Աշխարհի ամենաարագ հիպերձայնային ինքնաթիռը։ Ռուսական հիպերձայնային ինքնաթիռ

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Սովորական մարդատար ինքնաթիռը թռչում է մոտ 900 կմ/ժ արագությամբ։ Ռեակտիվ կործանիչը կարող է հասնել մոտ երեք անգամ ավելի արագության։ Այնուամենայնիվ, Ռուսաստանի Դաշնության և աշխարհի այլ երկրների ժամանակակից ինժեներները ակտիվորեն զարգացնում են նույնիսկ ավելի արագ մեքենաներ՝ հիպերձայնային ինքնաթիռներ: Որո՞նք են համապատասխան հասկացությունների առանձնահատկությունները:

Չափանիշներ հիպերձայնային ինքնաթիռի համար

Ի՞նչ է հիպերձայնային ինքնաթիռը: Դրանով ընդունված է հասկանալ սարքը, որը կարող է թռչել ձայնի համար շատ անգամ ավելի արագությամբ: Հետազոտողների մոտեցումները դրա կոնկրետ ցուցանիշը որոշելու համար տարբեր են: Գոյություն ունի լայն տարածում գտած մեթոդաբանություն, ըստ որի օդանավը պետք է համարել հիպերձայնային, եթե այն ամենաարագ ժամանակակից գերձայնային մեքենաների արագության ցուցիչի բազմապատիկն է։ Որոնք մոտ 3-4 հազար կմ/ժ են։ Այսինքն՝ հիպերձայնային ինքնաթիռը, եթե հետևեք այս մեթոդաբանությանը, պետք է հասնի 6000 կմ/ժ արագության։

Անօդաչու ևկառավարվող տրանսպորտային միջոցներ

Հետազոտողների մոտեցումները կարող են տարբերվել նաև որոշակի սարքը որպես ինքնաթիռ դասակարգելու չափանիշների որոշման առումով: Կա վարկած, որ այդպիսիք կարող են համարվել միայն այն մեքենաները, որոնք կառավարվում են մարդու կողմից։ Կա տեսակետ, ըստ որի՝ անօդաչու մեքենան նույնպես կարող է ինքնաթիռ համարվել։ Հետևաբար, որոշ վերլուծաբաններ տվյալ տեսակի մեքենաները դասակարգում են մարդկանց հսկողության ենթակա և ինքնուրույն գործող մեքենաների: Նման բաժանումը կարող է արդարացված լինել, քանի որ անօդաչու մեքենաները կարող են ունենալ շատ ավելի տպավորիչ տեխնիկական բնութագրեր, օրինակ՝ գերբեռնվածության և արագության առումով։

Միևնույն ժամանակ, շատ հետազոտողներ հիպերձայնային ինքնաթիռները համարում են մեկ հայեցակարգ, որի հիմնական ցուցանիշը արագությունն է։ Կարևոր չէ՝ մարդը նստած է սարքի ղեկին, թե մեքենան կառավարում է ռոբոտը, գլխավորն այն է, որ ինքնաթիռը բավականաչափ արագ է։

Թռիչք՝ մենա՞կ, թե՞ օժանդակությամբ

Հիպերձայնային ինքնաթիռների դասակարգումը տարածված է, որը հիմնված է նրանց դասակարգման վրա, որոնք կարող են ինքնուրույն թռչել, կամ դրանք, որոնք պահանջում են տեղակայում ավելի հզոր կրիչի վրա՝ հրթիռի կամ բեռնատար ինքնաթիռի: Գոյություն ունի տեսակետ, ըստ որի, օրինական է դիտարկվող տիպի սարքերին անդրադառնալ հիմնականում այն սարքերին, որոնք կարող են օդ բարձրանալ ինքնուրույն կամ այլ տեսակի սարքավորումների նվազագույն ներգրավմամբ: Այնուամենայնիվ, այն հետազոտողները, ովքեր կարծում են, որ հիպերձայնային ինքնաթիռը բնութագրող հիմնական չափանիշը արագությունն է, պետք էառաջնային լինել ցանկացած դասակարգման մեջ: Անկախ նրանից, թե դա սարքը դասակարգում է որպես անօդաչու, կառավարվող, ինքնուրույն օդ բարձրանալու հնարավորություն, թե այլ մեքենաների օգնությամբ, եթե համապատասխան ցուցանիշը հասնում է վերը նշված արժեքներին, ապա դա նշանակում է, որ խոսքը հիպերձայնային ինքնաթիռի մասին է։

Հիպերձայնային լուծումների հիմնական խնդիրները

Հիպերձայնային լուծումների հայեցակարգը շատ տասնամյակների պատմություն ունի: Համապատասխան տիպի տրանսպորտային միջոցների մշակման տարիների ընթացքում համաշխարհային ինժեներները լուծել են մի շարք էական խնդիրներ, որոնք օբյեկտիվորեն թույլ չեն տալիս «հիպերձայնի» արտադրությունը գործարկել, ինչը նման է տուրբոպրոպ ինքնաթիռների արտադրության կազմակերպմանը::

Հիպերձայնային ինքնաթիռների նախագծման հիմնական դժվարությունը շարժիչի ստեղծումն է, որը կարող է բավականաչափ էներգաարդյունավետ լինել: Մեկ այլ խնդիր է ապարատի անհրաժեշտ ջերմային պաշտպանության դասավորությունը: Փաստն այն է, որ հիպերձայնային ինքնաթիռի արագությունը այն արժեքներում, որոնք մենք համարել ենք վերևում, ենթադրում է կորպուսի ուժեղ տաքացում մթնոլորտի դեմ շփման պատճառով:

Այսօր մենք կդիտարկենք համապատասխան տեսակի ինքնաթիռների հաջող նախատիպերի մի քանի նմուշներ, որոնց մշակողները կարողացել են զգալի առաջընթաց գրանցել նշված խնդիրների հաջող լուծման գործում։ Այժմ ուսումնասիրենք աշխարհի ամենահայտնի զարգացումները խնդրո առարկա տիպի հիպերձայնային ինքնաթիռների ստեղծման առումով:

Բոինգի ամենաարագ ինքնաթիռը

Աշխարհի ամենաարագ հիպերձայնային ինքնաթիռը, որոշ փորձագետների կարծիքով, ամերիկյան Boeing X-43A-ն է։ Այսպիսով, այս սարքի փորձարկման ժամանակ արձանագրվել է, որ այն հասել է արագությանգերազանցում է 11 հազար կմ/ժ-ը: Դա մոտավորապես 9,6 անգամ գերազանցում է ձայնի արագությունը։

Ի՞նչն է առանձնահատուկ X-43A հիպերձայնային ինքնաթիռի մասին: Այս ինքնաթիռի բնութագրերը հետևյալն են՝

- փորձարկումներում գրանցված առավելագույն արագությունը՝ 11230 կմ/ժ;

- թևերի բացվածք - 1,5 մ;

- պատյանի երկարությունը՝ 3,6 մ;

- շարժիչ - ուղիղ հոսք, գերձայնային այրման ռամկետ;

- վառելիք՝ մթնոլորտային թթվածին, ջրածին։

Կարելի է նշել, որ խնդրո առարկա սարքն ամենաէկոլոգիապես մաքուրներից է։ Փաստն այն է, որ օգտագործվող վառելիքը գործնականում չի ներառում այրման վնասակար արտադրանքի արտազատում։

X-43A հիպերձայնային ինքնաթիռը մշակվել է NASA-ի ինժեներների, ինչպես նաև Orbical Science Corporation-ի և Minocraft-ի համատեղ ջանքերով: Ինքնաթիռը ստեղծվել է մոտ 10 տարի։ Դրա զարգացման համար ներդրվել է մոտ 250 մլն դոլար։ Քննարկվող ինքնաթիռի կոնցեպտուալ նորույթն այն է, որ այն ստեղծվել է շարժիչ ուժի գործառնությունն ապահովելու նորագույն տեխնոլոգիան փորձարկելու համար։

Մշակված է Orbital Science-ի կողմից

Orbital Science-ը, որը, ինչպես նշեցինք վերևում, մասնակցել է X-43A սարքի ստեղծմանը, կարողացել է ստեղծել նաև սեփական հիպերձայնային ինքնաթիռը՝ X-34։

Նրա առավելագույն արագությունը 12000 կմ/ժ-ից ավելի է: Ճիշտ է, գործնական փորձարկումների ժամանակ դա չստացվեց, ավելին, հնարավոր չեղավ հասնել X43-A ինքնաթիռի ցուցադրած ցուցանիշին։ Համարվում է ինքնաթիռսարքը արագանում է, երբ ակտիվանում է Pegasus հրթիռը, որն աշխատում է պինդ վառելիքի վրա։ X-34-ն առաջին անգամ փորձարկվել է 2001 թվականին։ Խնդրո առարկա ինքնաթիռը զգալիորեն ավելի մեծ է, քան Boeing-ի սարքը՝ դրա երկարությունը 17,78 մ է, թևերի բացվածքը՝ 8,85 մ։ Orbical Science-ից հիպերձայնային մեքենայի թռիչքի առավելագույն բարձրությունը 75 կիլոմետր է։

օդանավ Հյուսիսային Ամերիկայից

Մեկ այլ հայտնի հիպերձայնային ինքնաթիռ է X-15-ը, որը արտադրվել է Հյուսիսային Ամերիկայի կողմից: Վերլուծաբաններն այս ապարատը համարում են փորձարարական:

Այն հագեցած է հրթիռային շարժիչներով, ինչը որոշ փորձագետների հիմք է տալիս չդասակարգել այն որպես ինքնաթիռ։ Սակայն հրթիռային շարժիչների առկայությունը սարքին թույլ է տալիս, մասնավորապես, կատարել ենթաուղեծրային թռիչքներ։ Այսպիսով, այս ռեժիմով փորձարկումներից մեկի ժամանակ այն փորձարկվել է օդաչուների կողմից։ X-15 ապարատի նպատակն է ուսումնասիրել հիպերձայնային թռիչքների առանձնահատկությունները, գնահատել որոշակի նախագծային լուծումներ, նոր նյութեր և նման մեքենաների կառավարման առանձնահատկությունները մթնոլորտի տարբեր շերտերում: Հատկանշական է, որ նախագծի հայեցակարգը հաստատվել է դեռ 1954 թվականին։ X-15-ը թռչում է ավելի քան 7 հազար կմ/ժ արագությամբ։ Նրա թռիչքի հեռահարությունը ավելի քան 500 կմ է, բարձրությունը գերազանցում է 100 կմ-ը։

Ամենաարագ արտադրության ինքնաթիռ

Հիպերձայնային մեքենաները, որոնք մենք ուսումնասիրել ենք վերևում, իրականում պատկանում են հետազոտական կատեգորիային: Օգտակար կլինի դիտարկել ինքնաթիռների որոշ սերիական նմուշներ, որոնք իրենց բնութագրերով մոտ են հիպերձայնային կամ (ըստ այս կամ այն մեթոդաբանության) գերձայնային են։

Նման մեքենաների թվում է SR-71-ի ամերիկյան մշակումը։ Որոշ հետազոտողներ հակված չեն դասակարգել այս ինքնաթիռը որպես հիպերձայնային, քանի որ դրա առավելագույն արագությունը կազմում է մոտ 3,7 հազար կմ/ժ: Նրա ամենաուշագրավ բնութագրերից է թռիչքի քաշը, որը գերազանցում է 77 տոննան։ Սարքի երկարությունը 23 մ-ից ավելի է, թեւերի բացվածքը՝ ավելի քան 13 մ։

Ամենաարագ ռազմական ինքնաթիռներից մեկը ռուսական ՄիԳ-25-ն է։ Սարքը կարող է զարգացնել ավելի քան 3,3 հազար կմ/ժ արագություն։ Ռուսական ինքնաթիռի թռիչքի առավելագույն քաշը 41 տոննա է։

Այսպիսով, սերիական լուծումների շուկայում, որն իր բնութագրերով մոտ է հիպերձայնային լուծումներին, Ռուսաստանի Դաշնությունը առաջատարների թվում է: Բայց ի՞նչ կարելի է ասել ռուսական զարգացումների մասին «դասական» հիպերձայնային ինքնաթիռների առումով։ Արդյո՞ք Ռուսաստանի Դաշնության ինժեներները կարող են ստեղծել այնպիսի լուծում, որը մրցունակ է Boeing-ի և Orbital Scence-ի մեքենաների հետ:

Ռուսական հիպերձայնային մեքենաներ

Այս պահին ռուսական հիպերձայնային ինքնաթիռը մշակման փուլում է։ Բայց նա բավականին ակտիվ է։ Խոսքը Յու-71 ինքնաթիռի մասին է։ Նրա առաջին փորձարկումները, դատելով ԶԼՄ-ների հաղորդագրություններից, իրականացվել են 2015 թվականի փետրվարին Օրենբուրգի մոտ։

Օդանավը նախատեսվում է օգտագործել ռազմական նպատակներով։ Այսպիսով, հիպերձայնային մեքենան, անհրաժեշտության դեպքում, կկարողանա հարվածային զենքեր հասցնել զգալի հեռավորությունների վրա, վերահսկել տարածքը, ինչպես նաև օգտագործել որպես հարձակողական ավիացիայի տարր: Որոշ հետազոտողներ կարծում են, որ 2020-2025 թթ. Ռազմավարական հրթիռային ուժերը կստանան մոտ 20 ինքնաթիռհամապատասխան տեսակ։

Լրատվամիջոցներում տեղեկություններ կան, որ քննարկվող ռուսական հիպերձայնային ինքնաթիռը տեղադրվելու է «Սարմատ» բալիստիկ հրթիռի վրա, որը նույնպես նախագծման փուլում է։ Որոշ վերլուծաբաններ կարծում են, որ մշակման փուլում գտնվող Յու-71 հիպերձայնային մեքենան ոչ այլ ինչ է, քան մարտագլխիկ, որը պետք է վերջնական թռիչքի հատվածում առանձնանա բալիստիկ հրթիռից, որպեսզի ինքնաթիռին բնորոշ բարձր մանևրելու շնորհիվ այն կարողանա հաղթահարել հրթիռը։ պաշտպանական համակարգեր.

Project Ajax

Հիպերձայնային ինքնաթիռների մշակման հետ կապված ամենաուշագրավ նախագծերից է Ajax-ը։ Եկեք այն ավելի մանրամասն ուսումնասիրենք։ Հիպերձայնային ինքնաթիռ «Այաքս» - խորհրդային ինժեներների հայեցակարգային զարգացում: Գիտական հանրության մեջ դրա մասին խոսակցությունները սկսվել են դեռևս 80-ականներին։ Առավել ուշագրավ բնութագրերից է ջերմային պաշտպանության համակարգի առկայությունը, որը նախատեսված է գործը գերտաքացումից պաշտպանելու համար։ Այսպիսով, Ajax ապարատի մշակողները լուծում են առաջարկել վերը նշված «հիպերձայնային» խնդիրներից մեկի համար։

Օդանավերի ջերմային պաշտպանության ավանդական սխեման ենթադրում է մարմնի վրա հատուկ նյութերի տեղադրում։ Ajax-ի մշակողները այլ հայեցակարգ են առաջարկել, ըստ որի՝ պետք է ոչ թե սարքը պաշտպանել արտաքին ջեռուցումից, այլ ջերմություն թողնել մեքենա՝ միաժամանակ ավելացնելով դրա էներգիայի ռեսուրսը։ Խորհրդային ապարատի հիմնական մրցակիցը ԱՄՆ-ում ստեղծված «Ավրորա» հիպերձայնային ինքնաթիռն էր։ Այնուամենայնիվ, պայմանավորված է նրանով, որ ԽՍՀՄ-ից դիզայներները զգալիորեն ընդլայնել են հնարավորություններըհայեցակարգը, նոր մշակմանը վստահվել է խնդիրների ամենալայն շրջանակը, մասնավորապես՝ հետազոտությունը։ Կարելի է ասել, որ Ajax-ը հիպերձայնային բազմաֆունկցիոնալ ինքնաթիռ է։

Եկեք ավելի սերտ նայենք ԽՍՀՄ ինժեներների առաջարկած տեխնոլոգիական նորամուծություններին:

Այսպիսով, Ajax-ի խորհրդային մշակողները առաջարկեցին օգտագործել օդանավի մարմնի շփման արդյունքում առաջացած ջերմությունը մթնոլորտի հետ՝ այն վերածելու օգտակար էներգիայի։ Տեխնիկապես դա կարող է իրականացվել ապարատի վրա լրացուցիչ պատյաններ տեղադրելով: Արդյունքում ձևավորվեց երկրորդ շենքի նման մի բան։ Նրա խոռոչը պետք է լցված լինի ինչ-որ կատալիզատորով, օրինակ՝ այրվող նյութի և ջրի խառնուրդով։ Այաքսում պինդ նյութից պատրաստված ջերմամեկուսիչ շերտը պետք է փոխարինվեր հեղուկով, որը, մի կողմից, պետք է պաշտպաներ շարժիչը, մյուս կողմից՝ կնպաստեր կատալիտիկ ռեակցիայի առաջացմանը, որը. միևնույն ժամանակ, այն կարող է ուղեկցվել էնդոթերմիկ ազդեցությամբ՝ մարմնի արտաքին մասերից ներսից ջերմության տեղաշարժով: Տեսականորեն, ապարատի արտաքին մասերի սառեցումը կարող է լինել ամեն ինչ: Ավելորդ ջերմությունը, իր հերթին, պետք է օգտագործվեր ինքնաթիռի շարժիչի արդյունավետությունը բարձրացնելու համար։ Միևնույն ժամանակ, այս տեխնոլոգիան հնարավորություն կտա ազատ ջրածնի տեսակներ առաջացնել վառելիքի ռեակցիայի շնորհիվ։

Այս պահին լայն հանրությանը հասանելի տեղեկատվություն չկա Ajax-ի զարգացման շարունակության մասին, սակայն հետազոտողները շատ խոստումնալից են համարում խորհրդային հայեցակարգերը գործնականում կիրառելը:

Չինական հիպերձայնային մեքենաներ

ՄրցակիցՌուսաստանը և ԱՄՆ-ը հիպերձայնային լուծումների շուկայում Չինաստանն է։ Չինաստանից ինժեներների ամենահայտնի մշակումներից է WU-14 ինքնաթիռը: Դա բալիստիկ հրթիռի վրա տեղադրված հիպերձայնային սլանիչ է։

ICBM-ն ինքնաթիռ է արձակում տիեզերք, որտեղից մեքենան կտրուկ սուզվում է ներքև՝ զարգացնելով հիպերձայնային արագություն։ Չինական ապարատը կարող է տեղադրվել 2000-ից 12000 կմ հեռահարությամբ տարբեր ICBM-ների վրա: Պարզվել է, որ փորձարկումների ընթացքում WU-14-ը կարողացել է զարգացնել 12 հազար կմ/ժ-ից ավելի արագություն՝ այդպիսով վերածվելով ամենաարագ հիպերձայնային ինքնաթիռի, ըստ որոշ վերլուծաբանների։

Միևնույն ժամանակ, շատ հետազոտողներ կարծում են, որ չինական զարգացումը լիովին լեգիտիմ չէ վերագրել ինքնաթիռների դասին: Այսպիսով, տարածված է այն տարբերակը, ըստ որի սարքը պետք է դասակարգվի հենց մարտագլխիկի շարքին։ Եվ շատ արդյունավետ: Նշված արագությամբ ցած թռչելիս նույնիսկ ամենաարդիական հակահրթիռային պաշտպանության համակարգերը չեն կարողանա երաշխավորել համապատասխան թիրախի խոցումը։

Կարելի է նշել, որ Ռուսաստանը և Միացյալ Նահանգները մշակում են նաև ռազմական նպատակներով օգտագործվող հիպերձայնային մեքենաներ։ Միևնույն ժամանակ, ռուսական հայեցակարգը, ըստ որի ենթադրվում է ստեղծել համապատասխան տիպի մեքենաներ, էապես տարբերվում է, ինչի մասին վկայում են որոշ լրատվամիջոցների տվյալները, ամերիկացիների և չինացիների կիրառած տեխնոլոգիական սկզբունքներից։ Այսպիսով, Ռուսաստանի Դաշնությունից մշակողները կենտրոնացնում են իրենց ուժերը ինքնաթիռների ստեղծման ոլորտումտրանսպորտային միջոցներ, որոնք հագեցած են ռամջեթ շարժիչով, որը կարող է գետնից արձակվել: Ռուսաստանը այս ուղղությամբ համագործակցություն է ծրագրում Հնդկաստանի հետ։ Հիպերձայնային սարքերը, որոնք ստեղծվել են ռուսական հայեցակարգի համաձայն, որոշ վերլուծաբանների կարծիքով, բնութագրվում են ավելի ցածր գնով և ավելի լայն շրջանակով։

