De camino al hipersonido.

1
Llamar a una fecha que podría considerarse el comienzo del desarrollo de velocidades hipersónicas no es tan fácil. La idea de crear aviones hipersónicos apareció incluso antes del comienzo de la Segunda Guerra Mundial. Pero la transición de los primeros proyectos teóricos, los desarrolladores de los cuales eran en su mayoría ingenieros alemanes, a la práctica solo fue posible en las 50-s. En 1947, se formó un grupo de ingenieros en el Centro de Investigación Langley que se ocupó de los problemas del vuelo hipersónico. Entre otras cosas, crearon el primer túnel de viento hipersónico del mundo, que se utilizó para crear un avión experimental X-15.



Fue él quien se convirtió en el primer avión que pudo, aunque solo sea un poco, ir más allá del límite de la atmósfera terrestre. Instalado en ella 22 Agosto 1962 g. El registro de altura no oficial (107960 m) se superó solo después del año 42. El récord de velocidad para aeronaves tripuladas establecido por William Knight en X-15-2 3 octubre 1963 g. (7273 km / h) aún no se ha cerrado. Pero el programa X-15 terminó, y no dio una continuación directa.

27 Marzo 2004, frente a la costa de California, el bombardero no tripulado X-52A se lanzó desde el bombardero B-43. Con la ayuda del acelerador de arranque, el aparato experimental alcanzó la altitud de 29 km, donde se separó del vehículo de lanzamiento. Luego se ganó su propio motor ramjet. Y aunque trabajó solo durante 10 segundos, X-43A desarrolló la velocidad 11263 km / h. A esa velocidad, viajar de Moscú a Nueva York tomaría 41 un minuto.



Pero para esto es necesario resolver muchos problemas técnicos. Los más importantes de ellos son la creación de un motor capaz de funcionar de manera estable a velocidades hipersónicas, y el calentamiento de la estructura cuando se vuela en la atmósfera, la llamada "barrera térmica".

De la variedad de motores a reacción para dispositivos hipersónicos prometedores son adecuados varios: turborreactores, cohetes de cohetes y rectos. Al volar en la atmósfera, obviamente, es recomendable utilizar motores, hasta cierto punto usando el oxígeno "libre" de la atmósfera. Los más prometedores son los motores de flujo directo. A primera vista, su diseño es extremadamente simple: un generador de ondas de choque que proporciona compresión y frenado del flujo, boquillas de inyección de combustible, estabilizadores de combustión y una boquilla. Prácticamente no hay partes móviles en el motor, excepto la bomba de suministro de combustible.

La investigación en la creación de un scramjet ha estado ocurriendo desde las 1950-ies, pero, a pesar de la aparente simplicidad del concepto, los problemas aerodinámicos y aero-termales de volar a alta velocidad hipersónica son tan complejos que aún no ha sido posible crear un motor funcional que se pueda instalar. Adecuado para el funcionamiento normal de la aeronave.

Los dispositivos hipersónicos no solo funcionan en los Estados Unidos, sino también en Europa. La Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio de Francia (ONERA) comenzó la investigación sobre las velocidades hipersónicas en los primeros 1990-s. En 1992-1998 Junto con las compañías Aerospatiale, Dassault Aviation, Sep y Snecma, se llevó a cabo el programa PREPHA (1992-1998), centrado en la creación de un ramjet para la etapa superior de la nave espacial. 1997 a 2002 ONERA, junto con el programa DLR JAPHAR exploró el concepto de un avión hipersónico con un ramjet impulsado por hidrógeno. Prácticamente al mismo tiempo, junto con el programa MBDA France de PROMETHEE, se investigó la posibilidad de crear un aparato con una geometría variable de ramjet (aplicada a misiles de aire a superficie de largo alcance).

Sin embargo, hasta ahora solo Rusia posee las bases científicas y técnicas necesarias que le permiten competir con los Estados Unidos.

Un grupo científico dedicado a la investigación del flujo de trabajo de scramjet se organizó en MAI en el departamento de 201 en 1969. El equipo se basó en varios empleados de la Red Star ICB, el equipo básico se transfirió desde el Instituto de Investigación TP (ahora el Centro M. Keldysh). El trabajo más dinámico en el campo de la investigación y el desarrollo de cámaras de combustión scramjet se llevó a cabo en el período comprendido entre 1977 y 1990. De acuerdo con los resultados de estos trabajos, el equipo de empleados de 1989 recibió el premio del Consejo de Ministros de la URSS. Pero a principios de 90-s, la financiación estatal para esta área prácticamente cesó.

Al mismo tiempo, la experiencia acumulada de la realización de experimentos con incendios y los resultados del trabajo atrajeron la atención de varias organizaciones europeas. En 1992, la división del laboratorio del departamento de 201 se transformó en el Centro de Investigación Aeroespacial, que realizó trabajos sobre contratos internacionales. El socio principal del MAI fue la asociación Aerospatiale (Francia) (ahora MBDA Francia).

En la URSS en 1991-1998. De acuerdo con el programa Kholod, los experimentos de vuelo se realizaron en un laboratorio de vuelo (C-200 SAM) con la prueba de un motor ramjet hipersónico creado en Raduga GosMKB.

historia de la empresa unitaria federal estatal "Oficina estatal de diseño de construcción de maquinaria" Raduga ", que lleva el nombre de A.Ya. Bereznyak" (GosMKB "Raduga") comenzó en 1951. En ese momento, la planta No. 1, ubicada en el pueblo de Ivankovo, cerca de Moscú Por un decreto del Consejo de Ministros, se asignó la tarea de dominar el nuevo tema "B" para la empresa: la creación de misiles de crucero.

Luego vino la orden del ministro aviación industria, según la cual se organizó una sucursal de OKB-155 en la planta (ahora el centro de diseño de RSK MiG). El primer proyecto de la empresa fue la finalización y transferencia a la producción en serie de un avión KS-shell KS, desarrollado en OKB-155. Luego estaban los misiles de crucero KSS, KS-7, que le dieron al equipo la primera fama en el mundo de la aviación.

Uno de los mejores desarrollos de la oficina de diseño al comienzo de los 60 es el X-22, que se convirtió en el antepasado de toda una familia de cohetes.

En 1966, la sucursal de OKB-155-1 se transformó en una organización independiente, la Oficina de diseño de construcción de maquinaria Raduga.

El trabajo de preparación de la oficina de diseño en 60 fue el misil de crucero hipersónico X-45, diseñado para destruir portaaviones, y en 1970, el equipo de la empresa se unió al trabajo en el marco del proyecto Spiral.



El misil supersónico de baja altitud 3М-80 "Mosquito" en sus características supera a todos los homólogos extranjeros existentes en la actualidad. Bajarlo es casi imposible. Sólo debido a su energía cinética es capaz de romper la nave por la mitad incluso sin una ojiva.

Una de las áreas de trabajo más importantes del ICD es el desarrollo de velocidades hipersónicas. De vuelta en 1973-78 y en 1980-1985. Varios prototipos fueron desarrollados y probados para probar motores de aviones hipersónicos.



Al inicio de los 1990's. los diseñadores de "Rainbows" desarrollaron el misil de crucero hipersónico X-90. El trabajo en el misil se suspendió en 1992, pero para probar varias soluciones basadas en el X-90 había un avión experimental hipersónico (GELA). Además, sobre la base del honrado X-22, el equipo de ICD propuso un laboratorio volador "Rainbow D2".

En 1993, comenzó la implementación activa del proyecto Burlak-Diana. El desarrollo posterior del proyecto será la creación de un nuevo vehículo de lanzamiento "Burlak-M" con un motor a reacción hipersónico.

En 2004, la Empresa Unitaria del Estado Federal, GosMCB Raduga, se transformó en una sociedad anónima abierta y se convirtió en miembro de pleno derecho de Tactical Missile Weapons Corporation OJSC.

De camino al hipersonido.


Un producto único, que todavía no tiene análogos, se demostró públicamente en la exposición MAKS-97 en GosMKB Raduga. El laboratorio de vuelo hipersónico "Rainbow D2" se creó sobre la base del misil de aviación X-22 y se diseñó para realizar experimentos de vuelo y para confirmar programas de simulación.
“Rainbow D2” es un misil crucero X-22 modernizado capaz de volar a una velocidad superior a M = 6. La masa de la carga útil - equipo experimental - hasta 800 kg.

Sin embargo, el trabajo sobre el desarrollo de velocidades hipersónicas en la URSS no llegó a una conclusión digna. La razón no es solo financiera, sino también la extrema complejidad y la naturaleza multifactorial de las tareas que enfrentan los creadores de aviones hipersónicos.

Hoy en día, la solución del problema se ve en un enfoque gradual de "hipersonido", que a su vez implica la creación de laboratorios voladores, que permiten el desarrollo de tecnologías y soluciones técnicas reales en condiciones reales de vuelo libre, lo que permite un mayor desarrollo de aviones hipersónicos adecuados para el uso práctico.

Este año, en la exhibición aérea 48 en Le Bourget, Francia y Rusia anunciaron que el trabajo en el programa del dispositivo hipersónico experimental LEA está entrando en la fase de prueba de vuelo.



Proyecto LEA lanzado en 2003

La creación de un scramjet experimental depende de resolver dos problemas clave: el desarrollo de materiales y tecnologías para la fabricación de cámaras de combustión de bajo peso con una estructura interna adecuada para enfriar con combustible, y la confirmación del balance positivo entre el empuje del motor y la resistencia de la aeronave en vuelo.

La mayoría de los resultados preliminares se pueden obtener en equipos de prueba de tierra accesibles y utilizando simulación numérica clásica. Por lo tanto, un papel importante en el programa LEA es el banco de pruebas METHYLE, creado sobre la base de una configuración similar desarrollada para el programa JAPHAR. El banco debe proporcionar la capacidad de simular el vuelo de prototipos de la aeronave utilizando diferentes tipos de combustible a velocidades correspondientes a los números M = 7,5 a temperaturas de hasta 2100 grados. C.

Por otro lado, es necesaria una demostración de la confiabilidad de la predicción de un balance positivo de fuerzas de empuje y resistencia de una aeronave hipersónica. Para completar este paso crucial, MBDA-Francia y ONERA lideraron un programa científico europeo llamado LEA.

Las direcciones principales del programa LEA:

la elección de métodos para el estudio de GLA usando pruebas de campo y simulación numérica,
Selección de herramientas de investigación para lograr el objetivo (experimental o numérico).
el uso de herramientas seleccionadas para desarrollar un modelo experimental de AL,
Aprobación de estas técnicas en una serie de experimentos de vuelo.
El objetivo del proyecto LEA es llevar a cabo un experimento de vuelo para confirmar el funcionamiento del concepto de un motor ramjet de gran alcance con una cámara de combustión controlada mecánicamente.

Como resultado del trabajo actualmente en curso en la fase 2, se debe obtener un diseño detallado de HLV para la primera serie de pruebas en un chorro libre para verificar las características aerodinámicas. Las pruebas deben comenzar en 2010.



Dada la amplia experiencia de Rusia en el desarrollo práctico y las pruebas de aviones hipersónicos, el primer contrato se concluyó en 2004. Con 2004, las actividades conjuntas de MBDA-MAI, de acuerdo con la orden del Presidente de la Federación de Rusia, recibieron el estatus de cooperación internacional técnico-militar. El objetivo principal de este trabajo es realizar pruebas de vuelo de un ramjet de gran alcance en un avión hipersónico.

"El trabajo bajo el contrato se está llevando a cabo en etapas y actualmente se han logrado algunos avances, lo que permitió la firma de otro contrato en Le Bourget, incluido el trabajo con el aparato in situ de la LEA en Rusia", dijo el primer subdirector del Servicio Federal para Militares. Cooperación técnica (FSMTC) Alexander Fomin.

El horario acordado contempla cuatro pruebas de vuelo en 2012-2014.

Las agencias de diseño de MBDA, ONERA, Gattefin SAS, Rosoboronexport y Raduga participan en el trabajo conjunto. El diseño del dispositivo será realizado por MBDA y ONERA, Gattefin SAS construirá el LEA en Francia.

Teniendo en cuenta la amplia experiencia de GosMKB Raduga en el desarrollo práctico y las pruebas de aeronaves hipersónicas, la gerencia del programa LEA firmó un contrato con Rosoboronexport FSUE para realizar pruebas de vuelo del dispositivo. El Centro de Pruebas de Vuelo (PIC) también participa en la preparación e implementación del programa LEA. MMGromova, MAI y CIAM. La coordinación general del trabajo de los participantes rusos está asignada a Rosoboronexport. Las pruebas de vuelo del dispositivo se llevarán a cabo en Rusia. Para este propósito, se planea utilizar un laboratorio volador creado sobre la base del bombardero Tu-22М3. Además, TsAGI llevará a cabo descargas aerodinámicas del aparato, y el Instituto de Investigación de Vuelo que lleva el nombre de M.Gromov proporcionará un avión Il-76 para pruebas de telemetría.

