Гиперзвук

Автор Rarog, 31.01.2006 15:12:56

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

Сергей

Цитатаzandr написал:
высококачественное твёрдое топливо с жидким окислителем
В гугловском переводчике - мягкое ТТ - пастообразное? :o 

ZOOR

https://tass.ru/armiya-i-opk/8441847
Цитата11 мая, 03:34
Источник: испытания новой гиперзвуковой ракеты прошли с борта Ту-22М3

МОСКВА, 11 мая. /ТАСС/. Испытания новой гиперзвуковой авиационной ракеты проведены недавно в России с борта бомбардировщика-ракетоносца Ту-22М3. Ракета создается для моденизированной версии самолета Ту-22М3М, сообщил ТАСС источник в оборонно-промышленном комплексе.

"Недавно проведены испытания нового гиперзвукового изделия на Ту-22М3. Ракета войдет в состав номенклатуры вооружения модернизрованного Ту-22М3М вместе с рядом других новейших авиационных средств поражения", - сказал собеседник ТАСС.

Источник отметил, что работа над новым боеприпасом началась несколько лет назад, испытания ракеты должны завершиться вместе с работой над модернизированным бомбардировщиком Ту-22М3М.

Он уточнил, что это изделие не относится к линейке ракет Х-32, отметив, что оно "совершенно другое". Собеседник не назвал характеристики новой ракеты.

ТАСС не располагает официальным подтверждением предоставленной источником информации. В пресс-службе ПАО "Туполев" отказались от комментариев.

Ранее российский оборонно-промышленный комплекс разработал два вида авиационных гиперзвуковых ракет. Одна из ракет получила название "Кинжал" и применяется на истребителе МиГ-31К, она способна разгоняться до 10 скоростей звука и создана на базе ракеты наземного комплекса "Иксандер". Еще одна гиперзвуковая авиаракета создается для истребителя пятого поколения Су-57 и должна размещаться внутри его фюзеляжа. Название ракеты и характеристики неизвестны.

Опытный образец модернизированного бомбардировщика-ракетоносца Ту-22М3М совершил первый полет 28 декабря 2018 года. По информации ПАО "Туполев", ракетоносец обладает расширенным боевым потенциалом. Экс-главнокомандующий ВКС России Виктор Бондарев, возглавляющий комитет Совфеда по обороне и безопасности, ранее сообщал, что Ту-22М3М сможет нести, кроме крылатых ракет Х-32, и гиперзвуковые ракеты.
Нам инженеграм, обычно, ничего не стоит сделать технику, соответствующую корректно описанному ожиданию пользователя. Но сделать само корректно описанное ожидание... )) © Serge V Iz
Если болит сердце за народные деньги - можно пойти в депутаты. © Neru - Старому

ZOOR

Империя наносит ответный удар (с)

ЦитатаСША нужна большая гиперзвуковая крылатая ракета

ВВС США готовят тендер на разработку большой многоцелевой гиперзвуковой крылатой ракеты, которая сможет нести ещё большую по массе нагрузку на ещё большее расстояние, чем любые существующие боеприпасы.
Александр Пономарёв
17 августа 2020 13:50

США занимаются разработкой гиперзвукового оружия ещё с конца 1980-х годов, однако эти работы были существенно ускорены после того, как в марте 2018 года об успешном испытании гиперзвуковой ракеты «Авангард» объявил Владимир Путин. В настоящее время в интересах ВВС США ведутся разработки как минимум двух гиперзвуковых ракет: HAWC и ARRW. Теперь стало известно об ещё одной перспективной разработке.

Новая многоцелевая крылатая гиперзвуковая ракета будет создана в рамках проекта разработки гиперзвукового демонстратора EHMMAB-D (Expendable Hypersonic Multi-Mission Air-Breathing Demonstrator), который также получил название Mayhem. К участию в создании «Хаоса» предполагается привлечь две американские военно-промышленные корпорации: одна займётся разработкой прямоточного воздушно-реактивного гиперзвукового двигателя, вторая спроектирует планер.

Гиперзвуковой прямоточный двигатель отличается от обычных реактивных силовых установок сверхзвуковым горением топлива в камере сгорания. Воздух для горения подаётся в камеру прямотоком без использования дополнительных компрессоров, в полёте набегающий поток воздуха попадает в воздухозаборник, затем в сужающуюся компрессорную камеру, а после этого -- в камеру сгорания. Такие двигатели способны работать при скорости полёта не менее 4−5 чисел Маха.

Согласно предварительному описанию ракеты, она должна быть оборудована отсеком для полезной нагрузки, которая будет сделана модульной. Для боеприпаса планируется создать три типа нагрузки, но какой именно, не уточняется. После того, как два разработчика завершат работы, военные выберут третьего, который объединит двигатель, планер и бортовые системы в один боеприпас. Лётные испытания «Хаоса» состоятся в течение ближайших пяти лет.
Нам инженеграм, обычно, ничего не стоит сделать технику, соответствующую корректно описанному ожиданию пользователя. Но сделать само корректно описанное ожидание... )) © Serge V Iz
Если болит сердце за народные деньги - можно пойти в депутаты. © Neru - Старому

Дмитрий Фёдоров

Так постепенно до воздуходышащего SSTO и утяжелимся.

АниКей

zavtra.ru

Константин Душенов: Трамп дал Путину 50 секунд на капитуляцию
Константин Душенов
Чьи фантазии определяют реальность американской политики



 Скрытый текст:
Цитата: undefinedПолитическая жизнь Соединённых Штатов всё больше напоминает театр абсурда. Американские элиты раз за разом демонстрируют миру свою вопиющую неадекватность. Враждующие политические кланы готовы на всё, чтоб уничтожить соперников. Расовые волнения и погромы, война с памятниками, шельмование собственной истории и пропаганда самых гнусных извращений - всё идёт в ход ради победы над оппонентами. Но особый колорит нынешним американским политбоям без правил придаёт тот факт, что подавляющее большинство из 330 миллионов американских граждан оболванены тотальной пропагандой настолько, что уже совершенно неспособны отличать реальность от вымыслов и мифов партийной пропаганды двух враждующих лагерей - демократов и республиканцев.
Вот и риторика Дональда Трампа по мере приближения президентских выборов становится всё более фантастической. Нынешний хозяин Белого дома на голубом глазу готов пообещать американским избирателям что угодно - хоть тройную зарплату, хоть военную базу на Марсе, хоть звезду с неба, лишь бы убедить американцев в своей успешности, крутости и незаменимости на посту президента США. Так, 19 сентября, выступая перед своими сторонниками в штате Миннесота, Дональд Фредович заговорил о ракетах и коварных русских шпионах. И разошёлся не на шутку.
Он сказал: «У нас есть супер-пупер ракета. Я называю её супер-пупер, потому что она в пять раз быстрее, чем обычные ракеты. В пять раз! Но Россия получила эту информацию у администрации Обамы, русские украли её и создали свою ракету. Но сейчас у нас есть новая, такая, которая намного, намного быстрее...
У нас сейчас самое великое оружие, когда-либо созданное человеком. Это самое мощное оружие, известное человечеству. Я возродил армию и поднял её на такой уровень, на который никто её не поднимал. Никто и не думал, что это будет возможно. И, как я уже говорил, мы создали самое мощное оружие, известное человечеству. Это правда! У нас есть настолько передовое оружие, что Си Цзиньпин, Путин и все остальные будут нам завидовать. Они не знают, что именно у нас есть, но знают, что это нечто, о чем никто никогда раньше не слышал.
И пусть какие-то ничтожества говорят, что объявляя об этом, я раскрываю секретную информацию. Ничего подобного! Я просто рассказываю всему миру, что у нас есть самое мощное оружие, но я никому не скажу, что же это за оружие такое на самом деле...»
Правда, в технических показателях этой американской сверх-ракеты Трамп сильно путается. Так, четырьмя месяцами ранее, 16 мая, выступая на церемонии представления нового флага Космических сил США, он объявил: «Я называю наше новое оружие супер-пупер-ракетой. Она в 17 раз быстрее тех, что имеются сейчас, если брать для сравнения самую быструю ракету, которая есть сейчас. Мы просто вынуждены создавать военную технику невиданного ранее уровня. У нас нет выбора, нам приходится это делать, учитывая тех противников, которые у нас имеются. Если вы слышали, у России есть ракеты, которые в пять раз быстрее, Китай работает над ракетами, которые быстрее в пять или шесть раз. У нас же -- в 17 раз, и этот проект только что получил от меня зеленый свет».
Комментировать этот поток сознания Дональда Фредовича весьма затруднительно, но очевидная нестыковка в скорости супер-пупер ракеты, которая то ли в 5, то ли в 17 раз быстрее непонятно какого, но «самого быстрого» русского или китайского образца, заставляет предположить, что Трамп попросту врёт своим избирателем. Врёт, как дышит. И делает это совершенно сознательно, рассчитывая на то, что среднестатистический американец сегодня неимоверно примитивен, чудовищно безграмотен и совершенно неспособен мыслить самостоятельно. И потому - готов поверить в любую, даже самую невероятную чушь, лишь бы эта чушь тешила его раздутое самолюбие и подтверждала исключительность и превосходство США над всем остальным миром, особенно - над коварными русскими варварами и хитрыми китайскими коммунистами.
А эти коварные русские варвары - только представьте себе - в тот самый день, когда Трамп кормил избирателей Миннесоты сказками о том, как шпионы ФСБ украли у Обамы гиперзвуковые технологии, отмечали у себя в Москве День оружейника. И даже наградили создателя своей собственной супер-пупер ракеты «Авангард» высшим национальным орденом Андрея Первозванного с мечами.
При этом президент Путин заявил: «Многие посвящают свои силы и свою жизнь созданию новых, уникальных видов оружия, способных защитить нашу страну от любых внешних посягательств. Их труд сравним с подвигом, потому что оружейники так же, как и военнослужащие, стоят на страже Отечества.
На протяжении десятилетий нам постоянно приходилось быть в роли догоняющих. Это касалось ядерного оружия, затем дальней стратегической авиации, а потом и ракетной межконтинентальной техники. И это ставило страну в очень сложное, даже опасное положение. Были моменты, когда нам угрожали, а отвечать нам было нечем.
И вот сейчас, впервые, Россия обладает самыми современными видами оружия, которые кратно превосходят по силе, мощи, скорости, и, что очень важно, по точности, все существующие сегодня образцы. Такого оружия нет ни у кого в мире.
Но даже в этом ряду система «Авангард» с маневрирующим гиперзвуковым блоком, двигающимся со скоростью, в 27 раз превышающей скорость звука, меняющим направление по высоте и по горизонтали, занимает особое место. «Авангард» - это не просто новая система, это новый вид стратегического оружия...»
Давайте посчитаем. 27 скоростей звука - это более 33 тысяч километров в час. Если верить Трампу, что его супер-пупер ракета летит в 17 раз быстрее нашей, то она должна двигаться с фантастической скоростью около 562 тысяч км. в час и, соответственно, долетать от Вашингтона до Москвы всего за 50 секунд! Понятно, что комментировать такой бред просто не имеет смысла.
И Путин, конечно, этот трамповский бред просто пропустил мимо ушей. Но про США пару слов всё же сказал. Вот они, эти путинские слова: «Выход Соединённых Штатов Америки из Договора по противоракетной обороне в 2002 году вынудил Россию приступить к разработке гиперзвукового оружия. Мы должны были создать это оружие в ответ на развертывание США системы стратегической ПРО, которая в перспективе была бы способна фактически нейтрализовать, обнулить весь наш ядерный потенциал.
Этого не случилось. Помню, как ещё в июне 2001 года, будучи в Плесецке, осуществлял контроль за пуском первого экспериментального планирующего блока. И этот пуск был успешен. В 2004 году мы развернули уже масштабную работу, о чём, кстати говоря, публично всех предупредили, но, судя по всему, нам тогда никто не поверил, посчитали, что мы не сможем этого сделать.
И вот в декабре 2018 года был проведён завершающий пуск. Таким образом, все испытания были успешно завершены. А с декабря 2019 года первый полк ракет стратегического назначения, оснащённый системой «Авангард», поставлен на боевое дежурство. Это огромное событие в жизни страны, в обеспечении её безопасности, без всякого преувеличения. Оно сопоставимо с реализацией Советским Союзом ядерного и ракетного проектов, которые осуществили выдающиеся советские учёные Курчатов и Королёв...»
Ну, и как вишенка на торт, чтобы ни у кого не осталось сомнений, что «Авангард» - далеко не единственный комплекс русского стратегического оружия нового поколения, Путин добавил: «В этой связи в День оружейника поздравляю разработчиков и производителей лазерного комплекса «Пересвет», авиационной гиперзвуковой ракеты «Кинжал», морского подводного роботизированного комплекса с ядерным двигателем «Посейдон», крылатой ракеты неограниченной дальности «Буревестник», гиперзвуковой ракеты морского базирования «Циркон», других видов оружия, которые уже поступают или в ближайшее время поступят на вооружение нашей Армии и Флота...»
Вот и судите сами, что в реальности больше влияет на стратегический, глобальный баланс сил: трамповская сказочная супер-пупер-ракета или путинские стратегические новинки, уже реально поступающие на вооружение русской армии, авиации и флота.
Мы русские, с нами Бог. Господи, благослови!
Илл. Ольга Скопина © ИА Красная Весна
А кто не чтит цитат -- тот ренегат и гад!

АниКей

А кто не чтит цитат -- тот ренегат и гад!

АниКей

aif.ru

Создатель «Авангарда» Герберт Ефремов: «Летать надо высоко»
Сергей Осипов


Недавно Дональд Трамп поделился потрясающим открытием. «У нас, -- сказал он, -- есть супер-пупер (super-duper по-английски) ракета. Но Россия похитила её у администрации Обамы и создала свою. Но сейчас у нас есть такая, которая намного, намного быстрее». К сожалению, слова президента США содержат две досадные неточности.
Американский образец, если верить Пентагону, развивает 14 скоростей звука, а наш способен на 27. Да и делать гиперзвуковую ракету в нашей стране начали ещё в те годы, когда Барак Обама изучал право в Гарвардском университете. Кстати, чтобы оценить порядок цифр, просто умножьте  «один звук», он же число Маха, он же 1224 км/ч, на 14 или на 27.
 Скрытый текст:
19 сентября 2020. Президент РФ Владимир Путин во время встречи в режиме видеоконференции с Героем Социалистического труда, Героем Труда РФ, почётным генеральным директором, почётным генеральным конструктором, советником по науке ОАО
В честь Уэллса
Речь про российскую систему «Авангард», которая стоит на вооружении с декабря 2019 г. В минувшую субботу президент РФ Владимир Путин поздравлял «отца» этого оружия Герберта Ефремова, почетного генерального директора, почетного генерального конструктора, советника по науке ВПК «НПО машиностроения». Обычно скупой на похвалы Путин в этот раз поставил разработку Ефремова в один ряд с трудами Королева и Курчатова по созданию ракетно-ядерного щита СССР.
Ракетчик Герберт Ефремов, отметивший в марте 87-летие, -- единственный на сегодняшний день обладатель званий Героя Социалистического Труда (1963) и Героя Труда Российской Федерации (2017). Экзотическому имени он обязан маме, которая в 30-х годах заведовала сельской библиотекой на Вологодчине и увлекалась книгами британского фантаста Герберта Уэллса. О межпланетных путешествиях он тоже писал, так что Герберту с детства было предначертано стать ракетчиком. Окончив 10 классов в 1950 году, Ефремов поступил в Ленинградский военно-механический институт (Военмех). После третьего курса он проходил практику на полигоне около Златоуста, где впервые увидел работу жидкостного реактивного двигателя. И заболел ракетами навсегда.
После окончания вуза Ефремов попал по распределению в ОКБ-52 Минавиапрома СССР в подмосковном городе Реутов. Это было ракетное конструкторское бюро, которым руководил академик Владимир Челомей. Первое место работы оказалось для Ефремова единственным.
Лазерный комплекс «Пересвет».
 От «Альбатроса» до «Авангарда»
Сергей Осипов, АиФ.ru: Герберт Александрович, работы над планирующими гиперзвуковыми блоками для баллистических ракет начинались ведь ещё при СССР. Предшественник «Авангарда» назывался «Альбатросом». Как проходили эти работы в вашем КБ?
Герберт Ефремов: Эта работа была долгая, требовала большого количества исследований, в том числе экспериментов. Говорить о ней ещё не пришло время. Сами понимаете, бывших генеральных конструкторов по оборонной тематике не бывает. При советской власти работы по теме «Альбатрос» не довели до конца. Полагаю, не по экономическим, а по политическим причинам. Тогда была эпоха разрядки международной напряжённости, разоружения и т. д.
-- Как удалось сохранить наработки после распада СССР?
-- Трудно было, но мы сохранили у себя ценнейшие производственные кадры, хотя общую численность сотрудников в 90-х годах сократили в 2,5 раза. Однажды помочь вызвались... американцы. Давайте, говорят, мы на вашей площади будем разливать газировку. Давайте, отвечаю, вот вам столовая.
-- Не хотим столовую, хотим главный ракетный корпус.
-- На что он вам?
-- Чтобы вы быстрее разоружались.
Такие времена были. Но мы выжили и сохранили  самое важное -- документацию, все материально-технические заделы вплоть до последнего станка и кирпича в здании фирмы. Благодаря этому в начале 2000-х годов, когда возникла необходимость, мы смогли возобновить работу. Сейчас мы её не прерываем ни на минуту. Мы как имели 3 тематических направления работы, так их и ведём: крылатые ракеты, баллистические ракеты, космические ракеты. Плюс кое-что гражданское.

-- Вы стали главным конструктором сразу после академика Челомея.
-- Он умер 8 декабря 1984 г. Внезапно сердце остановилось в больнице. Но ни он, ни я не были полновластными хозяевами. Над нами стоял генеральный директор, которого назначал нам тогдашний министр обороны Устинов для контроля со стороны ЦК КПСС. Забегая вперёд скажу, что при первой же возможности я эту традицию поломал и с 1991 по 2007 г. занимал оба поста.
Вторая половина 80-х были временем, когда противокорабельный ракетный комплекс «Гранит» был уже сдан. Из крылатых ракет мы занимались «Вулканом» морского базирования и стратегическим «Метеоритом». «Метеорит» имел скорость 3 Маха (считается, что гиперзвук начинается с 5 Махов -- Ред.) на высоте 25 км и предполагался в 3 вариантах: воздушном, морском и наземном. Очень перспективное было оружие, которое в серию, однако, не пошло.
Президент РФ Владимир Путин выступает с ежегодным посланием Федеральному собранию.
-- Тема «Авангард» досталась вам потому, что вы занимались гиперзвуковыми крылатыми ракетами?
-- Для того чтобы получить такую тему, надо было иметь опыт работы по крылатым ракетам, по баллистическим ракетам и по космическим делам. (Баллистические ракеты УР-100, на которых сейчас стоят боевые блоки «Авангарда», -- тоже разработка ОКБ-52 -- Ред.) Мы такой опыт имели, имеем и, надеюсь, будем иметь и впредь. Собрать всё это воедино -- очень сложная проблема, но мы её решили.
-- Почему ваши изделия не плавятся, хотя летают в плотных слоях атмосферы на огромных скоростях. Президент говорил о 27 скоростях звука.
-- Начнём с азов: одно дело -- полёт у земли, где атмосфера плотная. Другое -- на высоте 100 км, где она разреженная, особого сопротивления нет и ничего не греется. В открытом космосе вообще благодать: хоть на 30 км/с (третья космическая скорость, необходимая для покидания Солнечной системы, это 16,650 км/с -- Ред.) летай -- и хоть бы хны! Короче, если летать на нужных высотах, подбирать нужные материалы, то всё будет работать.

-- Но крылатая ракета или планирующий блок, чтобы поразить цель, должны снизиться до её уровня, если боеголовка обычная. Ну или почти до её уровня, если она ядерная.
-- Конечно должны. Упомянутый мной «Метеорит» на испытаниях летал на высоте 25 км, противокорабельные «Гранит» и «Базальт» -- на 15. Головка самонаведения с этой высоты видит цель, ракета снижается и идёт на цель, преодолевая всяческие рубежи ПРО. Сама атака происходит, может быть, на высоте 5 метров, но только на самом последнем участке.
-- То есть она просто не успевает расплавиться?
-- Естественно. Зачем тебе лететь низко, если там у тебя расход керосина в 5 раз больше, чем на 15 км? Хочешь летать далеко и быстро -- летай высоко, а потом быстро снижайся для атаки!
19 сентября 2020. Президент РФ Владимир Путин во время встречи в режиме видеоконференции с Героем Социалистического труда, Героем Труда РФ, почётным генеральным директором, почётным генеральным конструктором, советником по науке ОАО «Военно-промышленная корпорация «Научно -- производственное объединение машиностроения», автором гиперзвукового боевого блока «Авангард» Гербертом Ефремовым. width=100%
19 сентября 2020. Президент РФ Владимир Путин во время встречи в режиме видеоконференции с Героем Социалистического труда, Героем Труда РФ, почётным генеральным директором, почётным генеральным конструктором, советником по науке ОАО «Военно-промышленная корпорация «Научно -- производственное объединение машиностроения», автором гиперзвукового боевого блока «Авангард» Гербертом Ефремовым. Фото: РИА Новости/ Михаил Климентьев
-- Как готовилась конференц-связь с президентом?
-- В пятницу вечером мне позвонили, что завтра надо быть на работе. А у меня как раз все помощники по командировкам разъехались, как на грех. Но ничего, приехал в Реутов с утра, а там уже полно народа. У них там всякие камеры, прочая аппаратура, куча всяких антенн и проводов. Суетятся ведущие, операторы, осветители, звуковики. Одни тебе микрофон цепляют, другие физиономию пудрят, чтобы не бликовала -- целая наука, короче. Ждать пришлось довольно долго.
-- Вы давно знакомы с Путиным?
-- 20 лет. Помнится, познакомились в марте 2000 г., когда у него первые выборы были. Меня попросили выступить на конференции, я и выступил. Мы тогда впервые разговорились. Что характерно, не по оборонной тематике. Обсуждали, какой капитализм мы построили. Я сказал, что уголовно-блатной. Владимир Владимирович со мной не согласился. Ему виднее, он в этом больше понимает.
-- В вашем хозяйстве он, кажется, тоже разбирается. Не зря же вы его назвали вашим главным оценщиком и  приёмщиком.
-- Видите ли, руководителю страны надо понимать не то, как устроено то или иное оружие, а то, каких результатов можно достичь при его боевом применении. Вот это понимание у Путина есть.
А кто не чтит цитат -- тот ренегат и гад!

АниКей

kommersant.ru

Гиперзвуковая крылатая ракета и ее скачки
Николай Цыгикало


Мы стоим на пороге освоения нового типа полета и новых летательных аппаратов -- крылатых ракет с гиперзвуковым двигателем. Но перейти к серийным образцам пока не удается, несмотря на большие усилия.

 Скрытый текст:
Гиперзвуковой полет
Позвольте представить вам гиперзвуковой полет. Движение в среде вещества со скоростью быстрее звука в ней называется сверхзвуковым. Насколько быстрее, показывает сравнение с местной скоростью звука. Это сравнение назвали числом Маха, разделив скорость движения на скорость звука и обозначив его М. В сверхзвуковом полете значение числа Маха больше единицы, например 1,7 или 3. С таким числом Маха летят сверхзвуковые самолеты. Но область скоростей с М = 5 и больше выделили среди сверхзвукового диапазона и назвали гиперзвуковым движением. При стандартной скорости звука у земли 340 м/с скорость М = 5 составит 1700 м/с.
Первым изделием человека, достигшим гиперзвуковой скорости, стала баллистическая ракета «Фау-2» Вернера фон Брауна, развивавшая в полете скорость как раз 1700 м/с. В плейстоценовом морозе нижней стратосферы скорость звука (а она зависит от температуры) составляет 295 м/с, поэтому число Маха у «Фау-2» должно было подниматься до М = 5,8. Позже гиперзвуковых скоростей достигли разнообразные тактические ракеты с освоением дальности 400-500 км. Дальности еще больше всегда сопровождаются гиперзвуковым входом в атмосферу, и с ростом дальности растет число Маха. Разгонялись до гиперзвука некоторые зенитные ракеты. Например, жидкостная ракета 5В28 зенитного комплекса С-200, которую поэтому использовали для экспериментов с гиперзвуковым двигателем по темам «Холод» и «Игла». Высокую гиперзвуковую скорость развивали ракеты 53T6 советского противоракетного комплекса А-135, скорость которых в атмосфере, по разным данным, достигала М = 13-18.
Тактические ракеты (это дальность до 500 км) и боеголовки дальнего следования встречали гиперзвуковой поток в виде лобового сопротивления. Позже аэробаллистические ракеты вроде ракет комплекса «Искандер» стали использовать для маневрирования подъемную силу гиперзвукового обтекания, ставя гладкую морковку ракеты под углом атаки к встречному потоку. Так делает и твердотопливная ракета авиационного комплекса «Кинжал», самолетный вариант ракеты «Искандера».
Космическая техника тоже проходит гиперзвуковой участок полета. Ракеты-носители достигают его в верхних слоях атмосферы. Гиперзвуковую подъемную силу использует крылатая ракета-носитель «Пегас», выходя на гиперзвук в верхней стратосфере и успевая захватить треугольным крылом остатки быстро тающей атмосферы. С гиперзвуковой скоростью входили в атмосферу «Спейс Шаттл», «Буран», советские крылатые аппараты серии «Бор». Гиперзвуковой участок есть у всех сегодняшних возвращаемых космических аппаратов.
Таким образом, само по себе движение с гиперзвуковой скоростью сегодня не новость и не достижение, будучи известно на практике уже почти 80 лет. Гиперзвук встречают многие типы летательных аппаратов на этапах своего полета. Некоторые используют гиперзвуковое обтекание как обычное сверхзвуковое, создавая подъемную силу своим цилиндрическим корпусом или сверхзвуковым крылом.
И лишь недавно появились летательные аппараты, конструкция которых полностью оптимизирована под создание гиперзвуковой подъемной силы, ставшей главным началом, формирующим траекторию. Именно такие аппараты называют гиперзвуковыми. Эти штуковины сделаны специально для гиперзвукового полета и максимально используют его особенности. Они группируются в два типа, оба в качестве боевых средств. Первый -- аппараты без двигателя, или планирующие боевые блоки. Они могут планировать с гиперзвуковой скоростью на дальность до тысячи километров. Второй -- гиперзвуковые крылатые ракеты, оснащенные гиперзвуковым воздушно-реактивным двигателем, по строению схожие с обычными крылатыми ракетами. Конструкция с гиперзвуковым двигателем самая продвинутая, и именно она называется сегодня гиперзвуковой ракетой в наиболее полном смысле этого понятия.
Отличия гиперзвукового обтекания
Но почему гиперзвуковую область разграничили со сверхзвуковой? Чем она отличается от сверхзвука и почему границу провели именно по пятикратной скорости звука, по М = 5? Граница эта имеет физический смысл, потому что за ней обтекание становится другим.
В сверхзвуковом полете набегающий поток частично тормозится аппаратом, сжимаясь об него и уплотняясь. Сжатие повышает температуру воздуха, и чем оно сильнее, тем горячее сжатый воздух. Сильнее всего поток тормозится на частях аппарата, встречающих воздух. Поэтому передние кромки крыльев, стабилизаторов и киля, другие выступающие в поток части нагреваются до нескольких сотен градусов, например до 330°С при М = 3. Сверхзвуковой удар об препятствие словно дробит большую сверхзвуковую скорость на мириады крошечных движений молекул, мелких и разнонаправленных. Столь тонкодисперсный помол движения переводит кинетическую энергию во внутреннюю, делая теплом. Прибавка движения молекул становится нагревом, повышая температуру. Но этот нагрев никак не отражается в самих молекулах воздуха, летящих простыми точками и сталкивающихся между собой с растущей силой.
Рост скорости потока усиливает удары молекул. При М = 5 столкновения отзываются в самих молекулах. Два атома в молекулах основных газов воздуха, азота и кислорода, начинают резонировать ударам и колебаться, сближаясь и расходясь. Это новое, колебательное движение, забравшееся внутрь молекулы. Огромная скорость гиперзвукового потока усиливает удар о препятствие и его размол, дробя кинетическую энергию до трансформации в еще более мелкие формы движения -- внутримолекулярные. Они добавляют молекуле свою энергию вместе с начинающей проявляться энергией еще одного нового движения -- вращения молекул. Эти новшества идут добавками к теплоемкости газа, запасая все больше тепла и повышая энергичность процессов.


Накачка энергией ослабляет связи атомов, удаляющихся друг от друга в колебаниях все больше, и молекулы начинают распадаться. Свободные атомы вступают в новые соединения -- текут химические реакции. Они множатся, подпитываясь энергией потока и каталитическими эффектами материалов аппарата. Атомы теряют электроны, возникает плазма, растет ее концентрация. Ударная волна от носовой части и передних кромок наклоняется все сильнее и ложится на корпус, обтягивая весь летательный аппарат. Волна сливается с поверхностным слоем, образуя единый вязкий ударный пограничный слой. Переставший быть идеальным газ течет каскадами неравновесных состояний, с высокочастотными волнами неустойчивости и другими усложнениями. Для адекватного описания происходящего требуются емкие математические построения и сотни специфических переменных. Их значения меняются все сразу, одновременно с температурами, давлениями и концентрациями, энергиями и балансами реакций и множеством других факторов. Все это обильно сдобрено излучением и поглощением в диапазоне от теплового до ультрафиолета и ярко светит с поверхности аппарата, разительно отличаясь от простого сверхзвукового сжатия и нагрева.
Скачок уплотнения
Это очень важное сверхзвуковое понятие, определяющее полет гиперзвуковой ракеты и, подобно Эльбрусу, имеющее две вершины приложения, снаружи и внутри ракеты. Часто и повсеместно его путают с ударной волной, но это не одно и то же. Скачок уплотнения возникает в сверхзвуковом потоке как невозможность возмущений воздуха от каких-либо обтекаемых препятствий рассасываться вперед. Они движутся лишь со скоростью звука и скапливаются перед источником возмущений, не в силах убежать от него вверх по сверхзвуковому потоку. Поток напирает и трамбует это скопление возмущений, создавая здесь уплотнение воздуха. Оно происходит сильно и резко, скачкообразно, на расстоянии пары пробегов молекул за десятимиллиардную долю секунды. Эта мгновенная ступенька роста плотности и есть скачок уплотнения.
И так же скачкообразно происходит торможение потока, мгновенно сбавляющего скорость и текущего за скачком медленнее. Снижение кинетической энергии потока переходит в прибавку потенциальной энергии сжатия и тепла. Со скачком плотности так же резко вырастают давление и температура. В скачке уплотнения часть энергии потока теряется, расходуется, образуя газодинамические потери. Это вызывает добавочное замедление потока. Потери энергии в скачках разные, и с этим различием можно работать.
Скачок уплотнения бывает прямым и косым. Прямой скачок стоит перпендикулярно потоку, «прямо», и тормозит поток до дозвука, завершая сверхзвуковое течение. В нем самые большие потери энергии. Косые скачки лежат под углом к потоку, оставляют его за собой сверхзвуковым и дают меньше потерь. Если нужно замедлить и уплотнить поток на заданную величину, то сжатие одним скачком даст больше потерь, чем суммарно два или три скачка послабее. Косые скачки уплотнения в двигателе сжимают воздух последовательным каскадом с меньшими потерями энергии, которые неумолимо тратятся из энергии движения ракеты, замедляя ее.
За скачком у газа могут быть две дороги. Если причина скачка рядом -- любая твердая поверхность под углом атаки, клин, конус, другая форма,-- то воздух течет по ней сжатым. За скачком продолжается сжатый, нагретый и подтормозившийся поток. Тогда скачок уплотнения -- передняя поверхность и начало сжатого потока.
А когда за скачком нет возмущающего предмета, например в открытой атмосфере, то сжатый воздух за скачком начинает беспрепятственно расширяться. Чем больше степень сжатия, тем мощнее расширение. Его быстрота рождает инерцию, и расширяющийся воздух проскакивает параметры атмосферы без остановки на них. Возникает разрежение, которое вскоре схлопывается окружающим давлением атмосферы до выравнивания с собой.
Отклонение от равновесия с последующим свободным возвратом к нему -- это волновой процесс. А вся конструкция -- скачок уплотнения, область сжатого воздуха за ним и область разрежения -- составляет ударную волну. В ней скачок уплотнения лишь передняя поверхность толщиной в ту самую пару пробегов молекул. Ударная волна напоминает стопку из двух блинов, сжатия и разрежения, с тонким пригаром скачка уплотнения на переднем блине сжатия.
В гиперзвуковой ракете скачок уплотнения работает и внутри, и снаружи. Можно сказать, он создает гиперзвуковую ракету, являясь ее скульптором. Главным работает первый путь -- образование сжатых потоков. Они возникают под крыльями и корпусом из-за угла атаки и создают подъемную силу ракеты. Системы сверхзвуковых скачков уплотнения организованы внутри двигателя, обеспечивая его правильную работу.
Пламенный мотор
Горячее сердце ракеты -- гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель, или ГПВРД. Он сжимает встречный воздух, сжигает в нем топливо, накачивая энергией, и разгоняет реактивным соплом, создавая реактивную струю и тягу. Все это гиперзвуковой двигатель делает своим, особенным образом.
Для сжатия воздуха здесь не требуется компрессор. Входящий поток сжимается сам за счет своей высокой скорости, стискиваемый поверхностями сужающегося канала, или конфузора. Кромки воздухозаборника вклиниваются в воздух, загоняя его в конфузор. Любой сверхзвуковой, с М > 1, поток в сужающейся проточной части тормозится и уплотняется. Поэтому конфузор ГПВРД имеет вид сужающейся воронки, округлой или щелевидной с наклонными гранями. Тут и работают скачки уплотнения, возникая на кромках воздухозаборника. Воздух за ними течет в виде сжавшегося потока. Такие скачки стоят и дальше в соответствии с геометрией канала, последовательно замедляя, уплотняя и нагревая поток.
Конфузор поставляет многократно сжатый горячий воздух для горения с заданными плотностью и расходом. Плотность нужна для устойчивого горения, расход -- для уровня тяги. Сжатый поток должен оставаться сверхзвуковым, как и в любой точке ГПВРД. Это необходимо для избегания больших потерь на торможение потока до дозвукового (тогда возникнет прямой скачок с самыми большими потерями) с последующим разгоном его соплом обратно до сверхзвукового. Чтобы избежать напрасных потерь, поток во всем двигателе оставляют сверхзвуковым. Канал конфузора тщательно проектируется, как эффективная машина сверхзвукового сжатия. В нем организуются органы управления параметрами сжатия. В уплотненный горячий сверхзвуковой поток остается лишь распылить горючее и сжечь его. И встретить две большие проблемы ГПВРД.
Сверхзвуковое горение -- чрезвычайно сложная штука. Любое обычное пламя будет сдуваться сверхзвуком, не успевая распространяться. Нужен другой, сверхзвуковой механизм горения. Такой известен -- детонация. Ударная волна детонации сверхзвуковая, и она сжимает вещество до нагрева, нужного горению. Смесь водорода и кислорода называют гремучим газом, потому что он очень громко детонирует, закладывая уши до звона. Добавив в воздух водорода, можно получить гремучий газ, пусть и сильно разбавленный атмосферным азотом, но все равно способный к детонации.
Детонационная волна сгорания пойдет по этой смеси со сверхзвуковой скоростью. Здесь скачок уплотнения работает как поршень дизеля, сжимая смесь до воспламенения. Если уравнять скорость сверхзвукового потока воздушно-водородной смеси со скоростью детонационной волны, то волна горения будет бежать, оставаясь на месте. И обживая это место проточной части в качестве камеры сгорания. При огромной сверхзвуковой скорости необходимо сверхточно регулировать скорость потока и детонации, чтобы она не ушла ни вперед, ни назад из зоны сгорания. Сверхточно и сверхбыстро, иначе волна вылетит из камеры за тысячную долю секунды. При этом важно точно выдерживать и плотность, и температуру потока, и десяток других параметров -- все влияет на волну. Такое управление представляет серьезную проблему.
Топливо и расклады с ним создают вторую большую проблему. Водород проще смешивать с воздухом, но керосин или подобные плотные топлива нужно распылить для образования детонирующей смеси. Какой именно -- из паров топлива или из тонко распыленного тумана мелких жидких капелек? Детонация топливного тумана -- это двухфазные детонационные системы, хорошо работающие в боеприпасах объемного взрыва. Вопросы выбора разновидностей детонации осложняются поисками топливных конструкций. Все выставленное в сверхзвуковой поток возмущает его, создавая скачки уплотнения. Как организовать форсунки или другое распыление в поток? Как приготовить качественную сверхзвуковую топливно-воздушную смесь, причем за крайне короткое время -- доли миллисекунды? Как управлять ее составом с такой быстротой? Распыление топлива, как и стена сверхзвукового горения,-- весьма сложные процессы и объекты управления. Здесь ищут ключевые решения эффективности ГПВРД, которые не публикуют в печати.
Наконец детонационная волна позади, газ раскален сгоревшим в ней топливом. Дальше его ждет реактивное сопло. Но это не привычное сопло Лаваля. У него нет сужающейся части -- она дозвуковая и здесь не нужна. Горячий сверхзвуковой поток поступает в сразу расширяющееся сверхзвуковое сопло. Это диффузор, обычная расширяющаяся часть знакомого «ракетного» сопла Лаваля, разгоняющая реактивную струю и создающая тягу.
Проточная часть ГПВРД, таким образом, напоминает дудку с двух сторон -- сужение конфузора, зону сгорания и расширение соплового диффузора. Поток везде сверхзвуковой, но с разной скоростью, наименьшей в центральной части. И эта дудка гремит свою песню высоко в стратосфере.
Полет шмеля, или Игра в крестики-нолики
Гиперзвуковой двигатель сразу меняет летательный аппарат, наделяя его большими возможностями и создавая из него новое боевое средство. Дальность гиперзвуковой ракеты может намного превосходить дальность планера. При более интенсивном маневрировании скорость гиперзвуковой ракеты не будет падать, поддерживаемая двигателем. А это уже напрямую боевое качество -- степень неуязвимости для перехвата. Гиперзвуковую крылатую ракету сложнее перехватить из-за набора ее козырей «дальность плюс маневрирование плюс скорость», превосходящего возможности гиперзвукового планера.
Маневрирование -- «броня» гиперзвуковой ракеты, главный фактор неуязвимости. Маневрирование препятствует перехвату, постоянно меняя прицеливание противоракет и выводя их вблизи на критические режимы полета, чреватые прекращением погони. Противоракеты вынуждены постоянно вырабатывать поправки своего наведения и менять полет, с приближением к цели все интенсивнее, повышая свои перегрузки до критического уровня. Организация противоракетного маневрирования может строиться на разных алгоритмах.
Представим, что система управления полетом виртуально отсекает перед собой кусок расчетной траектории длиной 10 или 15 километров. На дальнем конце этого отрезка система управления рисует перпендикулярный полету квадрат со сторонами в пару километров, пронзенный траекторией по центру. Квадрат разбивается на равные клетки, как крестики-нолики. Так пространство перед ракетой расщепляется на пучок протянувшихся вперед расходящихся пространственных сегментов, каждый из которых упирается в свою клеточку «крестиков-ноликов».
В составе системы управления полетом «зашит» генератор случайных чисел. Он строго случайным образом выбрасывает свой выбор в одну из клеток «крестиков-ноликов». В выбранной клетке рисуется прицельный крестик, прочие остаются ноликами. После чего система управления направляет ракету в этот случайно поставленный крестик.
Пролетев отрезок и оказавшись в клетке с крестиком, тем самым немного сместившись от центральной спицы -- расчетной траектории, система управления отрезает от дальнейшей траектории очередной кусок, и игра повторяется. На конце отрезка снова рисуются поперек «крестики-нолики», строго случайным образом ставится прицельный крестик.
Почему выбор крестиков строго случайный? Будь в этом хоть какая-то система -- ее могут «раскусить» более мощные вычислительные средства и алгоритмы противника, наводящие на крылатую ракету их противоракету. Будущие движения по любой системе можно верно спрогнозировать и направить средство перехвата в верную точку встречи. Но случайный выбор спрогнозировать нельзя.
Специальные логические блоки в составе системы управления полетом не позволяют ракете выходить за пределы двухкилометрового квадрата. Иначе шаг за шагом можно улететь в глубокие отклонения от траектории, критически удалиться от нее. А потом расчетную траекторию не нагонишь. Логические блоки следят за соотношением локальных перемещений по «крестикам-ноликам» и генерального направления полета к цели. В итоге движение крылатой ракеты напоминает нечто среднее между полетом шмеля и раскачиванием кленового листа, но выполняемое в гиперзвуковом формате. Это критически затрудняет перехват ракеты, но не делает его невозможным -- никогда не говори «никогда».
Полет гиперзвуковой ракеты складывается из крупных географических элементов обхода проблемных зон и противоракетных объектов и наложенного на них локального противоракетного маневрирования, которое может усиливаться при информации о запуске противоракеты. Выбор архитектуры и режимов маневрирования -- дело тщательное и тоже не попадающее в широкий информационный обмен.
Конструкция крылатого гонца
Для выполнения интенсивных маневров требуется большая подъемная сила, накренив которую можно поворачивать курс ракеты в разные стороны. В отличие от дозвукового и сверхзвукового полета на гиперзвуковом режиме подъемная сила возникает только за счет ударного газодинамического сжатия потока на нижних поверхностях аппарата. Его сжимают скачки уплотнения на крыльях и корпусе, возникающие из-за угла атаки. Сжатый воздух течет снизу поверхностей и давит на них. Силы давления собираются в подъемную силу аппарата.
Правильная организация зон сжатия и их параметров определят гиперзвуковое аэродинамическое качество ракеты, ее «летучесть». Острые передние кромки снижают лобовое сопротивление. Ракета получает специализированный газодинамический облик -- гиперзвуковой. Его проектирование достаточно сложное и требует глубокого описания сложных процессов гиперзвукового обтекания. Для этого нужно глубокое понимание их. Нужны большие вычислительные мощности, математические модели с растущей адекватностью. Нужны экспериментальные измерения и данные. Поэтому выбор форм ракеты, баланс геометрии и обтекания, тоже ключевой и является большой наработанной ценностью.
Многократные, до десятков раз, степени сжатия воздуха создают высокие аэродинамические нагрузки на конструкцию и большое сопротивление. Для их снижения полет проходит в очень разреженных слоях стратосферы, на высотах 25-30 км. Это снижает и тепловой поток в ракету, ее нагрев при такой скорости. Нижние слои для гиперзвука всегда жарче. Поэтому стратосфера становится главной сценой гиперзвуковой ракеты. Туда ракета поднимается носителем -- самолетом или ускорительной ракетной ступенью. Впрочем, ускоритель нужен и при самолетном пуске, чтобы вывести гиперзвуковой двигатель на рабочие режимы течения. Гиперзвук он должен получить в уже готовом виде, пусть даже и самого нижнего диапазона.
Для управления полетом есть навигационная система, система управления полетом и исполнительные органы. Навигационная система складывается инерционным блоком, астронавигацией и спутниковой навигацией, система управления полетом обрабатывает навигационные и бортовые данные, от управления блоком двигателя до смещения центровки ракеты из-за выработки топлива. Она рассчитывает управляющие команды. Командные линии проводят их на двигатели, на исполнительные органы ориентации, например элероны, и в другие подсистемы ракеты, включая блок управления зарядом, который переводит заряд в полете во все более высокие степени готовности к взрыву.
Термоядерная боевая часть гиперзвуковой ракеты будет компактной, размером с бутыль для кулера, и весом 200 кг. Эта компактность не помешает заряду выделить над целью все 150-300 килотонн мощности, написанной на его этикетке. Возможна и тактическая мощность заряда, вплоть до неядерной боевой части. Поэтому гиперзвуковая ракета охватит широкий круг боевых задач с высокой надежностью, рождаемой фишками ее полета.
Что на практике


  Экспериментальный гиперзвуковой аппарат NASA Х-43А, разогнавшийся собственным двигателем до

Экспериментальный гиперзвуковой аппарат NASA Х-43А, разогнавшийся собственным двигателем до М=9,6

Фото: NASA

  Гиперзвуковая крылатая ракета X-51A Waverider, закрепленная на пилоне самолета-носителя В-52 перед летными испытаниями

Гиперзвуковая крылатая ракета X-51A Waverider, закрепленная на пилоне самолета-носителя В-52 перед летными испытаниями

Фото: US Air Force

Экспериментальный гиперзвуковой аппарат NASA Х-43А, разогнавшийся собственным двигателем до М=9,6
Фото: NASA
Гиперзвуковая крылатая ракета X-51A Waverider, закрепленная на пилоне самолета-носителя В-52 перед летными испытаниями
Фото: US Air Force
Первый свободный полет с ГПВРД и разгоном в гиперзвуковом диапазоне на собственной тяге выполнил X-43А, экспериментальный аппарат NASA. Он запускался крылатой ракетой «Пегас», которая в этих запусках наиболее полно выступала гиперзвуковой крылатой ракетой. После разгона аппарата до М = 7 он отделялся, запускал водородный двигатель и дальше разгонялся сам. В 2004 году он достиг скорости М = 9,6 либо 3,2 км/с (данные разнятся).
После него испытывалась гиперзвуковая крылатая ракета X-51A Waverider. В отличие от предыдущего аппарата она имела облик крылатой ракеты. В успешном испытании 2013 года ракета поднялась до 18 км и разогналась до М = 5,1, пройдя 426 км за шесть минут.
Сейчас в США возят под крылом бомбардировщика гиперзвуковую ракету с ГПВРД на углеводородном топливе. Это первый этап испытаний по программе HAWC. Летные испытания ракеты ожидаются в течение ближайшего года.
Индия в этом месяце провела запуск демонстратора крылатой ракеты HSTDV с гиперзвуковым двигателем. Твердотопливная ракета подняла его на 30 км и отвалилась, аппарат включил ГПВРД и разогнался до М = 6. Испытывали эффективность топливной системы и устойчивость горения топлива.
Гиперзвуковые крылатые ракеты -- дело сложное, требующее мощной научной и экспериментальной базы. Но они представляют большой интерес с точки зрения как оружия, так и технологического подъема. Нет сомнений, что разработка этих ракет продолжится, и в ближайшие годы гиперзвуковые ракеты с ГПВРД выйдут из стадии испытаний на серийное производство, принятие на вооружение и начало штатной эксплуатации.
А кто не чтит цитат -- тот ренегат и гад!