På det seneste støder du hver dag på meddelelser om hypersound: "Missiles sprænghoveder manøvrerer, flyver med hypersound og på interkontinentalt område …" "En hypersonisk ramjetmotor testes i Rusland!" Og så videre og så videre.
Et fantastisk billede rejser sig umiddelbart for øjnene af en almindelig mand på gaden - hypersoniske fly tager afsted og rammer med deres missiler, igen på hypersoniske, interkontinentale mål … Både flyene selv og deres scramjet -missiler er usynlige og ikke opfanget.
Er det sådan? Lad os se
Artiklen stødte på igen "Hypersonisk, direkte strømning, flyver" i "Teknologi - Ungdom" fra 1991.
Artiklen siger: "Scramjet-motoren, eller, som de siger," hypersonisk direkte flow ", vil tillade at flyve fra Moskva til New York på 2-3 timer, forlade den bevingede maskine fra atmosfæren i rummet. Et luftfartsfly vil ikke have brug for et boosterfly, som for Zenger eller et affyringsvogn, som for shuttles og Buran, - levering af gods til kredsløb vil koste næsten ti gange billigere. " Artiklen er skrevet af Yuri SHIKHMAN og Vyacheslav SEMENOV, forskere ved CIAM.
Jeg var naturligvis godt bekendt med dem begge, da jeg deltog med dem i mange værker om instituttets emne. Herunder om emnet scramjet. Selvom min del af arbejdet ikke tilhørte de vigtigste og vigtigste, var det ikke desto mindre nødvendigt og vigtigt. Jeg var involveret i dette arbejde i år 84 som ung specialist og juniorforsker. På det tidspunkt var Ruvim Isaevich Kurziner stadig leder for alt arbejdet med det "kolde" tema på CIAM.
Erfaren scramjet-motor om emnet "Cold" eller produkt 057, som en del af et hypersonisk flyvende laboratorium (HLL), var et forskningsobjekt, hvis hovedopgave var at demonstrere muligheden for forbrænding af en brændstof-luftblanding kl. en supersonisk hastighed for udstrømningen af et arbejdsfluid i forbrændingskammerets kredsløb. Det var ikke muligt at simulere alle forbrændingsmetoder på jorden, så det blev besluttet at undersøge et sådant problem under reelle flyveforhold.
Et luftværnsmissil 5В28 i С-200В (SA-5) -komplekset blev brugt som transportør, accelerator og simulerende flyvemåder til undersøgelsen. I stedet for hoveddelen, hvoraf GLL var forankret med en scramjet -motor med en brændstoftank og kontrol- og vedligeholdelsessystemer.
Den første flyvning af GLL med et scramjet blev udført den 28. november 1991. I den første flyvetest af scramjet -motoren var det maksimale antal M 5, 8, motoren arbejdede i alt 28 sekunder, under flyvningen blev den automatisk tændt to gange. For første gang i verden under flyvetestbetingelser udførte ydeevnen af en hypersonisk ramjetmotor (magasin "Motor" nr. 6 af 2006).
I løbet af 1991-98 blev der foretaget omkring 8 lanceringer (inklusive kast). Ud over russiske specialister deltog franskmændene i undersøgelserne af den eksperimentelle scramjet -motor - i 1992 og 1995 under kontrakter med French National Science Center (ONERA) og i 1997 og 1998 - amerikanerne under kontrakt med USA National Space Agency (NASA).
Så er der gået mere end 20 år. Hvad har vi?
Er der hypersoniske fly, det vil sige at flyve med hyperspeed (M> 5)? Der er
Først var der Buran -kredsløb og shuttle.
At vende tilbage fra kredsløb "Buran" for eksempel planlægger omkring en halv time i hypersound i en afstand på omkring 8000 km fra en højde på 100 km og op til 20.
Taktiske og tekniske egenskaber ved OK "Buran" i nedstigningstilstand ved hypersoniske hastigheder:
• Lanceringsvægt - 105 tons
• Afstand til landingsbanen - 8270 km
• Hastighed på nedstigningsbanen - 7, 592 … 0, 520 km / s (27.330-1.872 km / t) ca. 27-1, 8Maks
• Rækkevidde for nedstigningshøjde - 100 … 20 km
Lad os gennemføre et "tankeeksperiment". Er det muligt at vende hele denne landingsprofil for det "hypersoniske orbitale rumfartøj" "Buran" tilbage?
Kan!
Kun til dette har vi brug for en transportraket "Energia".
"Og hvis på GPRD?" - vil læseren spørge. Kan. Men for dette vil det være nødvendigt først at "skubbe" hele systemet med noget, der ligner PRD for at sikre, at GPJE når tilstanden. accelererende "pulver". Og bring det derefter til en cirkulær bane og "fodrer" motorerne med opbevaret ilt eller på en ren raketmotor. Som et resultat vil "besparelserne" på oxidatoren, når du bruger atmosfærisk ilt på scramjet -motoren, være godt, noget omkring 20%. Men så er der så mange vanskeligheder, som Gud forbyder!
Opfattede ingeniørerne denne form for "økonomiske systemer" ved hjælp af påhængsmotor luft? Ja, så meget som nødvendigt! Samme "Zenger" og "Hotol".