Միևնույն ժամանակ, ռուսական հիպերձայնային ինքնաթիռը, որի մասին վերևում նշեցինք (Յու-71), առաջարկում է, ըստ որոշ վերլուծաբանների, նույն տեղակայումը ICBM-ների վրա: Եթե պարզվի, որ այս թեզը համապատասխանում է իրականությանը, ապա կարելի է ասել, որ Ռուսաստանի Դաշնությունից ժամանած ինժեներները միաժամանակ աշխատում են երկու հայտնի կոնցեպտուալ ոլորտներում՝ հիպերձայնային ինքնաթիռների կառուցման գործում։

CV

Այսպիսով, հավանաբար աշխարհի ամենաարագ հիպերձայնային ինքնաթիռը, եթե խոսենք ինքնաթիռների մասին, անկախ դրանց դասակարգումից, սա դեռ չինական WU-14-ն է։ Չնայած դուք պետք է հասկանաք, որ նրա մասին իրական տեղեկությունները, ներառյալ թեստերի հետ կապված, կարող են դասակարգվել: Սա համահունչ է չինացի մշակողների սկզբունքներին, որոնք հաճախ ձգտում են ամեն գնով գաղտնի պահել իրենց ռազմական տեխնոլոգիաները: Ամենաարագ հիպերձայնային ինքնաթիռի արագությունը ավելի քան 12000 կմ/ժ է։ Այն «հասնում է» X-43A-ի ամերիկյան մշակմանը. շատ փորձագետներ այն համարում են ամենաարագը: Տեսականորեն X-43A հիպերձայնային ինքնաթիռը, ինչպես նաև չինական WU-14-ը կարող են հասնել Orbical Science-ի մշակմանը, որը նախատեսված է ավելի քան 12 հազար կմ/ժ արագության համար::

Ռուսական Յու-71 ինքնաթիռի բնութագրերը դեռ հայտնի չեն լայն հասարակությանը։ Հնարավոր է, որ դրանք մոտ լինեն պարամետրերինՉինական ինքնաթիռ. Ռուս ինժեներները նաև հիպերձայնային ինքնաթիռ են մշակում, որը կարող է օդ բարձրանալ ոչ թե ICBM-ների հիման վրա, այլ ինքնուրույն։

Ռուսաստանի, Չինաստանի և ԱՄՆ-ի հետազոտողների ընթացիկ նախագծերը ինչ-որ կերպ կապված են ռազմական ոլորտի հետ։ Հիպերձայնային ինքնաթիռները, անկախ դրանց հնարավոր դասակարգումից, համարվում են հիմնականում որպես զենք կրողներ, ամենայն հավանականությամբ՝ միջուկային։ Այնուամենայնիվ, աշխարհի տարբեր երկրների հետազոտողների աշխատություններում կան թեզեր այն մասին, որ «հիպերձայնը», ինչպես միջուկային տեխնոլոգիան, կարող է խաղաղ լինել։

Խոսքը մատչելի և հուսալի լուծումների ի հայտ գալու մասին է, որոնք թույլ են տալիս կազմակերպել համապատասխան տեսակի մեքենաների զանգվածային արտադրություն։ Նման սարքերի օգտագործումը հնարավոր է տնտեսության զարգացման ճյուղերի ամենալայն շրջանակում։ Հիպերձայնային ինքնաթիռների ամենամեծ պահանջարկը հավանաբար կգտնվի տիեզերական և հետազոտական արդյունաբերության մեջ:

Համապատասխան մեքենաների արտադրության տեխնոլոգիաների ծախսերն ավելի էժանանում են, տրանսպորտային ձեռնարկությունները կարող են սկսել հետաքրքրություն ցուցաբերել ներդրումներ կատարել նման նախագծերում: Արդյունաբերական կորպորացիաները, տարբեր ծառայություններ մատուցողները կարող են սկսել դիտարկել «հիպերձայնը» որպես բիզնեսի մրցունակությունը բարձրացնելու գործիք միջազգային հաղորդակցությունների կազմակերպման առումով։