Se planea realizar cuatro lanzamientos desde el avión Tu-22М3. El dispositivo volará a una velocidad correspondiente al número M = 8 aproximadamente 20-30 segundos.



La última configuración de LEA, representada por MBDA y ONERA, es significativamente diferente de las anteriores. Los cambios afectaron a la entrada de aire y al final de la cola del fuselaje con plumas. La longitud del fuselaje era más corta: en el avión original era 5 m, y en este proyecto era 4,2 m. Actualmente se está probando en el túnel de viento de la oficina de ONERA. Las pruebas a gran escala de LEA con un motor a reacción con los números M = 1 se deben realizar en la primavera de 3, y con los números M = 2004, en el otoño de 2005.

Las pruebas de vuelo permitirán a los desarrolladores decidir sobre la metodología de diseño y la elección final de la dirección del desarrollo futuro del avión hipersónico prospectivo europeo.
Nuestros canales de noticias

Suscríbete y mantente al día de las últimas novedades y los eventos más importantes del día.

1 comentario
información
Estimado lector, para dejar comentarios sobre la publicación, usted debe login.
  1. +1
    2 Mayo 2012 19: 24
    Para lograr hiperevelocidades, no es necesario crear sistemas tan complejos. Además, todo diseñador sabe que la confiabilidad es simple. Debe entenderse que el plasma es flujos de fuerza magnética, esta es una de las formas de estos flujos. El plasma no es un estado de la materia, es un medio de información que conecta "uno" con "otro". El plasma nunca está caliente ni frío. El estado de la materia cambia en relación a otra, a través del plasma.
    El entorno en el que el vuelo L.A. necesita conectarse armoniosamente a través del plasma. Por lo tanto, hay una manera fácil. El ambiente que crea resistencia debe dejarse pasar a través de sí mismo para que forme un potencial armonioso consigo mismo en la capa externa. Se llama. redistribución de potencial. Debe entenderse que somos personas antes de que veamos, oigamos, sintamos, que primero entremos en contacto con el portador de información: el plasma. Entre nosotros y la fuente hay un entorno independiente. La fuente entra en contacto con el medio a través del plasma. También estamos en contacto a través del plasma con el medio. No el medio lleva información, sino el plasma. Pero para crear un potencial equilibrado, existe un método y el dispositivo en sí. Uno transforma medios mixtos en el espacio cercano a la Tierra y tiene partes móviles. El otro no tiene partes móviles, pero es funcionalmente similar al primero. Si bien no existe un dispositivo tan armonioso que proporcione las tareas necesarias. A pesar de que, como un fenómeno y proceso físico separado, todo se conoce desde hace mucho tiempo.

"Sector Derecho" (prohibido en Rusia), "Ejército Insurgente Ucraniano" (UPA) (prohibido en Rusia), ISIS (prohibido en Rusia), "Jabhat Fatah al-Sham" anteriormente "Jabhat al-Nusra" (prohibido en Rusia) , Talibanes (prohibidos en Rusia), Al-Qaeda (prohibidos en Rusia), Fundación Anticorrupción (prohibidos en Rusia), Sede de Navalny (prohibidos en Rusia), Facebook (prohibidos en Rusia), Instagram (prohibidos en Rusia), Meta (prohibida en Rusia), División Misantrópica (prohibida en Rusia), Azov (prohibida en Rusia), Hermanos Musulmanes (prohibida en Rusia), Aum Shinrikyo (prohibida en Rusia), AUE (prohibida en Rusia), UNA-UNSO (prohibida en Rusia) Rusia), Mejlis del Pueblo Tártaro de Crimea (prohibido en Rusia), Legión “Libertad de Rusia” (formación armada, reconocida como terrorista en la Federación Rusa y prohibida)

“Organizaciones sin fines de lucro, asociaciones públicas no registradas o personas físicas que desempeñen las funciones de un agente extranjero”, así como los medios de comunicación que desempeñen las funciones de un agente extranjero: “Medusa”; "Voz de America"; "Realidades"; "Tiempo presente"; "Radio Libertad"; Ponomarev; Savítskaya; Markélov; Kamalyagin; Apakhonchich; Makarevich; Falso; Gordon; Zhdanov; Medvédev; Fiódorov; "Búho"; "Alianza de Médicos"; "RKK" "Centro Levada"; "Monumento"; "Voz"; "Persona y derecho"; "Lluvia"; "Zona de medios"; "Deutsche Welle"; SGC "Nudo Caucásico"; "Persona enterada"; "Nuevo Periódico"