Стратоплан для космолета

Стратоплан для космолета

                   
                

             
Стратоплан    для

          
           космолета

   

    

 

                    

       

 Реферат по введению в
авиационно-

космическую технику

Студент  группы  03-109 Михеев
Павел.

 

 

 

 

 

 

 

 

   …Во второй полвине 50-х годов было принято говорить и писать о 
соревновании в космосе между Советским Союзом  и  США. Прошли  годы, титула
"космических держав" удостоились Китай, Франция, Индия, на
околоземных орбитах побывали представители многих стран, пока еще не 
обладающих собственными ракетами или  многоразывыми кораблями.  Вместе с тем
увеличивается и число членов международного  " космического клуба" .
В частности,  к вступлению в него уже подготовилась и Германия.

 

 

 

    В
20-е  годы мир переживал своего рода космический бум. Один за другим  выходили
романы о межпланетных путешествиях (вспомните хотябы "Аэлиту" А.
Толстого), возникали общества исследователей других планет, в газетах
появлялись сенсационные  известия  известия о таинственных световых сигналах,
якобы присланных с Марса, о пришедших ниоткуда радиособщениях, никак не
поддающихся расшифровке.

   Во
многих странах инженеры и изобретатели принялись эксперементировать  с 
ракетными  двигателями,  работавшими на твердом и жидком топливе. В нашей
стране этим занимались Ф. Цандер и С. Королев, в США — Р. Годдард, в германии —
И. Венигер и Г. Оберт.

   Однако
вскоре ажиотаж вокруг космоса и реактивной техники сменился покрытыми мраком 
секретности  работами над новыми видами вооружений, авиационных моторов.Уже в
1938-1941 годах состоялись  первые  полеты опытных  летательных аппаратов в
Германии, Италии и СССР — с реактивными двигателями. В нашей стране были
сосданы реактивные  системы  залпового огня для Красной Армии и реактивные
снаряды для авиации.

   В
нацисткое Германии в 1943 году под руководством В. фон Брауна создали 
одноступенчатую  баллистическую ракету А-4 (она же "Фау-2") массой
12,9 тонн. Она преднозначалась для бомбардировки Лондона и других крупных
промышленных центров с дистанции 260 км.

   После
войны некоторые образцы ракетного оружия, научные  материалы, виднейшие 
специфлисты, в том числе и фон Браун оказались за океаном, в США. Что же
касается ФРГ и ГДР, то там хоть и занимались исследованиями космоса, но ничего
даже отдаленно напоминающего баллистические ракеты не было создано. И первые
немецкие  космонавты на околоземные орбиты на советском "Союзе" и
американском "Шаттле".

   Лишь
сравнительно недавно стало известно, что в ФРГ вовсю идут исследования и
практические работы над аэрокосмической системой многоразового  применения. 
Специалисты  концерна "Мессершмитт — Бельков — Блом" в 1986 году
остановились "на концепции, в основе которой были труды одного  из
пионеров

космонавтики,
профессора Ойгена Зенгера (1905-1964)". Видимо прежде чем рассказывать об
этом проекте, который в некоторых чертах схож с американским кораблем
многоразового применения "Шаттл" и советским "Бураном", 
стоит вспомнить,  кто такой Зенгер и почему он считается "отцом немецкой
космонавтики".

  
Закончив курс в 1923-1929 годах  в  высших  технических школах Граца и Вены,
этот молодой  австриец  еще  пять лет проработал ассистентом в последней, потом
перешел в Ракетный научно-исследовательский институт в  Трауне. В годы второй
мировой войны Зенгер работал над совершенствованием планеров которые, кстати, с
1939 года весьма широко применялись немцами в десантных операциях.

  
Одновременно он, как и многие авиаконструкторы и двигателестроители в Германии
и других воюющих странах, трудился над реактивными авиамоторами, которые
обещали военным самолетам невиданные скорости. Один из них, тягой в 2,4
тыс.л.с,

был
установлен на выделенном для экспериментов бомбардировщике  До-217  фирмы
"Дорнье", но в серийное производство не пошел.

