Гиперзвук

[Бродяга]

...
Где сказано, что последняя Х43 имела скорость М9.68.
...

Интересно, вы считаете, что X-43 "она"?

[Dude]

Безразницы.

[ronatu]

Вики ссылается на
http://www.pwrengineering.com/dataresources/AIAA-2005-3256-Paper-R-Kazmar-25071.pdf
Где сказано, что последняя Х43 имела скорость М9.68.

The X-43A then beat its own record on November
16, 2004 when it flew Mach 9.68.

http://www.orbital.com/NewsInfo/Publications/X43_Fact.pdf
http://www.nasa.gov/home/hqnews/2005/jun/HQ_05_156_X43A_Guinness.html
на Пегасе ~9.8М - само Х-43A ~9.6М

Separation did happened at 9.63M :wink:

If the same case - X-43A accelerates to 9.68 from 9.63 at separation...
But 9.63 - 9.68 ? more reasonable assume typo...

[Космос-3794]

В марте ВВС планируют осуществить пуск гиперзвукового летательного аппарата X-51, впервые за последние шесть лет. Аппарат разрабатывается подразделением Boeing Defense, Space & Security Systems of St. Louis с 2003 года по заказу DARPA и исследовательской лаборатории ВВС.
Ракетообразный X-51 поднимется в воздух под крылом носителя В-52 и будет выпущен над Тихим океаном. Через четыре секунды включится ракетный ускоритель и разгонит его до скорости 5800 км/час, чуть ниже 5М (6100 км/час). Затем с помощью бортового ГПВРД (scramjet) , построенного Pratt & Whitney Rocketdyne of Canoga Park, Calif., аппарат ускорится до скорости 6М (более 7400 км/час).
Потенциальные области применения гиперзвуковых технологий - сверхскоростные авиаперевозки, ракетные вооружения и многоразовые транспортные космические системы. Предстоящие демонстрациооные полеты должны показать что подобные технологии могут использоваться в разработке ракетных систем следующего поколения.
В компании Boeing в программе Х-51 занято 42 человека, что ниже пикового уровня 2007 года (90 человек). Команда Pratt & Whitney Rocketdyne составляет 9 человек, пиковый уровень - 60.
Предыдущий гиперзвуковой аппарат Х-43А также был сконструирован в Boeing по заказу NASA. В 2004 было выполнено два успешных пуска по этой программе: 11-секундный полет до скорости 7М и 10-секундный до 10М установивший мировой рекорд для ЛА на ВРД. Оба аппарата упали в океан и были разрушены.
Хоття Х-51 не достигнет скоростей предшественника, он предназначен для демонстрации более реалистичных технологий. В отличии от Х-43А, работавшего на водороде, Х-51 использует JP-7, топливо разработанное для разведчиков SR-71, и его двигатель может быть адаптирован для использования других углеводородных топлив. Предполагается что он пролетит 900 км в течении 5 минут, в 30 раз больше чем Х-43А.
В Боинге построены четыре аппарата для предстоящей испытательной компании. Хотя ни один из них не предназначается для повторного полета, их двигатели имеют жидкостноре охлаждение и работали продолжительное время при наземных испытаниях. В отличии от двигателей Х-43А не имевшего жидкостного охлаждения и не предназначенного для повторного использования, двигатель Х-51 интенсивно испытывался в лаборатории и предназначен для многократного применения. При наличии времени и финансирования возможна установка системы спасения двигательного блока.
Правительство в настоящее время не имет планов продолжения тиекущей программы Х-51, которая должна завершиться осенью. Боингом предложена следующая фаза развития проекта, но детали не разглашаются.
Согласно представителю Боинг, с 2003 года на программу истрачено 250 млн долл, официальные лица ВВс отказались комментировать финансовые подробности.  

http://www.spacenews.com/military/100226-af-set-begin-hypersonic-flight-tests.html

[Бродяга]

