Die vinnigste hipersoniese vliegtuig ter wêreld. Russiese hipersoniese vliegtuig

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

'n Gewone passasiersvliegtuig vlieg teen 'n spoed van ongeveer 900 km/h.’n Straalvegvliegtuig kan ongeveer drie keer die spoed bereik. Moderne ingenieurs van die Russiese Federasie en ander lande van die wêreld ontwikkel egter aktief selfs vinniger masjiene - hipersoniese vliegtuie. Wat is die besonderhede van die onderskeie konsepte?

Kriteria vir 'n hipersoniese vliegtuig

Wat is 'n hipersoniese vliegtuig? Daardeur is dit gebruiklik om 'n apparaat te verstaan wat in staat is om te vlieg teen 'n spoed baie keer hoër as dié vir klank. Navorsers se benaderings tot die bepaling van die spesifieke aanwyser daarvan verskil. Daar is 'n wydverspreide metodologie waarvolgens 'n vliegtuig as hipersonies beskou moet word as dit 'n veelvoud van die spoedaanwysers van die vinnigste moderne supersoniese voertuie is. Wat ongeveer 3-4 duisend km / h is. Dit wil sê, 'n hipersoniese vliegtuig, as jy hierdie metodologie volg, behoort spoed van 6 000 km/h te bereik.

Onbemande enbeheerde voertuie

Die benaderings van navorsers kan ook verskil in terme van die bepaling van die kriteria om 'n spesifieke toestel as 'n vliegtuig te klassifiseer. Daar is 'n weergawe dat slegs daardie masjiene wat deur 'n persoon beheer word, as sodanig beskou kan word. Daar is 'n standpunt waarvolgens 'n onbemande voertuig ook as 'n vliegtuig beskou kan word. Daarom klassifiseer sommige ontleders masjiene van die betrokke tipe in dié wat onderhewig is aan menslike beheer en dié wat outonoom funksioneer. So 'n verdeling kan geregverdig word, aangesien onbemande voertuie baie meer indrukwekkende tegniese eienskappe kan hê, byvoorbeeld in terme van oorlading en spoed.

Terselfdertyd beskou baie navorsers hipersoniese vliegtuie as 'n enkele konsep, waarvoor die sleutelaanwyser spoed is. Dit maak nie saak of 'n persoon aan die stuur van die toestel sit of die masjien deur 'n robot beheer word nie - die belangrikste ding is dat die vliegtuig vinnig genoeg is.

Opstyg - solo of bygestaan?

'n Klassifikasie van hipersoniese vliegtuie is algemeen, wat daarop gegrond is om hulle te klassifiseer as dié wat onafhanklik kan opstyg, of dié wat plasing op 'n kragtiger draer vereis - 'n vuurpyl of 'n vragvliegtuig. Daar is 'n standpunt waarvolgens dit wettig is om te verwys na die toestelle van die tipe onder oorweging hoofsaaklik dié wat in staat is om onafhanklik op te styg of met minimale betrokkenheid van ander tipes toerusting. Die navorsers wat glo dat die hoofkriterium wat 'n hipersoniese vliegtuig kenmerk, spoed is, moet egterdeurslaggewend wees in enige klassifikasie. Of dit die toestel klassifiseer as onbemande, beheerde, in staat om op sy eie of met die hulp van ander masjiene op te styg - as die ooreenstemmende aanwyser die bogenoemde waardes bereik, dan beteken dit dat ons praat van 'n hipersoniese vliegtuig.

Belangrikste probleme van hipersoniese oplossings

Die konsepte van hipersoniese oplossings is baie dekades oud. Deur die jare van ontwikkeling van die ooreenstemmende tipe voertuie het wêreldingenieurs 'n aantal beduidende probleme opgelos wat objektief verhoed dat die produksie van "hipersound" in werking gestel word - soortgelyk aan die organisasie van die produksie van turbopropvliegtuie.

Die grootste probleem in die ontwerp van hipersoniese vliegtuie is die skepping van 'n enjin wat genoeg energiedoeltreffend kan wees. Nog 'n probleem is die belyning van die nodige termiese beskerming van die apparaat. Die feit is dat die spoed van 'n hipersoniese vliegtuig in die waardes wat ons hierbo oorweeg het, 'n sterk verhitting van die romp impliseer as gevolg van wrywing teen die atmosfeer.

Vandag sal ons kyk na verskeie voorbeelde van suksesvolle prototipes van vliegtuie van die ooreenstemmende tipe, waarvan die ontwikkelaars aansienlike vordering kon maak in die suksesvolle oplossing van die probleme wat opgemerk is. Kom ons bestudeer nou die bekendste wêreldontwikkelings in terme van die skep van hipersoniese vliegtuie van die betrokke tipe.

Boeing se vinnigste vliegtuig

Die vinnigste hipersoniese vliegtuig in die wêreld, volgens sommige kenners, is die Amerikaanse Boeing X-43A. Dus, tydens die toets van hierdie toestel, is aangeteken dat dit die spoed bereik hetmeer as 11 duisend km / h. Dit is ongeveer 9,6 keer die spoed van klank.

Wat is spesiaal aan die X-43A-hipersoniese vliegtuig? Die kenmerke van hierdie vliegtuig is soos volg:

- die maksimum spoed wat in die toetse aangeteken is - 11 230 km/h;

- vlerkspan - 1,5 m;

- kaslengte - 3,6 m;

- enjin - direkte-vloei, Supersoniese verbranding Ramjet;

- brandstof - atmosferiese suurstof, waterstof.

Daar kan kennis geneem word dat die betrokke toestel een van die mees omgewingsvriendelike is. Die feit is dat die brandstof wat gebruik word feitlik nie die vrystelling van skadelike verbrandingsprodukte behels nie.

Die X-43A-hipersoniese vliegtuig is ontwikkel deur die gesamentlike pogings van NASA-ingenieurs, sowel as Orbical Science Corporation en Minocraft. Die vliegtuig is vir ongeveer 10 jaar geskep. Sowat 250 miljoen dollar is in die ontwikkeling daarvan belê. Die konseptuele nuwigheid van die betrokke vliegtuig is dat dit ontwerp is om die nuutste tegnologie te toets om die werking van motiefstootkrag te verseker.

Ontwikkel deur Orbital Science

Orbital Science, wat, soos ons hierbo opgemerk het, deelgeneem het aan die skepping van die X-43A-toestel, het ook daarin geslaag om sy eie hipersoniese vliegtuig te skep - X-34.

Sy topspoed is meer as 12 000 km/h. Dit is weliswaar nie tydens praktiese toetse behaal nie - dit was boonop nie moontlik om die aanwyser wat deur die X43-A-vliegtuig gewys word, te bereik nie. Beskou as vliegtuigdie toestel versnel wanneer die Pegasus-vuurpyl, wat op vaste brandstof werk, geaktiveer word. Die X-34 is die eerste keer in 2001 getoets. Die betrokke vliegtuig is aansienlik groter as die toestel van Boeing – sy lengte is 17,78 m, die vlerkspan is 8,85 m. Die maksimum vlieghoogte van die hipersoniese voertuig van Orbical Science is 75 kilometer.

Vliegtuie van Noord-Amerika

Nog 'n bekende hipersoniese vliegtuig is die X-15, vervaardig deur Noord-Amerika. Ontleders verwys na hierdie apparaat as eksperimenteel.

