Теги → гиперзвук
Быстрый переход

Китай испытал очередной гиперзвуковой транспорт — скорость ракеты превысила 5 Махов

Как сообщает китайское издание SCMP, учёные из Северо-Западного политехнического университета в городе Сиань доложили об успешном тестовом гиперзвуковом полёте транспортной ракеты, которая комбинировала работу ракетных и «дышащих» гиперзвуковых двигателей, обеспечивая полёт в разном диапазоне скоростей, включая превышающую 5 Махов. Работе над проектом не помешало то, что университет давно находится под санкциями США.

 Источник изображения: Weibo

Источник изображения: Weibo

Университет заявил, что испытательный полет прошел «с полным успехом» и стал первым в мире доказательством работоспособности критически важных новых технологий. Прежде всего, речь идёт об использовании недорогого и относительно чистого ракетного топлива — керосина. Запуск был произведен на неуказанном испытательном полигоне в северо-западном регионе Китая. Ракета стартовала из вертикального положения и продемонстрировала плавный и последовательный запуск обоих двигателей — вспомогательного ракетного и основного гиперзвукового.

В момент старта оба двигателя аппарата Feitian 1 работали одновременно. Отключение ракетного двигателя произошло после перехода аппарата в сверхзвуковой режим. «Дышащий» гиперзвуковой двигатель использовал для своей работы забортный кислород, чем экономил на запасе бортового топлива. Проблемы начались при разгоне до скорости 4 Маха — воздушная смесь перестала поступать в двигатели в достаточном объёме, но на этот случай была предусмотрена другая система смешивания компонентов. Переключение на второй контур позволило разогнать аппарат до большей скорости.

 Источник изображения: Weibo

Источник изображения: Weibo

Учёные отмечают, что ещё одной проблемой было организовать переходы между различными режимами двигателя на керосине. Керосин не такое активное топливо, как водород и процессы по его контролируемому зажиганию прибавил учёным работы. Впрочем, полёт показал, что учёные со своей работой справились. Испытания позволили подтвердить «прорыв в некоторых критических технологиях, таких как регулировка теплового потока и высокоэффективное сгорание [топлива] в сверхшироком диапазоне скоростей».

Это не первый успешный испытательный полёт китайского гиперзвукового аппарата. Об успешных запусках сообщалось ещё в 2019 году, а в 2021 году мир потрясённо узнал о запуске Китаем гиперзвукового «глайдера», к чему на Западе оказались не готовы. Испытания американских гиперзвуковых ракет пока находятся на стадии неудачных прототипов. Но это уже другая история.

Самый большой в мире самолёт поднялся на максимальную высоту

Неделю назад компании Stratolaunch пришлось прервать шестой испытательный полёт самого большого в мире самолёта Roc (птица Рух). После проверки бортовых систем вчера самолёт совершил седьмой испытательный полёт, в ходе которого поднялся на максимально доступную ему высоту 8200 м. Тем самым компания ускорила подготовку к первому запуску прототипа гиперзвукового планера с борта самолёта, что ожидается в конце этого года.

 Источник изображения: Stratolaunch

Источник изображения: Stratolaunch

Самолёт Roc с размахом крыльев 117 м пробыл в воздухе три часа. В ходе шестого испытательного полёта самолёт пришлось вернуть на землю после часа полёта, что не позволило провести весь комплекс испытаний. Целью испытательных полётов на данном этапе является проверка аэродинамической, конструкционной и аппаратной интеграции в систему самолёта пилона для подвеса и сброса прототипов гиперзвуковых аппаратов, а также способность самолёта маневрировать с подвесом, включая прототип гиперзвукового аппарата.

 Источник изображения: Stratolaunch

Источник изображения: Stratolaunch

На крыле между двумя фюзеляжами Roc пилон занимает 4 м. В будущем там планируется разместить три пилона, благо расстояние между фюзеляжами (30 м) это позволяет. Сбрасываемые с самолёта гиперзвуковые планеры Talon-A будут разгоняться до скоростей выше 5 чисел Маха и самостоятельно приземляться на полосу. Аппарат Talon-A будет иметь ряд отсеков для испытания оборудования клиентов на гиперзвуковых скоростях. Платформа готовится как для военных, так и для гражданских разработчиков.

 Гиперзвуковой планер Stratolaunch Talon-A. Источник изображения: Stratolaunch

Гиперзвуковой планер Stratolaunch Talon-A. Источник изображения: Stratolaunch

Способность самолёта Roc подняться на максимальную высоту свыше 8 км показывает, что компания уверенно движется к запланированной цели сбросить в конце этого года первый прототип Talon-A (TA-1) для проверки самостоятельного полёта. Сейчас к пилону подвешен ранний прототип TA-O, который сбрасываться не будет. Многоразовый прототип TA-2 будет готов в следующем году. С него начнётся финальная подготовка испытательной гиперзвуковой платформы Stratolaunch для коммерческой эксплуатации летающей лаборатории.

Гиперзвуковой самолёт Stargazer будет летать на высоте 50 км со скоростью до 9 Махов

Базирующийся в Хьюстоне (США) стартап Venus Aerospace опубликовал рендеры гиперзвукового пассажирского самолёта Stargazer. Компания уже привлекла $33 млн на разработку невероятно быстрого летательного средства, способного двигаться со скоростью в 9 раз превышающей скорость звука.

 Источник изображения: Venus Aerospace

Источник изображения: Venus Aerospace

Судя по пресс-релизу компании, Venus Aerospace работает над созданием самолёта с 2020 года. Из привлечённых $33 млн только миллион приходится на финансирование из государственного бюджета США. Гиперзвуковыми считаются воздушные объекты, летящие со скоростью 5 Махов и выше, а Stargazer будет потенциально способен достигать скорости 9 Махов.

По данным компании, летательное средство сможет нести 12 пассажиров на высоте 51,8 км. Хотя Venus называет Stargazer «космическим самолётом», технически граница космоса находится на 30-50 км выше максимально доступной для него высоты полёта — даже в теории тот будет осуществляться намного ниже воображаемой линии Кармана, отделяющей земную атмосферу от космического пространства. Тем не менее на такой высоте пассажирам будет уже хорошо видна кривизна Земли.

Ожидается, что Stargazer сможет доставлять пассажиров из Токио в Лос-Анджелес менее, чем за час — сегодня на такой полёт у коммерческого авиалайнера уходит порядка 11 часов. Stargazer будет взлетать, как обычный самолёт, а вдали от городов будут включаться ракетные двигатели. Наземные испытания пройдут не раньше 2025 года, на полётные испытания уйдёт не менее 5 лет.

В идеале стоимость полётов не будет превышать цену билетов на места первого класса в авиалайнере, но, по словам разработчиков, она будет зависеть от ряда переменных. Не стоит сбрасывать со счетов и психологический фактор, способный повлиять на успех проекта — не все готовы путешествовать, глядя по дороге в иллюминатор на черноту космоса. Впрочем, судя по количеству желающих стать космическими туристами, это проблема вряд ли столь важна и у гиперзвуковых самолётов найдётся своя аудитория.

Stratolaunch показала прототип гиперзвукового аппарата TA-0 и пилон для его запуска с самого большого в мире самолёта

Компания Stratolaunch показала, как выглядят пилон на крыле самолёта Roc и прототип TA-0 гиперзвукового аппарата Talon-A. Когда-то самолёт Roc с самым большим в мире размахом крыльев — 117 метров — создавался для покорения космоса как самолёт-носитель для воздушных запусков ракет-носителей. Затем цели поменялись, и теперь самолёт превращают в летающую лабораторию для испытания оборудования для гиперзвуковых воздушных аппаратов.

 Источник изображения: Stratolaunch

Прототип гиперзвукового аппарата TA-0. Источник изображения: Stratolaunch

В перспективе самолёт Roc будет нести под крылом между фюзеляжами три пилона для запуска одновременно трёх аппаратов Talon-A. Каждый пилон — это конструкция с аэродинамическими обводами из алюминия и углепластика весом 3,6 т. Под крылом ширина пилона чуть больше 4 м при общей ширине крыла между фюзеляжами 29 м. Пространства достаточно для безопасного сброса аппарата и его запуска в свободный полёт.

 Источник изображения: Stratolaunch

Источник изображения: Stratolaunch

Сам аппарат Talon-A будет длиной 8,5 м и шириной 3,4 м со стартовым весом 2,7 т. В каждом аппарате будет несколько отсеков для испытуемого оборудования. Доступ к отсекам будет индивидуальный с соблюдением норм секретности — это позволит испытывать на аппарате военное оборудование. Планируется, что доступ к полноценным экспериментам со скоростями свыше 5 Махов будет предоставлен в 2023 году.

 Источник изображения: Stratolaunch

Источник изображения: Stratolaunch

Компания Stratolaunch в начале мая совершила пятый испытательный полёт самолёта с впервые закреплённым на нём пилоном. Для дальнейших испытаний к пилону будет подвешен первый прототип аппарата Talon-A — TA-0, производство которого завершено. Прототип TA-0 позволит проверить надёжность подвески и механизмов сброса. Свободно летать этот прототип не будет. Для первых полётов компания создаёт второй прототип — TA-1, который может подняться в воздух в конце текущего года. Также в компании приступили к сборке третьего прототипа — TA-2. Третий прототип станет первым многоразовым гиперзвуковым аппаратом. На его основе будет создаваться коммерческая версия аппарата.

 Гиперзвуковой планер Stratolaunch Talon-A. Источник изображения: Stratolaunch

Гиперзвуковой планер Stratolaunch Talon-A. Источник изображения: Stratolaunch

В компании Stratolaunch рассчитывают, что летающая лаборатория Roc станет основой национальной американской системы разработки гиперзвукового воздушного транспорта. Будущее за ним и работы предстоит много.

Гигантский самолёт Stratolaunch для запуска гиперзвуковых аппаратов провёл пятый испытательный полёт

Компания Stratolaunch сообщила о проведении пятого испытательного полёта своего гигантского самолёта-носителя Roc. Он провёл в воздухе почти пять часов и поднялся на высоту 6858 метров. Это самый длительный из всех полётов, который позволил расширить границы этой платформы для запуска летательных аппаратов с воздуха.

 Источник изображения: Stratolaunch

Источник изображения: Stratolaunch

Первоначально Stratolaunch создавался для запуска ракет-носителей высоко над землёй, но позже его решили превратить в летающую лабораторию для испытаний гиперзвуковых воздушных аппаратов и оборудования для них. Для этого компания самостоятельно разрабатывает гиперзвуковой планер Talon-A. Это небольшой аппарат длиной 8,5 м и 3,4 м в ширину со стартовым весом 2,7 т.

К самолёту-носителю Stratolaunch можно будет подвешивать три таких планера. В настоящий момент к центральному крылу самолёта-носителя прикреплён один пилон для подвеса планера. Проверка лётных характеристик самолёта с установленным пилоном была одной из целей пятого испытательного полёта Roc.

Пилон для крепления гиперзвуковых демонстраторов представляет собой конструкцию из углеволокна и алюминия в виде миникрыла и адаптера. Вес конструкции 3,6 т. Для упрощения установки подвески пилон вооружён лебёдками, что позволяет быстро и просто поднимать на него гиперзвуковые демонстраторы.

 Прототип TA-0. Источник изображения:

Прототип TA-0. Источник изображения: Stratolaunch

Компания изготовила два прототипа гиперзвукового планера Talon-A — TA-0 и TA-1 — с помощью которых изучает возможную конфигурацию узлов и оборудования. Также специалисты Stratolaunch приступили к изготовлению прототипа TA-2, который станет первым гиперзвуковым многоразовым аппаратом для будущих лётных испытаний на платформе Stratolaunch Roc. Как ожидается, предоставление услуг государственным и коммерческим структурам США начнётся в течение 2023 года.

Гиперзвуковые планеры Talon-A, которые после отделения в воздухе от самолёта-носителя будут разгоняться до 6 чисел Маха, содержат ряд отделений в фюзеляже для установки оборудования для испытаний. Контейнерная система обещает высочайший уровень секретности, что позволит военным испытывать на Talon-A своё оборудование одновременно с гражданским.

 Гиперзвуковой планер Stratolaunch Talon-A. Источник изображения: Stratolaunch

Гиперзвуковой планер Stratolaunch Talon-A. Источник изображения: Stratolaunch

Когда-то основатель Stratolaunch Пол Аллен мечтал запускать с самолёта Roc (птица Рух) ракеты и спутники в космос. После его смерти в 2018 году компания была продана, и в 2020 году новый хозяин переориентировал самолёт-носитель на роль летающей лаборатории для испытаний оборудования и материалов на гиперзвуковых скоростях.

Lockheed Martin приступила к окончательной сборке «тихого» сверхзвукового самолёта NASA X-59

Как сообщается, элементы корпуса экспериментального самолёта Low-Boom Flight Demonstrator (NASA X-59) вернулись после испытаний на прочность с опытной площадки компании Lockheed Martin в Форт-Уэрт, штат Техас, на сборочную площадку компании в калифорнийском Палмдейле. С декабря прошлого года элементы самолёта тестировались на прочность, чтобы в будущих полётах не было сюрпризов. Ожидается, что в небо X-59 взлетит в конце текущего года.

 Концептуальный вид X-59. Источник изображения: NASA

Концептуальный вид X-59. Источник изображения: NASA

На площадке Lockheed Martin в Палмдейле проведут полную и окончательную сборку самолёта X-59. Опытные двигатели в количестве двух штук (один из них запасной) доставлены летом 2020 года и испытаны на земле. Это значительно переделанные двигатели на основе силовой установки F414-GE-39E, которая используется в однодвигательном шведском многоцелевом истребителе четвёртого поколения Saab JAS 39E Gripen. Как и конструкция самолёта, двигатели модифицировали для максимально возможного снижения рабочего шума.

 Источник изображения: NASA/Lauren Hughes

Распаковка фюзеляжа после возвращения самолёта в сборочный цех. Источник изображения: NASA/Lauren Hughes

Самолёт X-59 должен доказать концепцию существования малошумных сверхзвуковых летательных аппаратов. От его движения не должно исходить «ближних раскатов грома», особенно при пересечении звукового барьера. Самый сильный звук от пролетающего X-59 должен быть не громче хлопка закрываемой в шести метрах от вас дверцы автомобиля. Как демонстратор X-59 предоставит полные данные о рабочих шумах для дальнейшего продвижения сверхзвукового транспорта в жизнь. Современные сверхзвуковые самолёты по этому критерию не устраивают регуляторов. По крайней мере, для гражданского воздушного транспорта.

Китайский гиперзвуковой самолёт в качестве шасси использует полозья — в NASA отказались от такого 60 лет назад

По сообщению китайских источников, команда Нанкинского университета аэронавтики и астронавтики вернулась к использованию шасси с полозьями для опытного гиперзвукового самолёта. Более того, шасси теперь управляется искусственным интеллектом, позволяя удерживать самолёт на курсе даже с существенными отклонениями при посадке.

 Источник изображения: Reuters/NASA

Нил Армстронг на фоне X-15. Источник изображения: Reuters/NASA

В конце 60-х годов прошлого века под управлением NASA реализовывалась программа создания гиперзвукового бомбардировщика. Аэродинамику движения на гиперзвуковых скоростях в атмосфере и на её границе с космосом проверяли, в частности, на прототипе самолёта X-15. Самолёт X-15 садился на полозья в задней части крыльев и имел лишь одно переднее выпускающееся колесо в качестве шасси. К концу 60-х годов такое решение было признано бесперспективным и опасным, но китайские учёные решили ещё раз изучить его потенциал на новом уровне.

Каждое из полозьев шасси китайского экспериментального гиперзвукового самолёта снабжено тормозной колодкой. После касания взлётно-посадочной полосы при отклонении от курса тормозные колодки на одном или другом полозе вступают в действие и возвращают самолёт на требуемый курс рулёжки. Сообщается, что система позволяет вернуть на курс воздушное судно на скорости приземления до 200 км/ч с отклонением от курса до 10 метров.

Приземляться на полозьях гиперзвуковой самолёт сможет в любом аэропорту, где есть твёрдое покрытие ВПП. В Китае рассчитывают разработать подобное воздушное судно для международных и орбитальных полётов. Планируется, что к 2035 году будет создан парк гиперзвуковых самолётов. Использование полозьев вместо колёс позволит значительно уменьшить конструкцию шасси и механизма его выпуска, а устойчивость при рулёжке и управление поможет осуществлять ИИ.

Гигантский самолёт-носитель Stratolaunch совершил четвёртый испытательный полёт

Компания Stratolaunch сообщила, что самолёт-носитель Roc (птица Рух) — самый большой из когда-либо построенных в истории человечества самолётов — успешно совершил четвёртый по счёту испытательный полёт. В ходе испытаний проверялась система убирания и выпуска шасси самолёта. Это необходимо для перехода к испытаниям с гиперзвуковым планером, который будет запускаться с Roc, в рамках новой программы коммерческой эксплуатации самолёта.

 Самолёт-носитель Stratolaunch. Источник изображения: Stratolaunch

Самолёт-носитель Stratolaunch. Источник изображения: Stratolaunch

Самолёт Roc вылетел из воздушно-космического порта Мохаве в Калифорнии и провёл в воздухе 1 час 43 минуты, поднявшись на расчётную высоту 15 000 футов (4572 метра). Предыдущий испытательный полёт Roc совершил в январе, а самый первый — в 2019 году. По замыслу основателя компании и вдохновителя проекта — соучредителя Microsoft Пола Аллена — двухфюзеляжный самолёт-носитель должен стать платформой для воздушного старта космических аппаратов.

 Гиперзвуковой планер Stratolaunch Talon-A. Источник изображения: Stratolaunch

Гиперзвуковой планер Stratolaunch Talon-A. Источник изображения: Stratolaunch

Со смертью Аллена после серии судебных тяжб компания Stratolaunch отошла новому владельцу — компании Cerberus Capital Management. Новый хозяин принял решение использовать «Рух» в качестве платформы для испытания гиперзвуковых самолётов и оборудования для воздушных систем гиперзвукового класса. Компания также приступила к самостоятельной разработке гиперзвуковых планеров. Первые испытания одного из таких планеров — модели Talon-A — компания планирует провести в конце текущего года, а ещё через год выпустить полноценный гиперзвуковой самолёт.

Бывший владелец «Техносилы» привлёк $29 млн на разработку гиперзвукового самолёта

Российский предприниматель Михаил Кокорич сообщил о привлечении 26,8 млн швейцарских франков ($29 млн) в свою швейцарскую компанию Destinus SA, которая разрабатывает гиперзвуковой самолёт на водородном топливе. Экологически чистый транспорт, способный за час–два доставить груз или пассажиров в любую точку Земли — не это ли мечта любого прогрессивно мыслящего инвестора?

 Прототип гиперзвукового планера Jungfrau  компании

Прототип гиперзвукового планера Jungfrau компании Destinus SA. Источник изображения: Destinus SA

Среди инвесторов Destinus SA числятся швейцарская инвестиционная компания Conny & Co, основанная инвестором Корнелиусом Бёршем (Cornelius Boersch), Quiet Capital и Liquid2 Ventures из Сан-Франциско, бостонская One Way Ventures, Cathexis Ventures из Хьюстона и женевская Ace & Company.

Компания Destinus разрабатывает воздушное транспортное средство, которое взлетает и приземляется как обычный самолёт на реактивных двигателях и на таких же скоростях. После выхода за пределы контролируемого воздушного пространства — едва ли не в стратосферу — гиперплан Destinus будет разгоняться до гиперзвуковых скоростей с помощью криогенного ракетного двигателя на водородном топливе и дальше совершать полёт на скоростях, значительно превышающих скорость звука.

Двигатели самолёта Destinus в ходе полёта для своей работы используют в качестве части топлива забортный воздух из окружающей атмосферы. Это так называемые «дышащие» двигатели. Китайцы, кстати, тоже идут по этому пути, хотя у них также есть экзотические проекты в виде лазеров в головной части гиперпланеров, сжигающих воздух для снижения сопротивления во время гиперзвукового полёта. Как сообщил Кокорич ресурсу Spacenews, испытания двигателей на беспилотном планере на дозвуковых скоростях уже проводятся, а преодоление звукового барьера прототипом ожидается до конца текущего года.

«Мы уже добились значительного прогресса, разработали и оформили патенты на уникальные подсистемы, такие как водородная система активного охлаждения, позволяющая создать многоразовый гиперплан, летающий почти со скоростью ракеты», — сказал в своём заявлении Михаил Кокорич.

Этот российский предприниматель хорошо известен в космическом секторе после основания или работы в качестве соучредителя в компаниях Dauria Aerospace (в России — это подразделение «Даурия Аэроспейс»), Astro Digital, Helios Wire и Momentus Space. Последняя была американским проектом Кокорича, но столкнулась с проблемами конфликта интересов гражданина России и Министерства обороны США. Долю в Momentus Space Кокоричу пришлось продать, после чего он создал гиперзвуковой стартап в Швейцарии.

Согласно планам предпринимателя, первым следует создать гиперсамолёт для грузовых перевозок. Как оказалось, на рынке очень востребована экстренная доставка небольших грузов весом до одной тонны из одной точки Земли в другую. На этом поле можно отработать технологию и безболезненно перейти на гиперзвуковую перевозку пассажиров. Инвесторы с восторгом приняли эту инициативу. Тем более что ещё в ноябре прошлого года компания начала лётные испытания первого прототипа Jungfrau планера (см. твитт выше), хотя она была организована лишь в марте 2021 года в виде коллектива из 50 инженеров. Такая активность — это то, что больше всего любят инвесторы.

Американская Hermeus показала прототип гиперзвукового беспилотника и пообещала пассажирский гиперзвуковой самолёт к 2029 году

Молодая американская компания Hermeus представила полномасштабный прототип гиперзвукового беспилотного летательного аппарата Quarterhorse, который будет летать в пять раз быстрее скорости звука. Hermeus смогла заключить договор с ВВС США на изготовление трёх летающих прототипов гиперзвуковых БПЛА многоразового использования. Демонстрация первого полномасштабного прототипа сопровождалась запуском двигателя в режиме форсажа.

 Источник изображения: Hermeus

Источник изображения: Hermeus

Договор с ВВС США был заключён в начале августа этого года. В рамках договора Hermeus за три года построит и испытает в воздухе три прототипа с использованием прототипов многоразовой гиперзвуковой силовой установки. Это редкость даже среди немногочисленных разработчиков гиперзвуковых летательных аппаратов. Большинство из них не рассчитывают на многократное использование гиперзвуковых двигателей.

Многоразовая силовая установка позволит воплотить в жизнь более амбициозный проект — создать к 2029 году пассажирский гиперзвуковой самолёт. На таком самолёте перелёт из Нью-Йорка в Лондон продлится всего полтора часа вместо обычных семи. Также по заказу военных компания разрабатывает проект гиперзвукового «Борта №1» для президента США.

Представленный в 2019 году проект гиперзвукового БПЛА Quarterhorse представляет собой аппарат длиной около 12 метров с размахом крыла три метра. Дальность полёта составит 7400 км. Двигательная установка создаётся на базе двигателя GE J85 как турбореактивный двигатель комбинированного цикла. Скорость БПЛА будет в пять раз превышать скорость звука. Показанный полноразмерный макет прототипа не предназначен для лётных испытаний, но для придания ему солидности в макет встроили двигательную установку и в присутствии влиятельных зрителей запустили в режиме форсажа.

В Китае испытали суперсовременный твердотопливный двигатель для лунной ракеты

Китайская аэрокосмическая научно-техническая корпорация (CASC) сообщила об успешных испытаниях самого высокотехнологического на сегодня твердотопливного ракетного двигателя. Довольно компактный монолитный двигатель диаметром всего 3,5 метра развил тягу в 500 тонн. Также в разработке находится 1000-тонный ТРД, который в перспективе поможет Китаю с пилотируемыми лунными и марсианскими миссиями.

 Источник изображения: Weibo

Источник изображения: Weibo

Твердотопливные ракетные двигатели в основном востребованы в военных целях, как не требующие сложного обслуживания и способные годами находиться на боевом дежурстве, но в ряде случаев оправдано гражданское назначение. В частности, ТРД в качестве ускорителей обслуживали программу американских космических челноков «Шаттл», отправив за свою историю на орбиту более половины слетавших в космос людей.

В современной истории ускорители на ТРД легли в основу новой лунной программы NASA, но в основном как модификация «челночных» ускорителей. Так, один состоящий из пяти секций ускоритель на ТРД ракеты-носителя SLS обеспечивает тягу свыше 1600 тонн. Испытанный новый китайский твердотопливный ракетный двигатель представляет собой одну монолитную структуру и выглядит новацией, хотя 1000-тонный двигатель, предварительно, тоже будет состоять из пяти секций.

Испытания позволили китайцам заявить, что они догнали и перегнали всех остальных в техническом совершенстве ТРД. Лёгкий, состоящий из волокнистого углепластика корпус, сочетает другие технологические достижения и демонстрирует характеристики, к которым все остальные только приближаются.

 Источник изображения: Weibo

Источник изображения: Weibo

Добавим, по неподтверждённой информации Китай использует и будет использовать ТРД на этапе взлётов и посадок гиперзвуковых ракет и самолётов. Двигатели на твёрдом топливе будут разгонять аппараты до скоростей многократно превышающих скорость звука, после чего в работу будут вступать прямоточные двигатели с забором кислорода из атмосферы (из набегающего потока воздуха). Утверждается, что именно подобный комбинированный привод позволил испытать полётом китайскую гиперзвуковую ракету, о чём недавно стало известно.

Гигантский самолёт-носитель Stratolaunch будет запускать гиперзвуковые планеры в исследовательских целях

Некоторое время назад компания Stratolaunch сообщила о завершении междисциплинарной технической проверки проекта гиперзвукового планера Talon-A. Это новое направление для компании, которая рассчитывает стать поставщиком платформы для испытаний оборудования и материалов для полётов на гиперзвуковых скоростях. Воздушный старт обеспечит наиболее выгодное предложение для компаний и государственных организаций.

 Гиперзвуковой планер Stratolaunch Talon-A. Источник изображения: Stratolaunch

Гиперзвуковой планер Stratolaunch Talon-A. Источник изображения: Stratolaunch

После сообщения о смене приоритетов в апреле прошлого года компания Stratolaunch приступила к разработке первого проекта гиперзвукового планера — Talon-A. Этот аппарат должен будет запускаться с самолёта-носителя и на своих двигателях развивать скорость свыше 5 Махов. Размеры планера составляют 8,5 м в длину и 3,4 м в ширину при стартовом весе 2,7 т. К самолёту-носителю Stratolaunch можно будет подвешивать три таких планера.

В каждом аппарате будет несколько отсеков для испытываемого оборудования, включая отсеки с ограниченным доступом для военных и спецслужб. В настоящий момент компания изготавливает два прототипа Talon-A — один для отработки подвески и сброса, а другой для полётов на гиперзвуковых скоростях. Ожидается, что оба прототипа будут испытаны в 2022 году, чтобы уже в 2023 году начать предоставлять коммерческие услуги для компаний и организаций.

 Самолёт-носитель Stratolaunch. Источник изображения: Stratolaunch

Самолёт-носитель Stratolaunch. Источник изображения: Stratolaunch

Самолёт-носитель Stratolaunch также оснащается подвесками для гиперзвуковых планеров и совершит очередной (третий по счёту подъём в воздух) до конца текущего года. Все планеры проекта Talon-A — это многоразовые самолёты, которые после отделения от носителя проведут в воздухе около одной минуты на скорости до 6 скоростей Маха и самостоятельно приземлятся на ВПП аэродрома.

Китайские учёные предложили осваивать Марс с помощью гиперзвуковых беспилотников

Крайне разреженная атмосфера Марса делает сложным полёты обычных самолётов и вертолётов над Красной планетой. Крыльям и лопастям не на что опереться даже вблизи поверхности, не говоря о полётах на больших высотах. Но это открывает другую возможность — полёт на гиперзвуке, что позволит создать компактные воздушные суда для перелётов по Марсу.

 Марсианский вертолёт Ingenuity. Источник изображения: NASA

Марсианский вертолёт Ingenuity. Источник изображения: NASA

Китайские учёные, как сообщают местные источники, активно изучают возможность полётов гиперзвуковых беспилотников на Марсе. Эта задача входит в круг решений проблем гиперзвуковых полётов на Земле и в космосе. К 2035 году в Китае обещают создать гиперзвуковой самолёт для перелёта в любую точку Земли за один час, а ещё через десять лет таких самолётов (космолётов) будет целый флот с возможностью полётов на околоземную орбиту.

Двухлопастной вертолёт Ingenuity NASA может пролетать несколько сотен метров за раз. Его лопасти вращаются с огромной скоростью — без малого 3000 об/мин. Для более масштабного летающего объекта может оказаться сложным и даже невозможным создать лопастную систему с подобной скоростью вращения. Но гиперзвуковое воздушное судно уже нацелено на движение в разреженном воздухе и атмосфера Марса в этом отношении — это его стихия.

Например, по расчётам китайских учёных, 500-кг гиперзвуковой дрон, половину веса которого будет составлять топливо, сможет передвигаться в атмосфере Марса со скоростью в пять раз превышающей скорость звука на дальность до 1000 км. Высота полёта должна составить порядка 5000 м, поскольку на Марсе горы выше, чем на Земле.

Интересен вопрос топлива. Практически полностью состоящая из углекислого газа атмосфера Марса (96 %) не позволит проходить обычным окислительным процессам в сжиженном топливе. Горения, как в атмосфере Земли, не будет. Но в углекислом газе хорошо горят некоторые металлы, например, магний. Магний в качестве топлива для двигателей на Марсе предложили специалисты из Японии. Сделано это было в 80-х годах прошлого века, а в 2016 году инженеры NASA разработали ракетный двигатель на магнии для мягкой посадки на поверхность планеты.

Для эффективности магниевого двигателя китайские специалисты предлагают использовать две последовательные камеры сгорания, что решит проблему малой тяги таких двигателей. На первых порах освоения Марса магний можно будет завозить с Земли, а затем воспользоваться местными разработками. Сегодня все эти планы представляются фантастическими, но лет через 30 они могут воплотиться в жизнь. Технически это осуществимо, необходимы лишь деньги и воля довести дело до конца. Всего этого у китайцев в избытке, а успешная посадка первого китайского марсохода с первой попытки лишь подтверждает резко возросшее качество космонавтики Поднебесной.

Китайцы придумали, как безопасно приземлять гиперзвуковые беспилотники

Недавний полёт космического самолёта Virgin Galactic показал, что на скоростях намного выше скорости звука манёвры воздушного судна крайне ограничены. Особенно опасно это на этапе приземления, что чревато катастрофой как для самого судна, так и для всего остального на его пути. Автопилот банально не успевает оценить все параметры полёта, но китайские специалисты, похоже, знают, как это исправить.

 Секретный прототип киатйского гиперзвкового воздушного судна. Источник изображения: CCTV

Секретный прототип китайского гиперзвукового воздушного судна. Источник изображения: CCTV

В китайском рецензируемом журнале Tactical Missile Technology опубликована статья, в которой специалисты ВВС Народно-освободительной армии Китая заявили, что они внесли ряд существенных улучшений в засекреченную модель гиперзвукового беспилотника, что позволит воздушному судну на скоростях свыше 5 чисел Маха выходить на безопасную для себя и окружающих траекторию посадки. Аппарат Virgin Galactic, напомним, двигался со скоростью порядка 3 Маха, и это уже составило проблему.

Для захода на посадку на скорости 5 Маха с высоты 30 км, например, гиперзвуковые двигатели судна должны отключиться за 200 км до взлётно-посадочной полосы. В случае ошибки с курсом гиперзвуковые двигатели уже не включить. Посадка должна осуществиться за одну попытку и в точно заданном воздушном пространстве. Современные бортовые компьютеры для таких скоростей не успевают рассчитать режимы снижения с использованием всего спектра данных, поэтому было решено остановиться только на замере двух величин: давлении воздуха и высоты.

Уникальность идеи китайских специалистов в том, что они предложили рассчитывать для каждой посадки три модели снижения вместо обычно одной. В зависимости от данных о высоте и давлении будет выбираться та или иная модель снижения. С таким объёмом информации бортовые компьютеры успевают справиться. В противном случае с гиперзвуковыми полётами будет как в случае с космолётом Virgin Galactic — этот вид транспорта будет вылетать за разрешённые воздушные коридоры и представлять угрозу для обычного пассажирского воздушного транспорта.

В общем и целом речь идёт не только о беспилотниках. В Китае запущена программа создания пассажирских гиперзвуковых самолётов. Такое судно за час должно будет доставлять десять пассажиров в любой уголок Земли. Управляемость и способность к точным манёврам, что сегодня немыслимо без компьютеров, будет одной из проблем на этом пути.

Китайцы создают лазеры для гиперзвуковых самолётов и ракет — они будут сжигать воздух для ускорения полёта

В 1983 году NASA на деньги военных США испытывала наземную лазерную станцию для сжигания атмосферы перед высокоскоростным самолётом для увеличения скорости полёта. Проект не был успешным, но китайцы намерены повторить его в другой конфигурации — установить лазер в обтекатель гиперзвуковой ракеты или самолёта для снижения сопротивления воздуху. Ожидается, что это ускорит движение или снизит расход топлива при полётах на гиперзвуковых скоростях.

 Испытания китайской гиперзвуковой ракеты. Источник изображения: SCMP

Испытания китайской гиперзвуковой ракеты. Источник изображения: SCMP

Согласно предварительным исследованиям, лазерные лучи в обтекателе способны создать такую область турбулентности перед летательным аппаратом, которая может снизить сопротивление воздуха на величину до 70 %. Этот вопрос уже изучался ранее, но нигде в мире на этом принципе так и не появилась жизнеспособная технология. Тем не менее, как уверяют китайские источники, учёные в их стране дальше всех продвинулись в создании теоретической модели подобного перемещения в атмосфере.

В частности, в издании Laser and Infrared китайские исследователи опубликовали статью, в которой рассказали об опытах с созданием завихрений с помощью лазера, которые инициировали ударную волну с разрежением воздуха. Лазерный импульс образовывал в атмосфере каплевидное облако плазмы, которое сразу же распадалось на две части. Вращение каждой из частей в противоположных направлениях создавало направленное вперёд движение воздуха и, тем самым, перед летательным аппаратом возникало разрежение.

 Формирование воздушных (плазменных) завихрений в результате лазерного удара по воздушной среде. Источник изображения: China‘s State Key Laboratory of Laser Propulsion

Формирование воздушных (плазменных) завихрений в результате лазерного удара по воздушной среде. Источник изображения: China‘s State Key Laboratory of Laser Propulsion

На практике нет достаточно маленьких лазерных систем, чтобы их можно было поместить в обтекатель гиперзвуковой ракеты или самолёта. Более того, на разных участках полёта длина волны лазера должна быть разной — лазер должен быть перестраиваемый. Такие лазеры есть — это так называемые лазеры на свободных электронах. Беда в том, что лазер на свободных электронах — это ускоритель частиц протяжённостью до одного километра. Китайским исследователям удалось уменьшить размеры такого лазера до 10 метров, и они надеются создать установку размером со стол. Тогда проект окажется наиболее близко к реализации в масштабах летающей модели.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