Есть ли самолеты с прямоточным или прямоточным воздушно-реактивным двигателем?

ГПВРД

Есть только пара летающих экземпляров. Ранний советский «Холод», серия HyShot и недавний квадроцикл ISRO использовали небольшие ГПВРД, хотя ни один из них не был рассчитан на чистую тягу. Безусловно, наиболее [публично] успешными машинами были X-43A и X-51. Оба были полностью управляемыми, независимыми летательными аппаратами (а не просто двигателями, подвешенными к ракетам), которые создавали чистую тягу.

Гиперзвуковой исследовательский аппарат NASA X-43A был сброшен с B-52, затем усилен модифицированным ускорителем Pegasus и на короткое время пролетел со скоростью 9,6 Маха с ГПВРД на водородном топливе.

Кредит: НАСА

Кредит: НАСА

Гиперзвуковая исследовательская машина Boeing X-51 Waverider также была сброшена с B-52, затем усилена модифицированной ATACMS (армейская ракета класса «земля-земля»), а затем полетела со скоростью 7 Маха с помощью ГПВРД, работающего на JP-7.

1 кредит

Программа DARPA Falcon была направлена ​​на создание гиперзвукового самолета, который мог бы взлетать и приземляться за счет собственной мощности с использованием двигательной установки с комбинированным циклом на основе турбины (TBCC) ( обзор NASA TBCC по NTRS ). Две ранние конструкции, HTV-1 и HTV-2, представляли собой гиперзвуковые планеры без двигателей, последний запускался с межконтинентальных баллистических ракет (в основном боеголовок, как и X-41 , от которых они, вероятно, произошли). Но следующие два проекта, HTV-3X Blackswift (YouTube) и последний Hypersonic Cruise Vehicle (HCV)(YouTube), был бы первым многоразовым гиперзвуковым самолетом с вертикальной вертикальной вертикальной посадкой. HCV мог бы очень быстро перевозить несколько тысяч фунтов полезной нагрузки (например, бомбы, оборудование для летных испытаний, камеры) на большие расстояния. Программа [HTV-3X и HCV] была в конечном итоге отменена, но другие работы по гиперзвуковому оружию и транспортным средствам продолжаются.

Кредит: ДАРПА

СР-72. Lockheed Martin разрабатывает SR-72, беспилотную платформу ISR (разведчик) со скоростью 6+ Маха. Он должен летать полностью своим ходом, используя TBCC, взлетая с турбинами и переходя на прямоточный и, наконец, на ГПВРД. Ключевым нововведением было преодоление разрыва в скорости между тем, где турбореактивные двигатели перестают работать хорошо, и где прямоточные двигатели начинают работать хорошо, но LM отказалась сообщить, как они этого добились. Их дизайн, по-видимому, основан на их работе над программой Falcon (см. выше). Они сказали, что протестируют одномоторную модель, прежде чем перейти к полномасштабной двухмоторной машине.

Кредит: Локхид Мартин

Другие амбициозные проекты, которые еще не летали, включают LLNL Hypersoar и национальный аэрокосмический самолет X-30 . Оба были большими (100-200 тонн взлетной массы), гиперзвуковыми, межконтинентальными аппаратами. X-30 с возможностью SSTO может доставлять полезные грузы на НОО, а также обслуживать межконтинентальные пассажирские маршруты. Также предполагалось, что Hypersoar будет перевозить пассажиров в одном варианте, выполнять TSTO в другом, а также выполнять глобальный удар/разведку в третьем.

Х-30 НАСП. Кредит: Чад Слэттери

Гиперсоар. Источник: ФАС .

ПВРД

Republic XF-103 Thunderwarrior , по сути, был ранней попыткой TBCC в пилотируемом перехватчике. Это был очень инновационный дизайн (3-5 Маха, без фонаря, перископа, капсулы экипажа, огромного радара и внутренних отсеков для 6 больших ракет, предшественников AIM-54), но он так и не взлетел.

Источник . Неизвестный.

Источник с большим количеством отличного фона.

Существует множество ракет с прямоточным воздушно-реактивным двигателем .

Известные примеры включают...

... Бомарк . Кредит: Боинг .

... GQM-163 Coyote , примечательная сверхзвуковая мишень, скользящая по морю. Кредит: ДР Кирк .

... массивный P-700 Granit Source и его родственники, P-800 Oniks и BrahMos.

... ЗРК RIM-8 Talos . Кредит: USN .

... и Sea Dart , Moskit , Hughes/Raytheon AIM-152 (и связанный с ним ACIMD ) , Triple Target Terminator и множество других. Есть противокорабельные ракеты (различные траектории), есть ЗРК, есть ракеты класса "воздух-воздух". Все они были ракетными до того, как их взяли на вооружение прямоточные воздушно-реактивные двигатели.

