Iskolai enciklopédia

• Diagnosztika

Valójában miért pontosan 5 M? Az 5-ös értéket azért választottuk, mert ebben a sebességben a gázáram ionizációja és más fizikai változások figyelhetők meg, amelyek természetesen befolyásolják a tulajdonságait. Ezek a változások különösen érzékenyek a motorra, a hagyományos turbófeltöltő motorok (turbóhajtóművek) egyszerűen nem tudnak ilyen sebességgel működni, alapvetően eltérő motor, rakéta vagy egyenes motor szükséges (bár valójában nem annyira más, egyszerűen nincs kompresszor és turbina, és a funkciót ugyanúgy végzi: összenyomja a bemeneti levegőt, összekeveri az üzemanyaggal, égeti azt az égéstérben, és egy jet-áramot kap a kimeneten).

Tény, hogy egy ramjet motor, ez egy égéstérrel ellátott cső, nagyon egyszerű és hatékony nagy sebességgel. Csak egy ilyen motornak van egy nagy hátránya, szükség van egy bizonyos kezdeti sebességre a működéshez (nincs saját kompresszor, nincs semmi, ami kis sebességgel tömöríti a levegőt).

Sebesség története

1965-ben az YF-12 (a híres SR-71 prototípusa) 3,331,5 km / h sebességet ért el, és 1976-ban maga a soros SR-71 3,529,6 km / h volt. Ez csak „csak” 3.2–3.3 M. A túlérzékeny, de már a légkörben ezen a sebességen történő repüléshez speciális motorokat kellett fejleszteni, amelyek normál üzemmódban alacsony sebességgel működtek, és nagy sebességgel ramjet üzemmódban, és a pilóták számára - speciális életbiztosítási rendszerek (űrruhák és hűtőrendszerek), mivel a gépet túl sokat melegítették. Később ezeket a köpenyeket a Shuttle projekthez használták. Nagyon sokáig az SR-71 volt a leggyorsabb repülőgép a világon (1999-ben megállt).

A szovjet MiG-25R elméletileg elérheti a 3,2 M sebességet, de a működési sebesség 2,83 M volt.

Jelenlegi feszültség

Az összes ígéretes kutatás mögött, ahogy a katonák általában állnak. Hiperszonikus sebesség esetén ez a helyzet. A kutatás főként űrhajók, hiperszonikus körutazás rakéták és az ún. Most a "valódi" hipersoundról beszélünk, amely a légkörben repül.

Kérjük, vegye figyelembe, hogy a hiperszonikus sebességgel kapcsolatos munka a 60-70-es években aktív fázisban volt, majd minden projekt lezárult. Csak a 2000-es évek fordulóján visszatért az 5 M feletti sebességre. Amikor a technológia lehetővé teszi hatékony, közvetlen áramlású motorok létrehozását a hiperszonikus repüléshez.

Személyes sebesség

Hipotikus sebesség (HS) az aerodinamikában - sebesség, amely jelentősen meghaladja a hangsebességet a légkörben.

Az 1970-es évektől kezdve a koncepciót általában 5 Mach szám (M) fölötti szuperszonikus sebességre hívják.

A tartalom

Általános információk

A hiperszonikus sebességgel történő repülés a szuperszonikus repülési mód része, és szuperszonikus gázáramban történik. A szuperszonikus levegő áramlása radikálisan különbözik a szubszonikus hangtól, és a repülőgép repülésének sebessége a hangsebesség felett (1,2 M feletti) radikálisan különbözik a szubszonikus repüléstől (0,75 M-ig; a sebességtartomány 0,75 és 1,2 M között transzonikus sebességnek nevezik ).

A hiperszonikus sebesség alsó határának meghatározása rendszerint a határrétegben (PS) lévő molekulák ionizációs és disszociációs folyamatainak kialakulásával jár együtt, amely a légkörben mozgó készülék körül mozog, ami körülbelül 5 m-nél kezdődik. Ezt a sebességet az is jellemzi, hogy a ramjet motor („ Ramjet ") szubsonikus tüzelésű tüzelőanyaggal (" SPVRD ") használhatatlanná válik a rendkívül nagy súrlódás miatt, ami akkor fordul elő, amikor az ilyen típusú motorban az elszívott levegőt fékezik. Így a hypersonic sebességtartományban csak a rakétamot vagy egy hiperszonikus ramjet (scramjet) használhatunk szuperszonikus tüzelőanyaggal, hogy folytassuk a repülést.

Áramlás jellemzői

Míg a hiperszonikus áramlás (GP) meghatározása meglehetősen ellentmondásos a szuperszonikus és a hiperszonikus áramok közötti egyértelmű határ hiánya miatt, a GP-t bizonyos fizikai jelenségek jellemezhetik, amelyeket már nem lehet figyelmen kívül hagyni, nevezetesen:

• egy vékony réteg ütéshullám;
• a viszkózus sokkrétegek képződése;
• az instabilitási hullámok megjelenése a PS-ekben, amelyek nem tartoznak a szubszonikus és szuperszonikus áramlásokhoz [1];
• magas hőmérsékletű áramlás [2].

Vékony réteg ütéshullám

Ahogy a sebesség és a megfelelő Mach-számok növekednek, a lökéshullám (SW) mögötti sűrűség is növekszik, ami a tömegmegőrzés következtében az SW mögötti térfogat csökkenésének felel meg. Ezért a lökéshullám-réteg, vagyis a készülék és a lökéshullám közötti térfogat magas Mach-számokon vékony lesz, ami a készülék körül vékony határréteget (PS) hoz létre.

A viszkózus sokkrétegek képződése

A légáramban lévő nagy kinetikai energia egy része, amikor az M> 3 (viszkózus áramlás) a viszkózus kölcsönhatás miatt belső energiává alakul át. A belső energia növekedése a hőmérséklet emelkedésében valósítható meg. Mivel a normál irányban a határrétegen belüli áramlás irányába mutatott nyomásgradiens megközelítőleg nulla, a jelentős Mach-számok jelentős növekedése a sűrűség csökkenéséhez vezet. Így a készülék felszínén lévő PS növekszik, és a nagy Mach-számok az orr közelében egy vékony, sokkhullámú réteggel egyesülnek, és viszkózus sokkréteget képeznek.

Az instabilitási hullámok megjelenése a PS-ekben, amelyek nem jellemzőek a szubonikus és szuperszonikus áramlásokra

A lamináris áramlásnak a turbulens áramlásra történő átadásának fontos problémája a repülőgép körüli áramlás esetén, a kulcsszerepet a PS-ben képződő instabilitási hullámok jelentik. Az ilyen hullámok növekedése és az azt követő nemlineáris kölcsönhatás a kezdetben lamináris áramlást egy turbulens áramlássá alakítja. A szubszonikus és szuperszonikus sebességeknél a lamináris-turbulens átmenet kulcsszerepet játszik a vormin jellegű Tolmin-Schlichting hullámok. M = 4,5-től kezdődően a II-es típusú akusztikus hullámok jelennek meg és kezdenek dominálni (II vagy Makav mód), aminek következtében a klasszikus átmeneti forgatókönyvben a turbulenciára való áttérés történik (egy átmeneti átmeneti mechanizmus is létezik) [1].

Magas hőmérsékletű áramlás

A nagy sebességű áramlás a jármű elülső pontján (a gátlás pontja vagy területe) a magas hőmérsékletre (akár több ezer fokig) felmelegszik. A magas hőmérsékletek viszont nem egyenletes kémiai tulajdonságokat hoznak létre az áramlásban, amelyek a gázmolekulák disszociációjában és rekombinációjában, az atomizációban, az áramlás kémiai reakcióiban és a berendezés felületén állnak. Ilyen körülmények között a konvekció és a sugárzási hőcsere folyamatai jelentősek lehetnek [2].

Hasonlósági paraméterek

A gázáramlás paramétereit általában hasonlósági kritériumok határozzák meg, amelyek lehetővé teszik a gyakorlatilag végtelen számú fizikai állapot hasonlósági csoportokba történő csökkentését, és amelyek lehetővé teszik a különböző fizikai paraméterekkel (nyomás, hőmérséklet, sebesség, stb.) Tartozó gázáramok egymás közötti összehasonlítását. Ezen az elven alapul, hogy a szélcsatornákon végzett kísérletek és ezeknek a kísérleteknek a valódi repülőgépekre történő átadása alapul, annak ellenére, hogy a cső kísérletekben a modellek, az áramlási sebességek, a hőterhelések stb. idő, hasonlósági paraméterek (Mach, Reynolds, Stanton, stb.) megfelelnek a repülésnek.

A transz- és szuperszonikus vagy összenyomható áramlás esetében a legtöbb esetben olyan paraméterek, mint a Mach szám (az áramlási sebesség aránya a helyi hangsebességhez) és Reynolds elegendőek az áramlás teljes leírásához. A hiperszonikus adatáramláshoz gyakran nem elegendő az adatfolyam-paraméterek. Először is, a lökéshullám alakját leíró egyenletek 10 M sebességgel szinte függetlenné válnak. Másodszor, a hiperszonikus áramlás megnövekedett hőmérséklete azt jelenti, hogy a nem ideális gázok hatásai észrevehetővé válnak.

A valós gázok hatásainak elszámolása több olyan változót jelent, amely a gáz állapotának teljes leírásához szükséges. Ha egy álló gáz három részletből áll: nyomás, hőmérséklet, hőteljesítmény (adiabatikus index) és a mozgó gáz négy változóval jellemezhető, amelyek szintén magukban foglalják a sebességet, akkor a kémiai egyensúlyban lévő forró gáz megköveteli a kémiai komponensek állapotegyenleteit és a folyamatot a gázokkal együtt. a disszociációnak és az ionizációnak az idejét az állam egyik változójának is tartalmaznia kell. Ez általában azt jelenti, hogy a nem egyensúlyi áramlás bármelyik kiválasztott időpontjában 10-100 változó szükséges a gáz állapotának leírásához. Ezen túlmenően a ritkán előforduló hiperszonikus áramlás (GP), amelyet általában a Knudsen számok szerint írnak le, nem engedelmeskedik a Navier-Stokes egyenleteknek, és módosítást igényel. A GP általában a teljes entalpiát (mJ / kg), a teljes nyomást (kPa) és az áramlási lassulási hőmérsékletet (K) vagy a sebességet (km / s) kifejezve megadott teljes energiával kategorizálja (vagy besorolja).

A mérnöki alkalmazásokhoz W. D. Hayes a Vitcomb tér szabályához hasonló hasonlósági paramétert fejlesztett ki, amely lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy az egyik modellre elvégzett tesztek vagy számítások egy sorozatának eredményeit alkalmazzák egy teljes család hasonló konfigurációjú családjának fejlesztésére, további vizsgálatok vagy részletes vizsgálatok nélkül számításokat.

Mód lista

A hypersonikus áramlás számos speciális esetre oszlik. A félvezető hozzárendelése egy vagy másik áramlási rendszerbe nehéz, mert az államok határai „elmosódnak”, ahol ez a jelenség a gázban észlelhető, vagy a matematikai modellezés szempontjából észrevehetővé válik.

Tökéletes gáz

Ebben az esetben az áthaladó levegőáram ideális gázáramnak tekinthető. A GP ebben az üzemmódban még mindig a Mach számától függ, és a szimulációt inkább a hőmérséklet invariánsok vezérlik, mint az adiabatikus fal, amely alacsonyabb sebességgel történik. Ennek a területnek az alsó határértéke körülbelül 5 M sebességnek felel meg, ahol a szubsonikus égésű SPVRD hatástalanná válik, és a felső határ a 10-12 M tartományban lévő sebességeknek felel meg.

Tökéletes gáz két hőmérsékleten

Ez egy olyan ideális gázáramlási rendszer része, amely nagy sebességgel rendelkezik, amelyben az átáramló levegőáramlás kémiailag ideálisnak tekinthető, de a rezgés hőmérsékletét és a gáz [3] forgási hőmérsékletét külön kell figyelembe venni, ami két külön hőmérséklet-modellt eredményez. Ez különösen fontos a szuperszonikus fúvókák tervezésekor, ahol a molekulák gerjesztése miatt kialakuló vibrációs hűtés fontos.

Elosztott gáz

Ebben az esetben a gázmolekulák eloszlanak, mivel érintkezésbe kerülnek a mozgó test által generált ütéshullámmal. Az áramlás minden egyes vizsgált gáz esetében saját kémiai tulajdonságaival különbözik. A felszíni fűtés kiszámításában szerepet játszik a berendezés testanyagának katalizátorként való alkalmassága, ami azt jelenti, hogy a hiperszonikus áramlás függ a mozgó test kémiai tulajdonságaitól. A rendszer alsó határértékét a gáz első összetevője határozza meg, amely egy adott áramlási lassulás hőmérsékletén, amely 2000 K nitrogénnek felel meg, elkezd disszociálni. Ennek a rendszernek a felső határát a gáz atomok ionizációs folyamatainak kezdete határozza meg a HJ-ben.

Ionizált gáz

Ebben az esetben az atomok elvesztett elektronok száma jelentős lesz, és az elektronokat külön kell modellezni. Gyakran az elektrongáz hőmérsékletét más gázelemekből izoláltnak tekintjük. Ez az üzemmód a GP 10–12 km / s (> 25 M) sebességtartományának felel meg, és ebben az esetben a gáz állapotát a nem sugárzó vagy nem kibocsátó plazma modelljei írják le.

Sugárzás átviteli dominancia mód

12 km / s feletti sebességnél a készülékbe történő hőátadás elsősorban a sugárzás átvitelén keresztül kezdődik, ami a termodinamikai transzfer uralkodik a sebesség növekedésével együtt. A gáz szimuláció ebben az esetben két esetben van felosztva:

• optikailag vékony - ebben az esetben azt feltételezzük, hogy a gáz nem reagál a többi részéből vagy kiválasztott térfogategységéből származó sugárzásból;
• optikailag vastag - ahol figyelembe veszik a plazma sugárzásának abszorpcióját, amelyet ezután visszahelyeznek, beleértve az eszköz testét is.

Az optikailag vastag gázok modellezése nehéz feladat, mivel az áramlás minden pontján a sugárzási transzfer kiszámítása miatt a számítások száma exponenciálisan növekszik a figyelembe vett pontok számának növekedésével.

Red Air

Repülés, ejtőernyők, siklóernyők

Személyes sebesség

Szovjet hiperszonikus rakéta X-90

Szovjet hiperszonikus X-90 rakéta hajtogatott szárnyakkal

A személyiség sebessége négy hangsebességgel és több sebességgel repül. A légiközlekedési szakemberek közül a leggyakrabban a „sebesség” helyett a „hangsebesség” nevet használják. Ez a név az osztrák Ernst Mach (Ernst Mach) tudós fizikusának vezetéknevéből származik, aki megvizsgálta a testek szuperszonikus mozgását kísérő aerodinamikai folyamatokat. Így az 1Max ONE hangsebesség. Ennek megfelelően a hiperszonikus sebesség FOUR Mach és így tovább. 1987-ben, december 7-én Washingtonban, a Szovjetunió és az USA államfői, Mihail Gorbacsov és Ronald Reagan aláírta a Pioneer és a Pershing-2 megállapodást a középtávú nukleáris rakéták felszámolásáról. A rendezvény eredményeképpen megállt a "X-90" szovjet stratégiai hajózási rakéta fejlesztése, amely hiperszonikus repülési sebességgel rendelkezett. Az X-90 rakéta alkotói engedélyt kaptak, hogy csak egy vizsgálati repülést végezzenek. Ez a sikeres teszt a Szovjet Légierő repülőgépének hiperszonikus repülési sebességgel történő újrabeállításához vezethet, ami biztosíthatná a felsőbbrendűséget a Szovjetunióban.

Amerikai szuperszonikus kísérleti repülőgép Bell X-1

1943-ban a "Bell" amerikai légitársaság kezdte meg létrehozni a repülőgépet, melynek célja a hangsebesség leküzdése. Egy puskából kirúgott golyó gyorsabban repül, mint a hangsebesség, így senki sem gondolta az új repülőgép törzsének alakját. A tervezése nagy biztonsági rést feltételezett. Egyes helyeken a lemez meghaladta az ONE centiméter vastagságát. A csomó nehéz volt. A független felszállásról nem lehet kérdés. Az égen az új gépet egy B-29 bombázó segítségével emelték. Az „X-1” néven ismert hangsebesség leküzdésére tervezett amerikai repülőgépek (lásd az „Ismeretlen repülőgépek” című cikket). Az X-1 törzsének alakja alkalmas lehet hiperszonikus repülési sebességre.

Az első szovjet szuperszonikus repülőgép La-176

Chalmers Goodlin polgári tesztpilóta állapota - a hangsebesség leküzdésének díja 150 000 dollár! Ezután az USAF kapitányának fizetése 283 dollár volt. Egy fiatal kapitány, 24 éves Chuck Yeager, katonatiszt, szamár pilóta, aki 19 fasiszta repülőgépet lőtt le, 5 közülük egy csatában, úgy döntött, hogy leküzdi a hangsebességet. Senki sem tudta, hogy a repülés során a hangsebesség leküzdésére két törött bordája volt, és jobb karja nem mozdult el jól. Ez annak a következménye, hogy egy lovat a feleségével egy gyaloglás során esett le az előző napon. Chuck Yeager megértette, hogy ez volt a legutóbbi járata a kórház előtt, és hallgatta, hogy a repülést NEM törölték. A hangsebesség leküzdése az első lépés a hiperszonikus repülési sebesség felé.

Az első szovjet ballisztikus rakéta R-1 az indítási pozícióban

1947. október 14-én egy amerikai B-29 stratégiai bombázó repült be az égbe egy titkos légibázisból, amely a bomba rekeszhez csatlakozott. Körülbelül 7 km magasságban a hajózott űrhajó ekkor volt szokatlan. Néhány perccel később egy süketítő bumm volt, mintha egyszerre több fegyvert égetett volna, de ez nem katasztrófa volt. Ezen a napon Charles Elwood Yeager amerikai tesztpilóta, jobban ismert Chuck Yeager vagy Chuck Eager, először az emberiség történetében legyőzte a SOUND SPEED-et egy X-1 EXPERIMENTAL repülőgépen. Az X-1 szuperszonikus repülőgép maximális repülési sebessége 1556 km / h volt, ez egy egyenes szárnyú, a praktikus X-1 mennyezet 13,115 méter, a maximális motoros tolóerő 2500 kgf. Az X-1-et önállóan tervezték. Később ugyanazon a bázison, jobban ismert, mint a „zóna-51”, a vőlegény szárított sós tó alján, Nevada állam déli részén, a járműveket hiperszonikus repülési sebességgel tesztelték.

Az első szovjet ballista rakéta R-1 repülés közben

Mivel az USA elfogadta a nukleáris háború doktrínáját, az Egyesült Államokban a stratégiai bombázók száma megnégyszereződött. Az F-80 és az F-82 sugárhajtású harcosok ezreinek kellett védeniük a bombázókat. Egy évvel Chuck Yeager után a szovjet tesztelő pilóta, Ivan Yevgrafovich Fedorov legyőzte a La 176-os harcos sebességét.

Az első szovjet szárnyas rakéta "Storm" az indítópulton az indításkor

A La-176 szárny 45 fokos söprése volt, a legnagyobb motorhajtás 2700 kgf volt, a gyakorlati mennyezet 15 000 m volt, és a maximális sebesség 1,105 km / h volt. Abban a pillanatban 2-3 hangsebesség tűnt a légi járművek számára. De a Szovjetunió titkos teszthelyén még akkor is tesztelték a hiperszonikus repülési sebességű járművet. Ez volt az R-1 rakéta, amelynek maximális légsebessége 1,465 m / s és a repülési tartomány 270 km. A P-1 vizsgálatokat az Astrakhan régió Kapustin Yar teszthelyén végeztük. A hiperszonikus sebességgel haladó repülőgépek nemcsak új motorokat és új anyagokat, hanem új üzemanyagot is igényeltek. Az R-1 ballisztikus rakéta titkos tüzelőanyaga a legtisztább kategóriájú etil-alkohol volt.

Az első szovjet szárnyas rakéta "Storm" repülés közben

A BALLISTIC R-1 rakétát Sergei Pavlovich Korolev vezetésével fejlesztették ki. A méltányosság szerint azt mondjuk, hogy a második világháború után a Szovjetunióba költözött német rakéta-szakemberek egy része is aktívan részt vett az R-1 fejlesztésében. Az R-1 rakéta az INTERCONTINENTÁLIS ballisztikus rakéták kifejlesztésének kiindulópontja volt, amelyek hiperszonikus sebességgel rendelkeztek és abszolút UNLINKABLE eszköznek bizonyultak nukleáris fegyverek szállítására. A Föld első mesterséges műholdja és az első űrhajózás már az interkontinentális ballisztikus rakéták megjelenésének köszönhető.

Space Shuttle újrafelhasználható amerikai űrhajó úton a kiindulási komplexum felé

Az R-1 szovjet ballisztikus rakéta első sikeres elindítása 1948. október 10-én történt. Annak érdekében, hogy katonai egyensúlyt érjünk el az Egyesült Államokkal, nem kellett több száz és több ezer kilométeres repülési tartományú rakétákra volt szükség. A Korolev rakéták tesztjei sikeresek voltak, és minden további modell egyre növekvő hiperszonikus repülési sebességet és növekvő repülési tartományt szerzett. A rakéta-üzemanyag cseréje a napirenden van. Az etil-alkohol, mint üzemanyag, már nem megfelelő, mert elégtelen égési sebessége és elégtelen hőteljesítménye, azaz az energia mennyisége miatt. Az a tény, hogy hiperszonikus sebességgel repülni csak HYDROGEN alkalmas üzemanyagként. Egyetlen más kémiai elem sem tud ilyen gyorsan repülni! A hidrogén magas égési sebességgel és magas hőteljesítménygel rendelkezik, azaz magas égési hőmérsékletgel rendelkezik, miközben a lehető legkisebb mennyiségű hidrogénüzemanyagot tartalmaz. Ennek megfelelően a HYDROGEN alkalmazásakor a motor maximális tolóerejét kapjuk. Mindezek mellett a HYDROGEN üzemanyag ABSOLTEN EKOLÓGIAI TISZTÍTÓ üzemanyag. Korolyov S. úgy vélte, hogy ez az üzemanyag megoldja a Föld közeli térbeli mozgásának problémáját hiperszonikus repülési sebességgel.

