Экраноплан на сверхзвуке.

[Гусев_А]

Очень заманчиво было бы сразу на 1-й ступени РН использовать  ПВРД и не городить на самой ступени средство разгона ее до скорости их запуска (1.5-2 МАХа).

Остается только создать разгонную платформу. Ее можно так же приспособить и для массого запуска боевых ракет с ПВРД, и прочих аппаратов.

Легче всего использовать сверхзвуковой самолет, и выводить груз на внешней подвеске (все уже готово), но это только не большие ракеты не пригодные для космоса вообще. Стреляющий ствол --- совсем бред. Разгонные тележки --- то же проблемно.

Если рассмотреть возможность создания грузового сверхзвукового экраноплана, возможно сухопутного (взлетающего с полосы и летящего над полями). На дозвуке у экраноплана просто фантастическое аэродинамическое качество ( у Орленка с его крыльями-обрубками до 18 ), что в четверо выше чем у истребителей. Соответственно для разгона нужна гораздо меньшая тяговооруженность и расход топлива. Но это на дозвуке, а вот как поведет себя этот экранный эффект на сверхзвуке прочитать ни где не нашел, если подобный эффект имеет место и на сверхзвуке, то может ЭТО и ВАРИАНТ.  :

В идеале могло бы получиться: 1-я ступень, это конечно многоразовая, еще и универсальная разгонная платформа, на которой устанавливается  АКС, где после разгона сразу запускаются ПВРД, а потом ЖРД. При таком варианте получается вполне эффективный носитель.

Кроме АКСа та же платформа, как я уже упоминал могла бы разгонять и боевые ракеты и суборбитальные самолеты....

Кончно много вопросов по аэродинамике этой платформы: Экранный эффект и сверхзвук; Работа в нижних плтных слоях атмосферы; Конечно отрыв тяжелых аппаратов....

Может я тут нагородил много бреда, извиняюсь и надюсь на понимание.

[STS]

Ээээ, а мне, чисто умозрительно, казалось что аэродинамика экраноплана несколько "сопротивляется" сверхзвуковому полету...

[mihalchuk]

Гусев! Хватит придуриваться! Так и говорите, что хотите разработать новое мощное оружие, а всякие космические ступени - это для отвода глаз.

[zyxman]

Про смысл такой штуки как первой ступени пусть лучше ракетчики расскажут, я к сожалению могу только про экраноплан.
Вобщем мне кажется сверхзвуковой экраноплан это возможно, и даже интересно, но см далее.

Второе что мне пришло в голову: байка о том что натовские истрибители (с их тяговооруженностью), не успевают над Эстонией разогнаться до сверхзвука

Первое пришло в голову то что сверхзвук у земли это больше 400м/с, то есть высота полета должна быть хотя-бы десятки метров, чтобы успевать компенсировать случайные возмущения, а чтобы при такой высоте и скорости, был экранный эффект, это должен быть очень большой аппарат, даже как для экраноплана (в голову приходит пеликан, снаряженной массой порядка полторы килотонны, который собирался строить боинг, но пеликан далеко не сверхзвуковой).
Конечно у такого аппарата будет и огромный радиус поворота и огромная дистанция разбега и торможения - думаю, как раз сотни километров (как длина катапульты, обсуждаемой в соседнем топике).

Ну то есть очень-очень большие нужно поля , правильней было-бы говорить про моря или даже про океан.

[Кенгуру]

Легче всего использовать сверхзвуковой самолет, и выводить груз на внешней подвеске (все уже готово), но это только не большие ракеты не пригодные для космоса вообще. Стреляющий ствол --- совсем бред. Разгонные тележки --- то же проблемно.

Не проблематично, а глупо. Зачем разгонять прямоточным двигателем, если можно линейным? Электромагнитным способом то есть.

[SpaceR]

Первое пришло в голову то что сверхзвук у земли это больше 400м/с...

http://www.glossary.ru/cgi-bin/gl_sch2.cgi?RRquwuxy;!nizqg :

В воздухе при нормальных условиях скорость звука составляет 330 м/с.

[Кенгуру]

Первое пришло в голову то что сверхзвук у земли это больше 400м/с...

http://www.glossary.ru/cgi-bin/gl_sch2.cgi?RRquwuxy;!nizqg :

В воздухе при нормальных условиях скорость звука составляет 330 м/с.

Вообще-то зависит от температуры и рассчитывается по формуле:

a = (k * R * T)^0.5 = (1.4 * 287.3 * T)^0.5 = (402,22 * T)^0.5

При температуре в 0 градусов = 331.5 м/сек.
При температуре в 20 градусов = 345.7 м/сек.
При температуре в -20 градусов = 319.1 м/сек.

[zyxman]

Первое пришло в голову то что сверхзвук у земли это больше 400м/с...

http://www.glossary.ru/cgi-bin/gl_sch2.cgi?RRquwuxy;!nizqg :

В воздухе при нормальных условиях скорость звука составляет 330 м/с.

Вообще-то зависит от температуры и рассчитывается по формуле:

a = (k * R * T)^0.5 = (1.4 * 287.3 * T)^0.5 = (402,22 * T)^0.5

При температуре в 0 градусов = 331.5 м/сек.
При температуре в 20 градусов = 345.7 м/сек.
При температуре в -20 градусов = 319.1 м/сек.

Все верно
Но я имел в виду что нет смысла городить огород ради 1.1M - если уж связываться с сверхзвуковой аэродинамикой, то хотя-бы ради 1.5M.

[Андрей Суворов]

"Сверхзвук начинается" с 1,25 маха - до этого трансзвук и "горб сопротивления"

[Salo]

Извините за ламерский вопрос: ударная волна разве не уничтожит экранный эффект.

[Андрей Суворов]

Вообще-то, можно сконструировать волнолёт - сверхзвуковой аппарат, который будет "хорошо работать" именно у поверхности, но, блин, какое аэродинамическое торможение ему предстоит преодолевать!

[zyxman]

Вообще-то, можно сконструировать волнолёт - сверхзвуковой аппарат, который будет "хорошо работать" именно у поверхности, но, блин, какое аэродинамическое торможение ему предстоит преодолевать!

А что, в смысле затеи уже никто не сомневается?:shock:
- Я жду что кто-то аргументированно скажет, что нет смысла в движущейся, фактически наземной стартовой платформе, пусть даже она и движется на сверхзвуке. :lol:

- Смысл воздушного старта всем понятен, поскольку он как минимум очень уменьшает размеры первой ступени за счет уменьшения аэродинамических потерь (практически большая часть атмосферы находится ниже 10км), и в идеале воздушный старт превращается в высотный гиперзвуковой самолет-разгонщик (и кроме компенсации аэродинамики еще и будет давать некоторое существенное количество ХС своими атмосферными двигателями, которые эффективнее ракетных); а во что в идеале превратится сверхзвуковой экраноплан (который, кстати, будет стоить очень нескромно, вероятно, сравнимо с специализированным сверхзвуковым разгонщиком)?

[Андрей Суворов]

Конечно, высотный гиперзвуковой разгонщик выгоднее низколетящего Но и тот, и другой не выдерживают никакой конкуренции с обычными ракетами-носителями

[mihalchuk]

Вообще-то, можно сконструировать волнолёт - сверхзвуковой аппарат, который будет "хорошо работать" именно у поверхности, но, блин, какое аэродинамическое торможение ему предстоит преодолевать!

А что, в смысле затеи уже никто не сомневается?:shock:
- Я жду что кто-то аргументированно скажет, что нет смысла в движущейся, фактически наземной стартовой платформе, пусть даже она и движется на сверхзвуке. :lol:

Есть сомнения в осуществимости. Если экраноплан летит со сверхзвуковой скоростью, то за косым скачком уплотнения, который будет салиться на нос и переднюю кромку, также может реализоваться сверхзвук. Это значит, что скачок уплотнения=присоединённая ударная волна будет отражаться от земли и воздействовать на нижнюю часть аппарата. Это неизбежно, если мы хотим достичь эффекта экраноплана. Так как земля неровная, ударная волна будет бегать по нижней поверхности, и её придётся хорошо укреплять (бронировать?). Масса вырастет заметно. Кроме того, из-за нестабильности границы ударной волны сам полёт аппарата будет нестабильным, с резко меняющимися опрокидывающими моментами. О том, как себя будут чувствовать обитатели земли, над которыми пролетит сей аппарат, я скромно умалчиваю.

[Димитър]

1. Конечно, высотный гиперзвуковой разгонщик выгоднее низколетящего.
2. И тот, и другой не выдерживают никакой конкуренции с обычными ракетами-носителями.

1. Здесь полностью с Вами согласен. При високих скоростей всегда выгоднее подняться на высоте.
2. Какая конкуренция?! Разве разгонщики уже летают?  
Когда их создадут и доветут до ума, обычные ракеты-носители не выдержут никакой конкуренции с ними.  

[zyxman]

Конечно, высотный гиперзвуковой разгонщик выгоднее низколетящего Но и тот, и другой не выдерживают никакой конкуренции с обычными ракетами-носителями

Я о другом.
Насколько я понимаю, стоимость создания сверхзвукового экраноплана близка к стоимости создания сверхзвукового самолета аналогичной размерности (хотя вероятно все-таки меньше), так?
"и где тут кидалово?" :lol:
- в смысле, мы не строим сверхзвуковой воздушный старт, потому что очень большие начальные затраты, которые не факт что окупятся, так вот вопрос, а будет ли сверхзвуковой экраноплан настолько дешевле сверхзвукового самолета, что это компенсирует его недостатки в сравнении с сверхзвуковым самолетом?

mihalchuk
Вообще экраноплан отличает отличный от планера принцип создания подъемной силы - воздух несколько задерживается в пространстве между крылом и поверхностью земли, почему и называется экранный эффект (земля и крыло - экраны).
Естественно, сила экранного эффекта обратно пропорциональна расстоянию между экранами (высота полета) и что не очевидно на первый взгляд, обратно пропорциональна скорости полета, другими словами, сверхзвуковой экраноплан просто обязан ощущать отраженную от земли ударную волну и быть волнолетом, но на самом деле это уже пройденный этап для современной авиации - например "валькирия" была волнолетом и вполне успешно летала (отказались от нее фактически из-за дороговизны и недостаточной практичности конструкции с отклоняемыми вниз для создания волнового эффекта концами крыльев).

[zyxman]

Как пример проблемы сверхзвукового разгонщика: отделение нагрузки на сверхзвуке (все что выступает над поверхностью, довольно сильно к ней прижимается).
- Для ракет и высотных разгонников эта проблема существенно меньше потому что там разделение ступеней происходит на большой высоте, да плюс есть 3-е измерение (можно уронить отделяемую нагрузку вниз, или самому разгоннику совершить маневр с изменением высоты чтобы оторваться от нагрузки), а как с этим будет у экраноплана?

Или сделаем экраноплан одноразовым? :lol:

[Кенгуру]

Вообще-то, можно сконструировать волнолёт - сверхзвуковой аппарат, который будет "хорошо работать" именно у поверхности, но, блин, какое аэродинамическое торможение ему предстоит преодолевать!

А что, в смысле затеи уже никто не сомневается?:shock:
- Я жду что кто-то аргументированно скажет, что нет смысла в движущейся, фактически наземной стартовой платформе, пусть даже она и движется на сверхзвуке. :lol:

А вот и не дождётесь, потому, что есть смысл, есть.
Просто вашу наземную движущуюся платформу надо упрятать в вакуумную трубу, чтобы убрать сопротивление и все эффекты от скачков уплотнения, и разгоняться до ~8.2 км/сек, а дальше в космос на чистой инерции. Аргументация здесь. Обсуждение здесь. Если какие вопросы - спрашивайте там, не читая обсуждения. Конструктивная критика приветствуется.

[mihalchuk]

mihalchuk
Вообще экраноплан отличает отличный от планера принцип создания подъемной силы - воздух несколько задерживается в пространстве между крылом и поверхностью земли, почему и называется экранный эффект (земля и крыло - экраны).
Естественно, сила экранного эффекта обратно пропорциональна расстоянию между экранами (высота полета) и что не очевидно на первый взгляд, обратно пропорциональна скорости полета, другими словами, сверхзвуковой экраноплан просто обязан ощущать отраженную от земли ударную волну и быть волнолетом, но на самом деле это уже пройденный этап для современной авиации - например "валькирия" была волнолетом и вполне успешно летала (отказались от нее фактически из-за дороговизны и недостаточной практичности конструкции с отклоняемыми вниз для создания волнового эффекта концами крыльев).

Конечно, для аэродинамики это не новость. Схожие условия реализуются в воздухозаборнике сверхзвукового ЛА. Но в нашем случае есть 2 проблемы:
1. Нужно, чтобы поверхность была достаточно гладкая, без кочек и ямок.
2. Нужно научиться очень чётко выдерживать расстояние до поверхности, так как устойчивость экранного эффекта на сверхзвуке не гарантирована.Здесь будет существенно иное соотношение экранной подъёмной силы и силы сопротивления.

[zyxman]

Конечно, для аэродинамики это не новость. Схожие условия реализуются в воздухозаборнике сверхзвукового ЛА. Но в нашем случае есть 2 проблемы:
1. Нужно, чтобы поверхность была достаточно гладкая, без кочек и ямок.

Поверхность моря/океана при спокойной погоде подойдет?

2. Нужно научиться очень чётко выдерживать расстояние до поверхности, так как устойчивость экранного эффекта на сверхзвуке не гарантирована.

А кто сказал что устойчивость экранного эффекта гарантирована в других скоростных режимах? :shock:

Здесь будет существенно иное соотношение экранной подъёмной силы и силы сопротивления.

поясните, что вы имеете в виду.