Гиперсоникалык кычышуу же Hypersoundто учак эмне кыла алат

Мазмуну:

Гиперсоникалык кычышуу же Hypersoundто учак эмне кыла алат
Гиперсоникалык кычышуу же Hypersoundто учак эмне кыла алат

Video: Гиперсоникалык кычышуу же Hypersoundто учак эмне кыла алат

Video: Гиперсоникалык кычышуу же Hypersoundто учак эмне кыла алат
Video: Гиперсоникалык ракеталар эмне үчүн чоң мааниге ээ? 2024, Ноябрь
Anonim
Гиперсоникалык кычышуу же Hypersoundто учак эмне кыла алат
Гиперсоникалык кычышуу же Hypersoundто учак эмне кыла алат

Акыркы убакта, күн сайын сиз гиперкеңирликтен: "Ракеталардын дүрмөттөрүнүн маневрлери, гиперсиздикте жана континенттер аралык аралыкта учуу …" "Россияда гиперсоникалык рамжет мотору сыналып жатат!" Жана башкалар.

Көчөдөгү карапайым кишинин көз алдында фантастикалык сүрөт дароо көтөрүлөт - гиперсоникалык учактар ракеталары менен кайра гиперсоникалык, континенттер аралык бутага учуп кетет … Учактардын өздөрү да, скраметикалык ракеталары да көрүнбөйт жана кармалбайт.

ушундайбы? Көрөлү

Макалага кайра туш келди "Гиперсоникалык, түз агым, чымындар" "Технология - Жаштар" бөлүмүндө 1991 -ж.

Макалада мындай деп айтылат: "Scramjet мотору, же" гиперсоникалык түз агым ", Москвадан Нью-Йоркко 2-3 саатта учууга мүмкүнчүлүк берет, канаттуу машинаны атмосферадан космоско калтырат. Аэрокосмостук учакка Зенгердикине окшоштуруучу учак, же челектер жана Буран сыяктуу старттык ракета керек эмес, - орбитага жүк жеткирүү дээрлик он эсе арзан болот. Макаланы CIAMдын изилдөөчүлөрү Юрий ШИХМАН менен Вячеслав СЕМЕНОВ жазган.

Албетте, мен институттун предмети боюнча көптөгөн эмгектерге катышкандыктан, экөө тең жакшы тааныш элем. Анын ичинде scramjet темасында. Чыгарманын бир бөлүгү негизги жана негизги бөлүктөргө таандык болбосо да, ал ошентсе да зарыл жана маанилүү болчу. Мен бул ишке 84 -жылы жаш адис жана кенже илимий кызматкер катары катышкам. Ал кезде Рувим Исаевич Курзинер дагы деле CIAMдагы "Суук" темасындагы бардык иштердин лидери болчу.

"Cold" же 057 продуктусу боюнча тажрыйбалуу scramjet мотору, гиперсоникалык учуучу лабораториянын (HLL) бир бөлүгү катары изилдөө объектиси болгон, анын негизги милдети күйүүчү-аба аралашмасынын күйүү мүмкүнчүлүгүн көрсөтүү болгон. күйүүчү камеранын контурунда жумушчу суюктуктун чыгып кетүүсүнүн ылдамдыгы. Жердеги бардык күйүү режимдерин имитациялоо мүмкүн эмес болчу, ошондуктан реалдуу учуу шартында мындай көйгөйдү иликтөө чечими кабыл алынды.

Сүрөт
Сүрөт
Сүрөт
Сүрөт

С-200В (SA-5) комплексинин 5В28 зениттик ракетасы изилдөө үчүн учуучу режимдерди алып жүрүүчү, ылдамдаткыч жана симулятор катары колдонулган. Анын башкы бөлүгүнүн ордуна GLL күйүүчү май куючу жана башкаруу жана техникалык тейлөө системасы бар скрамжет мотору менен бекитилген.

Сүрөт
Сүрөт

GLLдин скрамжет менен биринчи учушу 1991 -жылдын 28 -ноябрында ишке ашырылган. Scramjet кыймылдаткычынын биринчи учуу сыноосунда, M максималдуу саны 5, 8 болгон, кыймылдаткыч бардыгы 28 сек иштеген, учуу учурунда автоматтык түрдө эки жолу күйгөн. Ошентип, учуу сыноо шартында дүйнөдө биринчи жолу гиперсоникалык рамжет кыймылдаткычынын иштеши (журналы "Мотор" 2006 -жылдын No 6).

1991-98-жылдары болжол менен 8 учуруу жасалган (анын ичинде ыргытуу). Орус адистеринен тышкары, француздар эксперименталдык скрамжет кыймылдаткычын изилдөөгө катышты - 1992 жана 1995 -жылдары Франциянын Улуттук Илим Борбору (ONERA) менен, 1997 жана 1998 -жылдары - америкалыктар, АКШ менен келишим боюнча. Улуттук космос агенттиги (NASA).

