Ultimamente, ogni giorno, ti imbatti in messaggi sull'ipersuono: "Le testate dei missili manovrano, volano all'ipersuono ea distanza intercontinentale…" "Un motore a reazione ipersonico viene testato in Russia!" E così via e così via.
Un'immagine fantastica appare immediatamente davanti agli occhi di un uomo comune per strada: aerei ipersonici decollano e colpiscono con i loro missili, sempre su obiettivi ipersonici e intercontinentali … Sia gli aerei stessi che i loro missili scramjet sono invisibili e non intercettati.
È così? Vediamo
L'articolo è tornato a galla "Ipersonico, a flusso diretto, mosche" in "Tecnologia - Giovani" dal 1991.
L'articolo dice: "Il motore scramjet, o, come si suol dire," flusso diretto ipersonico ", consentirà di volare da Mosca a New York in 2-3 ore, lasciare la macchina alata dall'atmosfera nello spazio. Un aereo aerospaziale non avrà bisogno di un aereo di richiamo, come per Zenger, o di un veicolo di lancio, come per navette e Buran, - la consegna del carico in orbita costerà quasi dieci volte meno". L'articolo è stato scritto da Yuri SHIKHMAN e Vyacheslav SEMENOV, ricercatori del CIAM.
Certo, li conoscevo bene entrambi, poiché ho partecipato con loro a molti lavori sul tema dell'istituto. Compreso in tema di scramjet. Sebbene la mia parte del lavoro non appartenesse a quelle principali e principali, era tuttavia necessaria e importante. Sono stato coinvolto in questo lavoro nell'anno 84, come giovane specialista e ricercatore junior. A quel tempo, Ruvim Isaevich Kurziner era ancora il leader di tutto il lavoro sul tema "Freddo" al CIAM.
Il motore scramjet esperto in materia di "Cold", o prodotto 057, come parte di un laboratorio volante ipersonico (HLL), era un oggetto di ricerca, il cui compito principale era dimostrare la possibilità di combustione di una miscela aria-carburante a una velocità supersonica del deflusso di un fluido di lavoro nel circuito della camera di combustione. Non è stato possibile simulare tutte le modalità di combustione a terra, quindi si è deciso di indagare su tale problema in condizioni di volo reali.
Un missile antiaereo 5В28 del complesso С-200В (SA-5) è stato utilizzato come vettore, acceleratore e modalità di volo simulato per lo studio. Al posto della parte di testa della quale la GLL era ormeggiata con un motore scramjet con serbatoio del carburante e sistemi di controllo e manutenzione.
Il primo volo del GLL con uno scramjet è stato effettuato il 28 novembre 1991. Nel primo test di volo del motore scramjet, il numero massimo di M era 5, 8, il motore ha funzionato per un totale di 28 s, durante il volo si è acceso automaticamente due volte. Così, per la prima volta al mondo in condizioni di test di volo, le prestazioni di un motore a reazione ipersonico (rivista "Motore" n. 6 del 2006).
Nel periodo 1991-98 sono stati effettuati circa 8 lanci (compresi quelli da lancio). Oltre agli specialisti russi, i francesi hanno preso parte agli studi del motore sperimentale scramjet - nel 1992 e 1995 sotto contratto con il Centro nazionale scientifico francese (ONERA), e nel 1997 e 1998 - gli americani, sotto contratto con gli Stati Uniti Agenzia Spaziale Nazionale (NASA).
Quindi sono passati più di 20 anni. Cosa abbiamo?
Esistono velivoli ipersonici, cioè che volano ad ipervelocità (M> 5)? C'è
In primo luogo, c'erano gli orbiter Buran e la navetta.
Di ritorno dall'orbita "Buran", ad esempio, prevede circa mezz'ora in ipersuono a una distanza di circa 8000 km da un'altitudine di 100 km e fino a 20.
Caratteristiche tattiche e tecniche di OK "Buran" in modalità discesa a velocità ipersoniche:
• Peso di lancio - 105 tonnellate
• Distanza dalla pista di atterraggio - 8270 km
• Velocità sulla traiettoria di discesa - 7,592 … 0,520 km / s (27,330-1,872 km / h) ca. 27-1, 8Max
• Gamma di altitudine di discesa - 100 … 20 km
Conduciamo un "esperimento mentale". È possibile ribaltare l'intero profilo di atterraggio della "nave spaziale orbitale ipersonica" "Buran"?
Può!
Solo per questo abbiamo bisogno di un razzo vettore "Energia".
"E se sul GPRD?" - chiederà il lettore. Può. Ma per questo sarà necessario prima "spingere" l'intero sistema con qualcosa di simile al PRD per garantire che il GPJE raggiunga la modalità. "polvere" accelerante. E poi portarlo in un'orbita circolare, "alimentando" i motori con ossigeno immagazzinato o su un motore a razzo pulito. Di conseguenza, il "risparmio" sull'ossidante, quando si utilizza l'ossigeno atmosferico sul motore scramjet, sarà ben, intorno al 20%. Ma poi ci sono tante difficoltà che Dio non voglia!
Gli ingegneri hanno concepito questo tipo di "sistemi economici" utilizzando l'aria fuoribordo? Sì, quanto necessario! Lo stesso "Zenger" e "Hotol".
E … diciamolo modestamente: le prime versioni dell'ormai famoso missile balistico intercontinentale Topol. si Certamente. Tutto questo sistema è stato chiamato "Gnome"
"Gnome" è un missile balistico intercontinentale a tre stadi dotato di un motore di propulsione a propellente solido ramjet di primo stadio, motori a propellente solido di secondo e terzo stadio e un acceleratore. La progettazione è stata eseguita dall'inizio degli anni '60 presso il Mechanical Engineering Design Bureau (Kolomna) sotto la guida di Boris Shavyrin.
