Перспективные силовые установки

В ходе испытаний, продолжительность которых составляла 10-30 с, детонация топлива в каждой камере проводилась с периодичностью 0,01 с. Так как микровзрывы в камерах выполнялись последовательно, то общая частота импульсов двигателя достигала 600 Гц, что позволило обеспечить высокую стабильность основных характеристик изделия.

Кроме того, в ходе нескольких запусков фирма провела испытания двух типов сопел. В проектном отношении этот элемент является одним из самых сложных узлов двигателя, так как требуется подобрать оптимальную форму для нескольких режимов работы: сверхзвукового, дозвукового, а также режима «запирания» сопла, в условиях которого будет производиться заполнение камеры сгорания компонентами топлива.

Работы по импульсным двигателям PDE с потреблением атмосферного кислорода Центр SAC ведет по заказу ВМС. В начале 2003 г. состоялись стендовые испытания опытной модели пятикамерной установки данного типа. В ходе состоявшихся запусков при скорости набегающего потока М=2,5 изделие, использующее в качестве горючего этилен, развило тягу 226-272 кг.

Конечной целью проекта является создание противокорабельной ракеты с крейсерской скоростью полета М=2,5-4 на высоте 12,2 км и дальностью действия 1300-1500 км. Согласно техническому заданию, летные испытания опытной модели изделия с экспериментальным двигателем PDE должны состояться в 2006 г., чтобы спустя четыре года принять систему на вооружение.

Кроме того, детонационные двигатели могут стать составным элементом комбинированных установок различных типов, например, использоваться в качестве форсажной камеры ТРДД.

Учитывая сложность программы, специалисты ВМС привлекли к ее реализации практически все организации, занимающиеся детонационными двигателями. Кроме компании Pratt and Whitney в работах принимают участие Исследовательский центр United Technologies Research Center (UTRC) и фирма Boeing Phantom Works.

Представленное описание основных направлений работ, выполняемых в США с задачами качественного улучшения технико-эксплуатационных характеристик двигательных установок высокоскоростных летательных аппаратов, позволяет сделать следующие обобщения.

Во-первых, планомерно проводятся работы по обновлению элементной базы уже существующих традиционных силовых установок - газотурбинных и жидкостных двигателей; при этом соответствующие проекты рассчитаны на десять-пятнадцать лет.

Во-вторых, подготовка технологий для наиболее перспективных двигателей типа СПВРД осуществляется различными военными и гражданскими ведомствами при активном взаимодействии их научно-исследовательских организаций. В то же время следует отметить, что проекты, ориентированные на более отдаленную перспективу и связанные, как правило, со значительным техническим риском (например, разработка водородных СПВРД, импульсных двигателей), большей частью выполняются NASA. Ежегодно на разработку гиперзвуковых технологий агентство тратит около 130 млн. долл.

Испытания шестикамерного импульсного двигателя PDRE

Активное сотрудничество NASA и подразделений Министерства обороны в этой области утверждено принятой в 2001 г. директивой «Национальная аэрокосмическая инициатива» (National Aerospace Initiative - NAI). Первоочередными задачами программы NAI является создание боевой техники: к 2012 г. планируется разработать боевые ракеты со скоростью полета М=4, к 2020 г. ударные самолеты с крейсерской скоростью М=2-4. Позднее освоенные технологии предполагается применить при создании перспективных МТКС, эксплуатация которых может начаться после 2025 г. [5].

Литература

Модернизация газотурбинных двигателей

1. Flight International, 2000, 7-13/XI, vol.158, N 4754, p.43.

2. Flight International, 2001, 24-30/VII, vol.160, N 4790, p.6.

3. Aviation Week and Space Technology,2001,5/Xl,vol. 155,N 19,p.64,65.

4. Space News, 2002, 6/V, vol. 13, N 18, p.6.

5. Flight International, 2003, 27/V-2/VI, vol.163, №4884, p.28.

Прямоточные воздушно-реактивные двигатели

2.1. Водородные СПВРД для аппаратов X-30 и Х-43А

1. Military Space, 1994, 22/VIII, vol. 11, N 17, p.1,2.

2. Military Space, 1994, 12/XII, vol. 11, N 25, p.4,5.

3. Aviation Week and Space Technology,l 994,28/lll,vol. 140,N 13,p.52-54.

4. Flight International, 1994, 3-9/VIII, vol. 146, N 4432, p.6.

5. Aviation Week and Space Technology,2001,12/ll,vol. 154,N7,p.60,61.

6. Aviation Week and Space Technology,2001,23/IV,vol. 154,N17,p.47.

7. Aviation Week and Space Technology,1999,28/VI,vol.l50,N26,p.54-56.

8. Flight International, 2001, 22-28/V, vol.159, N 4781,p.34,35.

9. Space News, 2001, 26/11, vol.12, N 8, p.24.

10. Flight International, 2002, 25/VI-l/VII, vol. 161, N-4837, p.24.

ПВРД на углеводородном горючем Программа HyTech

1. Aviation Week and Space Technology, 1997,13/X,vol. 147,N 15,p.63,64.

2. Aviation Week and Space Technology,2001,26/lll,vol. 154,N 13,p.58-61.

3. Aviation Week and Space Technology,2002,24/VI,vol. 156,N25,p.95-98.

4. Aviation Week and Space Technology,2001,23/IV,vol. 154,N 17,p.47.

5. Aviation Week and Space Technology, 1998,7/IX,vol. 149,N 10,p.98,101.

6. Aviation Week and Space Technology, 1999,11 /X,vol. 151 ,N 15,p.96.

7. Aviation Week and Space Technology,2003,2/VI,vol. 158,№22,p.22-24.

Программа Ну Fly

1. Aviation Week and Space Technology, 1997,13/X,vol. 147,N 15,p.63,64.

2. Aviation Week and Space Technology, 1998,7/IX,vol. 149,N 10,p.98,101.

3. Aviation Week and Space Technology,2002,2/IX,vol. 157,N 10,p.56,58,59.

2.2.3. Проект Fasthawk

1. Aviation Week and Space Technology, 1997,13/X,vol. 147,N 15,p.63,64.

2. Aviation Week and Space Technology,2001,8/l,voL154,N2,p.26,27.

Гиперзвуковой снаряд с СПВРД

1. Aviation Week and Space Technology,2001,27/VIII,vol. 155,N9,p.4O.

2. Aviation Week and Space Technology, 1992,10/VIII,vol. 137,N6,p.57,59.

Комбинированные двигательные установки

1. Flight International, 2002, 1-7/1, vol.161, N 4812, p.4.

2. Aviation Week and Space Technology,2001,26/lll,vol. 154,N 13,p.28,29.

3. Aviation Week and Space Technology, 1999,5/VII,vol. 151 ,N 1 ,p.57-60.

4. Flight International, 2002, 28/V-3/VI, vol. 161, N 4833, p.32,33.

5. Flight International, 2002, 30/IV-6/V, vol. 161, N 4829, p.30.

6. Aviation Week and Space Technology,2002,22/VII,vol.l57,N4,p.58.

7. Aviation Week and Space Technology,l 998,12/l,vol.l48,N2,p. 122.

Импульсные детонационные двигатели

1. Aviation Week and Space Technology,2000,17/VII,vol. 153,N3,p.70-71.

2. Aviation Week and Space Technology, 1999,5/IV,vol. 150,N 14,p.57,58.

3. Flight International, 2000, 7-13/XI, vol.158, N 4754, p.43.