Nejrychlejší hypersonické letadlo na světě. Ruské hypersonické letadlo

Obvyklá letadla pro cestující letí rychlostí přibližně 900 km / h. Stíhací stíhač se může vyvíjet asi třikrát rychleji. Moderní inženýři z Ruska a dalších zemí však aktivně vyvíjejí ještě rychlejší automobily - hypersonické letadlo. Jaká je specificita příslušných konceptů?

Kritéria pro hypersonické letadlo

Co je to nadpřirozené letadlo? Tímto způsobem se rozumí přístroj schopný letět rychlostí, která je mnohonásobně větší než rychlost zvuku. Přístupy výzkumníků k určení specifického ukazatele se liší. Metodika je široce používána, podle níž by letadlo mělo být považováno za hypersonické, jestliže je to více než rychlostní indikátory nejrychlejších moderních nadzvukových vozidel. Které jsou asi 3-4 tisíc km / h. To znamená, že hypersonické letadlo, pokud se držíte této metodiky, by mělo vyvinout rychlost 6 tisíc km / h.

Bezpilotní a řízené vozy

Přístupy výzkumných pracovníků se mohou také lišit v aspektu stanovení kritérií pro klasifikaci letadla jako zařízení. Existuje verze, ve které jsou legitimní pouze ty vozy, které řídí osoba. Existuje pohled, podle kterého může být i bezpilotní vozidlo považováno za letoun. Proto někteří analytici klasifikují stroje tohoto typu do těch, které podléhají lidské kontrole, a ty, které fungují autonomně. Takové dělení může být odůvodněné, protože bezpilotní vozidla mohou mít mnohem působivější technické vlastnosti, například pokud jde o přetížení a rychlost.

Zároveň mnozí badatelé považují hypersonické letadlo za jediný koncept, u ​​kterého je klíčovým ukazatelem rychlost. Ať už u řízení stroje osoba sedí nebo strojově řízeným robotem - hlavní věc, že ​​letadlo bylo dostatečně rychle.

Je vzlet samostatný nebo s pomocí zvenčí?

Klasifikace nadpřirozených letadel je rozšířená na základě klasifikace těch, které jsou schopné samostatného startu, nebo těch, které naznačují umístění na silnějšího nosiče - raketu nebo nákladní letadlo. Existuje hledisko, podle něhož je oprávněné přiřadit k dotyčnému typu zařízení zejména ty, které jsou schopné samostatného odletu nebo s minimálním použitím jiných typů zařízení. Avšak výzkumní pracovníci, kteří věří, že hlavním kritériem charakterizujícím hypersonické letadlo - rychlost, by měly být v každé klasifikaci nejdůležitější. Zda je zařízení klasifikováno jako bezobslužná, řízená, schopná sama odlézt nebo s pomocí jiných strojů - jestliže odpovídající indikátor dosáhne výše uvedených hodnot, znamená to, že jde o hypersonický letoun.

Hlavní problémy hypersonických řešení

Koncepce hypersonických řešení jsou staré desetiletí. V průběhu let vývoje vhodného typu zařízení světoví konstruktéři řešit celou řadu závažných problémů, které brání objektivně dát otázku „hypersonické“ na scénu - jako organizaci výroby turbovrtulových letadel.

Hlavní obtížnost při konstrukci hypersonických letadel je vytvoření motoru, který může být dostatečně energeticky účinný. Dalším problémem je vyrovnání potřebného zařízení pro tepelnou ochranu. Faktem je, že rychlost hypersonického letadla v těch hodnotách, které jsme zvažovali výše, předpokládá silné zahřátí trupu vlivem tření kolem atmosféry.

Dnes se podíváme na několik vzorků úspěšných prototypů letounu vhodného typu, které vývojáři dokázali významně pokročit, pokud jde o úspěšné řešení uvedených problémů. Nyní budeme studovat nejslavnější světový vývoj ve vývoji hypersonických letadel tohoto typu.

Nejrychlejší letadlo od Boeingu

Nejrychlejší hypersonické letadlo na světě podle některých odborníků je americký Boeing X-43A. Během testování tohoto zařízení bylo zaznamenáno, že dosáhla rychlosti vyšší než 11 tisíc km / h. To znamená, že je asi 9,6krát rychlejší rychlost zvuku.

Co je obzvláště pozoruhodné pro hypersonické letadlo X-43A? Charakteristiky tohoto letadla jsou následující:

- maximální rychlost zaznamenaná při zkouškách je 11,230 km / h;

- rozpětí křídel je 1,5 m;

- délka těla - 3,6 m;

- motor - přímý průtok, supersonic spalovací raménko;

- palivo - atmosférický kyslík, vodík.

Dá se poznamenat, že dotyčné zařízení je jedním z nejvíce šetrných k životnímu prostředí. Faktem je, že použité palivo prakticky nezahrnuje uvolňování škodlivých produktů spalování.

Hypersonické letadlo X-43A bylo vyvinuto společně inženýry NASA, stejně jako společnosti Orbical Science Corporation a Minocraft. Letadla byl vytvořen asi 10 let. Asi 250 milionů dolarů bylo investováno do jeho vývoje. Koncepční novinkou daného letadla je, že byla koncipována s cílem testovat nejnovější technologii pro pohonnou hnací sílu.

Vyvinutý orbitální vědou

Společnost Orbital Science, která, jak jsme již bylo uvedeno výše, se podílela na vytvoření zařízení X-43A, se také podařilo vytvořit vlastní hypersonické letadlo - X-34.

Jeho maximální rychlost je více než 12 tisíc km / h. Během praktických testů se však nedosáhlo - navíc nebylo možné dosáhnout indexu, který ukazuje letadlo X43-A. Uvažované letadlo je zrychleno použitím rakety Pegasus, která pracuje s pevným palivem. Model X-34 byl nejprve testován v roce 2001. Dotčené letadlo je značně větší než Boeingovo - jeho délka je 17,78 m, rozpětí křídel je 8,85 m. Maximální nadmořská výška hypersonálního vozidla od Orbical Science je 75 km.

Letadla ze severní Ameriky

Další slavné hypersonické letadlo - X-15, vydané North American. Tento analytici zařízení odkazují na experimentální.

Je vybaven raketové motory, což vede k tomu, že někteří odborníci ji neodpovídají třídě letadel. Nicméně přítomnost raketových motorů umožňuje zařízení zejména provádět suborbitální lety. Takže během jednoho z testů v tomto režimu byl testován piloty. Účelem modelu X-15 je studovat specifika hypersonických letů, vyhodnocovat některé nebo jiné konstrukční řešení, nové materiály, vlastnosti ovládání podobných strojů v různých vrstvách atmosféry. Je to pozoruhodné koncepce projektu byl schválen v roce 1954. X-15 letí rychlostí více než 7 tisíc km / h. Rozsah letu je více než 500 km, výška přesahuje 100 km.

Nejrychlejší výrobní letadlo

Hypersonální přístroje, které jsme studovali výše, patří do výzkumné kategorie. Bude užitečné uvažovat o některých sériových modelech letadel, které jsou přibližné, pokud jde o charakteristiky, na hypersonické nebo jsou (podle jedné nebo jiné metodiky).

Mezi takové stroje patří americký vývoj modelu SR-71. Toto letadlo někteří badatelé nejsou náchylní k atributu hypersonic, protože jeho maximální rychlost je asi 3,7 tisíc km / h. Mezi nejvýznamnější vlastnosti patří vzletová hmotnost, která přesahuje 77 tun. Délka zařízení je větší než 23 m, rozpětí křídel je větší než 13 m.

Jedním z nejrychlejších vojenských letadel je ruský MiG-25. Přístroj může vyvinout rychlost vyšší než 3,3 tis. Km / h. Maximální vzletová hmotnost ruského letadla je 41 tun.

Tak, na trhu sériových řešení, přiblížená charakteristikami hypersonické, RF - mezi vůdci. Ale co ruský vývoj v části "klasického" hypersonického letadla? Jsou inženýři z Ruské federace schopni vytvořit řešení konkurenceschopné s automobily od Boeing a Orbital Scence?

Ruské hypersonické přístroje

V současné době se připravuje ruské hypersonické letadlo. Ale to jde docela aktivně. Mluvíme o letadlech U-71. Podle zpráv z médií byly jeho první testy provedeny v únoru 2015 u Orenburgu.

Předpokládá se, že letadlo bude použito k vojenským účelům. Hypersonální přístroj může v případě potřeby provést dodávku škodlivých aktiv na značné vzdálenosti, sledovat území a také být použit jako součást útočné letecké techniky. Někteří vědci věří, že v letech 2020-2025. Strategické raketové síly obdrží přibližně 20 letadel příslušného typu.

V médiích objevují zprávy, že Rusko považovány za nadzvukové letadlo bude kladen na balistických raket „SARMAT“, který se také nachází ve fázi návrhu. Někteří analytici se domnívají, že vývoj hypersonický stroj Ju-71 - to není nic, jako je hlavice, která musí být oddělena od balistických raket v konečné fázi letu, a pak, vzhledem k vysoké charakteristiky letadla ovladatelnost překonání protiraketové systémy.

Projekt Ajax

Mezi nejvýznamnější projekty týkající se vývoje hypersonálních letadel - Ajaxu. Podívejme se na to podrobněji. Hypersonické letadlo "Ajax" - koncepční vývoj sovětských inženýrů. Ve vědecké komunitě mluví o tom v 80. letech. Mezi nejpozoruhodnější vlastnosti patří přítomnost systému tepelné ochrany, který je určen k ochraně pouzdra před přehřátím. Tak vývojáři zařízení "Ajax" navrhli řešení jednoho z "hypersonických" problémů, které jsme naznačili výše.

Tradiční schéma tepelná ochrana letadlo vyžaduje umístění na těle speciálních materiálů. Vývojáři společnosti "Ajax" navrhli jiný koncept, podle něhož se nemělo chránit zařízení před vnějším vytápěním, ale nechat teplo uvnitř stroje při současném zvyšování jeho energetického zdroje. Hlavním konkurentem sovětského aparátu byl hypersonický letoun Aurora, vytvořený ve Spojených státech. V souvislosti se skutečností, že návrháři ze SSSR významně rozšířili možnosti konceptu, byl novým vývojům přidělen nejširší rozsah úkolů, zejména výzkum. Můžeme říci, že Ajax je hypersonální víceúčelové letadlo.

Podívejme se podrobněji na technologické inovace navržené inženýry ze SSSR.

Tak, sovětské návrháři „Ajax“ navrhuje využít teplo generované v důsledku draku tření atmosféry, přeměnou na užitečnou energii. Technicky by to mohlo být dosaženo umístěním dalších obalů na zařízení. V důsledku toho vzniklo něco jako druhý sbor. Jeho dutina měla být naplněna určitým katalyzátorem, například směsí hořlavého materiálu a vody. Tepelně izolační vrstva z tvrdého materiálu, „Ajax“ by bylo nahrazeno na kapalinu, která je na jedné straně by měla chránit motor, na druhé straně - přispěje ke katalytické reakci, která však, by mohlo být spojeno za endotermní účinkem - pohyb tepla z vnější části těla uvnitř. Teoreticky chlazení vnějších částí zařízení může být cokoli. Nadbytečné teplo mělo být zvyklé na zlepšení účinnosti motoru letadla. V tomto případě by tato technologie umožnila vytvoření volného vodíku v důsledku reakce paliva a druhů.

V současné době nejsou k dispozici informace dostupné veřejnosti o pokračování vývoje "Ajaxu", ale vědci považují za velmi slibné zavedení sovětských konceptů do praxe.

Čínské hypersonické přístroje

Soutěžícím Ruska a USA na trhu hypersonických řešení je Čína. Mezi nejznámější vývoj inženýrů z Čínské lidové republiky - letadla WU-14. Je to hypersonický řízený kluzák umístěný na balistické raketě.

ICBM spouští letadlo do vesmíru, odkud se auto prudce ponoří, rozvíjí hypersonickou rychlost. Čínské zařízení lze namontovat na různé ICBM s rozsahem od 2 do 12 tisíc km. Bylo zjištěno, že během testů stroj WU-14 byl schopen dosáhnout rychlosti více než 12 tis. Km / h, stále tak v nejrychlejším nadzvukového letadla podle některých analytiků.

Mnoho vědců se však domnívá, že čínský vývoj není zcela legitimní pro klasifikaci letadel. Takže verze, na které by mělo být zařízení klasifikováno jako hlavice, je běžné. A velmi efektivní. Když létají s výraznou rychlostí, ani ty nejmodernější systémy protiraketové obrany nemohou zaručit zachycení odpovídajícího cíle.

Je možné poznamenat, že Rusko a Spojené státy se také zabývají vývojem hypersonických zařízení používaných pro vojenské účely. Současně se ruská koncepce, podle níž se má vytvořit stroje odpovídajícího typu, značně liší, jak vyplývá z údajů v některých médiích, z technologických principů uplatňovaných Američany a Číňany. Takže vývojáři z Ruské federace soustředí své úsilí v oblasti vytváření letadel vybavených motorem s přímým prouděním, který je schopen odpálit ze země. Rusko plánuje spolupráci s Indií tímto směrem. Hypersonické přístroje vytvořené podle ruského konceptu jsou podle některých analytiků charakterizovány nižšími náklady a širším rozsahem použití.

Zároveň Rusko nadzvukového letadla, které jsme již uvedli výše (U-71), předpokládá, že podle některých analytiky, jak čas je umístěn na MBS. Pokud se tato práce ukáže být správná, pak bude možné říci, že inženýři z Ruské federace pracují na dvou populárních koncepčních směrech při konstrukci hypersonických letadel.

Souhrn

Takže, pravděpodobně nejrychlejší hypersonální letadlo na světě, mluvící o létajících strojích, bez ohledu na jejich klasifikaci, je to stále čínský WU-14. Ačkoli je třeba si uvědomit, že skutečné informace o něm, včetně těch, které se týkají testů, lze klasifikovat. To je zcela v souladu se zásadami čínských vývojářů, kteří často za každou cenu mají tendenci udržovat svou vojenskou technologii v tajnosti. Rychlost nejrychlejšího hypersonického letadla je více než 12 tisíc km / h. Jeho "dohánění" s americkým vývojem modelu X-43A - mnoho odborníků považuje to za nejrychlejší. Teoreticky nadzvukový letoun X-43A, a čínský WU-14 může dohnat vývoj Orbical Science, počítáno na rychlosti o více než 12 tis. Km / h.

Vlastnosti ruského letadla Yu-71 nejsou dosud známy široké veřejnosti. Je možné, že budou blízko parametrů čínského letadla. Rusí inženýři také vyvíjejí hypersonické letadlo, které je schopné vyjíždět nikoliv na základě ICBM, ale samostatně.

Současné projekty výzkumníků z Ruska, Číny a Spojených států jsou nějak spojeny s vojenskou sférou. Hypersonické letadla, bez ohledu na jejich možnou klasifikaci, jsou považovány především za nosiče zbraní, s největší pravděpodobností jadernou. Nicméně v pracích výzkumníků z různých zemí světa existují teze, že "hypersound", stejně jako atomové technologie, může být velmi klidné.

Případ pro vzhled cenově dostupných a spolehlivých řešení, umožňující uspořádání dávkové výroby strojů příslušného typu. Používání takových zařízení je možné v nejširším spektru odvětví hospodářského rozvoje. Největší poptávka po hypersonických letadlech se pravděpodobně vyskytuje ve vesmírném a výzkumném průmyslu.

Vzhledem k tomu, že technologie výroby odpovídajících strojů se stává levnější, dopravní podnik může začít projevovat zájem investovat do podobných projektů. Průmyslové společnosti, dodavatelé různých služeb mohou začít považovat "hypersound" za nástroj ke zvýšení konkurenceschopnosti podnikání v organizaci mezinárodní komunikace.