Самы хуткі гіпергукавай самалёт у свеце. Расійскі гіпергукавай самалёт

Звычайны пасажырскі самалёт лётае з хуткасцю каля 900 км / гадзіну. Рэактыўны ваенны знішчальнік можа развіваць прыкладна ўтрая большую хуткасць. Аднак сучасныя інжынеры з РФ і іншых краін свету актыўна распрацоўваюць яшчэ больш хуткасныя машыны - Гіпергукавыя самалёты. У чым спецыфіка адпаведных канцэпцый?

Крытэрыі гіпергукавай самалёта

Што такое гіпергукавай самалёт? Пад такім прынята разумець апарат, здольны лётаць са хуткасцю, шматкроць які перавышае такую для гуку. Падыходы даследчыкаў да вызначэння канкрэтнага яе паказчыка адрозніваюцца. Распаўсюджана метадалогія, па якой самалёт варта лічыць Гіпергукавыя, калі ён кратна перавышае хуткасныя паказчыкі самых хуткіх сучасных звышгукавых апаратаў. Якія складаюць парадку 3-4 тыс. Км / ч. Гэта значыць гіпергукавай самалёт, калі прытрымлівацца дадзенай метадалогіі, павінен развіваць хуткасць ад 6 тыс. Км / ч.

Беспілотныя і кіраваныя апараты

Падыходы даследчыкаў могуць адрознівацца таксама з пункту гледжання вызначэння крытэрыяў аднясення таго ці іншага апарата да самалётаў. Ёсць версія, што да такіх правамерна адносіць толькі тыя машыны, якія кіруюцца чалавекам. Ёсць пункт гледжання, па якой самалётам таксама можна лічыць і беспілотны апарат. Таму некаторыя аналітыкі класіфікуюць машыны разгляданага тыпу на тыя, што падлягаюць кіраванні чалавекам, і тыя, якія функцыянуюць аўтаномна. Падобнае дзяленне можа быць апраўдана, паколькі беспілотныя апараты могуць валодаць нашмат больш вялікімі тэхнічнымі характарыстыкамі, напрыклад, у частцы перагрузак і хуткасці.

Разам з тым многія даследчыкі разглядаюць Гіпергукавыя самалёты як адзіную канцэпцыю, для якой ключавы паказчык - хуткасць. Усё роўна, сядзіць ці за штурвалам апарата чалавек альбо машына кіруецца робатам - галоўнае, каб самалёт быў у дастатковай меры хуткім.

Ўзлёт - самастойны або з старонняй дапамогай?

Распаўсюджаная класіфікацыя Гіпергукавыя лятальных апаратаў, у аснове якой - аднясенне іх да катэгорыі тых, што здольныя ўзлятаць самастойна, альбо тых, якія прадугледжваюць размяшчэнне на больш магутным носьбіце - ракеце альбо грузавым самалёце. Ёсць пункт гледжання, па якой да апаратаў разгляданага тыпу правамерна адносіць галоўным чынам тыя, што здольныя ўзлятаць самастойна альбо пры мінімальным задзейнічанні іншых тыпаў тэхнікі. Аднак тыя даследчыкі, якія лічаць, што асноўны крытэрый, які характарызуе гіпергукавай самалёт, - хуткасць, павінен быць першарадным пры любой класіфікацыі. Няхай гэта будзе аднясенне апарата да беспілотным, кіраваным, здольным ўзлятаць самастойна альбо з дапамогай іншых машын - калі адпаведны паказчык дасягае названых вышэй значэнняў, то значыць, гаворка ідзе пра Гіпергукавыя самалёце.

Асноўныя праблемы Гіпергукавыя рашэнняў

Канцэпцыям Гіпергукавыя рашэнняў - шмат дзесяцігоддзяў. На працягу ўсіх гадоў распрацоўкі адпаведнага тыпу апаратаў сусветныя інжынеры вырашаюць шэраг істотных праблем, аб'ектыўна замінаюць паставіць выпуск «гиперзвука» на паток - падобна арганізацыі вытворчасці турбавінтавых самалётаў.

