Najhitrejši Hipersoničan letalo na svetu. Ruski Hipersoničan letala

Navadna potniška letala leti s hitrostjo okoli 900 km / h. Jet borec se lahko razvije približno trikrat hitrost. Vendar sodobni inženirji iz Rusije in drugih držav sveta aktivno razvijajo še hitrejše avtomobile - hiperzvočne letala. Kakšna je specifičnost ustreznih konceptov?

Merila za hipersonične zrakoplove

Kaj je hipersonični zrakoplov? S takim pripomočkom se šteje, da je sposoben leteti s hitrostjo, veliko večjo kot pri zvoku. Pristopi raziskovalcev k opredelitvi njenega posebnega kazalnika se razlikujejo. Metodologija se pogosto uporablja, v skladu s katero je zrakoplov treba obravnavati kot hipersonično, če je večkratnik kazalnikov hitrosti najhitrejših modernih nadzorovanih vozil. Kateri so okoli 3-4 tisoč km / h. To pomeni, hipersonični zrakoplov, če se držite te metodologije, naj razvije hitrosti 6 tisoč km / h.

Vozila brez nadzora in nadzorovana vozila

Pristopi raziskovalcev se lahko razlikujejo tudi glede vidika določanja meril za razvrščanje zrakoplova kot naprave. Obstaja verzija, da so le tisti avtomobili, ki jih upravlja oseba, legitimni. Obstaja stališče, po katerem se lahko vozilo brez posadke šteje tudi za letalo. Zato nekateri analitiki klasificirajo takšne stroje v tiste, ki so predmet človeškega nadzora, in tiste, ki delujejo samostojno. Takšna delitev je lahko utemeljena, saj lahko vozila brez posadke imajo veliko bolj impresivne tehnične značilnosti, na primer v smislu preobremenitve in hitrosti.

Hkrati mnogi raziskovalci menijo, da so hipersonični zrakoplovi en sam koncept, za katerega je ključni kazalnik hitrost. Ni pomembno, ali oseba na čelu vozila sedi ali je stroj nadzorovan s strani robota - glavna stvar je, da je zrakoplov dovolj hiter.

Je vzlet neodvisen ali s pomočjo od zunaj?

Razvrstitev hiperzvočnih zrakoplovov je razširjena na podlagi klasifikacije tistih, ki so sposobni samostojnega vzletanja, ali tistih, ki predlagajo dajanje na močnejši prevoznik - raketo ali tovorno letalo. Obstaja stališče, v skladu s katerim je treba zadevnemu tipu pripisati predvsem tiste, ki so sposobni samostojnega vzletanja ali najmanjše uporabe drugih vrst opreme. Vendar pa morajo biti raziskovalci, ki verjamejo, da mora biti glavno merilo, ki označuje hipersonični zrakoplov - hitrost, najpomembnejše pri vsaki klasifikaciji. Ali je naprava razvrščena kot brez posadke, nadzorovana, zmožna vzleta sami ali s pomočjo drugih strojev - če ustrezni indikator doseže zgoraj navedene vrednosti, potem to pomeni, da gre za hipersonično letalo.

Glavne težave hipersoničnih rešitev

Koncepti hipersoničnih rešitev so stari več desetletij. V letih razvijanja primerne vrste aparata so svetovni inženirji rešili številne pomembne probleme, ki objektivno preprečujejo proizvodnjo "hipersoničnega" toka - podobno kot pri organizaciji proizvodnje turbopropelerskih letal.

Glavna težava pri oblikovanju hiperzvočnih zrakoplovov je ustvarjanje motorja, ki je lahko dovolj energetsko učinkovit. Druga težava je poravnava potrebne naprave za termično zaščito. Dejstvo je, da hitrost hipersoničnega letala pri tistih vrednostih, ki smo jih upoštevali zgoraj, pomeni močno ogrevanje trupa zaradi trenja glede atmosfere.

Danes bomo preučili več primerov uspešnih prototipov ustreznega tipa zrakoplova, katerih razvijalci so lahko znatno napredovali pri uspešni rešitvi teh problemov. Zdaj preučujemo najbolj znane svetovne dosežke pri razvoju takih hiperzvočnih zrakoplovov.

Najhitrejša letala iz Boeinga

Najhitrejši hipersonični zrakoplov na svetu, po mnenju nekaterih strokovnjakov, je ameriški Boeing X-43A. Torej, med preskušanjem te naprave je bilo zabeleženo, da je dosegel hitrost več kot 11 tisoč km / h. To je približno 9,6-krat hitreje od hitrosti zvoka.

Kaj je še posebej pomembno za hipersonični zrakoplov X-43A? Značilnosti tega zrakoplova so naslednje:

- največja hitrost, zabeležena pri preskusih, je 11.230 km / h;

- razpon kril je 1,5 m;

- dolžina telesa - 3,6 m;

- motor - neposredni pretok, supersonic Combustion Ramjet;

- gorivo - atmosferski kisik, vodik.

Omeniti je mogoče, da je zadevna naprava ena najbolj okolju prijaznih. Dejstvo je, da uporabljeno gorivo praktično ne vključuje izpusta škodljivih izdelkov zgorevanja.

Hiperzonski zrakoplov X-43A so skupaj razvili inženirji NASA, podjetja Orbical Science Corporation in Minocraft. Letalo je bilo ustvarjeno približno 10 let. V razvoj je bilo vloženih okoli 250 milijonov dolarjev. Konceptna novost obravnavanih zrakoplovov je, da je bila zasnovana s ciljem testiranja najnovejše tehnologije za zagotavljanje pogonske vleke.

Razvil Orbital Science

Podjetje Orbital Science, ki je, kot smo že omenili, sodelovalo pri ustvarjanju X-43A, uspelo ustvariti lastno hiperzvočno letalo - X-34.

Njegova največja hitrost je več kot 12 tisoč km / h. Vendar pa med praktičnimi preizkusi ni bilo doseženo - poleg tega indeksa, ki ga prikazuje zrakoplov X43-A, ni bilo mogoče doseči. Predvideni zrakoplov se pospeši z uporabo rakete Pegasus, ki deluje na trdno gorivo. X-34 je bil prvič preizkušen leta 2001. Zadevno letalo je znatno večje od Boeingovega - dolžina je 17,78 m, razpon kril je 8,85 m. Najvišja nadmorska višina hipersoničnega vozila iz Orbical Science je 75 km.

Letala iz Severne Amerike

Še en znani hipersonični zrakoplov - X-15, ki ga je izdal severnoameriški. Ta analitiki naprave se nanašajo na eksperimentalno.

Opremljen je z raketnimi motorji, zaradi česar nekateri strokovnjaki ne morejo pripisati razreda zrakoplova. Vendar prisotnost raketnih motorjev omogoča napravi, da naredijo suborbitalne lete. Torej, med enim od testov v tem načinu so ga preskusili piloti. Namen X-15 je preučiti specifike hipersoničnih letov, ovrednotiti različne oblikovalske odločitve, nove materiale in značilnosti nadzora podobnih strojev v različnih slojih ozračja. Omeniti velja, da je bil koncept projekta odobren leta 1954. X-15 leti s hitrostjo več kot 7 tisoč km / h. Obseg leta je več kot 500 km, višina presega 100 km.

Najhitrejši proizvodni letalo

Hipersonične naprave, ki jih preučujemo, dejansko spadajo v kategorijo raziskav. Koristno je upoštevati nekatere zaporedne modele zrakoplovov, ki so po karakteristikah približni do hipersoničnih ali so (po eni ali drugi metodologiji) njihovi.

Med takšnimi stroji je ameriški razvoj SR-71. Nekateri raziskovalci tega letala niso naklonjeni hiperzoni, ker je njegova največja hitrost približno 3,7 tisoč km / h. Med najbolj opaznimi značilnostmi je vzletna masa, ki presega 77 ton. Dolžina aparata je več kot 23 m, razpon kril je več kot 13 m.

Eden najhitrejših vojaških letal je ruski MiG-25. Naprava lahko razvije hitrost več kot 3,3 tisoč km / h. Največja vzletna teža ruskega letala je 41 ton.

Tako je na trgu serijskih rešitev, ki so po karakteristikah hiperzvezni, RF - med voditelji. Kaj pa ruski razvoj v delu "klasičnih" hipersoničnih zrakoplovov? Ali so lahko inženirji iz Ruske federacije sposobni ustvariti konkurenčno rešitev z avtomobili iz Boeinga in Orbital Scence?

