketos ilgis, m 16, 14
Žingsnių skaičius 3
Vėliau MIT dizaineris A. D. Nadiradze, remdamasis savo patirtimi kuriant mobilųjį OTR „Temp“, pasiūlė ICBM projektą, skirtą įprastiems kieto kuro varikliams. Jam pritarė Gynybos pramonės ministerijos vadovybė, todėl mes gavome 45 tonų mobilų tarpžemyninį „Temp-2S“. Be to, jo modernizavimas ir tobulinimas - „Pionieriai“(RSD) ir „Topol“(MBR) … Daugelis tai vertina kaip jo klastingumą (45 tonos vietoj žadėtų 29). Nepaisant to, tas pats galėjo nutikti ir su „Gnomu“. Skaičiavimai yra vienas dalykas - praktinis įgyvendinimas yra visai kas kita!
Viršgarsinė tarpžemyninė sparnuotoji raketa „Tempest“(„produktas 351“), kuris yra arčiausiai reikiamų orlaivio su „scramjet“varikliu parametrų.
Ilgis, m - 20, 396
Sparnų plotis, m - 7, 746
Aukštis, m- 6, 642
Sparno plotas, m2 - 44,6
Paleidimo svoris, kg - 98,280
Pradinio palaikymo etapo masė, kg - 33.522
Kovos galvutės svoris, kg - 3403
Kreiserinis greitis, km / h - 3300
Skrydžio aukštis, km - 18 - 25, 5
Diapazonas, km - 7830
Grynai teoriškai šią sistemą, naudojant šiuolaikines medžiagas, degalus, kietojo kuro „greitintuvus“, galima pagreitinti, greičiausiai iki 5 Machų. Bet tai yra klausimas: ar jis turės pranašumą prieš esamus ICBM?
Laikas pasiekti tikslą didžiausiu diapazonu bus maždaug 1,5 valandos (ICBM - 30 minučių).
Bus tam tikrų privalumų, pavyzdžiui, aptikimo atsilikimas.
ICBM yra aptinkami gana greitai, pirma, pradinis žibintas, antra, didelis balistinės trajektorijos aukštis (iki 1600 km).
Nors paskutiniai mūsų „Topol-M“ir „Yarsy“bei kiti tos pačios šeimos nariai, anot jų, gali skristi kitais, pavyzdžiui, beveik apvalaus apskritimo maršrutais (100–200 km), todėl jų galia sveria santykis ir masė gerokai skiriasi nuo liesų „Minutemans“, optimizuotų balistinėms trajektorijoms.
Šiuo klausimu prisimenu NASA (arba Pentagono) raketų inžinieriaus kaustinį entuziazmą - „de, rusai nemoka gaminti raketų, jie netgi turi modernesnes, sunkesnes ir didesnes už mūsų, sukurtas aštuntajame dešimtmetyje. Tačiau šaukimai greitai nutilo. Matyt, labiau kvalifikuoti bendražygiai jam paaiškino, kas yra …
Taigi pagrindinis klausimas su hipergarsiniais raketiniais orlaiviais yra - ar jie reikalingi, ar kol kas susilaikysime?
Kaip matėme, raketos ir orbitiniai laivai jau seniai buvo įgyvendinti, nors ir ne su „scramjet“varikliu.
O apie lėktuvus …
Daugiau nei 20 metų kariuomenė laikė M <3,5 (SR-71, Sotka, MiG-31). Tolesnis greičio padidėjimas nereiškia papildomų pranašumų, tačiau tos pačios priešlėktuvinės raketos ant kietojo kuro variklių jas gaus, jei 1-oje erdvėje sulauks ICBM galvutes ir palydovus.
Apie civilinius lainerius …
Man atrodo, kad tokių greitųjų lėktuvų reikėjo dar prieš interneto erą. Kodėl klausi? Ir todėl, kad dabar verslininkams, verslininkams ir įvairaus plauko pareigūnams nereikia taip greitai skubėti žemynuose: jie vis tiek neveiks greičiau nei elektroniniai parašai ir vaizdo konferencijos.
Ir jei vis dėlto kas nors nekantrauja - pamatyti ką tik gimusį sūnų ar pradėti jo gimimo planą - jie turės nuraminti savo judrumą. Ir lėtai „vemti“, kaip sako mano draugai, BMW prekės ženklo narciziški egoistai, su vakariniu arkliu pagrindinės linijos ar tarpžemyninio „arbūzo“ar „Boeing“pavidalu, kurio vidutinis greitis 900 km / h, arbata, pavėlavome į kitą pasaulį …
Tačiau hipergarsiniai varikliai - „scramjet“varikliai, kurių pagrindinis skiriamasis bruožas yra viršgarsinis darbinio skysčio nutekėjimas per degimo kamerą, dar nebuvo sukurti.
Gal kam pavyks. Be to, iš kūrėjų, kurie nebuvo įspėti, kad tai neįmanoma, ir jie, to nežinodami, ėmėsi ir įgyvendino fantastišką projektą. Mokslo ir technologijų istorija taip pat žino tokius pavyzdžius …
* Variklių gamyboje išskiriami dviejų tipų nestabilūs reaktyviniai varikliai - „banguojantis“ir „niežtintis“įleidimo angoje. "Niežėjimas" - aukšto dažnio oro pulsacija superkritinių variklio įleidimo difuzoriaus veikimo režimų srityje yra suvokiama kaip būdingas niežėjimo garsas. Priešingai, „viršįtampis“yra žemesnio dažnio vibracija. Niežėjimą sukelia srauto sutrikimai kanale už difuzoriaus gerklės.