   В 50-е
годы Зенгер много и плодотворно работал в научно-исследовательских учережденеях
ФРГ, специализирующихся на ракетной тематике. Его избирали президентом
Международной астронавтической  федерации и Немецкого общества ракетной техники
и межпланетных полетов в Штутгарте. Перу профессора принадлежат  капитальные
труды по космонавтике, например, "Ракетная авиатехника", "К
механике фотонного реактивного двигателя".  Заслуги О. Зегнера были высоко
оценены как соотечественниками, дважды наградившими его медалью Г. Оберта, так
и иностанными коллегами. В СССР он удостоен мепдали Ю. Гагарина. Именем Зенгера
назван один из кратеров на обратной стороне Луны.

   Ну а
теперь поговорим о его идеях, которыми воспользова-лись инженеры
"Мессершмитт — Бельков — Блом". Начнем с того, что еще  в  1931  году
Зегнер, тогда еще начинающий физик, спроектировал и построил в мастерских
Венского университета реактивный двигатель с оригинальной сферической камерой
сгорания диаметром 50 мм и сщплом длиной 254 мм. Весьма своеобразно была решена
им проблема охлаждения — остуженное топливо сначала проходило через наружную
рубашку камеры сгорания,

отнимая 
ее тепло, и только после этого попадало в камеру, где и смешивалось с
газообразным или распыленным окислителем — кислородом. Двигатель неоднократно
испытывался на стенде причем он безотказно работал по 15 с, а однажды и
полминуты, развивая солидную по тем временам тягу для опытного образца — 25
кгс.

  
…Вскоре после "аншлюса" — захвата Австрии нацистской Германией, в
1938 году, Зенгер вместе стеоретиком И. Бредтом приступил к созданию
математической модели перспективного,

сверхдальнего
и сверхскоростного стратегического бомбарди-ровщика, завершив ее к 1942 году.

   По их
замыслу, гиперзвуковой реактивный самолет взлетной массой 100т. , длиной 28м ,
с крылом размаха 15м должен был взлетать с обычного аэродрома с помощью мощного
ускорителя — реактивной  тележки.  После  старта машина разгонялась до скорости
6км/с, одновременно  поднимаясь на высоту 160км, чтобы затем перейти в
планирующий полет по пологой траектории, время от времени как бы ныряя в
плотные слои атмосферы, чтобы, оттолкнувшись от них, взмыть в стратосферу. Уже
пятый "нырок" бомбовоз совершил бы в 12,3 тыс.км от своего аэродрома,
девятый — в 15,8 тыс.км.  В  заданной точке экипаж должен был сбросить на цель
300кг бомб, затем опуститься до высоты 40км и планировать к посадочной
площадке, чтобы огромная машина коснулась бетонки на скорости 145км/ч. При
необходимости бомбовоз мог проделать в  верхних слоях атмосферы и
беспересадочный полет вокруг земли.

  
Специалисты "Мессершмитт — Бельков — Блом" и создали концепцию
многоразового орбитального аппарата, воспользовавшись

   …Это
будет, наверное космическая "Одисея" по-немецки. На одном из крупных
германских аэродромов обслуживающий пер

соналзавершиттщательный
предполетный осмотр двухкилевого сомолета "Зенгер", на первый взгляд
напоминающего сверхзвуковой авиалайнер со стреловидным крылом, только без
обычных илюминаторов по бортам. На "спине" у него примостится
короткокрылый самолет-бесхвоска "Хорус" весм более 23т.

   Экипаж
занимает места, включает мощные двигатели, "этажерка" вырулевает на
взлетную полосу, останавливается, пропуская только что приземлившийся рейсовый
авиалайнер. "Полный газ", машина отрывается от бетонки и начинает
набирать высоту и скорость.

   Первое
время ее силовая установка работает подобно обыч-ному турбореактивному
двигателю. Но после того, как скорость "Зенгера" достигает 3,5 М, ее
переведут на режим более выгодного в таких условиях прямоточного
воздушнореактивного. Наконец стратоплан разгонится до намеченной скорости и
поднимется на 31-37км. Там согласно программе полета произойдет расстыковка
комплекса. "Зенгер" пойдет на снижение, чтобы совершить посадку на
том же аэродроме.

   А
"Хорус" устремится ввысь, на околоземную орбиту. Там исследователи
приступят к выполнению научных программ, запуску искусственных спутников, а то
исполнят роль космического такси, доставив на будующую орбитальную станцию,
которую сейчас создают в странах Западной Европы, сменный экипаж или 3,3т
приборов и оборудования, забрав приготовленные астронавтами материалы.

  
Одновременно с "Хорусом" немецкие конструкторы проектируют
анологичный по устройству, но непилотируемый космоплан "Каргус". За
счет экономии на местах для пилотов и системах жызнеобеспечения масса полезной
нагрузки будет достигать 7,5т.

  
Выполнив задание,космолет опустится в плотные слои атмосферы и подобно
"Зенгеру" спланирует на посадку.

  
Орбитальный полет немецкого челнока состоится еще не скоро. Пока же специалисты
заняты выполнением первого этапа научно-исследовательских работ.

   Самую
значительную сумму на него — 220 млн. марок — выделило Федеральное минестерство
научно-исследовательских и технологических разработок, еще 86 млн. — Германский
научно-исследовательский институт авиации и космонавтики, 30млн.- Немецкая
аэрокосмическая промышленность. Ряд заданий по проекту "Зенгер"
выполняют фирмы-подрадчики, различные научные и исследовательские учереждения и
университеты, в частности Аахена, Брауншвейга, Мюнхена и Штутгарта.

   Уже
проводятся изыскания в области аэродинамики. В ближайшее время намечено создать
базисные технологии и новые материалы, чтобы затем на их основе спроектировать,
изготовмть и испытать прототипы силовых установок, навигационного оборудования
и других систем, устройсв и агригатов. При этом немецкими обозревателями не раз
подчеркивалась, что перспективная техника и технологии найдут применение не
только в аэрокосмическом проекте, но и в авиационной промышленности, да и в
других отраслях экономики. Иными словами. заранее предусмотрено то. что у нас
поспешили бы окрестить конвесией аэрокосмического комплекса в интересах
народного хозяйства.

  
…Приоритетными разработками концепции "Зенгер" считаются
двухступенчатая схема носителя и орбитального космопланаоба многоразового
применения, комбинационный двигатель первой ступени, работающий на сжиженном
водороде и расчитанный на эксплуатацию в двух режимах, и ракетная установка
второй ступени.

   Работы
над воздушно-реактивным прямоточником концерн "Мессершмитт — Бельков —
Блом" начал летом 1988 года, а в декабре уже провел стендовые испытания
прототипа. Его диаметр не превышает 350мм, тогда как у "настоящего"
достигнет полутора метров. Исследователи моделировали скорость 4,7 М,
одновременно изыскивая оптимальную форму камеры сгорания.

Кстати, у
прототипа она охлпаждалась пластмассовым кожухом, а в будущей силовой установке
решено воспользоваться идеей Зенгера: перед тем как поступить в камеру
сгорания, охлажденное до 230°C горючее пройдет по сети трубопроводов,
пронизывающих ее тонкостенную оболочку, чтобы темпиратура внутри не привышала
плюс 1700°С. Как рассчитывают немецкие специалисты, непрерывно охлаждаемая
силовая установка станет меньше изнашиваться от перегрева.

   После
первого было еще четыре десятка эксперементальных пусков прототипа, и все
прошли вполне благополучно. Например

7 июля
1990 года его вывели на режим, сответствующий реальному полету будущего
"Зенгера" на высоте 20 тыс. м со скоростью, равной четырем звуковым,
при этом тяга составила около тонны. Реактивные двигатели космоплана также
будут поглощать экологически чистый водород.

  
…После того как появятся прототипы других систем "Зенгера",
изготовят гиперзвуковой экспериментально-технологический самолет
"Хитекс".

   По
мнению немецких экспертов, аэродинамический комплекс "Зенгер"
позволит ученым проводить работы в околоземном пространстве, изучая, осваивая,
а потом, как подчеркивали представители акционерного общества "Дойче
Аэроспейс" на аэрокосмической выставке в сентябре 1990 года, "и
эксплуатируя его".

  
"Система самолетного типа с горизонтальными стартом и посадкой, оснащенная
воздушными водородными двигателями, представляет собой на сегодняшний день
наилучшее решение названной проблемы", — считают специалисты
"Мессершмитт — Бельков — Блом" и "Дойче Аэроспейс".

  
Немецкие ученые и инженеры полны надежд, что будующий комплекс окажется
выгоднее не только не только француской

ракетной
системы "Ариан", с помощью которой думают забрасывапть на орбиту
корабль многоразывого применения "Гермес", но и тех устройств,
которые обеспечивают старты "Шатла" и "Бурана". Имеются в
виду связки рактных ускорителей и сверхмощные ракетоносители. Видимо, не
случайно англичане заинтерисовались советским транспортным самолетом Ан-226
"Мрия",

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *