Najhitrejša hipersonična letala na svetu. Ruski hipersonični zrakoplovi

Običajna 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 aktivno razvijajo še hitrejše avtomobile - hiperzvočne letala. Kakšna je specifičnost relevantnih konceptov?

Merila za hipersonične zrakoplove

Kaj je hipersonični zrakoplov? S tem se razume kot naprava, ki lahko leti s hitrostjo, veliko večjo od tiste za zvok. Pristopi raziskovalcev k določitvi njegovega posebnega kazalnika se razlikujejo. Na splošno se uporablja metodologija, v skladu s katero je zrakoplov treba obravnavati kot hipersonično, če je večkratnik kazalnikov hitrosti najhitrejših modernih superzvočnih vozil. Kateri so okoli 3-4 tisoč km / h. To pomeni, da hiperzvočni zrakoplovi, če se držite te metodologije, razvijejo hitrost 6 tisoč km / h.

Vozila brez nadzora in nadzorovana vozila

Pristopi raziskovalcev se lahko razlikujejo tudi pri določanju meril za razvrščanje zrakoplova kot naprave. Obstaja verzija, da so le tisti avtomobili, ki jih upravlja oseba, legitimni. Obstaja stališče, po katerem se lahko letalo 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 impresivno tehnične lastnosti, na primer v smislu preobremenitve in hitrosti.

Hkrati mnogi raziskovalci menijo, da je hiperzvočni zrakoplov kot en sam koncept, za katerega je ključni kazalnik hitrost. Ni pomembno, ali oseba na čelu vozila sedi ali je naprava pod nadzorom robota - glavna stvar je, da je zrakoplov dovolj hiter.

Je vzlet neodvisen ali s pomočjo od zunaj?

Distributed Razvrstitev Hipersoničan letala, ki temelji -, da jih razvrstijo v kategorijo tistih, ki so sposobni, da vzlet na svoje, ali pa tiste, ki potrebujejo namestitev za bolj zmogljivo vozilo - raketa ali tovorno letalo. Je stališče, na kateri se aparati te vrste upravičeno pripisuje predvsem tiste, ki so sposobni vzlet sama ali z minimalno udeležbo drugih vrst opreme. Vendar ti raziskovalci, ki verjamejo, da je glavni kriterij, ki je značilna za Hipersoničan letal -, mora biti hitrost bistvenega pomena v vsakem razvrstitvi. Ali je odstop od naprave, brez posadke, pod nadzorom, lahko vzlet sama ali skupaj z drugimi avtomobili - če ustrezen indikator doseže vrednosti zgoraj, to pomeni, da govorimo o Hipersoničan letala.

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 "hipersoničnih" tokov - 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 toplotno zaščito. Dejstvo je, da hitrost hiperzvočnega letala pri tistih vrednostih, ki smo jih obravnavali zgoraj, prevzame močno segrevanje trupa zaradi trenja okoli atmosfere.

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

Najhitrejša ravnina od Boinga

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

Hiperzonski zrakoplov X-43A so skupaj razvili inženirji NASA, podjetja Orbical Science Corporation in Minocraft. Zrakoplovi je nastal približno 10 let. V njegov razvoj je bilo vloženih okoli 250 milijonov dolarjev. Konceptna novost zadevnega zrakoplova 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 oblikovanju X-43A, uspelo ustvariti lastno hiperzvočno letalo - X-34.

Njegova največja hitrost je več kot 12 tisoč km / h. Vendar pa v praksi preskusi, da ni bil dosežen - v resnici pa ni uspelo doseči cilja, kot je prikazano z letalom X43-A. Predvideni zrakoplov se pospeši z uporabo rakete Pegasus, ki deluje na trdno gorivo. X-34 je bil prvič preizkušen leta 2001. Ogledov letala bistveno večjo enoto iz Boeinga - z dolžino 17,78 metra, razpon kril - 8.85 m Maksimalna višina Hipersoničan strojev iz Orbical znanost. - 75 kilometrov.