Асноўная складанасць у канструяванні Гіпергукавыя самалётаў - стварэнне рухавіка, здольнага быць у дастатковай меры энергаэфектыўным. Іншая праблема - выбудоўванне неабходнай цеплавой абароны апарата. Справа ў тым, што хуткасць гіпергукавай самалёта ў тых значэннях, што мы разгледзелі вышэй, мяркуе моцны нагрэў корпуса за кошт трэння аб атмасферу.

Сёння мы разгледзім некалькі узораў удалых прататыпаў лятальных апаратаў адпаведнага тыпу, распрацоўшчыкі якіх змаглі значна рушыць наперад у частцы паспяховага вырашэння адзначаных праблем. Вывучым цяпер найбольш вядомыя сусветныя распрацоўкі ў частцы стварэння гіпергукавай лятальных апаратаў разгляданага тыпу.

Самы хуткі самалёт ад Boeing

Самы хуткі гіпергукавай самалёт у свеце, як лічаць некаторыя эксперты, гэта амерыканскі Boeing X-43A. Так, у ходзе тэсціравання дадзенага апарата было зафіксавана, што ён дасягаў хуткасці, якая перавышае 11 тыс. Км / гадзіну. Гэта значыць прыкладна ў 9,6 разы хутчэй хуткасці гуку.

Чым асабліва адметны гіпергукавай самалёт X-43A? Характарыстыкі дадзенага лятальнага апарата такія:

- лімітавая хуткасць, зафіксаваная на тэстах, - 11 230 км / гадзіну;

- размах крылаў - 1,5 м;

- даўжыня корпуса - 3,6 м;

- рухавік - прямоточный, Supersonic Combustion Ramjet;

- паліва - атмасферны кісларод, вадарод.

Можна адзначыць, што разгляданы апарат ставіцца да самых экалагічным. Справа ў тым, што якое выкарыстоўваецца паліва практычна не прадугледжвае выдзялення шкодных прадуктаў гарэння.

Гіпергукавай самалёт X-43A быў распрацаваны сумеснымі намаганнямі інжынераў NASA, а таксама кампаній Orbical Science Corporation і Minocraft. Лятальны апарат ствараўся каля 10 гадоў. У яго распрацоўку было ўкладзена каля 250 млн. Даляраў. Канцэптуальная навізна разгляданага самалёта ў тым, што ён быў задуманы з мэтай выпрабаванні найноўшай тэхналогіі забеспячэння работы рухальнай цягі.

Распрацоўка ад Orbital Science

Кампанія Orbital Science, якая, як мы адзначылі вышэй, прыняла ўдзел у стварэнні апарата X-43A, паспела таксама стварыць свой гіпергукавай самалёт - X-34.

Яго лімітавая хуткасць - больш за 12 тыс. Км / ч. Праўда, у ходзе практычных тэстаў яна не была дасягнутая - больш за тое, не ўдалося дасягнуць паказчыка, які паказаны самалётам X43-A. Разгляданы лятальны апарат паскараецца пры задзейнічанні ракеты «Пегас», якая функцыянуе на цвёрдым паліве. Машына X-34 была ўпершыню выпрабаваная ў 2001 годзе. Разгляданы самалёт адчувальна больш апарата ад Boeing - яго даўжыня складае 17,78 м, размах крылаў - 8,85 м. Максімальная вышыня палёту гіпергукавай машыны ад Orbical Science - 75 кіламетраў.

Лятальны апарат ад North American

Яшчэ адзін вядомы гіпергукавай самалёт - X-15, выпушчаны кампаніяй North American. Дадзены апарат аналітыкі адносяць да эксперыментальным.

