Главстраница / Наука / С ветерком
ТОСТЕР
КТО МЫ?Написать письмо

С ветерком

Д. К.

Поговорим сегодня о самолетах. Вернее, о быстрых самолетах. А если быть совсем точным, то о чрезвычайно быстрых самолетах.

Как известно, скорость летательных аппаратов измеряется в Махах, а один Мах равен скорости звука, которая составляет 330 м/с. Звуковой барьер был впервые преодолен американским летчиком Чарльзом Йегером (Charles Yeager) в 1947 году, который, соответственно, и разогнался до скорости в один Мах. Про него, кстати, можно прочитать у Тома Вулфа в «The Right Stuff», которая недавно вышла в очень плохом переводе. Самолет Йегера был снабжен турбореактивными двигателями (turbojet), которые используются и сейчас на всех пассажирских самолетах — это те штуковины, которые свисают с крыльев у, скажем, Ил-86.

Турбина, или пропеллер, нужна в реактивном двигателе для того, чтобы сжимать поступающий снаружи кислород до высокого давления, необходимого для работы двигателя. Однако с возрастанием скорости самолета увеличивается и давление поступающего воздуха, так что примерно на скорости в 3 Маха турбина становится просто не нужна. Хуже того: при высоких скоростях резко повышается температура воздушной струи, и её уже не могут выдержать турбины, лопатки которых чрезвычайно трудно охлаждать. Из этого следует простой логический вывод: не использовать турбину вовсе — и в результате получается так называемый прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ramjet).

Дальше — больше. Сгорание топлива более эффективно происходит на дозвуковой скорости, поэтому в ramjet'ах скорость струи искусственно понижают. Это становится неоправданно затруднительно, когда самолет переваливает за 6 Махов, то есть достигает, как принято говорить, гиперзвуковой скорости. Двигатель, в котором сжигание горючего происходит в сверхзвуковом потоке, называется scramjet (русский аналог этого термина мы вынуждены опустить — он слишком длинен). Теоретически на самолетах, оснащенных scramjet'ами, можно разогнаться Махов до 20. Поскольку scramjet'ы не могут работать при низких скоростях, гиперзвуковые самолеты должны быть либо оснащены обычными двигателями, либо стартовать с воздуха.

Но это всё теория. На практике работающий самолет на подобных двигателях построить пока не удалось. С 1997 года над этой задачей работает NASA, разрабатывая самолеты серии Hyper-X-43. Беспилотные гиперзвуковики X-43A длиной всего три метра должны разгоняться до 10 Махов, то есть делать более трех километров в секунду. К сожалению, все запуски до сих пор оканчивались неудачей и взрывом самолета еще до достижения высоких скоростей.

X-43B. Дело далекого будущего.

Пока суд да дело, американцев опередили коллеги австралийцы. Буквально вчера ракета со scramjet'ом была успешно запущена с аэропорта Вумера на юге Австралии, разогналась до почти 8 Махов и через пару секунд была взорвана над пустыней — чтобы, не дай Бог, куда-нибудь не врезалась. Если все измерения окажутся согласованными с теорией, то это можно будет считать прорывом в авиастроении. Австралийский двигатель, кстати, в 150 раз дешевле американского.

Австралийский scramjet.

В любом случае, появления пассажирских гиперзвуковых самолетов нам придется ждать еще лет тридцать — по крайней мере, так обещают в NASA. Про такие самолеты известно только то, что у них не будет иллюминаторов и что полет к антиподам будет занимать всего 2 часа — то есть даже покормить по-человечески не успеют. А это, на наш взгляд, очень большой минус.


Читать комментарии
Всего комментариев: 24, непрочитанных: 24
Copyright  ©  2001—2004 «Тостер»