"Hypersound": isang miracle weapon o isang marketing scam? Isang kawili-wiling panayam noong nakaraang taon tungkol sa hypersonic Ano ang hypersonic na bilis

Honorary General Director at Honorary General Designer ng JSC "MIC NPO Mashinostroyenia", propesor ng Bauman Moscow State Technical University - sa paglikha at pagbuo ng hypersonic sasakyang panghimpapawid

Ang paglikha at pag-unlad ng hypersonic combat aircraft ay isa sa mga pinakamalaking lihim hindi lamang sa Russia, kundi pati na rin sa USA, China at iba pang mga bansa sa mundo. Ang impormasyon tungkol sa kanila ay kabilang sa kategoryang "top secret" - top secret. Sa isang eksklusibong panayam kay Izvestia, ang maalamat na taga-disenyo ng rocket at space technology na si Herbert Efremov, na nagtalaga ng higit sa 30 taon sa paglikha ng hypersonic na teknolohiya, ay nagsabi kung ano ang mga hypersonic na sasakyan at kung ano ang mga paghihirap na kailangang harapin ng isang tao sa pagbuo ng mga ito.

- Herbert Alexandrovich, ngayon ay maraming usapan tungkol sa paglikha ng hypersonic na sasakyang panghimpapawid, ngunit ang karamihan sa impormasyon tungkol sa kanila ay sarado sa pangkalahatang publiko ...

- Magsimula tayo sa katotohanan na ang mga produkto na bumuo ng hypersonic na bilis ay nilikha sa loob ng mahabang panahon. Halimbawa, ang mga ito ay karaniwang mga ulo ng ICBM. Pagpasok sa kapaligiran ng Earth, nagkakaroon sila ng hypersonic na bilis. Ngunit hindi sila makontrol at lumilipad sa isang tiyak na tilapon. At ang kanilang mga pagharang sa pamamagitan ng anti-missile defense (ABM) ay naipakita nang higit sa isang beses.

Bilang isang halimbawa, babanggitin ko ang aming strategic cruise missile na "Meteorite", na minsan ay lumipad sa isang nakatutuwang bilis ng Mach 3 - mga 1000 m / s. Literal na nasa gilid ng hypersound (nagsisimula ang hypersonic na bilis sa Mach 4.5 - Izvestia). Ngunit ang pangunahing gawain ng modernong hypersonic na sasakyang panghimpapawid (GZLA) ay hindi lamang upang mabilis na lumipad sa isang lugar, ngunit upang magsagawa ng isang misyon ng labanan na may mataas na kahusayan sa harap ng malakas na pagsalungat ng kaaway. Halimbawa, ang mga Amerikano ay mayroon lamang Arleigh Burke-class destroyer na may 65 anti-missiles sa dagat. At pagkatapos ay mayroong 22 Ticonderoga-class na anti-missile cruiser, 11 aircraft carrier - bawat isa ay nakabatay sa hanggang sa isang daang sasakyang panghimpapawid na may kakayahang lumikha ng halos hindi malalampasan na missile defense system.

- Sinasabi mo ba na ang bilis lamang ay hindi malulutas ang anuman?

- Sa halos pagsasalita, ang bilis ng hypersonic ay 2 km / s. Upang masakop ang 30 km, kailangan mong lumipad ng 15 segundo. Sa huling seksyon ng trajectory, kapag ang hypersonic na sasakyang panghimpapawid ay lumalapit sa target, ang mga anti-missile at air defense system ng kaaway ay ipapakalat, na makikita ng GZLA. At para makapaghanda sa modernong air defense at missile defense system, kung sila ay i-deploy sa mga posisyon, aabutin ng ilang segundo. Samakatuwid, para sa epektibong paggamit ng labanan ng GZLA, ang isang bilis ay hindi magagawa sa anumang paraan, kung hindi mo natiyak ang electronic invisibility at impermeability para sa air defense / missile defense system sa huling yugto ng paglipad. Dito magkakaroon ng papel ang parehong bilis at ang mga posibilidad ng radio-technical na proteksyon ng apparatus sa pamamagitan ng sarili nitong radio-technical interference stations. Lahat sa complex.

- Sinasabi mo na dapat mayroong higit pa sa bilis - ang produkto ay dapat na nakokontrol upang makamit ang layunin. Sabihin sa amin ang tungkol sa posibilidad ng pagkontrol sa sasakyan sa isang hypersonic stream.

- Lahat ng hypersonic na sasakyan ay lumilipad sa plasma. At ang mga nuclear warhead ay lumilipad sa plasma, at lahat ng bagay na lumampas sa Mach 4, lalo na sa 6. Ang isang ionized na ulap ay nabuo sa paligid nito, at hindi lamang isang stream na may mga vortices: ang mga molekula ay pinaghiwa-hiwalay sa mga sisingilin na particle. Ang ionization ay nakakaapekto sa komunikasyon, ang paghahatid ng mga radio wave. Kinakailangan na ang mga control at navigation system ng GZLA sa mga bilis ng paglipad na ito ay tumagos sa plasma na ito.

Sa "Meteorite" kailangan nating makita ang ibabaw ng mundo sa pamamagitan ng radar. Ang nabigasyon ay ibinigay sa pamamagitan ng paghahambing ng mga larawan ng lokasyon mula sa rocket board sa pamantayan ng video na naka-embed sa system. Imposible kung hindi. Ang "Caliber" at iba pang cruise missiles ay maaaring lumipad tulad nito: Ginawa ko ang reconnaissance ng terrain na may radio altimeter - narito ang isang burol, narito ang isang ilog, narito ang isang lambak. Ngunit posible ito kapag lumilipad sa taas na daan-daang metro. At kapag tumaas ka sa taas na 25 km, hindi mo makikilala ang anumang burol doon gamit ang radio altimeter. Samakatuwid, nakakita kami ng ilang mga lugar sa lupa, kumpara sa kung ano ang naitala sa pamantayan ng video, at tinukoy ang pag-aalis ng rocket sa kaliwa o kanan, pasulong, paatras at kung magkano.

- Sa maraming mga aklat-aralin para sa mga dummies, ang hypersonic na paglipad sa kapaligiran ay inihambing sa pag-slide sa papel na liha dahil sa napakataas na resistensya. Gaano katotoo ang pahayag na ito?

- Medyo hindi tumpak. Sa hypersound, nagsisimula ang lahat ng uri ng magulong daloy, vortex at pagyanig ng apparatus. Ang mga mode ng heat density ay nagbabago depende sa kung ang daloy ay laminar (smooth) sa ibabaw o may mga pagkagambala. Maraming kahirapan. Halimbawa, ang pagkarga ng init ay tumataas nang husto. Kung lumipad ka sa bilis na Mach 3, ang pag-init ng balat ng GZLA ay nasa paligid ng 150 degrees sa atmospera, depende sa altitude. Kung mas mataas ang flight altitude, mas mababa ang pag-init. Ngunit sa parehong oras, kung lumipad ka sa bilis ng dalawang beses na mas mataas, ang pag-init ay magiging mas malaki. Samakatuwid, kailangan mong mag-aplay bagong materyales.

- Ano ang maaaring mabanggit bilang isang halimbawa ng mga naturang materyales?

- Iba't ibang mga materyales sa carbon. Kahit na ang fiberglass ay ginagamit sa mga nuclear warhead, na nakatayo sa intercontinental na "daang bahagi" (UR-100 ballistic missiles na binuo ng NPO Mashinostroyenia). Sa hypersound, ang temperatura ay libu-libong degrees. At ang bakal ay nagtataglay lamang ng 1200 degrees Celsius. Ito ay mga mumo.

Ang mga hypersonic na temperatura ay nagdadala ng tinatawag na "sacrificial layer" (ang coating layer na natupok sa panahon ng paglipad ng sasakyang panghimpapawid - Izvestia). Samakatuwid, ang shell ng mga nuclear warhead ay idinisenyo sa paraang ang karamihan sa mga ito ay "kakainin" ng hypersound, at ang panloob na pagpuno ay mananatiling buo. Ngunit ang GZLA ay hindi maaaring magkaroon ng "sacrificial layer". Kung ikaw ay lumilipad sa isang kinokontrol na aparato, dapat mong panatilihin ang isang aerodynamic na hugis. Imposibleng "mapurol" ang produkto upang masunog ang daliri ng paa at mga gilid ng mga pakpak, atbp. Ito pala, ay ginawa sa American Shuttles at sa aming Buran. Doon, ginamit ang mga materyales ng grapayt bilang thermal protection.

- Nagsusulat ba sila ng tama sa popular na panitikan sa agham na ito ay tiyak para sa isang hypersonic atmospheric apparatus na ang istraktura ay dapat na bilang isang solong monolitik solid?

- Hindi kinakailangan. Maaari silang binubuo ng mga compartment at iba't ibang elemento.

- Iyon ay, ito ay posible klasikong pamamaraan ang istraktura ng rocket?

- Syempre. Pumili ng mga materyales, mag-order ng mga bagong development, kung kinakailangan, suriin ang mga ito, gawin ang mga ito sa mga stand, sa paglipad, itama ang mga ito kung may mali. Kailangan mo rin itong sukatin gamit ang daan-daang telemetry sensor na hindi kapani-paniwalang kumplikado.

- Aling makina ang mas mahusay - solid propellant o likido para sa isang hypersonic na sasakyan?

