15 махов без проблем

23 мая 2001 г.

Военно-воздушные силы США разрабатывают сверхзвуковой аэродинамический туннель, предназначенный для тестирования летательных аппаратов, способных развивать скорость в 15 раз превышающую скорость звука. С его помощью будут тестироваться такие машины как например, X-43a Скремджет (на снимке Х-43 с разгонным блоком), первой полет которой состоится на следующей неделе. X-43a может развивать скорость в 10 M.

В существующих аэродинамических трубах максимальная скорость, при которой проводятся испытания составляет 7 M. Имеющееся сейчас сооружение под названием shock tube, может развивать скорость потока до 10 M, однако на очень короткие отрезки времени - порядка нескольких миллисекунд. Основная проблема, стоящая на пути создания таких труб - это сильное нагревание воздуха. Чтобы создать необходимые условия, приходится мириться с температурой воздуха в 2730 градусов Цельсия. При таком нагревании большинство материалов просто плавятся, что является одной из причин малого времени работы. При этом также выделяется осадок из оксидов азота, что отражается на результатах теста.

Ученые надеются, что новый сверхзвуковой туннель будет способен работать со скоростями до 15 махов на протяжении нескольких десятков секунд. Основной секрет состоит в том, что испытания начинаются при очень высоком давлении и относительно умеренной температуре.

Вначале поршень нагнетает воздух в туннель при очень высоком давлении. Затем воздух попадает в сужение. Там навстречу потоку направляется пучок электронов (мощностью около 100 мегаватт), который добавляет энергии воздуху и ускоряет его.

Описанные меры позволяют достичь звуковой скорости. А благодаря расширению трубы достигается скорость в 12 махов. После этого в дело вступает второй пучок электронов, который ионизирует воздух и с помощью ускоряющего поля поток разгоняется до 15М.

Первое испытание новой разработки пройдет в Национальной Лаборатории Сандиа в Альбукерке. На протяжении этого тестирования ученые будут использовать пучок электронов мощностью всего в один мегаватт.

Константин Зайцев

(По материалам Сosmiverse.com)