Сплав unobtainium: Основната тайна на руските хиперзвукови ракети

Pan.bg 23 юни 2019 | 18:32 views (1029) commentaries(0)
img
Александър Ситников
https://pogled.info/svetoven/russia/splav-unobtainium-osnovnata-taina-na-ruskite-hiperzvukovi-raketi.105926


/Поглед.инфо/ На база „Едуардс” (Калифорния) военновъздушните сили на САЩ успешно проведоха първите полетни тестове на новата хиперзвукова ракета AGM-183A, наречена ARRW. Това е съобщено от популярното местно военно-аналитично издание National Interest.

"Използваме правомощията за бързо създаване на прототип, предоставени от Конгреса, за бързо привеждане на възможностите на свръхзвуковите оръжия към боен изтребител”, казва д-р Уил Ропър, помощник-министър на въздушните сили по технологията и логистиката. „Зададохме агресивен график за програмата ARRW."

Въпреки това не се случи сензация, защото Стрела изобщо не полетя и дори не стартира от самолета, въпреки обявеното полетно изпитание. В действителност ракетата модел AGM-183A е била поставена на бомбардировач B-52. Нейните разработчици - водещите отбранителни изпълнители на Пентагона – „Локхийд Мартин” и „Файър Контрол” са събирали данни за съпротивлението и вибрационното въздействие на прототипа.

Къде всъщност е „успехът”, представен от ВВС на САЩ, като изключим „агресивното създаване на прототип”. Известно е, че ракетата AGM-183A, съгласно програмата ARRW, представена през май 2018 г., трябва да лети със скорост 5 пъти скоростта на звука или над 6000 км/ч. Това е границата, която инженерите на „Локхийд Мартин” и „Файър Контрол” могат да постигнат в средносрочен план чрез сегашните американски технологии.

Според National Interest, разработването на AGM-183A се основава на предишната програма на хиперзвуковия планер Tactical Boost Glide, проект на Агенцията за напреднали изследователски проекти на Министерството на отбраната (DARPA). И там всичко е първоначално доста по-голямо. Специалистите на DARPA обещаха на генералите да създадат прихващач със скорост 20 пъти скоростта на звука, или 24 хил. км/ч, тоест 6,6 км в секунда.

Но нещо се обърква. Изискванията се свеждат до долната граница на хиперзвуковите скорости и се започва отново. Фактът, че са изпитали макет на ARRW, не променя нищо. Работата е там че аеродинамиката на самолета с пет пъти звуковата скорост радикално се различава от спокойното „пътешествие” на B-52 с максимална скорост от 957 км/ч (0.86 пъти скоростта на звука).

С други думи, предвид факта, че американските военновъздушни сили са отпуснали 480 млн. долара за програмата ARRW, можем спокойно да говорим за системните проблеми на американците в тази област. Генералите претендират, че контролират графика, учените имитират изпитания.

Но дори и това не е изненада за National Interest. Оказва се, че същите тези изпълнители вече работят по




подобен свръхзвуков проект HASW, който вече е получил 928 милиона долара от данъкоплатците. Майкъл Пек, авторът на National Interest, също пише за голямото желание на Пентагона да получи реални свръхзвукови оръжия възможно най-скоро, за да настигне руските ракети „Кинжал”, „Искандер”, „Циркон” и „Авангард”.

От друга страна, Съединените щати вече са се похвалили с хиперзвуковата програма HiFIRE, на която отбранителните контрагенти на Пентагона работят повече от 8 години, включително в сътрудничество с Австралия. Нещо повече, преди три години американците са описали нейните резултати като успешни: че бойната глава, пусната от ракетата Terrier Orion, е достигнала скорост от 7.5 скоростта на звука..

Вярно е, че окончателните доклади говорят за проблеми с механизма на поемане на кислород в реактивния двигател, който не позволява ракетата да поддържа свръхзвукови скорости за необходимото време. Неволно се повдига въпросът, дали скоростта е наистина постигната?

Въпреки това, в рамките на HiFIRE са обобщени принципите за изграждане на свръхзвукови ракети, които трябва да се състоят от три отделни компонента: двигател, ракета-носител и бойна глава. Всеки от тях изисква решаването на редица технически сложни проблеми, но разработването на надежден реактивен двигател все още принадлежи към нерешимите научни и технологични проблеми.

Учените, работещи по програмата HiFIRE, наричат създаването на такъв двигател „квантов скок“. Ако сравните нивото на задачите, това е сравнимо с прехода от парните двигатели към двигателите с вътрешно горене.

Горната граница на скоростите, която може да бъде постигната с подобен реактивен двигател, вече е изчислена – 24 пъти скоростта на звука. В действителност изгарянето на гориво при хиперзвуков въздушен поток е малко вероятно да надвишава 17 пъти тази скорост. Тази цифра е обявена още през 80-те години от специалистите на Rockwell, работещи по автоматизацията на проекта Х-30.

Още тогава стана ясно, че съществен препъни-камък в продължение на десетилетия напред ще бъде материалът, от който може да се направи горивната камера и солото, през което ще излиза реактивната струя със скорост, превишаваща скоростта на притока на атмосферен въздух. При пет пъти скоростта на звука дори най-яката стомана се изпарява за десети от секундата.

Разработчиците на двигателя РД-170 за съветската совалка „Буран”, на базата на ракетата-носител „Енергия”, се сблъскаха със същите проблеми. По-късно е създаден световноизвестният РД -180. В неговата горивна камера, с диаметър 380 mm, се изгарят 0.6 тона керосин за една секунда. И тук дюзата трябва да издържа на огромни натоварвания от налягане и температура - приблизително в същия диапазон, както в хиперзвуковия двигател.

Какво е любопитно: американците, които в началото на века сглобяваха РД-180 по руски лиценз, признаха, че ако имаха титановите сплави, от които са направени горивните камери и дюзи на силовата установка на „Енергомаш“, те щяха отдавна да правят свои ракетни двигатели, не по-лоши от руските. В САЩ подобни материали ги наричат unobtainium – „непостижимиум”.

Въпреки факта, че има технологии за обратното проектиране на сплави в чужбина, американците не са успели да разгадаят тайната на руския unobtainium. Така, в двигателя на BE-4 на компания Blue Origin, с който САЩ искат да заменят продукта на „Енергомаш”, налягането в камерата ще бъде 2 пъти по-малко (132 атм. срещу 253.3 атм.), а тягата значително по-слаба (249.52 тс срещу 390.2 тс.), отколкото РД-180.

Тъй като технологичните тайни на хиперзвука са скрити зад седем ключалки, можем да съдим за програмите на трите лидери в тази област - Руската федерация, Съединените щати и Китайската народна република единствено от крайния продукт. Фактът, че американските и китайските ракети летяха за няколко секунди със скорост 5 или дори 7.5 скоростта на звука, казва само, че те са се спънали в материалите. Днес те нямат никакви сплави, които да издържат дълго време на прекомерните натоварвания, присъщи на хиперзвуковия реактивен двигател.

Когато зад океана се появи аналог на РД-180, тогава и специалистите от „Локхийд Мартин” и „Файър Контрол” ще могат да доведат програмите си до край. Но засега това е „непостижимиум”.

Отбелязваме също така, че уникалните руски сплави са създадени през 80-те години на миналия век, поради което развитието на „Авангард” става възможно единствено благодарение на научното и техническото наследство на Съветския съюз. Това важи изцяло за всяко друго руско модерно оръжие, което се подобрява в светлината на новите технологии. Дори и изтребителят пето поколение Су-57 е дълбоко модернизиран „внук” на Су-27, както между другото всяка линия от нашето въоръжение „направено в СССР”.

Превод: В.Сергеев

National Interest
loading...

Други публикации


Напиши коментар

Коментари: 0

Напиши коментар

Задължителни полета*

Advertisement

Login

Remember me on this device

Registration
eXTReMe Tracker