اخیراً ، هر روز ، با پیام هایی در مورد فراصوت برخورد می کنید: "کلاهک های موشک مانور می دهند ، در فراصوت و در محدوده بین قاره ای پرواز می کنند …" "یک موتور رمجت مافوق صوت در روسیه در حال آزمایش است!" و به همین ترتیب، و غیره.
یک عکس خارق العاده بلافاصله در مقابل چشمان یک مرد معمولی در خیابان ظاهر می شود - هواپیماهای مافوق صوت بلند می شوند و با موشک های خود ، دوباره به اهداف مافوق صوت و قاره ای برخورد می کنند … هم خود هواپیماها و هم موشک های اسکرام جت آنها نامرئی هستند و رهگیری نمی شوند.
آیا اینطور است؟ اجازه بدید ببینم
مقاله مجدداً روبرو شد "مافوق صوت ، جریان مستقیم ، مگس" در "فناوری - جوانان" از 1991.
مقاله می گوید: "موتور اسکرام جت یا همانطور که می گویند" جریان مستقیم مافوق صوت "اجازه می دهد تا از مسکو به نیویورک در عرض 2-3 ساعت پرواز کند و دستگاه بالدار را از جو به فضا رها کند. یک هواپیمای هوافضا نیازی به یک هواپیمای تقویت کننده ندارد ، مانند Zenger یا یک وسیله پرتاب کننده ، مانند شاتل ها و Buran ، - تحویل محموله به مدار تقریباً ده برابر ارزان تر هزینه خواهد داشت. " این مقاله توسط یوری شیخمن و ویاچسلاو سمنوف ، محققان CIAM ، نوشته شده است.
البته من با هر دوی آنها آشنایی کامل داشتم ، زیرا در بسیاری از آثار با موضوع موسسه با آنها مشارکت داشتم. از جمله در مورد scramjet. اگرچه بخش کار من به موارد اصلی و اصلی تعلق نداشت ، اما با این وجود ضروری و مهم بود. من در سال 84 ، به عنوان یک متخصص جوان و محقق جوان ، درگیر این کار بودم. در آن زمان ، روویم ایساویچ کورزینر هنوز رهبر تمام کارهای با موضوع "سرد" در CIAM بود.
موتور اسکرم جت با تجربه با موضوع "سرد" یا محصول 057 ، به عنوان بخشی از آزمایشگاه پرواز مافوق صوت (HLL) ، یک هدف تحقیقاتی بود ، وظیفه اصلی آن نشان دادن امکان احتراق مخلوط سوخت و هوا در سرعت مافوق صوت خروج سیال کار در مدار محفظه احتراق. امکان شبیه سازی تمام حالتهای احتراق روی زمین وجود نداشت ، بنابراین تصمیم گرفته شد چنین مشکلی در شرایط واقعی پرواز بررسی شود.
یک موشک ضدهوایی 5V28 از مجموعه С-200В (SA-5) به عنوان حامل ، شتاب دهنده و شبیه ساز حالت پرواز برای این مطالعه استفاده شد. به جای قسمت سر که GLL با موتور اسکرم جت با مخزن سوخت و سیستم های کنترل و نگهداری متصل شده بود.
اولین پرواز GLL با scramjet در 28 نوامبر 1991 انجام شد. در اولین آزمایش پرواز موتور scramjet ، حداکثر M 5 ، 8 بود ، موتور در مجموع 28 ثانیه کار کرد ، در طول پرواز دو بار به طور خودکار روشن شد. بنابراین ، برای اولین بار در جهان تحت شرایط آزمایش پرواز ، عملکرد موتور رمجت مافوق صوت (مجله "موتور" شماره 6 سال 2006).
در طول سالهای 1991-98 ، حدود 8 پرتاب (شامل پرتابهای پرتاب) انجام شد. علاوه بر متخصصان روسی ، فرانسوی ها در مطالعات موتور آزمایشی scramjet - در 1992 و 1995 تحت قرارداد با مرکز ملی علوم فرانسه (ONERA) ، و در 1997 و 1998 - آمریکایی ها ، تحت قرارداد با ایالات متحده شرکت کردند. آژانس فضایی ملی (ناسا)
بنابراین ، بیش از 20 سال می گذرد. آن چه که ما داریم؟
آیا هواپیماهای مافوق صوت وجود دارد ، یعنی با سرعت زیاد (M> 5) پرواز می کنند؟ وجود دارد
ابتدا مدارگرد بوران و شاتل وجود داشت.