Dit is toegerus met vuurpyl-enjins, wat sommige kenners rede gee om dit nie as 'n vliegtuig te klassifiseer nie. Die teenwoordigheid van vuurpylmotors laat die toestel egter veral toe om suborbitale vlugte te maak. Dus, tydens een van die toetse in hierdie modus, is dit deur vlieëniers getoets. Die doel van die X-15-apparaat is om die besonderhede van hipersoniese vlugte te bestudeer, sekere ontwerpoplossings, nuwe materiale en beheerkenmerke van sulke masjiene in verskeie lae van die atmosfeer te evalueer. Dit is opmerklik dat die konsep van die projek reeds in 1954 goedgekeur is. X-15 vlieg teen 'n spoed van meer as 7 duisend km / h. Sy vlugafstand is meer as 500 km, sy hoogte oorskry 100 km.

Die vinnigste produksievliegtuig

Die hipersoniese voertuie wat ons hierbo bestudeer het, behoort eintlik tot die navorsingskategorie. Dit sal nuttig wees om 'n paar reeksmonsters van vliegtuie te oorweeg wat na aan hipersoniese eienskappe is of (volgens een of ander metodologie) hipersonies is.

Onder sulke masjiene is die Amerikaanse ontwikkeling van die SR-71. Sommige navorsers is nie geneig om hierdie vliegtuig as hipersonies te klassifiseer nie, aangesien sy maksimum spoed ongeveer 3,7 duisend km / h is. Van sy mees noemenswaardige kenmerke is sy opstyggewig, wat 77 ton oorskry. Die lengte van die apparaat is meer as 23 m, die vlerkspan is meer as 13 m.

Een van die vinnigste militêre vliegtuie is die Russiese MiG-25. Die toestel kan spoed van meer as 3, 3 duisend km / h bereik. Die maksimum opstyggewig van die Russiese vliegtuig is 41 ton.

Dus, in die mark van reeksoplossings, naby aan hipersoniese eienskappe, is die Russiese Federasie onder die leiers. Maar wat kan gesê word oor Russiese ontwikkelings in terme van "klassieke" hipersoniese vliegtuie? Is ingenieurs van die Russiese Federasie in staat om 'n oplossing te skep wat mededingend is met masjiene van Boeing en Orbital Scence?

Russiese hipersoniese voertuie

Op die oomblik is die Russiese hipersoniese vliegtuig onder ontwikkeling. Maar sy is nogal aktief. Ons praat van die Yu-71-vliegtuig. Sy eerste toetse, te oordeel aan mediaberigte, is in Februarie 2015 naby Orenburg uitgevoer.

Die vliegtuig sal na verwagting vir militêre doeleindes gebruik word. So sal 'n hipersoniese voertuig in staat wees om, indien nodig, slaanwapens oor aansienlike afstande af te lewer, die gebied te monitor, en ook as 'n element van aanvalslugvaart gebruik word. Sommige navorsers glo dat in 2020-2025. die Strategiese Missielmagte sal sowat 20 vliegtuie ontvanggepaste tipe.

Daar is inligting in die media dat die Russiese hipersoniese vliegtuig wat oorweeg word, op die Sarmat ballistiese missiel geplaas sal word, wat ook in die ontwerpstadium is. Sommige ontleders glo dat die Yu-71-hipersoniese voertuig wat ontwikkel word niks meer as 'n plofkop is wat in die finale vlugsegment van 'n ballistiese missiel sal moet skei, sodat dit, danksy die hoë manoeuvreerbaarheidskenmerk van 'n vliegtuig, dit missiel kan oorkom. verdedigingstelsels.

Projek Ajax

Ajax is een van die mees noemenswaardige projekte wat verband hou met die ontwikkeling van hipersoniese vliegtuie. Kom ons bestudeer dit in meer besonderhede. Hypersoniese vliegtuig "Ajax" - 'n konseptuele ontwikkeling van Sowjet-ingenieurs. In die wetenskaplike gemeenskap het praat daaroor in die 80's begin. Een van die mees noemenswaardige kenmerke is die teenwoordigheid van 'n termiese beskermingstelsel, wat ontwerp is om die saak teen oorverhitting te beskerm. Die ontwikkelaars van die Ajax-apparaat het dus 'n oplossing voorgestel vir een van die "hipersoniese" probleme wat ons hierbo geïdentifiseer het.