06.03.2010 / 00:05   В Индии успешно испытан прототип гиперзвуковой ракеты

      Как сообщает SpaceDaily со ссылкой на PTI, Индийское агентство космических исследований ISRO провело на полигоне Сатиш Дхаван успешные лётные испытания новой геофизической ракеты.
      Аппарат ATV-D01 (Advanced Technology Vehicle) взлётной массой 3 т оснащён имитатором прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД) со сверхзвуковой камерой сгорания (скрамджета).
      В ходе проведенных испытаний стартовый двигатель ракеты обеспечил её разгон и поддержание в течение 7 с скорости 6 (+/-0,5) Маха и динамического давления (80+35 кПа). Эти параметры необходимы для инициации и устойчивой работы ПВРД, рассчитанного на гиперзвуковые режимы работы.
      Для каких именно целей ведётся разработка гиперзвукового летательного аппарата, не указывается, пишет R&D.CNews.

     - К.И.

Уже даже Индия проводит испытания ГПВРД...

[Дмитрий В.]

Уже даже Индия проводит испытания ГПВРД...

И даже Австралия. И что? Мы то их давно уже испытали  

[Бродяга]

Уже даже Индия проводит испытания ГПВРД...

И даже Австралия. И что? Мы то их давно уже испытали  

Да, мы-то испытали, и что дальше?

 Думаете Индия, как мы, "засунет результаты испытаний ГПВРД в хламовку"?

[Михайла]

Уже даже Индия проводит испытания ГПВРД...

И даже Австралия. И что? Мы то их давно уже испытали  

У нас вроде как во время полетов в рамках Холода была лишь отработана технология организации горения водорода в сверхзвуковом потоке а тяга получена не была ...

[Shestoper]

Хоття Х-51 не достигнет скоростей предшественника, он предназначен для демонстрации более реалистичных технологий. В отличии от Х-43А, работавшего на водороде, Х-51 использует JP-7, топливо разработанное для разведчиков SR-71, и его двигатель может быть адаптирован для использования других углеводородных топлив. Предполагается что он пролетит 900 км в течении 5 минут, в 30 раз больше чем Х-43А.

Потихоньку подходят к созданию гиперзвуковика, годного для повседневной эксплуатации в строевых частях ВВС.
И космические запуски для него будут делом шестнадцатым.

[Shestoper]

А вот про исследования аэродинамики гиперзвуковых ЛА:

http://www.sibran.ru/psb/show_text.phtml?rus+1356+9

Представлены результаты сравнительного исследования сверхзвукового обтекания несущих тел с различной формой нижней поверхности сжатия. Расчеты трехмерного невязкого стационарного обтекания рассматриваемых конфигураций проведены численно в рамках модели Эйлера. Рассматриваются как простые остроносые пирамидальные тела, при обтекании которых формируются конические течения, так и более сложные конфигурации с поперечно-вогнутыми поверхностями, реализующими трехмерные конвергентные течения с повышенной степенью сжатия. Конвергентные конфигурации включают варианты с закруглением в плане передней кромки в области носка тела. Кроме того, рассмотрены конфигурации в виде так называемых волнолетов, построение которых осуществляется методами газодинамического конструирования по линиям тока плоских и осесимметричных сверхзвуковых течений во внутренних каналах. Анализ характеристик обтекания конфигураций выполнен применительно к разработке новых аэродинамических форм гиперзвуковых летательных аппаратов с воздушно-реaктивными двигателями. Они могут быть использованы в качестве носовых частей с поверхностью сжатия, за которой устанавливается воздухозаборник. Показано, что в рассмотренном диапазоне чисел Маха наиболее высокие уровни повышения давления потока в концевом сечении, т. е. в месте возможного расположения воздухозаборника, обеспечивают конвергентные волнолеты

О том же: http://ru-patent.info/20/05-09/2007332.html

Как вариант - возможна например такая реализация этих идей. Волнолет, чья нижняя поверхность образована тремя вогнутыми сходящимися поверхностями изоэнтропического сжатия, разделеннми двумя выпуклыми поверхностями, являющимися сегментами конуса с переменным углом раскрыва.