به عنوان مثال ، بازگشت از مدار "بوران" حدود نیم ساعت در فراصوت در فاصله حدود 8000 کیلومتری از ارتفاع 100 کیلومتری و تا 20 برنامه ریزی می کند.
ویژگی های تاکتیکی و فنی OK "Buran" در حالت فرود با سرعت مافوق صوت:
• وزن پرتاب - 105 تن
• فاصله تا نوار فرود - 8270 کیلومتر
• سرعت در مسیر فرود - 7 ، 592 … 0 ، 520 کیلومتر در ثانیه (27.330-1.872 کیلومتر در ساعت) تقریبا. 27-1 ، 8 حداکثر
• محدوده ارتفاع فرود - 100 … 20 کیلومتر
بیایید "آزمایش فکری" را انجام دهیم. آیا می توان کل مشخصات فرود "فضاپیمای مداری مافوق صوت" "بوران" را به عقب برگرداند؟
می توان!
فقط برای این ما به یک موشک حامل "Energia" نیاز داریم.
"و اگر در GPRD؟" - خواننده می پرسد. می توان. اما برای این امر لازم است ابتدا کل سیستم را با چیزی شبیه به PRD "تحت فشار" قرار دهیم تا از رسیدن GPJE به حالت اطمینان حاصل شود. "پودر" شتاب دهنده. و سپس آن را به مدار دایره ای بیاورید و موتورها را با اکسیژن ذخیره شده یا موتور موشک تمیز "تغذیه" کنید. در نتیجه ، "صرفه جویی" در اکسید کننده ، هنگام استفاده از اکسیژن اتمسفر در موتور اسکرام جت ، خوب خواهد بود ، چیزی در حدود 20. اما بعد آنقدر مشکلات وجود دارد که خدای نکرده!
آیا مهندسان این نوع "سیستم های اقتصادی" را با استفاده از هوای بیرون تصور می کردند؟ بله ، به مقدار لازم! همان "زنگر" و "هوتول".
و … اجازه دهید آن را متواضعانه بیان کنیم - نسخه های اولیه از Topol ICBM در حال حاضر مشهور جهان. بله ، واقعاً! کل این سیستم "Gnome" نام داشت
"گنوم" یک موشک بالستیک قاره پیمای سه مرحله ای است که مجهز به پیشرانه پیشرانه پیشرفته رمجت مرحله اول ، موتورهای سوخت جامد مرحله دوم و سوم و شتاب دهنده است. این طراحی از ابتدای دهه 60 در دفتر طراحی مهندسی مکانیک (Kolomna) تحت رهبری بوریس شاویرین انجام شد.
حداکثر برد شلیک ، کیلومتر 11000
وزن پرتاب ، t 29
وزن بار ، کیلوگرم 470
طول موشک ، متر 16 ، 14
تعداد مراحل 3
بعدها ، طراح MIT A. D. Nadiradze ، با تکیه بر تجربه خود در ایجاد OTR تلفن همراه "Temp" ، پروژه ICBM را در مورد موتورهای معمولی سوخت جامد پیشنهاد کرد. وی توسط رهبری وزارت صنایع دفاعی مورد حمایت قرار گرفت و در نتیجه ما یک موشک زمینی 45 تنی بین قاره ای "Temp-2S" دریافت کردیم. علاوه بر این ، نوسازی و بهبود آن - "پیشگامان" (RSD) و "توپول" (MBR) … بسیاری این را مکر و حیله او می دانند (45 تن به جای 29 وعده داده شده). با این وجود ، همین اتفاق می تواند در مورد "گنوم" رخ دهد. محاسبات یک چیز است - اجرای عملی کاملاً دیگر!
موشک کروز مافوق صوت قاره پری "Tempest" ("محصول 351") ، که نزدیکترین پارامترهای مورد نیاز هواپیما با موتور اسکرم جت است.
طول ، متر - 20 ، 396
طول بال ، m - 7 ، 746
ارتفاع ، متر- 6 ، 642
مساحت بال ، m2 - 44.6
وزن پرتاب ، کیلوگرم - 98.280
جرم مرحله نگهدارنده اولیه ، کیلوگرم - 33.522
وزن کلاهک ، کیلوگرم - 3403
سرعت سفر ، کیلومتر در ساعت - 3300
ارتفاع پرواز ، کیلومتر - 18 - 25 ، 5
محدوده ، کیلومتر - 7830
کاملاً از لحاظ نظری ، این سیستم با استفاده از مواد مدرن ، سوختها ، "شتاب دهنده" های جامد ، می تواند تا 5 ماخ شتاب گیرد. اما این سال مطرح می شود: آیا این برتری فوق العاده ای نسبت به ICBM های موجود خواهد داشت؟
زمان رسیدن به هدف در حداکثر برد تقریباً 1.5 ساعت (ICBM - 30 دقیقه) خواهد بود.
برخی از مزایا وجود خواهد داشت - به عنوان مثال ، تاخیر تشخیص.
ICBM ها به سرعت شناسایی می شوند ، اولا مشعل اولیه و ثانیاً ارتفاع زیاد صعودی مسیر بالستیک (تا 1600 کیلومتر).
آنها می گویند اگرچه آخرین "Topol-M" و "Yarsy" و سایر اعضای یک خانواده ما می توانند در مسیرهای دیگر ، به عنوان مثال ، مسیرهای شبه دایره ای (100-200 کیلومتر) پرواز کنند ، اما به همین دلیل قدرت وزن آنها نسبت و جرم با "Minutemans" لاغر بهینه شده برای مسیرهای بالستیک تفاوت معناداری دارد.
در این رابطه ، من اشتیاق سوزان یک مهندس موشک ناسا (یا پنتاگون) را به یاد می آورم - "البته ، روس ها نمی دانند چگونه موشک بسازند ، آنها حتی دارای موشک های مدرن هستند که سنگین تر و بزرگتر از موشک ما هستند ، که در دهه 70 توسعه یافت. " با این حال ، اصطلاحات تعجبی به سرعت خاموش شد. ظاهراً رفقای واجد شرایط بیشتر به او توضیح دادند که موضوع چیست …
بنابراین ، س mainال اصلی در مورد هواپیماهای موشک مافوق صوت این است - آیا به آنها نیاز است یا فعلا خودداری می کنیم؟
همانطور که دیدیم ، موشک ها و کشتی های مداری مدت هاست اجرا شده اند ، هرچند که بر روی موتور اسکرم جت انجام نشده است.
و در مورد هواپیماها …
بیش از 20 سال است که ارتش M <3.5 (SR-71 ، Sotka ، MiG-31) را نگه داشته است. افزایش بیشتر سرعت به معنای مزایای اضافی نیست ، اما موشک های ضد هوایی بر روی موتورهای سوخت جامد در صورت رهگیری سر و ماهواره های ICBM در فضا 1 به آن دست خواهند یافت.
درباره خطوط غیرنظامی …
به نظر من چنین هواپیماهای سریع قبل از عصر اینترنت مورد نیاز بود. چرا می پرسی؟ و از آنجا که در حال حاضر تجار و بازرگانان و مقامات مختلف نیازی به عجله در سرتاسر قاره ها ندارند ، آنها هنوز سریعتر از امضای الکترونیکی و کنفرانس های ویدئویی کار نخواهند کرد.
و اگر با این وجود ، کسی بی حوصله است - برای دیدن پسر تازه متولد شده یا برنامه ای برای تولد او - باید چابکی خود را تعدیل کند. و همانطور که دوستان من ، خودخواهان خودشیفته مارک BMW می گویند ، به آرامی "استفراغ" می کنند ، با اسب عصرانه به شکل "هندوانه" یا "بوئینگ" اصلی و بین قاره ای با سرعت متوسط 900 کیلومتر در ساعت ، چای ، ما برای دنیای بعدی دیر کرده ایم …
اما موتورهای مافوق صوت - موتورهای scramjet ، که اصلی ترین ویژگی آنها خروج مافوق صوت مایع کار از طریق محفظه احتراق است ، هنوز ایجاد نشده است.
شاید کسی موفق شود. علاوه بر این ، از توسعه دهندگانی که به آنها هشدار داده نشده بود که غیرممکن است ، و آنها ، بدون اینکه بدانند ، یک پروژه فوق العاده را گرفته و اجرا کردند. تاریخ علم و فناوری نیز چنین نمونه هایی را می شناسد …
* در ساختمان موتور ، دو نوع عملکرد ناپایدار موتورهای جت متمایز می شوند - "افزایش" و "خارش" در ورودی. "خارش" - تپش هوا با فرکانس بالا در ناحیه حالتهای فوق بحرانی عملکرد پخش کننده ورودی موتور ، به عنوان یک صدای خارش مشخص در نظر گرفته می شود. در مقابل ، "افزایش" ارتعاش فرکانس پایین است. خارش ناشی از اختلال جریان در مجرای پشت گلو دیفیوزر است.