Űrhajó amerikai űrsikló orbitális üzemeltetés közben

A kozmikus sebességekre egy másik megoldás is volt. A híres akadémikusok, Mikhail Kuzmich Yangel és Vladimir Nikolaevich Chelomei javasolta. Ammónia-szerű folyadék volt, és a hidrogénnel ellentétben egyszerű és nagyon olcsó volt. De amikor Korolev megtudta, mi az, akkor eljött a HORROR-hoz! Ezt a kiváló rakéta-üzemanyagot HEPTIL-nek hívták. Kiderült, hogy a SINYLIC ACID VIZSGÁLATA, és a veszélyszint tekintetében a ZARIN és a FOSGEN mérgező anyagoknak felel meg! Azonban a Szovjetunió kormánya úgy döntött, hogy a rakétafegyverek fontosabbak, mint a lehetséges következmények, és hogy azokat bármilyen áron kell létrehozni. Ezt követően Yangel és Chelomey rakéta hajtott üzemanyagot heptilből.

Intercontinental R-7 rakéta az indítás során

1954-ben a szovjet hírszerzés titkos üzenetet kapott az Egyesült Államok lakosától, amelynek köszönhetően a Szovjetunióban megkezdődött a hiperszonikus repülési sebességű légi közlekedés létrehozása. Az USA-ban ez a projekt neve Navajo. Két hónappal a titkos üzenet után a szovjet kormány döntést hozott egy stratégiai WING rakéta létrehozásáról. A Szovjetunióban az ilyen rakéták fejlesztése az S. A. Lavochkin Design Iroda feladata volt (lásd a „Semyon Alekseevich Lavochkin” cikket). A projekt neve "Storm" volt. Mindössze három év múlva a "The Tempest" elkezdett vizsgálatokat végezni a Kapustin Yar teszthelyén. A "Storm" konfigurációja megfelel a modern űrrepülőgép "Space Shuttle" -nek. Abban az időben a teszt "Storm" vált ismertté, hogy az amerikai projekt "Navajo" ZÁRVA. Ez történt, valószínűleg annak az oka, hogy az amerikai tervezők ekkor nem tudták létrehozni a szükséges motorokat.

Inter-kontinentális rakéta R-7 repülés közben

A „Storm” nem a hiperszonikus repülési sebességre lett tervezve, hanem kissé alacsonyabb sebességre, HÁROM-ra, HALF hangsebességgel. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy abban az időben még nem hoztak létre olyan anyagokat, amelyek ellenállnának a HÍVÁS FŰTÉSÉNEK megfelelő hiperszonikus sebességének. A fedélzeti műszereknek magas fűtési hőmérsékleten is működőképesnek kell lenniük. A „Storm” megalkotásakor éppen olyan anyagokat fejlesztettek ki, amelyek ellenállnak a fűtés ezen hőmérsékletének.

A „Buri” sétahajózási rakéta három sikeres elindításának idején, a hiperszonikus sebességgel rendelkező Koroljev rakéta, az R-7 már elindította az első mesterséges Föld műholdat és az első élőlényt, a Laika nevű muttot a föld közeli pályára. Ebben az időben, a Szovjetunió vezetője, N. Hruscsov, a nyugati sajtó interjújában nyilvánosan kijelentette, hogy az R-7 rakétát lehet használni a NUCLEAR díj beszerelésére és az ANY GOAL GOY GOY-re az Egyesült Államokban. Ettől a pillanattól kezdve a kontinentális ballisztikus rakéták lettek a Szovjetunió tér-rakétavédelmének alapja. A "Storm" körutazási rakétát ugyanazzal a feladattal végezték el, de az akkori szovjet kormány úgy döntött, hogy mindkét program egyidejű húzása túl költséges lenne, és a "Storm" zárva volt.

Amerikai kísérleti repülőgép X-31Rockwell

Az 1950-es évek végén és az 1960-as években az Egyesült Államokban és a Szovjetunióban kísérleteket hajtottak végre a hiperszonikus repülési sebességgel rendelkező fejlett repülési technológia létrehozására. De a légkör sűrű rétegeiben a repülőgép túlmelegedett, és néhány helyen még megolvadt, így a hiperszonikus sebesség elérése a légkörben újra és újra elhalasztott egy ismeretlen időre. Az Egyesült Államokban létezik egy, az „X” nevű kísérleti repülőgép létrehozására szolgáló program, melynek segítségével megvizsgálják a hiperszonikus sebességű repülést. Az amerikai hadseregnek nagy reményei voltak a kísérleti X-31 repülőgépekre, de 1967. november 15-én 10 másodperces repülés után a hiperszonikus sebességgel az X-31 felrobbant. Ezután felfüggesztették a kísérleti repülőgép "X" programját, de csak egy ideig. Tehát az 1970-es évek közepén az amerikai kísérleti repülőgépen "X-15" körülbelül 100 km magas magasságban elérték a 11 hangsebességgel (3,7 km / s) egyenértékű hiperszonikus repülési sebességet.

Amerikai kísérleti repülőgép X-31Rockwell

Az 1960-as évek közepén mind az Egyesült Államok, mind a Szovjetunió egymástól függetlenül, és ugyanakkor elkezdte már hárommillió sebességgel közlekedő, máris gyártott repülőgépeket létrehozni! A háromszoros sebességű repülés az ATMOSPHERE-ben nagyon nehéz feladat! Ennek eredményeként a KB Kelly Johnson a Lockheed-i társaságnál és az A. I. Mikoyan Design Iroda a MiG-nél (lásd az Artem Ivanovich Mikoyan cikket) két légi közlekedési mesterművet készített. Az amerikaiak - a stratégiai hírszerző tiszt "SR-71" Blackbird (lásd az "SR-71" cikket). Az oroszok a világ legjobb MiG-25 elfogó harcosai (lásd a MiG-25 cikket). Kívül az SR-71 fekete színű, NEM a fekete festék miatt, hanem a ferrit bevonat miatt, ami nagyon hatékonyan eltávolítja a hőt. Később az SR-71-et 4 800 km / h hiperszonikus repülési sebességre hozták. A MiG-25-et sikeresen alkalmazták az Izrael – Egyiptom háborúban, mint egy nagy magasságú felderítő repülőgépet. A teljes repülés a MiG-25-nél Izrael felett két percet ért el. Az izraeli légi védekezés azt állítja, hogy a MiG-25 három-három hangsebességgel rendelkezik (4,410 km / h vagy 1,225 m / s)!

Amerikai kísérleti hiperszonikus X-15 repülőgép, mely üzemanyagtartályok után további üzemanyagtartályokkal van ellátva

A légiközlekedés a légiközlekedés által biztosított. A témában végzett munka eredményeként megjelentek a USAGE Space Shuttle űrhajó és a szovjet Buran (lásd a Buran űrhajó cikkét). A földön való leszálláskor az újrafelhasználható űrhajók az első kozmikus fordulatszámon (7,9 km / s) lépnek be a légkörbe, ami 23,9-szerese a hangsebességnek. A túlmelegedés elleni védelemhez a légkörbe való belépéskor az újrafelhasználható űrhajók kívülről speciális CERAMIC csempékkel vannak borítva. Nyilvánvaló, hogy még ez a kerámia bevonat hiperszonikus sebességgel történő nagyon nagy megsértése esetén is katasztrófa következik be.

Amerikai kísérleti hiperszonikus repülőgép X-15 repülés közben

A túlmelegedés elleni univerzális védőeszközök gyümölcstelen keresése után a levegő fölénye elleni küzdelem egy másikra - az ultra alacsony magasságra - került. A szárnyas rakéták körülbelül 50 méteres repülési magasságra, TO-ra, hiperszonikus repülési sebességre, kb. 850 km / h-ra tereltek a RELIEF PLAYING technológiával. Az amerikai cruise rakéta kapta a "Tomahawk" (Tomahawk) nevet és a szovjet analóg "X-55" nevet. A hajózási rakétát radar segítségével nehéz felismerni, mivel maga a rakéta a legújabb otthoni rendszer miatt kis méretű, és ennek megfelelően egy kis visszaverő terület. Továbbá, a hajózási rakéta veresége nehéz a repülés közbeni aktív, kiszámíthatatlan manőverezés miatt. A szovjet X-55 körutazás rakétájának megteremtését a Raduga Design Iroda, az Igor Sergeevich Seleznev vezette.

Amerikai kísérleti hiperszonikus repülőgép X-15 leszállás után

A számítások azonban azt mutatták, hogy a hajózási rakéták szinte teljes sebezhetetlensége csak a hangsebesség 5–6-szorosát (5-6 Mach) érő hiperszonikus repülési sebességet képes biztosítani, ami körülbelül két km / s sebességnek felel meg. Az új technológiák első tesztjein a tervezők ismét a hőmérséklet túlmelegedés problémájával szembesültek. Amikor egy adott hiperszonikus repülési sebességet elértek, a rakéta felszíne majdnem 1000 Celsius fokra emelkedett, és az első, amelyik meghiúsította a vezérlőantennát. Ezután Igor Seleznyov Leningrádba ment a „Leninets” vállalkozásba, ahol gyártotta a fedélzeti rádióelektronikát. A szakemberek nem adtak megnyugtató következtetést. Lehetséges, hogy a légköri sűrű rétegekben hiperszonikus sebességgel irányított rakéta készüljön.

Amerikai stratégiai hiperszonikus sík SCA Lockheed SR-71 Blackbird

De az egyik kutatóintézet, nevezetesen Vladimir Georgievich Freinstadt, egy eredeti ötletet javasolt. Miért nem szabad a petrolot a hajókázó rakéta fedélzetén üzemanyagként használni a tüzelőanyagként? Kísérleteket végeztünk a fedélzeti üzemanyag, kerozin hűtő rendszer létrehozására. A munka során Freinstadt arra a következtetésre jutott, hogy a kerozin nem rendelkezett elég energiával hiperszonikus sebességgel repülni, és hogy a hiperszonikus sebességhez szükséges üzemanyag HYDROGEN volt. De Freinstadt azt javasolta, hogy a kerozinból hidrogént kapjunk a rakétán. Az ilyen motor fogalmát Ajaxnak hívták.