- Ang solidong gasolina ay karaniwang hindi angkop dito, dahil maaari itong mapabilis, ngunit imposibleng lumipad kasama nito nang mahabang panahon. Ang mga naturang makina ay ginagamit para sa mga ballistic missiles tulad ng Bulava at Topol. Sa kaso ng GZLA, hindi ito katanggap-tanggap. Sa aming Yakhont missile (isang anti-ship cruise missile, bahagi ng Bastion complex - Izvestia), mayroon lamang solid-propellant launching accelerator. Pagkatapos ay lumipad siya sa isang likidong ramjet engine.

May mga pagtatangka na gumawa ng ramjet engine na may panloob na nilalaman solid fuel, na pinahiran sa ibabaw ng silid ng pagkasunog. Ngunit hindi rin ito sapat para sa mahabang hanay.

Para sa likidong gasolina, maaari mong gawing mas maliit ang tangke, ng anumang hugis. Ang isa sa mga "Meteorite" ay lumipad na may mga tangke sa mga pakpak nito. Nasubok ito dahil kailangan nating makamit ang saklaw na 4-4.5 thousand km. At lumipad siya sa isang jet engine na pinapagana ng likidong gasolina.

- Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng air-jet engine at liquid-propellant jet engine?

- Ang isang likidong propellant jet engine ay naglalaman ng oxidizer at gasolina sa magkahiwalay na mga tangke, na pinaghalo sa silid ng pagkasunog. Ang jet engine ay pinapagana ng isang gasolina: kerosene, decilin o bicillin. Oxidizing agent - papasok na air oxygen. Ang Bitsilin (isang gasolina na nakuha mula sa vacuum gas oil gamit ang mga proseso ng hydrogenation - Izvestia) ay binuo ng aming order para sa Meteorit. Ang likidong gasolina na ito ay may napakataas na density, na nagbibigay-daan para sa isang mas maliit na tangke.

- May mga litrato ng hypersonic na sasakyang panghimpapawid na may jet engine. Lahat sila ay may isang kawili-wiling hugis: hindi naka-streamline, ngunit sa halip angular at parisukat. Bakit?

- Marahil ay pinag-uusapan mo ang tungkol sa X-90, o, tulad ng tawag sa Kanluran, AS-X-21 Koala (ang unang eksperimentong Sobyet na GZLA. - Izvestia). Well, oo, ito ay isang clumsy bear. Sa harap ay ang tinatawag na "boards", "wedges" (mga elemento ng istruktura na may matalim na sulok, mga ledge. - "Izvestia"). Lahat upang gawin ang daloy ng hangin na pumapasok sa makina na katanggap-tanggap para sa pagkasunog at normal na pagkasunog ng gasolina. Upang gawin ito, lumikha kami ng tinatawag na shock waves (isang matalim na pagtaas sa presyon, density, temperatura ng gas at isang pagbawas sa bilis nito kapag ang isang supersonic na daloy ay nakakatugon sa anumang balakid. - Izvestia). Ang mga pagtalon ay nabuo lamang sa "mga board" at "mga wedge" - ang mga istrukturang elemento na nagpapalamig sa bilis ng hangin.

Sa daan patungo sa makina, maaaring may pangalawang pagkabigla, pangatlo. Ang buong nuance ay ang hangin ay hindi dapat pumasok sa combustion chamber sa parehong bilis ng HZLA. Dapat itong bawasan nang walang kabiguan. At napaka kahit na. Ito ay kanais-nais na maabot ang mga subsonic na halaga, kung saan ang lahat ay nagawa, nasuri at nasubok. Ngunit ito mismo ang problema na sinusubukang lutasin ng mga tagalikha ng GZLA at hindi nalutas sa loob ng 65 taon.

Sa sandaling tumalon ka sa Mach 4.5, sa napakabilis na paggalaw, ang mga particle ng hangin ay dumulas sa mga makina nang napakabilis. At kailangan mong "pagsama-samahin" ang atomized fuel at ang oxidizing agent - atmospheric oxygen. Ang pakikipag-ugnayan na ito ay dapat na may mataas na kahusayan ng pagkasunog ng gasolina. Ang pakikipag-ugnayan ay hindi dapat maabala ng ilang mga panginginig ng boses, isang dagdag na hininga sa loob. Wala pang nakakaalam kung paano ito gagawin.

- Posible bang lumikha ng isang GZLA para sa mga pangangailangan ng sibilyan, para sa transportasyon ng mga pasahero at kargamento?

- Marahil. Isang eroplanong ginawa ng mga Pranses kasama ng mga British ang ipinakita sa isa sa mga palabas sa hangin sa Paris. Itinaas ito ng turbojet sa taas, at pagkatapos ay bumibilis ang sasakyan sa halos Mach 2. Pagkatapos ay ang direktang daloy ng hangin mga jet engine, na nagdadala ng sasakyang panghimpapawid sa bilis na Mach 3.5 o 4. At pagkatapos ay lumilipad siya sa taas na 30 kilometro sa isang lugar mula New York hanggang Japan. Bago mag-landing, naka-on ang reverse mode: bumaba ang kotse, lumipat sa turbojet engine, tulad ng isang normal na eroplano, pumapasok sa kapaligiran at lumapag. Ang hydrogen ay itinuturing na isang gasolina bilang ang pinaka-mataas na calorie na sangkap.

- Sa kasalukuyan, ang pinaka-aktibong pag-unlad ng hypersonic na sasakyang panghimpapawid ay isinasagawa ng Russia at ng Estados Unidos. Maa-assess mo ba ang tagumpay ng ating mga kalaban?

- Tulad ng para sa mga pagtatasa, masasabi ko - hayaan ang mga lalaki na magtrabaho. Sa loob ng 65 taon, wala talaga silang nagawa. Sa bilis mula sa Mach 4.5 hanggang Mach 6, wala ni isang GZLA na aktwal na ginawa.

Tinatanong ako tungkol sa pagsubok ng bagong Avangard missile na may "hypersonic" na mga warhead (tinatawag na bilis ng paglipad sa atmospera Mach 20-27, iyon ay, ang bilis ng tunog).

Sa totoo lang, walang sapat na impormasyon para sa isang seryosong komento, at ang isa na lubos na kasalungat. Pero may masasabi.

Magsisimula ako sa kahulugan ng "hypersonic". Sa aviation, ang hypersonic na bilis ay itinuturing na bilis ng 5-6 (siyempre, at higit pa) na bilis ng tunog para sa isang partikular na altitude. Bakit para dito? Dahil ang bilis ng tunog sa hangin ay nakasalalay sa presyon nito, at ang presyon ay bumaba sa taas. Alinsunod dito, ang bilis ng tunog ay naiiba sa iba't ibang mga altitude (kung interesado ka, i-google ang pamantayan ng ISA - ang internasyonal na pamantayang kapaligiran).

Sa pangkalahatang kaso, ang anumang sasakyan na lumilipad sa atmospera na may bilis na lampas sa M> 5 ... 6 ay nagtataglay ng hypersonic na bilis.
Halimbawa, ang pagbaba ng sasakyan ng Soyuz spacecraft, kapag bumalik mula sa kalawakan, ay pumapasok sa atmospera sa unang cosmic velocity (humigit-kumulang M = 23 ... 24), at anumang sasakyang paglulunsad, simula sa ibabaw ng lupa at bumibilis hanggang sa una. bilis ng kosmiko, mula sa ilang punto ay lumilipad sa bilis na hypersonic (hanggang sa umalis ito sa kapaligiran). Ngunit - pansin! Imposibleng tawagan silang hypersonic aircraft! At dito na magsisimula ang pagdaraya, na naririnig natin mula sa mga opisyal na mapagkukunan habang ipinagyayabang ang ating bagong sandata: una sa "Dagger", ngayon ay sa "Vanguard". Dahil hindi lahat ng sasakyang lumilipad sa bilis na hypersonic ay isang "hypersonic aircraft". Halimbawa, ang mga ballistic missile warhead na lumilipad mula noong kalagitnaan ng huling siglo at pumapasok sa atmospera sa hypersonic sound ay hindi hypersonic aircraft (HVA).

Sa aviation, mayroong isang malinaw na kahulugan ng GLA - ito ay isang sasakyang panghimpapawid na para sa ilang oras ay gumaganap ng isang STEADY hypersonic flight sa kapaligiran. Ang steady-state ay kapag ang thrust force ng engine ay nagbabayad para sa air resistance (constancy ng hypersonic speed ay sinisiguro), at ang gravity ay nabayaran ng aerodynamic lift (constancy of flight altitude). Sa kasong ito, ang pagmamaniobra (pagbabago ng direksyon ng paglipad) ay maaaring ibigay sa pamamagitan ng pagpapalihis sa mga aerodynamic na ibabaw (rudders) o sa pamamagitan ng pagpapalit ng engine thrust vector.

Ang makina ay maaaring rocket (likido o solidong propellant) o air-jet (halimbawa, hypersonic ramjet).

Gumagana ang rocket engine sa napakaikling panahon, sinusukat sa mga segundo (sampu). Samakatuwid, ang aparato na may isang rocket engine ay unang nakakakuha ng bilis, at pagkatapos, pagkatapos na maubos ang gasolina at patayin ang makina, lumilipad ito sa pamamagitan ng pagkawalang-kilos, na pinabagal ng paglaban ng paparating na daloy ng hangin. Iyon ang dahilan kung bakit ang rocket, na lumilipad sa supersonic na bilis sa bahagi ng oras, AY HINDI isang hypersonic na sasakyang panghimpapawid. Alinsunod dito, ang Dagger ay isang air-launched Iskander aeroballistic missile, ngunit hindi isang hypersonic na sasakyang panghimpapawid. Tulad ng parehong "Satanas" o "Iskander".

