Новый тип гиперзвукового летательного аппарата

    kmax

    Новичок
    Проект гиперзвукового летательного аппарата(ГЗЛА) с вертикальным взлетом и посадкой(ВВП) основанный на новом виде двигателе волновой природы это волновой воздушно-реактивный двигатель (ВВРД) вместо традиционного турбореактивного двигателя (ТРД).


    Установка отличается другим принципом воздушного реактивного двигателя она не содержит винтов и турбин, а имеет механическую волну. Принцип работы двигателя заключается в следующем механическая волна состоящая из телескопических пластин перемещается вдоль двигателя с любой скоростью доступной приводам этой волны вдоль самого двигателя вытесняя воздух из одного конца двигателя в другой создавая реактивную тягу. Аналогия принципа это как морская волна перемещает морского серфера по поверхности моря. Скорость перемещения волны определяется длинной двигателя, вертикальной амплитудой телескопический пластин, длинной самой волны и скоростью приводов телескопический пластин. Скорость движения волны может достигать десятков тысяч километров в час и более. В самом двигателе нет физических частей, деталей, движущихся с скоростью десятков тысяч километров в час ,а перемещается с такой скоростью только форма волны (виртуальный поршень) по двигателю которую формируют телескопические пластины находящиеся в тоннелях в которых волны и вытесняют воздух.


    Двигатель многосекционный для режимов висения и низкоскоростного полета. Каждая секция сама по себе короткий низкоскоростной двигатель с малой длинной волны, соединяясь образуют один длинный маршевый двигатель с большой длинной волны для высокоскоростного полета.
    В ГЗЛА маршевые двигатели идут вдоль корпуса аппарата рассоединение дает возможность легко направить вектор тяги этих двигатель поворачивая их вокруг поперечной оси в сторону земли для взлета с возможностью управления вектором тяги. Разделение на 6-12 секций добавляет еще одно преимущество важное для зависании ГЗЛА увеличивается массовый расход воздуха 4-6 раз что дает суммарное увеличение тяги двигателей в 2-2.5 раза при той же мощности силовой (энергетической) установки. Еще одна функция разделения маршевого двигателя на секции и их раздвигания в сторону носовой части аппарата этим действием совмещается фокус подъемной силы двигателей с центром масс летательного аппарата без этого висение было бы невозможно. В целом скорость ГЗЛА ограничивается только мощностью энергетической установки, запасом топлива и тепловым барьером аппарата сам ВВРД не имеет принципиальный ограничений на скорость движения в отличии от турбореактивного с его предельными тремя скоростями Маха(звука). Если брать поршневые энергетические установки при наличии компрессора с степенью сжатия десятки раз из-за низкой плотности атмосферы на больших высотах полета то скорость ограничится 2-3 Махами причина невозможность охлаждать установку набегающим потоком он уже будет горячим больше 200 градусов Цельсия. Газотурбинная установка позволит поднять скорость до 4-7 Махов.
    Дальнейший набор скорости при маломощных энергетических установках возможен после достижения скорости 2-3 Маха за счет динамического сжатия набегающего потока можно использовать ВВРД в режиме гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя(ГПВРД). Энергетическая установка и приводимые ей механические волны останавливаются образуя собой конструкцию сверх или гиперзвукового ПВРД с воздухозаборником, камерой сгорания, соплом адаптируя свою форму под нужное число Маха. В этом режиме топливо подается непосредственно в камеру сгорания, ГЗЛА продолжает разгон до 17 махов в зависимости от вида топлива теоретический же предел ГПВРД первая космическая скорость.
    К плюсам двигателя можно отнести низкую шумность. Высокую безопасность поскольку двигатель имеет небольшую кинетическую энергию запасенную в работающих деталях, что благоприятно отразится в случае его разрушения не будет разлетающихся частей имеющих скорости в тысячи километров час которые могут повредить летательный аппарат или ранить людей. Приемистость двигателя следствие низких рабочих скоростей деталей. Легкий реверс тяги достаточно волну двигать в обратную сторону.
    Отдельно стоит отметить легкость пилотирования и высокую безопасность аппарата обусловленную большим количеством секций ВВРД с значительным запасом резерва тяги каждого двигателя на случай отказа каких либо ВВРД в режиме висения. Аналогичный запас мощности у энергоустановок на чрезвычайном режиме работы. Аппарат допускает безопасное касание зданий и даже столкновение на скорости до 20-30 км/ч не приведет к падению.
    В случае небольшого летательного аппарата длинной 8-10 метров шириной 2-2.5 метра (как на видео) , колесных шасси, складывающихся крыльях возможно создать гиперзвуковой летающий автомобиль вертикального взлета и посадки на 2-3 пассажира пригодный для движения на дорогах общего пользования для небольших поездок, что может повысить удобство его эксплуатации. Стоимость первой итерации массового поршневого аппарата для скоростей 2000-2500 км/ч на линиях конвейерной сборки аналогичным автомобильным без режима ГПВРД, применения экзотических тугоплавких сплавов и керамик,а на автомобильных материалах и компонентах составит порядка миллиона долларов.
     