Újrafelhasználható „Buran” szovjet űrhajó A hajó speciális szigetelő burkolólapjainak hőszigetelő bevonata jól látható

Abban az időben ez az ötlet túlságosan fantasztikusnak tűnt. Ennek eredményeképpen elfogadták az X-55 szubszonikus repülési sebességével rendelkező sétahajózási rakétát. De még egy ilyen rakéta is kiemelkedő tudományos és technikai eredményré vált. Az X-55 sebességtartó rakéta rövid leírása: hossza - 5,88 m; tok átmérője - 0,514 m; szárnyszárny - 3,1 m; kiindulási súly - 1195 kg; repülési távolság - 2 500 km; repülési sebesség - 770 km / h (214 m / s); repülési magasság 40 és 110 m között; harci fej súlya - 410 kg; harci fej teljesítmény - 200 kt; 100 m-es pontosságot érhet el. 1983-ban, miután a Kh-55 Cruise rakétát a Honvédelmi Minisztériumban üzembe helyezték, felvetődött a hiperszonikus repülési sebességet biztosító motor létrehozásának korlátozása. Pontosan ebben az évben kezdődött a hiperszonikus repülőgépek témája egyre gyakrabban a szovjet hírszerzésben.

"Buran" szovjet űrsikló pályán

A Star Wars program részeként az amerikai kormány a légkörben és az űrben egyformán repülő járművek fejlesztését finanszírozta. Alapvetően új repülőgép-fegyvereket feltételeztek hiperszonikus repülési sebességgel. Az X-55 sikeres létrehozása után Igor Seleznev, az Ajax gép jelenlegi modelljének megalkotása nélkül, kezdett hiperszonikus sebességgel közlekedő hajókázó rakétát fejleszteni. Egy ilyen rakéta volt az "X-90" körutazás rakétája, amelynek a hagyományos petróleummal több mint 5 Machs sebességgel kellett repülnie. A KB Selezneva megoldotta a hőmérséklet túlmelegedésének problémáját. Feltételeztük, hogy az X-90 a STRATOSZTERE-ből indul. Ennek következtében a rakétatest hőmérséklete minimálisra csökkent. Azonban egy másik oka volt egy ilyen magasságú rakéta elindításának. Az a tény, hogy ebben a pillanatban többé-kevésbé megtanulták, hogyan kell lőni a ballisztikus rakétákat, megtanulni lőni a repülőgépeket, és megtanulták, hogyan kell lőni az ultra-alacsony magasságban repülő szokatlan repülési sebességű repülési rakétákat. Csak egy réteg a sztratoszféra változatlan maradt - ez a réteg a légkör és a kozmosz között. Az ötlet a sztratoszféra régiójában észrevétlenül észrevétlenül észlelhető, hiperszonikus sebességgel.

A "Tomahawk" amerikai hajózási rakéta indítása egy hajószerelvényből

Az X-90 első sikeres elindítása után azonban az összes rakéta megállt. Ez a Szovjetunió új vezetőjének, Gorbacsov MS-nek köszönhető. Abban az időben Leningrádban Vladimir Frainstadt egy lelkes tudósok csoportját rendezte meg az Ajax hiperszonikus motor létrehozásához. Ez a Freinstadt csoport nem egyszerűen létrehozott egy egységet a petróleum hidrogénnel való feldolgozásához, hanem megtanulta irányítani a roncsoló PLASMA-t a készülék körül, ami a repülés során hiperszonikus sebességgel keletkezik. Ez technológiai áttörést jelentett az összes gépesített repülőgépnek! A Freinstadt csoport elkezdte előkészíteni a hiperszonikus modell első repülését. 1992-ben azonban az Ajax-projekt lezárult a finanszírozás megszűnése miatt. Az 1980-as években a Szovjetunióban a hiperszonikus sebességgel közlekedő repülőgépek fejlesztése volt a világ élvonalában. Ezt az alapot csak az 1990-es években vesztették el.

A "Tomahawk" amerikai cruise rakéta közvetlenül a cél elérése előtt

A hiperszonikus sebességgel közlekedő harci repülőgépek hatékonysága és veszélye még akkor is nyilvánvaló volt, az 1980-as években. 1998-ban, augusztus elején hatalmas robbanások zajlottak az amerikai nagykövetségek közvetlen közelében Kenyában és Tanzániában. Ezeket a robbanásokat az Alkaida világ terrorista szervezet rendezte, amelyet Usama Bin Laden vezette. Ugyanebben az évben, augusztus 20-án az amerikai hajók az Arab-tengeren nyolc Tomahawk cruise rakétát lőttek. Két órával később a rakéták megütötte az afganisztáni terrorista tábor területét. Továbbá, az amerikai elnöknek, B. Clintonnak szóló titkos jelentésben, az ügynökök arról számoltak be, hogy az afganisztáni Alkaida bázisra irányuló rakétatámadás fő célja NEM érhető el. A rakéták elindítása után fél óra múlva Bin Laden a rajta közlekedő rakétákról a műholdas kommunikációval FIGYELEM, és körülbelül egy órával a robbanások előtt hagyta el a bázist. Ebből az eredményből az amerikaiak arra a következtetésre jutottak, hogy egy ilyen harci missziót rakéták csak hiperszonikus repülési sebességgel végezhetnek.

Az orosz hajózási rakéta X-55 telepítése a repülőgépre

Néhány nappal később az amerikai Védelmi Minisztérium fejlett fejlesztési osztálya hosszú távú szerződést írt alá a Boeing társasággal. A légitársaság több milliárd dollárt kapott, hogy létrehozzon egy univerzális hajókázási rakétát, amely hiperszonikus repülési sebességgel, SIX Mach. A megrendelés nagyszabású projekt lett, amely lehetővé teszi az Egyesült Államok számára, hogy ígéretes fegyvereket és repülési rendszereket hozzon létre. A jövőben a fejlesztés során a hiperszonikus eszközök INTERMEDIATE eszközökké alakulhatnak, amelyek ismételten áthatolhatnak a légkörből a térbe és vissza, miközben aktívan manőverezik. Az ilyen járművek nem szabványos és kiszámíthatatlan repülési útvonaluk miatt nagyon veszélyesek lehetnek.