Ang isang itinatag na hypersonic na paglipad ay maaari lamang ibigay ng isang hypersonic jet engine (scramjet engine), na kanais-nais na naiiba sa isang rocket engine na kung para dito ang gasolina (gasolina at oxidizer) ay naka-imbak sa sasakyang panghimpapawid at sinunog sa sampu-sampung segundo, kung gayon isang hypersonic na sasakyan na may scramjet engine na nakasakay lamang sa gasolina, at ang oxidizing agent (oxygen) ay kinuha mula sa nakapaligid na kapaligiran. Ito ang nagbibigay ng mga order ng magnitude na mas mataas na kahusayan (ekonomiya) ng scramjet engine, at ang oras ng operasyon nito ay sampu-sampung minuto o higit pa.

Bilang pagbubuod, ang hypersonic na sasakyang panghimpapawid ay isang sasakyan na may hypersonic na CRUISING na bilis, na nagsasagawa ng STEADY flight sa hypersonic na bilis, kadalasan dahil sa hypersonic jet engine. At mula sa magagamit na impormasyon, hindi ang Avangard o ang mga gliding warhead nito ay hypersonic na sasakyang panghimpapawid, ngunit nagmamaniobra lamang sa mga warhead na may tumaas na segment ng paglipad sa atmospera. At tila - lumilipad sa pamamagitan ng pagkawalang-galaw. Ipaalala ko sa iyo na ang mga unang paglulunsad ng mga prototype ng naturang mga warhead ay isinagawa sa USSR noong 1960s (halimbawa, ang mga "rocket plane" ni Vladimir Chelomey's MP-1).

Tulad ng para sa aktwal na paglikha ng mga tunay na hypersonic na sasakyang panghimpapawid na may mga scramjet engine, ito ay isang napaka-komplikadong gawain sa engineering at teknikal, ang solusyon kung saan ay hindi kahit na malapit sa Avangard. At kung gaano kalaki ang modernong Russia ay "matigas" sa pangkalahatan ay isang baaaal na tanong ... Ang mga Amerikano ay nabigo pa rin na gawin ito, at kami ay labis na nabalisa mula sa kanila sa bagay na ito, bagaman sa USSR mayroong magagandang pag-unlad sa balangkas ng ang "Malamig" na tema.

Bakit "Malamig"? Dahil ang gasolina para sa hypersonic na sasakyang panghimpapawid ay maaari lamang maging likidong hydrogen o tunaw na gas, ang kapasidad ng init na tumutulong na palamig ang sasakyan at ang hypersonic na makina sa paglipad.
May dalawa pang punto na nangangailangan ng paglilinaw, batay sa mga komento sa paglulunsad ng Avangard.

Ang una ay ang temperatura ng frontal ("windward") na bahagi ng warhead sa 2000 degrees. C sa isang temperatura sa harap ng shock wave na 20,000 degrees ay medyo makatotohanan. Sapat na alalahanin na ang "carbon-carbon" na medyas sa "Buran" ay nakatiis sa mga temperatura hanggang 1750 degrees, at mula noon ay lumitaw ang mga bagong materyales (kung interesado ka, tingnan dito http://www.buran.ru/htm /tersaf4.htm, sa ibaba ng larawan para sa "Burana" plate thermal protection ay ibinibigay sa post).

Ang pangalawa ay ang bilis ng paglipad M = 27. Marami ang nakapansin na ang bilis na ito ay mas mataas kaysa sa unang cosmic, i.e. at ang aming Buran, at ang mga American shuttle, at iba't ibang mga sasakyang papababa, tulad ng lahat ng ballistic missile warhead, ay pumapasok sa atmospera sa mas mababang bilis. Halimbawa, para sa Buran, nagsimula ang pagkalkula ng landing trajectory sa taas na 152,500 metro (ang "opisyal na hangganan" ng espasyo ay 100 km) - sa sandaling iyon ay may bilis itong 7578 metro bawat segundo, na katumbas ng Mach 22.82. Ang barko ay nahuhulog, i.e. pinabilis, kaya ang maximum na numero ng Mach = 27.92 ay naabot sa taas na 93-90 km. Space pa, halos walang atmosphere. Halimbawa, ang high-speed na ulo (dynamic na presyon ng paparating na daloy) sa taas na ito sa ipinahiwatig na bilis na 7.5 km / s ay lamang ... 10 kg bawat parisukat (!) Meter. Sa ganitong mga kondisyon, tanging isang ganap na tulala ang maaaring magsalita ng isang "hypersonic" na paglipad sa taas na 90 km. Well, o isang humanitarian. Buweno, sa mga tuntunin ng temperatura, ang lahat ay napapansin na - mula sa paunang 27 degrees Celsius sa orbit hanggang sa isang altitude na 90 km, ang temperatura ay namamahala na tumaas sa 1200 degrees.

Gayunpaman, kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa maximum na pag-init (ang pinagsama-samang epekto ay mahalaga dito, at ang bilis ng ulo ay lumalaki nang mas mabilis kaysa sa rate ng pagbaba ng bilis), kung gayon ang maximum na 1656 degrees C ay naabot sa isang altitude na 77800 metro (isang bilis na 7582). m / s, o M = 26.69), at pinapanatili hanggang sa taas na 69400 metro (bilis 6277 m / s, o M = 21.05). Tulad ng nakikita mo, ang mga nabanggit na bilis M = 27 ay medyo totoo, ngunit ang isang tuluy-tuloy na paglipad sa mode na ito ay hindi maiisip sa mga modernong teknolohiya. Ang naririnig lang natin ngayon ay mga amateur na kumukuha ng mga numero sa labas ng konteksto.

Buweno, tungkol sa "regalo para sa Bagong Taon" - ibalik muna ang iyong pensiyon, balabol ...

PS: ano pa ang maidadagdag ko. Sa gitna ng "zero" na mga taon, lumitaw ang isang lubhang kawili-wili at nangungunang lihim na paksa (para sa mga tense na karampatang kasama, maaari akong magbigay ng isang link sa nag-iisang bukas na publikasyon sa journal na "Aviation Engineering and Technologies" NPO "Molniya") - ang tinatawag na "transatmospheric na sasakyang panghimpapawid." sa kapaligiran sa CRUISING bilis ITAAS ang unang cosmic bilis Ngunit dito, tila, ay ganap na hindi ang kaso ...

PPS: at ang huli (para maging tumpak) - bilang isang kahulugan para sa "hypersonic aircraft" ginamit ko ang kahulugan ng terminong "hypersonic aircraft"

Pagtaas sa mga temperatura ng pagpapatakbo ng mga materyales na lumalaban sa init

Na tinukoy bilang mga sumusunod: kung saan ang u ay ang bilis ng daloy o katawan, ay ang bilis ng tunog sa daluyan. Ang bilis ng tunog ay tinukoy bilang, kung saan ang adiabatic exponent ng medium (para sa isang perpektong n-atomic gas, ang molekula kung saan ay may mga antas ng kalayaan, ito ay katumbas). Narito ang kabuuang bilang ng mga antas ng kalayaan ng molekula. Bukod dito, ang bilang ng mga translational degree ng kalayaan. Para sa isang linear na molekula, ang bilang ng mga rotational degrees ng kalayaan, ang bilang ng mga vibrational degrees ng kalayaan (kung mayroon man). Para sa lahat ng iba pang mga molekula,.

Kapag gumagalaw sa isang medium na may supersonic na bilis, ang katawan ay kinakailangang lumikha ng isang sound wave sa likod nito. Sa pare-parehong rectilinear na paggalaw, ang harap ng sound wave ay may korteng kono, na ang tuktok nito ay nasa gumagalaw na katawan. Ang paglabas ng sound wave ay nagdudulot ng karagdagang pagkawala ng enerhiya ng gumagalaw na katawan (bilang karagdagan sa pagkawala ng enerhiya dahil sa friction at iba pang pwersa).

Ang mga katulad na epekto ng paglabas ng alon sa pamamagitan ng mga gumagalaw na katawan ay katangian ng lahat ng pisikal na phenomena ng kalikasan ng alon, halimbawa: Cherenkov radiation, isang alon na nilikha ng mga barko sa ibabaw ng tubig.

Pag-uuri ng mga bilis sa atmospera

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon sa atmospera, ang bilis ng tunog ay humigit-kumulang 331 / sec. Higit pa mataas na bilis minsan ay ipinapahayag sa mga numerong Mach at tumutugma sa mga supersonic na bilis, na ang mga hypersonic na bilis ay bahagi ng hanay na ito. Tinutukoy ng NASA ang "mabilis" na hypersound sa hanay ng bilis na 10-25 M, kung saan ang itaas na limitasyon ay tumutugma sa unang cosmic velocity. Ang mga mas mataas na bilis ay itinuturing na hindi hypersonic na bilis, ngunit " rate ng pagbabalik» sasakyang pangkalawakan sa lupa.

Paghahambing ng mode

Mode	Mga numero ng Mach	km /	/ sec	Pangkalahatang katangian ng device
Subsound	<1.0	<1230	<340	Kadalasan, isang sasakyang panghimpapawid na may propeller o may Teatro, tuwid o sloping na mga pakpak.
Trans sound (Ingles) Ruso	0.8-1.2	980-1470	270-400	Air intakes at bahagyang swept wings, air compressibility ay nagiging kapansin-pansin.
Supersonic	1.0-5.0	1230-6150	340-1710	Mas matalim na gilid ng mga eroplano, all-turning tail unit.
Hypersound	5.0-10.0	6150-12300	1710-3415	Pinalamig na katawan ng nikel-titanium, maliliit na fender. (X-43)
Mabilis na hypersound	10.0-25.0	12300-30740	3415-8465	Silicon tile para sa thermal protection, na sumusuporta sa katawan ng apparatus sa halip na mga pakpak.
"Rate ng pagbabalik"	>25.0	>30740	>8465	Ablative heat shield, walang pakpak, hugis kapsula.

Mga Supersonic na Bagay

Ang mga sasakyang pangkalawakan at ang kanilang mga carrier, pati na ang karamihan sa mga modernong manlalaban, ay pinabilis sa supersonic na bilis. Ang ilang mga supersonic na sasakyang panghimpapawid ay binuo din - Tu-144, Concorde, Aerion. Ang bilis ng bala ng karamihan sa mga modernong baril ay mas malaki kaysa sa M1.

Tingnan din

Mga Tala (i-edit)

Wikimedia Foundation. 2010.

• Boltahe ng kuryente
• Numero ng mach

Tingnan kung ano ang "Supersonic speed" sa iba pang mga diksyunaryo:

SUPERSONIC NA BILIS- ang bilis ng paggalaw ng isang medium o isang katawan sa isang medium na lumalampas sa bilis ng tunog sa isang naibigay na medium. Pisikal na encyclopedic na diksyunaryo. M .: Ensiklopedya ng Sobyet. Punong Patnugot A.M. Prokhorov. 1983 ... Pisikal na encyclopedia

SUPERSONIC NA BILIS- SUPERSONIC SPEED, ang bilis na lumalampas sa lokal na bilis ng tunog. Sa tuyong hangin sa temperatura na 0 ° C, ang bilis na ito ay 330 m / s o 1188 km / h. Ang halaga nito ay karaniwang ipinahayag ng MAXA na numero, na siyang ratio ng bilis ... ... Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo

Supersonic na bilis- 1) gas velocity V na lumalampas sa lokal na bilis ng tunog a: V> a (M> 1, M Mach number). 2) S. p. bilis ng paglipad ng isang sasakyang panghimpapawid na lumalampas sa bilis ng tunog sa isang hindi nababagabag na daloy (kadalasan para sa isang paglipad mula sa isang semiconductor, naiintindihan ng isang tao ang paglipad sa isang bilis, ... ... Encyclopedia ng teknolohiya

Supersonic na bilis- ang bilis ng paggalaw ng katawan (daloy ng gas), na lumampas sa bilis ng pagpapalaganap ng tunog sa ilalim ng magkaparehong mga kondisyon. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga halaga ng numero ng Mach (M); ay may mga halagang M mula 1 hanggang 5. Bilis na lumampas sa bilis ng tunog nang higit sa 5 beses ... ... Marine dictionary

SUPERSONIC NA BILIS- ang bilis ng paggalaw ng katawan (daloy ng gas) na lumalampas sa bilis ng pagpapalaganap ng tunog sa ilalim ng magkaparehong mga kondisyon (ang bilis ng tunog sa hangin sa 0 ° С ay katumbas ng 331 m / s). Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng numero ng Mach M (), na may mga halaga mula 1 hanggang 5. Bilis na lampas sa M ... ... Malaking Polytechnic Encyclopedia

supersonic na bilis- Gas velocity na lampas sa lokal na bilis ng tunog,. [GOST 23281 78] Mga paksa ng aerodynamics ng sasakyang panghimpapawid Pag-generalize ng mga tuntunin ng mga katangian ng daloy ng gas EN supersonic velocity ... Patnubay ng teknikal na tagasalin

supersonic na bilis- viršgarsinis greitis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Skraidymo aparato greitis, viršijantis garso greitį terpėje arba aplinkoje, kurioje jis juda. atitikmenys: angl. hypersonic na bilis; supersonic velocity vok. ... ... Penkiakalbis aiškinamasi metrologijos terminų žodynas

supersonic na bilis- viršgarsinis greitis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. hypersonic na bilis; supersonic velocity vok. Überschallgeschwindigkeit, f; Ultraschallgeschwindigkeit, f rus. supersonic na bilis, f pranc. vitesse hypersonique, f ... Fizikos terminų žodynas

supersonic na bilis- viršgarsinis greitis statusas T sritis apsauga nuo naikinimo priemonių apibrėžtis Greitis, viršijantis garso greitį. atitikmenys: angl. supersonic na bilis; bilis rus. supersonic na bilis... Apsaugos nuo naikinimo priemonių enciklopedinis žodynas

Fav

Nagkaroon ng isang ordinaryong ballistic missile, ngunit ngayon ito ay isang "hypersonic" missile. Ito ba ay lilipad nang mas mahusay, mas malayo at mas mabilis? At sa pangkalahatan - gaano mas mapanganib ang isang "hypersonic" na sandata kaysa sa isang maginoo? Sasabihin namin sa iyo ang lahat tungkol sa mga bagong pag-unlad at sa parehong oras ay magtuturo sa iyo kung paano makilala ang "supersonic" mula sa "hypersound" sa pamamagitan ng tainga.

Nagbibigay ka ba ng "hypersound" - o hindi?

Ano ang hypersound? Upang magsimula, magpasya tayo: tama na sabihin ang "hypersonic speed". Ang problema ay ang salitang "hypersound" ay nagpapahiwatig din ng mga nababanat na alon, tulad ng tunog at ultrasonic. Ngunit ang ibig naming sabihin ay aerodynamics at, upang hindi malito sa mga tuntunin, sasabihin namin ang "hypersonic speed".

Sa aerodynamics, ang "hypersonic speed" ay makabuluhang lumampas sa bilis ng tunog - sa pamamagitan ng pagkakatulad sa supersonic, ngunit mas mabilis pa.

Sa isang lugar mula sa ikapitong dekada ng huling siglo, ang sumusunod na gradasyon ay naitatag: hanggang sa isang Mach - subsonic na bilis, mula isa hanggang limang Machs - supersonic, higit sa limang Machs - hypersonic.

Numero ng mach(M) sa aming konteksto ay pinakamadaling tukuyin bilang ratio ng bilis ng isang katawan sa bilis ng tunog sa kapaligiran... Kapag ang bilis ng sasakyang panghimpapawid ay umabot sa M = 1, nangangahulugan ito na ang bilis nito ay katumbas ng bilis ng tunog.

Ang mga Aleman ang unang nakarating sa hypersonic na bilis sa pamamagitan ng V-2 rocket noong ika-40 ng huling siglo. Ang kanilang "armas ng paghihiganti" ay nakabuo ng bilis na 5760 kilometro bawat oras, na higit sa limang numero ng Mach (M 5) sa taas na mahigit 10,000 metro.

"V-2"

"Kung gayon, ano ang asin?" - magtatanong ang matulungin na mambabasa. Dahil ang hypersound ay naabot noong dekada kwarenta, at lahat ng ballistic missiles ay umabot dito - nasaan ang interes at pagbabago? Ang problema ay ang mga missiles, kahit na bumuo sila ng hypersonic speed, lumilipad sa sandaling ito kasama ang isang ballistic trajectory, ay hindi aktibong nagmamaniobra at sa pangkalahatan ay subukang huwag gumalaw muli ... ito ay puno ng sakuna.

Ngunit ang paglikha ng isang cruise missile o sasakyang panghimpapawid na may kakayahang gumalaw sa hypersonic na bilis at pagmamaniobra ay naging isang seryosong gawain, ang solusyon kung saan ay nakikipagpunyagi pa rin sa mga taga-disenyo at mga inhinyero.

Hypersonic na sasakyang panghimpapawid

Magsimula tayo sa pagiging kontrolado at ang paglikha ng isang manned aircraft na may kakayahang gumalaw sa hypersonic na bilis, pagpepreno at landing.

Ang mga Amerikano ang unang nakamit ito, na nilikha ang X-15 rocket plane noong 1959. Ang mismong salitang rocket plane ay malinaw na nagpapahiwatig na ang pinag-uusapan natin ay isang rocket na may mga pakpak. Sa katunayan, ang X-15 ay isang malalim na reworking ng mga ideya at blueprint ng mga German rocket launcher noong 1940s. Maraming mga parameter ang halos kapareho sa V-2 rocket. Ngunit ang mga Amerikano ay may piloto sa loob, at hindi isang banal na warhead.

X-15 sa ilalim ng pakpak ng B-52

Ang X-15 ay inilunsad mula sa ilalim ng pakpak ng isang B-52 strategic bomber sa taas na humigit-kumulang 15 kilometro, pagkatapos ay inilunsad makina ng rocket, na itinaas ang rocket plane sa isang praktikal na kisame, na sinundan ng ballistic descent, braking at landing sa airfield. Sa kabuuan, wala pang dalawang daang flight ang naganap.

Kaya ang hypersonic na bilis ay nasakop sa sangkatauhan halos animnapung taon na ang nakalilipas.

Hypersonic na makina

Kapag pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga modernong hypersonic na sasakyan sa kasalukuyang panahon, ang ibig nating sabihin ay sasakyang panghimpapawid na nilagyan ng hypersonic ramjet engine.

Ang lahat ay simple dito. Mayroong isang klasikong liquid-propellant rocket engine, kung saan ang gasolina at oxidizer ay "dinadala kasama nila" sa dalawang magkaibang tangke. Ang sasakyang panghimpapawid ay maaaring maabot ang hypersonic na bilis, ngunit sayang, ito ay mahal, kumplikado at VERY uneconomic. Ang mga modernong sasakyang panghimpapawid ay pinapagana ng mga turbojet engine. Gumagamit sila ng atmospheric air bilang isang oxidizing agent sa proseso ng pagkasunog, dahil sa kung saan sila ay mas magaan at mas matipid (kumpara sa isang rocket engine, siyempre). Sa kasamaang palad, ang mga motor na ito ay nawawalan ng kahusayan sa mga bilis na higit sa M 3.

J58 turbojet engine sa afterburner, nakikita ang Mach Rings

Upang makamit ang pinakamataas na supersonic na bilis, ginagamit ang isang ramjet engine. Wala itong turbine, at hindi ito epektibo sa mababang bilis ng paglipad, ngunit maaari itong maabot ang mataas na pinakamataas na bilis. Ngunit kahit na sa tulong nito, hindi makatotohanang maabot ang bilis ng hypersonic. Ang sikat na Lockheed SR-71 ay may ganoong pamamaraan: isang turbojet engine na may kakayahang gumana bilang isang ramjet sa mataas na bilis, gayunpaman, nakamit din nito pinakamataas na bilis mga 3.4 Mach na numero lamang.

Para sa malayuan at matipid na mga flight sa atmospera sa bilis na hypersonic, isang hypersonic ramjet engine ang nilikha. Gumagamit din ito ng ambient air bilang isang oxidizing agent. Sa kasong ito, ang hangin na pumapasok sa air intake ay pinababa ng bilis sa supersonic na bilis, nakikilahok sa proseso ng pagkasunog ng gasolina at paglabas sa pamamagitan ng nozzle, na lumilikha ng jet thrust.

Problema sa hypersound

Maayos ang lahat, maliban sa isang bagay: gumagana ang naturang makina sa bilis na higit sa anim o walong numero ng Mach. Sa mas mababang bilis, hindi ito magsisimula, o ang makina ay sasabog. Makikilala mo ito sa pamamagitan ng air intake, na mas mukhang isang naka-istilong handheld vacuum cleaner.

Sa kasalukuyan, ang pangunahing problema para sa mga designer ay upang tulay ang agwat sa pagitan ng maximum na bilis ng isang ramjet engine at ang pinakamababang bilis ng isang hypersonic engine.

Mayroong iba't ibang mga pag-unlad, kabilang ang pag-install ng isang ikatlong "intermediate" na makina, na maaaring magbigay ng kinakailangang acceleration sa panahon ng "break". Gayunpaman, habang ang pangkalahatang publiko ay sinasabi lamang tungkol sa mga pagsubok ng naturang mga makina.

Noong 1950s-60s, may mga proyekto ng nuclear ramjet engine na nangako rin na makakamit ang mga bilis sa rehiyon ng M 3 - M 4. Ang pinakasikat na proyekto ng Pluto engine para sa isang supersonic cruise missile ng walang limitasyong saklaw na SLAM.

Anti-ship missile na "Zircon"

Sa ngayon, ang pinakasikat na hypersonic development ng Russia ay ang Zircon anti-ship missile. Walang eksaktong data, ngunit malamang, mayroon itong hybrid planta ng kuryente- isang rocket engine na nagpapatakbo ng rocket sa bilis ng isang hypersonic na makina; - at isang GPRVD (hypersonic ramjet engine) na nagpapatakbo sa halos lahat ng oras ng paglipad ng rocket. Ang bersyon na ito ay sinusuportahan ng lokasyon nito sa minahan. Ito ay dapat na gamitin

Sa katunayan, sa kabila ng mga ulat ng matagumpay na mga pagsubok, ang missile ng Russia ay hindi ipinakita sa pangkalahatang publiko. Kadalasan, ang isang larawan ng American development ng Boeing X-51 (oo, ang parehong vacuum cleaner ng kotse) ay ginamit upang ilarawan ito.

Pagbubuod

Ang anti-ship missile na "Dagger", na nilikha batay sa "Iskander" missile, ay walang kahulugan na tawaging hypersonic. Oo, sa panahon ng paglipad, umabot ito sa bilis na higit sa limang numero ng Mach, ngunit sa parehong oras ay lumilipad ito sa isang aeroballistic na tilapon. Wala ring saysay na pag-usapan ang tungkol sa bilis ng hypersonic kapag inilalarawan ang Sarmat strategic missile system. Tulad ng karamihan sa mga ballistic missiles, nagkakaroon ito ng hypersonic speed - at ayos lang.

Ngunit ang kagamitan sa labanan - ang pagpaplano ng yunit ng labanan na "Avangard" - ito mismo ang maaari nating pag-usapan bilang isang halimbawa ng mga modernong teknolohiyang hypersonic. Matapos humiwalay sa isang ballistic missile, maaari itong gumalaw sa mga siksik na layer ng atmospera sa bilis na hypersonic na higit sa Mach 20, habang nagsasagawa ng malalim na pagmamaniobra.

Ganyan ang mga panahon ngayon: upang maituring na isang modernong hypersonic na armas, ang isa ay dapat na aktibong maniobra pagkatapos maabot ang hypersonic na bilis, o magdala ng hypersonic ramjet rocket engine. Kung hindi, pasensya na ... wala ka sa uso, lumipat ka at gumawa ng paraan para sa mga kabataan at promising.

Hypersonic na bilis – ito ay isang flight kasama bilis mula sa APAT na Bilis ng Tunog at iba pa. Among abyasyon kadalasang ginagamit ng mga espesyalista ang pangalan na hindi "bilis ng tunog", a "Mach." Nagmula ang pangalang ito apelyido ng Austrian siyentipiko pisiko na si Ernst Mach ( Ernst Mach ), na nagsaliksik aerodynamic mga prosesong kasama supersonic paggalaw ng mga katawan. kaya, 1Max - ito ay ISANG bilis ng tunog. Kanya-kanya bilis ng hypersonic - ito ay Mach APAT at iba pa. V 1987-m taon ika-7 ng Disyembre v Washington Mga namumuno sa estado ang USSR at USA, Mikhail Gorbachev at Ronald Reagan pinirmahan kontrata sa pagpuksa nuklear mga misil karaniwan saklaw "Pioneer" at "Pershing-2". Bilang resulta ng kaganapang ito, huminto pag-unlad Madiskarteng pakpak ng Sobyet mga rocket "X-90", na nagmamay ari bilis ng hypersonic paglipad. Mga tagalikha ng rocket X-90 nakatanggap ng pahintulot na magsagawa lamang ISANG pagsubok paglipad. Ito matagumpay ang pagsubok ay maaaring humantong sa isang engrande muling kagamitan ng Soviet Air Force sasakyang panghimpapawid na may bilis ng hypersonic flight na maaaring magbigay kataasan v ang USSR hangin.

V 1943 taon Amerikano airline « kampana» nagsimulang lumikha sasakyang panghimpapawid, na dapat magkaroon pagtagumpayan ang bilis ng tunog. bala, binaril mula sa mga baril, langaw mas mabilis na bilis tunog, kaya tapos na hugis ng fuselage bagong sasakyang panghimpapawid sa loob ng mahabang panahon hindi naisip. Ang kanyang disenyo ipinapalagay malaking margin ng kaligtasan. Sa ilang lugar kaluban nalampasan kapal ISA sentimetro. Pulka lumabas pala mabigat. O malaya tangalin ay hindi maaaring maging at talumpati. Sa kalangitan bago lumipad ang eroplano mula sa tulong bombero B-29. Amerikano sasakyang panghimpapawid na inilaan para sa pagtagumpayan ang bilis ng tunog, nakuha ang pangalan "X-1" ( tingnan ang artikulo "Hindi kilalang sasakyang panghimpapawid"). Hugis ng fuselage X-1 maaaring angkop para sa bilis ng hypersonic paglipad.

Civil Test Pilot Chalmers Goodlin itakda kondisyon - premium para sa pagtagumpayan bilis ng tunog 150,000 dolyar ! Pagkatapos ang suweldo kapitan USAF ay 283 dolyar sa isang buwan. Bata kapitan may edad na ika-24 taon Chuck Yeager, labanan opisyal ng piloto asno, natumba 19 mga pasistang eroplano, 5 sa kanila sa isa labanan, napagpasyahan ko ito ay Daig niya ang bilis ng tunog. Walang nakakaalam na habang nasa byahe papuntang pagtagumpayan ang bilis ng tunog sinira niya ito dalawang tadyang, at hindi nakagalaw ng maayos kanang kamay. Nangyari ito bilang isang resulta pagkahulog kasama mga kabayo habang naglalakad kasama asawa noong nakaraang araw. Chuck Yeager naunawaan na ito ay kanya sukdulan flight bago ospital at tumahimik, lumipad HINDI kinansela. Pagtagumpayan bilis ng tunog ay magiging ang unang yugto papunta sa bilis ng hypersonic paglipad .

