Гиперзвуковой летательный аппарат
Прочие
Гиперзвуковой летательный аппарат

Гиперзвуковой летательный аппарат (ГЗЛА, ГЛА) – самолет, который способен осуществлять полеты в атмосфере на скорости, равной или большей показателя 5М (М обозначает число Маха). При этом он может маневрировать, используя аэродинамические силы. Крылатый летательный аппарат (ЛА), который обладает такой скоростью, может планировать на огромные дальности в сравнении с обычным типом ЛА. Для ГЛА такая планировка становится «динамической». Гиперзвуковые аппараты делятся на дозвуковые, сверхзвуковые и гиперзвуковые типы.

Реализация

За всю историю ГЗЛА было реализовано несколько испытательных прототипов, беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и МТКК – орбитальных ступеней-космопланов многопользовательских космических кораблей. Помимо этого, существует много проектов транспортных средств и авиакосмических систем (АКС) с орбитальными ступенями и гиперзвуковыми организмами или пассажирских лайнеров-космопланов и одноступенчатых АКС-космолетов.

Яркий представитель первых нереализованных проектов ГЛА – проект Зингера по конструированию боевого частично-орбитального бомбардировщика-космолета «Зильберфогель» в нацистской Германии. На данный момент ни один проект космолета так и не реализовали.

Гиперзвуковые самолеты

В 60-х годах в США передовые конструкторы начали осуществлять программу по разработке и полетам экспериментального ракетоплана North American X-15, ставшего в истории единственным ГЛА-самолетом на последующие 40 лет. Именно он совершал первые пилотируемые суборбитальные космические полеты.

Подобные программы разрабатывались и в других странах. Самыми близкими из них были Спираль, Зильберфогель, X-20 Dyna Soar, North American X-15. В 21 веке довольно популярным среди богачей стал космический туризм. По этому поводу начали возникать частные проекты суборбитальных космических пилотируемых кораблей. В 2004 году в космос поднялись первые аппараты подобного типа – Space Ship One. В качестве развития программы применили следующую ступень – Space Ship Two. В будущем компания Virgin Galactic не планирует останавливаться на достигнутом и на данный момент ведет разработки новых типов кораблей. Помимо этого, существуют пассажирские суборбитальные гиперзвуковые авиалайнеры (ZEHST, SpaceLiner и другие).

Гиперзвуковые ступени МТКК и АКС – космолеты и космопланы

Вторая или единственная выходящая на орбиту ступень у всех крылатых АКС и МТКК совершает гиперзвуковой полет согласно траектории спуска, а у некоторых и при подъеме.

В 60-х годах в СССР и США разрабатывались проекты орбитальных космопланов. Но они так и не были реализованы. В Советском Союзе – Лапоток, ЛКС, а в США – Х-20 Dyna Soar предусматривали вертикальный запуск на стандартных ракетах-носителях (РН), которые становились ГЗЛА сугубо при возвращении. В период с 80-х по 2000-е года в США отобрали обширную программу для ста полетов МТКК Спейс Шаттл с орбитальным космопланом. Похожий, но запускаемый на РН аппарат «Буран» (СССР) только раз взлетал на орбиту. Перед ним полет пытались совершить БОР-4 и БОР-5.

С 90-х годов и по 2000-е существовало множество проектов, которые были отменены до практической реализации. АКС и транспортные космические системы: Россия – космолет «РАКС» и космоплан «МАКС»; США – одноступенчатый космолет Venture Star и Rockwell X-30 (NASP); Франция и Евросоюз – космоплан «Гермес»; Япония – космоплан НОРЕ, ASSTS; Германия – «Зенгер-2»; Великобритания – HOTOL; Индия – космоплан Hyperplane и прочие.

В США до сих пор продолжается разработка полетов на орбиту по проекту «Боинг Х-37». Такие же эксперименты проворачивают Великобритания, Индия, Китай и другие.

Гиперзвуковые БПЛА

Главная задача создания беспилотного ГЛА состоит в отработке возможности проектирования одно- и двухступенчатых транспортных многоразовых АКС следующих поколений. В Германии, Австралии, России и США существовали доведенные практически до последней степени реализации беспилотные ГЛА. Также раньше существовали, как и сейчас присутствуют, проекты боевых и экспериментальных крылатых ракет, способных достигать гиперзвуковые скорости: «Боинг Х-43» и «Х-51», гиперзвуковые летающие лаборатории «Игла» и «Холод», Falcon HTV-2, SHEFEX, Skylon.

Гиперзвуковые боевые блоки:

  1. Министерство обороны США в ноябре 2011 года провело испытание нового гиперзвукового боевого планирующего блока AHW.
  2. КНР в январе 2014 объявила о ранее проведенных испытаниях боевого гиперзвукового блока, сумевшего развить скорость до 10 Маха.
  3. Россия в июне 2015 года объявила о намерении разработать и испытать ГПЛА «Ю-71».

Технологии и применение

ГЛА могут иметь разные силовые установки, вплоть до их полного отсутствия. Среди чаще применяемых двигателей эксплуатируются жидкостные реактивные (ЖРД), гиперзвуковые воздушно-реактивные прямоточные (ГПВРД), твердотопливные ракетные (РДТТ) и теоретически ядерные ракетные двигатели (ЯРД). Поскольку такая технология потенциальна, ее разработки ведутся во многих точках мира. Естественным остается тот факт, что первые испытания и полное финансирование будут применяться в военных целях.

Космические гиперзвуковые системы могут обладать или, наоборот, не иметь преимуществ перед эксплуатацией ступеней с ГПВРД. Эффективность ГПВРД или удельный импульс теоретически составляет от 1 тыс. до 4 тыс. с, в то время как ракета обладает величинами (по данным на 2009 год), не превышающими 470 с. Но данный показатель будет стремительно уменьшаться в соответствии с набором скорости, дополнительно будет происходить понижение аэродинамического качества.

Воздушный авиалайнер с ГПВРД значительно сократит потраченное время на путешествие с пункта А в пункт Б, что также потенциально делает доступной в течение 90 минут любую точку земного шара. Но есть в таких проектах и прорехи. Во-первых, до сих пор не понятно, каким образом подобный аппарат будет вмещать в себя столько топлива для преодоления огромных расстояний и смогут ли такие ЛА набирать достаточную высоту, на которой звуковые эффекты сводятся к нулю. Помимо этого, присутствует самый главный вопрос – сколько подобный проект будет стоить.

Преимущества и недостатки космических исследований

Существует несколько преимуществ отдельных типов разработок, но в основном из-за малой познаваемости этой отрасли в основном преобладают недостатки. Преимущество гиперзвукового аппарата наподобие самолета Х-30 состоит в уменьшении или исключении транспортируемого окислителя. Поскольку примерно 75% всей конструкции ЛА составляет окислитель. Исключение данной массы приведет к облегчению аппарата, а значит к увеличению полезной нагрузки. В свою очередь это уменьшит стоимость транспортировки разных грузов на орбиту.

ЖРД или жидкостный ракетный двигатель обладает существенными отличиями высоких показателей тяги по отношению к массе, что, в свою очередь, позволяет ракетам достигать огромных показателей для доставки грузов на орбиту. В условиях применения ГПВРД соотношение увеличивается, что приведет к повышению доли двигателя в массе аппарата.

Главный минус заключается в высокой стоимости не только разработок космических программ и исследований гиперзвуковых аппаратов, но и в дальнейшей эксплуатации. Пополнение топлива, замена запчастей и деталей – все это вместе сильно повышает цену подобных программ. 

 

Классификация самолетов:


А

Административный самолёт

Б

Бомбардировщик

В
Военно-транспортный самолёт

Воздушный авианосец

Г
Гибридный дирижабль
Гидросамолёт

Гиперзвуковой летательный аппарат

Д

Двухбалочный самолёт

И
Истребитель

Истребитель-бомбардировщик

К
Контрпартизанский самолёт

Космоплан

Л

Летающая подводная лодка

О

Орбитальный самолёт

П
Пассажирский самолёт
Пикирующий бомбардировщик

Поколения реактивных истребителей

Р
Ракетоносец
Ракетоплан
Реактивный самолёт

Региональный самолёт

С
Самолёт вертикального взлёта и посадки
Самолёт сопровождения
Самолёт укороченного взлёта и посадки
Самолёт-разведчик
Сверхзвуковой самолёт
Скоростной бомбардировщик

Стратегический бомбардировщик

Т
Торпедоносец

Транспортный самолёт

У
Узкофюзеляжный самолёт
Учебно-боевой самолёт

Учебный летательный аппарат

Ш
Широкофюзеляжный самолёт
Штурмовик
.

Лучшее в мире авиации

«Есть только Миль»
Сообщение в блоге
Авторские статьи
Шиворот-навыворот
Сообщение в блоге
Авторские статьи
наверх