Letala iz Severne Amerike

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

Opremljen je z raketni 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 posebnosti hipersoničnih letov, oceniti nekatere ali druge rešitve, nove materiale, značilnosti nadzora podobnih strojev v različnih slojih ozračja. Omeniti velja omeniti projektni koncept je bil odobren leta 1954. X-15 leti s hitrostjo več kot 7 tisoč km / h. Obseg njegovega leta je več kot 500 km, višina presega 100 km.

Najhitrejši proizvodni zrakoplov

Hipersonični aparati, ki smo jih preučili zgoraj, spadajo v kategorijo raziskav. Koristno je upoštevati nekatere zaporedne modele zrakoplovov, ki so glede na značilnosti približne do hipersonične ali pa (po eni ali drugi metodologiji).

Med takšnimi stroji je ameriški razvoj SR-71. Nekateri raziskovalci tega zrakoplova niso naklonjeni hiperzoni, saj je njegova največja hitrost približno 3,7 tisoč km / h. Med najpomembnejšimi 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 hitrosti več kot 3,3 tisoč km / h. Največja vzletna teža ruskega letala je 41 ton.

Tako je na trgu serijskih rešitev, ki jih približujejo značilnosti hipersoničnih, RF - med voditelji. Kaj pa ruski razvoj v delu "klasičnega" hipersoničnega letala? Ali so lahko inženirji iz Ruske federacije sposobni ustvariti konkurenčno rešitev z avtomobili iz Boeinga in Orbital Scence?

Ruske hipersonične naprave

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

Predpostavlja 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.

V medijih obstajajo poročila, da je Rusija štejejo Hipersoničan letalo bo na balističnih izstrelkov "sarmat", ki se nahaja tudi v fazi projektiranja. Nekateri analitiki menijo, da je razvoj Hipersoničan stroj Ju-71 - je nič všeč bojne glave, ki jo je treba ločiti od balističnih izstrelkov, ki v končni fazi poleta, nato pa zaradi visoke značilnost okretnost letal za premagovanje sistem raketne obrambe.

Projekt Ajax

Med najbolj opaznimi projekti, povezanimi z razvojem hiperzvočnih letal - Ajax. Podrobneje ga preučimo. Hipersonični zrakoplov "Ajax" - konceptualni razvoj sovjetskih inženirjev. V znanstveni skupnosti se je o tem začelo v 80. letih. Med najbolj pomembnimi značilnostmi je prisotnost toplotnega zaščitnega sistema, ki je namenjen zaščiti pred pregrevanjem. Tako so razvijalci aparata "Ajax" predlagali rešitev za enega od "hipersoničnih" problemov, ki smo jih navedli zgoraj.

Tradicionalna shema toplotna zaščita zrakoplov zahteva namestitev na telo posebnih materialov. "Ajax" razvijalci predlagal drugačen koncept, po katerem naj ne bi za zaščito naprave pred zunanjimi ogrevanja in sprejem toplote v stroj, hkrati pa povečuje svoj vir energije. Glavni konkurent sovjetske aparate je bil hipersonični zrakoplov Aurora, ustvarjen v ZDA. Vendar pa zaradi dejstva, da so oblikovalci Sovjetske zveze močno razširjene možnosti za koncept, nov razvoj je bila zaupana s široko paleto nalog, kot so raziskave. Lahko rečemo, da je Ajax hipersonično večnamensko letalo.

Podrobneje razmislimo o tehnoloških inovacijah, ki so jih predlagali inženirji iz ZSSR.