Ён абсталяваны ракетнымі рухавікамі, што дае падставу некаторым экспертам не адносіць яго, уласна, да класа самалётаў. Аднак наяўнасць ракетных рухавікоў дазваляе апарату, у прыватнасці, здзяйсняць субарбітальных палёты. Так, падчас аднаго з выпрабаванняў у такім рэжыме ён быў пратэставаны пілотамі. Прызначэнне апарата X-15 - даследаванне спецыфікі Гіпергукавыя палётаў, ацэнка тых ці іншых канструктарскіх рашэнняў, новых матэрыялаў, асаблівасцяў кіравання падобнымі машынамі у розных пластах атмасферы. Характэрна, што канцэпцыя праекта была зацверджана яшчэ ў 1954 годзе. Лётае X-15 з хуткасцю больш за 7 тыс. Км / гадзіну. Далёкасць яго палёту - больш за 500 км, вышыня перавышае 100 км.

Самыя хуткія серыйныя самалёты

Вывучаныя намі вышэй Гіпергукавыя апараты фактычна ставяцца да катэгорыі даследчых. Карысна будзе разгледзець некаторыя серыйныя ўзоры самалётаў, набліжаных па характарыстыках да гіпергукавай або якія з'яўляюцца (па той ці іншай метадалогіі) імі.

У ліку падобных машын - амерыканская распрацоўка SR-71. Дадзены самалёт некаторыя даследчыкі не схільныя адносіць да гіпергукавай, паколькі яго лімітавая хуткасць складае каля 3,7 тыс. Км / гадзіну. У ліку найбольш характэрных яго характарыстык - ўзлётная маса, якая перавышае 77 тон. Даўжыня апарата - больш за 23 м, размах крылаў - больш за 13 м.

Адным з самых хуткіх ваенных самалётаў лічыцца расійскі МіГ-25. Апарат можа развіваць хуткасць больш за 3,3 тыс. Км / ч. Максімальны ўзлётны вага расійскага самалёта - 41 тона.

Такім чынам, на рынку серыйных рашэнняў, набліжаных па характарыстыках да гіпергукавай, РФ - у ліку лідэраў. Але што можна сказаць аб расійскіх распрацоўках у частцы «класічных» Гіпергукавыя самалётаў? Ці здольныя інжынеры з РФ стварыць рашэнне, канкурэнтная машынам ад Boeing і Orbital Scence?

Расійскія Гіпергукавыя апараты

У дадзены момант расійскі гіпергукавай самалёт знаходзіцца ў стадыі распрацоўкі. Але ідзе яна досыць актыўна. Гаворка ідзе пра самалёт Ю-71. Яго першыя выпрабаванні, мяркуючы па паведамленнях у СМІ, былі праведзены ў лютым 2015 гады пад Арэнбургам.

Мяркуецца, што самалёт будзе выкарыстоўвацца ў ваенных мэтах. Так, гіпергукавай апарат зможа пры неабходнасці ажыццяўляць дастаўку паражаюць сродкаў на значныя адлегласці, весці маніторынг тэрыторыі, а таксама задзейнічацца як элемент штурмавой авіяцыі. Некаторыя даследчыкі мяркуюць, што ў 2020-2025 гг. у РВСН паступіць каля 20 самалётаў адпаведнага тыпу.

У СМІ ёсць звесткі пра тое, што разгляданы гіпергукавай самалёт Расіі будзе размяшчацца на балістычнай ракеце «Сармат», якая таксама знаходзіцца на стадыі праектавання. Некаторыя аналітыкі лічаць, што распрацоўваецца гіпергукавай апарат Ю-71 - гэта не што іншае, як боегалоўка, якая павінна будзе аддзяляцца ад балістычнай ракеты на канчатковым участку палёту, каб затым, дзякуючы высокай, характэрнай для самалёта манеўранасці, пераадольваць сістэмы ПРА.

Праект «Аякс»

У ліку найбольш характэрных праектаў, звязаных з распрацоўкай Гіпергукавыя самалётаў, - «Аякс». Вывучым яго падрабязней. Гіпергукавай самалёт «Аякс» - канцэптуальная распрацоўка савецкіх інжынераў. У навуковым асяроддзі размовы пра яе пачаліся яшчэ ў 80-я гады. У ліку найбольш характэрных характарыстык - наяўнасць сістэмы цеплавой абароны, якая закліканая абараняць корпус ад перагрэву. Такім чынам, распрацоўшчыкі апарата «Аякс» прапанавалі рашэнне адной з «Гіпергукавыя» праблем, пазначаных намі вышэй.

Традыцыйная схема цеплавой абароны лятальных машын мяркуе размяшчэнне на корпусе асаблівых матэрыялаў. Распрацоўшчыкі «Аякса» прапанавалі іншую канцэпцыю, па якой меркавалася не абараняць апарат ад знешняга нагрэву, а ўпускаць цяпло ўнутр машыны, адначасова павялічваючы яе энергарэсурс. Асноўным канкурэнтам савецкага апарат лічыўся гіпергукавай самалёт «Аўрора», які ствараецца ў ЗША. Аднак у сувязі з тым, што канструктары з СССР істотна пашырылі магчымасці канцэпцыі, на новую распрацоўку быў ускладзены самае шырокае кола задач, у прыватнасці, даследчых. Можна сказаць, што «Аякс» - гіпергукавай шматмэтавы самалёт.

Разгледзім больш падрабязна тэхналагічныя навіны, прапанаваныя інжынерамі з СССР.

Такім чынам, савецкія распрацоўшчыкі «Аякса» прапанавалі выкарыстоўваць цяпло, якое ўзнікае як вынік трэння корпуса самалёта аб атмасферу, пераўтвараць ў карысную энергію. Тэхнічна гэта магло быць рэалізавана з дапамогай размяшчэння на апараце дадатковых абалонак. У выніку фармавалася нешта накшталт другога корпуса. Яго паражніну меркавалася запоўніць нейкім каталізатарам, напрыклад, сумессю гаручага матэрыялу і вады. Цеплаізаляцыйны пласт, выраблены з цвёрдага матэрыялу, у «Аяксе» меркавалася замяніць на вадкасны, які, з аднаго боку, павінен быў абараняць рухавік, з другога - спрыяў бы каталітычнай рэакцыі, якая, між тым, магла суправаджацца эндотермическим эфектам - перамяшчэннем цяпла з вонкавага часткі корпуса ўнутр. Тэарэтычна астуджэнне знешніх частак апараты магло быць якім заўгодна. Залішняе цяпло, у сваю чаргу, меркавалася задзейнічаць з мэтай павышэння эфектыўнасці працы рухавіка самалёта. Пры гэтым дадзеная тэхналогія дазваляла б генераваць з прычыны рэакцыі паліва і віды свабодны вадарод.

У дадзены момант даступныя шырокай публіцы звесткі аб працягу распрацоўкі «Аякса» адсутнічаюць, аднак даследчыкі лічаць вельмі перспектыўным ўкараненне савецкіх канцэпцый у практыку.

Кітайскія Гіпергукавыя апараты

Канкурэнтам Расіі і ЗША на рынку Гіпергукавыя рашэнняў становіцца Кітай. У ліку самых вядомых распрацовак інжынераў з КНР - лятальны апарат WU-14. Ён уяўляе сабой гіпергукавай кіраваны планёр, які размяшчаецца на балістычнай ракеце.

МБР запускае лятальны апарат у космас, адкуль машына рэзка пікіруе ўніз, развіваючы Гіпергукавыя хуткасць. Кітайскі апарат можа мантавацца на розных МБР, якія валодаюць далёкасцю ад 2 да 12 тыс. Км. Устаноўлена, што падчас тэстаў апарат WU-14 змог развіць хуткасць, якая перавышае 12 тыс. Км / г, ператварыўшыся, такім чынам, у самы хуткі гіпергукавай самалёт па версіі некаторых аналітыкаў.

Разам з тым многія даследчыкі лічаць, што кітайскую распрацоўку не зусім правамерна адносіць да класа самалётаў. Так, распаўсюджаная версія, па якой апарат варта класіфікаваць менавіта як боегалоўку. Прычым вельмі эфектыўную. Пры палёце ўніз з адзначанай хуткасцю нават самыя сучасныя сістэмы ПРА не змогуць гарантаваць перахопу адпаведнай мэты.

