Dünyanın en hızlı hipersonik uçağı. Rus hipersonik uçak

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Sıradan bir yolcu uçağı yaklaşık 900 km/sa hızla uçar. Bir jet savaş uçağı, hızın yaklaşık üç katına ulaşabilir. Bununla birlikte, Rusya Federasyonu ve dünyanın diğer ülkelerinden modern mühendisler, aktif olarak daha hızlı makineler - hipersonik uçaklar geliştiriyorlar. İlgili kavramların özellikleri nelerdir?

Hipersonik bir uçak için kriterler

Hipersonik uçak nedir? Bununla, sesten çok daha yüksek bir hızda uçabilen bir aygıtı anlamak gelenekseldir. Araştırmacıların spesifik göstergesini belirlemeye yönelik yaklaşımları farklılık göstermektedir. En hızlı modern süpersonik araçların hız göstergelerinin bir katıysa, bir uçağın hipersonik olarak kabul edilmesi gerektiğine göre yaygın bir metodoloji vardır. Yaklaşık 3-4 bin km/s olan. Yani, hipersonik bir uçak, bu metodolojiyi takip ederseniz, 6.000 km/s hıza ulaşmalıdır.

İnsansız vekontrollü araçlar

Araştırmacıların yaklaşımları, belirli bir cihazı uçak olarak sınıflandırma kriterlerini belirleme açısından da farklılık gösterebilir. Sadece bir kişi tarafından kontrol edilen makinelerin bu şekilde kabul edilebileceği bir versiyon var. İnsansız bir aracın da uçak sayılabileceğine dair bir bakış açısı vardır. Bu nedenle, bazı analistler söz konusu türdeki makineleri insan kontrolüne tabi olanlar ve özerk olarak çalışan makineler olarak sınıflandırır. İnsansız araçlar, örneğin aşırı yük ve hız açısından çok daha etkileyici teknik özelliklere sahip olabileceğinden, böyle bir ayrım haklı çıkarılabilir.

Aynı zamanda, birçok araştırmacı hipersonik uçağı tek bir kavram olarak görüyor ve bunun için temel gösterge hız. Cihazın başında bir kişinin oturması veya makinenin bir robot tarafından kontrol edilmesi önemli değil - asıl mesele uçağın yeterince hızlı olmasıdır.

Kalkış - yalnız mı yoksa destekli mi?

Hipersonik uçakların, bağımsız olarak havalanabilen veya daha güçlü bir taşıyıcıya (roket veya kargo uçağı) yerleştirilmesi gereken uçaklar olarak sınıflandırılmasına dayanan bir sınıflandırma yaygındır. Söz konusu türdeki cihazlara, esas olarak bağımsız olarak veya diğer ekipman türlerinin minimum katılımıyla kalkış yapabilenlere atıfta bulunmanın meşru olduğu bir bakış açısı vardır. Ancak, hipersonik bir uçağı karakterize eden ana kriterin hız olduğuna inanan araştırmacılar,herhangi bir sınıflandırmada üstün olmak. Cihazı insansız, kontrollü, kendi başına veya başka makinelerin yardımıyla kalkış yapabilen olarak sınıflandırıyor olsun - ilgili gösterge yukarıdaki değerlere ulaşırsa, o zaman hipersonik bir uçaktan bahsediyoruz demektir.

Hipersonik çözümlerin ana sorunları

Hipersonik çözüm kavramları onlarca yıllıktır. Karşılık gelen araç türlerinin geliştirildiği yıllar boyunca, dünya mühendisleri, turboprop uçakların üretimini organize etmeye benzer şekilde, "hipersound" üretiminin akışa alınmasını nesnel olarak engelleyen bir dizi önemli sorunu çözüyor.

Hipersonik uçak tasarımındaki ana zorluk, yeterince enerji verimli olabilen bir motorun yaratılmasıdır. Diğer bir problem, aparatın gerekli termal korumasının hizalanmasıdır. Gerçek şu ki, hipersonik bir uçağın yukarıda ele aldığımız değerlerdeki hızı, atmosfere karşı sürtünme nedeniyle gövdenin güçlü bir şekilde ısınmasını ima ediyor.

Bugün, geliştiricileri belirtilen sorunları başarılı bir şekilde çözmede önemli ilerleme kaydedebilen, ilgili türdeki uçakların başarılı prototiplerinin birkaç örneğine bakacağız. Şimdi, söz konusu tipte hipersonik uçak yaratma açısından dünyadaki en ünlü gelişmeleri inceleyelim.

Boeing'in en hızlı uçağı

Bazı uzmanlara göre dünyanın en hızlı hipersonik uçağı Amerikan Boeing X-43A'dır. Böylece bu cihazın test edilmesi sırasında hıza ulaştığı kaydedildi.11 bin km / s'yi aşan. Bu, ses hızının yaklaşık 9,6 katıdır.

X-43A hipersonik uçağın özelliği nedir? Bu uçağın özellikleri aşağıdaki gibidir:

- testlerde kaydedilen maksimum hız - 11.230 km / s;

- kanat açıklığı - 1,5 m;

- kasa uzunluğu - 3,6 m;

- motor - doğrudan akışlı, Süpersonik Yanmalı Ramjet;

- yakıt - atmosferik oksijen, hidrojen.

Söz konusu cihazın en çevreci cihazlardan biri olduğu belirtilebilir. Gerçek şu ki, kullanılan yakıt pratik olarak zararlı yanma ürünlerinin salınımını içermez.

X-43A hipersonik uçak, NASA mühendislerinin yanı sıra Orbical Science Corporation ve Minocraft'ın ortak çabalarıyla geliştirildi. Uçak yaklaşık 10 yıl boyunca oluşturuldu. Gelişimine yaklaşık 250 milyon dolar yatırım yapıldı. Söz konusu uçağın kavramsal yeniliği, itme kuvvetinin çalışmasını sağlamak için en son teknolojiyi test etmek için tasarlanmış olmasıdır.

Orbital Science tarafından geliştirildi

Yukarıda belirttiğimiz gibi X-43A cihazının oluşturulmasında yer alan Orbital Science, kendi hipersonik uçağını da yaratmayı başardı - X-34.

En yüksek hızı 12.000 km/saatin üzerindedir. Doğru, pratik testler sırasında elde edilemedi - ayrıca X43-A uçağı tarafından gösterilen göstergeye ulaşmak mümkün değildi. dikkate alınan uçakkatı yakıtla çalışan Pegasus roketi devreye girdiğinde cihaz hızlanıyor. X-34 ilk olarak 2001 yılında test edildi. Söz konusu uçak Boeing cihazından önemli ölçüde daha büyük - uzunluğu 17.78 m, kanat açıklığı 8.85 m. Orbical Science'dan hipersonik aracın maksimum uçuş yüksekliği 75 kilometredir.

Kuzey Amerika'dan gelen uçak

Bir diğer iyi bilinen hipersonik uçak, Kuzey Amerika tarafından üretilen X-15'tir. Analistler bu aparata deneysel diyorlar.

Roket motorlarıyla donatılmış olması, bazı uzmanlara onu bir uçak olarak sınıflandırmamak için sebep veriyor. Bununla birlikte, roket motorlarının varlığı, cihazın özellikle yörünge altı uçuşlar yapmasına izin verir. Böylece, bu moddaki testlerden biri sırasında pilotlar tarafından test edildi. X-15 cihazının amacı, hipersonik uçuşların özelliklerini incelemek, belirli tasarım çözümlerini, yeni malzemeleri ve bu tür makinelerin atmosferin çeşitli katmanlarındaki kontrol özelliklerini değerlendirmektir. Proje konseptinin 1954'te onaylanması dikkat çekicidir. X-15, 7 bin km / s'den fazla bir hızda uçuyor. Uçuş menzili 500 km'den fazla, rakımı 100 km'yi aşıyor.

En hızlı üretim uçağı

Yukarıda incelediğimiz hipersonik araçlar aslında araştırma kategorisine giriyor. Hipersonik özelliklere yakın veya (bir metodolojiye veya diğerine göre) hipersonik olan bazı seri uçak örneklerini dikkate almak faydalı olacaktır.

Bu tür makineler arasında SR-71'in Amerikan geliştirmesi var. Bazı araştırmacılar, maksimum hızı yaklaşık 3,7 bin km / s olduğu için bu uçağı hipersonik olarak sınıflandırmaya meyilli değil. En dikkat çekici özelliklerinden biri 77 tonu aşan kalkış ağırlığıdır. Aparatın uzunluğu 23 m'den fazla, kanat açıklığı 13 m'den fazladır.

En hızlı askeri uçaklardan biri Rus MiG-25'tir. Cihaz 3,3 bin km/s'den fazla hızlara ulaşabiliyor. Rus uçağının maksimum kalkış ağırlığı 41 tondur.

Böylece, seri çözümler pazarında, hipersonik olanlara yakın özelliklerde, Rusya Federasyonu liderler arasında yer alıyor. Ancak "klasik" hipersonik uçaklar açısından Rus gelişmeleri hakkında ne söylenebilir? Rusya Federasyonu'ndan mühendisler, Boeing ve Orbital Scence makineleriyle rekabet edebilecek bir çözüm üretebilecek mi?

Rus hipersonik araçları

Şu anda Rus hipersonik uçağı geliştirme aşamasındadır. Ama oldukça aktif. Yu-71 uçağından bahsediyoruz. Basında çıkan haberlere göre ilk testleri Şubat 2015'te Orenburg yakınlarında gerçekleştirildi.

Uçağın askeri amaçlarla kullanılması bekleniyor. Böylece, hipersonik bir araç, gerekirse, önemli mesafelere çarpıcı silahlar gönderebilecek, bölgeyi izleyebilecek ve ayrıca bir saldırı havacılığı unsuru olarak kullanılabilecek. Bazı araştırmacılar 2020-2025'te buna inanıyor. Stratejik Füze Kuvvetleri yaklaşık 20 uçak alacakuygun tip.

Yine tasarım aşamasında olan Sarmat balistik füzesinin üzerine incelenmekte olan Rus hipersonik uçağının yerleştirileceğine dair basında bilgiler var. Bazı analistler, geliştirilmekte olan hipersonik Yu-71 aracının, son uçuş segmentinde balistik füzeden ayrılması gerekecek bir savaş başlığından başka bir şey olmadığına inanıyor, böylece bir uçağın yüksek manevra kabiliyeti özelliği sayesinde füzenin üstesinden gelebilir. savunma sistemleri.

Proje Ajax

Hipersonik uçakların geliştirilmesi ile ilgili en dikkat çekici projeler arasında Ajax yer alıyor. Daha ayrıntılı olarak inceleyelim. Hipersonik uçak "Ajax" - Sovyet mühendislerinin kavramsal bir gelişimi. Bilim camiasında bunun hakkında konuşma 80'lerde başladı. En dikkate değer özellikler arasında, kasayı aşırı ısınmadan korumak için tasarlanmış bir termal koruma sisteminin varlığı yer alıyor. Böylece, Ajax aparatının geliştiricileri, yukarıda tanımladığımız "hipsonik" sorunlardan birine bir çözüm önerdi.

Uçağın geleneksel termal koruma şeması, gövdeye özel malzemelerin yerleştirilmesini içerir. Ajax geliştiricileri, cihazı harici ısıtmadan korumaması, ancak enerji kaynağını arttırırken ısının araca girmesine izin vermesi gereken farklı bir konsept önerdi. Sovyet aparatının ana rakibi, Amerika Birleşik Devletleri'nde oluşturulan Aurora hipersonik uçağıydı. Bununla birlikte, SSCB'den tasarımcıların olasılıkları önemli ölçüde genişletmesi nedeniylekavram, yeni gelişme, özellikle araştırma olmak üzere en geniş görev yelpazesine emanet edildi. Ajax'ın hipersonik çok amaçlı bir uçak olduğunu söyleyebiliriz.

SSCB'den mühendisler tarafından önerilen teknolojik yeniliklere daha yakından bakalım.

Böylece, Ajax'ın Sovyet geliştiricileri, uçak gövdesinin atmosfere sürtünmesi sonucu oluşan ısıyı faydalı enerjiye dönüştürmek için kullanmayı önerdiler. Teknik olarak, bu, aparat üzerine ilave mermiler yerleştirilerek uygulanabilir. Sonuç olarak, ikinci bir bina gibi bir şey oluştu. Boşluğunun bir tür katalizör, örneğin yanıcı malzeme ve su karışımı ile doldurulması gerekiyordu. Ajax'ta katı bir malzemeden yapılmış ısı yalıtım katmanının, bir yandan motoru koruması gereken, diğer yandan katalitik bir reaksiyona katkıda bulunacak olan sıvı bir katmanla değiştirilmesi gerekiyordu. bu arada, endotermik bir etki eşlik edebilir - ısının dışarıdaki vücut kısımlarından içeri hareketi. Teorik olarak, aparatın dış parçalarının soğutulması herhangi bir şey olabilir. Uçak motorunun verimliliğini artırmak için aşırı ısının kullanılması gerekiyordu. Aynı zamanda, bu teknoloji, yakıtın reaksiyonu nedeniyle serbest hidrojen türlerinin üretilmesini mümkün kılacaktır.

Şu anda, Ajax'ın gelişiminin devamı hakkında halka açık bir bilgi yok, ancak araştırmacılar Sovyet kavramlarını uygulamaya koymanın çok umut verici olduğunu düşünüyor.

Çin hipersonik araçları

RakipHipersonik çözümler pazarında Rusya ve ABD Çin'dir. Çin'den mühendislerin en ünlü gelişmeleri arasında WU-14 uçağı var. Balistik bir füzeye monte edilmiş hipersonik bir planördür.

ICBM, makinenin keskin bir şekilde aşağı indiği ve hipersonik hız geliştirdiği uzaya bir uçak fırlatır. Çin aparatı, 2.000 ila 12.000 km menzilli çeşitli ICBM'lere monte edilebilir. Testler sırasında WU-14'ün 12 bin km/s'yi aşan hızlara ulaşabildiği ve böylece bazı analistlere göre en hızlı hipersonik uçağa dönüştüğü tespit edildi.

Aynı zamanda, birçok araştırmacı Çin gelişiminin uçak sınıfına atfedilmesinin tamamen meşru olmadığına inanıyor. Bu nedenle, cihazın tam olarak bir savaş başlığı olarak sınıflandırılması gereken sürüm yaygındır. Ve çok etkili. Belirgin bir hızda aşağı uçarken, en modern füze savunma sistemleri bile ilgili hedefin durdurulmasını garanti edemez.

Rusya ve Amerika Birleşik Devletleri'nin de askeri amaçlar için kullanılan hipersonik araçlar geliştirdiği belirtilebilir. Aynı zamanda, ilgili tipte makineler yaratması beklenen Rus konsepti, bazı medyadaki verilerin kanıtladığı gibi, Amerikalılar ve Çinliler tarafından uygulanan teknolojik ilkelerden önemli ölçüde farklıdır. Bu nedenle, Rusya Federasyonu'ndan geliştiriciler çabalarını uçak yaratma alanında yoğunlaştırıyorlar.yerden fırlatılabilen bir ramjet motoruyla donatılmış araçlar. Rusya, Hindistan ile bu yönde işbirliği planlıyor. Bazı analistlere göre Rus konseptine göre oluşturulan hipersonik cihazlar, daha düşük maliyet ve daha geniş bir kapsam ile karakterize edilir.

Aynı zamanda, yukarıda bahsettiğimiz Rus hipersonik uçağı (Yu-71), bazı analistlere göre, ICBM'lerde aynı yerleşimi önermektedir. Bu tez doğru çıkarsa, hipersonik uçak yapımında Rusya Federasyonu'ndan mühendislerin iki popüler kavramsal alanda aynı anda çalıştığını söylemek mümkün olacak.

CV

Yani, muhtemelen dünyanın en hızlı hipersonik uçağı, uçaklar hakkında konuşursak, sınıflandırmalarına bakılmaksızın, bu hala Çin WU-14'tür. Bununla birlikte, testlerle ilgili olanlar da dahil olmak üzere onunla ilgili gerçek bilgilerin sınıflandırılabileceğini anlamalısınız. Bu, genellikle askeri teknolojilerini ne pahasına olursa olsun gizli tutmaya çalışan Çinli geliştiricilerin ilkeleriyle tutarlıdır. En hızlı hipersonik uçağın hızı 12.000 km/saatin üzerindedir. X-43A'nın Amerikan gelişimini "yakalıyor" - birçok uzman onun en hızlısı olduğunu düşünüyor. Teorik olarak, X-43A hipersonik uçak ve Çin WU-14, 12 bin km / s'den fazla bir hız için tasarlanan Orbical Science'ın gelişimini yakalayabilir.

Rus Yu-71 uçağının özellikleri henüz halk tarafından bilinmiyor. Parametrelere yakın olmaları mümkündür. Çin uçağı. Rus mühendisler ayrıca ICBM'ler temelinde değil, bağımsız olarak kalkış yapabilen hipersonik bir uçak geliştiriyorlar.

Rusya, Çin ve ABD'den araştırmacıların mevcut projeleri bir şekilde askeri alanla bağlantılı. Hipersonik uçaklar, olası sınıflandırmalarına bakılmaksızın, büyük olasılıkla nükleer olanlar olmak üzere öncelikle silah taşıyıcıları olarak kabul edilir. Ancak, dünyanın dört bir yanından araştırmacıların çalışmalarında, nükleer teknoloji gibi "hipersound"un pekala barışçıl olabileceğine dair tezler var.

Uygun tipteki makinelerin seri üretimini organize etmenizi sağlayan uygun fiyatlı ve güvenilir çözümlerin ortaya çıkmasıyla ilgilidir. Bu tür cihazların kullanımı, ekonomik kalkınmanın en geniş dallarında mümkündür. Hipersonik uçaklara yönelik en büyük talebin uzay ve araştırma endüstrilerinde bulunması muhtemeldir.

İlgili makineler için üretim teknolojilerinin maliyeti ucuzladıkça, nakliye işletmeleri bu tür projelere yatırım yapmaya ilgi göstermeye başlayabilir. Endüstriyel şirketler, çeşitli hizmetlerin sağlayıcıları, "hipersound"u, uluslararası iletişimi organize etme açısından işletmenin rekabet gücünü artırmak için bir araç olarak görmeye başlayabilir.