Site map 1Site map 2Site map 3Site map 4Site map 5Site map 6Site map 7Site map 8Site map 9Site map 10Site map 11Site map 12Site map 13Site map 14Site map 15Site map 16Site map 17Site map 18Site map 19Site map 20Site map 21Site map 22Site map 23Site map 24Site map 25Site map 26Site map 27Site map 28Site map 29Site map 30Site map 31Site map 32Site map 33Site map 34Site map 35Site map 36Site map 37Site map 38Site map 39Site map 40Site map 41Site map 42Site map 43Site map 44Site map 45Site map 46Site map 47Site map 48Site map 49Site map 50Site map 51Site map 52Site map 53Site map 54Site map 55Site map 56Site map 57Site map 58Site map 59Site map 60Site map 61Site map 62Site map 63Site map 64Site map 65Site map 66Site map 67Site map 68Site map 69Site map 70Site map 71Site map 72Site map 73Site map 74Site map 75Site map 76Site map 77Site map 78Site map 79Site map 80Site map 81Site map 82Site map 83Site map 84Site map 85Site map 86Site map 87Site map 88Site map 89Site map 90Site map 91Site map 92Site map 93Site map 94Site map 95Site map 96Site map 97Site map 98Site map 99Site map 100Site map 101Site map 102Site map 103Site map 104Site map 105Site map 106Site map 107Site map 108Site map 109Site map 110Site map 111Site map 112Site map 113Site map 114Site map 115Site map 116Site map 117Site map 118Site map 119Site map 120Site map 121Site map 122Site map 123Site map 124Site map 125Site map 126Site map 127Site map 128Site map 129Site map 130Site map 131Site map 132Site map 133Site map 134Site map 135Site map 136Site map 137Site map 138Site map 139Site map 140Site map 141Site map 142Site map 143Site map 144Site map 145Site map 146Site map 147Site map 148Site map 149Site map 150Site map 151Site map 152Site map 153Site map 154Site map 155Site map 156Site map 157Site map 158Site map 159Site map 160Site map 161Site map 162Site map 163Site map 164Site map 165Site map 166Site map 167Site map 168Site map 169Site map 170Site map 171Site map 172Site map 173Site map 174Site map 175Site map 176Site map 177Site map 178Site map 179Site map 180Site map 181Site map 182Site map 183Site map 184Site map 185Site map 186Site map 187Site map 188Site map 189Site map 190Site map 191Site map 192Site map 193Site map 194Site map 195Site map 196Site map 197Site map 198Site map 199Site map 200Site map 201Site map 202Site map 203Site map 204Site map 205Site map 206Site map 207Site map 208Site map 209Site map 210Site map 211Site map 212Site map 213Site map 214Site map 215Site map 216Site map 217Site map 218Site map 219Site map 220Site map 221Site map 222Site map 223Site map 224Site map 225Site map 226Site map 227Site map 228Site map 229Site map 230Site map 231Site map 232Site map 233Site map 234Site map 235Site map 236Site map 237Site map 238Site map 239Site map 240Site map 241Site map 242Site map 243Site map 244Site map 245Site map 246Site map 247Site map 248Site map 249Site map 250Site map 251Site map 252Site map 253Site map 254Site map 255Site map 256Site map 257Site map 258Site map 259Site map 260Site map 261Site map 262Site map 263Site map 264Site map 265Site map 266Site map 267Site map 268Site map 269Site map 270Site map 271Site map 272Site map 273Site map 274Site map 275Site map 276Site map 277Site map 278Site map 279Site map 280Site map 281Site map 282Site map 283Site map 284Site map 285Site map 286Site map 287Site map 288Site map 289Site map 290Site map 291Site map 292Site map 293Site map 294Site map 295Site map 296Site map 297Site map 298Site map 299Site map 300Site map 301Site map 302Site map 303Site map 304Site map 305Site map 306Site map 307Site map 308Site map 309Site map 310Site map 311Site map 312Site map 313Site map 314Site map 315Site map 316Site map 317Site map 318Site map 319Site map 320Site map 321Site map 322Site map 323Site map 324Site map 325Site map 326Site map 327Site map 328Site map 329Site map 330Site map 331Site map 332Site map 333Site map 334Site map 335Site map 336Site map 337Site map 338Site map 339Site map 340Site map 341Site map 342Site map 343Site map 344Site map 345Site map 346Site map 347Site map 348Site map 349Site map 350Site map 351Site map 352Site map 353Site map 354Site map 355Site map 356Site map 357Site map 358Site map 359Site map 360Site map 361Site map 362Site map 363Site map 364Site map 365Site map 366Site map 367Site map 368Site map 369Site map 370Site map 371
english


 
 

О нас | О проекте | Как вступить в проект? | Подписка

 

Разделы сайта

Новости Армии


Вооружение

Поиск
в новостях:  
в статьях:  
в оружии и гр. тех.:  
в видео:  
в фото:  
в файлах:  
Реклама

События в мире
Отправить другу

Мания гиперзвука

05.12.2004

Мистер Уильям Эвери прожил 91 год. Долгая жизнь, и не зря прожитая, учитывая, что за наследство он оставил человечеству. Возможно, не стоило бы начинать статью столь пессимистично, однако дело в том, что Эвери умер ровно в тот год, когда придуманный им двигатель в очередной раз отметился в Книге рекордов Гиннеса, в десять раз превысив скорость звука.

Правильно, речь идёт о том, что на Западе называют хлестко звучащим словом Scramjet. На русский язык этот термин переводится длиннющим словосочетанием "гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель" (Supersonic Combustion Ramjet).

Supersonic - гиперзвуковой. Combustion - сгорание, с этим все понятно, в конце концов, Scramjet - это род реактивных двигателей. А вот что означает слово Ramjet, из которого выведено Scramjet?

Ramjet - это реактивный двигатель, в котором воспламенение топлива осуществляется путём подачи мощного прямого потока воздуха. Существует такое технологическое понятие, как эффект скоростного напора (ram effect). Если летательный аппарат летит с высокой скоростью, то искусственного нагнетания воздуха для окисления/сжигания топлива не требуется.

Таким образом, ramjet-двигатель, по сути дела, представляет собой трубу определённой конструкции, обычно лишённую каких-либо крупных подвижных частей, а стало быть, весит значительно меньше, например, турбореактивного двигателя.

А в авиации вес летательного аппарата - это один из ключевых вопросов, как известно.

Ramjet обладает рядом малоприятных недостатков: в частности, он малоэффективен на скоростях менее 1000 км/ч (до разгона в половину скорости звука бесполезен вовсе), и вообще, склонен работать нормально только на заранее рассчитанных скоростях и высотах.

Одним из первых летательных аппаратов с экспериментальным ramjet-двигателем стал Lockheed Х-7. Вообще американцы имеют обыкновение давать своим (и не только) самолётам всякие громкие названия: F-16 Falcon ("Сокол"), F-15 Eagle ("Орёл"), F-18 Hornet ("Шершень"), но X-7 получил название самого прозаичного характера: "Летающий дымоход" (Flying Stove Pipe).

Этот беспилотный аппарат использовался для испытаний различных типов ramjet-двигателей, и, в общей сложности, с 1951 по 1960 годы было совершено 130 испытательных запусков.

Этот десятиметровый "снаряд" с размахом крыльев чуть более трех метров поднимался в воздух, будучи прикреплённым к брюху бомбардировщиков B-29 или B-52, затем в дело шел стартовый твердотопливный двигатель, который разгонял X-7 до скорости 1625 км/ч и отбрасывался - тут же начинал работать ramjet-двигатель. Максимальная скорость, которую удалось набрать аппарату, составила 3250 км/ч.

Некоторое время двигатели такого типа использовали в боевых ракетах. До рабочей скорости ramjet их разгоняли ракетные двигатели, а если такая ракета прикреплена к корпусу сверхзвукового истребителя, то в каком-либо другом двигателе необходимости не было вообще. Но сейчас их заменили всё-таки либо малые турбовентиляторные, либо ракетно-реактивные двигатели.

Принципиальное различие между ramjet и scramjet состоит в том, что в ramjet нагнетаемый воздух тормозится до скорости ниже звуковой. В scramjet прямой поток воздуха, разогревающий и воспламеняющий топливо (водород, как правило) проходит сквозь всю конструкцию на сверхзвуковой скорости...

Вообще говоря, эксперименты со scramjet-двигателями ведутся уже очень и очень давно. В частности ещё на рубеже 1960-1970-ых годов ВМФ США вел эксперименты с двигателем SCRAM, а позднее существовала некая программа NASP (National Aerospace Plane), закрытая в 1994 году.

Характерно, что большая часть результатов этих экспериментов остаётся засекреченной.

В 1996 году начались первые эксперименты в рамках программы Hyper-X. Принципиальное различие между NASP и Hyper-X состоит в технологическом подходе: в рамках NASP инженеры стремились собрать воедино множество новых, неиспытанных ещё технологий сразу в одном крупномасштабном аппарате. Эта затея себя не оправдала, и разработчики Hyper-X приняли другой план действий: постепенное расширение диапазона используемых технологий, по мере того как проводятся эксперименты, и совершенствуются прежние разработки.

Кроме того, вместо того чтобы пытаться построить сразу крупный scramjet-аппарат, были созданы три некрупных аппарата X-43A...

Первое испытание было произведено в 2001 году. Поднявшаяся в воздух конструкция, выглядела довольно странно, даже, пожалуй, аляповато: аппарат поднимался в воздух, будучи прикреплённым к брюху тяжёлого бомбардировщика B-52. К самому X-43A была пристроена ракета Pegasus, разгонявшая X-43A до трёх скоростей звука, после чего начинал функционировать scramjet-двигатель.

