Wyścigi w zbrojeniu mają jedną jasną stronę dla ludzkości: przynoszą postęp technologiczny. Wiele wynalazków przyszło na świat tylko dlatego, że w jakiś sposób ułatwiło bezmyślną wojnę. Jest to widoczne zwłaszcza w lotnictwie. Wcześniej toczono walki o to, kto jako pierwszy przekroczy prędkość dźwięku. Dziś wszyscy pracują nad pierwszą bronią hipersoniczną (czyli pięciokrotnie przekraczającą prędkość dźwięku). Na boisku znajduje się na razie trzech graczy: USA, Rosja i Chiny. Wiadomości o udanych i nieudanych testach musimy traktować z odpowiednim dystansem.
W UZBROJENIU OK. 2025 R.?
Charles Brink jest kierownikiem jednego z tych projektów. Pod szyldem amerykańskiego Air Force Research Laboratory pracuje nad projektem X-51A. Najprawdopodobniej era broni hipersonicznych nastanie po 2025 r. Zostaną wprowadzone do walki w ciągu 10-15 lat. Wraz z rozwojem nowych broni udoskonala się również systemy obronne. Dziś atak bronią hipersoniczną rozłożyłby na łopatki praktycznie każdą obronę przeciwlotniczą, ale za dziesięć lat ma być już zupełnie inaczej.
CO TO ZNACZY HIPERSONICZNY?
Maszyny, które latają z prędkością niższą niż pięciokrotność prędkości dźwięku (Mach 5), nazywane są samolotami naddźwiękowymi - supersonicznymi. Te, które przekraczają tę granicę, noszą nazwę hipersonicznych. Sama prędkość dźwięku zależy od gęstości powietrza. W gęstym powietrzu przenosi się szybciej. Liczba Macha otrzymała swoją nazwę po ważnym fizyku Ernście Machu (18381926), który urodził się w Austro-Węgrzech. Zajmował się przede wszystkim aerodynamiką. Liczba Macha (nazywana Machem) wyraża stosunek prędkości ciała do prędkości dźwięku w danym środowisku. Prędkość dźwięku nie jest stała, zależy od takich zmiennych jak ciśnienie, wilgotność i temperatura. Zmienia się zatem w zależności od pułapu lotu. Tuż nad powierzchnią dźwięk pędzi z prędkością 340 m/s (1225 km/h), ale 11 km nad ziemią w stratosferze osiąga prędkość 294 m/s (1060 km/h). Obiekty poruszają się z prędkością naddźwiękową, jeśli liczba Macha jest większa niż 1. W innym wypadku są poddźwiękowe. Z samolotów pasażerskich prędkość naddźwiękową osiągały tylko Concordy, które były wykorzystywane w latach 1976-2003, oraz radzieckie Tu-144, które latały w połowie lat 70. Obie maszyny na wysokości ponad 15 km latały z prędkością ok. Mach 2 (ok. 2200 km/h). Jednak z powodu wysokich kosztów lotnictwo cywilne nie chce pokonywać prędkości dźwięku. To priorytet lotnictwa wojskowego. Szwedzkie Gripeny osiągają taką samą prędkość jak legendarny Concord (Mach 2).
KLASYCZNY NAPĘD NIE WYSTARCZA
Prędkości hipersonicznych nie da się osiągnąć za pomocą klasycznych silników odrzutowych. Na scenie musiały pojawić się silniki strumieniowe . Po raz pierwszy przeszły test 27 marca 2004 r., gdy NASA testowała silnik scramjet w bezzałogowym samolocie X-43A. Pod koniec tego samego roku samolot pobił absolutny rekord szybkości, czyli 10 617 km/h (Mach 9,65). Samolot hipersoniczny X-43A wystartował na wysokości ok. 13 km z bombowca B-52. W starcie pomogła mu rakieta nośna Pegasus, która wyniosła go na wysokość ponad 33 tys. m. Po samodzielnym 10-sekundowym locie maszyna zgodnie z planem spadła do Oceanu Spokojnego u wybrzeży południowej Kalifornii. Seria samolotów X-43 została zastąpiona nową, którą NASA rozwija do dziś X-51.
JAKI JEST SILNIK STRUMIENIOWY?
W odróżnieniu od silników odrzutowych silniki strumieniowe nie posiadają kompresora powietrza. Powietrze jest kompresowane przez samą prędkość. Wynika z tego, że ten silnik działa wyłącznie przy wysokich prędkościach, dlatego samolot X-43A musiał być najpierw „wystartowany" przez rakietę Pegasus. Silnik pobiera powietrze, które zagrzewa się w zwężającej się rurce. Następnie miesza się je z paliwem. Mieszanka się zapala, a szybko uciekające spaliny napędzają samolot zgodnie z zasadą akcji i reakcji. Z wykorzystaniem paliwa węglowodorowego silnik strumieniowy potrafi osiągnąć nawet prędkość Mach 8, ale jeśli jako paliwo wykorzysta się wodór, teoretycznie maksymalna prędkość powinna wynieść Mach 15
Komentarze
0 comment