Die tradisionele skema van termiese beskerming van vliegtuie behels die plasing van spesiale materiale op die liggaam. Die Ajax-ontwikkelaars het 'n ander konsep voorgestel, waarvolgens dit veronderstel was om nie die toestel teen eksterne verhitting te beskerm nie, maar om hitte in die motor in te laat, terwyl sy energiebron verhoog word. Die belangrikste mededinger van die Sowjet-apparaat was die Aurora-hipersoniese vliegtuig, wat in die Verenigde State geskep is. Maar as gevolg van die feit dat ontwerpers van die USSR die moontlikhede aansienlik uitgebrei hetkonsep, is die nuwe ontwikkeling met die wydste reeks take toevertrou, veral navorsing. Ons kan sê dat Ajax 'n hipersoniese veeldoelige vliegtuig is.

Kom ons kyk noukeuriger na die tegnologiese innovasies wat deur ingenieurs van die USSR voorgestel is.

Dus, die Sowjet-ontwikkelaars van Ajax het voorgestel om die hitte wat gegenereer word as gevolg van die wrywing van die vliegtuigliggaam teen die atmosfeer te gebruik om dit in nuttige energie om te skakel. Tegnies kan dit geïmplementeer word deur bykomende skulpe op die apparaat te plaas. Gevolglik is iets soos 'n tweede gebou gevorm. Sy holte was veronderstel om gevul te word met 'n soort katalisator, byvoorbeeld 'n mengsel van brandbare materiaal en water. Die hitte-isolerende laag gemaak van 'n soliede materiaal in Ajax was veronderstel om vervang te word met 'n vloeibare een, wat, aan die een kant, veronderstel was om die enjin te beskerm, aan die ander kant, sou bydra tot 'n katalitiese reaksie, wat, intussen, kan gepaard gaan met 'n endotermiese effek - die beweging van hitte van die buite liggaamsdele binne. Teoreties kan die verkoeling van die eksterne dele van die apparaat enigiets wees. Oortollige hitte was op sy beurt veronderstel om gebruik te word om die doeltreffendheid van die vliegtuigenjin te verhoog. Terselfdertyd sou hierdie tegnologie dit moontlik maak om vrye waterstofspesies te genereer as gevolg van die reaksie van brandstof.

Op die oomblik is daar geen inligting beskikbaar vir die algemene publiek oor die voortsetting van die ontwikkeling van Ajax nie, maar navorsers beskou dit as baie belowend om Sowjet-konsepte in die praktyk te bring.

Chinese hipersoniese voertuie

MededingerRusland en die VSA in die mark van hipersoniese oplossings is China. Onder die bekendste ontwikkelings van ingenieurs uit China is die WU-14-vliegtuig. Dit is 'n hipersoniese sweeftuig wat op 'n ballistiese missiel gemonteer is.

ICBM lanseer 'n vliegtuig die ruimte in, vanwaar die masjien skerp afduik, wat hipersoniese spoed ontwikkel. Die Chinese apparaat kan op verskeie ICBM's met 'n reikafstand van 2 000 tot 12 000 km gemonteer word. Daar is gevind dat die WU-14 tydens die toetse in staat was om snelhede van meer as 12 duisend km/h te bereik, en sodoende in die vinnigste hipersoniese vliegtuig verander het volgens sommige ontleders.

Terselfdertyd glo baie navorsers dat die Chinese ontwikkeling nie heeltemal wettig is om aan die klas vliegtuie toe te skryf nie. Dus, die weergawe is wydverspreid, waarvolgens die toestel presies as 'n plofkop geklassifiseer moet word. En baie effektief. Wanneer teen 'n merkbare spoed afvlieg, sal selfs die mees moderne missielverdedigingstelsels nie die onderskepping van die ooreenstemmende teiken kan waarborg nie.