[АниКей]

http://www.isro.org/pressrelease/scripts/pressreleasein.aspx?Mar03_2010

March 03, 2010  Successful flight testing of advanced sounding rocket  
 
Indian Space Research Organisation successfully conducted the flight testing of its new generation high performance sounding rocket today (March 3, 2010) at 08.30 Hrs, from the Satish Dhawan Space Centre (SDSC), SHAR.
 
Advanced Technology Vehicle (ATV-D01), weighing 3 tonnes at lift-off is the heaviest sounding rocket ever developed by ISRO. It carried a passive scramjet engine combustor module as a test bed for demonstration of Air- Breathing propulsion technology.

During the flight, the vehicle successfully dwelled for 7 seconds in the desired conditions of Mach number (6 + 0.5) and dynamic pressure (80 + 35 kPa). These conditions are required for a stable ignition of active scramjet engine combustor module planned in the next flight of ATV.

The successful flight testing of ATV-D01 is a step ahead towards the advanced technology initiative taken up by ISRO in the area of Air- Breathing propulsion

 

[Shestoper]

Любопытный метод снижения лобового сопротивления на гиперзвуке (нечто похожее обсуждалось тут несколькими страницами ранеее):
http://www.ihst.ru/personal/akm/15t29.htm

АКТИВНОЕ СНИЖЕНИЕ ЛОБОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕЛА

В СВЕРХЗВУКОВОМ ПОТОКЕ

 

Н.Н.Захаров, Ю.Н.Нечаев, А.Г.Прудников, В.В.Северинова

(Российская академия космонавтики им. К.Э.Циолковского)

 

Идея снижения сопротивления путем активного газодинамического или энергетического воздействия на поток появилась десятки лет назад. Первые совместные эксперименты, выполненные ЦИАМ с ИТПМ СО РАН в 80-х – 90-х годах, подтвердили высокую эффективность активного снижения сопротивления лобовыми теплогазодинамическими обтекателями по сравнению с традиционными подходами.

      В развитие наших первых теоретических результатов в работе приводятся новые аналитические и методические результаты по новому способу активного снижения сопротивления высокоскоростного ЛА топливным компонентом, без его горения, с последующим горением, в кормовом соосном ПВРД, анализируются принципиально новые схемы   создания жидкогазоаэродинамических лобовых, боковых и донных обтекателей, снижающих  сопротивление сверхзвукового ЛА, летящего  при нулевом угле атаки, в том числе с давлением на головке самонаведения (ГСН) меньшем атмосферного.

Основными составляющими жидкогазоаэродинамических обтекателей являются: факела распыла жидкого топлива,  газогенераторные струи  твердого или пастообразного топлива, продукты дожигания генераторного газа с воздушным потоком. В нашем случае представляют интерес не горящие  факела распыла. Экспериментальным исследованиям факелов распыла в 2004 году будет 40 лет, начиная с первых наших работ 1964 года и кончая докторской диссертацией В.В. Шумского 1998 г.

Основная идея активного снижения лобового сопротивления жидко-воздушным обтекателем (ЖВО) заключается в следующем: факел распыла ЖТ берет на себя весь аэродинамический удар сверх или гиперзвукового набегающего воздушного потока, при этом, как показывает эксперимент, в конце факела устанавливается звуковая скорость потока, поэтому можно построить конический обтекатель из ансамбля факелов распыла (типа душа «Шарко») и в звуковом капельно-воздушном потоке разместить нос высокоскоростного ЛА определенной оживальной формы.

