Инженеры провели успешные испытания модели гиперзвукового космического полета с помощью трамплина в аэродинамической трубе.
Китайские ученые сообщили об успешных испытаниях модели шаттла, который сможет взлетать с помощью трамплина. Во время испытания модель развила скорость 7 Маха. Технология запуска самолетов с авианосцев, которая считалась устаревшей, открывает новые возможности для исследования космоса, считают авторы исследования.
Исследователи запустили самолет в масштабе 1/80 с модели носителя длиной метр, используя поршень для имитации зажигания ракетного двигателя. За долю секунды самолет оторвался от носителя в аэродинамической трубе JF-12 при скорости 7 Маха. Хотя испытания длились всего секунду, этого было достаточно, чтобы провести все необходимые измерения и подтвердить возможности технологии, считают авторы работы.
Запуск с помощью трамплина активно использовался в прошлом на авианосцах. Когда корабль движется против ветра на полной скорости (около 60 км/ч), его короткая взлетно-посадочная полоса обеспечивает самолетам достаточную подъемную силу, чтобы покинуть палубу своим ходом. Ключевая проблема этой технологии в том, что на чрезвычайно высоких скоростях возникает высокая турбулентность, которая мешает плавному разделению между платформой-носителем и взлетающим аппаратом.
Для гиперзвуковой версии исследователи сгладили наклон трамплина вверх, чтобы создать идеально плоскую поверхность и уменьшить сопротивление, которое может возникнуть, когда два транспортных средства расходятся на чрезвычайно высокой скорости в атмосфере.
Во время эксперимента в аэродинамической трубе исследователи заметили, что самолет слегка приподнялся, когда достиг конца плоской взлетно-посадочной полосы, из-за толчка от ударных волн, создаваемых под верхней передней частью космического самолета. Но перед самым взлетом рядом с хвостом образовалась еще одна группа ударных волн, заставившая его опуститься. По словам исследователей, две противодействующие силы компенсировали друг друга, что привело к плавному, совершенно прямому разделению.
Исследователи считают, что полноразмерный космический самолет верхней ступени весом 87 тонн (примерно столько же, сколько космический шаттл) сможет взлететь примерно за 8 секунд, приводимый в действие ракетными двигателями, мощностью в несколько раз меньше традиционного. Это, как полагают авторы работы, значительно снизит стоимость и доступность полетов на низкую околоземную орбиту.
Читать далее: