Dernièrement, tous les jours, vous tombez sur des messages sur l'hyperson: "Les ogives des missiles manoeuvrent, volent en hyperson et à portée intercontinentale…" "Un statoréacteur hypersonique est testé en Russie !" Et ainsi de suite.
Une image fantastique se dresse immédiatement devant les yeux d'un homme ordinaire dans la rue - des avions hypersoniques décollent et frappent avec leurs missiles, encore une fois sur des cibles hypersoniques et intercontinentales … Les avions eux-mêmes et leurs missiles scramjet sont invisibles et non interceptés.
Est-ce ainsi ? Voyons
L'article est revenu "Hypersonique, flux direct, mouches" en "Technologie - Jeunesse" de 1991.
L'article dit: "Le moteur scramjet, ou, comme on dit," hypersonique à flux direct ", permettra de voler de Moscou à New York en 2-3 heures, de quitter l'engin ailé de l'atmosphère vers l'espace. Un avion aérospatial n'aura pas besoin d'un avion d'appoint, comme pour Zenger, ou d'un lanceur, comme pour les navettes et Bourane, - la livraison de fret en orbite coûtera presque dix fois moins cher. » L'article a été rédigé par Yuri SHIKHMAN et Vyacheslav SEMENOV, chercheurs au CIAM.
Bien sûr, je les connaissais bien tous les deux, car j'ai participé avec eux à de nombreux travaux sur le thème de l'institut. Y compris au sujet de scramjet. Bien que ma part du travail n'appartienne pas aux principaux et principaux, elle était néanmoins nécessaire et importante. J'ai participé à ce travail en l'an 84, en tant que jeune spécialiste et chercheur junior. A cette époque, Ruvim Isaevich Kurziner était encore le leader de tous les travaux sur le thème "Froid" au CIAM.
Le moteur scramjet expérimenté sur le thème du "Froid", ou produit 057, dans le cadre d'un laboratoire volant hypersonique (HLL), était un objet de recherche dont la tâche principale était de démontrer la possibilité de combustion d'un mélange air-carburant à une vitesse supersonique de sortie d'un fluide de travail dans le circuit de la chambre de combustion. Il n'a pas été possible de simuler tous les modes de combustion au sol, il a donc été décidé d'étudier un tel problème dans des conditions de vol réelles.
Un missile anti-aérien 5В28 du complexe С-200В (SA-5) a été utilisé comme porteur, accélérateur et modes de vol de simulation pour l'étude. Au lieu de la partie principale de laquelle le GLL a été amarré avec un moteur scramjet avec un réservoir de carburant et des systèmes de contrôle et de maintenance.
Le premier vol du GLL avec un scramjet a été effectué le 28 novembre 1991. Lors du premier test en vol du moteur scramjet, le nombre maximum de M était de 5, 8, le moteur a fonctionné pendant 28 s au total, pendant le vol il s'est allumé automatiquement deux fois. Ainsi, pour la première fois au monde dans des conditions d'essais en vol, les performances d'un statoréacteur hypersonique (magazine "Moteur" n°6 de 2006).
Au cours de 1991-98, environ 8 lancements ont été effectués (y compris les lancers). Outre des spécialistes russes, les Français ont participé aux études du moteur expérimental scramjet - en 1992 et 1995 sous contrat avec l'ONERA, et en 1997 et 1998 - les Américains, sous contrat avec les Etats-Unis Agence spatiale nationale (NASA).
Ainsi, plus de 20 ans se sont écoulés. Ce que nous avons?
Existe-t-il des avions hypersoniques, c'est-à-dire volant à hypervitesse (M> 5) ? Il y a
D'abord, il y avait les orbiteurs Bourane et la navette.
En revenant de l'orbite "Bourane", par exemple, prévoit environ une demi-heure en hyperson à une distance d'environ 8000 km à partir d'une altitude de 100 km et jusqu'à 20.
Caractéristiques tactiques et techniques de OK "Bourane" en descente à des vitesses hypersoniques:
• Poids de lancement - 105 tonnes
• Distance à la piste d'atterrissage - 8270 km
• Vitesse sur la trajectoire de descente - 7, 592 … 0, 520 km / s (27,330-1,872 km / h) environ. 27-1, 8Max
• Gamme d'altitude de descente - 100 … 20 km
Réalisons une « expérience de pensée ». Est-il possible de retourner tout ce profil d'atterrissage du « vaisseau spatial orbital hypersonique » « Bourane » ?
Pouvez!
Seulement pour cela, nous avons besoin d'une fusée porteuse "Energia".
« Et si sur le GPRD ? » - demandera le lecteur. Pouvez. Mais pour cela il faudra d'abord "pousser" tout le système avec quelque chose de similaire au PRD afin de s'assurer que la GPJE atteint le mode. accélérer la "poudre". Et puis amenez-le sur une orbite circulaire, "alimentant" les moteurs avec de l'oxygène stocké ou sur un moteur de fusée propre. En conséquence, les "économies" sur l'oxydant, lors de l'utilisation de l'oxygène atmosphérique sur le moteur scramjet, seront bien, d'environ 20%. Mais alors il y a tant de difficultés qu'à Dieu ne plaise !
Les ingénieurs ont-ils conçu ce genre de "systèmes économiques" utilisant l'air extérieur ? Oui, autant que nécessaire ! Les mêmes "Zenger" et "Hotol".
Et … disons-le modestement - les premières versions du désormais célèbre Topol ICBM. Oui en effet! Tout ce système s'appelait "Gnome"
"Gnome" est un missile balistique intercontinental à trois étages équipé d'un moteur de propulsion à propergol solide statoréacteur de premier étage, de moteurs à propergol solide de deuxième et troisième étages et d'un accélérateur. La conception a été réalisée dès le début des années 60 au Bureau d'études en génie mécanique (Kolomna) sous la direction de Boris Shavyrin.
Portée de tir maximale, km 11000
Poids de lancement, t 29
Poids de la charge utile, kg 470
Longueur du missile, m 16, 14
Nombre d'étapes 3
Plus tard, le concepteur du MIT A. D. Nadiradze, s'appuyant sur son expérience de création d'un OTR mobile "Temp", a proposé un projet ICBM sur les moteurs conventionnels à combustible solide. Il était soutenu par la direction du ministère de l'Industrie de la Défense, et en conséquence nous avons reçu un intercontinental terrestre mobile de 45 tonnes "Temp-2S". Plus loin, sa modernisation et son amélioration - "Pionniers" (RSD) et "Topol" (MBR)… Beaucoup y voient sa sournoiserie (45 tonnes au lieu des 29 promises). Néanmoins, la même chose aurait pu arriver avec le "Gnome". Les calculs sont une chose, la mise en œuvre pratique en est une autre !
Missile de croisière intercontinental supersonique "Tempest" ("produit 351"), qui est le plus proche des paramètres requis d'un avion avec un moteur scramjet.
Longueur, m - 20, 396
Envergure, m - 7, 746
Hauteur, m - 6, 642
Surface de l'aile, m2 - 44,6
Poids de lancement, kg - 98.280
Masse de l'étage de soutien initial, kg - 33,522
Poids de l'ogive, kg - 3403
Vitesse de croisière, km/h - 3300
Altitude de vol, km - 18 - 25, 5
Portée, km - 7830
D'un point de vue purement théorique, ce système, utilisant des matériaux modernes, des carburants, des "accélérateurs" à propergol solide, peut être accéléré, probablement jusqu'à Mach 5. Mais c'est la question: aura-t-il une super supériorité sur les ICBM existants ?
Le temps pour atteindre la cible à la portée maximale sera d'environ 1,5 heure (ICBM - 30 minutes).
Il y aura certains avantages - par exemple, un délai de détection.
Les ICBM sont détectés assez rapidement, d'une part, la torche initiale, et d'autre part, la haute altitude ascendante de la trajectoire balistique (jusqu'à 1600 km).
Bien que nos derniers "Topol-M" et "Yarsy" et d'autres de la même famille, disent-ils, puissent voler sur d'autres, par exemple, des routes circulaires quasi-stylées (100-200 km), c'est pourquoi leur rapport poids/puissance le rapport et la masse sont significativement différents des « Minutemans » maigres optimisés pour les trajectoires balistiques.
A ce propos, je rappelle l'enthousiasme caustique d'un ingénieur fusée de la NASA (ou du Pentagone) - "de, les Russes ne savent pas faire de fusées, ils en ont même des modernes plus lourdes et plus grosses que les nôtres, développées dans les années 70. " Les exclamations, cependant, se sont rapidement tues. Apparemment, des camarades plus qualifiés lui ont expliqué ce qui se passait…
Donc, la question principale avec les avions lance-missiles hypersoniques est la suivante: sont-ils nécessaires ou allons-nous nous abstenir pour le moment ?
Comme nous l'avons vu, les fusées et les vaisseaux orbitaux ont longtemps été mis en œuvre, mais pas sur un moteur scramjet.
Et pour les avions…
Pendant plus de 20 ans, les militaires ont gardé le M <3,5 (SR-71, Sotka, MiG-31). Une nouvelle augmentation de la vitesse n'implique pas d'avantages supplémentaires, tout de même, les missiles anti-aériens sur moteurs à combustible solide l'obtiendront s'ils interceptent des têtes d'ICBM et des satellites sur le 1er espace.
A propos des paquebots civils…
Il me semble que des avions de ligne aussi rapides étaient nécessaires avant l'ère d'Internet. Pourquoi demandes-tu? Et parce que désormais hommes d'affaires et hommes d'affaires et fonctionnaires de tous bords n'ont plus besoin de se précipiter à travers les continents: ils ne fonctionneront toujours pas plus vite que les signatures électroniques et les visioconférences.
Et si, néanmoins, quelqu'un est impatient - de voir un nouveau-né ou de lancer un plan pour sa naissance - il devra modérer son agilité. Et lentement "vomir", comme disent mes amis, les égoïstes narcissiques de la marque BMW, avec un cheval du soir en forme de "pastèque" ou de "Boeing" de ligne principale ou intercontinentale avec une vitesse moyenne de 900 km/h, du thé, nous sommes en retard pour le monde d'après…
Mais les moteurs hypersoniques - les moteurs scramjet, dont la principale caractéristique est la sortie supersonique du fluide de travail à travers la chambre de combustion, n'ont pas encore été créés.
Peut-être que quelqu'un réussira. De plus, des développeurs qui n'étaient pas prévenus que c'était impossible, et ils, sans le savoir, ont pris et mis en œuvre un projet fantastique. L'histoire des sciences et des techniques connaît aussi de tels exemples…
* Dans la construction des moteurs, on distingue deux types de fonctionnement instable des moteurs à réaction - "le pompage" et le "démangeaison" à l'entrée. "Démangeaisons" - la pulsation d'air à haute fréquence dans le domaine des modes de fonctionnement supercritiques du diffuseur d'admission du moteur est perçue comme un son de démangeaison caractéristique. En revanche, « surge » est une vibration à basse fréquence. Les démangeaisons sont causées par des perturbations de l'écoulement dans le conduit derrière la gorge du diffuseur.
