Китайская программа гиперзвукового оружия нацелена на то, чтобы скользить в будущее с «воздушно-дышащим» двигателем на магнитной жидкости, который может сделать его коммерчески выгодным для путешествия в любую точку Земли в течение часа.
По словам ведущего ученого программы, сверхтихий двигатель без движущихся частей поможет привести в действие разрабатываемую в настоящее время ракету-носитель следующего поколения.
Что такое гиперзвуковое оружие и почему существует гонка за его разработкой? Вэй Баоси, который руководил некоторыми из «веховых» гиперзвуковых испытательных полетов Китая, сказал, что экспериментальный двигатель может значительно улучшить летную эффективность и устойчивость аппарата.
Известный как магнитогидродинамический (МГД) привод, он работает за счет создания тяги за счет электрически заряженной жидкости, которая движется через него под действием электромагнитной силы и будет использоваться в тандеме с другим воздушно-реактивным двигателем, ГПВРД.
Первоначально МГД предназначался для атомных подводных лодок, но оказался непригодным из-за относительно низкой проводимости морской воды.
Напротив, молекулы воздуха на поверхности самолета, движущегося со скоростью, в пять раз превышающей скорость звука или выше, приобретают электрический заряд, обеспечивая идеальную рабочую среду для футуристического двигателя.
По словам Вэя, который также является заместителем директора по исследованиям двигателей с комбинированным циклом в Пекинском научно-исследовательском институте энергетического машиностроения, МГД-двигатель может трансформировать путешествия на околоземную орбиту и вывести Китай на передовые позиции в аэрокосмической гонке. «Эта технологическая революция — историческая возможность, которую Китай не может позволить себе упустить», — сказал он. «Благодаря технологическому преимуществу, солидной промышленной базе и непрерывным инновациям Китай может выбрать уникальный путь для разработки новых энергосистем для аэрокосмической деятельности». Вэй предвидит, что крылатые гиперзвуковые самолеты заменят традиционные ракеты и станут основой околоорбитального транспорта.
По его оценкам, МГД-двигатель может повысить общую эффективность воздушно-реактивных космических самолетов, которые в настоящее время приводятся в движение ГПВРД, которые всасывают воздух и смешивают его с топливом для воспламенения — на 10 процентов.
В статье, опубликованной в национальном рецензируемом журнале Aerospace China в прошлом месяце, Вэй и его исследовательская группа заявили, что воздушно-реактивные двигатели «будут маршрутом, по которому люди должны идти, чтобы достичь высокой эффективности в путешествии между Землей и космосом».
У Китая уже есть планы построить к 2035 году гиперзвуковой пассажирский флот, который будет использовать околоземную орбиту для достижения любого места на планете в течение часа.
Китай разрабатывает гиперзвуковой реактивный самолет больше, чем Boeing 737, с крыльями, как у Concorde По словам Вэя, МГД-привод может помочь решить многие технологические проблемы, которые необходимо решить, чтобы сделать коммерческий гиперзвуковой космический полет реальностью.
В настоящее время тяга, создаваемая воздушно-реактивными двигателями, уменьшается по мере увеличения числа Маха, а генерируемые чрезвычайно высокие температуры могут повредить поверхность самолета.
Существует также проблема непредсказуемой турбулентности, которая требует сложных и дорогостоящих систем управления полетом, а также необходимость повторного использования основных компонентов жизнеспособного гиперзвукового космического самолета.
Китайские ученые-космонавты подсчитали, что разрабатываемый в настоящее время гиперзвуковой летательный аппарат будет в 10 раз эффективнее ракеты, которой необходимо нести собственный кислород благодаря способности дышать воздухом.
Кроме того, МГД-двигатель, работающий в обратном цикле, может поглощать энергию окружающих быстрых молекул горячего воздуха, чтобы защитить поверхность корабля и продлить срок его службы.
Часть собранной энергии преобразуется в электричество для создания мощных плазменных струй, помогающих управлять полетом.
Остальное направляется в форсажную камеру для создания дополнительной тяги за счет приведения выхлопных газов в движение с помощью электромагнитной силы.
По словам Вэя, двигатель на магнитной жидкости необходимо будет сочетать с другими новыми технологиями, такими как сверхбыстрые системы охлаждения и детонационные двигатели, для достижения максимальной производительности.
По его словам, эти технологии уже продемонстрировали огромный потенциал в недавних испытательных полетах.
Ученый-космонавт из Пекина, который не участвует в проекте Вэя, сказал, что разработка совершенно новой технологии сопряжена с риском, и есть признаки того, что китайские космические власти «не хотят класть все яйца в одну корзину».
Ученый, попросивший не называть его имени, отметил, что в середине февраля были представлены два проекта китайской пилотируемой ракеты-носителя следующего поколения — гиперзвуковой самолет и более обычная двухступенчатая многоразовая ракета.
Концептуальная ракетная установка была высмеяна как подделка, когда ее представил Ван Сяоцзюнь, президент Китайской академии технологий ракет-носителей, на международном онлайн-симпозиуме.
Но успех SpaceX поднял вопрос о том, должен ли Китай последовать их примеру, по словам пекинского ученого, который сказал, что некоторые из прототипов многоразовых ракет Китая уже достигли вертикальной посадки в испытательных полетах.
Технология не будет устойчивой в долгосрочной перспективе, если только богатые люди могут позволить себе полет в космос», — сказал ученый. «Вот почему Вэй сказал, что должна быть революция».
bbabo.Net