Иначе говоря, сначала в воздух поднималось нечто громадное, затем от него отделялось и набирало громадную скорость что-то помельче, а затем отделялся совсем миниатюрный, по сравнению с остальными частями, аппарат и с дикой скоростью уносился вдаль.

Увы, первое же испытание окончилось провалом: X-43A начал отклоняться от курса, и было принято решение о его ликвидации.

После этого в течение целых двух лет шло расследование причин аварии, приведшей к потере весьма недешёвого аппарата. В 2003 году было объявлено, что главной причиной явились просчёты конструкторов, а точнее, неправильная интерпретация результатов компьютерного моделирования и испытаний аппарата в аэродинамической трубе.

Принцип "не гонялся бы ты, поп, за дешевизной" тоже был помянут, и не всуе, судя по всему.

Испытания были возобновлены только в 2004 году. Промежуточно-финальный аккорд прозвучал 16 ноября, когда после ряда обычных для NASA задержек и перепроверок (если бы они ещё служили гарантией безопасности!) состоялся успешный запуск, и X-43A разогнался до скорости более 11 тысяч км/ч, вдесятеро превысив скорость звука...

А между тем, не только американцы занимаются экспериментами с прямоточными гиперзвуковыми двигателями.

Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова много лет занимается гиперзвуковыми прямоточными воздушно-реактивными двигателями.

ЦИАМ в сотрудничестве с французскими учёными, если верить Wikipedia, в 1992 году испытывали ГПВРД в Казахстане.

С 1994 по 1998 годы NASA в сотрудничестве с инженерами ЦИАМ испытывали двухрежимный scramjet-двигатель. В результате, удалось добиться скорости в 5-6 Махов (скоростей звука). 12 февраля 1998 года был осуществлён заключительный запуск на борту ракеты SA-5 класса "земля - воздух", но, по сведениям NASA, результаты получились "неубедительными".

На сайте самого ЦИАМ читаем следующее: В начале 70-ых годов в ЦИАМ был создан натурный экспериментальный турбопрямоточный двигатель (ТРДП). Проведен на стенде комплексный эксперимент по определению газодинамических и тепловых характеристик ТРДП в условиях, близких к реальным.

В эти же годы начались активные исследования гиперзвукового воздушно-прямоточного двигателя (ГПВРД), приведшие к созданию гиперзвуковой летающей лаборатории (ГЛЛ) "Холод", на которой впервые в мире было проведено летное испытание водородного ГПВРД при числе М=5,7. Анализ результатов испытаний показал удовлетворительную работу двигателя и его систем.

В последние годы в ЦИАМ существенно расширены фундаментальные исследования в области газовой динамики, горения, теплопередачи и охлаждения, прочности, электронных систем регулирования и их программного обеспечения. На основе этих исследований разработаны методы расчета пространственных течений в элементах ВРД и их проектирования, существенно повышающие эффективность двигателей.

Австралийцы занимаются программой HyShot: 30 июля 2002 года произвёл первый испытательный запуск scramjet-аппарата, разработанного в Университете штата Квинсленд.

Особое внимание привлекает то, каким образом осуществлялся разгон: с помощью ракетоносителя Orion-Terrier аппарат HyShot был поднят на высоту 314 км (т.е. был выведен в открытый космос). Затем аппарат по параболической траектории вернулся в плотные слои атмосферы, на скорости в 7,6 Маха, и когда заработал scramjet-двигатель, HyShot в течение 6 секунд шёл ровно на той же скорости. При этом австралийцы потратили на всё про всё 1,1 млн. долларов США, а NASA - 250 миллионов. Как говорится, почувствуйте разницу.

Краснея, сотрудники NASA объясняли разницу в цене различиями в конструкции аппаратов...

И что дальше? А, собственно, пока ничего. Да, scramjet-аппараты разгоняются до потрясающих скоростей - более 10 Махов. Теоретически эта скорость позволяет преодолевать расстояние от Лондона до Сиднея за два часа. Проблема в том, что самый продолжительный пока полёт scramjet-аппарата (X-43A) занял что-то около десяти секунд. Можно сказать, что первый шаг сделан, да только, если посчитать, сколько времени идут уже разработки ГПВРД, невольно призадумаешься о том, когда же ждать более серьезных результатов.

Ведь, как уже сказано, scramjet-двигатель начинает работать только на очень значительных скоростях. Понятно, что модель запуска, при которой крупный самолёт поднимает гиперзвуковую кроху в воздух, затем запускается ракетный двигатель, а уж потом scramjet, едва ли годится для реального использования в гражданской авиации. Понятно также, что использовать один только ГПВРД не представляется возможным: для разгона в любом случае понадобится что-то ещё. А вот что еще непонятно, так это как быть с перегрузками...


Показать источник
Просмотров: 219

Комментарии к новости (0)

e-mail друга: Ваше имя:


< 2018 Сегодня Янв >
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031    
Сотрудничество
Реклама на сайте



Реклама