Ensiklopedia Sekolah

• Diagnostik

Sebenarnya kenapa tepatnya 5 M? Nilai 5 dipilih karena pada kecepatan ini ionisasi aliran gas dan perubahan fisik lainnya mulai diamati, yang tentu saja mempengaruhi sifat-sifatnya. Perubahan-perubahan ini terutama terlihat untuk mesin, mesin turbofan konvensional (mesin turbojet) tidak dapat beroperasi pada kecepatan seperti itu, diperlukan mesin, roket, atau mesin langsung yang berbeda secara fundamental (walaupun kenyataannya tidak begitu berbeda, ia tidak memiliki kompresor dan turbin, dan ia menjalankan fungsinya dengan cara yang sama: mengompres udara masuk, mencampurnya dengan bahan bakar, membakarnya di ruang bakar, dan menerima aliran jet di outlet).

Bahkan, mesin ramjet, ini adalah tabung dengan ruang bakar, sangat sederhana dan efisien pada kecepatan tinggi. Hanya saja mesin seperti itu memiliki kelemahan besar, ia membutuhkan kecepatan awal tertentu untuk operasi (tidak ada kompresor sendiri, tidak ada yang mengompres udara dengan kecepatan rendah).

Riwayat kecepatan

Pada tahun 1965, YF-12 (prototipe dari SR-71 yang terkenal) mencapai kecepatan 3.331,5 km / jam, dan pada tahun 1976 seri SR-71 itu sendiri adalah 3.529,6 km / jam. Ini "hanya" 3,2-3,3 M. Jauh dari hypersound, tetapi sudah untuk terbang dengan kecepatan ini di atmosfer, mesin khusus harus dikembangkan, yang bekerja pada kecepatan rendah dalam mode normal, dan pada kecepatan tinggi dalam mode ramjet, dan untuk pilot - sistem penopang kehidupan khusus (baju ruang angkasa dan sistem pendingin), karena pesawat terlalu panas. Kemudian, pakaian antariksa ini digunakan untuk proyek Shuttle. Untuk waktu yang sangat lama, SR-71 adalah pesawat tercepat di dunia (berhenti terbang pada tahun 1999).

Soviet MiG-25R secara teoritis dapat mencapai kecepatan 3,2 M, tetapi kecepatan operasi terbatas pada 2,83 M.

Present tense

Di balik semua penelitian yang menjanjikan, seperti yang biasa dilakukan militer. Dalam hal kecepatan hipersonik, ini juga terjadi. Sekarang penelitian sedang dilakukan terutama ke arah pesawat ruang angkasa, rudal jelajah hipersonik dan apa yang disebut hulu ledak hipersonik. Sekarang kita berbicara tentang hipersound "nyata", terbang di atmosfer.

Harap dicatat bahwa bekerja pada kecepatan hipersonik sedang dalam fase aktif pada 60-70an, maka semua proyek ditutup. Kembali ke kecepatan di atas 5 M hanya pada pergantian tahun 2000-an. Ketika teknologi memungkinkan untuk menciptakan mesin aliran langsung efisien untuk penerbangan hipersonik.

Kecepatan hipersonik

Hypersonic speed (HS) in aerodinamika - kecepatan yang secara signifikan melebihi kecepatan suara di atmosfer.

Sejak tahun 1970-an, konsep ini biasanya disebut kecepatan supersonik di atas angka 5 Mach (M).

Konten

Informasi umum

Terbang dengan kecepatan hipersonik adalah bagian dari mode penerbangan supersonik dan dilakukan dalam aliran gas supersonik. Aliran udara supersonik secara radikal berbeda dari subsonik, dan dinamika penerbangan pesawat dengan kecepatan di atas kecepatan suara (di atas 1,2 M) secara radikal berbeda dari penerbangan subsonik (hingga 0,75 M; kisaran kecepatan 0,75 hingga 1,2 M disebut kecepatan transonik) ).

Definisi batas bawah kecepatan hipersonik biasanya dikaitkan dengan timbulnya proses ionisasi dan disosiasi molekul dalam lapisan batas (PS) di sekitar peralatan, yang bergerak di atmosfer, yang mulai terjadi pada sekitar 5 M. Selain itu, kecepatan ini ditandai dengan fakta bahwa mesin ramjet ( Ramjet ") dengan pembakaran bahan bakar subsonik (" SPVRD ") menjadi tidak berguna karena gesekan yang sangat tinggi yang terjadi ketika mengerem udara yang lewat di mesin jenis ini. Dengan demikian, dalam kisaran kecepatan hipersonik, dimungkinkan untuk hanya menggunakan mesin roket atau ramjet hipersonik (scramjet) dengan pembakaran bahan bakar supersonik untuk melanjutkan penerbangan.

Karakteristik aliran

Sementara definisi aliran hipersonik (GP) agak kontroversial karena kurangnya batas yang jelas antara aliran supersonik dan hipersonik, dokter umum dapat ditandai oleh fenomena fisik tertentu yang tidak lagi dapat diabaikan ketika dipertimbangkan, yaitu:

• lapisan tipis gelombang kejut;
• pembentukan lapisan kejut yang kental;
• munculnya gelombang ketidakstabilan pada PS yang tidak melekat pada aliran subsonik dan supersonik [1];
• aliran suhu tinggi [2].

Lapisan tipis gelombang kejut

Dengan meningkatnya kecepatan dan angka Mach yang sesuai, kepadatan di belakang gelombang kejut (SW) juga meningkat, yang sesuai dengan penurunan volume di belakang SW karena pelestarian massa. Oleh karena itu, lapisan gelombang kejut, yaitu, volume antara peralatan dan gelombang kejut menjadi tipis pada bilangan Mach yang tinggi, menciptakan lapisan batas tipis (PS) di sekitar peralatan.

Pembentukan lapisan kejut kental

Bagian dari energi kinetik besar tertutup dalam aliran udara, ketika M> 3 (aliran kental) diubah menjadi energi internal karena interaksi kental. Peningkatan energi internal diwujudkan dalam peningkatan suhu. Karena gradien tekanan yang diarahkan sepanjang normal ke aliran dalam lapisan batas kira-kira nol, peningkatan suhu yang signifikan pada bilangan Mach yang besar menyebabkan penurunan kepadatan. Dengan demikian, PS pada permukaan peralatan tumbuh dan pada bilangan Mach yang besar bergabung dengan lapisan tipis gelombang kejut di dekat hidung, membentuk lapisan kejut yang kental.

Munculnya gelombang ketidakstabilan di PS yang tidak karakteristik aliran subsonik dan supersonik

Dalam masalah penting transfer aliran laminar ke aliran turbulen untuk kasus aliran di sekitar pesawat, peran kunci dimainkan oleh gelombang instabilitas yang terbentuk di PS. Pertumbuhan dan interaksi nonlinear berikutnya dari gelombang tersebut mengubah aliran laminar awalnya menjadi aliran turbulen. Pada kecepatan subsonik dan supersonik, peran kunci dalam transisi laminar-turbulent dimainkan oleh gelombang Tolmin-Schlichting yang memiliki sifat pusaran. Dimulai dengan M = 4,5, gelombang akustik dari tipe II muncul dan mulai mendominasi (mode II atau mode Makav), di mana transisi ke turbulensi terjadi dalam skenario transisi klasik (ada juga mekanisme transisi by-pass) [1].

Aliran suhu tinggi

Aliran berkecepatan tinggi di titik depan kendaraan (titik atau area penghambatan) menyebabkan gas memanas ke suhu yang sangat tinggi (hingga beberapa ribu derajat). Temperatur yang tinggi, pada gilirannya, menciptakan sifat kimia aliran yang tidak seimbang, yang terdiri atas disosiasi dan rekombinasi molekul gas, ionisasi atom, reaksi kimia dalam aliran dan dengan permukaan peralatan. Dalam kondisi ini, proses konveksi dan pertukaran panas radiasi dapat menjadi signifikan [2].

Parameter kesamaan

Parameter aliran gas biasanya dijelaskan oleh seperangkat kriteria kesamaan, yang memungkinkan untuk mengurangi jumlah keadaan fisik praktis tak terbatas menjadi kelompok kesamaan dan yang memungkinkan untuk membandingkan aliran gas dengan parameter fisik yang berbeda (tekanan, suhu, kecepatan, dll.) Di antara mereka sendiri. Berdasarkan prinsip inilah eksperimen didasarkan pada terowongan angin dan transfer hasil percobaan ini ke pesawat nyata didasarkan, terlepas dari kenyataan bahwa dalam percobaan pipa ukuran model, laju aliran, beban termal, dll., Dapat sangat berbeda dari mode penerbangan nyata, sementara waktu, parameter kesamaan (Mach, Reynolds, Stanton, dll.) sesuai dengan penerbangan.

Untuk aliran trans dan supersonik atau kompresibel, dalam kebanyakan kasus parameter seperti nomor Mach (rasio kecepatan aliran dengan kecepatan suara lokal) dan Reynolds cukup untuk deskripsi lengkap dari aliran. Untuk parameter aliran data hipersonik sering tidak cukup. Pertama, persamaan yang menggambarkan bentuk gelombang kejut menjadi hampir independen pada kecepatan 10 M. Kedua, peningkatan suhu aliran hipersonik berarti bahwa efek yang terkait dengan gas tidak ideal menjadi nyata.

Menghitung efek dalam gas nyata berarti lebih banyak variabel yang diperlukan untuk sepenuhnya menggambarkan keadaan gas. Jika gas stasioner benar-benar dijelaskan oleh tiga kuantitas: tekanan, suhu, kapasitas panas (indeks adiabatik), dan gas yang bergerak dijelaskan oleh empat variabel, yang juga mencakup kecepatan, maka gas panas dalam kesetimbangan kimia juga membutuhkan persamaan keadaan untuk komponen kimianya, dan gas dengan proses disosiasi dan ionisasi juga harus memasukkan waktu sebagai salah satu variabel dari keadaannya. Secara umum, ini berarti bahwa pada waktu tertentu untuk aliran nonequilibrium, dari 10 hingga 100 variabel diperlukan untuk menggambarkan keadaan gas. Selain itu, aliran hipersonik dijernihkan (GP), biasanya dijelaskan dalam hal angka Knudsen, tidak mematuhi persamaan Navier-Stokes dan memerlukan modifikasi mereka. GP biasanya dikategorikan (atau diklasifikasikan) menggunakan energi total yang diekspresikan dengan menggunakan total entalpi (mJ / kg), tekanan total (kPa) dan suhu perlambatan aliran (K) atau kecepatan (km / s).

Untuk aplikasi teknik, W. D. Hayes mengembangkan parameter kesamaan dekat dengan aturan ruang Vitcomb, yang memungkinkan para insinyur untuk menerapkan hasil dari satu seri tes atau perhitungan yang dilakukan untuk satu model untuk pengembangan seluruh keluarga konfigurasi model yang serupa tanpa pengujian tambahan atau rinci perhitungan.

Daftar mode

Aliran hipersonik dibagi menjadi banyak kasus khusus. Penugasan semikonduktor untuk satu atau beberapa aliran lain sulit karena "kabur" batas negara di mana fenomena ini terdeteksi dalam gas atau menjadi terlihat dari sudut pandang pemodelan matematika yang digunakan.