Tako sovjetske oblikovalci "Ajax" predlagal uporabo toplote, proizvedene kot rezultat ogrodja trenja atmosfere, pretvorbo v uporabno energijo. Tehnično se to lahko uresniči z namestitvijo dodatnih školjk na aparat. Kot rezultat se je oblikovalo nekaj podobnega kot drugi korpus. Njena votlina naj bi bila napolnjena z določenim katalizatorjem, na primer mešanico vnetljivega materiala in vode. toplotno izolacijski sloj narejen iz trdega materiala, "Ajax" zamenjan na tekočino, ki je po eni strani treba zaščititi motor, na drugi strani - bi prispeval k katalitično reakcijo, ki pa lahko skupaj z endotermnim učinkom - gibanje toplote od zunanjega deli telesa v notranjosti. Teoretično hlajenje zunanjih delov aparata je lahko karkoli. Nadomestno toploto je bilo treba uporabiti za izboljšanje učinkovitosti motorja zrakoplova. V tem primeru bi ta tehnologija omogočila nastanek prostega vodika zaradi reakcije goriva in vrst.

Trenutno informacije, ki so na voljo širši javnosti o nadaljevanju razvoja "Ajaxa", niso na voljo, vendar pa 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 Ljudske republike Kitajske - letalo WU-14. To je nadzorovan nadmorski visini, nameščen na balistični izstrelki.

ICBM sproži zrakoplov v vesolje, od koder se avto močno potopi, razvijejo hipersonično hitrost. Kitajsko napravo je mogoče namestiti na različnih ICBM-jih z razponom od 2 do 12 tisoč kilometrov. Ugotovljeno je bilo, da je med preskusi stroj WU-14 lahko doseže hitrost nad 12 tisoč. Km / h, ki je postala tako na najhitrejši Hipersoničan letala po mnenju nekaterih analitikov.

Vendar pa mnogi raziskovalci verjamejo, da kitajski razvoj ni povsem legitimen za klasifikacijo letal. 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 Rusija in ZDA ukvarjajo tudi z razvojem hiperzvočnih naprav, ki se uporabljajo v vojaške namene. Istočasno pa ruski koncept, po katerem naj bi ustvaril stroje ustrezne vrste, se znatno razlikuje, kar dokazujejo podatki v nekaterih medijih, iz tehnoloških načel, ki jih izvajajo Američani in Kitajci. Torej, razvijalci iz Ruske federacije svoje napore usmerjajo na področju izdelave zrakoplovov, opremljenih z enosmernim motorjem, ki lahko spušča iz tal. Rusija načrtuje sodelovanje v tej smeri z Indijo. Hipersonične naprave, ustvarjene po ruskem konceptu, so po mnenju nekaterih analitikov značilne nižje cene in širše področje uporabe.

Istočasno pa hipersonični zrakoplovi iz Rusije, ki smo jih omenili zgoraj (Yu-71), kot nekateri analitiki verjamejo, kažejo na isto postavitev na ICBM. Če se ta teza izkaže kot pravilna, potem lahko rečemo, da inženirji iz Ruske federacije delajo na dveh priljubljenih konceptualnih smereh pri gradnji hiperzvočnih zrakoplovov.

Povzetek

Torej, verjetno najhitrejši hipersonični zrakoplov na svetu, ki govori o letečih napravah, ne glede na njihovo klasifikacijo, je še vedno kitajski WU-14. Čeprav je treba razumeti, da se lahko dejanske informacije o njem, vključno s tistimi, ki se nanašajo na teste, razvrstijo. To je povsem 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 tisoč 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 lahko vzletijo ne na podlagi ICBM, temveč neodvisno.

Trenutni 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 atomske tehnologije, lahko zelo mirno.

Primer za pojav cenovno dostopnih in zanesljivih rešitev, ki omogočajo organizacijo serijske proizvodnje strojev ustreznega tipa. Uporaba takšnih naprav je možna v najširšem spektru panog gospodarskega razvoja. Največje povpraševanje po hipersoničnih zrakoplovih najverjetneje najdemo v vesoljski in raziskovalni industriji.

Ker tehnologija proizvodnje ustreznih strojev postane cenejša, lahko prevozna podjetja začnejo pokazati zanimanje za vlaganje v podobne projekte. Industrijske korporacije, dobavitelji različnih storitev, lahko začnejo obravnavati "hipersound" kot orodje za povečanje konkurenčnosti podjetij pri organizaciji mednarodnih komunikacij.