Aeroplani hipersonik më i shpejtë në botë. Avion hipersonik rus

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Një aeroplan i zakonshëm pasagjerësh fluturon me një shpejtësi prej rreth 900 km/h. Një avion luftarak reaktiv mund të arrijë rreth tre herë shpejtësinë. Sidoqoftë, inxhinierët modernë nga Federata Ruse dhe vende të tjera të botës po zhvillojnë në mënyrë aktive makina edhe më të shpejta - avionë hipersonikë. Cilat janë specifikat e koncepteve përkatëse?

Kriteret për një avion hipersonik

Çfarë është një avion hipersonik? Me këtë është zakon të kuptohet një aparat që mund të fluturojë me një shpejtësi shumë herë më të madhe se ajo për zërin. Qasjet e studiuesve për përcaktimin e treguesit të tij specifik ndryshojnë. Ekziston një metodologji e përhapur sipas së cilës një avion duhet të konsiderohet hipersonik nëse është një shumëfish i treguesve të shpejtësisë së automjeteve më të shpejta moderne supersonike. Të cilat janë rreth 3-4 mijë km / orë. Domethënë, një avion hipersonik, nëse ndiqni këtë metodologji, duhet të arrijë shpejtësinë 6000 km/h.

Pa pilot dheautomjete të kontrolluara

Qasjet e studiuesve mund të ndryshojnë edhe për sa i përket përcaktimit të kritereve për klasifikimin e një pajisjeje të caktuar si avion. Ekziston një version që vetëm ato makina që kontrollohen nga një person mund të konsiderohen si të tilla. Ekziston një këndvështrim sipas të cilit një mjet pa pilot mund të konsiderohet gjithashtu një avion. Prandaj, disa analistë i klasifikojnë makinat e llojit në fjalë në ato që i nënshtrohen kontrollit të njeriut dhe ato që funksionojnë në mënyrë autonome. Një ndarje e tillë mund të justifikohet, pasi automjetet pa pilot mund të kenë karakteristika teknike shumë më mbresëlënëse, për shembull, në aspektin e mbingarkesës dhe shpejtësisë.

Në të njëjtën kohë, shumë studiues e konsiderojnë avionin hipersonik si një koncept të vetëm, për të cilin treguesi kryesor është shpejtësia. Nuk ka rëndësi nëse një person është ulur në krye të pajisjes apo makina kontrollohet nga një robot - gjëja kryesore është që avioni të jetë mjaft i shpejtë.

Ngritje - vetëm apo e asistuar?

Një klasifikim i avionëve hipersonikë është i zakonshëm, i cili bazohet në klasifikimin e tyre si ato që mund të ngrihen në mënyrë të pavarur, ose ato që kërkojnë vendosjen në një transportues më të fuqishëm - një raketë ose një aeroplan mallrash. Ekziston një këndvështrim sipas të cilit është legjitime t'u referohemi pajisjeve të tipit në shqyrtim kryesisht atyre që janë në gjendje të ngrihen në mënyrë të pavarur ose me përfshirje minimale të llojeve të tjera të pajisjeve. Sidoqoftë, ata studiues që besojnë se kriteri kryesor që karakterizon një avion hipersonik është shpejtësia duhettë jetë kryesor në çdo klasifikim. Nëse bëhet fjalë për klasifikimin e pajisjes si pa pilot, të kontrolluar, të aftë për t'u ngritur vetë ose me ndihmën e makinerive të tjera - nëse treguesi përkatës arrin vlerat e mësipërme, atëherë kjo do të thotë se po flasim për një avion hipersonik.

Problemet kryesore të zgjidhjeve hipersonike

Konceptet e zgjidhjeve hipersonike janë shumë dekada të vjetra. Gjatë gjithë viteve të zhvillimit të llojit përkatës të automjeteve, inxhinierët botërorë kanë zgjidhur një sërë problemesh të rëndësishme që në mënyrë objektive pengojnë vënien në qarkullim të prodhimit të "hipertingullit" - ngjashëm me organizimin e prodhimit të avionëve turboprop.