Portata massima, km 11000
Peso di lancio, t 29
Peso del carico utile, kg 470
Lunghezza del missile, m 16, 14
Numero di passaggi 3
Successivamente, il progettista del MIT A. D. Nadiradze, basandosi sulla sua esperienza nella creazione di un OTR mobile "Temp", ha proposto un progetto ICBM su motori convenzionali a combustibile solido. È stato supportato dalla leadership del Ministero dell'Industria della Difesa e, di conseguenza, abbiamo ricevuto un intercontinentale terrestre mobile da 45 tonnellate "Temp-2S". Inoltre, la sua modernizzazione e miglioramento - "Pioneers" (RSD) e "Topol" (MBR) … Molti vedono questo come la sua insidiosità (45 tonnellate invece delle 29 promesse). Tuttavia, lo stesso potrebbe essere accaduto con lo "Gnomo". I calcoli sono una cosa, l'implementazione pratica è un'altra!
Missile da crociera intercontinentale supersonico "Tempest" ("prodotto 351"), che è il più vicino ai parametri richiesti di un aeromobile con un motore scramjet.
Lunghezza, m - 20, 396
Apertura alare, m - 7, 746
Altezza, m - 6, 642
Area alare, m2 - 44,6
Peso di lancio, kg - 98,280
Massa della fase di sostegno iniziale, kg - 33.522
Peso della testata, kg - 3403
Velocità di crociera, km/h - 3300
Altitudine di volo, km - 18 - 25, 5
Gamma, km - 7830
In via puramente teorica, questo sistema, utilizzando materiali moderni, combustibili, "acceleratori" a propellente solido, può essere accelerato, probabilmente fino a Mach 5. Ma questa è la domanda: avrà una super superiorità sugli ICBM esistenti?
Il tempo per raggiungere l'obiettivo alla massima distanza sarà di circa 1,5 ore (ICBM - 30 minuti).
Ci saranno alcuni vantaggi, ad esempio il ritardo di rilevamento.
Gli ICBM vengono rilevati abbastanza rapidamente, in primo luogo, la torcia iniziale e, in secondo luogo, l'elevata altitudine ascendente della traiettoria balistica (fino a 1600 km).
Sebbene i nostri ultimi "Topol-M" e "Yarsy" e altri della stessa famiglia, dicono, possano volare su altri, ad esempio, percorsi circolari quasi in stile (100-200 km), ecco perché il loro rapporto peso-potenza rapporto e massa sono significativamente differenti dai "Minuteman" magri ottimizzati per traiettorie balistiche.
A questo proposito, ricordo l'entusiasmo caustico di un ingegnere missilistico della NASA (o del Pentagono) - "de, i russi non sanno come costruire razzi, hanno persino quelli moderni che sono più pesanti e più grandi dei nostri, sviluppati negli anni '70. " Le esclamazioni, però, si spensero presto. Apparentemente, compagni più qualificati gli hanno spiegato qual era il problema …
Quindi, la domanda principale con gli aerei missilistici ipersonici è: sono necessari o per ora ci asterremo?
Come abbiamo visto, i razzi e le navi orbitali sono stati a lungo implementati, anche se non su un motore scramjet.
E sugli aerei…
Per più di 20 anni, i militari hanno mantenuto l'M <3.5 (SR-71, Sotka, MiG-31). Un ulteriore aumento della velocità non implica ulteriori vantaggi, tuttavia, i missili antiaerei su motori a combustibile solido lo otterranno se intercettano teste e satelliti ICBM nel 1 ° spazio.
A proposito di navi civili…
Mi sembra che fossero necessari aerei di linea così veloci prima dell'era di Internet. Perchè lo chiedi? E perché ora uomini d'affari e uomini d'affari e funzionari di ogni colore non hanno bisogno di correre così rapidamente attraverso i continenti: non funzioneranno ancora più velocemente delle firme elettroniche e delle videoconferenze.
E se, tuttavia, qualcuno è impaziente - di vedere un figlio appena nato o di avviare un piano per la sua nascita - dovrà moderare la propria agilità. E lentamente "vomito", come dicono i miei amici, gli egoisti narcisisti del marchio BMW, con un cavallo serale a forma di "anguria" o "Boeing" intercontinentale o intercontinentale con una velocità media di 900 km / h, tè, siamo in ritardo per il prossimo mondo…
Ma i motori ipersonici - i motori scramjet, la cui principale caratteristica distintiva è il deflusso supersonico del fluido di lavoro attraverso la camera di combustione, non sono ancora stati creati.
Forse qualcuno ci riuscirà. Inoltre, da sviluppatori che non sono stati avvertiti che era impossibile e loro, senza saperlo, hanno preso e implementato un progetto fantastico. Anche la storia della scienza e della tecnologia conosce tali esempi …
* Nella costruzione del motore, si distinguono due tipi di funzionamento instabile dei motori a reazione: "sbalzo" e "prurito" all'ingresso. "prurito" - la pulsazione dell'aria ad alta frequenza nell'area delle modalità di funzionamento supercritiche del diffusore di aspirazione del motore, è percepita come un caratteristico suono di prurito. Al contrario, "surge" è una vibrazione a frequenza più bassa. Il prurito è causato da interruzioni del flusso nel condotto dietro la gola del diffusore.
