Det raskeste hypersoniske flyet i verden. Russiske hypersoniske fly

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Et vanlig passasjerfly flyr med en hastighet på rundt 900 km/t. Et jagerfly kan nå omtrent tre ganger hastigheten. Imidlertid utvikler moderne ingeniører fra den russiske føderasjonen og andre land i verden aktivt enda raskere maskiner - hypersoniske fly. Hva er spesifikke for de respektive konseptene?

Kriterier for et hypersonisk fly

Hva er et hypersonisk fly? Med slikt er det vanlig å forstå et apparat som er i stand til å fly med en hastighet som er mange ganger høyere enn for lyd. Forskeres tilnærminger til å bestemme dens spesifikke indikator varierer. Det er en utbredt metodikk som innebærer at et fly skal betraktes som hypersonisk hvis det er et multiplum av hastighetsindikatorene til de raskeste moderne supersoniske kjøretøyene. Som er omtrent 3-4 tusen km / t. Det vil si at et hypersonisk fly, hvis du følger denne metodikken, bør nå hastigheter på 6000 km/t.

Ubemannet ogkontrollerte kjøretøy

Forskernes tilnærminger kan også være forskjellige når det gjelder å bestemme kriteriene for å klassifisere en bestemt enhet som et fly. Det er en versjon som bare de maskinene som er kontrollert av en person kan betraktes som sådan. Det er et synspunkt om at et ubemannet kjøretøy også kan betraktes som et fly. Derfor klassifiserer noen analytikere maskiner av den aktuelle typen i de som er underlagt menneskelig kontroll og de som fungerer autonomt. En slik inndeling kan rettferdiggjøres, siden ubemannede kjøretøy kan ha mye mer imponerende tekniske egenskaper, for eksempel når det gjelder overbelastning og hastighet.

Samtidig anser mange forskere hypersoniske fly som et enkelt konsept, der nøkkelindikatoren er hastighet. Det spiller ingen rolle om en person sitter ved roret på enheten eller om maskinen styres av en robot - det viktigste er at flyet er raskt nok.

Takeoff – solo eller assistert?

En klassifisering av hypersoniske fly er vanlig, som er basert på å klassifisere dem som de som kan ta av uavhengig, eller de som krever plassering på en kraftigere bærer - en rakett eller et lastefly. Det er et synspunkt der det er legitimt å referere til enhetene av typen under vurdering hovedsakelig de som er i stand til å ta av uavhengig eller med minimal involvering av andre typer utstyr. Imidlertid bør de forskerne som mener at hovedkriteriet for et hypersonisk fly er hastighetvære avgjørende i enhver klassifisering. Enten det er å klassifisere enheten som ubemannet, kontrollert, i stand til å ta av på egen hånd eller ved hjelp av andre maskiner - hvis den tilsvarende indikatoren når de ovennevnte verdiene, betyr det at vi snakker om et hypersonisk fly.

Hovedproblemer med hypersoniske løsninger

Konseptene med hypersoniske løsninger er mange tiår gamle. Gjennom årene med utvikling av tilsvarende type kjøretøy, har verdens ingeniører løst en rekke betydelige problemer som objektivt sett hindrer produksjonen av "hyperlyd" fra å settes i drift - på samme måte som å organisere produksjonen av turbopropfly.

Den største vanskeligheten ved utformingen av hypersoniske fly er å lage en motor som kan være tilstrekkelig energieffektiv. Et annet problem er innrettingen av den nødvendige termiske beskyttelsen av apparatet. Faktum er at hastigheten til et hypersonisk fly i verdiene som vi vurderte ovenfor innebærer en sterk oppvarming av skroget på grunn av friksjon mot atmosfæren.

I dag skal vi se på flere eksempler på vellykkede prototyper av fly av tilsvarende type, hvor utviklerne var i stand til å gjøre betydelige fremskritt med å lykkes med å løse problemene som ble nevnt. La oss nå studere den mest kjente verdensutviklingen når det gjelder å lage hypersoniske fly av den aktuelle typen.

Boeings raskeste fly

Det raskeste hypersoniske flyet i verden, ifølge noen eksperter, er amerikanske Boeing X-43A. Så under testingen av denne enheten ble det registrert at den nådde hastighetenover 11 tusen km/t. Det er omtrent 9,6 ganger lydhastigheten.

Hva er spesielt med X-43A hypersoniske fly? Egenskapene til dette flyet er som følger:

- maksimal hastighet registrert i testene - 11 230 km/t;

- vingespenn - 1,5 m;

- kasselengde - 3,6 m;

- motor - direktestrøm, Supersonic Combustion Ramjet;

- drivstoff - atmosfærisk oksygen, hydrogen.

Det kan bemerkes at den aktuelle enheten er en av de mest miljøvennlige. Faktum er at drivstoffet som brukes praktisk t alt ikke innebærer frigjøring av skadelige forbrenningsprodukter.

X-43A hypersoniske fly ble utviklet av felles innsats fra NASA-ingeniører, samt Orbical Science Corporation og Minocraft. Flyet ble laget i omtrent 10 år. Rundt 250 millioner dollar ble investert i utviklingen. Den konseptuelle nyheten til det aktuelle flyet er at det ble utviklet for å teste den nyeste teknologien for å sikre driften av drivkraften.

Utviklet av Orbital Science

Orbital Science, som, som vi bemerket ovenfor, deltok i opprettelsen av X-43A-enheten, klarte også å lage sitt eget hypersoniske fly - X-34.

Topphastigheten er over 12 000 km/t. Riktignok ble det ikke oppnådd under praktiske tester - dessuten var det ikke mulig å oppnå indikatoren vist av X43-A-flyet. Vurderes som flyenheten akselererer når Pegasus-raketten, som opererer på fast brensel, aktiveres. X-34 ble først testet i 2001. Det aktuelle flyet er betydelig større enn enheten fra Boeing – lengden er 17,78 m, vingespennet er 8,85 m. Maksimal flyhøyde for hypersonisk kjøretøy fra Orbical Science er 75 kilometer.

Fly fra Nord-Amerika

Et annet kjent hypersonisk fly er X-15, produsert av North American. Analytikere omtaler dette apparatet som eksperimentelt.

Den er utstyrt med rakettmotorer, noe som gir noen eksperter grunn til ikke å klassifisere den som et fly. Tilstedeværelsen av rakettmotorer gjør imidlertid at enheten kan utføre suborbitale flyvninger. Så, under en av testene i denne modusen, ble den testet av piloter. Formålet med X-15-apparatet er å studere spesifikasjonene til hypersoniske flyvninger, evaluere visse designløsninger, nye materialer og kontrollfunksjoner til slike maskiner i forskjellige lag av atmosfæren. Det er bemerkelsesverdig at konseptet med prosjektet ble godkjent tilbake i 1954. X-15 flyr med en hastighet på mer enn 7 tusen km / t. Flyrekkevidden er mer enn 500 km, høyden overstiger 100 km.

Det raskeste produksjonsflyet

De hypersoniske kjøretøyene vi studerte ovenfor tilhører faktisk forskningskategorien. Det vil være nyttig å vurdere noen serieprøver av fly som i egenskaper er nær hypersoniske eller er (i henhold til en eller annen metodikk) hypersoniske.

Blant slike maskiner er den amerikanske utviklingen av SR-71. Noen forskere er ikke tilbøyelige til å klassifisere dette flyet som hypersonisk, siden dets maksimale hastighet er omtrent 3,7 tusen km / t. Blant de mest bemerkelsesverdige egenskapene er startvekten, som overstiger 77 tonn. Lengden på apparatet er mer enn 23 m, vingespennet er mer enn 13 m.

Et av de raskeste militærflyene er den russiske MiG-25. Enheten kan nå hastigheter på mer enn 3, 3 tusen km / t. Maksimal startvekt for det russiske flyet er 41 tonn.

Derfor er Russland blant de ledende i markedet for serieløsninger, nær hypersoniske egenskaper. Men hva kan sies om russisk utvikling når det gjelder "klassiske" hypersoniske fly? Er ingeniører fra den russiske føderasjonen i stand til å lage en løsning som er konkurransedyktig med maskiner fra Boeing og Orbital Scence?

russiske hypersoniske kjøretøy

For øyeblikket er det russiske hypersoniske flyet under utvikling. Men hun er ganske aktiv. Vi snakker om Yu-71-flyet. De første testene, etter medieoppslag, ble utført i februar 2015 nær Orenburg.

Flyet forventes å bli brukt til militære formål. Dermed vil et hypersonisk kjøretøy om nødvendig kunne levere slagvåpen over betydelige avstander, overvåke territoriet og også brukes som et element i angrepsluftfart. Noen forskere mener det i 2020-2025. de strategiske missilstyrkene vil motta rundt 20 flypassende type.

Det er informasjon i media om at det russiske hypersoniske flyet som vurderes vil bli plassert på det ballistiske missilet Sarmat, som også er på designstadiet. Noen analytikere mener at Yu-71 hypersonisk kjøretøy under utvikling ikke er noe mer enn et stridshode som må skilles fra et ballistisk missil i det siste flysegmentet, slik at det, takket være den høye manøvrerbarheten til et fly, kan overvinne missil forsvarssystemer.

Project Ajax

Blant de mest bemerkelsesverdige prosjektene knyttet til utviklingen av hypersoniske fly er Ajax. La oss studere det mer detaljert. Hypersonic fly "Ajax" - en konseptuell utvikling av sovjetiske ingeniører. I det vitenskapelige samfunnet begynte snakket om det på 80-tallet. Blant de mest bemerkelsesverdige egenskapene er tilstedeværelsen av et termisk beskyttelsessystem, som er designet for å beskytte saken mot overoppheting. Dermed foreslo utviklerne av Ajax-apparatet en løsning på et av de "hypersoniske" problemene vi har identifisert ovenfor.

Den tradisjonelle ordningen med termisk beskyttelse av fly innebærer plassering av spesielle materialer på kroppen. Ajax-utviklerne foreslo et annet konsept, ifølge hvilket det ikke var ment å beskytte enheten mot ekstern oppvarming, men å slippe varme inn i bilen, samtidig som den øker energiressursen. Hovedkonkurrenten til det sovjetiske apparatet var Aurora hypersoniske fly, opprettet i USA. Men på grunn av det faktum at designere fra USSR har utvidet mulighetene betydeligkonseptet ble den nye utviklingen betrodd det bredeste spekteret av oppgaver, spesielt forskning. Vi kan si at Ajax er et hypersonisk flerbruksfly.

La oss se nærmere på de teknologiske nyvinningene foreslått av ingeniører fra USSR.

Så, de sovjetiske utviklerne av Ajax foreslo å bruke varmen som ble generert som et resultat av friksjonen av flykroppen mot atmosfæren, for å omdanne den til nyttig energi. Teknisk sett kan dette implementeres ved å plassere ytterligere skall på apparatet. Som et resultat ble noe som en andre bygning dannet. Hulrommet skulle være fylt med en slags katalysator, for eksempel en blanding av brennbart materiale og vann. Det varmeisolerende laget av et fast materiale i Ajax skulle erstattes med et flytende lag, som på den ene siden skulle beskytte motoren, på den annen side ville bidra til en katalytisk reaksjon, som, i mellomtiden kan det være ledsaget av en endoterm effekt - bevegelse av varme fra utsiden av kroppsdelene inne. Teoretisk sett kan kjølingen av de ytre delene av apparatet være hva som helst. Overskuddsvarme skulle på sin side brukes for å øke effektiviteten til flymotoren. Samtidig vil denne teknologien gjøre det mulig å generere frie hydrogenarter på grunn av reaksjonen av brensel.

For øyeblikket er det ingen informasjon tilgjengelig for allmennheten om fortsettelsen av utviklingen av Ajax, men forskere anser det som svært lovende å sette sovjetiske konsepter ut i livet.

kinesiske hypersoniske kjøretøy

KonkurrentRussland og USA i markedet for hypersoniske løsninger er Kina. Blant de mest kjente utviklingene av ingeniører fra Kina er WU-14-flyet. Det er et hypersonisk glider montert på et ballistisk missil.

ICBM sender ut et fly ut i verdensrommet, hvorfra maskinen dykker kraftig ned og utvikler hypersonisk hastighet. Det kinesiske apparatet kan monteres på forskjellige ICBMer med en rekkevidde på 2000 til 12000 km. Det ble funnet at under testene var WU-14 i stand til å nå hastigheter på over 12 tusen km/t, og ble dermed det raskeste hypersoniske flyet ifølge noen analytikere.

Samtidig mener mange forskere at den kinesiske utviklingen ikke er helt legitim å tilskrive flyklassen. Så versjonen er utbredt, ifølge hvilken enheten skal klassifiseres nøyaktig som et stridshode. Og veldig effektivt. Når du flyr ned med markert hastighet, vil ikke selv de mest moderne rakettforsvarssystemene kunne garantere avskjæring av det tilsvarende målet.

Det kan bemerkes at Russland og USA også utvikler hypersoniske kjøretøyer som brukes til militære formål. Samtidig skiller det russiske konseptet, ifølge hvilket det er ment å lage maskiner av tilsvarende type, betydelig, som det fremgår av data i noen medier, fra de teknologiske prinsippene implementert av amerikanerne og kineserne. Så utviklere fra den russiske føderasjonen konsentrerer innsatsen sin innen å lage flykjøretøyer utstyrt med en ramjet-motor som kan skytes opp fra bakken. Russland planlegger samarbeid i denne retningen med India. Hypersoniske enheter, laget i henhold til det russiske konseptet, er ifølge noen analytikere preget av lavere kostnader og et bredere omfang.

Samtidig foreslår det russiske hypersoniske flyet, som vi nevnte ovenfor (Yu-71), ifølge enkelte analytikere akkurat samme plassering på ICBM-er. Hvis denne oppgaven viser seg å være sann, vil det være mulig å si at ingeniører fra den russiske føderasjonen jobber samtidig i to populære konseptuelle områder i konstruksjonen av hypersoniske fly.

CV

Så, sannsynligvis det raskeste hypersoniske flyet i verden, hvis vi snakker om fly, uavhengig av deres klassifisering, er dette fortsatt den kinesiske WU-14. Selv om du må forstå at ekte informasjon om ham, inkludert de som er relatert til tester, kan klassifiseres. Dette er i samsvar med prinsippene til kinesiske utviklere, som ofte streber etter å holde sin militærteknologi hemmelig for enhver pris. Hastigheten til det raskeste hypersoniske flyet er over 12 000 km/t. Den er i ferd med å "ta igjen" den amerikanske utviklingen av X-43A - mange eksperter anser den som den raskeste. Teoretisk sett kan X-43A hypersoniske fly, så vel som det kinesiske WU-14, hamle opp med utviklingen fra Orbical Science, designet for en hastighet på mer enn 12 tusen km/t.

Kenskapene til det russiske Yu-71-flyet er ennå ikke kjent for allmennheten. Det er mulig at de vil være nær parametrenekinesiske fly. Russiske ingeniører utvikler også et hypersonisk fly som er i stand til å ta av ikke på grunnlag av ICBM-er, men uavhengig.

Nåværende prosjekter til forskere fra Russland, Kina og USA er på en eller annen måte knyttet til den militære sfæren. Hypersoniske fly, uavhengig av deres mulige klassifisering, betraktes først og fremst som bærere av våpen, mest sannsynlig atomvåpen. I verkene til forskere fra hele verden er det imidlertid teser om at "hyperlyd", som kjernefysisk teknologi, godt kan være fredelig.

Det handler om fremveksten av rimelige og pålitelige løsninger som lar deg organisere masseproduksjon av maskiner av passende type. Bruken av slike enheter er mulig i det bredeste spekteret av grener av økonomisk utvikling. Den største etterspørselen etter hypersoniske fly vil sannsynligvis bli funnet i romfarts- og forskningsindustrien.

Ettersom kostnadene ved å produsere teknologier for de tilsvarende maskinene blir billigere, kan transportvirksomheter begynne å vise interesse for å investere i slike prosjekter. Industribedrifter, leverandører av ulike tjenester kan begynne å vurdere "hyperlyd" som et verktøy for å øke virksomhetens konkurranseevne når det gjelder organisering av internasjonal kommunikasjon.