Az X-55 orosz hajózási rakéta a Tu-160-ra történő telepítés előtt

2001 júliusában a kísérleti X-43A repülőgép elindítását az Egyesült Államokban hajtották végre. El kellett érnie a hiperszonikus repülési sebességet, a Seven Mach-ot. De az egység lezuhant. Általában véve a DIFFICULTIES hiperszonikus repülési sebességű berendezések létrehozása összehasonlítható az atomfegyverek létrehozásával. A legújabb amerikai hiperszonikus körutazás rakéták várhatóan repülnek a sztratoszféra magasságában. A közelmúltban újra elkezdődött a hiperszonikus eszköz létrehozására irányuló verseny. Az új hiperszonikus rakéta motorja plazmává válhat, azaz a motorban használt éghető keverék hőmérséklete egyenlő lesz a forró PLASMA-val. Az elégtelen finanszírozás miatt még nem lehetséges megjósolni a hiperszonikus repülési sebességű eszközök megjelenésének idejét Oroszországban.

Amerikai kísérleti hiperszonikus X-43A repülőgép

Feltételezhetően a 2060-as években a világ egy 7 000 km-nél nagyobb távolságokon közlekedő személyszállító repülőgépek tömeges átmenetét indítja el, 40-60 km-es repülési magasságú repülés közben. 2003-ban az amerikaiak kutatták a hiperszonikus repülési sebességű utasszállító repülőgépek jövőbeni fejlesztésére a szovjet szuperszonikus személyszállító repülőgépen (lásd a Tu-144 és Alexey Andreevich Tupolev cikkeket). Egyszerre a Tu-144-et 19 darabból állították elő. 2003-ban a három fennmaradó Tu-144-et az orosz-AMERICAN programban új generációs repülőgép-rendszerek tesztelésére javították és repülő laboratóriumává alakították. Az amerikaiak örültek a szovjet Tu-144-nek.

Szovjet szuperszonikus személyszállító repülőgép Tu-144

A rakéta-szárnyas repülőgépek, a hiperszonikus repülőgépek, amelyek 10-15 m / s sebességgel repülnek, első ötletei már az 1930-as években jelentek meg. Azonban még a leglátogatottabb tervezőknek sem volt olyan elképzelésük, hogy milyen nehézségekkel kell szembenéznie az ötletnek, hogy megoszthassuk a tervünk bármely pontját egy óra alatt. A légkörben fellépő hiperszonikus repülési sebességnél a szárnyak, a levegőbevezetők és a repülőgép más részeinek széleit az alumíniumötvözetek olvadáspontjába melegítik. Ezért a jövőbeli hiperszonikus repülőgépek létrehozása teljes mértékben a kémia, a kohászat és az új anyagok kifejlesztése.

Szovjet szuperszonikus utasszállító repülőgép Tu-144 A leszállás után a fékpajzsokat felszabadították

Hagyományos sugárhajtóművek a HÁROM Mach sebességnél már nem hatékonyak (lásd az "Aviation Innovations" cikket). A sebesség további növekedésével meg kell adni a lehető legtöbb FORGING légáramlást, a kompresszor szerepét, a levegő tömörítését. Ehhez elegendő a motor INPUT része, hogy a SUBJECTING-t elvégezze. A hiperszonikus repülési sebességnél a bejövő légáram tömörítési aránya olyan, hogy a hőmérséklete 1500 fok. A motor úgynevezett DIRECT-FLOWING motorokká válik, egyáltalán nem forog. De ugyanakkor tényleg működik!

Amerikai kísérleti hiperszonikus X-43A repülőgép, amely a földön található B-52 bombázóhoz csatlakozik Pegasus rakéta propellernek

Egy időben a szovjet tudós, Vladimir Georgievich Freinstadt foglalkozott a kerozin hűtésével, az űrből repülő nukleáris robbanófejekkel. Most, az egész világ tervezői, a kutatásának köszönhetően, a túlhevített kerozin égési energiájának hirtelen növekedésének hatását használják, mivel a HYDROGEN ilyen magas hőmérsékletén szabadul fel. Ez a hatás rendkívül nagy teljesítményt biztosít a motornak, amely hiperszonikus repülési sebességet biztosít. 2004-ben az amerikaiak kétszeresen rögzítették a pilóta nélküli rakéták sebességét. Az X-43A-t 12 000 méteres magasságban leválasztották a V-52 bombázógéptől. A Pegasus rakéta felgyorsította a THREE Mach sebességét, majd az X-43A elindította motorját. Az X-43A maximális repülési sebessége 11 265 km / h (3.130 m / s) volt, ami 9,5 hangsebességnek felel meg. A legmagasabb sebességű repülés 35 másodperc magasságban 10 másodpercet vett igénybe. 9,5 Makhov sebességgel Moszkvából New Yorkba tartó járat kevesebb, mint 43 percet vesz igénybe. Az amerikai tudósok továbbra is elmozdítják a légi tudományt.

Amerikai kísérleti hiperszonikus X-43A repülőgép, Pegasus rakéta propellernek, amely egy B-52 bombázóhoz csatlakozik a repülés során

Amerikai kísérleti hiperszonikus X-43A repülőgép repülés után a B-52-től való elválasztás után