Можна адзначыць, што распрацоўкамі Гіпергукавыя апаратаў, задействуемых ў ваенных мэтах, займаюцца таксама Расія і ЗША. Пры гэтым расійскі канцэпцыя, па якой мяркуецца ствараць машыны адпаведнага тыпу, значна адрозніваецца, як сведчаць дадзеныя ў некаторых СМІ, ад тэхналагічных прынцыпаў, што рэалізуюцца амерыканцамі і кітайцамі. Так, распрацоўшчыкі з РФ канцэнтруюць высілкі ў галіне стварэння лятальных апаратаў, абсталяваных прямоточным рухавіком, здольных запускацца з зямлі. Расія плануе супрацоўніцтва ў гэтым напрамку з Індыяй. Гіпергукавыя апараты, якія ствараюцца па расійскай канцэпцыі, як лічаць некаторыя аналітыкі, характарызуюцца меншым коштам і больш шырокай вобласцю ўжывання.

Разам з тым гіпергукавай самалёт Расіі, пра які мы сказалі вышэй (Ю-71), мяркуе, як лічаць некаторыя аналітыкі, як раз-ткі размяшчэння на МБР. Калі гэты тэзіс апынецца верным, то можна будзе казаць пра тое, што інжынеры з РФ працуюць адразу па двух папулярным канцэптуальным напрамках у будаўніцтве Гіпергукавыя лятальных апаратаў.

рэзюмэ

Такім чынам, верагодна, самы хуткі гіпергукавай самалёт у свеце, калі казаць пра лятальных апаратах безадносна іх класіфікацыі, гэта ўсё ж кітайскі апарат WU-14. Хоць трэба разумець, што рэальныя звесткі пра яго, у тым ліку якія датычацца выпрабаванняў, могуць быць засакрэчаныя. Гэта цалкам адпавядае прынцыпам кітайскіх распрацоўнікаў, якія часта ў што б там ні стала імкнуцца захаваць свае ваенныя тэхналогіі ў таямніцы. Хуткасць самога хуткага гіпергукавай самалёта - больш за 12 тыс. Км / ч. Яго «даганяе» амерыканская распрацоўка X-43A - многія эксперты лічаць самым хуткасным менавіта яго. Тэарэтычна гіпергукавай самалёт X-43A, а таксама кітайскі WU-14 можа дагнаць распрацоўка ад Orbical Science, разлічаная на хуткасць больш за 12 тыс. Км / ч.

Характарыстыкі расійскага самалёта Ю-71 пакуль што не вядомыя шырокай публіцы. Цалкам магчыма, што яны будуць набліжаны да параметраў кітайскага лятальнага апарата. Расійскія інжынеры таксама вядуць распрацоўкі па Гіпергукавыя самалёту, здольнаму узлятаць не на базе МБР, а самастойна.

Бягучыя праекты даследчыкаў з Расіі, Кітая і ЗША так ці інакш звязаныя з ваеннай сферай. Гіпергукавыя самалёты, безадносна іх магчымай класіфікацыі, разглядаюцца ў першую чаргу як носьбіты ўзбраеньняў, хутчэй за ўсё, ядзерных. Аднак у працах даследчыкаў з розных краін свету сустракаюцца тэзісы пра тое, што «гиперзвук», падобна атамным тэхналогіях, цалкам можа быць мірным.

Справа за з'яўленнем даступных і надзейных рашэнняў, якія дазваляюць арганізаваць серыйную вытворчасць машын адпаведнага тыпу. Выкарыстанне падобных апаратаў магчыма ў самым шырокім спектры галін гаспадарчага развіцця. Найбольшую запатрабаванасць Гіпергукавыя лятальныя апараты, верагодна, знойдуць у касмічнай і даследчай індустрыі.

Па меры патаннення тэхналогій вытворчасці адпаведных машын зацікаўленасць у інвеставанні ў падобныя праекты могуць пачаць праяўляць транспартныя бізнэсы. Прамысловыя карпарацыі, пастаўшчыкі розных сэрвісаў могуць пачаць разглядаць «гиперзвук» як інструмент павышэння канкурэнтаздольнасці бізнесу ў частцы арганізацыі міжнародных камунікацый.