Gas sempurna

Dalam hal ini, aliran udara yang lewat dapat dianggap sebagai aliran gas yang ideal. GP dalam mode ini masih tergantung pada nomor Mach dan simulasi dipandu oleh invarian suhu, bukan dinding adiabatik, yang terjadi pada kecepatan yang lebih rendah. Batas bawah area ini sesuai dengan kecepatan sekitar 5 M, di mana SPVRD dengan pembakaran subsonik menjadi tidak efektif, dan batas atas sesuai dengan kecepatan di wilayah 10-12 M.

Gas sempurna dengan dua suhu

Ini adalah bagian dari kasus rezim aliran gas ideal dengan kecepatan besar di mana aliran udara yang lewat dapat dianggap ideal secara kimia, tetapi suhu getaran dan suhu rotasi gas [3] harus dipertimbangkan secara terpisah, yang mengarah ke dua model suhu yang terpisah. Ini sangat penting ketika merancang nozel supersonik, di mana pendinginan getaran karena eksitasi molekul menjadi penting.

Gas terdisosiasi

Dalam hal ini, molekul gas mulai berdisosiasi ketika mereka bersentuhan dengan gelombang kejut yang dihasilkan oleh benda yang bergerak. Aliran mulai berbeda untuk setiap gas tertentu yang sedang dipertimbangkan dengan sifat kimianya sendiri. Kemampuan bahan tubuh peralatan untuk berfungsi sebagai katalis dalam reaksi ini memainkan peran dalam perhitungan pemanasan permukaan, yang berarti munculnya ketergantungan aliran hipersonik pada sifat kimiawi dari benda yang bergerak. Batas bawah rejim ditentukan oleh komponen pertama gas, yang mulai berdisosiasi pada suhu deselerasi aliran tertentu, yang sesuai dengan nitrogen pada 2000 K. Batas atas rejim ini ditentukan oleh permulaan proses ionisasi atom-atom gas dalam HJ.

Gas terionisasi

Dalam hal ini, jumlah elektron yang hilang oleh atom menjadi signifikan dan elektron harus dimodelkan secara terpisah. Seringkali suhu gas elektron dianggap terisolasi dari komponen gas lainnya. Mode ini sesuai dengan kisaran kecepatan GP 10-12 km / s (> 25 M) dan keadaan gas dalam hal ini dijelaskan menggunakan model plasma nonradiatif atau non-emisi.

Mode dominasi transfer radiasi

Pada kecepatan di atas 12 km / s, perpindahan panas ke peralatan mulai terjadi terutama melalui transfer radiasi, yang mulai mendominasi transfer termodinamika bersamaan dengan peningkatan kecepatan. Simulasi gas dalam kasus ini dibagi menjadi dua kasus:

• tipis secara optik - dalam hal ini diasumsikan bahwa gas tidak menyerap kembali radiasi yang berasal dari bagian lain atau unit volume yang dipilih;
• optikal tebal - di mana penyerapan radiasi oleh plasma diperhitungkan, yang kemudian dikirim kembali termasuk pada tubuh perangkat.

Pemodelan gas tebal optikal adalah tugas yang sulit, karena karena perhitungan transfer radiatif pada setiap titik dalam aliran, jumlah perhitungan meningkat secara eksponensial dengan peningkatan jumlah titik yang dipertimbangkan.

Udara Merah

Penerbangan, Parasut, Paraglider

Kecepatan hipersonik

Roket hipersonik Soviet X-90

Roket hipersonik Soviet X-90 dengan sayap terlipat

Kecepatan hipersonik terbang dengan kecepatan EMPAT kecepatan suara dan banyak lagi. Di antara spesialis penerbangan, nama "speed of sound" daripada "speed" paling sering digunakan. Nama ini berasal dari nama keluarga fisikawan ilmuwan Austria Ernst Mach (Ernst Mach), yang menyelidiki proses aerodinamika yang menyertai gerakan tubuh supersonik. Jadi, 1Max adalah SATU kecepatan suara. Dengan demikian, kecepatan hipersonik adalah EMPAT Mach dan banyak lagi. Pada tahun 1987, pada tanggal 7 Desember, di Washington, kepala negara Uni Soviet dan AS, Mikhail Gorbachev dan Ronald Reagan, menandatangani perjanjian Pioneer dan Pershing-2 tentang penghapusan rudal nuklir jarak menengah. Sebagai hasil dari acara ini, ada penghentian dalam pengembangan rudal jelajah strategis Soviet "X-90", yang memiliki kecepatan penerbangan hipersonik. Pencipta roket X-90 menerima izin untuk melakukan hanya satu uji terbang. Tes yang sukses ini dapat mengarah pada peralatan ulang besar dari Angkatan Udara Soviet dengan kecepatan penerbangan hipersonik, yang dapat memastikan keunggulan di udara Uni Soviet.

Pesawat eksperimental supersonik Amerika Bell X-1

Pada tahun 1943, maskapai penerbangan Amerika "Bell" mulai membuat pesawat, yang untuk mengatasi kecepatan suara. Peluru yang ditembakkan dari senapan terbang lebih cepat dari kecepatan suara, jadi tidak ada yang memikirkan bentuk badan pesawat. Desainnya diasumsikan memiliki margin keselamatan yang besar. Di beberapa tempat, terpal melebihi ketebalan SATU sentimeter. Pulletnya berat. Tentang lepas landas independen tidak ada pertanyaan. Di langit, pesawat baru diangkat dengan bantuan bomber B-29. Pesawat Amerika dirancang untuk mengatasi kecepatan suara, yang disebut "X-1" (lihat artikel "Pesawat tidak dikenal"). Bentuk badan pesawat X-1 bisa cocok untuk kecepatan penerbangan hipersonik.

Pesawat supersonik Soviet pertama La-176

Pilot uji sipil Chalmers Goodlin menetapkan syarat - premi untuk mengatasi kecepatan suara adalah 150.000 dolar! Kemudian gaji kapten USAF adalah $ 283 per bulan. Seorang kapten muda pada usia 24 tahun Chuck Yeager, seorang perwira militer, seorang pilot keledai yang menembak jatuh 19 pesawat fasis, 5 di antaranya dalam satu pertempuran, memutuskan bahwa ia akan mengatasi kecepatan suara. Tidak ada yang tahu bahwa selama penerbangan untuk mengatasi kecepatan suara ia memiliki dua tulang rusuk patah, dan lengan kanannya tidak bergerak dengan baik. Ini terjadi sebagai akibat jatuh dari kuda saat berjalan bersama istrinya sehari sebelumnya. Chuck Yeager mengerti bahwa ini adalah penerbangan terakhirnya di depan rumah sakit dan tutup mulut agar penerbangan itu TIDAK dibatalkan. Mengatasi kecepatan suara akan menjadi langkah pertama menuju peningkatan kecepatan penerbangan hipersonik.

Rudal balistik Soviet pertama R-1 di posisi peluncuran

Pada tahun 1947, pada tanggal 14 Oktober, seorang pembom strategis B-29 Amerika terbang ke langit dari pangkalan udara rahasia dengan pesawat yang menempel pada kompartemen bom. Pada ketinggian sekitar 7 km, pesawat ruang angkasa berawak pada saat itu memiliki bentuk yang tidak biasa. Beberapa menit kemudian ada ledakan yang memekakkan telinga, seperti ketika menembakkan beberapa senjata pada saat bersamaan, tetapi itu BUKAN bencana. Pada hari ini, pilot uji coba Amerika Charles Elwood Yeager, lebih dikenal sebagai Chuck Yeager atau Chuck Eager, untuk pertama kalinya dalam sejarah umat manusia mengalahkan SUARA SPEED pada pesawat X-1 EKSPERIMENTAL. Pesawat supersonik X-1 memiliki kecepatan penerbangan maksimum 1.556 km / jam, dan ini dengan sayap lurus, langit-langit X-1 praktis adalah 13.115 meter, daya dorong mesin maksimum 2.500 kgf. Mendarat X-1 sendiri, dalam mode perencanaan. Kemudian di pangkalan udara yang sama, lebih dikenal sebagai "Zone-51", yang terletak di dasar danau garam kering Groom (Groom), di selatan negara bagian Nevada, kendaraan diuji dengan kecepatan penerbangan hipersonik.

Rudal balistik Soviet pertama R-1 dalam penerbangan

Sejak AS mengadopsi doktrin perang nuklir, jumlah pembom strategis di Amerika Serikat telah empat kali lipat. Ribuan pesawat tempur F-80 dan F-82 seharusnya membela para pembom. Satu tahun setelah Chuck Yeager, pilot uji coba Soviet Ivan Yevgrafovich Fedorov mengatasi kecepatan suara pada pejuang La 176.

Rudal bersayap Soviet pertama "Storm" di landasan peluncuran saat peluncuran

Sapuan sayap La-176 adalah 45 derajat, dorong mesin maksimum 2.700 kgf, langit-langit praktis 15.000 m, dan kecepatan maksimum 1.105 km / jam. Pada saat itu, 2-3 kecepatan suara tampaknya menjadi batas untuk pesawat berawak. Tetapi di tempat uji rahasia USSR, bahkan kemudian, sebuah kendaraan dengan kecepatan penerbangan hipersonik sedang diuji. Itu adalah roket R-1 dengan kecepatan udara maksimum 1.465 m / s dan jangkauan terbang 270 km. Tes P-1 dilakukan di lokasi uji Kapustin Yar di wilayah Astrakhan. Pesawat masa depan yang bergerak dengan kecepatan hipersonik tidak hanya membutuhkan mesin dan material baru, tetapi juga bahan bakar baru. Bahan bakar rahasia untuk rudal balistik R-1 adalah etil alkohol dari kategori kemurnian tertinggi.

Rudal bersayap Soviet pertama "Storm" dalam penerbangan

Roket BALLISTIC R-1 dikembangkan di bawah kepemimpinan Sergei Pavlovich Korolev. Dalam keadilan, kami mengatakan bahwa bagian dari spesialis roket Jerman yang pindah ke Uni Soviet setelah Perang Dunia II juga mengambil bagian aktif dalam pengembangan R-1. Rudal R-1 adalah titik awal untuk pengembangan rudal balistik INTERCONTINENTAL, yang memiliki kecepatan hipersonik dan dianggap sebagai cara yang benar-benar tidak dapat dihubungkan untuk mengirimkan senjata nuklir. Satelit Buatan Bumi pertama dan penerbangan berawak pertama ke luar angkasa sudah karena munculnya rudal balistik antarbenua.

Space Shuttle dapat digunakan kembali pesawat ruang angkasa Amerika dalam perjalanan ke kompleks peluncuran

Peluncuran pertama yang berhasil dari rudal balistik Soviet R-1 dilakukan pada 10 Oktober 1948. Untuk mencapai keseimbangan militer dengan Amerika Serikat, diperlukan rudal dengan jangkauan penerbangan BUKAN ratusan dan ribuan kilometer. Pengujian rudal Korolev berhasil, dan setiap model berikutnya memperoleh kecepatan terbang hipersonik yang terus meningkat dan jangkauan terbang yang meningkat. Masalah mengganti bahan bakar roket ada di agenda. Etil alkohol sebagai bahan bakar tidak lagi sesuai karena laju pembakarannya tidak mencukupi dan karena kapasitas panasnya yang tidak mencukupi, yaitu jumlah energinya. Faktanya adalah bahwa untuk terbang dengan kecepatan hipersonik, hanya HYDROGEN yang cocok sebagai bahan bakar. Tidak ada unsur kimia lain yang bisa terbang begitu cepat! Hidrogen memiliki laju pembakaran tinggi dan kapasitas panas tinggi, yaitu suhu pembakaran tinggi, sekaligus memiliki jumlah bahan bakar hidrogen serendah mungkin. Karena itu, ketika menerapkan HYDROGEN, dorongan mesin maksimum diperoleh. Selain itu semua bahan bakar HYDROGEN ini benar-benar bahan bakar BERSIH SECARA EKOLOGIS. S.P. Korolyov percaya bahwa bahan bakar inilah yang akan menyelesaikan masalah pergerakan di ruang dekat Bumi dengan kecepatan penerbangan hipersonik.

Pesawat ulang-alik AS Antar-jemput ruang angkasa AS selama operasi orbit

Namun, ada solusi lain untuk kecepatan kosmik. Itu diusulkan oleh akademisi terkenal Mikhail Kuzmich Yangel dan Vladimir Nikolaevich Chelomei. Itu adalah cairan seperti amonia dan, tidak seperti hidrogen, sederhana dan sangat murah untuk diproduksi. Tetapi ketika Korolev mengetahui apa itu, ia datang ke HORROR! Bahan bakar roket yang luar biasa ini disebut HEPTIL. Dia ternyata adalah ENAM WAKTU SEBUAH RACUN DARI ASAM SINILIK dan dalam hal tingkat bahaya itu berhubungan dengan ZARIN dan agen racun FOSGEN! Namun, pemerintah Uni Soviet memutuskan bahwa senjata roket lebih penting daripada kemungkinan konsekuensi dan bahwa itu harus dibuat dengan biaya berapa pun. Selanjutnya, roket Yangel dan Chelomey mendorong bahan bakar dari heptyl.

Roket Intercontinental R-7 saat peluncuran

Pada tahun 1954, intelijen Soviet menerima pesan rahasia dari seorang penduduk di Amerika Serikat, terima kasih untuk pekerjaan yang menciptakan penciptaan penerbangan dengan kecepatan penerbangan hipersonik yang dimulai di Uni Soviet. Di AS, proyek ini bernama Navajo. Dua bulan setelah pesan rahasia itu, sebuah keputusan dikeluarkan oleh pemerintah Soviet untuk memulai pembuatan rudal WING yang strategis. Di Uni Soviet, pengembangan roket semacam itu dipercayakan kepada Biro Desain S. A. Lavochkin (lihat artikel “Semyon Alekseevich Lavochkin”). Proyek itu bernama "Badai". Hanya dalam tiga tahun, "The Tempest" mulai menjalani tes di situs tes Kapustin Yar. Konfigurasi "Storm" berhubungan dengan pesawat ulang-alik Amerika modern "Space Shuttle". Pada saat tes "Badai" diketahui bahwa proyek Amerika "Navajo" TUTUP. Ini terjadi, kemungkinan besar karena fakta bahwa desainer Amerika pada waktu itu tidak dapat membuat mesin yang diperlukan.

Rudal Intercontinental R-7 dalam penerbangan

"Storm" tidak dirancang untuk kecepatan penerbangan hipersonik, tetapi untuk kecepatan yang sedikit lebih rendah, untuk THREE dengan kecepatan suara SETENGAH. Hal ini disebabkan oleh kenyataan bahwa pada saat itu belum membuat bahan yang akan tahan terhadap PEMANASAN PENUTUP sesuai kecepatan hipersonik. Selain itu, instrumen on-board harus tetap dapat dioperasikan pada suhu pemanasan tinggi. Ketika menciptakan "Badai", mereka baru saja mulai mengembangkan bahan yang tahan terhadap kondisi suhu pemanasan ini.

Pada saat tiga peluncuran rudal jelajah "Buri" yang sukses, yang memiliki kecepatan hingga hipersonik, roket Korolev, R-7, telah meluncurkan satelit Bumi buatan pertama dan makhluk hidup pertama, mutt bernama Laika, ke orbit dekat bumi. Pada saat ini, kepala Uni Soviet, Khrushchev, AS, dalam sebuah wawancara untuk pers Barat, secara terbuka menyatakan bahwa roket R-7 dapat digunakan untuk memasang muatan NUCLEAR dan mengenai SETIAP TUJUAN di Amerika Serikat. Mulai saat ini, rudal balistik antarbenua menjadi BASIS pertahanan roket luar angkasa Uni Soviet. Rudal jelajah "Badai" dibuat untuk melakukan tugas yang sama, tetapi pemerintah Soviet saat itu memutuskan bahwa menyeret kedua program ini pada saat yang sama akan terlalu mahal dan "Badai" DITUTUP.

Pesawat eksperimental Amerika X-31Rockwell

Pada akhir 1950-an dan sepanjang 1960-an, percobaan dilakukan di Amerika Serikat dan Uni Soviet untuk menciptakan teknologi penerbangan canggih dengan kecepatan penerbangan hipersonik. Namun di lapisan atmosfer yang padat, pesawat kepanasan, dan di beberapa tempat bahkan meleleh, sehingga pencapaian kecepatan hipersonik di atmosfer berulang kali ditunda untuk waktu yang tidak diketahui. Di AS, ada program untuk membuat pesawat eksperimental yang disebut "X", dengan bantuan yang penerbangannya pada kecepatan hipersonik diselidiki. Militer AS memiliki harapan besar untuk pesawat eksperimental X-31, tetapi pada 15 November 1967, setelah 10 detik penerbangan dengan kecepatan hipersonik, X-31 meledak. Setelah itu, program pesawat eksperimental "X" ditangguhkan, tetapi hanya untuk sementara waktu. Jadi pada pertengahan 1970-an, kecepatan penerbangan hipersonik sama dengan 11 kecepatan suara (3,7 km / s) dicapai pada pesawat eksperimental Amerika "X-15" pada ketinggian sekitar 100 km.

Pesawat eksperimental Amerika X-31Rockwell

Pada pertengahan 1960-an, baik Amerika Serikat dan Uni Soviet, secara independen satu sama lain dan pada saat yang sama, mulai membuat pesawat yang sudah diproduksi secara massal terbang dengan kecepatan jelajah TIGA Mach! Terbang dengan TIGA kecepatan suara di ATMOSFER adalah tugas yang sangat sulit! Akibatnya, KB Kelly Johnson di Lockheed Company dan Biro Desain A. I. Mikoyan di MiG (lihat artikel “Artem Ivanovich Mikoyan”) menciptakan dua karya besar teknologi penerbangan. Orang Amerika - perwira intelijen strategis "SR-71 ″ Blackbird (lihat artikel" SR-71 "). Rusia adalah pejuang pencegat MiG-25 terbaik di dunia (lihat artikel MiG-25). Di luar, SR-71 memiliki warna hitam, BUKAN karena cat hitam, tetapi karena lapisan ferit, yang menghilangkan panas dengan sangat efisien. Kemudian, SR-71 dibawa ke kecepatan penerbangan hipersonik 4.800 km / jam. MiG-25 berhasil digunakan selama perang Israel-Mesir sebagai pesawat pengintai ketinggian tinggi. Seluruh penerbangan pada MiG-25 atas Israel mengambil DUA MENIT. Pertahanan udara Israel mengklaim bahwa MiG-25 memiliki TIGA DENGAN SETENGAH kecepatan suara (4.410 km / jam atau 1.225 m / s)!

Pesawat hipersonik eksperimental Amerika X-15 dengan tangki bahan bakar tambahan yang habis setelah menggunakan bahan bakar

Keunggulan udara dapat disediakan oleh penerbangan luar angkasa. Sebagai hasil dari pekerjaan pada topik ini, pesawat ruang angkasa dari USAGE Space Shuttle dan Buran Soviet muncul (lihat artikel Buran Spacecraft). Saat mendarat di bumi, pesawat ruang angkasa yang dapat digunakan kembali memasuki atmosfer dengan kecepatan First Cosmic, 7,9 km / s, yang merupakan 23,9 kali kecepatan suara. Untuk melindungi dari panas berlebih saat memasuki atmosfer, kapal luar angkasa yang dapat digunakan kembali di luar ditutupi dengan ubin KERAMIK khusus. Jelas bahwa bahkan dengan TIDAK pelanggaran sangat besar dari lapisan keramik ini dengan kecepatan hipersonik, bencana akan terjadi.

Pesawat hipersonik eksperimental Amerika X-15 dalam penerbangan

Setelah sia-sia mencari cara universal perlindungan terhadap panas berlebih, perjuangan untuk keunggulan udara telah bergeser ke yang lain - ketinggian sangat rendah. Roket bersayap pindah ke ketinggian penerbangan sekitar 50 meter, pada, TO kecepatan penerbangan hipersonik, sekitar 850 km / jam dengan medan RELIEF PLAYING technology. Rudal jelajah Amerika menerima nama "Tomahawk" (Tomahawk), dan analog Soviet "X-55". Deteksi rudal jelajah oleh radar sulit dilakukan karena roket itu sendiri, karena sistem pelayaran terbaru, memiliki ukuran kecil dan, karenanya, merupakan area pemantulan kecil. Juga, kekalahan rudal jelajah sulit karena manuver aktif yang tidak dapat diprediksi selama penerbangan. Penciptaan rudal jelajah Soviet X-55 dipercayakan kepada Biro Desain Raduga, dipimpin oleh Igor Sergeevich Seleznev.

Pesawat eksperimental Amerika hipersonik X-15 setelah mendarat

Namun, perhitungan menunjukkan bahwa kekebalan rudal jelajah yang hampir lengkap hanya dapat memberikan kecepatan penerbangan hipersonik lima hingga enam kali kecepatan suara (5-6 Mach), yang sesuai dengan kecepatan sekitar dua km / s. Pada tes pertama teknologi baru, para perancang kembali menghadapi masalah yang sama yaitu suhu yang terlalu panas. Ketika kecepatan penerbangan hipersonik yang diberikan tercapai, permukaan roket memanas hingga hampir 1.000 derajat Celcius dan merupakan yang pertama gagal antena kontrol. Kemudian Igor Seleznyov pergi ke Leningrad ke perusahaan "Leninets", di mana mereka memproduksi elektronik radio onboard. Spesialis tidak memberikan kesimpulan yang menghibur. Tidak mungkin membuat roket berpemandu terbang dengan kecepatan hipersonik di lapisan atmosfer yang padat.

Pesawat hipersonik strategis Amerika SCA Lockheed SR-71 Blackbird

Tetapi salah satu lembaga penelitian, yaitu Vladimir Georgievich Freinstadt, mengusulkan gagasan orisinal. Mengapa minyak tanah di atas kapal pesiar tidak bisa digunakan sebagai bahan bakar untuk homing head sebagai bahan bakar? Eksperimen dilakukan untuk membuat sistem pendingin menggunakan bahan bakar onboard, minyak tanah. Selama bekerja, Freinstadt sampai pada kesimpulan bahwa minyak tanah TIDAK memiliki energi yang cukup untuk terbang dengan kecepatan hipersonik dan bahwa bahan bakar yang diperlukan untuk kecepatan hipersonik adalah HYDROGEN. Tetapi Freinstadt menyarankan untuk mendapatkan hidrogen dari minyak tanah tepat di atas roket. Konsep mesin seperti itu disebut Ajax.

Pesawat luar angkasa Soviet Reusable "Buran" Lapisan isolasi termal kapal yang terdiri dari ubin KERAMIK khusus terlihat jelas

Pada saat itu, gagasan ini tampak terlalu fantastis. Akibatnya, rudal jelajah dengan kecepatan penerbangan subsonik X-55 diadopsi. Tetapi bahkan roket seperti itu telah menjadi pencapaian ilmiah dan teknis yang luar biasa. Spesifikasi singkat dari rudal jelajah X-55: panjang - 5,88 m; diameter case - 0,514 m; bentang sayap - 3,1 m; mulai berat - 1195 kg; jarak penerbangan - 2 500 km; kecepatan penerbangan - 770 km / jam (214 m / s); ketinggian penerbangan dari 40 hingga 110 m; berat hulu ledak - 410 kg; kekuatan hulu ledak - 200 kt; mencapai akurasi hingga 100 m. Pada tahun 1983, setelah diperkenalkannya rudal jelajah Kh-55 ke dalam pelayanan di Kementerian Pertahanan, pertanyaan diajukan untuk membatasi penciptaan mesin yang memberikan kecepatan penerbangan hipersonik. Namun justru tahun ini topik pesawat hipersonik mulai muncul lebih sering dalam laporan intelijen Soviet.

Pesawat ulang-alik Soviet "Buran" di orbit

Sebagai bagian dari program Star Wars, pemerintah AS mulai mendanai pengembangan kendaraan yang sama-sama terbang di atmosfer dan di luar angkasa. Pada dasarnya senjata dirgantara baru seharusnya adalah kendaraan dengan kecepatan penerbangan hipersonik. Setelah penciptaan X-55 yang sukses, Igor Seleznev, tanpa menunggu penciptaan model mesin Ajax saat ini, mulai mengembangkan rudal jelajah yang terbang dengan kecepatan hipersonik. Rudal seperti itu adalah rudal jelajah "X-90", yang seharusnya terbang dengan minyak tanah tradisional dengan kecepatan lebih dari 5 Mach. KB Selezneva berhasil memecahkan masalah overheating suhu. Diasumsikan bahwa X-90 akan mulai dari STRATOSPHERE. Karena itu, suhu badan roket dikurangi hingga minimum. Namun, ada alasan lain untuk adopsi peluncuran roket setinggi itu. Faktanya adalah bahwa pada titik waktu ini lebih atau kurang belajar bagaimana menembak jatuh rudal balistik, belajar cara menembak jatuh pesawat, dan belajar bagaimana menembak jatuh rudal jelajah yang terbang di ketinggian sangat rendah dengan kecepatan penerbangan subsonik. Hanya satu lapisan stratosfer yang tetap utuh - itu adalah lapisan antara atmosfer dan kosmos. Gagasan muncul untuk "menyiram" tanpa disadari tepatnya di wilayah stratosfer, menggunakan kecepatan hipersonik.

Peluncuran rudal jelajah Amerika "Tomahawk" dari instalasi kapal

Namun, setelah peluncuran X-90 pertama yang berhasil, semua pekerjaan pada roket ini dihentikan. Ini terjadi berkat perintah pemimpin baru Uni Soviet, MS Gorbachev. Pada waktu itu di Leningrad, Vladimir Frainstadt mengorganisasi sekelompok ilmuwan yang antusias untuk menciptakan mesin hipersonik Ajax. Kelompok Freinstadt ini tidak hanya membuat unit untuk pemrosesan minyak tanah menjadi hidrogen, tetapi juga belajar mengendalikan PLASMA yang merusak di sekitar perangkat, yang muncul selama penerbangan dengan kecepatan hipersonik. Ini menandai terobosan teknologi dari semua pesawat berawak! Kelompok Freinstadt mulai mempersiapkan penerbangan pertama dari model hipersonik. Namun, pada tahun 1992, proyek Ajax ditutup karena penghentian pendanaan. Pada 1980-an, di Uni Soviet, pengembangan pesawat terbang dengan kecepatan hipersonik berada di garis depan di dunia. Landasan ini hilang hanya pada 1990-an.

Rudal jelajah Amerika "Tomahawk" tepat sebelum mengenai sasaran

EFISIENSI dan BAHAYA pesawat tempur yang terbang dengan kecepatan hipersonik sudah jelas, pada 1980-an. Pada tahun 1998, pada awal Agustus, ledakan kuat bergemuruh di sekitar kedutaan besar Amerika di Kenya dan Tanzania. Ledakan ini diatur oleh organisasi teroris dunia Alkaida, yang dipimpin oleh Usama Bin Laden. Pada tahun yang sama, pada 20 Agustus, kapal-kapal Amerika di Laut Arab menembakkan delapan rudal jelajah Tomahawk. Dua jam kemudian, rudal menghantam wilayah kamp teroris yang terletak di Afghanistan. Selanjutnya, dalam sebuah laporan rahasia kepada Presiden AS, B. Clinton, para agen melaporkan bahwa tujuan utama serangan rudal di pangkalan Alkaida di Afghanistan TIDAK tercapai. Setengah jam setelah peluncuran rudal, Bin Laden tentang rudal yang terbang ke arahnya DIPERINGATKAN oleh komunikasi satelit dan meninggalkan pangkalan itu sekitar satu jam sebelum ledakan. Dari hasil ini, Amerika menyimpulkan bahwa misi tempur seperti itu hanya dapat dilakukan oleh roket dengan kecepatan penerbangan hipersonik.

Rudal jelajah Rusia X-55 sebelum dipasang di pesawat

Beberapa hari kemudian, departemen pengembangan lanjutan Departemen Pertahanan AS menandatangani kontrak jangka panjang dengan perusahaan Boeing. Perusahaan penerbangan menerima pesanan multi-miliar dolar untuk membuat rudal jelajah universal dengan kecepatan penerbangan hipersonik, SIX Mach. Perintah itu telah menjadi proyek skala besar yang akan memungkinkan Amerika Serikat untuk membuat senjata dan sistem penerbangan yang menjanjikan. Di masa depan, perangkat hipersonik dalam perjalanan perkembangannya dapat berubah menjadi perangkat MENENGAH, yang berulang kali dapat berpindah dari atmosfer ke ruang dan kembali, sambil secara aktif bermanuver. Kendaraan seperti itu, karena jalur penerbangan yang tidak standar dan tidak dapat diprediksi, bisa sangat berbahaya.

Rudal jelajah Rusia X-55 sebelum pemasangan pada Tu-160

Pada Juli 2001, peluncuran pesawat eksperimental X-43A dilakukan di Amerika Serikat. Dia harus mencapai kecepatan penerbangan hipersonik, the Seven Mach. Tetapi unit itu jatuh. Secara umum, penciptaan peralatan dengan kecepatan penerbangan hipersonik KESULITAN sebanding dengan penciptaan senjata atom. Rudal jelajah hipersonik Amerika terbaru diperkirakan akan terbang di ketinggian stratosfer. Baru-baru ini, perlombaan untuk membuat perangkat hipersonik dimulai lagi. Mesin roket hipersonik baru dapat menjadi plasma, yaitu, suhu campuran yang mudah terbakar yang digunakan dalam mesin akan menjadi sama dengan PLASMA panas. Masih belum mungkin untuk memprediksi waktu penampilan perangkat dengan kecepatan penerbangan hipersonik di Rusia, karena dana yang tidak mencukupi.

Pesawat eksperimental hipersonik Amerika X-43A

Agaknya pada 2060-an, dunia akan memulai transisi besar-besaran pesawat penumpang yang terbang di atas jarak lebih dari 7.000 km, dengan kecepatan penerbangan hipersonik dengan ketinggian penerbangan dari 40 hingga 60 km. Pada tahun 2003, Amerika membiayai penelitian mereka untuk pengembangan pesawat penumpang di masa depan dengan kecepatan penerbangan hipersonik pada pesawat penumpang supersonik Soviet Tu-144 (lihat artikel Tu-144 dan Alexey Andreevich Tupolev). Pada suatu waktu, Tu-144 dibuat dalam jumlah 19 buah. Pada tahun 2003, satu dari tiga Tu-144 yang tersisa diperbaiki dan diubah menjadi laboratorium terbang dalam program RUSSIAN-AMERIKA untuk menguji sistem pesawat generasi baru. Orang Amerika senang dengan Tu-144 Soviet.

Pesawat penumpang supersonik Soviet Tu-144

Gagasan pertama pesawat bersayap roket, pesawat hipersonik yang terbang dengan kecepatan 10-15 Mach, muncul sejauh tahun 1930-an. Namun, bahkan para perancang yang paling berpandangan jauh ke depan pun tidak tahu kesulitan apa yang harus dihadapi oleh ide itu, UNTUK BERBAGI DENGAN SETIAP TITIK PLANET KAMI DALAM SETENGAH JAM. Pada kecepatan penerbangan hipersonik di atmosfer, tepi sayap, intake udara, dan bagian lain dari pesawat dipanaskan hingga titik lebur paduan aluminium. Oleh karena itu, penciptaan pesawat hipersonik masa depan, seluruhnya terkait dengan kimia, metalurgi dan pengembangan bahan baru.

Pesawat penumpang supersonik Soviet Tu-144 Setelah mendarat, parasut rem dilepaskan

Mesin jet konvensional dengan kecepatan TIGA Mach tidak lagi efektif (lihat artikel "Inovasi Penerbangan"). Dengan peningkatan lebih lanjut dalam kecepatan, perlu untuk memberikan kemungkinan aliran udara yang paling LUPA untuk melakukan, peran kompresor, mengompresi udara. Sudah cukup untuk ini, bagian mesin INPUT adalah membuat SUBJECTING. Dengan kecepatan penerbangan hipersonik, rasio kompresi dari aliran udara yang masuk sedemikian rupa sehingga suhunya menjadi 1.500 derajat. Mesin berubah menjadi motor yang disebut DIRECT-FLOWING, tanpa memutar bagian sama sekali. Tetapi pada saat yang sama itu benar-benar berfungsi!

Pesawat eksperimental Amerika hipersonik X-43A dengan baling-baling roket Pegasus melekat pada bomber B-52 yang terletak di tanah

Pada suatu waktu, ilmuwan Soviet Vladimir Georgievich Freinstadt terlibat dalam masalah pendinginan dengan minyak tanah, hulu ledak nuklir terbang dari luar angkasa. Sekarang, para perancang seluruh dunia, berkat penelitiannya, menggunakan efek peningkatan yang tiba-tiba dalam energi pembakaran minyak tanah yang dipanaskan karena penggunaan yang dilepaskan pada suhu tinggi seperti HYDROGEN. Efek ini memberikan tenaga yang sangat tinggi ke engine, yang memberikan kecepatan penerbangan hipersonik. Pada tahun 2004, Amerika dua kali mencetak rekor kecepatan bagi peluncur roket tanpa awak. X-43A terlepas dari pembom V-52 di ketinggian 12.000 meter. Roket Pegasus mempercepatnya hingga kecepatan THREE Mach, dan kemudian X-43A meluncurkan mesinnya. Kecepatan penerbangan maksimum X-43A adalah 11.265 km / jam (3.130 m / s), yang sesuai dengan 9,5 kecepatan suara. Terbang dengan kecepatan tinggi membutuhkan waktu 10 detik di ketinggian 35.000 meter. Dengan kecepatan 9,5 Makhov penerbangan dari Moskow ke New York akan memakan waktu kurang dari 43 menit. Ilmuwan Amerika terus menggerakkan ilmu penerbangan.

Pesawat hipersonik eksperimental Amerika X-43A dengan baling-baling roket Pegasus yang terpasang pada pesawat pembom B-52

Pesawat eksperimental Amerika hipersonik X-43A dalam penerbangan setelah pemisahan dari B-52