«Аякс» гиперзвуковой многоцелевой самолет
Концепция принципиально нового гиперзвукового аппарата была выдвинута в конце 80-х гг. Владимиром Львовичем Фрайштадтом, работающим в Санкт-Петербургском Hаучно-исследовательском предприятии гиперзвуковых систем (НИПГС) холдинговой компании «Ленинец». Он предложил не защищать аппарат, летящей с огромной скоростью, от тепла, а напротив впускать его внутрь для повышения энергоресурса. Согласно концепции «Аякс», гиперзвуковой летательный аппарат (ГЛА) является открытой неизолированной аэротермодинамической системой, в которой на всех этапах атмосферного полета часть кинетической энергии обтекающего ГЛА гиперзвукового воздушного потока ассимилируется бортовыми подсистемами, повышая общий ресурс аппарата и преобразуясь в химическую и электрическую энергии. Это решало глобальный вопрос охлаждения планера и много других проблем.
Первоначально «Аякс» создавался как ответ на американские планы создания гиперзвукового разведчика Aurora, позднее он «конверсируется» в гиперзвуковой самолет глобальной дальности или первую ступень для вывода полезной нагрузки на орбиту.
Гиперзвуковой ЛА использует в качестве топлива углеводороды (керосин или более перспективное топливо - сжиженный метан) и воду. Для утилизации тепла в двойной обшивке «Аякса» размещается термохимический реактор, в который после разгона и аэродинамического нагрева обшивки подают углеводородное топливо. Оно используется как «эндотермическое» топливо - поглощает тепло. Под действием температуры, давления и с помощью катализатора смесь топлива с водой разлагается на олефин и свободный водород. Эта водородосодержащая смесь поступает в магнитоплазмохимический двигатель, представляющий собой МГД генератор, гиперзвуковой ПВРД и находящийся за камерой сгорания МГД ускоритель. МГД генератор, тормозящий поток до оптимальной скорости, выступает в роли компрессора. Заторможенный и предварительно ионизированный поток воздуха поступает в камеру сгорания, куда подается обогащенное водородом топливо (керосин или метан). Истекающие продукты сгорания попадают в сопло, дополнительно разгоняются МГД-ускорителем и, расширяясь, выходят наружу. Для ускорения потока и для ионизации воздуха - создания «холодной плазмы», используется электроэнергия, выработанная МГД генератором. Это позволяет повысить скорость ЛА на 10-30 % и получить еще целый ряд преимуществ. Плазменная воронка вокруг воздухозаборника ГПВРД увеличивает его эффективный диаметр возрастает чуть ли не до сотни метров, плазменные пятна-облака впереди ЛА существенно снижают сопротивление воздуха, а около крыльев - увеличивают их эффективную площадь и регулирует подъёмную силу. Для ионизации воздуха возможно и применение лазерного излучения или источника нейтронов.
Таким образом, летящий в атмосфере аппарат сможет преобразовывать кинетическую энергию набегающего воздушного потока в широкий спектр различных видов энергии и использовать бортовой энергетический комплекс мощностью 100 МВт для самых различных задач планетарного характера. На базе концепции «Аякс» в ГНИПГС разработано семейство гиперзвуковых ЛА «Нева» для околоземной или орбитальной транспортировки полезных грузов или пассажиров.
Революционная концепция «Аякса» имеет большой коэффициент новизны, а следовательно технического риска. Только к 1993 году экспертная комиссия из крупнейших ученых вынесла окончательный вердикт: «Концепция «Аякс» и ее основные направления не противоречат данным современной науки». В том же году состоялось заседание научно-технического совета Госкомоборонпрома.
НИПГС во главе с генеральным директором Александром Леонидовичем Курановым активно пропагандирует концепцию и ищет источники финансирования ее реализации. И вот в мае 2001 г. пресс-службы холдинга сообщила, что ОАО "Холдинговая компания "Ленинец" (Санкт-Петербург) подписало с Китаем соглашение о совместной работе над гиперзвуковым летательным аппаратом (концепция "Аякс"). Проект рассчитан на 10-15 лет. Объем вложений пока не определен, но, по оценкам экспертов, на разработки подобного проекта за границей тратится порядка 70-80 млн. долл. По данным пресс-службы "Ленинца", финансовые документы по проекту стороны планируют подписать в сентябре 2001 г. Соглашение также предусматривает сотрудничество в области разработки радиоэлектронного оборудования для различных видов авиации, спутниковых навигационных систем.
| Описание |
| Конструкция |
НИПГС ХК «Ленинец» |
| Обозначение |
«Аякс» |
| Тип |
гиперзвуковой самолет-носитель |
многоцелевой гиперзвуковой самолет |
гиперзвуковой транспортный самолета |
| Геометрические и массовые характеристики |
| Площадь в плане, кв.м |
|
571 |
703 |
| Взлетная масса (максимальная),кг |
267000 (240000) |
200000 |
390 |
| Снаряженная масса, кг |
113000 |
85000 |
130 |
| Вес пустого, кг |
76000 |
|
|
| Масса второй ступени, кг |
23000 |
|
|
| Масса топлива, кг |
132000 |
105000 |
250 |
| Масса ПH, кг |
|
|
10000 |
10000 |
| выводимой на орбиту (высота орбиты до 250 км) |
6000 |
|
|
| Силовая установка |
| Двигатели |
ТРД |
4 |
4 |
4 |
| МПХД |
4 |
6 |
4 |
| Тяга двигателя, кгс |
ТРД |
4х 25000 |
4х25000 |
4х40 |
| МПХД |
4х 25000 |
6х14000 |
4х39 |
| Исходный энергоноситель |
керосин + вода |
| Топливо |
водородосодержащая смесь |
| Летные данные (расчетные) |
| Максимальная скорость, м/сек (км/ч) |
4000 (14400) |
4000 |
4600 (16500) |
| Статический потолок, км |
36 |
36 |
36 |
| Максимальное аэродинамическое качество при |
М=10 |
5 |
|
5 |
| М=6 |
|
5 |
|
| Практическая дальность (при скорости М=8-10 на высоте 33 км), км |
14200 |
10000 |
12000 |

Источники информации:
- Some trends in improving hipersonic vehicles aerodynamics and propulsion / Home page for Valeri Golovitchev /
- Санкт-Петербургские Ведомости No 106(1780), 9 июня 1998
- Стенд МАКС-95
Комментарии