    Ту-155

    Бывший
    Проект гиперзвукового летательного аппарата(ГЗЛА) с вертикальным взлетом и посадкой(ВВП) основанный на новом виде двигателе волновой природы это волновой воздушно-реактивный двигатель (ВВРД) вместо традиционного турбореактивного двигателя (ТРД).


    Установка отличается другим принципом воздушного реактивного двигателя она не содержит винтов и турбин, а имеет механическую волну. Принцип работы двигателя заключается в следующем механическая волна состоящая из телескопических пластин перемещается вдоль двигателя с любой скоростью доступной приводам этой волны вдоль самого двигателя вытесняя воздух из одного конца двигателя в другой создавая реактивную тягу. Аналогия принципа это как морская волна перемещает морского серфера по поверхности моря. Скорость перемещения волны определяется длинной двигателя, вертикальной амплитудой телескопический пластин, длинной самой волны и скоростью приводов телескопический пластин. Скорость движения волны может достигать десятков тысяч километров в час и более. В самом двигателе нет физических частей, деталей, движущихся с скоростью десятков тысяч километров в час ,а перемещается с такой скоростью только форма волны (виртуальный поршень) по двигателю которую формируют телескопические пластины находящиеся в тоннелях в которых волны и вытесняют воздух.


    Двигатель многосекционный для режимов висения и низкоскоростного полета. Каждая секция сама по себе короткий низкоскоростной двигатель с малой длинной волны, соединяясь образуют один длинный маршевый двигатель с большой длинной волны для высокоскоростного полета.
    В ГЗЛА маршевые двигатели идут вдоль корпуса аппарата рассоединение дает возможность легко направить вектор тяги этих двигатель поворачивая их вокруг поперечной оси в сторону земли для взлета с возможностью управления вектором тяги. Разделение на 6-12 секций добавляет еще одно преимущество важное для зависании ГЗЛА увеличивается массовый расход воздуха 4-6 раз что дает суммарное увеличение тяги двигателей в 2-2.5 раза при той же мощности силовой (энергетической) установки. Еще одна функция разделения маршевого двигателя на секции и их раздвигания в сторону носовой части аппарата этим действием совмещается фокус подъемной силы двигателей с центром масс летательного аппарата без этого висение было бы невозможно. В целом скорость ГЗЛА ограничивается только мощностью энергетической установки, запасом топлива и тепловым барьером аппарата сам ВВРД не имеет принципиальный ограничений на скорость движения в отличии от турбореактивного с его предельными тремя скоростями Маха(звука). Если брать поршневые энергетические установки при наличии компрессора с степенью сжатия десятки раз из-за низкой плотности атмосферы на больших высотах полета то скорость ограничится 2-3 Махами причина невозможность охлаждать установку набегающим потоком он уже будет горячим больше 200 градусов Цельсия. Газотурбинная установка позволит поднять скорость до 4-7 Махов.
    Дальнейший набор скорости при маломощных энергетических установках возможен после достижения скорости 2-3 Маха за счет динамического сжатия набегающего потока можно использовать ВВРД в режиме гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя(ГПВРД). Энергетическая установка и приводимые ей механические волны останавливаются образуя собой конструкцию сверх или гиперзвукового ПВРД с воздухозаборником, камерой сгорания, соплом адаптируя свою форму под нужное число Маха. В этом режиме топливо подается непосредственно в камеру сгорания, ГЗЛА продолжает разгон до 17 махов в зависимости от вида топлива теоретический же предел ГПВРД первая космическая скорость.
    К плюсам двигателя можно отнести низкую шумность. Высокую безопасность поскольку двигатель имеет небольшую кинетическую энергию запасенную в работающих деталях, что благоприятно отразится в случае его разрушения не будет разлетающихся частей имеющих скорости в тысячи километров час которые могут повредить летательный аппарат или ранить людей. Приемистость двигателя следствие низких рабочих скоростей деталей. Легкий реверс тяги достаточно волну двигать в обратную сторону.
    Отдельно стоит отметить легкость пилотирования и высокую безопасность аппарата обусловленную большим количеством секций ВВРД с значительным запасом резерва тяги каждого двигателя на случай отказа каких либо ВВРД в режиме висения. Аналогичный запас мощности у энергоустановок на чрезвычайном режиме работы. Аппарат допускает безопасное касание зданий и даже столкновение на скорости до 20-30 км/ч не приведет к падению.
    В случае небольшого летательного аппарата длинной 8-10 метров шириной 2-2.5 метра (как на видео) , колесных шасси, складывающихся крыльях возможно создать гиперзвуковой летающий автомобиль вертикального взлета и посадки на 2-3 пассажира пригодный для движения на дорогах общего пользования для небольших поездок, что может повысить удобство его эксплуатации. Стоимость первой итерации массового поршневого аппарата для скоростей 2000-2500 км/ч на линиях конвейерной сборки аналогичным автомобильным без режима ГПВРД, применения экзотических тугоплавких сплавов и керамик,а на автомобильных материалах и компонентах составит порядка миллиона долларов.
    Прелестно!
    Вопрос. Какое ускорение пластин, составляющих эту волну при перемене направления их движения. И какова амплитуда их движения(высота двигателя) при гиперзвуковом обтекании? Или течение воздуха дозвуковое на любых скоростях?
    Что происходит с возжухом на передней грани волны при движении элементов волны вверх?
    Спасибо.