로켓 "지르콘". 더욱 빨라진 속도
콜드 테스트
2021년 XNUMX월, Kholod 극초음속 비행 연구소의 프로토타입인 Breker 경매에서 특이한 로트가 나타났습니다. 이야기 "콜드" 자체는 XNUMX년 전에 끝났지만 이제 극초음속 차량에 대한 관심이 높아짐에 따라 다시 말할 가치가 있습니다.
실용적인 관점에서 극초음속 실험실의 주요 요소는 S-11 단지의 200미터 미사일이었습니다. 10톤의 추력을 가진 액체 추진제 제트 엔진이 없으면 극초음파에 대한 이야기도 있을 수 없습니다.
하이라이트는 머리 부분이었다. 제어 시스템과 연료 매장량이 있는 극초음속 램제트 엔진(스크램제트 엔진)의 샘플이 있었습니다. 실험의 목적은 3,5~6,5M 속도 범위에서 극저온 연료(수소)로 작동하는 스크램제트 엔진의 작동을 연구하는 것이었습니다.
스크램제트 유닛은 로켓 설계의 일부였으며 독립적인 비행을 하지 않았습니다. 그럼에도 불구하고 계기는 엔진을 켤 때마다 교란을 기록했습니다. 물론 추력 10톤의 액체추진 로켓엔진이 만들어내는 산불의 눈사태 속에서 단순히 추력의 비율을 가늠하기란 쉽지 않았다.
GL "Kholod"의 목적은 스크램제트 엔진의 도움으로 비행을 하는 것이 아니었습니다. 너무 과감한 기대일 것입니다.
프로젝트 참가자들은 극초음속의 실제 조건에서 연소실의 프로세스에 관심이 있었습니다. 목표는 그러한 엔진의 기본 원리를 테스트하는 것이었습니다. 그리고 그의 작업도 가능합니다.
연소실이 작동하는 것으로 입증되었습니다. 이것은 Kholod 극초음속 비행 연구소의 참여로 실험의 주요 의미가되었습니다.
외국 프로젝트 X-43A에서 극초음속 달성은 두 단계로 수행되었습니다. 첫 번째 "단계"는 가속기로 극초음속 항공기를 고도 52km까지 들어 올려 10km/h의 속도를 보고한 B-900 폭격기였습니다. 가속기는 그 이상도 이하도 아닌 가벼운 페가수스 우주 발사체였습니다.
1kg의 질량, 400M의 속도를 가진 장치와 통신하기 위해 7톤의 로켓 연료가 소비되었습니다. 15M의 속도로 가속하려면 Pegasus의 모든 노력이 필요했습니다. 이 버전에서 로켓의 질량은 9톤이었습니다.
Cold와 달리 X-43A는 여전히 미사일에서 분리되어 있습니다. 그러나 그것은 극초음속 글라이더로 남았습니다. 1초 동안 엔진의 작동을 보장하기 위해 기내의 연료 비축량은 전체 11kg의 수소였습니다. 목표는 다시 높은 마하 수에서 연소실의 과정을 연구하는 것이었습니다.
극초음파가 우주 로켓의 추진력에 의해서만 달성되었다는 것은 비밀이 아닙니다. 그러나 해외에서는 X-43을 "스크램제트 엔진을 장착한 가장 빠른 항공기"로 소개하기 위해 서두르고 있다. 그래서 그는 "기록의 책"에 들어갔다.
극초음파로 선박을 공격하다
9 선회 대함 미사일 "지르콘"의 경우 식별 된 모든 문제가 오래 전에 사라졌습니다. 비밀 기술 덕분에 우주 발사체를 호위함 발사기의 크기로 "탬핑"할 수 있었습니다.
극초음속 엔진으로 항공기 자체의 공간을 절약하는 것을 잊지 마십시오.
진지하게 말해서.
"로켓을 필요한 높이까지 던지고 9M의 속도를 제공하는"보다 강력한 가속기가있는 "오닉스"의 알려지지 않은 수정에 대한 "지르콘"에 대한 가정은 현실과 관련이 없습니다.
이것은 잘 알려진 예를 통해 알 수 있습니다.
GL "Cold"의 예.