Очевидно, самой «ужасной» была сверхзвуковая маловысотная ракета из знаменитого проекта «Плутон» — прямоточный воздушно-реактивный двигатель с ядерным вооружением для крылатой ракеты с радиусом действия 100 000 миль. Воздух продувался прямо через реактор, напрямую нагревая его для тяги. Его неэкранированный реактор разгонял бы его до скорости 3+ Маха на уровне моря и облучал бы цели под ним, прежде чем врезаться в конечную цель, облучая и ее. Они успешно испытали два двигателя, прежде чем программа была отменена в пользу баллистических ракет.

Вот забавное видео USAF-Convair 1959 года, объясняющее концепцию:

1 кредит

Вы спрашиваете о текущем производстве или в прошлом?

SR-71 был оснащен двигателем Pratt & Whitney J-58, который на высоких скоростях работал как частично прямоточный реактивный двигатель. На более низких скоростях он работал как турбореактивный двигатель, изменяя свою внутреннюю форму по мере увеличения скорости. SR-71 был способен взлетать своим ходом с земли.

Вы можете найти список самолетов с прямоточным воздушно-реактивным двигателем здесь, однако многие из них являются прототипами или испытательными стендами.

Гиперзвуковой испытательный стенд НАСА X-43 приводится в движение реактивным двигателем, но он беспилотный. Он запускается с B-52 и подключается к ускорителю Pegasus, чтобы разогнать его.

Рене Лорен изобрел прямоточный воздушно-реактивный двигатель в 1908 году, а его идеи впервые были опробованы в полете с 1941 года. Были опробованы разные размеры; ниже две фотографии: одна Do-17 Z с небольшим двигателем Lorin ( источник ) и одна Do-217 с гораздо большей версией ( источник ). Было зафиксировано увеличение скорости до 150 км / ч, но эффективность была низкой. Во всех случаях поршневые двигатели были необходимы для взлета и достижения скорости, при которой можно было запустить двигатели Lorin.

Если принять импульсный реактивный двигатель как разновидность прямоточного реактивного двигателя, то в следующем пилотируемом полете с прямоточным воздушно-реактивным двигателем использовался Heinkel 280 . Этот самолет проектировался как реактивный истребитель, но двигатели были задержаны. Поэтому в 1943 году было решено опробовать его с импульсными реактивными двигателями , по два с каждой стороны. Его нужно было буксировать наверх, и когда реактивные двигатели запускались, их вибрация сотрясала весь самолет. В Википедии история другая; здесь самолет набрал слишком много льда. Пилот мог спастись, используя недавно изобретенное катапультное кресло; еще один первый на этом рейсе.

Позже тот же двигатель был использован на «жужжащей бомбе» V1 , и в период с 1943 по 1945 год было изготовлено почти 30 000 штук. Для взлета им требовалась катапульта, поэтому снова ни один из них не мог летать в одиночку.

Следующая глава произошла во Франции, где Рене Ледук работал над прямоточными воздушно-реактивными двигателями с 1933 года, кульминацией которых стал ряд проектов. Leduc 0.10 считается первым самолетом, который летал исключительно с прямоточным воздушно-реактивным двигателем в 1949 году. Но этим самолетам также требовалось средство для запуска; на картинке ниже это Sud-Est Languedoc с Leduc 0.16 ( источник ).

Окончательный проект этой серии, Leduc 0.22 , должен был стать сверхзвуковым перехватчиком с соосным турбореактивным двигателем и прямоточным воздушно-реактивным двигателем, позволяющим ему работать независимо. Аналогичная силовая установка была выбрана для прототипа перехватчика Nord 1500 Griffon .

Между тем, в США прямоточный воздушно-реактивный двигатель использовался для нескольких беспилотных дальнобойных конструкций, таких как CIM-10 Bomarc , который запускался с ракеты и мог летать со скоростью 2,5 Маха.

Основываясь на работе австрийского инженера Фридриха фон Доблхоффа, компания Hiller произвела YH-32 , в котором для движения использовались два прямоточных воздушно-реактивных двигателя, установленных на концах лопастей несущего винта (ниже, источник ). Это позволяло взлетать при мощности прямоточного воздушно-реактивного двигателя, но ограниченная скорость законцовок несущего винта означала, что прямоточные воздушно-реактивные двигатели имели низкую эффективность.

Еще одно известное использование прямоточных воздушно-реактивных двигателей - это беспилотник Lockheed D-21 , который также запускался с воздуха, сначала с M-21, производного от SR-71, а затем с B-52.

Более поздние разработки, использующие прямоточные воздушно-реактивные двигатели, представляют собой ракеты класса «воздух-воздух» большой дальности, такие как « Метеор » .

Переходя к ГПВРД, я могу назвать только два беспилотных проекта, которые были испытаны: один американский экспериментальный самолет X-43A (слева, источник ) и другой российский проект «Аякс» или «Аякс» (справа, источник ).

CFD-моделирование Hyper-X, которое привело к X-43A, и тестовая модель российского гиперзвукового проекта Ajax/Ayaks