GE Aerospace испытала гиперзвуковой двигатель без движущихся частей

Американская компания GE Aerospace провела первые летные испытания новой гиперзвуковой силовой установки — двигателя-рамджета на твердом топливе, не имеющего движущихся частей. Разработка реализуется в рамках программы ATLAS (Atmospheric Test of Launched Airbreathing System) при поддержке Министерства обороны США.

Революция в авиации и вооружениях

Гиперзвуковые технологии, позволяющие развивать скорости свыше Маха 5 (пятикратного превышения скорости звука), способны радикально изменить авиацию и оборону. Такие аппараты могут преодолевать межконтинентальные расстояния за считанные часы, а также фактически нивелировать возможности существующих систем ПВО: ракета или летательный аппарат окажется вне зоны перехвата еще до того, как его обнаружат.

Как работает рамджет

В отличие от традиционных реактивных двигателей, использующих компрессоры и турбины, рамджет не имеет движущихся частей. Его принцип прост: воздух, врывающийся в пустую трубу на огромной скорости, сам себя сжимает и нагревается, после чего смешивается с топливом и воспламеняется. Главная инженерная сложность — правильно сконструировать воздухозаборник, чтобы поток замедлялся до дозвука и не перегревал двигатель.

Новое поколение — твердотопливный рамджет

GE Aerospace пошла дальше: в конструкции полностью исключена жидкостная система подачи топлива. Внутренняя поверхность двигателя покрыта слоем твердого углеводородного топлива, напоминающего по структуре резину. При полете этот слой постепенно сгорает, обнажая свежий «резерв», а кислород поступает из атмосферы. Такое решение облегчает двигатель и значительно повышает эффективность. Для сравнения: традиционный твердотопливный ракетный двигатель имеет удельный импульс около 240 секунд, а новая система демонстрирует до 1000 секунд. При этом снижение количества механических узлов делает двигатель дешевле в производстве — важный фактор, учитывая его «одноразовый» характер.

Испытания и перспективы

Для проверки аэродинамики двигатель был установлен на модифицированный истребитель F-104 Starfighter, способный развивать скорость до Маха 2,2. В ходе первых полетов сам двигатель не запускался: задача заключалась в сборе данных о поведении конструкции в реальных условиях, где невозможно смоделировать вибрации и тепловые нагрузки в аэродинамической трубе. Следующие этапы программы предполагают уже полноценные «свободные» запуски с включением двигателя. «Это переломный момент для GE Aerospace, — отметил Марк Реттиг, вице-президент компании. — Летные испытания твердотопливного рамджета позволяют нам глубже понять систему и ускорить дальнейшие разработки».

Значение проекта

Технология ATLAS открывает путь к созданию новых поколений гиперзвуковых ракет и, в перспективе, сверхбыстрых гражданских авиалайнеров. Если она подтвердит заявленные характеристики, то перелет из Лондона в Сидней сможет занимать всего несколько часов, а военная авиация получит практически неуязвимое оружие.

• Грибы как компьютерные чипы: учёные создают «живую память» из шиитаке
• Учёные создали трёхслойное микрофлюидное устройство для сверхэффективного охлаждения электроники
• Обычный кристалл оказался идеальным материалом для технологий на сверхнизких температурах
• Учёные научились превращать снимки атомно-силового микроскопа в точные 3D-модели движений белков
• Учёные создали уникальный гидрогель для «неклонируемых» меток безопасности
• Роботы нового поколения: в Caltech создали систему, которая может ходить, ездить и летать
• Учёные создали 3D-печатные материалы, которые полностью гасят вибрации
• Квантовые кристаллы: как учёные из Оберна открыли путь к новой технологической революции