Тред №213424

Насчет гиперзвуковых самолетов и геперзвука вообще.

...
Точного определения значения числа М, начиная с которого поток считается гиперзвуковым, в настоящее время нет.

Несмотря на некоторую количественную неопределенность, гиперзвуковое течение обладает совершенно иными качествами, отличающими его от просто сверхзвукового течения: поскольку скорость газа намного превышает скорость звука в нем, т.е. скорость теплового движения молекул, то кинетическая энергия элементарных объемов существенно превосходит теплосодержание газа (пропорционально М2); при торможении гиперзвукового потока, например, в области носовой части затупленного тела, вследствие диссипации механической энергии в вязком слое в ударной волне, температура газа в возмущенной области сильно возрастает, что приводит к возбуждению внутренних степеней свободы молекул и атомов, их ионизации и к образованию плазмы; экспериментально установлено, что, начиная со значений чисел Маха М > 4, коэффициент сопротивления практически перестает меняться с ростом скорости. Течение вблизи тела стремится к некоторому предельному (асимптотическому) состоянию - предельному гиперзвуковому течению. Оно характерно тем, что с определенного момента форма тела не оказывает влияния на линии тока. В этих условиях становится справедливым закон сопротивления Ньютона.

Характерные для гиперзвукового течения эффекты, перечисленные выше (нелинейность, неравновесность и дискретность), позволяют представлять его как течение неравновесной плазмы в разреженном пространстве. Исходя из этих соображений, наиболее выгодный коридор для эксплуатации гиперзвуковых летательных аппаратов - это высоты 20…50 км. При полете на высотах, лежащих выше верхней границы коридора, целесообразно использовать ракетные двигатели: ЖРД, РДТТ и др.
...

При создании ГПВРД основной проблемой является смешение и организация горения топлива. Для этого организуются всевозможные дозвуковые застойные области, где можно создать зону турбулентного течения. Осредненная картина по сечению в общем может считаться соответствующей некоторому сверхзвуковому процессу смешения и горения в камере, однако добиться эффективного перемешивания и сжигания компонентов в гиперзвуковом потоке невозможно. В нем линии тока окислителя и горючего идут, практически не взаимодействуя друг с другом. Для того чтобы обеспечить возможность сгорания топлива, необходимо организовать вынужденное смешение и вынужденное непрерывное воспламенение. Вынужденное смешение возможно путем организации высокочастотных поперечных колебаний специальным источником с частотой, коррелированной с коэффициентом продольной скорости гиперзвукового потока f ~ λ.
http://engine.aviapo…age38.html


«Аякс»
гиперзвуковой многоцелевой самолет

     Концепция принципиально нового гиперзвукового аппарата была выдвинута в конце 80-х гг. Владимиром Львовичем Фрайштадтом, работающим в Санкт-Петербургском Hаучно-исследовательском предприятии гиперзвуковых систем (НИПГС) холдинговой компании «Ленинец». Он предложил не защищать аппарат, летящей с огромной скоростью, от тепла, а напротив впускать его внутрь для повышения энергоресурса. Согласно концепции «Аякс», гиперзвуковой летательный аппарат (ГЛА) является открытой неизолированной аэротермодинамической системой, в которой на всех этапах атмосферного полета часть кинетической энергии обтекающего ГЛА гиперзвукового воздушного потока ассимилируется бортовыми подсистемами, повышая общий ресурс аппарата и преобразуясь в химическую и электрическую энергии. Это решало глобальный вопрос охлаждения планера и много других проблем.
...

http://testpilot.ru/…x/ajax.htm


...
В 1995 г. NASA выдвигает инициативу HRST (Highly Reusable Space Transportation – Многоразовый космический транспорт следующего поколения). Для осуществления проекта HRST было приглашено 13 команд ученых. Среди них оказался Anser (Аналитический центр), специализирующийся на концепции “Аякс”. Исследования Anser дали возможность серьезно заняться концепцией “Аякс” и собрать команду, состоящую из ведущих ученых и специалистов США; были также привлечены итальянские ученые.

По мнению автора статьи нет никаких сомнений в безмерной увлеченности Соединенных Штатов Америки проектом “Аякс”. 50 команд научных сотрудников работают над технологиями, необходимыми для реализации этого проекта. 30 производственных организаций получают достаточное количество инвестиций для работ в этом направлении. Военные лаборатории вступили в борьбу за первенство. Вероятнее всего, будущее гиперзвуковых систем решается именно сегодня и определяется степенью нашего умения работать с низкотемпературной плазмой в присутствии электромагнитных полей.
...
http://npsekk.spb.ru…b01-28.htm