Ошентип, 20 жылдан ашуун убакыт өттү. Бизде эмне бар?

Гиперсоникалык учак барбы, башкача айтканда, ылдамдыкта учат (M> 5)? Бар

Биринчиден, Бурандын орбиталары жана шаттл бар болчу.

"Буран" орбитасынан кайтып келүү, мисалы, 100 км бийиктиктен 20000ге чейин болжол менен 8000 км аралыкта болжол менен жарым саатка жакын планетада пландаштырат.

ОК "Буран" тактикалык жана техникалык мүнөздөмөсү гиперсоникалык ылдамдыкта түшүү режиминде:

• Учуунун салмагы - 105 тонна

• Учуу тилкесине чейинки аралык - 8270 км

• Түшүү траекториясы боюнча ылдамдык - 7, 592 … 0, 520 км / с (27.330-1.872 км / саат) болжол менен. 27-1, 8 Макс

• Бийиктиктин түшүү диапазону - 100 … 20 км

Сүрөт
Сүрөт

Келгиле, "ой экспериментин" өткөрөлү. "Буран" гиперсоникалык орбиталык космос кемесинин конуу профилин толугу менен артка кайтаруу мүмкүнбү?

Болот!

Бул үчүн гана бизге "Энергия" ракеталык алып жүрүүчү ракетасы керек.

"Эгер GPRDде болсочу?" - деп сурайт окурман. Болот. Бирок бул үчүн GPJEдин режимге өтүшүн камсыз кылуу үчүн адегенде бүт системаны PRDге окшош нерсе менен "түртүү" керек болот. тездетүүчү "порошок". Анан аны тегерек орбитага алып келиңиз, моторлорду сакталган кычкылтек менен же таза ракета кыймылдаткычы менен "азыктандырыңыз". Натыйжада, кычкылдандыруучудагы "үнөмдөө", атмосфералык кычкылтекти scramjet кыймылдаткычында колдонгондо жакшы болот, болжол менен 20%. Бирок, анда Кудай сактасын деген кыйынчылыктар көп!

Инженерлер мындай "экономикалык системаларды" сырткы аба менен колдонууну ойлошконбу? Ооба, канча керек болсо! Ошол эле "Зенгер" менен "Хотол".

Жана … жөнөкөйлүк менен айталы - азыр дүйнөгө белгилүү Topol ICBMдин алгачкы версиялары. Ооба, чынында эле! Бул бүт система "Gnome" деп аталды

"Гноме"-бул үч баскычтуу континенттер аралык баллистикалык ракета, биринчи баскычтуу рамжет катуу кыймылдаткыч кыймылдаткыч, экинчи жана үчүнчү этап катуу кыймылдаткыч кыймылдаткычтар жана ылдамдаткыч. Дизайн 60 -жылдардын башынан тартып Машина куруу конструктордук бюросунда (Коломна) Борис Шавыриндин жетекчилиги астында жүргүзүлгөн.

Сүрөт
Сүрөт

Максималдуу атуу аралыгы, км 11000

Баштоо салмагы, t 29

Жүктүн салмагы, кг 470

Ракетанын узундугу, м 16, 14

Кадамдардын саны 3

Кийинчерээк MITдин дизайнери А. Д. Надирадзе мобилдик ОТР "Темп" түзүү тажрыйбасына таянып, кадимки катуу отундуу кыймылдаткычтар боюнча ICBM долбоорун сунуштады. Аны Коргоо өнөр жай министрлигинин жетекчилиги колдоду жана натыйжада 45 тонналык жер үстүндөгү континенттер аралык "Temp-2S" алдык. Андан ары, анын модернизациясы жана өркүндөтүлүшү - "Пионерлер" (RSD) жана "Топол" (MBR) … Көптөр муну анын айла -амалы катары көрүшөт (убада кылынган 29дун ордуна 45 тонна). Ошентсе да, "Гном" менен да ушундай болушу мүмкүн эле. Эсептөөлөр бир нерсе - практикалык ишке ашыруу таптакыр башка нерсе!

Суперсоникалык континенттер аралык канаттуу ракета "Темпест" ("продукт 351"), бул scramjet кыймылдаткычы бар учактын керектүү параметрлерине эң жакын.

Сүрөт
Сүрөт

Узундугу, м - 20, 396

Канаттардын узундугу, м - 7, 746

Бийиктиги, м- 6, 642

Канат аянты, м2 - 44.6

Ишке салмак, кг - 98.280

Башталгыч этаптын массасы, кг - 33.522

Согуштун салмагы, кг - 3403

Круиз ылдамдыгы, км / саат - 3300

Учуунун бийиктиги, км - 18 - 25, 5

Аянты, км - 7830

Таза теориялык жактан алганда, бул система заманбап материалдарды, күйүүчү майларды, катуу кыймылдаткыч "ылдамдаткычтарды" колдонуп, тездетилиши мүмкүн, балким Mach 5ке чейин. Бирок бул суроо: ал учурдагы ICBMлерден супер артыкчылыкка ээ болобу?

Максималдуу диапазондо максатка жетүү убактысы болжол менен 1,5 саатты түзөт (ICBM - 30 мүнөт).

Кээ бир артыкчылыктар болот - мисалы, аныктоо артта калуусу.

ICBMлер абдан тез аныкталат, биринчиден, алгачкы шамана, экинчиден, баллистикалык траекториянын бийиктикке карай бийиктиги (1600 кмге чейин).

Биздин акыркы "Топол-М" жана "Ярсы" жана башка бир үй-бүлөдөн, алар башка, мисалы, квазидей тегерек жолдордо (100-200 км) учушат дешет, ошон үчүн алардын күчү салмагы катышы жана массасы баллистикалык траекториялар үчүн оптималдаштырылган арык "Минутемандардан" кыйла айырмаланат.

Буга байланыштуу мен НАСАнын (же Пентагондун) ракета инженеринин каустикалык шыктануусун эстейм - "де, орустар ракеталарды кантип жасоону билишпейт, ал тургай 70 -жылдары иштелип чыккан, биздикинен оор жана чоңураак заманбаптары бар. " Белгилер, бирок, тез эле өчүп калды. Кыязы, квалификациялуу жолдоштор ага эмне болгонун түшүндүрүштү …

Ошентип, гиперсоникалык ракета учактары менен болгон негизги суроо - алар керекпи, же азырынча баш тартабызбы?

Көрүнүп тургандай, ракеталар жана орбиталык кемелер scramjet кыймылдаткычында болбосо да, эчак эле ишке ашырылган.

Ал эми учактар жөнүндө …

20 жылдан ашык убакыттан бери аскерлер М <3.5ти (СР-71, Сотка, МиГ-31) сактап келишкен. Ылдамдыктын андан ары жогорулашы кошумча артыкчылыктарды билдирбейт, баары бир, катуу күйүүчү моторлордогу зениттик ракеталар, эгер алар ICBMдин баштарын жана спутниктерин 1-мейкиндикте кармаса, аны алышат.

Жарандык лайнерлер жөнүндө …

Менимче, мындай тез учактары интернет дооруна чейин эле керек болчу. Эмнеге, сурайсыңбы? Жана азыр бизнесмендер, бизнесмендер жана бардык тилкелердеги чиновниктер континенттер боюнча өтө тез чуркап кереги жок: алар дагы деле электрондук кол тамгаларга жана видеоконференцияга караганда ылдамыраак иштешпейт.

Эгерде кимдир бирөө сабырсыз болсо - жаңы төрөлгөн уулун көрүүгө же анын планын ишке ашырууга - алардын шамдагайлыгын жөнгө салууга туура келет. Жана акырындык менен "кусам", менин досторум айткандай, BMW брендинин нарциссисттик эгоисттери, кечки ат менен магистралдык же континенттер аралык "дарбыз" же "Боинг" түрүндө орточо ылдамдыгы 900 км / ч, чай, биз кийинки дүйнөгө кечиктик …

Бирок гиперсоникалык кыймылдаткычтар - scramjet кыймылдаткычтары, анын негизги айырмалоочу өзгөчөлүгү күйүүчү камерадан жумушчу суюктуктан тез чыгып кетиши азырынча түзүлө элек.

Балким, кимдир бирөө ийгиликке жетет. Анын үстүнө, бул мүмкүн эмес деп эскертилбеген иштеп чыгуучулардан, алар муну билбей туруп фантастикалык долбоорду алып, ишке ашырышты. Мындай мисалдарды илим менен техниканын тарыхы да билет …

* Кыймылдаткычтын курулушунда реактивдүү кыймылдаткычтардын туруксуз иштөөсүнүн эки түрү айырмаланат - кире бериштеги "толкун" жана "кычышуу". "Кычышуу" - кыймылдаткычтын кирүүчү диффузорунун иштөөчү критикалык режимдери зонасындагы жогорку жыштыктагы аба пульсациясы мүнөздүү кычыштыруучу үн катары кабыл алынат. Алардан айырмаланып, "толкун" - бул төмөнкү жыштыктагы вибрация. Кычышуу диффузордук алкымдын артындагы каналдагы агымдын бузулушунан келип чыгат.

Сунушталууда: