Гиперзвуковой рекордный гоночный самолет

[Nicsamarsci]

Представим, что где то в 70-х гг. прошлого века после создания SR-71 у некоторых частных энтузиастов возникло желание побить его рекорд скорости для чего был бы создан гиперзвуковой самолёт. Основу его конструкции составлял бы любой мощный реактивный двигатель истребителя, существовавший на тот момент, например F-15,  и самодельный ПВРД. Всю массу самолёта предназначенного только для максимального разгона в атмосфере составлял бы небольшой запас топлива и мощная теплозащита. Как думаете при такой альтернативе, насколько быстро в авиации появился бы реальный гиперзвук и как это вообще отразилось бы на ее истории?

Напомню, что т н. гонки на кубок Шнейдера а начале прошлого века этому очень поспособствовали. Тогда было создано масса интересных аппаратов.

[sanitareugen]

Никак не отразилось бы. Была бы запись о рекорде. И всё.

[Sverv]

Технический уровень позволил собрать МиГ-31. Собственно, все.

[Nicsamarsci]

Миг -31 это понятно, замечательный истребитель своего времени, но я немного о другом. Представьте себе небольшой самолёт который не несёт в себе никакой полезной нагрузки как болид формулы 1, вся его масса это высокофорсированный двигатель от истребителя дополненный прямоточным двигателем, минимум запаса топлива и максимум теплозащиты чтобы не сгореть не гиперзвуке. Несёт одного пилота и единственная задача его максимально разогнаться в атмосфере в течении одной минуты. Какие тут могли бы бы рекорды, соревнования между различными фирмами типа Локхида и Боинга, вот что интересно рассмотреть , ведь спорт это тоже двигатель прогресса.

[digger]

 Зачем ТРД? Это дорого и долго. Если цель - скорость, то ракетный двигатель, а поскольку спутник уже запущен, смысла в цифрах нет, чем выше, тем больше можно скорость. Или какой-то сложный регламент и цель соревнований. 

[sigulin.maxim]

Технический уровень позволил собрать МиГ-31

Ну SR-71 побыстрее будет. Хотя ракета С-125 в любом случае летает быстрее

[sanitareugen]

Спорт не является двигателем прогресса. Спорт в лучшем случае элемент рекламы прогресса. Прогресс двигает практическая потребность. А соревнования наподобие того же кубка Шнейдера  лишь привлекают внимание и позволяют субсидировать опытные работы.

Практической потребности в пилотируемом гиперзвуке не вижу. 

[sigulin.maxim]

в пилотируемом гиперзвуке не вижу

тем более он уже есть, "пилотируемая" космонавтика не даст соврать

[ALL]

Спорт не является двигателем прогресса. Спорт в лучшем случае элемент рекламы прогресса. Прогресс двигает практическая потребность.

Потребность в спортивной победе - это вполне практическая потребность, осуществление которой выражается материально.  Тут вопрос в том, уйдёт ли новый двигатель "в массы"?  Была ли, так сказать, турбина Герона прогрессом?...  Как по мне, так была.  Другие могут считать иначе. 

 

[sanitareugen]

На момент учреждения кубка Шнейдера уже ясно, что авиация будет иметь множество применений и в военном деле, и в гражданской сфере (почта, пассажирские перевозки), но технически не разработано, а до полноценной разработки конструкции риск слишком велик для применения, а значит, для инвестиций. Но в спорте риск "не баг, а фича", и можно разрабатывать технические решения ради рекордов, а по мере наработки переносить их в прикладную сферу. Однако сейчас мне потребности в гиперзвуке не видно, даже военной (в пилотируемом, ракеты вполне гиперзвуковые), а гражданской точно нет.

[prostak_1982]

Основу его конструкции составлял бы любой мощный реактивный двигатель истребителя, существовавший на тот момент, например F-15,

Зачем? Цепляем рекордсмена под транспортный самолет или, если денег достаточно, под скоростной бомбардировщик, поднимаем повыше, отцепляем, в пике набираем скорость.

Для лучшего разгона ставим сбрасываемые ТТРД-ускорители.

Таким образом выходим на сверхзвук, а дальше ПВРД, а лучше криоПВРД.

Всю массу самолёта предназначенного только для максимального разгона в атмосфере составлял бы мощная теплозащита.

Зачем? Если используем сжиженный водород, то пропускаем трубки от бака по внутренней поверхности фюзеляжа и крыла, получаем жидкостное незамкнутое охлаждение. Самолетик-то рекордный, ему далеко лететь не надо.

 

[sanitareugen]

Зачем? Цепляем рекордсмена под транспортный самолет или, если денег достаточно, под скоростной бомбардировщик, поднимаем повыше, отцепляем, в пике набираем скорость.

Запуск Leduc 0.10 с разгоном в воздухе.

Зачем? Если используем сжиженный водород, то пропускаем трубки от бака по внутренней поверхности фюзеляжа и крыла, получаем жидкостное незамкнутое охлаждение. Самолетик-то рекордный, ему далеко лететь не надо.

Теплота сгорания водорода 120 МДж/кг. Теплота испарения жидкого водорода 0.45 МДж/кг. Не хватит.

[prostak_1982]

Не хватит.

Так нам только тепло у фюзеляжа забрать. А не у сопла.

Запуск Leduc 0.10 с разгоном в воздухе.

Дык, я на такие варианты и ориентировался.

А еще X-1 вспомнил.

[sanitareugen]

Ну так в механическую энергию преобразуется часть, соответствующая К.П.Д., а он не настолько низок. А механическая энергия рассеивается именно на нагрев фюзеляжа. Пусть даже 10% - всё равно поступление тепла на полтора порядка выше.

[prostak_1982]

Ну так в механическую энергию преобразуется часть, соответствующая К.П.Д., а он не настолько низок. А механическая энергия рассеивается именно на нагрев фюзеляжа. Пусть даже 10% - всё равно поступление тепла на полтора порядка выше.

Понятно.

То есть, все старые проекты охлаждения топливом более фантазии, чем проработанные проекты?

[sanitareugen]

Надо считать, но не уверен, что доступны все данные. Скажем, на SR-71 такое было, но там жидкое топливо, с теплотой сгорания в 2.5 раза ниже, чем водород. Теплоёмкость его не нашёл, но если по бензину считать, теплоёмкость 1.4 МДж/кг. То есть разрыв, как представляется, существенно меньше. Ну и скорость 3 Маха - а тут явно замах на большее.

[digger]

 Когда был кубок Шнайдера, всё было примерно в 100 раз дешевле и КБ могли позволить себе строить рекордный самолет. Сейчас рекорды устанавливают рекордные версии серийных самолетов, или просто самолеты со снятым вооружением,  из числа предсерийных. Даже просто реактивных специальных не было, тем более гиперзвук на ПВРД - это еще на порядок дороже.Отдельно - экспериментальные машины для изучения чего-то.

[dragon.nur]

чем выше, тем больше

только до выхода из плотных слоёв. Там всё наоборот -- у их границ 7.9 кмвс, а на той же гсо еле 1.8.

[Daniil]

Дорого.

Кубок Шнайдера - это когда 3.5 анонимуса корчуют чугуниневые авиамоторы на фанерных этажерках в лодочных сараях. Уровень тюнинг-ателье для японских автомобилей.

Разработка пилотируемого гиперзвука - это десятки НИИ и КБ, полностью синтетические суперматериалы, неестественное (скорее всего ядовитое) топливо, очень специальная аэродинамика, которую надо считать на суперкомпьютерах, и очень дорогое производство.

Собственно, поэтому на это никто и не пошёл.

[dragon.nur]

неестественное

водород

Или метан. Вполне естественно. Остальное ненужно.

[sanitareugen]

Спорт, как стимул для научно-технического прогресса, не то, чтобы не работает. Но лишь в определённых условиях. Применительно к авиации - уже ясно, что перспективы, военные и коммерческие, огромны, но на данном уровне развития техники недостижимы. Технические решения - голая эмпирика, риск огромен, аэродинамики не то, чтобы нет, но она с интересом смотрит на опыты авиаторов и пытается объяснить, почему оно не летает. И что бы изменить, чтобы полетело. И вот вкладываться в разработку невыгодно, поскольку кому нужен самопадающий почтовый, тем более пассажирский аэроплан? И тут нишу заполняет спортивный интерес. Риск аварии становится "не багом, а фичей", вызывая интерес публики (чем авиаторы хуже гладиаторов? смерть для забавы - это так волнительно!). И появляются желающие рискнуть. В аварии не все же погибают, а просто авария - фотографии на первой полосе, дамы млеют, спонсоры раскошеливаются (для них выигрыш ценен, но если сообщат, что "погиб пилот NN, летевший на построенном за средства MM аэроплане", это тоже пиар). И вот идёт наработка технических решений, но разработка на осмыслении ошибок дело трудоёмкое и дорогое, и оправдано тем, что когда-то из неудач выстроится рабочий аппарат, и будет прибылен.

Сейчас задач для пилотируемого гиперзвука я не вижу. Если кто видит - просьба сообщить. Почта, пассажирские перевозки - здесь выигрыш 3 часа вместо 8 не столь существенен. А стоимость растёт драматически. Да и риск. Военные задачи оправдали бы, но, скорее всего, на гиперзвуке будет летать нечто беспилотное, и разрабатываемое на совершенно иных подходах, чем спортивный аппарат.

[dragon.nur]

разрабатываемое на совершенно иных подходах, чем спортивный аппарат.

если не ещё более рисковое, кроме, есссно, носителя бомбуэ. Недорогой ГЗ дрон не критичен по потере, и база есть ещё и незадорого: тема Холод на С-200.

[sanitareugen]

Ну, как минимум, дрон не должен упасть на своих...

[Prinz Eugen]

Спорт не является двигателем прогресса.

Как сказать...
Пока Формула-1 не ударилась головой об повесточку, решения применяемые на болидах в части, например, силовой установки (а иногда и двигатели целиком как есть) перекочёвывали на дорожные суперкары.

[Curioz]

Как думаете при такой альтернативе, насколько быстро в авиации появился бы реальный гиперзвук

Он появился ещё ДО SR-71, если что.