0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Гиперзвуковой летательный аппарат — Вики

Гиперзвуковые летательные аппараты — самолет способен летать в атмосфере на гиперзвуковых скоростях и маневрировать с использованием аэродинамических сил.

Крылатый летательный аппарат с такой скоростью полета, вы можете планировать на гораздо больший диапазон, чем обычные, так как планирование становится «динамическим».

Разделение самолетов на «дозвуковые», «сверхзвуковые» и «гиперзвуковые» имеет достаточно сильную физическую основу и отражает сущность явлений при взаимодействии ЛА в воздухе: полет на гиперзвуковых скоростях также принципиально отличается от полета на сверхзвуковых, так как последний от полета на дозвуковых скоростях.

1. Технология и применение. (Technology and application)

GSLA могут быть без двигателей или оснащаться различными типами двигателей: жидкостные ракетные двигатели, ракетные двигатели, гиперзвуковые прямоточные воздушно-реактивные двигатели, ГПВРД, твердотопливных ракетных двигателей РДТТ, а также теоретически ядерного ракетного двигателя Ярд, и другие), в том числе сочетание таких двигателей и ракетоносители. то есть, термин «гиперзвуковой» подразумевает способность аппарата двигаться на гиперзвуковых скоростях в воздухе, используя оба двигателя, и в той или иной форме воздух.

Учитывая возможности технологии, организации во всем мире проводят исследования в области гиперзвукового полета и ГПВРД развития. по всей видимости, первое применение будет осуществляться военных ракет, потому как эта область требует только самолетный режим в диапазоне высот, а не ускорение до орбитальной скорости. таким образом, основные средства на разработки в этой области идут именно в рамках военных контрактов.

Гиперзвуковых космических систем может или не может иметь преимущество, используя шаги с. ГПВРД, удельный импульс и эффективность ГПВРД теоретически от 1000 до 4000 секунд, в то время как в случае ракеты, это значение на 2009 год не превышает 470 секунд, что в принципе означает гораздо более дешевый доступ в космос. однако, этот показатель будет быстро уменьшаться вместе с увеличением скорости, а также будет ухудшение аэродинамических качеств. серьезная проблема мало отношения ГПВРД тяга к его массе, который 2, насчет 50 раз хуже, чем этот показатель для ЖРД. компенсирует это отчасти потому, что затраты на компенсации силы тяжести, когда на самом деле, режим «в самолете» не имеет никакого отношения, но длительное пребывание в атмосфере означает большие аэродинамические потери.

Самолет-пассажирский самолет с ГПВРД должно существенно сократить время поездки из одной точки в другую, потенциально сделав достижимой любую точку Земли в течение 90 минут. однако, остаются вопросы о том, будут ли такие устройства, чтобы нести достаточно топлива для полета к одной и смогут ли они летать достаточно высоко, чтобы избежать связанных со сверхзвуковым полетом звуковых эффектов. также остаются неопределенными вопросы, связанные с общей стоимостью таких полетов и многоразовые аппаратов после гиперзвукового полета.

Читать еще:  Опытный истребитель-перехватчик ПТ-7 / ПТ-8 (СССР)

2. Реализация. (Implementation)

В истории GSLA были реализованы в нескольких тестовых самолетов, беспилотных летательных аппаратов и орбитальных ступеней-космопланов многоразового космического корабля «Спейс Шаттл». также есть большое количество проектов транспортных средств указанных типов, и авиационно-космических систем орбитального самолета с гиперзвуковой ракеты-носителя и орбитального этапа или в один этап игры-космические корабли и пассажирские лайнеры-космопланов.

Одно из первых подробных глава Designs был нереализованный проект Зенгер на создание частично-орбитального бомбардировщика военного корабля «Зильберфогель» Серебряная птица в нацистской Германии.

В отличие от космопланов, ввиду необходимости при создании космолетов на порядок более сложных двигательных и конструкционных технологий ни один из космических проектов, на сегодняшний день не реализован.

2.1. Реализация. Гиперзвуковой самолет. (Hypersonic aircraft)

В 1960-е лет США программа была реализована в разработке и полет экспериментальный самолет-ракетоплан North American X-15 (Северо-Американский Х-15), который был первым в истории и на 40 лет единственный ГЛК-самолет, суборбитальные пилотируемые космические полеты. В США 13 его полет выше 80 км, и FAI в мире 2 из их, который превысил границу пространства в 100 км, признанные в суборбитальный полет человека в космос, и их члены космонавтов.

Подобная программа в СССР и других странах.

  • «Зильберфогель». («Silbervogel»)
  • Спираль. (Spiral)
  • North American X-15 (Северо-Американский Х-15).
  • X-20 Dyna Soar (Х-20 Dyna С Парить).

В начале XXI века начал развиваться частный космический туризм, в соответствии с которой оно зародилось и развивалось несколько проектов частных суборбитальных пилотируемых космических кораблей многоразового космоплана с совершает гиперзвуковой полет подъем и спуск. В 2004 году были изготовлены первые полеты таких устройств SpaceShipOne компании «Virgin Galactic». разработка программы SpaceShipTwo. в следующем предполагается, не доходя до суборбитального пространства LYNX (Рысь) и другими частными средствами.

