Najbrži hipersonični zrakoplov na svijetu. Ruski hipersonični zrakoplov

Redovni putnički avion leti brzinom od oko 900 km / h. Mlažnjak može razviti oko tri puta brzinu. Međutim, moderni inženjeri iz Rusije i drugih zemalja aktivno razvijaju još brže automobile - hipersonične zrakoplove. Koja je specifičnost relevantnih pojmova?

Kriteriji za hipersoničke zrakoplove

Što je hipersonski zrakoplov? To se podrazumijeva kao uređaj koji može letjeti brzinom koja je mnogo puta veća od one za zvuk. Pristupi istraživača u određivanju specifičnog pokazatelja razlikuju se. Naširoko se koristi metodologija, prema kojoj se zrakoplov treba smatrati hipersoničnom, ako je višestruka brzina pokazatelja najbržih modernih nadzvučnih vozila. Koji su oko 3-4 tisuće km / h. To znači da hipersonični zrakoplovi, ako se držite ove metodologije, trebaju razviti brzinu od 6 tisuća km / h.

Bespiljeni i kontrolirani vozila

Pristupi istraživača također se mogu razlikovati u aspektu utvrđivanja kriterija za klasifikaciju zrakoplova kao uređaja. Postoji verzija koja je legitimna samo oni automobili kojima upravlja osoba. Postoji stajalište prema kojem se bespilotno vozilo također može smatrati avionom. Stoga neki analitičari klasificiraju strojeve ove vrste u one koji su podložni ljudskoj kontroli, i oni koji autonomno djeluju. Takva podjela može biti opravdana, budući da vozila bez posade mogu imati mnogo impresivnije tehničke karakteristike, na primjer, u smislu preopterećenja i brzine.

Istovremeno, mnogi istraživači smatraju hipersonskim zrakoplovima kao jedan koncept, za koji je ključni pokazatelj brzina. Nije bitno je li osoba na čelu vozila sjedila ili je robot upravljan robotom - glavna stvar je da je zrakoplov dovoljno brz.

Je li polijetanje neovisno ili uz pomoć izvana?

Distribuirani klasifikacija nadzvučne brzine zrakoplova, koji se temelji - kako ih klasificirati u kategoriju onih koji su u mogućnosti da skinu na vlastitu, ili onih koji zahtijevaju smještaj za jaču vozila - raketa ili transportnim avionom. Postoji gledište na kojoj se naprave ove vrste legitimno pripisati uglavnom oni koji su u mogućnosti da skinu samostalno ili uz minimalan angažman drugih vrsta opreme. Međutim, oni znanstvenici koji vjeruju da glavni kriterij koji karakterizira hipersonsku brzinu zrakoplova, trebao bi biti najvažniji u bilo kojoj klasifikaciji. Bilo da je dodjela uređaja za bez posade, pod kontrolom, mogli poletjeti samostalno ili s drugim automobilima - ako se odgovarajući indikator dosegne vrijednost gore, to znači da se radi o nadzvučne brzine zrakoplova.

Glavni problemi hipersoničnih rješenja

Koncepti hipersoničnih rješenja su stariji desetljeća. Kroz godine razvoja odgovarajućeg tipa uređaja na svijetu inženjeri riješiti niz značajnih problema, objektivno koči staviti pitanje „nadzvučne brzine” na potoku - kao organizaciju proizvodnje turboprop zrakoplova.

Glavna poteškoća pri dizajnu hipersoničnog zrakoplova je stvaranje motora koji može biti dovoljno energetski učinkovit. Drugi problem je poravnanje potrebnog aparata za toplinsku zaštitu. Činjenica je da brzina hipersoničnog zrakoplova u onim vrijednostima koje smo gore razmatrali pretpostavlja snažno zagrijavanje trupa zbog trenja oko atmosfere.

Danas ćemo razmotriti nekoliko primjera uspješnih prototipova zrakoplova odgovarajućeg tipa, čiji su programeri bili u mogućnosti ostvariti značajan napredak u uspješnom rješavanju navedenih problema. Sada ćemo proučiti najpoznatije svjetske zbivanja u razvoju hipersoničnih aviona ovog tipa.

Najbrži zrakoplov od Boeinga

Najbrži hipersonični zrakoplov na svijetu, prema nekim stručnjacima, je američki Boeing X-43A. Tako je tijekom testiranja ovog uređaja zabilježeno da je dosegla brzinu veću od 11 tisuća km / h. To je oko 9,6 puta brže brzina zvuka.