Og … lad os sige det beskedent - tidlige versioner af den nu verdensberømte Topol ICBM. Ja bestemt! Hele dette system blev kaldt "Gnome"
"Gnome" er et tretrins interkontinentalt ballistisk missil udstyret med en første-trin ramjet solid-drivmotor, anden og tredje etape faste drivmotorer og en accelerator. Designet blev udført fra begyndelsen af 60'erne på Mechanical Engineering Design Bureau (Kolomna) under ledelse af Boris Shavyrin.
Maksimal skydebane, km 11000
Startvægt, t 29
Nyttelast, kg 470
Missil længde, m 16, 14
Antal trin 3
Senere designeren af MIT A. D. Nadiradze, der stolede på sin erfaring med at oprette en mobil OTR "Temp", foreslog et ICBM-projekt om konventionelle fastbrændstofmotorer. Han blev støttet af ledelsen i forsvarsministeriet, og som følge heraf modtog vi en 45 ton mobil interkontinentale "Temp-2S". Yderligere dens modernisering og forbedring - "Pioneers" (RSD) og "Topol" (MBR) … Mange ser dette som hans lumskhed (45 tons i stedet for den lovede 29). Ikke desto mindre kunne det samme være sket med "Gnome". Beregninger er én ting - praktisk implementering er en helt anden!
Supersonisk interkontinentalt krydsermissil "Tempest" ("produkt 351"), som er tættest på de nødvendige parametre for et fly med en scramjet -motor.
Længde, m - 20, 396
Vingefang, m - 7, 746
Højde, m- 6, 642
Fløjareal, m2 - 44,6
Lanceringsvægt, kg - 98.280
Masse af den indledende bærerfase, kg - 33,522
Sprænghovedets vægt, kg - 3403
Sejlhastighed, km / t - 3300
Flyvehøjde, km - 18 - 25, 5
Rækkevidde, km - 7830
Rent teoretisk set kan dette system ved hjælp af moderne materialer, brændstoffer, fast-drivende "acceleratorer" fremskyndes, sandsynligvis op til Mach 5. Men dette er spørgsmålet: vil det have super overlegenhed i forhold til de eksisterende ICBM'er?
Tiden til at nå målet på det maksimale område vil være cirka 1,5 time (ICBM - 30 minutter).
Der vil være nogle fordele - for eksempel registreringsforsinkelse.
ICBM'er registreres ret hurtigt, for det første den første fakkel og for det andet den store stigende højde af den ballistiske bane (op til 1600 km).
Selvom vores sidste "Topol-M" og "Yarsy" og andre i samme familie, siger de, kan flyve på andre for eksempel kvasi-stilede cirkulære ruter (100-200 km), er det derfor deres kraft-til-vægt forhold og masse er væsentligt forskellige fra tynde "Minutemans" optimeret til ballistiske baner.
I den forbindelse husker jeg den kaustiske entusiasme fra en NASA (eller Pentagon) raketingeniør - "de, russerne ved ikke, hvordan de skal lave raketter, de har endda moderne, der er tungere og større end vores, udviklet i 70'erne. " Udråbene døde dog hurtigt. Tilsyneladende forklarede mere kvalificerede kammerater ham, hvad der var galt …
Så hovedspørgsmålet med hypersoniske missilfly er - er de nødvendige, eller vil vi lade være med det nu?
Som vi har set, er raketter og orbitalskibe længe blevet implementeret, dog ikke på en scramjet -motor.
Og om flyene …
I mere end 20 år har militæret beholdt M <3,5 (SR-71, Sotka, MiG-31). En yderligere hastighedsforøgelse indebærer ikke yderligere fordele, men luftfartøjer-missiler på fastbrændstofmotorer får det, hvis de opsnapper ICBM-hoveder og satellitter på det første rum.
Om civile liners …
Det forekommer mig, at sådanne hurtige flyselskaber var nødvendige før internettets æra. Hvorfor spørger du? Og fordi forretningsmænd og forretningsmænd og embedsmænd fra alle striber nu ikke behøver at skynde sig så hurtigt over kontinenterne: de vil stadig ikke fungere hurtigere end elektroniske signaturer og videokonferencer.
Og hvis der alligevel er nogen utålmodig - for at se en nyfødt søn eller at iværksætte en plan for hans fødsel - bliver de nødt til at dæmpe deres smidighed. Og langsomt "kaster op", som mine venner, de narcissistiske egoister af BMW -mærket siger, med en aftenhest i form af en mainline eller interkontinentale "vandmelon" eller "Boeing" med en gennemsnitshastighed på 900 km / t, te, vi er sent til den næste verden …
Men hypersoniske motorer - scramjet -motorer, hvis vigtigste kendetegn er supersonisk udstrømning af arbejdsvæsken gennem forbrændingskammeret, er endnu ikke skabt.
Måske vil nogen lykkes. Desuden fra udviklere, der ikke blev advaret om, at det var umuligt, og de, uden at vide det, tog og implementerede et fantastisk projekt. Videnskabens og teknologiens historie kender også sådanne eksempler …
* I motorbygning skelnes der mellem to typer ustabil drift af jetmotorer - "bølgende" og "kløe" ved indløbet. "Kløe" - højfrekvent luftpulsation i området med superkritiske driftsformer for motorindløbsdiffusoren, opfattes som en karakteristisk kløelyd. I modsætning hertil er "bølge" en lavere frekvensvibration. Kløe er forårsaget af forstyrrelser i strømmen i kanalen bag diffusorens hals.