  • SpaceShipOne. (Космический корабль номер один)
  • SpaceShipTwo. (SpaceShipTwo компании)
  • LYNX (Рысь).

Есть также проекты гиперзвуковых суборбитальных пассажирских авиалайнеров и военных транспортов быстрый ответ.

2.2. Реализация. Гиперзвуковые ступени АКС и МТКК — космоплана и космические корабли. (Hypersonic stage of AKS and the space Shuttle — spaceplane and space ships)

Всех крылатых шаттла и «АКС», их второй сингл космоплана или космический корабль покидает сцену орбиты делает гиперзвукового полета траектория спуска, и некоторые в одно — или двухступенчатых системах с горизонтальным стартом, а также при подъеме.

В 1960-х лет спустя, в США и СССР существовали, но не были реализованы проекты орбитальных плоскостях космопланов. проекты X-20 Dyna Soar (Х-20 Dyna С Парить) в Соединенных Штатах и Лапоток, ЛКС в СССР предусматривался вертикальный запуск на обычных ракетах-носителях РН орбитальных самолетов, который стал главой только, когда вы вернетесь. В нереализованном проекте АКС СССР спираль и ускоряет первый этап razgorsek самолетов, орбитальный самолет был гиперзвуковой и сделал горизонтальный стык и начать отдельную посадку.

В США 1980-х — 2000-х он разработал обширную программу из более чем 100 полет первого в истории космического челнока «Спейс шаттл» с орбитальной плоскости, космоплана. похожие, но работать на РН, Советский космоплан «Буран» совершил только один полет на орбиту. ему предшествовали испытания суборбитальных и орбитальных полетов прототипа космопланов БОР-4 и бор-5, также запустить на РН.

В 1990-х и 2000-х лет существовали, но были отменены до стадии практической реализации проекты ряда многоразовых транспортных космических систем и аэрокосмических: в России — начал с обычного самолета космоплан Макс и космических аппаратов РАКС, США — одноступенчатые космические корабли VentureStar вертикальный старт и горизонтальную посадку и NASP Rockwell X-30 (НАСП Роквелла х-30) с горизонтальным стартом и посадкой, во Франции и в Европейском Союзе запущен на РН космоплан Hermes в Японии запущен на РН космоплан HOPE (Надеюсь) полет на орбиту совершил прототип HIMES (Хаймс) и два этапа ASSTS (АССЦ) с горизонтальным стартом и посадкой, в Германии, два этапа Зенгер-2 с горизонтальным стартом и посадкой, в Великобритании — одноступенчатый HOTOL с горизонтальным стартом и посадкой, в Индии — запуск на РН космоплан Hyperplane (Гиперплоскость) и т. д.

Читать еще:  Экспериментальный самолет Hawker P.1081 (Великобритания)

В начале XXI века в России существовал, но был упразднен в рамках проекта-многоразовый крылатый корабль «Клипер», который работает на обычной РН.

В Соединенных Штатах продолжает проект Boeing X-37 (Боинг Х-37) с полетами на орбиту экспериментального космоплана, запущен на РН. проектов в Великобритании — один этап игры-космический корабль Skylon (Скайлон) с горизонтальным стартом и посадкой, в Индии — запуск на РН космоплан-прототип одноступенчатой АКС-космолета RLV / AVATAR (РЛВ / АВАТАР) вертикальный старт и горизонтальная посадка в Китае — запуск на РН космоплан и его прототип Шэньлуна и двухступенчатого космического корабля с горизонтальным взлетом и посадкой и т. д.

  • Boeing X-37 (Боинг Х-37).
  • Одноступенчатой космической системы инж.
  • Rockwell X-30 (Роквелл Х-30).

2.3. Реализация. Гиперзвуковые БПЛА. (Hypersonic UAV)

Проекты специального экспериментального беспилотного гиперзвукового транспортного средства разрабатываются и осуществляются в целях уточнения возможностей создания двух — и одноступенчатых многоразовых транспортных АКС космопланов и космических кораблей следующего поколения и перспективных технологий ракетного двигателя ГПВРД и других.

Было доведено до различных начальных степеней проектов внедрения беспилотного ГЛА в США — Boeing X-43 (Боинг Х-43), России «Холод» и «Игла», Германия SHEFEX прототип космоплана / ка, Австралия — AUSROCK и другие.

2.4. Реализация. Гиперзвуковых ракет и ракетных боеголовок. (Hypersonic missiles and missile warheads)

Ранее был разработан ряд экспериментальных проектов и сражаться, например, крылатая х-90-х в СССР и акрил например, Х-45 в СССР ракет, которые могут достигать гиперзвуковых скоростей.

