Visi rekordi ir radīti, lai tos lauztu, kā mēdz sacīt. Šī frāze ir ļoti bieži piemērota, ciktāl ir uzstādīti daudzi rekordi. Patiesībā ir liela pasaules rekordu grāmata. Ātruma rekords ir viens no tiem. Ātruma rekordu ir daudz, bet vai jūs zināt, kādu ātruma rekordu ir uzstādījusi lidmašīna? Jums nav ne jausmas? Šajā rakstā mēs jums pastāstīsim par lielāko ātruma rekordu, kādu jebkad pasaulē ir sasniegusi lidmašīna.
Vai tiešām aizraujas ar militāro pasauli? Tad kāpēc gan neaizrauties ar plaque americaine collier? Vai treillis ieradums, lai izteiktu pasaulei savu mīlestību pret šo visumu?
Kāda lidaparāta sasniegtais ātruma rekords
Ātruma pasaulē patiešām ir uzstādīti daudzi rekordi. Arī lidaparāti ir parūpējušies par savu rekordu uzstādīšanu un ir guvuši panākumus.Līdz šim lidaparāta sasniegtā lielākā ātruma rekordu nav izdevies pārspēt ar jaunu rekordu.
Kāds ir lidmašīnas sasniegtais lielākais ātrums?
Svarīgi norādīt, ka minētais sasniegums iedalās divos galvenajos, diezgan atšķirīgos rekordos. Vienu no tiem uzstādīja Ziemeļamerikas lidmašīna X-15, bet otru – NASA lidmašīna X-43.
- X-15 ātruma rekords: šī virsskaņas raķešu lidmašīna sasniedza vislielāko ātrumu lidmašīnas lidojumam ar vienu spārnu. X-15 1967. gada 3. oktobrī sasniedza neatgriezenisku ātruma rekordu – 7272,68 km/h. Pēc tam, 1963. gada 23. augustā, tas sasniedza 107,96 km augstumu. Šis sasniegums deva amerikāņiem iespēju savākt ļoti daudz datu. Īpaši attiecībā uz gaisa plūsmu un aerodinamisko berzi. Bet arī par lidaparāta vadību un līdzsvaru optimālā ātrumā ārpus atmosfēras.
- X-43 ātruma rekords: šī supermašīna sasniedza patiesi kolosālu ātruma rekordu. Tā veica pasaules ātruma rekorda sasniegšanas varoņdarbu, uzkāpjot uz 10 240 km/h (9,6 Machu) robežas jeb gandrīz piecas reizes pārsniedzot Concorde ātrumu. Tam jau piederēja pēdējais rekords, kas tika uzstādīts 2004. gada 27. martā, sasniedzot 7700 km/h (Mach 6,3), t. i., gandrīz četras reizes pārsniedzot Concorde ātrumu.
- Nort American X-15 irpilotēts virsskaņas lidaparāts, rekorda laikā to vadīja slavenais amerikāņu pilots Viljams Džozefs Knights;
“X-15
” irpilotēts virsskaņas lidaparāts.
/li> - NASA lidmašīnai X-43 ir pretēja darbība, šī lidmašīna, kuru darbina ar atmosfēras ramjet (skābekļa piesūknēšana no atmosfēras), debesīs slīdēja viena pati un bez pilota.
- 1959. gada 8. jūnijs ir pirmais lidojums, neizmantojot X-15 Nr. 1 dzinējus;
- 1959. gada 17. septembris ir pirmais X-15 Nr. 2 lidojums ar diviem pagaidu XLR11 dzinējiem;
- 1960. gada 15. novembris ir pirmais X-15 Nr. 2 lidojums ar galīgo XLR99 dzinēju.
- 1964. gada 15. jūnijā: apzīmē pirmo “nebrīves” lidojumu, aizķeroties zem transporta B-52 spārna;
- 1964. gada 25. jūnijā: pirmais reālais lidojums bez tvertnēm un ramjet;
- 1965. gada 17. februāris ir pirmais lidojums kopā ar jauno mērīšanas aprīkojumu;
- 3. novembris ir pirmais lidojums ar tukšām ārējām tvertnēm;
- 1966. gada 1ᵉʳ jūlijs bija pirmais lidojums ar piepildītām ārējām tvertnēm;
- 1967. gada 21. augusts ir pirmais lidojums ar papildu izolācijas slāni.
- Sākotnēji
bumbvedējs lido nedaudz zem 13 000 metru augstuma un nolaiž Pegasus raķeti. 15 m X-43A raķete 90 sekundes tiek raidītalīdz 29 000 metru augstumam, piešķirot ātrumu, kas pārsniedz 7 Mahu, un to nogāž. - Laeratūras X-43A raķete, pēc tam atrodoties brīvā lidojumā, ieslēdzas uz 12 sekundēm, lai šajā laikā nodrošinātu tās patstāvīgu lidojumu ar 10 Machu ātrumu.
- Aeratūra lidmašīna pēc tam veic virkni aerodinamisko manevru, aptuveni sešas minūtes kontrolēti slīdot, pirms iegrimst Klusajā okeānā.
- Apkārt atgriešanās laikā ielidojošām kaujas galvām ballistiskajām raķetēm ;
- Atrodas ap raķetēm jeb kosmiskās kapsulas.
Kāda ir atšķirība starp abiem lidaparātiem?
Noliedzami, abi šie lidaparāti ir pārspējuši pasaules ātruma rekordus. Tomēr ir svarīgi uzsvērt, ka tie nav viena un tā paša tipa lidaparāti. Starp
X-15 un X643 ir ievērojama atšķirība. Tāpēc ņemiet vērā, ka:
Ko vērts zināt par Ziemeļamerikas lidmašīnu X-15?
Lai uzzinātu nedaudz vairāk par šo amerikāņu raķešu lidmašīnu, ir interesanti uzzināt, kāpēc un kā tā tika konstruēta. Ir
arī tas, kas attiecas uz tā pirmajiem lidojumiem, bet vēl vairāk – aplūkojiet to, kas attiecas uz X-15 A2.
Kā amerikāņi nonāca pie tā dizaina?
NACA (Nacionālā aeronautikas padomdevēja komiteja, NASA priekštece) 1954. gada februārī noteica nepieciešamību pēc jaunas eksperimentālas lidmašīnas. Šoreiz tas paredzēja izpētīt lidojumusļoti lielā ātrumā un ļoti lielā augstumā. Inženieru komanda izveidoja komandu, lai izpētītu daudzo izvirzīto problēmu risinājumus (kinētiskā sasilšana, lidaparāta vadība retinātā atmosfērā, optimāla aerodinamiskā konfigurācija u. c.). Viņi 1954. gada aprīlī sagatavoja ziņojumu, kurā konstatēja, ka, ņemot vērā tobrīd pieejamos tehniskos paņēmienus, lielu grūtību nav.
Programmas uzsākšana tika apstiprināta 1954. gada oktobrī. Finansēšanu nodrošināja ASV Gaisa spēki (95 %) un ASV Jūras kara flote (5 %). Tika izvēlēts North American priekšlikums, un 1955. gada decembrī tika parakstīts pasūtījums par trīs lidmašīnu būvniecību. Raķešu dzinēja izstrāde 1956. gada februārī tika uzticēta kompānijai Reaction Motors, kas ierosināja izmantot degvielu, kas atvasināta no Viking raķetēs izmantotās degvielas.
Prototipu North American prezentēja 1956. gada decembrī. Lidaparāta būvniecība sākās 1957. gada vidū, un pirmais X-15 izbrauca no rūpnīcas 1958. gada 15. oktobrī. XLR99 dzinēja uzstādīšana krietni aizkavējās, pirmais tika piegādāts 1959. gada aprīlī, un pagāja vēl aptuveni gads, līdz tas beidzot tika kvalificēts. Tikmēr divi Boeing B-52 Stratofortress tika pielāgoti X-15 pacelšanai gaisā (NB-52A un NB-52B). Tika atlasīti nākamie piloti, un tika uzbūvēts simulators, lai viņus apmācītu.
Kādi bija pirmie X-15 lidojumi?
Pirmie lidaparāta lidojumi debesīs lielākoties bija eksperimentāli. Katrs no šiem lidojumiem datēts ar :
- 2009. gada 10. marts ir pirmais X-15 Nr. 1 “nebrīvē” veiktais lidojums, no kura pēdējais palika piestiprināts zem transporta B-52 spārna;
Šos sākotnējos izmēģinājumus apgrūtināja daudzas tehniskas problēmas, kas izraisīja plānoto lidojumu atlikšanu un pat lidojuma pārtraukšanu. Neraugoties uz to, izmēģinājumi neapstājās, un līdz 1960. gada beigām X-15 bija pārsniedzis 3 Mahu un 30 000 m augstumu.
Vairāk par X-15 A2
Pēc neveiksmes 1962. gada novembrī tika panākta vienošanās par X-15 Nr. 2 modifikāciju. Tasbija jādara, lai tas varētu sasniegt ātrumu 8 Machu.Bet arī, lai to izmantotu kā lidojošo izmēģinājumu poligonu ramjetam. Lidmašīna tika nodēvēta par X-15A-2.
Papildu ātrumu viņi centās sasniegt, palielinot raķešu dzinēja darbības laiku. Lai to izdarītu, a priori ir vienkārši jāpalielina degvielas/sadegšanas jauda. Lai to panāktu,fizelāža tika pagarināta un uzstādītas divas papildu ārējās tvertnes (pa vienai katrā fuzelāžas pusē). Šīs tvertnes vispirms tika iztukšotas, pēc tam lidojuma laikā izmestas un atgūtas.
Lai X-15 spētu izturēt augstāku temperatūru, nekā paredzēts,tika nolemts to apklāt ar papildu izolācijas slāni, kas lidojuma laikā pakāpeniski sadalītos. Tā sānos tika pārveidota ventrāla spuras daļa, lai tajā varētu ievietot 91 cm diametra ramjet. Tā kā vairs nebija iespējams lidojuma laikā izmest apakšējo daļu, bija jāpalielina klīrenss.
Nobeigumā tika uzstādīti jauni nodalījumi mērīšanas aprīkojumam. Galu galā X-15A-2 sver par 10 tonnām vairāk nekā X-15. Tāpēc bija nopietni jāpastiprina arī šasija.
Šim modelim bija tiesības arī uz vairākiem izmēģinājumu cikliem, kas notika:
Pirmajos lidojumos notika vairāki incidenti, kas saistīti ar šasiju, kurai bija tendence izvērsties lidojuma vidū. Tiesa, tieši X-15A-2 bija tas, kas sasniedzaātruma rekordu, 1967. gada 3. oktobrī sasniedzot 7272,68 km/h. Tomēr šī lidojuma laikā gaisa virsmas temperatūra paaugstinājās virs paredzētās 1300 °C. Tas izraisīja nopietnus bojājumus daļai lidaparāta korpusa. Lai gan North American nodod lidmašīnu tehniskā kārtībā, tā galu galā gaisā vairs neatgriezās.
Ko ir jāzina par NASA X-43?
Ja runājam par NASA X-43, lai uzzinātu vairāk par šo lidaparāta modeli, vispirms ir precīzi jāzina, kāds ir
tā tips. Tikai tad mēs varēsim runāt par tā konstrukciju un 10 Maha ātruma rekorda plānu.
Kāda tipa lidaparāts tas ir?
X-43A irmaza bezpilota ierīce. Pēc profila tā ir plakana. Šim lidaparātam ir Waverider konstrukcijai raksturīgas konusveida līnijas: 3,65 m garš, 1,5 m spārnu platums, 0,60 m augstums un 1,2 t svars. Svarīgi ir arī atzīmēt, ka šis lidaparāts ir konstruēts, izmantojot “Scramjet” dzinējspēka principu. Skramdjet dzinējspēka principu, kas ir iedomāts jau kopš 1918. gada, NASA ir apzīmējusi kā aeronautikas pasaules
grālu.
Kāda problēma ir jārisina pirms tā projektēšanas?
Parastajā dzinējā gaisu, kas nonāk dzinējā, saspiež kompresors. Pēc tam sadegšanas kamerā tas sajaucas ar degvielu, izplešas turbīnā, kas darbina kompresoru, un tiek izvadīts no dzinēja ar lielāku ātrumu nekā tad, kad tas ieplūda dzinējā. Tomēr, palielinoties priekšējam ātrumam attiecībā pret apkārtējo gaisu, gaisa dzesēšana, tam nonākot dzinējā, rada kompresiju. Tā rezultātā gaiss aizvien vairāk sakarst vēl pirms iekļūšanas kompresorā.
Mehānisku un termisku iemeslu dēļ temperatūra rotējošajās daļās, īpaši turbīnas ieplūdes atverē, ir ierobežota. Lai saglabātu šīs daļas, jo lielāks ir gaisa kuģa ātrums, jo mazāk enerģijas var piegādāt sadegšanas kamerai. Tas ir tāpēc, ka gaiss jau būs uzsildīts, palēninot gaisa ieplūdi (un kompresors). Tāpēc pie liela ātruma samazinās parastā turboreaktīvā lidaparāta vilces spēks. Ramjet ir balstīts uz to pašu principu, bet gaisa saspiešanai izmanto tikai plūsmas palēnināšanos gaisa ieplūdes atverē: tā forma aizstāj kompresoru. Turbīna nav vajadzīga, jo nav kompresora, ko darbināt. Visbeidzot, ātruma ierobežojumu rada dzinēju veidojošo detaļu termiskā pretestība.
Galveno problēmu rada fakts, ka ramjetam ir jāsasniedz noteikts ātrums, lai tas varētu darboties ar pašdzinēju. Izmantojot lidaparātu nesēju, piemēram, B-52 bumbvedēju, vai darbinot turboreaktīvo dzinēju, piemēram, Leduc 022 vai Nord 1500 Griffon II. Taču problēma saglabājās daudzās situācijās. Franču inženieri pagājušā gadsimta 50. gados atklāja, ka ramjet ir nefunkcionējošs pie zemiem ātrumiem. Piemēram, pie maza ātruma 1 Maha ātruma slavenais Leduc sūcēja neizmantoto degvielu sprauslu gāzēs. Pat pie ātruma, kas pārsniedza 2 mahus, ziemeļu 1500 Griffon II uzrādīja tādas pašas sekas.
Tā kā tā laika sakausējumi nespēja izturēt lielākus ātrumus, ramjet projekts tika pārtraukts. Izstrādājot jaunus sakausējumus un keramikas materiālus, pēdējos gados bija iespējams atsākt hiperskaņas ātruma (> 5 Machu) projektus. Šajos projektos teorētiski ramjet vai superstar efektivitāte ir maksimāli palielināta. Taču arī tad tikai tad, ja sadegšana ir pietiekami ātra, lai to pabeigtu pirms izejas no sprauslas un tādējādi nodrošinātu maksimālu vilci.
NASA, vēloties izpētīt ramjet darbību ar pilnu ātrumu, bez zudumiem, nolēma pielāgot savu testa aparatūru raķetei Pegasus. Šī raķete spēja sasniegt lielā mērā hiperskaņas ātrumu, kas bija aptuveni Mach 6. Šis sākotnējais ātrums atklāja visas X-43 un tās uzlabotā statiskā dzinēja iespējas.
Par plānu sasniegt 10 Mahu ātruma rekordu
lidaparāts X-43A ir piekabināts pie Pegasus raķetes priekšgala, kas spēj to dzīt līdz ātrumam, kas pārsniedz 6 Mahu. Pati šī raķete ir piestiprināta zem eksperimenta vajadzībām atjaunotā milzu divdzinēju bumbvedēja B-52 Balls 8 labā spārna.
Kāds ir hipersoniskais ātrums
Aerodinamikā hipersoniskais ātrums ir ātrums, kas ir ļoti virsskaņas ātrums. Parasti tiek uzskatīts, ka šis plūsmas režīms tiek sasniegts, ja Maha ātrums ir aptuveni 5. Hipersoniskais režīms ir virsskaņas režīma apakšvienība.
Hipersoniskais plūsmas režīms tiek sasniegts, ja plūstošajā gāzē notiek molekulārās disociācijas reakcijas: tā lokāli var būt tik karsta, ka rodas plazma. Tad bieži mainās plūsmas parastās īpašības (robežslānis, turbulence).
Hipersonisko plūsmu izpētei ir nepieciešami ļoti speciāli vēja tuneļi vai aprēķinu kodi, kuros ir jāņem vērā molekulārā disociācija. Hipersoniskās plūsmas galvenokārt ir interesantas, pētot plūsmas, kas rodas atmosfēras atgriešanās laikā:
;
Lai uzzinātu vairāk, apmeklējiet Military Surplus.