Ruske hipersonične naprave

Trenutno je ruski hipersonični zrakoplov v razvoju. Ampak to gre precej aktivno. Govorimo o letalu U-71. Po poročilih medijev so njegovi prvi testi potekali februarja 2015 v bližini Orenburga.

Predvideva se, da se bo letalo uporabljalo v vojaške namene. Torej hiperzvočni aparat lahko, če je potrebno, izvede dostavo škodljivih sredstev na precejšnjih razdaljah, spremlja ozemlje in se tudi uporablja kot element napadnega letalstva. Nekateri raziskovalci verjamejo, da bo v letih 2020-2025. Strateške raketne sile bodo prejele približno 20 zrakoplovov ustreznega tipa.

Obstajajo informacije v medijih, da bodo hipersonični zrakoplovi Rusije, ki se obravnavajo, nahajajo na balistični raketi "Sarmat", ki je tudi v fazi načrtovanja. Nekateri analitiki verjamejo, da je hipodizna naprava U-71, ki je v razvoju, nič več kot bojna glava, ki jo bo treba zaradi končne točke letenja ločiti od balistične rakete, nato pa premagati sisteme ABM, zahvaljujoč visoki manevrski značilnosti letala.

Projekt Ajax

Med najpomembnejšimi projekti, povezanimi z razvojem hipersoničnih letal, je Ajax. Podrobneje ga preučimo. Hiperzonski zrakoplov "Ajax" je konceptualni razvoj sovjetskih inženirjev. V znanstvenem okolju se je o tem začelo v 80. letih. Med najbolj pomembnimi značilnostmi je prisotnost termičnega zaščitnega sistema, ki je namenjen zaščiti pred pregrevanjem. Tako so razvijalci aparata "Ajax" predlagali rešitev ene od "hipersoničnih" problemov, ki smo jih navedli zgoraj.

Tradicionalna shema toplotne zaščite zrakoplovov zahteva namestitev posebnih materialov na trup. Razvijalci "Ajaxa" so predlagali drugačen koncept, v skladu s katerim ni bilo treba zaščititi naprave pred zunanjim ogrevanjem, temveč pustiti toploto v notranjosti stroja, hkrati pa povečevati svoj energetski vir. Glavni sovjetnik sovjetske aparate je bil hipersonični zrakoplov Aurora, ustvarjen v Združenih državah. Vendar pa je v zvezi z dejstvom, da so oblikovalci iz ZSSR bistveno razširili zmožnosti koncepta, je bil novemu razvoju dodeljen najširši obseg nalog, zlasti raziskav. Lahko rečemo, da je Ajax hipersonični večnamenski zrakoplov.

Podrobneje razmislite o tehnoloških novostih, ki so jih predlagali inženirji iz ZSSR.

Torej so sovjetski razvijalci "Ajaxa" predlagali, da uporabijo toploto, ki nastane zaradi trenja trupa zrakoplova o ozračju, da se pretvori v koristno energijo. Tehnično je to mogoče doseči z dodajanjem dodatnih lupin na aparat. Kot rezultat je nastalo nekaj podobnega drugemu telesu. Njena votlina naj bi bila napolnjena z določenim katalizatorjem, na primer mešanico vnetljivega materiala in vode. Toplotno izolacijsko plast iz trdega materiala naj bi bila v Ajaxu zamenjana s tekočino, ki je po eni strani morala zaščititi motor, po drugi strani pa bi spodbudila katalitsko reakcijo, ki pa bi lahko spremljala endotermni učinek - prenos toplote z zunanje strani Deli telesa v notranjosti. Teoretično hlajenje zunanjih delov aparata je lahko karkoli. Izkoristek toplote je bil nato uporabljen za izboljšanje učinkovitosti motorja zrakoplova. V tem primeru bi ta tehnologija omogočila nastanek prostega vodika zaradi reakcije goriva in vrst.

Trenutno informacije o nadaljevanju razvoja Ajaxa niso na voljo širši javnosti, vendar raziskovalci menijo, da je zelo obetaven, da uvajajo sovjetske koncepte v prakso.

Kitajske hipersonične naprave

Konkurent Rusije in ZDA na trgu hipersoničnih rešitev je Kitajska. Med najbolj znanimi razvoji inženirjev iz Kitajske - letalo WU-14. To je nadzorovan nadmorski visini, nameščen na balistični izstrelki.