프로젝트에 사용된 58L 극초음속 엔진의 질량은 205kg(미사일 방어 시스템의 6,5, 2구간을 차지하는 장비 제외)이었다. 하중의 총 가치는 수백 킬로그램으로 추정할 수 있습니다. "단" XNUMXM의 속도로 가속하기 위해 XNUMX톤 이상의 액체 연료와 XNUMX톤 이상의 고체 연료를 태웠던 세계 최대의 대공 미사일이 필요했습니다.
예 X-43A.
장치의 질량은 1kg입니다. 달성 된 값은 400M 및 7M입니다. Air 발사. 각 경우의 로켓 부스터의 질량은 각각 9,6톤과 15톤이었습니다.
이것은 무엇을 의미할까요?
9스윙 지르콘에 대해 논의할 때 시작 가속기의 도움으로 이 속도를 달성할 수 있다는 희망을 품어서는 안 됩니다. 대함 미사일을 마하 9까지 가속할 수 있는 고체 또는 액체 추진 로켓은 어떤 상황에서도 3S14 함선 발사 단지(UKSK)의 셀에 맞지 않습니다.
이것은 기내에 산화제 공급이 필요하지 않은 극초음속 램제트 엔진에 의해서만 제공될 수 있습니다. 주변 공기는 산화제로 사용됩니다. 따라서 모든 에어제트 엔진은 액체 및 고체 추진 로켓 엔진에 비해 특정 추력이 몇 배나 우수합니다.
그러나 하이퍼 사운드에서는 그렇게 쉽게 작동하지 않습니다.
높은 마하 값에서 엔진으로 들어가는 공기의 에너지가 연소실을 떠나는 연료-공기 혼합물의 에너지를 초과할 때 역설적인 상황이 발생합니다.
반대로 추진 중인 엔진은 추진력을 생성하는 대신 비행 속도를 낮추어 다가오는 흐름의 경로에서 과도한 저항의 원인이 됩니다. 물론이 상황은 몇 밀리 초 동안 지속되고 연소실이 파괴되면서 폭발이 발생합니다.
이것은 스크램제트 엔진을 생성할 때 일반적인 문제입니다.
해결책은 엔진에서 가능한 최대 공기 유량(초음속 연소)을 달성하는 것인데, 이는 연소실을 손상시키지 않을 뿐만 아니라 비행을 보장하는 데 필요한 추력 값을 생성합니다. 그것은 즉시 또 다른 문제에 부딪힙니다. 연료는 그러한 엔진을 태울 시간이 없습니다. 따라서 잘 알려진 실험에서 문제는 액체 수소로 범람되었습니다.
오늘은 존재하지 않는다 작동하는 스크램제트 엔진의 단일 예가 아님 6M 이상의 속도로 비행하는 경우 극초음속을 유지하기에 충분한 추력을 생성하고 연료로 수소보다 더 실용적인 것을 사용할 수 있습니다.
신비한 지르콘 로켓을 제외하고.
알려진 모든 실험에서 실제로 추력을 생성하지 않는 유입 기류에서 작동하는 스크램제트 모델이 사용되었습니다. 장치는 매우 견고한 크기의 로켓 부스터 덕분에 극초음속 매개변수에 도달했습니다.
5M으로 오버클럭해도 되나요?
제안으로: 장치에 5M의 속도를 지정하면 스크램젯을 켜면 필요한 9개의 음속으로 가속됩니다!
에어제트 엔진은 5, 6, 7, 8 및 9M 이상의 비행 속도에서 충분히 효율적입니다.
네, 이것이 바로 제안된 아이디어가 들리는 것과 같으며, 이는 지르콘 토론의 많은 참가자들 사이에서 인기가 있습니다.
독자들이 이 아이디어를 평가하도록 하십시오.
저자는 현대 개념(예: 러시아 극초음속 연구소 GLL-AP 또는 GLL-AP-02)에서는 이와 같은 가능성이 고려되지 않는다는 점을 추가할 수 있습니다.
5M 속도의 스크램제트 엔진을 포함하면 최대 속도가 약 7M로 제한될 것이라고 믿을 만한 이유가 있습니다. 더 높은 속도에서 연료 연소 과정은 연소실의 다른 설계가 필요합니다.
이 결론은 Kh-43A의 테스트 결과에 따른 것입니다. 프로젝트에 대한 모든 세부 정보가 공개되었습니다. 극초음속 항공기의 측면에서 가져온 프레임부터 목적에 대한 설명과 함께 선체의 기술적 구멍 레이아웃 및 레이아웃까지.
엔진의 한 모델은 최대 7M의 속도로 테스트하기 위한 것이었습니다. 두 번째 모델은 고속에서. 아래 그림에서 연소실 및 스크램제트 엔진 설계와 관련된 몇 가지 세부 사항을 알 수 있습니다.
이전의 모든 테스트에서 스크램제트 구동 극초음속 차량은 로켓 단계에서 지시한 속도로 비행을 유지할 수조차 없었습니다. 이러한 "성공"을 고려할 때 스크램제트 엔진의 도움으로 만 5M에서 9M로 대함 미사일을 가속하는 것은 현재로서는 비현실적으로 들립니다.
물리학과 가사
"지르콘"의 지지자들은 운용 중인 오닉스 대함 미사일과 9선도 대함 미사일의 동시 존재에 대해 결코 당황하지 않았습니다. 실제로, 극초음파가 존재하면 전자는 "돌 도끼"로 바뀝니다. 사용 가능한 모든 대함 미사일의 작동은 다음과 같은 경우 의미를 잃게 됩니다. оружие항공모함과 적을 공격할 수 있는 함대 3~5배 빠릅니다.
역사는 그런 것을 본 적이 없습니다. 총구를 장전하는 캐로나드와 속사 미니건이 갑판 근처에 서 있을 수 있도록.
또한 9M에서 대기 비행을 허용하는 이러한 획기적인 기술은 어떤 이유로 하나의 단일 프로젝트에서만 적용되었습니다. 새로운 엔진, 새로운 연료, 새로운 재료. 9M의 속도로 몇 분 동안 비행하면 피부 온도는 초음속 오닉스보다 15배 더 높습니다. 재료 과학 및 로켓의 새로운 시대!
그러나 유사한 목적의 다른 모든 현대 프로젝트에는 지르콘 기술의 사용 가능성을 나타내는 내용이 포함되어 있지 않습니다.
"구경", 고유한 미사일 "오닉스" 또는 2016년 사용 항공 Kh-32 대함 미사일은 센세이셔널한 성능 격차를 보이지 않는다.
마지막으로 9-비행 로켓의 임박한 채택에 대한 진술은 어떻습니까? 뉴스 "비행연구소. MM. Gromov "는 Il-76MD 군용 수송기(보드 번호 76454)를 02년 이상 스탠드에서 테스트를 거친 차세대 극초음속 비행 연구소 GLL-AP-6의 항공모함에 재장착하는 작업이 진행 중입니다. XNUMXM의 속도로 비행을 연구하기 위해 XNUMX년. 물론, 실제 발사의 경우에는 극음속 도달을 위해 다톤 로켓 부스터가 사용될 것이다.
과거에 얽매여 있다는 사실을 LII 경영진에게 알리는 것이 시급합니다. 이제 추세는 마하 9의 속도입니다.
커튼콜
우리가 이것에 대해 모른다고 해서 이것이 불가능하다는 것은 아닙니다. 반면에 우리가 알지 못하는 모든 것이 반드시 존재한다고 주장할 수는 없습니다.
지난 몇 년 동안 저자는 "지르콘"과 극초음파에 대한 이야기를 더 깊이 파고들면서 이 주제에 대한 연례 리뷰를 작성했습니다. 그리고 속도 증가에 대한 새로운 발표가 있을 때마다 원래 5-6M에서 현재 XNUMXM으로, 이 프로젝트는 점점 더 그로테스크한 특징을 획득하고 관찰된 현실에서 벗어납니다. 현실은 다르게 보입니다. 훨씬 더 전통적인 디자인의 기술 채택과 관련된 문제가 있습니다.
올해 공개된 런칭 영상은 과거 테스트를 촬영할 때의 안타까운 실수를 반영했다. 로켓 머리에 있는 자세 제어 엔진의 작동이 눈에 띄는 장면에 이어 엔진 공기 흡입구 덮개가 터지는 장면을 수정하기 시작했습니다.
그러한 특징을 가진 현존하는 유일한 대함 미사일에 내재된 너무나 명백한 징후. RCC "오닉스". 이는 2020년 가을 출시 영상에서 너무 눈에 띄었고 즉시 많은 자연스러운 질문을 제기했습니다.
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