Je li na pomolu nadzvučna revolucija?

Nadzvučni nabojnomlazni (Ramjet) motor na izložbi MAX 2009. Fotografija iz slobodnih izvora.

Nadzvučni nabojnomlazni (Ramjet) motor na izložbi MAX 2009. Fotografija iz slobodnih izvora.

Fond za najnovija tehnološka istraživanja (FPI) počeo je s financiranjem radova na izradi pulsirajućeg motora (motora s detonacijskim sagorijevanjem). Ako radovi budu uspješni, Rusija će uspjeti napraviti prodor istovremeno u dva područja: u izgradnji svemirskih raketa i u stvaranju nadzvučnih letjelica.

Danas nam teorijski proračuni daju za pravo da govorimo o perspektivnosti ovog pravca, izjavio je zamjenik generalnog direktora i predsjednik znanstveno-tehničkog savjeta FPI (Fond za  istraživanja) Vitalij Davidov. „Smatramo da ćemo u dogledno vrijeme u praksi moći potvrditi izvedivost i učinkovitost ove metode, i da ćemo u tome uspjeti i u području izrade nadzvučnog nabojnomlaznog (Ramjet) motora, i u području raketnog motora.“

Ministarstvo obrane RF odredilo je rokove za novo probno lansiranje supertajne letjelice. Pretpostavlja se da će na ljeto biti testirana raketa koja razvija brzinu preko 5 maha.

Davidov se nije upuštao u detalje, no, prema informacijama koje ima list Izvestija, FPI planira za ovaj projekt izdvojiti oko 57 milijuna dolara.

Među onima koji dobivaju sredstva za ovaj znanstveno-istraživački rad su NPO Energomaš, Središnji institut za avionske motore (CIAM), KB Sojuz i drugi znanstveni centri.

 

Jeftini i jaki

Motori s unutarnjim sagorijevanjem koji se danas koriste rade po Brytonovom ciklusu. On radi na principu izmjeničnog miješanja goriva i oksidanta, kompresije smjese, njezinom paljenju i sagorijevanju širenjem zagrijanih produkata izgaranja. Reakcija se događa podzvučnom brzinom. U pulsirajućim (detonacijskim) motorima predviđa se eksplozivno sagorijevanje smjese goriva –  reakcija se širi nadzvučnom brzinom. Pritom se po materiji širi udarni val, za kojim slijedi kemijska reakcija u smjesi goriva s izdvajanjem velike količine topline.

Zašto Rusija obnavlja program osvajanja Mjeseca?
Nakon neuspjeha sa stanicom „Fobos - Grunt", koja je prema Marsu lansirana u studenom 2011., Crveni planet čini se nije više glavni predmet interesa ruskih međuplanetarnih istraživanja. Sada je na dnevnom redu ponovo Mjesec, na kojem se prema najavama planira izgradnja stalne baze za znanstveno-tehničke ciljeve. O kakvim se ciljevima zapravo radi?

„Teoretski, pulsirajući motori po svojoj snazi ​​mogu 50 do 60 puta prevladati postojeće motore“, kaže Pavel Bulat iz sanktpeterburškog projektantskog biroa (KB) Dinamika. „Njihova druga prednost je to što su relativno jeftini. Već sada postoji mogućnost da se napravi motor s detonacijskim sagorijevanjem. Iako po koeficijentu djelovanja on zasada ne može biti bolji od postojećih, kasnije će po parametru cijene biti višestruko bolji, to jest jeftiniji, zato što će pritisak dotoka goriva biti mali – gorivna smjesa ​​sabijat će se udarnim valom. Komore za sagorijevanje mogu se izrađivati tako da se ne hlade, pošto je vrijeme izgaranja kratko.“

Izvor iz rukovodstva NPO Energomaš tvrdi da je poduzeću od strane FPI za rad na detonacijskom sagorijevanju dodijeljeno oko 7 milijuna dolara za tri godine: „Za taj novac, moramo napraviti model – obrazac detonacijske komore za raketni motor na tekuće gorivo i testirati je. Ali, ako se vodeće zemlje već bave ovom temom – a prema imformacija dobivenim od Amerikanaca, kod njih će prva krstareća raketa s detonacijskim motorom poletjeti za četiri godine – onda trebamo raditi na tome.“

 

Nadzvučna revolucija

Osvajanje tehnologije detonacijskog izgaranja obećava prodor na planu usavršavanja nadzvučnih letjelica. Po riječima sugovornika u Energomašu, CIAM na račun sredstava FPI planira stvoriti aparat koji razvija brzinu do 8 maha (tj. 8 puta veću od brzine zvuka):

„Kad letiš brzinom od 5 maha uz korištenje običnog motora, onda se u komoru motora mora dovoditi podzvučni mlaz da bi gorivo sagorijevalo, to jest s 5 maha kočiti do 1 maha. Samim tim toplinski opterećenje postaje visoko. Zato se danas brzina od 5 i nešto preko 5 maha smatra praktičnom granicom brzine leta nadzvučne letjelice. A detonacijsko sagorijevanje je već nadzvučno – širi se brzinom od 2,5-3 maha. To jest, ako letiš brzinom od 5 maha, onda usporavaš samo do 3. Dakle, na taj način su toplinska opterećenja manja i onda se može povećati brzina s istim materijalima.“

Prema informacijama izvora u Roskozmosu, KB Sojuz će se uz pomoć sredstava FPI-ja baviti realizacijom mikromotora za bespilotnu letjelicu. U Sojuzu nismo uspjeli dobiti komentar u vezi s tim.

„Potencijalno, to je prevrat, tehnološka revolucija“, kaže Andrej Jonin, dopisni član Ruske akademije kozmonautike Ciolkovski. „Nema jamstva da se ovdje može postići rezultat, među znanstvenicima se lome koplja – neki kažu da je to nemoguće, drugi kažu da je moguće. To su osjetljive tvari. Tko to uradi promijenit će lice kozmonautike. U svakom slučaju, bez svake sumnje, treba financirati neke projekte koji izlaze iz okvira današnjih poimanja određenih principa fizike. Kako je govorio Albert Einstein, ako ti se vlastita misao ne čini suludom, onda je, po svemu sudeći, pogrešna. Tako da, ako postoji tim projektanata i nekakva pozadina, onda financiranje ovakvih tendencija ima smisla.“