ICBM sproži zrakoplov v vesolje, od koder se avto močno potopi in razvije hipersonično hitrost. Kitajsko napravo je mogoče namestiti na različnih ICBM z razponu od 2 do 12 tisoč km. Ugotovljeno je, da je WU-14 med preskusi razvil hitrost, ki presega 12 tisoč km / h in tako po nekaterih analitičarjih postala najhitrejša hipersonična letala.

Vendar pa mnogi raziskovalci verjamejo, da kitajski razvoj ni povsem legitimen za razvrstitev zrakoplovov. Torej je pogosta različica, po kateri naj bi bila naprava klasificirana kot bojna glava. In zelo učinkovito. Če letijo z označeno hitrostjo, tudi najnaprednejši sistemi protiraketne obrambe ne morejo zagotoviti prestrezanja ustreznega cilja.

Omeniti je mogoče, da se tudi Rusija in ZDA ukvarjajo z razvojem hiperzvočnih naprav, ki se uporabljajo v vojaške namene. Istočasno je po mnenju nekaterih medijev ruski koncept, po katerem naj bi ustvaril avtomobile ustrezne vrste, bistveno razlikoval od tehnoloških načel, ki so jih dosegli Američani in Kitajci. Torej, razvijalci iz Ruske federacije se osredotočajo na prizadevanja na področju izdelave zrakoplovov, opremljenih z enosmernim motorjem, ki se lahko spušča iz tal. Rusija načrtuje sodelovanje v tej smeri z Indijo. Hipersonične naprave, ustvarjene v skladu z ruskim konceptom, kot verjamejo nekateri analitiki, so značilni nižji stroški in širši obseg uporabe.

Istočasno pa ruski hiperzvočni zrakoplov, o katerem smo omenili zgoraj (Yu-71), kaže, kot verjamejo nekateri analitiki, enako namestitev na ICBM. Če se ta teza izkaže za pravilno, potem lahko rečemo, da inženirji iz Ruske federacije delajo na dveh priljubljenih konceptualnih smereh pri gradnji hiperzvočnih zrakoplovov.

Povzetek

Torej, verjetno najhitrejše hiperzvočno letalo na svetu, če govorimo o letalu, ne glede na njihovo razvrstitev, je še vedno kitajska naprava WU-14. Čeprav je treba razumeti, da je mogoče natančne podatke o tem, vključno s tistimi, ki se nanašajo na teste, razvrstiti. To je v skladu z načeli kitajskih razvijalcev, ki pogosto za vsako ceno pogosto ohranjajo svojo vojaško tehnologijo v tajnosti. Hitrost najhitrejših hipersoničnih zrakoplovov je več kot 12.000 km / h. Njegov "ulov" z ameriškim razvojem X-43A - mnogi strokovnjaki menijo, da je najhitrejši. Teoretično lahko hipersonični zrakoplov X-43A in kitajski WU-14 dosežejo razvoj iz Orbical Science, ki je zasnovan za hitrost več kot 12 tisoč km / h.

Karakteristike ruskega letala Yu-71 še niso znane širši javnosti. Možno je, da bodo blizu parametrom kitajskega zrakoplova. Ruski inženirji razvijajo tudi hipersonični zrakoplov, ki bi lahko pristal na osnovi ICBM, vendar sam po sebi.

Sedanji projekti raziskovalcev iz Rusije, Kitajske in Združenih držav so nekako povezani z vojaško sfero. Hypersonični zrakoplovi, ne glede na njihovo možno klasifikacijo, se obravnavajo predvsem kot nosilci orožja, najverjetneje jedrski. Vendar pa v delih raziskovalcev iz različnih držav sveta obstajajo teze, da "hipersound", kot so atomske tehnologije, lahko mirno.

To je do prihodom dostopnih in zanesljivih rešitev za organizacijo množično proizvodnjo avtomobilov ustreznega tipa. Uporaba takšnih naprav je mogoče v najrazličnejših sektorjev gospodarskega razvoja. Največje povpraševanje po Hipersoničan letala verjetno, da bi našli v vesoljske industrije in raziskav.

Kot stroške ustrezne proizvodnje stroja tehnologije zanimanje za vlaganje v takšne projekte lahko začne opravljati prevozne dejavnosti. Industrijske korporacije, lahko ponudniki različnih storitev, začeli razmišljati "hypersound" kot sredstvo za izboljšanje konkurenčnosti podjetij v zvezi z organizacijo mednarodnih komunikacij.