Akhir-akhir ini, setiap hari, Anda menemukan pesan di hypersound: "hulu ledak dari manuver rudal, terbang di hypersound dan pada jarak antarbenua …" "Sebuah mesin ramjet hipersonik sedang diuji di Rusia!" Dan seterusnya dan seterusnya.
Sebuah gambar fantastis segera muncul di depan mata orang biasa di jalan - pesawat hipersonik lepas landas dan menghantam dengan rudal mereka, lagi pada hipersonik, target antarbenua … Baik pesawat itu sendiri dan rudal scramjet mereka tidak terlihat dan tidak dicegat.
Apakah begitu? Ayo lihat
Artikel itu muncul lagi "Hipersonik, aliran langsung, lalat" dalam "Teknologi - Pemuda" dari tahun 1991.
Artikel tersebut mengatakan: "Mesin scramjet, atau, seperti yang mereka katakan," aliran langsung hipersonik ", akan memungkinkan untuk terbang dari Moskow ke New York dalam 2-3 jam, meninggalkan mesin bersayap dari atmosfer ke luar angkasa. Pesawat luar angkasa tidak akan membutuhkan pesawat pendorong, seperti untuk Zenger, atau kendaraan peluncuran, seperti untuk angkutan dan Buran, - pengiriman kargo ke orbit akan menelan biaya hampir sepuluh kali lebih murah. " Artikel ini ditulis oleh Yuri SHIKHMAN dan Vyacheslav SEMENOV, peneliti di CIAM.
Tentu saja, saya mengenal keduanya dengan baik, karena saya berpartisipasi dengan mereka dalam banyak karya tentang institut. Termasuk tentang masalah scramjet. Meskipun bagian pekerjaan saya bukan milik yang utama dan utama, itu tetap perlu dan penting. Saya terlibat dalam pekerjaan ini pada tahun 84, sebagai spesialis muda dan peneliti junior. Saat itu, Ruvim Isaevich Kurziner masih menjadi pemimpin dalam semua pekerjaan bertema "Dingin" di CIAM.
Mesin scramjet berpengalaman pada subjek "Dingin", atau produk 057, sebagai bagian dari laboratorium terbang hipersonik (HLL), adalah objek penelitian, yang tugas utamanya adalah menunjukkan kemungkinan pembakaran campuran bahan bakar-udara di kecepatan supersonik dari aliran fluida kerja di sirkuit ruang bakar. Tidak mungkin untuk mensimulasikan semua mode pembakaran di darat, jadi diputuskan untuk menyelidiki masalah seperti itu dalam kondisi penerbangan yang sebenarnya.
Rudal anti-pesawat 5В28 dari kompleks -200В (SA-5) digunakan sebagai kapal induk, akselerator, dan simulasi mode penerbangan untuk penelitian ini. Alih-alih bagian kepala yang GLL itu merapat dengan mesin scramjet dengan tangki bahan bakar dan sistem kontrol dan pemeliharaan.
Penerbangan pertama GLL dengan scramjet dilakukan pada 28 November 1991. Dalam uji terbang pertama mesin scramjet, jumlah maksimum M adalah 5, 8, mesin bekerja total 28 detik, selama penerbangan itu menyala secara otomatis dua kali. Jadi, untuk pertama kalinya di dunia dalam kondisi uji terbang, kinerja mesin ramjet hipersonik (majalah "Mesin" No. 6 tahun 2006).
Selama 1991-98, sekitar 8 peluncuran dilakukan (termasuk yang dilempar). Selain spesialis Rusia, Prancis mengambil bagian dalam studi mesin scramjet eksperimental - pada tahun 1992 dan 1995 di bawah kontrak dengan Pusat Sains Nasional Prancis (ONERA), dan pada tahun 1997 dan 1998 - Amerika, di bawah kontrak dengan AS Badan Antariksa Nasional (NASA).
Jadi, lebih dari 20 tahun telah berlalu. Apa yang kita miliki?
Apakah ada pesawat hipersonik, yaitu terbang dengan kecepatan tinggi (M> 5)? Ada
Pertama, ada pengorbit Buran dan pesawat ulang-alik.
Kembali dari orbit "Buran", misalnya, merencanakan sekitar setengah jam dalam hypersound pada jarak sekitar 8000 km dari ketinggian 100 km dan hingga 20.
Karakteristik taktis dan teknis OK "Buran" dalam mode keturunan dengan kecepatan hipersonik:
• Berat peluncuran - 105 ton
• Jarak ke landasan pacu - 8270 km
• Kecepatan pada lintasan turun - 7, 592 … 0, 520 km / s (27,330-1,872 km / jam) kira-kira. 27-1, 8Maks
• Rentang ketinggian turun - 100 … 20 km
Mari kita melakukan "eksperimen pikiran". Apakah mungkin untuk membalikkan seluruh profil pendaratan "pesawat luar angkasa orbital hipersonik" "Buran" ini?
Bisa!
Hanya untuk ini kita membutuhkan roket pembawa "Energi".
"Dan jika di GPRD?" - pembaca akan bertanya. Bisa. Tetapi untuk ini pertama-tama perlu "mendorong" seluruh sistem dengan sesuatu yang mirip dengan PRD untuk memastikan bahwa GPJE mencapai mode. mempercepat "bubuk". Dan kemudian membawanya ke orbit melingkar, "memberi makan" mesin dengan oksigen yang tersimpan atau pada mesin roket yang bersih. Akibatnya, "penghematan" pada oksidator, saat menggunakan oksigen atmosfer pada mesin scramjet, akan baik-baik saja, sekitar 20%. Tapi kemudian ada begitu banyak kesulitan yang dilarang Tuhan!
Apakah para insinyur memahami "sistem ekonomis" semacam ini dengan menggunakan udara tempel? Ya, sebanyak yang diperlukan! "Zenger" dan "Hotol" yang sama.
Dan … mari kita sederhanakan - versi awal dari ICBM Topol yang sekarang terkenal di dunia. Ya memang! Seluruh sistem ini disebut "Gnome"
"Gnome" adalah rudal balistik antarbenua tiga tahap yang dilengkapi dengan mesin propulsi padat ramjet tahap pertama, mesin propelan padat tahap kedua dan ketiga, dan akselerator. Perancangan dilakukan sejak awal tahun 60-an di Biro Desain Teknik Mesin (Kolomna) di bawah pimpinan Boris Shavyrin.
Jarak tembak maksimum, km 11000
Berat peluncuran, t 29
Berat muatan, kg 470
Panjang rudal, m 16, 14
Jumlah langkah 3
Kemudian, perancang MIT A. D. Nadiradze, mengandalkan pengalamannya menciptakan "Temp" OTR seluler, mengusulkan proyek ICBM pada mesin berbahan bakar padat konvensional. Dia didukung oleh pimpinan Kementerian Industri Pertahanan, dan sebagai hasilnya kami menerima "Temp-2S" antarbenua seberat 45 ton. Selanjutnya, modernisasi dan peningkatannya - "Perintis" (RSD) dan "Topol" (MBR) … Banyak yang melihat ini sebagai bahayanya (45 ton, bukan 29 yang dijanjikan). Namun demikian, hal yang sama bisa terjadi dengan "Gnome". Perhitungan adalah satu hal - implementasi praktis adalah hal lain!
Rudal jelajah antarbenua supersonik "Tempest" ("produk 351"), yang paling dekat dengan parameter yang diperlukan dari pesawat terbang dengan mesin scramjet.
Panjang, m - 20, 396
Lebar sayap, m - 7, 746
Tinggi, m - 6, 642
Luas sayap, m2 - 44.6
Berat peluncuran, kg - 98,280
Massa tahap penopang awal, kg - 33,522
Berat hulu ledak, kg - 3403
Kecepatan jelajah, km / jam - 3300
Ketinggian penerbangan, km - 18 - 25, 5
Rentang, km - 7830
Murni secara teoritis, sistem ini, menggunakan bahan modern, bahan bakar, "akselerator" propelan padat, dapat dipercepat, mungkin hingga Mach 5. Tapi ini pertanyaannya: apakah akan memiliki keunggulan super dibandingkan ICBM yang ada?
Waktu untuk mencapai target pada jarak maksimum akan sekitar 1,5 jam (ICBM - 30 menit).
Akan ada beberapa manfaat - misalnya, jeda deteksi.
ICBM terdeteksi cukup cepat, pertama, obor awal, dan kedua, ketinggian lintasan balistik (hingga 1600 km).
Meskipun "Topol-M" dan "Yarsy" terakhir kami dan lainnya dari keluarga yang sama, kata mereka, dapat terbang di jalur lain, misalnya, rute melingkar bergaya kuasi (100-200 km), itulah sebabnya kekuatan-ke-berat mereka rasio dan massa secara signifikan berbeda dari kurus "Minutemans" dioptimalkan untuk lintasan balistik.
Dalam hal ini, saya ingat antusiasme pedas seorang insinyur roket NASA (atau Pentagon) - "de, Rusia tidak tahu cara membuat roket, mereka bahkan memiliki roket modern yang lebih berat dan lebih besar dari kita, yang dikembangkan pada tahun 70-an. " Namun, seruan itu dengan cepat mereda. Rupanya, kawan yang lebih berkualitas menjelaskan kepadanya apa yang terjadi …
Jadi, pertanyaan utama dengan pesawat rudal hipersonik adalah - apakah mereka diperlukan, atau akankah kita menahan diri untuk saat ini?
Seperti yang telah kita lihat, roket dan kapal orbital telah lama diterapkan, meskipun tidak pada mesin scramjet.
Dan tentang pesawat …
Selama lebih dari 20 tahun, militer telah mempertahankan M <3,5 (SR-71, Sotka, MiG-31). Peningkatan kecepatan lebih lanjut tidak menyiratkan keuntungan tambahan, semua rudal anti-pesawat yang sama pada mesin berbahan bakar padat akan mendapatkannya jika mereka mencegat kepala dan satelit ICBM di ruang pertama.
Tentang kapal sipil…
Bagi saya, pesawat secepat itu dibutuhkan sebelum era Internet. Mengapa kamu bertanya? Dan karena sekarang pengusaha dan pengusaha dan pejabat dari semua lapisan tidak perlu terburu-buru melintasi benua: mereka masih tidak akan bekerja lebih cepat daripada tanda tangan elektronik dan konferensi video.
Dan jika, bagaimanapun, seseorang tidak sabar - untuk melihat seorang putra yang baru lahir atau untuk meluncurkan rencana kelahirannya - mereka harus memoderasi kelincahan mereka. Dan perlahan "muntah", seperti yang dikatakan teman-teman saya, egois narsis merek BMW, dengan kuda malam dalam bentuk "semangka" atau "Boeing" jalur utama atau antarbenua dengan kecepatan rata-rata 900 km / jam, teh, kita terlambat untuk dunia berikutnya …
Tetapi mesin hipersonik - mesin scramjet, fitur pembeda utamanya adalah aliran supersonik fluida kerja melalui ruang bakar, belum dibuat.
Mungkin seseorang akan berhasil. Selain itu, dari pengembang yang tidak diperingatkan bahwa itu tidak mungkin, dan mereka, tanpa menyadarinya, mengambil dan mengimplementasikan proyek yang fantastis. Sejarah sains dan teknologi juga tahu contoh seperti itu …
* Dalam pembuatan mesin, dua jenis operasi mesin jet yang tidak stabil dibedakan - "bergejolak" dan "gatal" di saluran masuk. "Gatal" - denyut udara frekuensi tinggi di area mode operasi superkritis dari diffuser saluran masuk mesin, dianggap sebagai suara gatal yang khas. Sebaliknya, "lonjakan" adalah getaran frekuensi yang lebih rendah. Gatal disebabkan oleh gangguan aliran di saluran di belakang tenggorokan diffuser.