V 1947 taon ika-14 ng Oktubre sa Martes mula sa isang lihim na air base umakyat sa langit American strategic bomber B-29 na may kalakip sa bomba bay sa pamamagitan ng eroplano . Naka-on taas tungkol sa 7 km ang hiwalay sa kanya binabantayan kagamitan sa panahong iyon hindi karaniwan mga form. Sa kabila Ilang minuto may nakakabingi bulak, gaya nung pinaalis sa ilang baril nang sabay-sabay, ngunit ito ay HINDI sakuna. Sa araw na ito Amerikano test pilot Charles Elwood Yeager, mas kilala bilang Chuck Yeager ( Chuck yeger ) o Chuck Yeager, una sa kasaysayan ng sangkatauhan dinaig ang BILIS NG TUNOG sa EKSPERIMENTAL eroplano X-1. Supersonic eroplano X-1 nagtataglay ng maximum bilis ng flight - 1556 km / h at ito ay kasama direkta pakpak, praktikal kisame X-1 - 13 115 metro, maximum engine thrust - 2 500 kgf. Nakarating X-1 sarili ko, sa pagpaplano mode. Mamaya sa parehong airbase, mas kilala bilang "Zone 51", matatagpuan sa ibaba pinatuyong asin mga lawa Mag-ayos ( Mag-ayos ), sa Timog estado Nevada ay isinagawa mga pagsubok mga device na may bilis ng hypersonic paglipad .

Matapos ma-adopt sa USA mga doktrina nuklear numero ng digmaan mga madiskarteng bombero v USA nadagdagan sa apat beses. Ang mga bombero ay dapat na libu-libong jet mga mandirigma F-80 at F-82. Sa kabila isang taon pagkatapos Tinawid ni Chuck Yeager ang bilis ng tunog at Sobyet test pilot Ivan Evgrafovich Fedorov sa isang manlalaban "La-176".

Ang unang Soviet WINGED missile na "Tempest" sa launch pad sa panahon ng paglulunsad

walisin pakpak La-176 ay 45 degrees, maximum engine thrust - 2 700 kgf, praktikal kisame - 15,000 m, maximum bilis - 1 105 km / h. Sa sandaling iyon limitasyon para sa manned aircraft tila 2-3 bilis ng tunog. Ngunit sa lihim polygon ang USSR kahit noon pa man, sinusubok ang isang pamamaraan bilis ng hypersonic paglipad. Ito ay isang rocket "R-1" may maximum bilis paglipad 1 465 m / s at saklaw paglipad 270 km ... AT mga pagsubok P-1 ay isinagawa sa lugar ng pagsubok "Kapustin Yar" v Astrakhan mga lugar . Hinaharap na sasakyang panghimpapawid na gumagalaw kasama bilis ng hypersonic, hindi lang mga bago ang kailangan mga makina at bago materyales, pero bago din panggatong. Lihim na panggatong para sa balistiko mga rocket P-1 inihain ethanol ang pinakamataas na kategorya ng paglilinis.

Ang unang Soviet WINGED missile na "Tempest" sa paglipad

BALLISTIKO rocket P-1 binuo sa ilalim ng gabay Sergei Pavlovich Korolev. In fairness, sabihin na natin sa development P-1 naging aktibong bahagi din bahagi ng german misil mga espesyalista, na lumipat sa ang USSR pagkatapos ikalawang Digmaang Pandaigdig digmaan. Rocket P-1 naging Panimulang punto pagbubuo INTERCONTINENTAL ballistic mga misil na nagtataglay bilis ng hypersonic at dapat ay ganap INAULIBLE ibig sabihin paghahatid nuklear mga armas. Una Artipisyal na Earth Satellite at ang unang paglipad tao v space nakalabas na dahil sa mga pagpapakita intercontinental ballistic mga misil.

US space shuttle Space Shuttle papunta sa lugar ng paglulunsad

Una matagumpay na paglulunsad balistikong Sobyet mga rocket P-1 ay natupad Oktubre 10, 1948 ng taon. Para sa tagumpay balanse ng militar kasama USA kinakailangang mga missile na may saklaw paglipad HINDI daan-daan, a libo kilometro. Pagsubok Mga missile ng Korolev naglakad matagumpay, at ang bawat kasunod na modelo ay nakakuha ng higit pa at higit pa bilis ng hypersonic paglipad at higit pa saklaw paglipad. Ang isyu ng pinapalitan misil panggatong. Ethanol bilang panggatong tumigil sa pag-akyat dahil sa kakulangan nito rate ng pagkasunog at dahil sa kakulangan nito kapasidad ng init, yan ay ang dami ng enerhiya. Ang katotohanan ay na upang lumipad sa hypersonic na bilis bilang panggatong kasya lang HYDROGEN. hindi rin sa Ano isa pang elemento ng kemikal Kaya mabilis lumipad bawal ito! Hydrogen ay may isang mahusay rate ng pagkasunog at malaki kapasidad ng init, mataas yan temperatura ng pagkasunog, habang may pinakamababang posibleng dami hydrogen fuel. Alinsunod dito, kapag nag-aaplay HYDROGEN lumalabas itong maximum thrust makina . Bukod sa lahat ng ito HYDROGENIC ang gasolina ay LUBOS NA PANGKALIKASAN panggatong !!! S.P. Korolev naniniwala na ito ay ito ay gasolina ay malulutas ang problema sa paggalaw sa malapit sa lupa espasyo sa hypersonic na bilis paglipad.

US space shuttle Space Shuttle habang tumatakbo sa orbit

Gayunpaman, nagkaroon isa pa pagpipiliang solusyon mga bilis ng kosmiko. Ito ay iminungkahi ng mga sikat na akademya Mikhail Kuzmich Yangel at Vladimir Nikolaevich Chelomey. Ito ay likido na may ammonia amoy at hindi katulad hydrogen ay simple lang at napaka mura sa produksyon. Pero kailan Korolev natutunan ano ito, dumating siya sa HORROR! Ang pinong rocket fuel na ito ay tinawag HEPTIL. Napunta siya sa ANIM NA BESES ANG LASON NG SYNYLIC ACID at ayon sa antas ng panganib na katumbas LABANAN mga nakalalasong sangkap "ZARIN" at "PHOSGENE"! ngunit pamahalaan ng USSR nagpasya na mas mahalaga ang mga sandata ng rocket maaari kahihinatnan at dapat itong malikha sa anumang halaga. Kasunod na pinagagana heptyle lumilipad ang mga rocket Yangel at Chelomeya.

V 1954 Ang katalinuhan ng Sobyet ay nakatanggap ng isang lihim mensahe mula sa isang residente sa USA, salamat kay which in ang USSR nagsimulang lumikha ng trabaho abyasyon kasama bilis ng hypersonic paglipad. V USA pinangalanan ang proyektong ito "Navajo". Sa kabila dalawang buwan pagkatapos ng lihim mga mensahe lumabas utos Sobyet mga pamahalaan tungkol sa simula ng paglikha madiskarteng WINGED mga rocket. V ang USSR ang pagbuo ng naturang rocket ay itinuro Design Bureau S.A. Lavochkin ( tingnan ang artikulo "Semyon Alekseevich Lavochkin"). Pinangalanan ang proyekto "Bagyo". Sa kabuuan sa pamamagitan ng TATLO ng taon "Bagyo" nagsimulang dumaan mga pagsubok sa landfill "Kapustin Yar" !!! Layout "Mga Bagyo" tumutugma sa moderno American reusable space barko Space Shuttle. Sa oras ng pagsubok "Mga Bagyo" naging kilala na Amerikano proyekto SARADO ang Navajo. Ito ay malamang na dahil sa ang katunayan na Amerikanong mga taga-disenyo sa sandaling iyon nabigo lumikha ng kinakailangan mga makina.

"Bagyo" ay hindi dinisenyo para sa bilis ng hypersonic flight, ngunit saglit mas mababang bilis, sa TATLO sa kalahati ang bilis ng tunog. Ito ay dahil sa katotohanan na sa panahong iyon ay hindi pa sila nakakalikha materyales, na makatiis PAG-INIT NG LINING katumbas bilis ng hypersonic. Onboard din mga kagamitan dapat iningatan kapasidad ng pagtatrabaho sa kabuuan temperatura ng pag-init. Habang lumilikha "Mga Bagyo" pa rin lang nagsimula bumuo materyales makatiis ng datos temperatura mga kondisyon ng pag-init.

Sa ngayon TATLONG matagumpay paglulunsad may pakpak mga rocket "Mga Bagyo" pagmamay-ari SA hypersonic na bilis, mga rocket Koroleva, "R-7", nailagay na sa low-earth orbit ang unang artipisyal na Earth satellite at ang unang buhay na nilalang ay isang mongrel sa pamamagitan ng palayaw Laika. Sa oras na ito, ang pinuno USSR N.S. Khrushchev sa isang panayam para sa Kanluranin pindutin sa lahat ng pandinig sabi ng rocket P-7 maaaring i-install NUCLEAR singilin at tamaan ANUMANG LAYUNIN sa loob ng teritoryo ng USA. Simula ngayon PUNDAMENTAL rocket at pagtatanggol sa kalawakan ang USSR maging intercontinental ballistic mga rocket. Cruise missile na "Tempest" ay ginawa upang matupad pareho ang pinaka mga gawain, ngunit pagkatapos pamahalaan ng USSR naisipang kaladkarin pareho ang mga programang ito, sa parehong oras, ay magiging masyadong mahal at "Tempest" SARADO ???

V huling bahagi ng 1950s at lahat 1960s taon at sa USA at sa ang USSR ay isinagawa mga eksperimento gumawa promising aviation teknolohiya na may bilis ng hypersonic paglipad. Ngunit sa siksik mga layer kapaligiran sasakyang panghimpapawid din sobrang init at sa ilang mga lugar kahit na natunaw, samakatuwid tagumpay bilis ng hypersonic v ATMOSPHERE paulit-ulit ipinagpaliban para sa hindi kilalang oras . V USA umiiral programa paglikha pang-eksperimento sasakyang panghimpapawid na tinatawag "NS", sa tulong ng kung saan ang paglipad sa hypersonic na bilis. Amerikano ang militar pinned malaki pag-asa sa pang-eksperimento eroplano "X-31", ngunit Nobyembre 15, 1967 taon sa pamamagitan ng 10 segundo ng paglipad bilis ng hypersonic X-31 sumabog. Pagkatapos piloto sasakyang panghimpapawid "NS" ay sinuspinde, ngunit lamang sa sa isang saglit. Kaya sa kalagitnaan ng 1970s taon sa pang-eksperimentong Amerikano eroplano "X-15" sa taas tungkol sa 100 naabot ang km bilis ng hypersonic paglipad, katumbas ng 11 bilis ng tunog (3.7 km / seg )!!!

V kalagitnaan ng 1960s taon at USA at Ang USSR nang nakapag-iisa magkahiwalay at sabay-sabay ay nagsimulang lumikha na serial sasakyang panghimpapawid na lumilipad mula sa bilis ng cruising THREE Mach! Paglipad kasama TATLONG bilis ng tunog v ATMOSPHERE napaka kumplikado gawain ! Ang resulta KB Kelly Johnson sa opisina Lockheed at Design Bureau A.I. Mikoyan sa MiGe ( tingnan ang artikulo "Artyom Ivanovich Mikoyan") lumikha ng dalawa obra maestra ng abyasyon teknolohiya. Amerikano - madiskarte scout"SR-71 ″Blackbird ( tingnan ang artikulo « SR-71 "). mga Ruso ang pinakamahusay sa mundo fighter-interceptor "MiG-25" ( tingnan ang artikulo "MiG-25"). Sa labas ng SR-71 Mayroon itong itim Kulay Hindi dahil sa itim mga pintura, ngunit dahil sa FERRITE coverage, na napaka mahusay na nagpapalabas ng init. Mamaya SR-71 ay dinala sa bilis ng hypersonic paglipad 4 800 km / h. MiG-25 matagumpay na ginamit sa panahon ng digmaan Ng Israel kasama Ehipto bilang mataas na altitude reconnaissance. Ang buong flight papuntang MiG-25 sa itaas Israel inookupahan DALAWANG MINUTO!!! pagtatanggol sa hangin ng Israel i-claim na MiG-25 nagtataglay TATLO NA MAY Kalahati ang bilis ng tunog (4 410 km / h o 1 225 MS )!

Superyoridad sa hangin ay makapagbibigay at aerospace abyasyon. Bilang resulta ng trabaho sa paksang ito, space mga barko Magagamit muli gamitin American Space Shuttle at Soviet "Buran" ( tingnan ang artikulo "Buran spaceship"). Sa landing sa lupa space mga barko magagamit muli mga gamit ay kasama sa kapaligiran kasama Ang una Bilis ng espasyo, 7,9 km / seg – ito ay nasa 23,9 beses pa ang bilis ng tunog. Para sa proteksyon mula sa sobrang init sa pasukan sa kapaligiran, magagamit muli na espasyo ang mga barko sa labas ay sakop ng isang espesyal CERAMIC tile. Ito ay malinaw na kahit na may HINDI napaka malaking paglabag nitong ceramic coating sa bilis ng hypersonic mangyayari sakuna.

Pagkatapos baog mga paghahanap unibersal pondo proteksyon mula sa sobrang init pakikibaka para sa kampeonato sa hangin ay lumipat sa isa pa - napakababang altitude. WINGED missiles lumipat sa ang taas paglipad tungkol sa 50 metro, sa, Sa hypersonic na bilis paglipad, tungkol sa 850 km / h na may teknolohiya BENDING RELIEF lupain. Amerikanong may pakpak pinangalanan ang rocket "Tomahawk" ( Tomahawk ), a Sobyet analogue "X-55". Detection na may pakpak rocket radar mahirap kasi yung mismong rocket, thanks to the latest sistema ng pag-uwi Mayroon itong maliit na sukat at naaayon maliit na mapanimdim na lugar. Gayundin pagkatalo cruise missile mahirap dahil sa aktibo, hindi mahuhulaan na pagmamaniobra Habang nasa byahe. Paglikha Sobyet cruise missile X-55 ay inutusan KB "Raduga", pinangunahan ng Igor Sergeevich Seleznev.

ngunit mga kalkulasyon nagpakita na halos kumpleto invulnerability may pakpak ang mga missile ay maaari lamang magbigay bilis ng hypersonic paglipad sa lima anim beses pa ang bilis ng tunog (5-6 Makhov) , na katumbas, bilis tungkol sa dalawa km / seg. Sa simula mga pagsubok bagong teknolohiya, ang mga designer ay muling nahaharap sa parehong ang problema ng sobrang pag-init ng temperatura. Pagdating sa set bilis ng hypersonic paglipad ibabaw halos uminit ang rocket 1 000 degrees Celsius at ang unang nabigo kontrolin ang mga antenna. Pagkatapos Igor Seleznev pumunta sa Leningrad sa enterprise "Leninista", saan sila ginawa onboard na electronics. Nagbigay ang mga eksperto HINDI nakaaaliw na konklusyon. Gawin pinamamahalaan isang rocket na lumilipad sa bilis ng hypersonic v siksik mga layer kapaligiran imposible.

Ngunit isa sa mga tauhan Mga institusyong pananaliksik, ibig sabihin, iminungkahi ang orihinal idea. Bakit kerosene, sakay may pakpak missiles bilang panggatong huwag mo ring gamitin bilang PALAMIGAN mga ulo ng pag-uwi . Hinawakan mga eksperimento upang lumikha ng isang sistema paglamig sa tulong ng onboard gasolina, kerosene. Sa takbo ng trabaho Freinstadt dumating sa konklusyon na ang kerosene ay WALA tama na enerhiya upang lumipad sa bilis ng hypersonic at para saan ang kailangang panggatong bilis ng hypersonic ay isang HYDROGEN. Pero Freinstadt inalok na tumanggap hydrogen mula sa kerosene direkta sakay mga rocket. Konsepto ganyan makina nakuha ang pangalan Ajax.

Soviet space shuttle "Buran" Ang heat-insulating coating ng spacecraft, na binubuo ng mga espesyal na CERAMIC tile

Sa oras na iyon ito idea parang din hindi kapani-paniwala. Bilang resulta, sa armament kinupkop may pakpak rocket na may subsonic na bilis paglipad X-55. Ngunit kahit na ang gayong rocket ay naging kapansin-pansin pang-agham at teknolohikal na tagumpay. Maikling teknikal mga katangiang may pakpak mga rocket X-55: haba — 5,88 m; diameter ng kaso — 0,514 m; lapad ng pakpak — 3,1 m; panimulang timbang — 1195 kg; hanay ng paglipad — 2 500 km; bilis ng flight — 770 km / h ( 214 MS); flight altitude mula sa 40 dati 110 m; timbang ng warhead — 410 kg; kapangyarihan ng warhead — 200 kt; katumpakan ng hit hanggang sa 100 m. sa 1983-m taon pagkatapos ng pag-aampon may pakpak mga rocket X-55 v Ministri ng Depensa ang tanong ay itinaas tungkol sa pagbabawas ng trabaho gumawa makina pagbibigay bilis ng hypersonic paglipad. Ngunit ito ay nasa ngayong taon tema hypersonic ang sasakyang panghimpapawid ay naging mas at higit pa kurap sa mga ulat Katalinuhan ng Sobyet.

Soviet space shuttle "Buran" sa orbit

Sa ilalim ng programa « Star Wars» Amerikano nagsimula ang gobyerno pagpopondo pagbuo ng mga device na pantay na matagumpay na lumilipad at pumasok kapaligiran at sa kalawakan. Pangunahing bago aerospace ang mga armas ay dapat na mga device na may bilis ng hypersonic paglipad . Pagkatapos matagumpay na pagkakatatag X-55, Igor Seleznev, nang hindi naghihintay para sa paglikha ang kasalukuyan modelo ng makina "Ajax", nagsimulang umunlad may pakpak rocket na lumilipad mula sa bilis ng hypersonic. Ang gayong rocket ay naging may pakpak rocket "X-90", na dapat ay lumipad sa isang tradisyonal kerosene kasama bilis higit pa 5 Machs. Seleznev Design Bureau nagawang lutasin ang problema sobrang init ng temperatura. Ipinagpalagay na X-90 magsisimula sa STRATOSPHERE. Sa gayon temperatura pagpainit corps pinakuluang rocket hanggang pinakamababa. Gayunpaman, mayroon din isa pang dahilan pag-ampon ng ganyan ilunsad ang taas mga rocket. Ang katotohanan ay na sa puntong ito sa oras, higit pa, hindi gaanong natutong bumaril balistiko rockets, natutong bumaril sasakyang panghimpapawid at natutong bumaril cruise missiles, lumilipad sa napakababang taas kasama subsonic na bilis paglipad . Naiwang hindi nagalaw lamang isa layer stratosphere - ito ang layer sa pagitan kapaligiran at space. May nabuong ideya "Slip" na hindi napapansin tiyak sa lugar stratosphere, gamit bilis ng hypersonic.

American cruise missile "Tomahawk" Ilunsad mula sa isang pag-install ng barko

Gayunpaman, pagkatapos unang matagumpay ilunsad X-90 lahat ng trabaho sa rocket na ito ay itinigil??? Nangyari ito salamat sa utos bagong pinuno USSR, M.S. Gorbacheva. Sa oras na ito sa Leningrad, Vladimir Freinstadt nag-organisa ng isang grupo mga mahilig sa scientist para sa paglikha hypersonic makina Ajax. Grupong ito Freinstadt ay hindi lamang lumikha ng isang pinagsama-samang para sa pagproseso ng kerosene v hydrogen, pero nag-aral din upang pamahalaan na nagmumula sa isang flight sa bilis ng hypersonic, nakasisira PLASMA sa paligid ng apparatus . Nilatag nito ang teknolohikal pambihirang tagumpay ang kabuuan sasakyang panghimpapawid ng tao! Grupo Freinstadt nagsimulang maghanda ang una paglipad hypersonic mga modelo. Gayunpaman, sa 1992-m taon na proyekto Ajax SARADO dahil sa pagwawakas ng pondo ??? V 1980s taon sa ang USSR pag-unlad ng sasakyang panghimpapawid na lumilipad mula sa hypersonic na bilis ay nasa advanced mga posisyon sa ang mundo !!! Ito nasaktan ay nawala na lang sa 1990s taon.

American cruise missile "Tomahawk" bago tumama sa target

EFFICIENCY at PANGANIB labanan sasakyang panghimpapawid na lumilipad mula sa hypersonic na bilis ay OBVIOUS noon pa, sa 1980s taon. V 1998-m taon sa unang bahagi ng Agosto sa malapit sa Amerikano mga embahada sa Kenya at Tanzania kumulog nang malakas mga pagsabog. Ginawa ko ang mga pagsabog na ito terorista sa mundo organisasyon Alkaida, kung saan siya ay Osama bin Laden. V pareho taon ika-20 ng Agosto Amerikano mga barko sa Arabian dagat, ginawa labanan simulan walong pakpak mga missile" Tomahawk". Sa kabila dalawa tumama ang mga missile ng alas-otso teritoryo kampo mga terorista, matatagpuan sa Afghanistan. Dagdag pa sa lihim magsumbong sa pangulo USA, B. Clinton iniulat ng mga ahente ang pangunahing layunin misil suntok ayon sa base "Alkaids" v HINDI naabot ang Afghanistan. Sa kabila kalahating oras pagkatapos MAGSIMULA mga misil Bin Laden tungkol sa paglipad sa kanya mga rocket ay NAGBABALA sa mga komunikasyon sa satellite at umalis base para sa tungkol sa isa oras bago mga pagsabog. Mula dito resulta ng mga Amerikano ginawa output tulad na ang labanang ito gawain maaaring matupad mga rocket kasama lamang bilis ng hypersonic paglipad.

Sa kabila ilang araw advanced na departamento ng pag-unlad Kagawaran ng Depensa ng U.S pumirma ng pangmatagalang kontrata sa kumpanya Boeing. Aviation natanggap ng kompanya maraming bilyon pagkakasunud-sunod ng paglikha unibersal na may pakpak mga missile na may bilis ng hypersonic paglipad, ANIM na Mach. Ang order ay naging malakihan isang proyekto na magpapahintulot USA lumikha nangangako mga sistema mga armas at abyasyon. Dagdag pa hypersonic mga kagamitan sa takbo ng kanilang pag-unlad maaaring maging mga aparato INTER-MEDIUM, sino kaya maraming beses lumipat mula sa kapaligiran v space at pabalik, sa parehong oras aktibo pagmamaniobra. Ang mga naturang device dahil sa kanilang hindi pamantayan at hindi mahuhulaan maaaring napakalaki ng mga landas ng paglipad panganib.

V Hulyo 2001 taon sa USA ay inilunsad pang-eksperimento sasakyang panghimpapawid "X-43A". Kailangan niyang abutin bilis ng hypersonic paglipad, PITONG Mach. Pero bumagsak ang apparatus. Sa pangkalahatan, ang paglikha ng teknolohiya na may bilis ng hypersonic paglipad sa pamamagitan ng MGA HIRAP maihahambing sa paglikha mga sandatang atomiko. Pinakabago Amerikanong hypersonic na may pakpak mga rocket siguro lilipad sa taas ng stratosphere. Kamakailan lang lahi gumawa hypersonic kagamitan nagsimula ulit. Bagong makina hypersonic maaaring maging mga missile plasma, yan ay temperatura ang nasusunog na timpla na ginamit sa makina ay magiging pantay mainit na PLASMA. Hulaan oras ang paglitaw ng mga device na may bilis ng hypersonic paglipad sa Russia, dahil sa hindi sapat pagpopondo habang imposible.

Malamang sa 2060s taon sa ang mundo magsisimula misa paglipat pasahero lumilipad ang abyasyon distansya tapos na 7 000 km, sa hypersonic na bilis paglipad sa taas paglipad mula sa 40 dati 60 km. V 2003-m taon ang mga amerikano pinondohan ang kanilang pananaliksik Para sa kanilang kinabukasan mga pag-unlad pasahero sasakyang panghimpapawid na may bilis ng hypersonic paglipad sa Sobyet na supersonic na pasahero eroplano" Tu-144"( tingnan ang mga artikulo Tu-144 at "Alexey Andreevich Tupolev"). Sa panahon ko Tu-144 ay ginawa sa dami 19 bagay. V 2003-m taon isa mula sa tatlo natitira sa stock Tu-144 inayos at ginawang lumilipad na laboratoryo v RUSSIAN-AMERICAN programa sa pagpapaunlad ng mga sistema ng sasakyang panghimpapawid bagong henerasyon. Ang mga amerikano ay nasa natutuwa mula sa Sobyet Tu-144!!!

Ang una mga ideya ng rocket-planes - hypersonic aircraft, lumilipad mula sa bilis ng 10-15 Machs, lumitaw sa 1930s taon. Gayunpaman, pagkatapos ay kahit na ang pinaka pasulong na pag-iisip ang mga designer ay may kaunting ideya kung saan kahirapan kailangang harapin ang isang ideya LUMIPAD SA ANUMANG PUNTO NG ATING PLANET SA ISANG HALF AN HOUR!!! Naka-on hypersonic na bilis paglipad sa ang kapaligiran ng gilid ng mga pakpak, mga air intake at iba pang bahagi ng sasakyang panghimpapawid ay pinainit sa natutunaw na temperatura ng mga aluminyo na haluang metal. Samakatuwid, ang paglikha ng hinaharap hypersonic abyasyon, ganap at ganap na nauugnay sa kimika, metalurhiya at pag-unlad bagong materyales.

Karaniwang jet nakabukas ang mga makina Mach TATLONG bilis maging mas makitid HINDI epektibo ( tingnan ang artikulo "Mga Novelty ng Aviation"). Dagdag pa pagtaas ng bilis dapat bigyan mo ng pagkakataon ang sarili mo WALANG DAloy hangin upang gumanap, ang papel compressor, pag-compress ng hangin. Para dito tama na, INPUT BAHAGI paggawa ng makina PAG-UWI. Sa bilis ng hypersonic degree ng flight libreng stream compression hangin ay tulad na nito temperatura nagiging 1 500 degrees. Ang makina ay nagiging isang tinatawag na DIREKTA engine sa pangkalahatan walang umiikot na bahagi. Pero at the same time siya gumagana talaga!

Sa panahon ko Sobyet siyentipiko Vladimir Georgievich Freinstadt humarap sa mga problema paglamig gamit ang kerosene, lumilipad mula sa kalawakan mga nuclear warhead. Ngayon mga designer mula sa buong mundo, salamat sa kanyang pananaliksik, gamitin ang epekto ng biglaang pagtaas ng enerhiya ng pagkasunog ng superheated na kerosene sa pamamagitan ng paggamit, namumukod-tangi na may ganyan mataas na temperatura ng HYDROGEN. Ito Ang epekto nagbibigay ng napaka dakilang kapangyarihan engine na nagbibigay bilis ng hypersonic paglipad. V ika-2004 taon ang mga amerikano dalawang beses na naka-install mga tala ng bilis walang tao mga rocket na eroplano. X-43A nakahiwalay sa isang jet bomber" B-52" sa altitude 12,000 metro. Rocket "Pegasus" pinabilis ito sa ang bilis ng THREE Mach, at pagkatapos X-43A inilunsad iyong makina. Pinakamataas bilis paglipad X-43A ay 11 265 km / h (3 130 MS ), na tumutugma 9.5 bilis ng tunog. Paglipad sa pinakamataas na bilis inookupahan 10 segundo sa altitude 35,000 metro. Naka-on bilis Mach 9.5 paglipad mula sa Moscow v New York aabutin ng kaunti 43's minuto !!! Amerikano patuloy ang mga siyentipiko ilipat ang agham ng abyasyon!!!