В работе впервые приведены наши новые опытные данные по ЖВО перед полусферической головкой самонаведения, в которых показано, что если игла с зоной отрыва снижает сопротивление ГСН в 2,5 раза, то эта же игла с ЖВО снижает сопротивление в 5 раз. В работе предложены также новые пути активного снижения бокового сопротивления (трения) высокоскоростных атмосферных ЛА.

В работе дается анализ возможных путей активного снижения сопротивления сверхскоростных летательных аппаратов с использованием тепло- и массово-энергетических воздействий на сверхзвуковой.

[Бродяга]

Любопытный метод снижения лобового сопротивления на гиперзвуке (нечто похожее обсуждалось тут несколькими страницами ранеее):
http://www.ihst.ru/personal/akm/15t29.htm
 ...

Давно известно, множество раз обсуждалось, однако ничего реальнее трайденовской "иглы с тарелкой" не было сделано.

[Shestoper]

Трайденту ничего больше и не надо, поскольку он пронизывает атмосферу очень быстро и почти по вертикали.

[Shestoper]

Ещё о применении плазмы для управления аэродинамикой ЛА:

http://kir-khodataev.narod.ru/activity-r.htm

Изучение свойств СВЧ разрядов в скоростном потоке воздуха происходит на аэродинамическом стенде, в рабочей камере которого создается затопленная струя воздуха, либо горючей смеси. В струе генерируется с помощью инициатора стримерный разряд за счет внешнего СВЧ излучения. Скорость струи может в два раза превышать скорость звука. Здесь отрабатываются специальные типы инициаторов применительно к типичным условиям применения в различных устройствах и исследуются способы подачи горючего, например , через внутренний канал самого инициатора, как в демонстрируемом опыте, эффективность горения в присутствии разряда как в свободном потоке горючей смеси, так и в замкнутом канале камеры сгорания.

Способность СВЧ стримерного разряда с высокой эффективностью осуществлять энерговклад в поток газа в заданном месте относительно обтекаемого им тела используется для управления характеристиками обтекания. На этой установке продемонстрировано пятикратное снижение лобового сопротивления цилиндрического тела в потоке с числом Маха 2 при создании тонкого и горячего стримерного канала перед телом с энергетической эффективностью, большей единицы в разы. Здесь же было показано возникновение дополнительной подъемной силы при выделении энергии с помощью СВЧ разряда под обтекаемым профилем. Эксперименты полностью подтвердили теоретические расчеты, прогнозировавшие обнаруженные эффекты, которые могут быть использованы для повышения маневренности и устойчивости летательных аппаратов при сверхзвуковом полете.

Возможность вкладывать энергию непосредственно в газовый поток в заданном месте используется в эксперименте по воздействию на отрывные течения, возникновение которых при увеличении угла атаки профиля сильно снижает его подъемную силу. Желаемый эффект возникает при создании у поверхности крыла периодической структуры зон энерговыделения. В лаборатории разработана периодическая резонансная система инициаторов, размещаемая внутри профиля, создающая при поверхности требуемую структуру разрядов. Разряды возбуждаются дистанционно СВЧ генератором, расположенным вне канала аэродинамической трубы в квазистационарном режиме.

Там же - о возможности создания прямоточного двигателя с детонационным горением в сверхзвуковой струе газа при использовании плазменных разрядов, возбужденных СВЧ-излученеим:

Высокая температура в стримерных каналах в сочетании с высокой эффективностью поглощения СВЧ энергии, их высокая скорость распространения определили направление прикладных исследований по поджигу и стимуляции горения в различных ситуациях: в двигателях внутреннего сгорания, в газотурбинных установках, турбореактивных двигателях, в прямоточных двигателях, гиперзвуковых двигателях со сверхзвуковым горением. Использование СВЧ стримерного разряда позволяет, в принципе, поддерживать стационарную недосжатую детонационную волну в потоке горючей смеси при скорости, выше скорости свободной детонационной волны (обычно 1.5 км/сек). Прямоточный двигатель, основанный на таком режиме, обладал бы удельным импульсом, в несколько раз большим, чем в проектируемых гиперзвуковых аппаратах.

О том же более подробно говорится в работе "Возбуждение и поддержание слабой детонационной волны в гиперзвуковом потоке с помощью микроволнового разряда."
http://www.fpl.gpi.ru/Zvenigorod/XXXIV/T.html

[A. Petrov]

http://www.aviaport.ru/news/2010/04/13/193452.html

Москва. 13 апреля. АвиаПорт - В начале апреля 2010 г. при выполнении научно-исследовательской работы (НИР) федеральной целевой программы (ФЦП) "Национальная технологическая база" (НТБ) впервые в России успешно проведены испытания крупномасштабной модели-демонстратора высокоскоростного прямоточного ВРД, интегрированного с имитатором фюзеляжа экспериментального гиперзвукового летательного аппарата (ГЛА), сообщили "АвиаПорту" в пресс-службе Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) им. П.И. Баранова.

Испытанная стендовая модель экспонировалась на международном аэрокосмическом салоне МАКС-2009. Достигнутые результаты опирались на научно-технический задел, полученный ранее при выполнении НИР с Роскосмосом, Роснаукой и Минпромторгом РФ. Проведенные работы являются дальнейшим развитием и новым уровнем технологий, реализованных в совместных с ГосМКБ "Радуга" разработках, плодотворное сотрудничество с которым ЦИАМ ведет и в настоящее время.

Испытаниям демонстратора предшествовали успешные пусковые испытания мощного высотного гиперзвукового стенда, проведенные в конце марта 2010 г. в ходе его технического перевооружения в рамках ФЦП "НТБ". Разрежение в рабочей части стенда обеспечивается работой эксгаустерных машин высотно-компрессорной станции. Разработанный в рамках госконтракта с Роснаукой генератор высокоэнтальпийного воздушного потока создает необходимые полные параметры рабочего газа. Рабочая часть стенда позволяет при гиперзвуковых скоростях проводить исследования рабочего процесса в интегрированных экспериментальных объектах "двигатель+ГЛА".

[ronatu]

Task II - (HTV)
In FALCON Phase II, the Task 2, HTV, objective is to flight-test a CAV and develop critical designs for Enhanced CAV and HCV demonstration systems incorporating flight-ready hypersonic technologies.

http://www.air-attack.com/page/32/USAF--DARPA-FALCON-Program.html

[ronatu]

DARPA Falcon HTV-2 Hypersonic Vehicle to Launch from Vandenberg on Tuesday



http://www.parabolicarc.com/2010/04/18/darpa-falcon-htv2-hypersonic-vehicle-launch-vandenberg-tuesday/

DARPA is set to launch its maneuverable, hypersonic Falcon HTV-2 test vehicle out of Vandenberg Air Force Base on Tuesday. The Lockheed Martin built vehicle — designed to fly at speeds of Mach 20 and above — will be launched aboard a Minotaur Lite rocket. It is set to fly about 4,100 nautical miles across the Pacific in less then 30 minutes before impacting in the ocean north of the Kwajalein Atoll. The goal of the project is to design weapons that will allow the U.S. to quickly respond to threats.

[ronatu]

...descend into the atmosphere, and glide across the Pacific Ocean at more than 13,000 miles per hour. HTV-2 will reach its destination in less than 30 minutes and impact in the ocean north of the Reagan Test Site in the Kwajalein Atoll, a distance of about 4,100 nautical miles....

...HTV-2 is an unmanned, rocket-launched maneuverable hypersonic air vehicle (with no on-board propulsion system) that flies through the Earth's atmosphere at incredibly fast speeds – Mach 20 and above.

[ronatu]

The key technical challenges and achievements of the HTV-2 program are the design of an innovative high lift-to-drag aerodynamic shape, advanced lightweight but tough thermal protection structures, materials and fabrication technologies, autonomous hypersonic navigation guidance and control systems, and an autonomous flight safety system.