Vështirësia kryesore në projektimin e avionëve hipersonikë është krijimi i një motori që mund të jetë mjaftueshëm efikas në energji. Një problem tjetër është shtrirja e mbrojtjes së nevojshme termike të aparatit. Fakti është se shpejtësia e një avioni hipersonik në vlerat që kemi konsideruar më sipër nënkupton një ngrohje të fortë të bykut për shkak të fërkimit ndaj atmosferës.

Sot do të shikojmë disa mostra të prototipave të suksesshëm të avionëve të llojit përkatës, zhvilluesit e të cilëve ishin në gjendje të bënin përparim të rëndësishëm në zgjidhjen me sukses të problemeve të vërejtura. Le të studiojmë tani zhvillimet më të famshme botërore në drejtim të krijimit të avionëve hipersonikë të llojit në fjalë.

avioni më i shpejtë i Boeing

Aeroplani hipersonik më i shpejtë në botë, sipas disa ekspertëve, është Boeing X-43A amerikan. Pra, gjatë testimit të kësaj pajisjeje është regjistruar se ka arritur shpejtësinëmbi 11 mijë km / orë. Kjo është rreth 9,6 herë shpejtësia e zërit.

Çfarë është e veçantë për avionin hipersonik X-43A? Karakteristikat e këtij avioni janë si më poshtë:

- shpejtësia maksimale e regjistruar në teste - 11,230 km / orë;

- gjerësia e krahëve - 1,5 m;

- gjatësia e kasës - 3,6 m;

- motor - me rrjedhje direkte, Ramjet me djegie supersonike;

- karburant - oksigjen atmosferik, hidrogjen.

Mund të theksohet se pajisja në fjalë është një nga më miqësoret me mjedisin. Fakti është se karburanti i përdorur praktikisht nuk përfshin çlirimin e produkteve të dëmshme të djegies.

Aeroplani hipersonik X-43A u zhvillua nga përpjekjet e përbashkëta të inxhinierëve të NASA-s, si dhe Orbical Science Corporation dhe Minocraft. Avioni u krijua për rreth 10 vjet. Për zhvillimin e saj u investuan rreth 250 milionë dollarë. Risia konceptuale e avionit në fjalë është se është konceptuar për të testuar teknologjinë më të fundit për sigurimin e funksionimit të shtytjes së motivit.

Zhvilluar nga Orbital Science

Orbital Science, e cila, siç theksuam më lart, mori pjesë në krijimin e pajisjes X-43A, gjithashtu arriti të krijojë avionin e saj hipersonik - X-34.

Shpejtësia maksimale e tij është mbi 12,000 km/h. Vërtetë, gjatë testeve praktike nuk u arrit - për më tepër, nuk ishte e mundur të arrihej treguesi i treguar nga avioni X43-A. Konsiderohet avionpajisja përshpejtohet kur aktivizohet raketa Pegasus, e cila funksionon me lëndë djegëse të ngurtë. X-34 u testua për herë të parë në 2001. Avioni në fjalë është dukshëm më i madh se pajisja e Boeing - gjatësia e tij është 17,78 m, hapja e krahëve është 8,85 m. Lartësia maksimale e fluturimit të mjetit hipersonik nga Orbical Science është 75 kilometra.

Aeroplan nga Amerika e Veriut

Një tjetër avion hipersonik i njohur është X-15, i prodhuar nga Amerika e Veriut. Analistët i referohen këtij aparati si eksperimental.

Është i pajisur me motorë raketash, gjë që u jep arsye disa ekspertëve që të mos e klasifikojnë si avion. Sidoqoftë, prania e motorëve të raketave lejon pajisjen, në veçanti, të kryejë fluturime suborbitale. Pra, gjatë një prej testeve në këtë mënyrë, ai u testua nga pilotët. Qëllimi i aparatit X-15 është të studiojë specifikat e fluturimeve hipersonike, të vlerësojë zgjidhje të caktuara të projektimit, materiale të reja dhe veçori të kontrollit të makinave të tilla në shtresa të ndryshme të atmosferës. Vlen të përmendet se koncepti i projektit u miratua në vitin 1954. X-15 fluturon me një shpejtësi prej më shumë se 7 mijë km / orë. Gama e tij e fluturimit është më shumë se 500 km, lartësia e saj i kalon 100 km.

Aeroplani më i shpejtë i prodhimit

Mjetet hipersonike që studiuam më sipër i përkasin në fakt kategorisë kërkimore. Do të jetë e dobishme të merren në konsideratë disa mostra serike të avionëve që janë të afërt në karakteristika me hipersonikë ose janë (sipas një metodologjie ose një tjetër) hipersonike.

Ndër makina të tilla është zhvillimi amerikan i SR-71. Disa studiues nuk janë të prirur ta klasifikojnë këtë avion si hipersonik, pasi shpejtësia e tij maksimale është rreth 3.7 mijë km / orë. Ndër karakteristikat e tij më të dukshme është pesha e ngritjes, e cila i kalon 77 tonë. Gjatësia e aparatit është më shumë se 23 m, hapja e krahëve është më shumë se 13 m.

Një nga avionët ushtarakë më të shpejtë është MiG-25 rus. Pajisja mund të arrijë shpejtësi më shumë se 3, 3 mijë km / orë. Pesha maksimale e ngritjes së avionit rus është 41 tonë.

Kështu, në tregun e zgjidhjeve serike, afër karakteristikave me ato hipersonike, Federata Ruse është ndër liderët. Por çfarë mund të thuhet për zhvillimet ruse përsa i përket avionëve hipersonikë "klasikë"? A janë inxhinierët nga Federata Ruse në gjendje të krijojnë një zgjidhje që është konkurruese me makinat nga Boeing dhe Orbital Scence?

automjete hipersonike ruse

Për momentin, avioni hipersonik rus është në zhvillim e sipër. Por ajo është mjaft aktive. Po flasim për avionin Yu-71. Testet e tij të para, duke gjykuar nga raportet e mediave, u kryen në shkurt 2015 pranë Orenburgut.

Aeroplani pritet të përdoret për qëllime ushtarake. Kështu, një automjet hipersonik do të jetë në gjendje, nëse është e nevojshme, të japë armë goditëse në distanca të konsiderueshme, të monitorojë territorin dhe gjithashtu të përdoret si një element i aviacionit sulmues. Disa studiues besojnë se në 2020-2025. Forcat Raketore Strategjike do të marrin rreth 20 avionëlloji i përshtatshëm.

Në media ka informacione se avioni hipersonik rus në shqyrtim do të vendoset në raketën balistike Sarmat, e cila gjithashtu është në fazën e projektimit. Disa analistë besojnë se automjeti hipersonik Yu-71 në zhvillim nuk është gjë tjetër veçse një kokë lufte që do të duhet të ndahet nga një raketë balistike në segmentin e fundit të fluturimit, në mënyrë që, falë manovrueshmërisë së lartë karakteristike të një avioni, të mund të kapërcejë raketën. sistemet e mbrojtjes.

Projekti Ajax

Ndër projektet më të rëndësishme në lidhje me zhvillimin e avionëve hipersonikë është Ajax. Le ta studiojmë më në detaje. Avioni hipersonik "Ajax" - një zhvillim konceptual i inxhinierëve sovjetikë. Në komunitetin shkencor, biseda për të filloi në vitet '80. Ndër karakteristikat më të dukshme është prania e një sistemi mbrojtës termik, i cili është krijuar për të mbrojtur kutinë nga mbinxehja. Kështu, zhvilluesit e aparatit Ajax propozuan një zgjidhje për një nga problemet "hipersonike" që kemi identifikuar më sipër.

Skema tradicionale e mbrojtjes termike të avionit përfshin vendosjen e materialeve speciale në trup. Zhvilluesit e Ajax propozuan një koncept tjetër, sipas të cilit nuk ishte dashur të mbronte pajisjen nga ngrohja e jashtme, por të linte nxehtësinë në makinë, duke rritur burimin e saj të energjisë. Konkurrenti kryesor i aparatit sovjetik ishte avioni hipersonik Aurora, i krijuar në Shtetet e Bashkuara. Sidoqoftë, për shkak të faktit se projektuesit nga BRSS i kanë zgjeruar ndjeshëm mundësitëkoncepti, zhvillimit të ri iu besua gamën më të gjerë të detyrave, në veçanti kërkimin. Mund të themi se Ajax është një avion hipersonik me shumë qëllime.

Le t'i hedhim një vështrim më të afërt risitë teknologjike të propozuara nga inxhinierët nga BRSS.

Pra, zhvilluesit sovjetikë të Ajax propozuan përdorimin e nxehtësisë së krijuar si rezultat i fërkimit të trupit të avionit kundër atmosferës, për ta kthyer atë në energji të dobishme. Teknikisht, kjo mund të zbatohet duke vendosur predha shtesë në aparat. Si rezultat, u formua diçka si një ndërtesë e dytë. Zgavra e saj supozohej të mbushej me një lloj katalizatori, për shembull, një përzierje e materialit të djegshëm dhe ujit. Shtresa izoluese e nxehtësisë e bërë nga një material i ngurtë në Ajax ishte menduar të zëvendësohej me një të lëngshme, e cila, nga njëra anë, duhej të mbronte motorin, nga ana tjetër, do të kontribuonte në një reaksion katalitik, i cili, ndërkohë, mund të shoqërohet me një efekt endotermik - lëvizjen e nxehtësisë nga pjesët e jashtme të trupit brenda. Teorikisht, ftohja e pjesëve të jashtme të aparatit mund të jetë çdo gjë. Nxehtësia e tepërt, nga ana tjetër, supozohej të përdorej për të rritur efikasitetin e motorit të avionit. Në të njëjtën kohë, kjo teknologji do të bënte të mundur gjenerimin e llojeve të lira të hidrogjenit për shkak të reagimit të karburantit.

Për momentin, nuk ka asnjë informacion të disponueshëm për publikun e gjerë në lidhje me vazhdimin e zhvillimit të Ajax, por studiuesit e konsiderojnë shumë premtuese vënien në praktikë të koncepteve sovjetike.

automjete hipersonike kineze

KonkurrentRusia dhe SHBA në tregun e zgjidhjeve hipersonike është Kina. Ndër zhvillimet më të famshme të inxhinierëve nga Kina është avioni WU-14. Është një glider hipersonik i montuar në një raketë balistike.

ICBM lëshon një avion në hapësirë, nga ku makina zhytet ashpër poshtë, duke zhvilluar shpejtësi hipersonike. Aparati kinez mund të montohet në ICBM të ndryshme me një rreze prej 2000 deri në 12000 km. U zbulua se gjatë testeve, WU-14 ishte në gjendje të arrinte shpejtësi mbi 12 mijë km/orë, duke u kthyer kështu në avionin hipersonik më të shpejtë sipas disa analistëve.

Në të njëjtën kohë, shumë studiues besojnë se zhvillimi kinez nuk është plotësisht legjitim t'i atribuohet klasës së avionëve. Pra, versioni është i përhapur, sipas të cilit pajisja duhet të klasifikohet pikërisht si një kokë lufte. Dhe shumë efektive. Kur fluturojnë poshtë me një shpejtësi të theksuar, edhe sistemet më moderne të mbrojtjes raketore nuk do të jenë në gjendje të garantojnë përgjimin e objektivit përkatës.

Mund të vihet re se Rusia dhe Shtetet e Bashkuara po zhvillojnë gjithashtu automjete hipersonike të përdorura për qëllime ushtarake. Në të njëjtën kohë, koncepti rus, sipas të cilit supozohet të krijohen makina të llojit përkatës, ndryshon ndjeshëm, siç dëshmohet nga të dhënat në disa media, nga parimet teknologjike të zbatuara nga amerikanët dhe kinezët. Pra, zhvilluesit nga Federata Ruse po përqendrojnë përpjekjet e tyre në fushën e krijimit të avionëveautomjete të pajisura me një motor ramjet të aftë për t'u nisur nga toka. Rusia po planifikon bashkëpunim në këtë drejtim me Indinë. Pajisjet hipersonike, të krijuara sipas konceptit rus, sipas disa analistëve, karakterizohen nga kosto më e ulët dhe një shtrirje më e gjerë.

Në të njëjtën kohë, avioni hipersonik rus, të cilin e përmendëm më lart (Yu-71), sugjeron, sipas disa analistëve, të njëjtën vendosje në ICBM. Nëse kjo tezë rezulton e vërtetë, atëherë mund të thuhet se inxhinierë nga Federata Ruse po punojnë njëkohësisht në dy fusha konceptuale të njohura në ndërtimin e avionëve hipersonikë.

CV

Pra, ndoshta avioni hipersonik më i shpejtë në botë, nëse flasim për avionë, pavarësisht nga klasifikimi i tyre, ky është akoma avioni kinez WU-14. Edhe pse duhet të kuptoni se informacioni i vërtetë rreth tij, përfshirë ato që lidhen me testet, mund të klasifikohen. Kjo është në përputhje me parimet e zhvilluesve kinezë, të cilët shpesh përpiqen ta mbajnë sekret teknologjinë e tyre ushtarake me çdo kusht. Shpejtësia e avionit më të shpejtë hipersonik është mbi 12,000 km/h. Ai po "kapë hapin" me zhvillimin amerikan të X-43A - shumë ekspertë e konsiderojnë atë si më të shpejtë. Teorikisht, avioni hipersonik X-43A, si dhe ai kinez WU-14, mund të arrijnë zhvillimin nga Orbical Science, i projektuar për një shpejtësi prej më shumë se 12 mijë km / orë.

Karakteristikat e avionit rus Yu-71 nuk janë ende të njohura për publikun e gjerë. Është e mundur që ato të jenë afër parametraveavion kinez. Inxhinierët rusë po zhvillojnë gjithashtu një avion hipersonik të aftë të ngrihet jo në bazë të ICBM-ve, por në mënyrë të pavarur.

Projektet aktuale të studiuesve nga Rusia, Kina dhe SHBA janë disi të lidhura me sferën ushtarake. Avionët hipersonikë, pavarësisht nga klasifikimi i tyre i mundshëm, konsiderohen kryesisht si transportues të armëve, me shumë mundësi ato bërthamore. Megjithatë, në punimet e studiuesve nga e gjithë bota ka teza se "hipertingulli", si teknologjia bërthamore, mund të jetë paqësor.

Bëhet fjalë për shfaqjen e zgjidhjeve të përballueshme dhe të besueshme që ju lejojnë të organizoni prodhimin masiv të makinerive të llojit të duhur. Përdorimi i pajisjeve të tilla është i mundur në gamën më të gjerë të degëve të zhvillimit ekonomik. Kërkesa më e madhe për avionë hipersonikë ka të ngjarë të gjendet në industrinë e hapësirës dhe kërkimit.

Ndërsa kostoja e teknologjive të prodhimit për makineritë përkatëse bëhet më e lirë, bizneset e transportit mund të fillojnë të tregojnë interes për të investuar në projekte të tilla. Korporatat industriale, ofruesit e shërbimeve të ndryshme mund të fillojnë ta konsiderojnë "hipertingullin" si një mjet për të rritur konkurrencën e biznesit në drejtim të organizimit të komunikimeve ndërkombëtare.