  • 26 мая 2010 г. прошли первые испытания гиперзвуковой крылатой ракеты США X-51 Waverider.
  • 20 апрель 2010 г. прошли первые испытания гиперзвуковой боеголовкой скольжения управляемых нами проекта DARPA Falcon HTV-2 (ДАРПА Сокол ВТВ-2).
  • 28 июня 2015 г. издание Washington Free Beacon (Вашингтон Бесплатный Маяк) опубликовали информацию о разработке и испытания российской гиперзвуковой боевой единицы Ю-71 4202 — оригинальные БЧ МБР «Сармат», в результате независимого скорость проекта до 11 Маха.
  • Гиперзвуковая крылатая ракета БраМос-2 в совместной разработке Индии и России.
  • В Январе 2014 г. стало известно о тест скорости до 10 Маха гиперзвуковые БЧ WU-14 (ВУ-14) в Китае.
  • Российские гиперзвуковые противокорабельные крылатые ракеты «Циркон», по «НПО машиностроения».
  • «Кинжал» («Dagger») — на основе МиГ-31 российские гиперзвуковые противокорабельные ракетные системы, принятой умелые руки с 1 декабря 2017 г.
  • 18 ноябрь 2011 г департамент США. обороны провело первое испытание гиперзвукового планирующего БЧ еще один проект AHW.

3. Преимущества и недостатки в случае космического корабля. (The advantages and disadvantages in the case of the spacecraft)

Преимущество гиперзвуковых летательных аппаратов как X-30 является исключение или уменьшение количества транспортируемого окислителя. например, внешний топливный бак космического челнока «Спейс Шаттл» на старте содержится 616 тонн жидкий кислород окислитель и 103 тонн жидкий водород топливо. этого космического корабля-космоплана посадки весит не более 104 тонн. поэтому 75 % вся конструкция транспортируется окислителя. исключение этой дополнительной массы должно помочь с камерой и, надеюсь, увеличить долю полезной нагрузки. последнее можно считать основной целью исследования ГПВРД вместе с перспективой снижения стоимости доставки грузов на орбиту.

Читать еще:  Опытный армейский бронеавтомобиль «Каратель» (Россия)

Но есть определенные недостатки:

Низкое отношение тяги к весу аппарата

Жидкостный ракетный двигатель ракетный двигатель обладает очень высоким показателем тяги по отношению к его массе 100:1 и многое другое, что позволит ракетам, чтобы добиться высокой эффективности в доставке грузов на орбиту. наоборот, отношение тяги ГПВРД, чтобы его масса составляет порядка 2, что означает увеличение доли запуска двигателя вес устройства без необходимости уменьшить это значение, по крайней мере, в четыре раза из-за отсутствия окислителя. кроме того наличие более низкого ограничения скорости ГПВРД и падение эффективности с увеличением скорости требуют использования таких космических систем, ракетных двигателей, при всех их недостатках.

Необходимость дополнительных двигателей для достижения орбиты

Гиперзвуковой ПВРД имеет теоретический диапазон рабочих скоростей от 5-7 м до первой космической скорости 25 М, но исследования показали, что в рамках проекта X-30, верхний предел определяется возможностью сжигания топлива проходящего воздушного потока и составляет около 17 М. таким образом, требуется больше система реактивного ускорения в рабочем диапазоне оборотов. потому что там должна быть разница наполнения скоростей незначительна, а доля ПН в стартовой массе гиперзвуковых летательных аппаратов, использование дополнительных ракетных ускорителей разных типов-это приемлемый вариант. противники ГПВРД исследования утверждают, перспективы такого типа транспортных средств может произойти только за один этап наружных систем. авторы этих исследований утверждают, что вариантов многоступенчатых систем с использованием ГПВРД тоже оправданы.

3.1. Преимущества и недостатки в случае космического корабля. Этап возвращения. (Stage return)

Потенциально, нижняя часть тепловой защиты гиперзвукового космического аппарата должна быть увеличена вдвое в целях возвращения аппарата на поверхность. использование Абляционного покрытия может означать его потерю после выхода на орбиту, активная теплозащита с использованием топлива в качестве хладагента требует работы двигателя для своего функционирования.

3.2. Преимущества и недостатки в случае космического корабля. Стоимость. (The cost)

Сокращение количества топлива и окислителя в случае гиперзвуковых аппаратов означает увеличение доли стоимости самого аппарата в общей стоимости системы. при том, что стоимость одного самолета с ГПВРД может быть очень высокой по сравнению со стоимостью топлива, поскольку стоимость авиационной и космической техники, по крайней мере, на два порядка выше, чем жидкого кислорода и танки к нему. так что средствами с ГПВРД наиболее оправдано, так как система является многоразовой. оборудование может быть повторно использоваться в экстремальных условиях гиперзвукового полета остается не до конца ясным — все разработанные до сих пор системы не предусматривали возвращение и повторное использование.

Окончательная стоимость такого аппарата является предметом интенсивного обсуждения, потому что нет четкой убежденности в перспективности таких систем. видимо, для того, чтобы быть экономически оправданным, гиперзвуковые будут иметь более ПН по сравнению с усилителем с той же стартовой массе.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector