Гиперзвук

[vlad7308]

Ну а я Вам о чём?  

а бог его знает....
форумное общение - штука тонкая
Вы сказали - "гиперзвуковые пассажирские перевозки нафиг не нужны"
а я всего лишь попросил не горячиться быть аккуратнее в выборе терминов, так сказать.
они нужны, но технически и экономически пока невозможны

и эта..
вполне возможно, кстати, что в случае появления ГПВРД и достижения им определенной степени технологической зрелости пассажирский сверх/гиперзвук станет дешевле нынешнего субзвука
насколько я понимаю, чисто теоретически ГПВРД может быть экономичнее ТРД (в расчете на керосино-километр )
ну и время перелета тоже оказывает значительное влияние на экономику пассажирских перевозок - если гиперзвуковой аппарат сделает четыре перелета за то время, пока обычный боинг сделает один, это ж мечта "эффективного менеджера"

[Андрей Суворов]

вполне возможно, кстати, что в случае появления ГПВРД и достижения им определенной степени технологической зрелости пассажирский сверх/гиперзвук станет дешевле нынешнего субзвука

Не станет.

насколько я понимаю, чисто теоретически ГПВРД может быть экономичнее ТРД (в расчете на керосино-километр )

Не может.
С ростом скорости удельный импульс тепловых двигателей монотонно падает. И выходит на "горизонталь" на скоростях, характерных для ЖРД - 3-4 км/с.
И "Ро вэ квадрат пополам" никто не отменял - чтобы произведённая работа по сверхзвуковой транспортировке была меньше, чем при дозвуковой (трансзвуковой), аэродинамическое качество на крейсерском режиме. Т.е., чтобы сверхзвуковой самолёт был эффективнее дозвукового, при равном УИ двигателей, нужно, чтобы аэродинамическое качество компенсировало разницу в УИ двигателей, а покамест у сверхзвуковых машин даже 10 - мечта, а у субзвуковых и 16 бывает

[vlad7308]

С ростом скорости удельный импульс тепловых двигателей монотонно падает. И выходит на "горизонталь" на скоростях, характерных для ЖРД - 3-4 км/с.
И "Ро вэ квадрат пополам" никто не отменял - чтобы произведённая работа по сверхзвуковой транспортировке была меньше, чем при дозвуковой (трансзвуковой), аэродинамическое качество на крейсерском режиме. Т.е., чтобы сверхзвуковой самолёт был эффективнее дозвукового, при равном УИ двигателей, нужно, чтобы аэродинамическое качество компенсировало разницу в УИ двигателей, а покамест у сверхзвуковых машин даже 10 - мечта, а у субзвуковых и 16 бывает

да, вы правы
даже теоретически УИ ГПВРД в 4-8 раз ниже, чем у ТРД
ну по крайней мере у известных на сегодня проектов ГПВРД
может быть экономически это как то оправдается за счет значительно большего числа рейсов за то же время. а может и нет.
ладно, я не буду больше заниматься спекуляциями на эту тему
потому что кроме как спекуляциями это не назовешь

[Uriy]

С ростом скорости удельный импульс тепловых двигателей монотонно падает. И выходит на "горизонталь" на скоростях, характерных для ЖРД - 3-4 км/с.
И "Ро вэ квадрат пополам" никто не отменял - чтобы произведённая работа по сверхзвуковой транспортировке была меньше, чем при дозвуковой (трансзвуковой), аэродинамическое качество на крейсерском режиме. Т.е., чтобы сверхзвуковой самолёт был эффективнее дозвукового, при равном УИ двигателей, нужно, чтобы аэродинамическое качество компенсировало разницу в УИ двигателей, а покамест у сверхзвуковых машин даже 10 - мечта, а у субзвуковых и 16 бывает

да, вы правы
даже теоретически УИ ГПВРД в 4-8 раз ниже, чем у ТРД
ну по крайней мере у известных на сегодня проектов ГПВРД
может быть экономически это как то оправдается за счет значительно большего числа рейсов за то же время. а может и нет.
ладно, я не буду больше заниматься спекуляциями на эту тему
потому что кроме как спекуляциями это не назовешь

А можно-ли сравнивать УИ ТРД и ГПВРД если они работают в разных диапазонах скоростей?

[vlad7308]

А можно-ли сравнивать УИ ТРД и ГПВРД если они работают в разных диапазонах скоростей?

а какая разница?

[Evgeniy]

насколько я понимаю, чисто теоретически ГПВРД может быть экономичнее ТРД (в расчете на керосино-километр )

Не может.
С ростом скорости удельный импульс тепловых двигателей монотонно падает. И выходит на "горизонталь" на скоростях, характерных для ЖРД - 3-4 км/с.
И "Ро вэ квадрат пополам" никто не отменял - чтобы произведённая работа по сверхзвуковой транспортировке была меньше, чем при дозвуковой (трансзвуковой), аэродинамическое качество на крейсерском режиме. Т.е., чтобы сверхзвуковой самолёт был эффективнее дозвукового, при равном УИ двигателей, нужно, чтобы аэродинамическое качество компенсировало разницу в УИ двигателей, а покамест у сверхзвуковых машин даже 10 - мечта, а у субзвуковых и 16 бывает

Не правильный ответ!  :evil:
Теоретически километровый расход топлива у гиперзвуковика может быть ниже нежели у дозвуковика. При этом область чисел М при которых это условие выполняется соответствует примерно М>3. Если не верите, то можете поискать что такое "параметр дальности" и как он изменяется при изменении числа М полета для оптимально спроектированных самолетов.

[Андрей Суворов]

насколько я понимаю, чисто теоретически ГПВРД может быть экономичнее ТРД (в расчете на керосино-километр )

Не может.
С ростом скорости удельный импульс тепловых двигателей монотонно падает. И выходит на "горизонталь" на скоростях, характерных для ЖРД - 3-4 км/с.
И "Ро вэ квадрат пополам" никто не отменял - чтобы произведённая работа по сверхзвуковой транспортировке была меньше, чем при дозвуковой (трансзвуковой), аэродинамическое качество на крейсерском режиме. Т.е., чтобы сверхзвуковой самолёт был эффективнее дозвукового, при равном УИ двигателей, нужно, чтобы аэродинамическое качество компенсировало разницу в УИ двигателей, а покамест у сверхзвуковых машин даже 10 - мечта, а у субзвуковых и 16 бывает

Не правильный ответ!  :evil:
Теоретически километровый расход топлива у гиперзвуковика может быть ниже нежели у дозвуковика.

За счёт чего? Ведь при равном аэродинамическом качестве, равном расстоянии и равной массе самолёта работа тоже будет равной?

При этом область чисел М при которых это условие выполняется соответствует примерно М>3. Если не верите, то можете поискать что такое "параметр дальности" и как он изменяется при изменении числа М полета для оптимально спроектированных самолетов.

Оставляя в стороне физический смысл этого параметра, не кажется ли вам, что это просто некое жульничество с цифрами? Ведь, если разогнаться до М>25, то можно получить километровый расход топлива сколь угодно низким?

Нужно же понимать, что у самолёта с крейсерской скоростью М=5 переходные процессы набора высоты и скорости, а потом снижения, разворотов и посадки будут занимать значительную долю всего полётного времени.

[Agent]

вполне возможно, кстати, что в случае появления ГПВРД и достижения им определенной степени технологической зрелости пассажирский сверх/гиперзвук станет дешевле нынешнего субзвука

Не станет.

Это смотря за что платить. Если вам нада за 5 часов Атлантику пересечь, то УЖЕ дешевле.
У парусников замечетельный "УИ". Но мало кто ими пользуется.

Также, обеспечение определенного пасажиропотока может быдь дешевле более быстыми аппаратами в связи с меньшим потребным их количеством.

[Evgeniy]

Оставляя в стороне физический смысл этого параметра, не кажется ли вам, что это просто некое жульничество с цифрами? Ведь, если разогнаться до М>25, то можно получить километровый расход топлива сколь угодно низким?

Про М=25 никто ничего и неговорит. Я говорю пока о меньших скоростях, т.е. примерно о 3<М<7.
Действительно, с ростом скорости падает аэродинамическое качество (хотя в определенном диаппазоне чисел М оно растет) и растет удельный расход топлива. Это так. Но вот тут появляется неожиданный поворот, заключающийся в том, что скорость-то растет. И потому рост скорости в опеределенном диаппазоне чисел М может опережать падение отношения качества к удельному расходу топлива. И вот за счет этого расход топлива, приходящийся на 1 км пути (не путать с часовым расходом топлива) будет снижаться, хоть и до определенного момента, когда удельный расход топлива не станет интенсивно расти.
Что-то подобное на истребителях 5-го поколения называют крейсерским сверхзвуковым полетом, пусть и это некоторая натяжка для самолетов этого класса.

Нужно же понимать, что у самолёта с крейсерской скоростью М=5 переходные процессы набора высоты и скорости, а потом снижения, разворотов и посадки будут занимать значительную долю всего полётного времени.

Замечательно. А сколько он за это время пролетит по расстоянию?  :? На основной полет останется большое расстояние и вот там он и реализует все свои преимущества пусть и с затратами на старте и разгоне.

[sychbird]

А почему все привязки идут на расход керосина?. Уж если речь идет  о сверхзвуке достаточно продвинутом по технологиям для масштабных транспортных перевозках многоразовыми девайсами, то, ИМХО, имеет смысл принимать во внимание Скрамджеты на водороде и атомарном атмосферном кислороде на высотах выше 70 км. Водород - сорбированный на наноносителях, без емкостей ЖВ.

[vlad7308]

А почему все привязки идут на расход керосина?.

наверно потому что керосин в разы дешевле

[hecata]

А почему все привязки идут на расход керосина?.

А что, есть реалистичные разработки ГПВРД на водороде на >7М? Никто там так и не достиг превышения тяги над сопротивлением...

[Shestoper]

Про М=25 никто ничего и неговорит. Я говорю пока о меньших скоростях, т.е. примерно о 3<М<7.
Действительно, с ростом скорости падает аэродинамическое качество (хотя в определенном диаппазоне чисел М оно растет) и растет удельный расход топлива. Это так. Но вот тут появляется неожиданный поворот, заключающийся в том, что скорость-то растет. И потому рост скорости в опеределенном диаппазоне чисел М может опережать падение отношения качества к удельному расходу топлива. И вот за счет этого расход топлива, приходящийся на 1 км пути (не путать с часовым расходом топлива) будет снижаться, хоть и до определенного момента, когда удельный расход топлива не станет интенсивно расти.

Совершенно верно.
Причем для максимально полного использования этого эффекта аэродинамика планера должна быть оптимизирована для высоких скоростей (в определенном диапазоне М). Лучше всего - волнолет, использующий скачки уплотнения для создания компрессионной подъемной силы, роста аэродинамического качества и улучшения условий работы ПВРД за счет эффективного внешнего сжатия потока.
Расход топлива на километр дистанции у такого ЛА может быть сопоставим с дозвуковыми дальними самолетами.

[Андрей Суворов]

Но какое у волнолёта аэродинамическое качество на дозвуке? Ведь он же не может мгновенно разогнаться от нуля до трёх с половиной махов? и набрать 20 км высоты?

Как он будет взлетать с полосы, какой у него при этом будет расход топлива и аэродинамическое качество?

Проектирование планера - это всегда компромисс. Наиболее хорошим приближением к оптимуму для полёта на М=3 была Валькирия ХВ-70, с её опускавшимися законцовками крыла. Но её топливная эффективность не была рекордной, ни даже просто большей, чему, например, SR-71, который волнолётом точно не был.

[sychbird]

А почему все привязки идут на расход керосина?.

А что, есть реалистичные разработки ГПВРД на водороде на >7М? Никто там так и не достиг превышения тяги над сопротивлением...

Ссылка на >7 M мне не совсем понятна, если это не порог доступа на высоты более 70 км?  :roll:  Я ориентировался на эту информацию:
"по инициативе и при головной роли ЦИАМ впервые в мире проведены лётные испытания модельного осесимметричного двухрежимного ГПВРД на жидком водороде в диапазоне чисел Маха полёта от 3,5 до 6,5 на высоте до 28 км. Полученные в ходе проведения летных испытаний, данные непосредственно подтвердили реализуемость как рабочего процесса, так и длительного ресурса охлаждаемой жидким водородом конструкции. "

[Андрей Суворов]

И вот за счет этого расход топлива, приходящийся на 1 км пути (не путать с часовым расходом топлива) будет снижаться,

За счёт чего "этого", непонятно каких допущений?
Вот у нас есть работа по перемещению груза из точки А в точку Б. Неважно, за какое время она происходит.

Если АК считать независимым от скорости, то мощность пропорциональна кубу скорости, кубу! Потому что сила сопротивления пропорциональна квадрату скорости, а мощность есть произведение силы на скорость. Работа, конечно, пропорциональна всего лишь произведению силы на путь, но ведь и сила растёт пропорционально квадрату скорости.

Конечно, Cx в трансзвуковой области меняется в разы, но в далёкой сверхзвуковой он всегда больше, чем при М=0,8. Конечно, у волнолёта АК при М>2,5 может быть больше, чем у плоского крыла, но уменьшить расход энергии (а, значит, и топлива) интегрально на всю перевозку как-то не выходит.

[чайник17]

Если АК считать независимым от скорости, то мощность пропорциональна кубу скорости, кубу! Потому что сила сопротивления пропорциональна квадрату скорости, а мощность есть произведение силы на скорость. Работа, конечно, пропорциональна всего лишь произведению силы на путь, но ведь и сила растёт пропорционально квадрату скорости.

Чушь полная. Если АК (аэродинамическое качество) независимо от скорости, то и сила сопротивления не зависит от скорости. Поскольку она просто равняется весу делённому на АК. Мощность пропорциональна скорости, а работа на постоянном пути от скорости не   зависит.

Это всё для горизонтального, равномерного полёта, пренебрегая изменением массы аппарата.

[Shestoper]

Наиболее хорошим приближением к оптимуму для полёта на М=3 была Валькирия ХВ-70, с её опускавшимися законцовками крыла. Но её топливная эффективность не была рекордной, ни даже просто большей, чему, например, SR-71, который волнолётом точно не был.

SR-71 весил 78 тонн, брал на борт 46 кубометров керосина (37 тонн) и летел с ними на 5200 км.
Валькирия весила 251 тонну, брала 138 тонн топлива и летела на 12000 км. Аэродинамическое качество у неё явно выше.
Хотя топливная экономичность и меньше примерно в полтора раза, чем у дозвуковых бомберов, но все же сопоставимая, не в разы разрыв.

[Андрей Суворов]

Чушь полная.

Чёрт, правда, лажанулся. Признаю.

[АниКей]

Прямоточный двигатель впервые заработал на твердом топливе[/size]
12.08.10, Чт, 15:58
Компания Aerojet объявила об успешном испытании на стенде нового прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД) на твердом топливе. Новое топливо будет использоваться в перспективной ракете JDRADM, которая сможет поражать любые наземные и воздушные цели.

ПВРД является самым эффективным реактивным двигателем из всех, созданных человечеством, и единственным (кроме ракетного), способным разгонять летательные аппараты до 10 тыс. км/ч и более. Он включается на сверхзвуковой скорости и использует для помпажа камеры сгорания силу набегающего потока воздуха (в обычных двигателях это делает тяжелый и ненадежный компрессор). Тот же атмосфеный воздух используется в качестве окислителя, что выгодно отличает аппараты с ПВРД от ракет, которым приходится нести вместе с емкостями для топлива и баки с окислителем практически такого же объема.

Прямоточные воздушно-реактивные двигатели традиционно используют жидкое топливо, которое легко смешивается с воздухом. Однако оно требует специфических условий хранения, особого обращения и имеет короткий срок годности, поэтому не подходит для военного применения.

Твердотопливные прямоточные двигатели станут новой вехой в ракетной технике и позволят создать уникальные и относительно недорогие гиперзвуковые аппараты.

http://rnd.cnews.ru/tech/news/line/index_science.shtml?2010/08/12/404976