Astăzi, hipersunetul prezintă 2 probleme. Primul este de a crea motorul în sine, care ar furniza energia necesară aparatului, iar al doilea este protecția termică. Când orice dispozitiv zboară în straturile dense ale atmosferei pământului cu o viteză hipersonică, pielea acestuia este încălzită la temperaturi foarte ridicate din cauza frecării. Din acest motiv, centrala electrică, care ar trebui să creeze impulsul de conducere necesar aeronavei, are nevoie de o protecție termică destul de serioasă. Astăzi, această problemă este planificată să fie rezolvată în felul următor. Pe corpul unei aeronave hipersonice, în acele locuri în care corpul preia presiunea frontală a fluxului de aer, este planificată instalarea unei protecții termice pasive speciale, un fel de acoperire termoizolantă, similară cu cea utilizată pe Buranul domestic. sau pe predecesorul său, naveta americană. O astfel de protecție protejează simultan carcasa aeronavei și, în același timp, respinge căldura din ea.
În URSS, la sfârșitul anilor 80 ai secolului trecut, a fost propus conceptul unui avion hipersonic fundamental diferit. Autorul acestui concept a fost Vladimir Lvovich Freishtadt, care în acei ani a lucrat la Institutul de Cercetare a Sistemelor Hipersonice din Sankt Petersburg, care făcea parte din holdingul Leninets. Vladimir Freishtadt a propus să nu protejeze un vehicul hipersonic care se mișcă cu viteză mare de căldură, ci mai degrabă să lase căldura să intre pentru a crește resursa de energie a vehiculului. Conform conceptului propus, aeronava hipersonică Ajax (HVA) era un sistem aerotermodinamic deschis, neizolat, în care, pe parcursul întregului zbor atmosferic, o parte din energia cinetică a fluxului de aer hipersonic din jurul HAV ar fi asimilată de subsistemele sale de la bord. , fiind transformat în energie electrică și chimică și crescând resursele totale ale vehiculului . Un astfel de proiect a rezolvat problema globală a răcirii unei aeronave hipersonice, precum și multe alte probleme. Conceptul propunerii din proiectul Ajax a fost revoluționar, avea un coeficient de noutate mare, și deci un risc tehnic mare.
Punctul culminant al proiectului sovietic Ajax, care a fost creat inițial ca răspuns la planurile SUA de a crea o aeronavă hipersonică de recunoaștere Aurora, iar ulterior transformat într-o aeronavă hipersonică cu rază lungă de acțiune sau prima etapă pentru lansarea unei sarcini utile mari pe orbită, a fost aceea că a implementat o abordare complet diferită, în care totul era invers. Căldura nu a fost respinsă de aparatul sovietic, s-a planificat folosirea ei prin lansarea ei în interiorul centralei electrice. Acele părți ale aeronavei care trebuiau răcite și care s-au supraîncălzit la viteze mari trebuiau să fie înconjurate de un alt obuz. A rezultat un fel de carcasă dublă, a cărei cavitate trebuia să fie umplută cu un catalizator (s-au discutat diferite tehnologii), sa planificat trecerea unui amestec de kerosen și apă prin ea. În loc de un strat solid termoizolant pe Ajax, s-a planificat să se folosească o manta lichidă care să protejeze centrala electrică, în timp ce combustibilul acționa ca un răcitor.
Dar acesta nu a fost cel mai nou și cel mai important. Potrivit dezvoltatorilor, cel mai important lucru a fost că sub influența temperaturii ridicate - mai mult de 1000 de grade Celsius - și a prezenței unui catalizator ar avea loc o reacție catalitică endotermă. Adică, căldura ar fi îndepărtată din carcasa exterioară a aeronavei, răcind pielea la acele temperaturi cu care știința modernă este acum capabilă să le facă față.
Totodată, s-a propus utilizarea căldurii pentru funcționarea centralei electrice. Excesul de căldură, care s-a format pe catalizatorul din apa cu kerosen, rupe radicalii (lanțuri lungi de hidrocarburi ale kerosenului). Ca urmare a acestui fapt, metanul și hidrogenul ar fi trebuit să se formeze chiar la bordul aeronavei hipersonice. Chestia este că se poate proiecta și construi o cameră de ardere supersonică numai pe combustibilul care va conține hidrogen. Mai mult, poate fi un amestec de hidrogen cu kerosen, metan sau altceva, dar hidrogenul trebuie să fie prezent. Fără hidrogen, este pur și simplu imposibil să construiești camere de ardere pentru o centrală hipersonică. Astfel, sarcina de a elimina excesul de căldură la Ajax a fost rezolvată în așa fel încât a făcut posibilă generarea atât de necesar de hidrogen direct la bordul aeronavei, acesta a fost principalul cereal și baza întregului concept.
S-a planificat utilizarea unui motor magneto-plasmă-chimic ca motor principal, care includea un accelerator MHD și un generator magnetogazdinamic. Datorită decelerării fluxului hipersonic de către câmpul magnetic, s-au creat condiții optime pentru arderea combustibilului în camera de ardere supersonică. În plus, urma să fie generată energie electrică cu o capacitate de până la 100 MW. Dacă ar fi necesară creșterea vitezei de zbor, acceleratorul MHD ar putea accelera și mai mult produsele de combustie, ceea ce ar permite dispozitivului să dezvolte o viteză de Mach 25 și, de asemenea, să îi ofere acces la orbita apropiată a Pământului.
Se presupunea că GLA ar putea acoperi o distanță de până la 20 de mii de km, fără realimentare la viteze de peste 10 mii de km / h și, de asemenea, să urce la o înălțime de 30-60 km. În același timp, având la bord o putere electrică suficient de puternică, el putea rezolva probleme la scară cu adevărat planetară. De exemplu, pentru a asigura livrarea de bunuri și oameni în orice punct de pe Pământ, petrecând nu mai mult de 2 ore pe aceasta. Ar putea fi folosit pentru a efectua supravegherea ecologică și meteorologică a suprafeței Pământului. De asemenea, ar putea fi folosit pentru a ajuta navele spațiale pe orbite apropiate de Pământ sau navele aflate în dificultate în oceane.
Având în vedere toate acestea, este de remarcat faptul că inginerul Vladimir Freishtadt a fost acuzat multă vreme că a lucrat la crearea unei mașini cu mișcare perpetuă și că nu a avut o abordare științifică a muncii. Este ridicol să vorbim despre asta acum, dar în acei ani se spunea cu adevărat că Freistadt a încălcat legile fizice de bază. Drept urmare, doar comisia, care a fost condusă de vicepreședintele Academiei de Științe Velikhov și care a fost înființată în 1987, a putut ajunge la un verdict - conceptul Ajax nu este o mașină de mișcare perpetuă și nu încalcă fizicul. legi. În același timp, trebuie să recunoaștem că astfel de ciocniri au apărut destul de des în povestirimai ales când se creează tehnologii complet noi. În același timp, mulți cred acum că exact așa ar trebui făcut un motor hipersonic. Astfel, o idee frumoasă și-a dovedit capacitatea de a exista.
Testele aeronavei hipersonice americane X43A
Merită să recunoaștem că cercetarea în domeniul zborurilor hipersonice în cadrul conceptului Ajax a fost fundamentală în NIPS. În special, a fost propus principiul de funcționare și componentele principale au fost create pentru un reactor chimic de recuperare a căldurii cu catalizator, care a fost plasat sub pielea structurii corpului aeronavei. În plus, a fost rezolvată problema interacțiunii energiei active a HLA cu fluxul de aer din jurul acestuia. În același timp, calculele au arătat că, la toate vitezele și modurile de zbor, temperatura elementelor corpului aeronavei Ajax nu ar depăși 800-850 de grade Celsius. Și în timpul testelor care au fost efectuate la TsAGI, s-a constatat că hidrocarburile dezvoltate arde mai repede decât doar hidrogenul.
Drept urmare, întâmplător, în acest moment, Ajax repetă soarta lui Tu-144 sau Buran. În același timp, Ajax nu a fost niciodată întruchipat în metal, iar motivul pentru toate este lipsa de finanțare. În același timp, Statele Unite lucrează activ la crearea aeronavelor hipersonice, ceea ce înseamnă că Rusia se poate găsi în rolul de a recupera din urmă, cheltuind miliarde de dolari pentru dezvoltarea sau copierea produselor străine.
Surse de informații:
-http://expert.ru/northwest/2001/20/20no-texno_53015
-http://www.testpilot.ru/russia/leninets/ajax/ajax.htm
-http://epizodsspace.no-ip.org/bibl/tm/1994/12/ayaks.html
-http://hard-games.ru/217