Što je osobito važno za hipersonični zrakoplov X-43A? Karakteristike ovog zrakoplova su kako slijedi:

- maksimalna brzina zabilježena na testovima je 11.230 km / h;

- krilo krila je 1,5 m;

- duljina tijela - 3,6 m;

- motor - izravni protok, Supersonic Combustion Ramjet;

- gorivo - atmosferski kisik, vodik.

Može se primijetiti da je uređaj u pitanju jedan od ekološki najprihvatljivijih. Činjenica je da praktično korišteno gorivo ne uključuje otpuštanje štetnih tvari izgaranja.

Hyperersonni zrakoplov X-43A razvili su zajedno NASA inženjeri, kao i tvrtke Orbical Science Corporation i Minocraft. zrakoplov stvoren je oko 10 godina. U svom razvoju uloženo je oko 250 milijuna dolara. Konceptualna novost predmetnog zrakoplova jest da je koncipirana s ciljem testiranja najnovije tehnologije za pružanje pogonske vuče.

Razvijen od Orbital Science

Tvrtka Orbital Science, koja je, kao što smo napomenuli gore, sudjelovala u stvaranju X-43A, uspjela stvoriti i svoj hipersonični zrakoplov - X-34.

Maksimalna brzina je veća od 12 tisuća km / h. Međutim, u praksi testova da nije postignut - u stvari, to nije uspio postići cilj, kao što je prikazano avionom X43-A. Zrakoplov koji se razmatra ubrzava se uporabom rakete Pegasus, koja radi na čvrstom gorivu. X-34 je prvo testiran 2001. godine. Gledano zrakoplova znatno veće jedinice od Boeinga - s dužinom od 17.78 metara, raspon krila - 8,85 m Maksimalna visina nadzvučne brzine strojeva iz Orbical znanosti -. 75 km.

Zrakoplovi iz Sjeverne Amerike

Još jedan poznati hipersonski zrakoplov - X-15, koji je objavio sjevernoamerički. Analitičari ovog uređaja odnose se na eksperimentalne.

Opremljen je s raketnih motora, što dovodi do nekih stručnjaka da ih ne pripisuju, zapravo, klasi zrakoplova. Međutim, prisutnost raketnih motora dopušta uređaj, osobito, za stvaranje suborbitalnih letova. Dakle, tijekom jednog od testiranja u ovom modu testirali su ga piloti. aparat Namjena X-15 - Istraživanje specifičnosti nadzvučne brzine procjeni leta različitih dizajnerskih rješenja, novih materijala i značajke kao što su upravljanje strojevima u različitim slojevima atmosfere. To je vrijedno toga koncept projekta odobren je 1954. godine. X-15 leti brzinom od više od 7 tisuća km / h. Raspon letenja je više od 500 km, visina prelazi 100 km.

Najbrži proizvodni zrakoplov

Hipersonički uređaji koje smo prethodno proučavali zapravo pripadaju kategoriji istraživanja. Bit će korisno uzeti u obzir neke serijske modele zrakoplova koji su približni u odnosu na karakteristike hipersoničnom ili su (jednom ili drugom metodologijom).

Među takvim strojevima je američki razvoj SR-71. Ovaj zrakoplov neki istraživači nisu skloni pripisati hipersoničnoj, budući da je njegova najveća brzina oko 3,7 tisuća km / h. Među najvažnijim karakteristikama je masa za polijetanje, koja prelazi 77 tona. Duljina uređaja je veća od 23 m, a krilo je više od 13 m.

Jedan od najbržih vojnih zrakoplova je ruski MiG-25. Uređaj može razviti brzinu veću od 3,3 tisuće km / h. Maksimalna težina uzlijetanja ruskog zrakoplova je 41 tone.

Dakle, na tržištu serijskih rješenja, približnih karakteristikama hipersonične, RF - među vođama. Ali što je s ruskim zbivanjima u dijelu "klasičnog" hipersoničnog zrakoplova? Inženjeri iz Ruske Federacije mogu stvoriti rješenje konkurentnim automobilima iz Boeing i Orbital Scence?

Ruski hipersonični uređaji

U ovom trenutku ruski hipersonični zrakoplov je u razvoju. Ali to ide vrlo aktivno. Radi se o U-71 zrakoplovu. Prema izvješćima medija, njegova prva ispitivanja provedena su u veljači 2015. u blizini Orenburga.

Pretpostavlja se da će se zrakoplov koristiti u vojne svrhe. Dakle, hipersonska aparatura može, ako je potrebno, izvršiti isporuku oštećene imovine na znatnim udaljenostima, pratiti teritorij, a također se koristiti kao element avionskog zrakoplovstva. Neki istraživači vjeruju da je 2020-2025. strateške raketne snage će dobiti oko 20 zrakoplova odgovarajuće vrste.

U medijima postoje izvješća da Rusija smatra nadzvučne brzine zrakoplova bit će stavljen na balističke rakete „Sarmat”, koji se također nalazi u fazi projektiranja. Neki analitičari smatraju da razvija nadzvučne brzine stroja Ju-71 - to je ništa kao što je bojna glava, koja mora biti odvojena od balističkih projektila u završnoj fazi leta, a potom, zbog visoke obilježje upravljivosti zrakoplova bi se prevladali sustava raketne obrane.

Projekt Ajax

Među najznačajnijim projektima vezanim za razvoj hipersoničnog zrakoplova - Ajax. Proučimo ga detaljnije. Hipersonski zrakoplov "Ajax" - konceptualni razvoj sovjetskih inženjera. U znanstvenoj zajednici, razgovor o tome započeo je 80-ih godina. Među najznačajnijim karakteristikama je prisustvo sustava toplinske zaštite, koji je dizajniran za zaštitu slučaja od pregrijavanja. Stoga su programeri aparata "Ajax" predložili rješenje jednog od "hipersoničnih" problema, koji smo gore naveli.

Tradicionalna shema toplinska zaštita zrakoplov zahtijeva postavljanje na tijelo posebnih materijala. „Ajax” programeri predlaže drugačiji koncept, prema kojem ne bi trebao zaštititi računalo od vanjskog grijanja, a priznao toplinu u stroju, uz povećanje izvor energije. Glavni konkurenti sovjetskog aparata bili su hipersonični zrakoplov Aurora, stvoren u Sjedinjenim Državama. Međutim, s obzirom na činjenicu da su dizajneri u Sovjetskom Savezu znatno proširene mogućnosti koncepta, novi razvoj je povjereno širok raspon zadataka, kao što su istraživanja. Možemo reći da je Ajax hipersonični višenamjenski zrakoplov.

Razmotrimo detaljnije tehnološke inovacije koje su predložili inženjeri SSSR-a.

Dakle, sovjetski projektanti „Ajax” predlaže se korištenje topline generirane kao rezultat konstrukciju trenja atmosfere, pretvaranje u korisnu energiju. Tehnički, to se može postići postavljanjem dodatnih školjaka na aparat. Kao rezultat toga, formiralo se nešto poput drugog tijela. Njegova šupljina trebao ispuniti neke od katalizatora, na primjer, smjese zapaljivog materijala i vode. Sloj topline izolacijski izrađen od tvrdog materijala, „Ajax” će biti zamijenjen na tekućinu, koja s jedne strane, treba zaštititi motor, as druge - pridonijeti katalitičke reakcije, koji, međutim, može biti u pratnji cndotcrmnim učinak - kretanje topline iz vanjskog dijelove tijela iznutra. Teoretski hlađenje vanjskih dijelova aparata može biti bilo što. Prekomjerna toplina, zauzvrat, trebala se koristiti za poboljšanje učinkovitosti motora zrakoplova. U ovom slučaju, ova tehnologija omogućila bi stvaranje slobodnog vodika zbog reakcije goriva i vrsta.

Trenutno informacije dostupne široj javnosti o nastavku razvoja "Ajaxa" nisu dostupne, međutim, istraživači smatraju vrlo obećavajućima uvesti sovjetske koncepte u praksu.

Kineski hipersonični uređaji

Konkurent Rusije i SAD-a na tržištu hipersoničnih rješenja je Kina. Među najpoznatijim razvojem inženjera iz Narodne Republike Kine - zrakoplova WU-14. To je hipersonska kontrolirana jedrilica postavljena na balističku raketu.

ICBM pokreće zrakoplov u svemir, odakle se auto oštro uranja, razvijajući hipersonsku brzinu. Kineski uređaj može se montirati na različite ICBM-ove s rasponom od 2 do 12 tisuća kilometara. Utvrđeno je da je tijekom testiranja WU-14 uspio razviti brzinu veću od 12 tisuća km / h, te se prema nekim analitičarima pretvorila u najbrži hipersonični zrakoplov.

Međutim, mnogi istraživači vjeruju da kineski razvoj nije posve opravdan za klasificiranje zrakoplova. Dakle, inačica inačice verzije na kojoj bi uređaj trebao biti klasificiran kao bojna glava. I vrlo učinkovit. Kada letu s označenom brzinom, čak i najnapredniji sustavi proturaketne obrane ne mogu jamčiti presretanje odgovarajućeg cilja.

Može se primijetiti da su Rusija i Sjedinjene Države također angažirane u razvoju hipersoničnih uređaja koji se koriste u vojne svrhe. Istodobno, ruski koncept, prema kojemu se treba stvoriti strojevi odgovarajućeg tipa, značajno se razlikuje, što dokazuje podatak u nekim medijima, od tehnoloških načela koja su provele Amerikanci i Kinezi. Dakle, programeri iz Ruske Federacije koncentriraju svoje napore na području stvaranja zrakoplova opremljenih ravnim strujanim motorom koji se može pokrenuti s tla. Rusija planira surađivati ​​u tom smjeru s Indijom. Hipersonični uređaji stvoreni prema ruskom konceptu, prema nekim analitičarima, karakteriziraju niži troškovi i širi opseg primjene.

U isto vrijeme Rusija nadzvučne brzine zrakoplova, što smo rekli ranije (U-71), pretpostavlja, prema nekim analitičarima, kako vrijeme se nalazi na silaznoj putanji. Ako je ova izjava bude istinita, onda možemo razgovarati o tome što su inženjeri iz Ruske Federacije rade iz dva popularnih destinacija u pojmovnom izgradnji nadzvučne brzine zrakoplova.

rezime

Dakle, vjerojatno najbrži hipersonični zrakoplov na svijetu, govoreći o letećim strojevima, bez obzira na njihovu klasifikaciju, još uvijek je kineski WU-14. Iako je potrebno shvatiti da se mogu razvrstati i stvarni podaci o njemu, uključujući one koji se tiču ​​testova. Ovo je sasvim u skladu s načelima kineskog developera, koji često u svakom slučaju imaju tendenciju da svoje vojne tehnologije drže u tajnosti. Brzina najbržeg hipersonskog zrakoplova je više od 12 tisuća km / h. Njegov "uhvatiti se" s američkim razvojem X-43A - mnogi stručnjaci smatraju da je to najbrži. Teoretski, hipersonični zrakoplov X-43A, kao i kineski WU-14, mogu nadoknaditi razvoj iz Orbicke znanosti, dizajniran za brzinu veću od 12 tisuća km / h.

Karakteristike ruskog zrakoplova Yu-71 još nisu poznate široj javnosti. Moguće je da će biti blizu parametara kineskog zrakoplova. Ruski inženjeri također razvijaju hipersonični zrakoplov koji može skinuti ne na temelju ICBM-a, već samostalno.

Trenutni projekti istraživača iz Rusije, Kine i Sjedinjenih Država nekako su povezani s vojnom sferom. Hipersonični zrakoplovi, bez obzira na moguće razvrstavanje, smatraju se prije svega kao nositelji oružja, najvjerojatnije nuklearni. Međutim, u djelima istraživača iz različitih zemalja svijeta postoje teze da "hipersound", poput atomske tehnologije, može biti vrlo mirno.

Slučaj za pojavu pristupačnih i pouzdanih rješenja, omogućujući organizaciju serije proizvodnje strojeva odgovarajuće vrste. Korištenje takvih uređaja moguće je u najširem rasponu gospodarskog razvoja. Najveća potražnja za hipersonskim zrakoplovima vjerojatno će se naći u prostoru i istraživačkoj industriji.

Budući da tehnologija proizvodnje odgovarajućih strojeva postaje jeftinija, prijevozno poduzeće može početi pokazivati ​​interes za ulaganje u slične projekte. Industrijske korporacije, dobavljači raznih usluga mogu početi razmotriti "hipersound" kao alat za povećanje konkurentnosti poslovanja u organizaciji međunarodnih komunikacija.