Автор: Храмов Максим Тема: Когда
полетит гиперзвуковой самолет?
План
1.
Введение.
2.
Основные проблемы создания ГЛА.
2.1
Двигатель.
2.2
Аэродинамический нагрев.
3.
История разработки ГЛА
3.1.
Silbervogel.
3.2. X-15.
3.3.
Спираль.
3.4.
Ту-2000.
3.5. Холод.
4.
Анализ современного состояния ГЛА.
4.1
Атмосферные крылатые ракеты.
4.2
Х-90.
4.3
Игла.
5.
Гиперзвуковые пассажирские самолёты.
5.1
Проект ZEHST.
5.2
Проект A2.
6.
Анализ перспектив создания и применения ГПС.
6.1
Ближайшее будущее.
6.2
Далёкое будущее.
6.3.
Возможный облик ГПС
7.
Заключение
Источники
1.Введение
Гиперзвуковые
летательные аппараты (ГЛА) делают только «первые шаги». Несмотря на то,
что история освоения гиперзвуковых скоростей насчитывает более пятидесяти
лет, создать гиперзвуковой аппарат, отвечающий всем требованиям, предъявляемым
к этому классу летательных аппаратов, пока не удалось никому.
Слишком сложны проблемы, которые необходимо решить при создании даже небольшого
беспилотного ГЛА. В случае гиперзвукового пассажирского
самолета (ГПС) требуется еще создать комфортные условия для пассажиров в
гиперзвуковом полете и обеспечить высокую надежность и коммерческую
выгодность ГПС. Например, использование сверхзвукового
Конкорда оказалось убыточным, и его полеты были прекращены.
Задачи моей
работы:
-
рассмотрение основных проблем создания атмосферного ГЛА,
-
исследование истории разработки ГЛА,
- анализ
современного состояния ГЛА,
- анализ
перспектив создания и применения ГПС.
В моей
работе из всех возможных ГЛА рассматриваются летательные аппараты,
способные осуществлять длительный полет в атмосфере с гиперзвуковой скоростью с
помощью собственного двигателя и маневрировать с использованием
аэродинамических сил.
2.Основные
проблемы создания ГЛА.
Главными
проблемами создания любого гиперзвукового летательного аппарата являются поиск
оптимальной двигательной установки и борьба с аэродинамическим нагревом.
2.1.
Двигатель
Проблема
выбора оптимального двигателя для ГЛА встала сразу же после того, как появилась
сама идея такого аппарата.
К моменту
практической реализации данного аппарата единственным двигателем, способным
разогнать ГЛА до гиперзвуковых скоростей, являлся жидкостный ракетный
двигатель (ЖРД). ЖРД имеет высокую тягу и высокую тяговооружённость. Однако,
для работы ЖРД, кроме горючего, требуется запас окислителя (например,
кислорода), который имеет в несколько раз большую массу, чем само
горючее. Для пары кислород - водород это соотношение составляет 6∶1, что
неприемлемо при долговременных полётах в атмосфере, где кислорода
предостаточно.
Использование
традиционных турбореактивных двигателей (ТРД) было невозможно в принципе
в силу следующих технических особенностей.
Лопатки
турбины, как видно из рисунка, испытывают огромные тепловые нагрузки в
несколько тысяч градусов. При этом мощность двигателей и скорость истечения
газов из сопла повышается за счёт повышения температуры. Таким образом,
повышать бесконечно температуру, а соответственно скорость, нельзя.
Теоретически при использовании охлаждения лопаток турбины при применении жаростойких
керамик и прочих ухищрений скорость можно довести до 5М, но практически самые
скоростные, из существующих на данный момент ТРД, способны разогнать ЛА до
скорости 3,4М. Так же для проекта Спираль разрабатывался очень интересный
гиперзвуковой ТРД, о котором расскажем ниже.
Из всего
вышесказанного следует, что единственным приемлемым двигателем для ГЛА является
прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД), который лишен недостатков
указанных двигателей и почти в 10 раз эффективнее ЖРД. Но ПВРД имеет
нижний предел по скорости, на которой он остаётся работоспособным, в 0,5М. Это
сильно ограничивает сферу применения ПВРД, но и на скорости в 1М его
эффективность остаётся невысокой. Наиболее эффективны такие двигатели на
скорости от М=2,5-3 до М=5-6. Значительного увеличения скорости полета (до
значений М=10-12) позволяют достичь ПВРД со сверхзвуковым горением (СПВРД). В
последнее десятилетие удалось добиться определенных успехов в решении
проблем создания СПВРД с водородом в качестве горючего. Его можно использовать
и в гиперзвуковых ПВРД (ГПВРД), предельные скорости которых составляют
15-20М. Однако, из-за очень низкой температуры хранения жидкого водорода, его
взрывоопасности и малой плотности, приводящей к увеличению размеров баков,
идет поиск возможности применения в ГПВРД авиационного или ракетного керосина
со специальными добавками.
2.2.Аэродинамический
нагрев
Аэродинамический
нагрев является не менее важной проблемой. В разное время эту проблему
решали по-разному.
Самым первым
и самым логичным решением была пассивная теплозащита. Она широко применялась во
многих летательных аппаратах. В частности, такая защита применялась на Спейс
Шатлах и Буране. Применялась она и на обычных сверхзвуковых самолётах.
Недостаток её в том, что полностью исключить проникновение тепла внутрь корпуса
невозможно. Малая часть тепла всё-таки будет проникать внутрь аппарата. При
кратковременном полёте, например, при спуске с орбиты, это не имеет значения,
так как аппарат спускается всего каких-то 6-10 минут. А при перелёте из
Нью-Йорка в Сидней пассажиры ГПС рискуют свариться в собственном соку. К тому
же, такая защита дорога и сложна в изготовлении.
Ещё одним
способом борьбы с аэродинамическим нагревом является сброс тепла излучением.
Суть этого способа заключается в изготовлении корпуса аппарата из дорогих и
тугоплавких металлов, таких как цирконий и ниобий, которые переводят тепло
получаемое от раскалённого воздуха в излучение, которое они и сбрасывают в
окружающее пространство. Недостаток такого аппарата в стоимости этих самых
металлов.
Конечно же,
при слове охлаждение, мы все вспоминаем холодильник. А правда, почему его
не применить к охлаждению поверхности ГЛА. К сожалению, чтобы охладить столь
горячий объект, нужны очень мощные охладители, которые на самолёт не поставишь,
поэтому использовать жидкостное охлаждение необходимо вместе с каким-либо из
вышеперечисленных способов.
Из всего
вышесказанного следует, что все способы имеют свои недостатки, которые не
позволяют их использовать, поэтому необходимо комбинировать их между собой.
3.История
разработки ГЛА.
Перед тем
как рассказывать об истории разработки ГЛА, стоит упомянуть, что за время
своего существования в рамках этой концепции было создано огромное количество
проектов, но лишь малая часть из них дошла до практической реализации. Уже
много лет у нас и за рубежом ведутся разработки, прежде всего, военного,
гиперзвукового летательного аппарата.
3.1.Silbervogel.
Первые
проекты ГЛА появились в далёких сороковых. Первым проектом можно назвать
немецкий Зибельфогель, который относился к разряду немецкого супероружия.
Несмотря на
то, что для практической реализации данного проекта не хватало ни времени, ни
сил, ни знаний - это был действительно первый проект ГЛА, который должен был
двигаться с гиперзвуковой скоростью на участке набора высоты. Двигателем для
данной машины должен был служить ЖРД тягой в 100 тонн. Но этот проект так
и остался на бумаге. Окончание второй мировой войны и крушение третьего рейха
похоронили этот проект. Но сама идея заатмосферного гиперзвукового
бомбардировщика не исчезла.
3.2.Х-15
В
пятидесятых годах, в самый разгар холодной войны страны искали способ в
чём-нибудь обогнать друг друга. И в США родилась идея поставить новый рекорд
скорости самолёта. Так появился гиперзвуковой самолёт Х-15. Звание самолёта он
получил с некоторой натяжкой, так как он имел ракетный двигатель, а его тяговооружённость
приближалась к 2. По сути это была ракета, которая использовала крылья только
при посадке. В воздух его поднимали с помощью В-52, а садился он на лыжи.
Самолёт был сугубо опытный, и ни о каком боевом или коммерческом применении
речи не шло. Но факт остаётся фактом, он почти на 40 лет стал самым быстрым при
скорости 6,72М и самым высотным с высотой полёта более 107906 метров самолётом.
Система
охлаждения на аппарате была аналогичной таковой на предыдущих машинах серии Х.
Конструкция изготавливалась из жаропрочных сплавов и делалась максимально
обтекаемой. В движение аппарат приводился двигателем тягой 25855 кгс. Испытания
данного аппарата позволили изучить влияние процессов, происходящих с аппаратом
на гиперзвуковых скоростях, на его конструкцию и проложили дорогу следующим
проектам. Так же по этой теме был создан аппарат с прямоточным двигателем, но
он разбился за день до намеченного полёта с включенным ПВРД.
3.3.Спираль
Всё в тех же
пятидесятых вспомнили о заатмосферном бомбардировщике. Идея была очень
заманчивой. Аппарат способный преодолеть любую систему ПВО и доставить ядерный
заряд в любую точку земли за несколько минут. Но американцы в отличии от немцев
имели не только желание, но и средства и, что не маловажно, время. Так
появился Х-20 Dyna Soar, но речь не о нём. Речь о его советском аналоге,
об авиационно-космической системе «Спираль», а конкретно о его
самолёте-разгонщике. Этот самолёт был первым проработанным проектом тяжёлого
ГЛА.
Технически
самолёт-разгонщик представлял из себя самолёт-бесхвостку. Масса его составляла
52 тонны, длина 38 м, размах крыла 16,5 м. Разгоняться он должен был до 6М и
подниматься на высоту 30 км. Полезная нагрузка в виде орбитального самолёта с
ускорителем составляла 10 тонн. На аппарате использовалась пассивная
теплозащита. Но самой интересной частью этого самолёта были его двигатели,
работающие на водороде, которых было четыре. Особенностью двигателей
являлось использование внешнего привода компрессора вместо обычной газовой
турбины. Привод должен был работать на парах водорода. Это позволяло иметь единый двигатель для всех режимов
полета. Однако двигатель, который получил обозначение АЛ-51, так и не был
доведён до необходимых характеристик.
3.4.ТУ-2000
В отличии от
«Спирали» на ТУ-2000 не предполагалось использовать какой-либо экзотический
двигатель. Вместо этого применяли следующие двигательные установки: четыре
обычных ТРД, которые работали бы на скоростях 0-2.5М, многорежимный ПВРД,
который работал на скоростях 2.5-25М и двух ЖРД, которые работали при подъёме
аппарата до опорной орбиты. Такое решение снимало множество проблем по доводке
двигателя, с которыми столкнулись создатели «Спирали». Таким образом,
требовалось всего-навсего создать достаточно надёжный многорежимный ПВРД. Но и
это было не просто.
Проблему
аэродинамического нагрева решили комбинированием пассивной теплозащиты и
активного охлаждения жидким водородом.
Технически
аппарат был построен по интегральной схеме. Основную роль в создании подъёмной
силы играл приплюснутый снизу фюзеляж. Аэродинамическая схема – «безхвостка».
Все элементы ВКС конструктивно интегрированы вокруг силовой установки. Органы
управления чисто самолётные. Топливо, жидкий водород, находилось в баках в
фюзеляже. Разработка проекта зашла довольно далеко. До приостановки работ в
1992 для Ту-2000 были изготовлены кессон крыла из никелевого сплав,
элементы фюзеляжа, криогенные топливные баки и композитные топливопроводы.
Масса аппарата, в конечном счёте, составляла 350 тонн, полезной нагрузки 10
тонн, возвращаемой нагрузки 8 тонн. Длина 71,4 м, размах крыла 34,1 м. На базе
Ту-2000 предполагалось создать бомбардировщик Ту-2000Б и гиперзвуковой
пассажирский самолет.
3.5.Холод
Почти все
полноценные проекты ГЛА требуют, в первую очередь, работоспособного ГПВРД. И
создать ГПВРД только с помощью наземных испытаний невозможно. Любой новый
двигатель сначала должен быть испытан в полёте, на летающей лаборатории. Не
стал исключением и ГПВРД. Так был создан «Холод».
С
технической точки зрения «Холод» представляет собой простой осесимметричный
ПВРД, предназначенный для работы только в одном режиме. Разгонялся он до нужной
скорости при помощи снимаемой с вооружения зенитной ракеты С-200. Но факт
остаётся фактом, «Холод» - это первый работоспособный и испытанный в
полёте ГПВРД. В одном из испытательных полётов двигатель проработал 77 секунд,
учитывая, что современные ГПВРД не могут проработать и минуты - это
впечатляющий результат. Максимальная достигнутая скорость достигла 6,5М.
Полученные в результате испытательных полётов данные, позволили
продолжить работы по созданию ГПВРД.
4.Анализ
современного состояния ГЛА
Главным
центром современных разработок ГЛА является США. Но стоит учесть, что
американские разработки основаны на отечественных, которые мы из-за безденежья
продали в 90-е. Американские программы создания ГЛА можно разделить на
несколько групп: воздушно-космические системы, предназначенные для замены
Спейс Шаттлов, маневрирующие боеголовки, о которых я не буду рассказывать,
и атмосферные крылатые ракеты.
4.1.Атмосферные
крылатые ракеты
$IMAGE6$
К ним
относятся Х-43 (слева) и Х-51 (справа) фирмы Boeing. Слово «крылатая» здесь не
вполне применимо. У обоих аппаратов крылья отсутствуют, их роль выполняет
плоский фюзеляж. Это полноценные ГЛА с ГПВРД. Они похожи по габаритам и
конструкции. Схожи и их двигатели. Но они ведут свою родословную от разных
программ - Х-43 является развитием технологий заложенных в Х-30. Это
понятно при взгляде на них.
Х-30Х-34
До того
момента опыт создания ГПВРД у американцев был крайне скудный. Большинство
американских ГЛА использовали ЖРД. А те, что использовали ПВРД, отказывались
летать. Но решение пришло оттуда, откуда не ждали. Развалился СССР и американцы
выкупили наши разработки в области ГЛА и уже на их основе создали Х-43. В
отличие от более ранних советских разработок Х-34 имеет плоский многорежимный
ГПВРД. Х-43 поставил рекорд скорости в 10М, т.е. 11000 км\ч.
Х-51
изначально создавалась как прототип гиперзвуковой «крылатой» ракеты в рамках
концепции «Быстрого глобального удара». Главная задача, стоявшая перед
разработчиками этой ракеты, это существенное повышение дальности гиперзвукового
полёта при сохранении скоростных показателей Х-43. Самым впечатляющим
показателем является время работы двигателя при первом полёте, целых 140
секунд. У Х-43 этот результат равнялся 11 секундам. Масса ракеты равняется 1800
кг, что для крылатой ракеты очень даже неплохо. Но никто не гарантирует, что
серийный образец будет весить значительно больше. Что же касается сроков
принятия на вооружение, то они не очень реальные. 2009 году заявлено, что
боевую ракету предполагается поставить на вооружение в 2017 году. Но учитывая
то, что ни один из прототипов полностью не выполнил программу испытаний, а последний
прототип вообще потерял управление на 17-ой секунде ждать принятия на
вооружение стоит не раньше 2020-х.
Говоря обо
всех достижениях западной инженерной мысли, возникает логичный вопрос. «Неужели
мы так не можем?». Мы МОЖЕМ. И у нас есть такие разработки. Их не меньше, чем у
американцев, и что самое главное - они гораздо лучше летают.
4.2.Х-90
Х-90 - она
же ГЭЛА, она же AS-19 «Koala». Эта ракета, как и почти все отечественные
военные разработки, создавалась на закате СССР, и поэтому не была доведена до
серийного производства и принята на вооружение. Первое, что бросается в
глаза при взгляде на эту ракету – её размеры. Действительно, по сравнению с
американскими ГЛА, наша - просто гигант. Как говорится «Наши ракеты самые
большие в мире!»
Но её
размеры вполне можно объяснить. В отличии от опытных американских ГЛА наша Х-90
прежде всего боевая ракета, причём испытания её, прошедшие в 1987 году, были
гораздо более удачными нежели американские. А раз это боевая ракета, то она
несёт ядерный заряд. Дальность её по разным источникам от 3000 до 3500 км. И
что самое фантастическое - весь полёт ракеты проходит со скоростью 4-5М. Таким
образом, двигатель ракеты должен был проработать, по самым скромным подсчётам,
1800 секунд. Если учесть, что лучшие отечественные и зарубежные
экспериментальные аппараты работали не более 300 секунд, цифра кажется просто
фантастической. Мало того, на МАКС-99 были обнародованы данные о создании ГЛЛ с
двигателем способным работать в течении 3400 секунд!
Первый и
последний испытательный полёт был произведён в 1987 году. А уже в 1992 году
программу закрыли, хотя по некоторым данным работы по ней всё ещё ведутся.
4.3.ИГЛА
ИГЛА –
Исследовательский Гиперзвуковой Летательный Аппарат - это прямой потомок
Холода и явный аналог Х-43.
Задача у неё
была точно такая же, как и у Х-43: изучение движения в атмосфере с
гиперзвуковой скоростью. В отличии от более примитивного Холода с
осесимметричным двигателем, на Игле стоял плоский многорежимный двигатель,
аналогичный тому, что стоял на Х-43.
На данный
момент пока ещё ведутся наземные испытания в аэродинамических трубах. С включенным
и выключенным двигателем. Возможно, даже проводились испытательные полёты, но
«свободной» прессе об этом как всегда не сказали. На данный момент известны
некоторые характеристики аппарата, которые здесь и привожу.
5.Гиперзвуковые
пассажирские самолёты
Вообще,
исходя из всего вышесказанного, можно сказать, что создать гиперзвуковой
пассажирский самолёт (ГПС) вполне можно. Но, не смотря на то, что история работ
в этой области насчитывает более 50-ти лет, первые попытки создать ГПС стали
предприниматься совсем недавно. При этом необходимо решить те же проблемы, что
и при создании сверхзвуковых Конкордов такие как высокий расход топлива,
узкопрофильность и высокая стоимость. Но есть и совсем новые, вроде уже
описанных мною проблем с двигателем и нагревом, а также экологические:
воздействие на озоновый слой Земли, уровни шума на взлете и посадке, и
интенсивность звукового удара на поверхность Земли при полете на гиперзвуке.
5.1.ZEHST
Совсем
недавно в 2011 году на авиасалоне в Ле Бурже корпорацией EADS был
представлен проект гиперзвукового пассажирского авиалайнера ZEHST, который
переводится как Высокоскоростной транспорт с нулевым уровнем выбросов.
Как
утверждают сами разработчики, топливо для него будут вырабатывать морские
водоросли. Машина будет иметь смешанную двигательную установку. Причём,
сделана она будет довольно странно. До скорости 0,8М самолёт будут разгонять
традиционные ТРД. Потом произойдёт доразгон до скорости в 2,5М с помощью
обычного ЖРД. И только потом вступает ПВРД, который разгоняет самолёт до 4М. В
свете этого, у меня возникает вопрос – «А зачем тут ЖРД?». Ведь
существуют ТРД, которые способны разогнать самолёт до 2,5М. Вопрос этот
остаётся без ответа. Разработчики обещают выпустить машину в полёт в 2050-х,
но я считаю, что её постигнет судьба Конкорда.
5.2.А2
У данного
проекта очень сложная судьба. Ведёт он свою родословную от ВКС HOTOL, который
разрабатывался в Великобритании в 80-х годах. Проект окончился неудачей, как это
часто бывает в капиталистических странах, неожиданно закончились деньги. Но
сама идея не пропала. А идея заключалась в следующем: чтобы не везти с собой
запас жидкого кислорода, его предполагалось сжижать прямо в полёте. А
двигателем должен был быть таинственный двигатель Бонга, в основе которого
лежит та же технология, что и в конструкции двигателя для Спирали. После
закрытия проекта HOTOL, уже на частные средства был разработан проект
Skylon. Он при массе 275 тонн поднимал на орбиту в 200 км 12 тонн груза, что
было неплохим показателем. Но самым главным его отличием от всех других
проектов, в том числе и от HOTOL, было то, что на протяжении всего
полёта он использовал одни и те же двигатели, которые работали сначала как ТРД,
потом как ПВРД, потом как ЖРД. А уже на его основе и был создан А2.
6. Анализ
перспектив создания и применения ГПС
В предыдущих
разделах работы я рассмотрел основные проблемы создания ГЛА, дал исторический
обзор наиболее интересных проектов ГЛА и привел данные об экспериментальных
летных образцах ГЛА. Анализируя эту информацию, я пришел к выводу, что
создание гиперзвукового пассажирского самолета, вероятнее всего, пойдет
по тому же пути, что и создание пассажирских реактивных самолетов и
многих других сложных технических объектов. То есть, сначала будут
созданы военные ГЛА, а затем уже и пассажирские.
6.1.Ближайшее
будущее
Раньше всего
до практической реализации дойдут беспилотные крылатые ракеты вроде
американской Х-51 и отечественной Х-90. Приблизительные сроки принятия на
вооружение 2015 – 2025 года. Вероятно, первые образцы будут иметь либо
небольшую дальность, либо большую массу. Вероятно, в тот же временной
промежуток будут реализованы маневрирующие гиперзвуковые боеголовки, о которых
в основной части не рассказано. С
учетом результатов и опыта создания крылатых гиперзвуковых ракет будут разрабатываться проекты ГПС и
конструкции их отдельных узлов и агрегатов.
6.2.Далёкое
будущее
Позднее, в
2025-2040 годах, будут реализованы пилотируемые гиперзвуковые самолёты. Скорее
всего, это будут уже машины шестого поколения. Учитывая тенденцию к неуклонному
росту массы каждого нового поколения истребителей, можно предположить, что
следующее поколение будет иметь ещё более высокую массу. Такие машины будут
использовать свою скорость в 4.5-7М не для получения преимущества в ближнем
бою, а для нанесения молниеносных ударов. Дальность полёта машин превысит 7000
км.
Проблема
создания двигателя для таких аппаратов будет стоять крайне остро из-за их
многорежимности. Возможно, они будут иметь комбинированную двигательную
установку ПВРД+ТРД, использующую в качестве топлива водород, или же
какой-нибудь экзотический ЖРД или ТРД. По форме они будут так же очень напоминать
гиперзвуковые крылатые ракеты, т.е. они будут иметь несущий корпус с маленькими
крыльями или вообще без них.
Примерно
тогда же на основе опыта, полученного при создании военных ГЛА, будут
созданы первые пассажирские ГЛА. Время их появления оценивается в
диапазоне 2040-2050 годы. Скорее всего, это произойдет в Европе и США, учитывая
проводимые уже сейчас разработки.
Главная
задача такого пассажирского самолета — сокращение времени полета, что особенно
важно на дальних маршрутах. Так, например, на полет дальностью 12000 км
дозвуковой самолет с крейсерской скоростью 0,8М затрачивает 14 ч, сверхзвуковой
(2М) — около 6 ч, гиперзвуковой (6М) — немногим более 2 ч. Сокращение времени
дальнего полета до нескольких часов позволит облегчить пассажиру
физиологическую переносимость полета. Кроме того, станут возможными однодневные
деловые поездки между различными регионами мира.
Исследования
зарубежных специалистов показывают, что для осуществления однодневных поездок
по большинству маршрутов между основными мировыми регионами оптимальной
является крейсерская скорость полета при числе 4 -5М.
Первые ГПС
будут дорогими, и выпускаться штучно. Они будут поднимать не более 150
человек, и летать на сверхбольшие расстояния. Если не удастся снизить стоимость
ГПС и их эксплуатации, то массовыми они, как и «Конкорд», не станут. Ведь,
например, вместо предварительно заказанных 74-х «Конкордов» в
эксплуатации было лишь 14. К тому же, вероятно, наметится тенденция
увеличения скорости «обычных» самолётов из-за обострения конкуренции с
поездами. Ведь сейчас их скорость уже превышает 500 км\ч, а планируется
довести ее до 1000км\ч. В результате могут появиться огромные экранопланы
и широкофюзеляжные сверхзвуковые самолёты, которые будут экономически выгодными
для дальних полетов и могут составить конкуренцию ГПС.
6.3 Возможный облик ГПС
Из
рассмотренных мною материалов я сделал выводы о возможном облике ГПС. Он будет иметь крылья малой
площади и размаха, а значительная часть подъемной силы создается плоским снизу
фюзеляжем большой длины. Аналогично Ту-2000 двигатели располагаются в хвостовой части фюзеляжа, а его плоская
поверхность частично работает как воздухозаборник. В связи с большим нагревом
конструкции вместо обычных иллюминаторов
должны устанавливаться телевизионные экраны с отображением внешней
обстановки. Вместимость ГПС составит
скорее всего 100-150 человек. Для снижения высокой посадочной скорости при пробеге будут вероятно использоваться тормозные
парашюты. В связи с тем что крейсерская скорость ГПС самолёта будет
сравнительно небольшая 4-5М, проблема охлаждения сможет решаться использованием
жаропрочных покрытий и материалов, без активного охлаждения.
Шире всего
простор для выводов относительно двигательной установки. Вероятнее всего на
первых самолётах она будет комбинированной, ТРД+ПВРД на керосине с добавками, в
дальнейшем вероятен переход на водород. С меньшей вероятностью, это будет
какой-либо экзотический двигатель на подобии двигателя «Спирали» или двигателя
Бонга. Создание таких моторов сложнее, эксплуатация дороже, а надёжность ниже.
Возможен и
двухступенчатый вариант, когда ГПС разгоняется до стартовой скорости многоразовым
разгонщиком, возвращаемым на аэродром вылета. В этом случае вместо разгонных
двигателей на ГПС устанавливаются двигатели предпосадочного маневрирования.
7.Заключение
Реализация
очень многих идей и проектов была долгой. Порой на то, чтобы реализовать
определённую идею, уходили столетия, но эти идеи всё таки были реализованы.
Создание гиперзвукового пассажирского самолёта так же является этапным в
развитии не только авиации, но и науки в целом. Опыт, который будет получен при
создании ГПС, и научно-технические решения позволят создавать и другие
летательные аппараты гражданского, военного, научного назначения.
Освоение в
качестве топлива жидкого водорода неизбежно повлечёт за собой создание
водородной инфраструктуры. Её создание стимулирует развитие водородного
транспорта вообще.
Создание и
применение принципиально новых ВРД, подобных тем, что планировалось
использовать на «Спирали» и «А2», позволит повысить эффективность сверхзвуковых
двигателей.
Быстрое
развитие стран Тихоокеанского региона требует кардинального повышения скорости
сообщения с Европой. Создание пассажирских гиперзвуковых самолетов позволило бы
полностью решить эту проблему.
И в конце
концов, страна первой создавшая
пассажирский гиперзвуковой самолёт,
сможет с уверенностью сказать: «Нам есть чем гордиться!»
Источники
Первушин А.
Битва за звезды. Космическое противостояние. Москва, 2004.
Беспилотные
летательные аппараты. Невский бастион. 1999. №2
Концепция
двухступенчатого гиперзвукового самолета. AERO-EXPRESS. Авиационная техника.
2011, 20 мая
Лайнер на
гиперзвуковой скорости. RNNS. Наука и технологии. 2007. Ноябрь.
Лукашевич В.
Афанасьев И. Космические Крылья. ЛенТа Странствий, 2005
Я.Голованов.
Наша "ИГЛА" полетит быстрее, чем Х-43 в США! Комсомольская правда,
10.06.2001
А. Рудаков,
В. Семенов, М.Строкин, Огнедышащий "Холод", Двигатель. 1999 №2
Освоение
гиперзвука. Независимое военное обозрение. 17.09.1999
Сверхзвуковые
пассажирские самолеты могут вернуться. INFUTURE. Новости авиации. 20.11.2011
Солозобов
В., Слободчиков А., Казаков М., Ригмант В. Туполев, гиперзвуковые. Авиация и
космонавтика. 2009. №10
Фомин В.,
Гунько Ю., Мажуль И Эволюция реактивных самолетов. Наука из первых рук. 2005. №3
| 
