Най-бързият хиперзвуков самолет в света. Руски хиперзвукови самолети

Един обикновен пътнически самолет лети със скорост около 900 км / ч. Самолетният боец ​​може да се развие около три пъти по-бързо. Но съвременните инженери от Русия и други страни активно развиват още по-бързи автомобили - свръхзвукови самолети. Каква е спецификата на съответните понятия?

Критерии за свръхзвукови въздухоплавателни средства

Какво представлява свръхзвуков самолет? С това се разбира апарат, способен да лети със скорост многократно по-голяма от тази за звука. Подходите на изследователите към определянето на специфичния им индикатор се различават. Използвана е широко използвана методология, според която самолетът трябва да се смята за хиперпространствен, ако е многочислен от показателите за скорост на най-бързите съвременни свръхзвукови превозни средства. Което е около 3-4 хиляди км / ч. Това означава, че свръхзвукови самолети, ако се придържате към тази методология, трябва да развиват скорост от 6 000 км / ч.

Безпилотни и контролирани превозни средства

Подходите на изследователите също могат да се различават по отношение на определянето на критериите за класифициране на въздухоплавателно средство като устройство. Има версия, която само законните автомобили, които се управляват от човек. Има гледна точка, според която безпилотно превозно средство може да се счита за самолет. Ето защо някои анализатори класифицират тези машини в тези, които са обект на човешки контрол, и тези, които действат автономно. Такова разделение може да бъде оправдано, тъй като безпилотните превозни средства могат да имат много по-впечатляващи технически характеристики, например от гледна точка на претоварване и скорост.

В същото време много изследователи смятат, че свръхзвуковият самолет е единна концепция, за която ключовият индикатор е скоростта. Няма значение дали човекът на кормилото на автомобила седи или машината се управлява от робот - основното е, че самолетът е достатъчно бърз.

Излита ли е независимо или с външна помощ?

Разпределени Класификация свръхзвуков самолет, който се основава - да ги класифицира в категорията на тези, които са в състояние да свали от себе си, или тези, които се нуждаят от настаняване на по-мощен автомобил - ракета или товарен самолет. Има една гледна точка, на която да апарати от този тип законно дължи главно тези, които са в състояние да свали сам по себе си или с минимално участие на други видове оборудване. Обаче онези изследователи, които смятат, че основният критерий, характеризиращ хиперзвуковото въздухоплавателно средство - скоростта, трябва да бъде от първостепенно значение при всяка класификация. Дали това е задачата на устройството, за да безпилотен, контролирано, може да се свали само по себе си или с други автомобили - ако съответния показател достига стойности от по-горе, това означава, че ние говорим за свръхзвуков самолет.

Основните проблеми на свръхзвукови решения

Понятията за хиперзонски решения са на много десетилетия. През годините на развитие на подходящия вид устройства инженери в света решават редица сериозни проблеми, обективно пречи постави въпроса "свръхзвуков" на поток - като организацията на производството на турбовитлов самолет.

Основната трудност при проектирането на свръхзвукови самолети е създаването на двигател, който може да бъде достатъчно енергийно ефективен. Друг проблем е изравняването на необходимата термозащитна апаратура. Факт е, че скоростта на хиперзвуковото въздухоплавателно средство в тези стойности, които разгледахме по-горе, предполага силно нагряване на корпуса поради триенето около атмосферата.

Днес ще разгледаме няколко примера за успешни прототипи на въздухоплавателни средства от подходящ тип, чиито разработчици са успели да постигнат значителен напредък в успешното разрешаване на проблемите. Сега ще проучим най-известните световни разработки в развитието на хиперзвукови самолети от този тип.

Най-бързата самолет от Боинг

Най-бързият свръхзвуков самолет в света, според някои експерти, е американският Boeing X-43A. Така че, по време на тестването на това устройство бе регистрирано, че достига скорост над 11 хиляди км / ч. Това означава, че е 9,6 пъти по-бързо скоростта на звука.

Какво е особено забележително за самолетоноса X-43A? Характеристиките на това въздухоплавателно средство са както следва:

- максималната скорост, регистрирана при изпитванията, е 11,230 км / ч;

- размахът на крилата е 1,5 м;

- дължина на тялото - 3,6 м;

- двигател - директен поток, свръхзвукова горелка;

- гориво - атмосферен кислород, водород.

Може да се отбележи, че въпросното устройство е едно от най-екологичните. Факт е, че използваното гориво практически не включва изпускането на вредни горивни продукти.

Хиперзвуковото въздухоплавателно средство X-43A е разработено съвместно от инженерите на НАСА, както и от компаниите Orbical Science Corporation и Minocraft. самолет е създаден около 10 години. Около 250 милиона долара са инвестирани в неговото развитие. Концептуалната новост на въпросното въздухоплавателно средство е, че е разработена с цел тестване на най-новата технология за осигуряване на задвижване.

Разработено от Orbital Science

Компанията Orbital Science, която, както отбелязахме по-горе, участвахме в създаването на X-43A, успяхме да създадем и собствен самолет X-34.

Максималната му скорост е повече от 12 хиляди км / ч. Въпреки това, в хода на практическите изпитания не беше постигнато - освен това не беше възможно да се достигне индексът, който се вижда от самолета X43-A. Разглежданото въздухоплавателно средство се ускорява от използването на ракетата "Пегас", която работи на твърдо гориво. X-34 беше тестван за първи път през 2001 година. Гледан самолети значително по-голям блок от Боинг - с дължина от 17,78 метра, размах на крилата - 8,85 м Максимална височина свръхзвукови машини от Orbical науката. - 75 км.

Самолет от Северна Америка

Друго известно свръхзвуково въздухоплавателно средство - Х-15, издадено от Северна Америка. Това анализатори на устройства се отнасят до експерименталните.

Той е оборудван с ракетни двигатели, което дава основание някои експерти да не го приписват, всъщност, на класа на самолетите. Въпреки това, наличието на ракетни двигатели позволява на устройството, по-специално, да извършва подорбитални полети. Така че, по време на един от тестовете в този режим той беше тестван от пилотите. Целта на X-15 е да изучи спецификата на хиперзвуковите полети, да оцени някои или други дизайнерски решения, нови материали, характеристиките на контрола на подобни машини в различни слоеве на атмосферата. Заслужава си да се отбележи това концепция за проекта е одобрен през 1954 г. Х-15 лети със скорост над 7 хиляди км / ч. Обхватът на полета му е над 500 километра, височината надвишава 100 километра.

Най-бързият производствен самолет

Свръхзвуковите апарати, които изучавахме по-горе, всъщност принадлежат към изследователската категория. Ще бъде полезно да се разглеждат някои серийни модели на въздухоплавателни средства, които са приблизителни по отношение на характеристиките на хиперзвукова или са (по една или друга методология).

Сред тези машини е американското развитие на SR-71. Това въздухоплавателно средство някои изследователи не са склонни да приписват на хиперзвуковото, тъй като максималната му скорост е около 3,7 хиляди км / ч. Сред най-забележителните му характеристики е излетна маса, която надвишава 77 тона. Дължината на апарата е повече от 23 м, а разстоянието на крилата е повече от 13 м.

Един от най-бързите военни въздухоплавателни средства е руският MiG-25. Устройството може да развие скорост над 3,3 хиляди км / ч. Максималното тегло при излитане на руските самолети е 41 тона.

По този начин, на пазара на серийни решения, сближени от характеристиките на хиперзвуковите, RF - сред лидерите. Но какво става с руското развитие в частта на "класическия" хиперзвуков самолет? Инженерите от Руската федерация могат ли да създадат решение, конкурентно на автомобилите от Boeing и Orbital Scence?

Руски хиперзвукови устройства

В момента руското хиперзвуково въздухоплавателно средство се разработва. Но това става доста активно. Говорим за самолетите U-71. Според съобщения в медиите първите му тестове са проведени през февруари 2015 г. край Оренбург.

Предполага се, че самолетът ще бъде използван за военни цели. Така че, ако е необходимо, свръхзвуковата апаратура може да извърши доставка на вредни активи на значителни разстояния, да следи територията и да бъде използвана като елемент на авиационната атака. Някои изследователи смятат, че през 2020-2025. стратегическите сили на ракетите ще получат около 20 самолета от подходящ тип.

В медиите има информация, че разглежданото хиперзвуково въздухоплавателно средство на Русия ще бъде разположено на балистичната ракета "Сармат", която също е на етап проектиране. Някои анализатори смятат, че развитието на свръхзвуков машина Ju-71 - това е нищо подобно на бойната част, която трябва да бъде отделена от балистични ракети в крайната фаза на полета, а след това, поради високата характеристика на маневреността на самолета, за да се преодолее системи за противоракетна отбрана.

Проектът "Аякс"

Сред най-забележителните проекти, свързани с развитието на свръхзвукови самолети - Аякс. Нека да я изучаваме по-подробно. Хиперзвуково въздухоплавателно средство "Аякс" - концептуалното развитие на съветските инженери. В научната общност говорим за това, започнало през 80-те. Сред най-забележителните характеристики е наличието на система за термична защита, която е предназначена да предпази кутията от прегряване. По този начин разработчиците на апарата "Аякс" предложиха решение на един от "свръхзвуковите" проблеми, посочени от нас по-горе.

Традиционната схема термична защита въздухоплавателното средство изисква поставянето върху тялото на специални материали. Разработчиците на "Аякс" предложиха различна концепция, според която не трябваше да предпазва устройството от външно отопление, а да остави топлината вътре в машината, като същевременно увеличаваше енергийния си ресурс. Основният конкурент на съветския апарат беше хиперзвуковото въздухоплавателно средство Aurora, създадено в САЩ. Въпреки това, във връзка с факта, че дизайнерите от СССР значително разширяват възможностите на концепцията, новото развитие е възложено с най-широк кръг задачи, по-специално изследвания. Можем да кажем, че Аякс е свръхзвуков многофункционален самолет.

Да разгледаме по-подробно технологичните иновации, предложени от инженерите от СССР.

Така че, съветските разработчици на "Аякс" предложиха да се използва топлината, която възниква в резултат на триенето на корпуса на самолета около атмосферата, да се превърне в полезна енергия. Технически това може да се постигне чрез поставяне на допълнителни корпуси върху апарата. В резултат на това се формира нещо като втори корпус. Неговата кухина трябваше да се напълни с определен катализатор, например смес от горим материал и вода. топлоизолационния слой, изработен от твърд материал, "Аякс" ще бъде заменена от течността, която от една страна, да се защити двигателя, а от друга - да допринесе за каталитичната реакция, която, обаче, може да бъде придружено от ендотермичен ефект - движението на топлина от външната части от тялото вътре. Теоретично охлаждането на външните части на апарата може да бъде всичко. Излишната топлина, от своя страна, трябваше да се използва за подобряване на ефективността на двигателя на самолета. В този случай тази технология би позволила генерирането на свободен водород поради реакцията на горивото и видовете.

Понастоящем не е достъпна информация за широката общественост относно продължаването на развитието на "Аякс", но изследователите смятат, че е много обещаващо да се въведат съветските концепции на практика.

Китайски хиперзвукови устройства

Състезателят на Русия и САЩ на пазара на хиперсексуални решения е Китай. Сред най-известните разработки на инженери от Китайската народна република - самолета WU-14. Това е свръхзвуков контролиран планер, поставен върху балистична ракета.

ICBM пуска въздухоплавателно средство в космоса, откъдето автомобилът рязко се спуска, развивайки свръхзвукова скорост. Китайското устройство може да се монтира на различни МКБМ с обхват от 2 до 12 хиляди километра. Установено е, че по време на тестовете WU-14 успя да развие скорост над 12 хиляди км / ч, което според някои анализатори се превърна в най-бързия хиперзвуков самолет.

Много изследователи обаче смятат, че китайското развитие не е напълно легитимно да класифицира самолетите. Така че версията, на която устройството трябва да се класифицира като бойна глава, е често срещана. И много ефективен. Когато летят надолу с висока скорост, дори най-напредналите системи за противоракетна отбрана не могат да гарантират прихващане на съответната мишена.

Може да се отбележи, че Русия и Съединените щати също са ангажирани в разработването на свръхзвукови устройства, използвани за военни цели. В същото време руската концепция, според която се предполага, че създава машини от подходящ тип, се различава значително, както се вижда от данните в някои медии, от технологичните принципи, прилагани от американците и китайците. Така че разработчиците от Руската федерация концентрират усилията си в областта на създаването на самолети, оборудвани с двигател с прав поток, способен да се изстрелва от земята. Русия планира да си сътрудничи в тази посока с Индия. Хиперзонските устройства, създадени според руската концепция, според някои анализатори, се характеризират с по-ниски разходи и по-широк обхват на приложение.

В същото време Русия свръхзвуков самолет, който вече казахме по-горе (U-71), предполага, според някои анализатори, тъй като времето е поставен на междуконтинентални балистични ракети. Ако тази теза се окаже вярна, тогава ще бъде възможно да се каже, че инженерите от Руската федерация работят върху две популярни концептуални насоки в изграждането на свръхзвукови самолети.

резюме

Така че, вероятно най-бързият свръхзвуков самолет в света, говорейки за летящи машини, независимо от класификацията им, все още е китайски WU-14. Въпреки че е необходимо да се разбере, че истинската информация за него, включително тези, свързани с тестовете, може да бъде класифицирана. Това съвсем е в съответствие с принципите на китайските разработчици, които често на всяка цена са склонни да пазят в тайна своята военна технология. Скоростта на най-бързо хиперзвуковите самолети е повече от 12 хиляди км / ч. Неговото "наваксване" с американското развитие на X-43A - много експерти смятат, че това е най-бързото. Теоретично свръхзвуков самолет X-43A и китайски WU-14 може да бъдете в крак с развитието Orbical науката, изчислена на скоростта на повече от 12 хиляди души. Км / ч.

Характеристиките на руското въздухоплавателно средство Yu-71 все още не са известни на широката общественост. Възможно е те да са близо до параметрите на китайския самолет. Руските инженери също развиват свръхзвуков самолет, способен да излита не на базата на МКБМ, но самостоятелно.

Текущите проекти на изследователи от Русия, Китай и Съединените щати по някакъв начин са свързани с военната сфера. Хиперзвуковите самолети, независимо от възможната им класификация, се считат предимно за оръжейни превозвачи, най-вероятно ядрени. Но в трудовете на изследователи от различни страни по света съществуват теза, че "хиперсън", като атомните технологии, може много да бъде мирно.

Случаят за появата на достъпни и надеждни решения, позволяващи организиране на партидно производство на машини от подходящ тип. Използването на такива устройства е възможно в най-широк кръг от области на икономическо развитие. Най-голямото търсене на свръхзвукови самолети вероятно ще се намери в космическата и изследователската индустрия.

Тъй като технологията на производство на съответните машини става по-евтина, транспортният бизнес може да започне да проявява интерес към инвестиране в подобни проекти. Индустриалните корпорации, доставчици на различни услуги, могат да започнат да считат "хиперсън" за инструмент за повишаване на конкурентоспособността на бизнеса в организацията на международните комуникации.