Daar kan kennis geneem word dat Rusland en die Verenigde State ook hipersoniese voertuie ontwikkel wat vir militêre doeleindes gebruik word. Terselfdertyd verskil die Russiese konsep, waarvolgens dit veronderstel is om masjiene van die ooreenstemmende tipe te skep, aansienlik, soos blyk uit data in sommige media, van die tegnologiese beginsels wat deur die Amerikaners en die Chinese geïmplementeer is. Dus, ontwikkelaars van die Russiese Federasie konsentreer hul pogings op die gebied van die skep van vliegtuievoertuie toegerus met 'n ramjet-enjin wat van die grond af gelanseer kan word. Rusland beplan samewerking in hierdie rigting met Indië. Hipersoniese toestelle, geskep volgens die Russiese konsep, volgens sommige ontleders, word gekenmerk deur laer koste en 'n wyer omvang.

Terselfdertyd stel die Russiese hipersoniese vliegtuig, wat ons hierbo genoem het (Yu-71), volgens sommige ontleders net dieselfde plasing op ICBM's voor. As hierdie tesis waar blyk te wees, dan sal dit moontlik wees om te sê dat ingenieurs van die Russiese Federasie gelyktydig in twee gewilde konseptuele gebiede werk in die konstruksie van hipersoniese vliegtuie.

CV

Dus, waarskynlik die vinnigste hipersoniese vliegtuig ter wêreld, as ons van vliegtuie praat, ongeag hul klassifikasie, is dit steeds die Chinese WU-14. Alhoewel jy moet verstaan dat werklike inligting oor hom, insluitend dié wat met toetse verband hou, geklassifiseer kan word. Dit is in ooreenstemming met die beginsels van Chinese ontwikkelaars, wat dikwels daarna streef om hul militêre tegnologie tot elke prys geheim te hou. Die spoed van die vinnigste hipersoniese vliegtuig is meer as 12 000 km/h. Dit is besig om die Amerikaanse ontwikkeling van die X-43A “in te haal” – baie kenners beskou dit as die vinnigste. Teoreties kan die X-43A-hipersoniese vliegtuig, sowel as die Chinese WU-14, die ontwikkeling van Orbical Science, ontwerp vir 'n spoed van meer as 12 duisend km/h, inhaal.

Die kenmerke van die Russiese Yu-71-vliegtuie is nog nie aan die algemene publiek bekend nie. Dit is moontlik dat hulle naby die parameters sal weesChinese vliegtuie. Russiese ingenieurs ontwikkel ook 'n hipersoniese vliegtuig wat nie op grond van ICBM's kan opstyg nie, maar onafhanklik.

Huidige projekte van navorsers van Rusland, China en die VSA is op een of ander manier verbind met die militêre sfeer. Hipersoniese vliegtuie, ongeag hul moontlike klassifikasie, word hoofsaaklik beskou as draers van wapens, heel waarskynlik kernkragte. In die werke van navorsers van regoor die wêreld is daar egter tesisse wat "hipersound", soos kerntegnologie, wel vreedsaam kan wees.

Dit gaan oor die ontstaan van bekostigbare en betroubare oplossings wat jou toelaat om massaproduksie van masjiene van die toepaslike tipe te organiseer. Die gebruik van sulke toestelle is moontlik in die wydste reeks takke van ekonomiese ontwikkeling. Die grootste vraag na hipersoniese vliegtuie sal waarskynlik in die ruimte- en navorsingsbedryf gevind word.

Soos die koste van die vervaardiging van tegnologieë vir die ooreenstemmende masjiene goedkoper word, kan vervoerondernemings belangstelling toon om in sulke projekte te belê. Industriële korporasies, verskaffers van verskeie dienste kan "hipersound" as 'n instrument begin oorweeg om die mededingendheid van besigheid te verhoog in terme van die organisering van internasionale kommunikasie.