Запуск ракет “воздух-воздух”: скорость и аэродинамика

missiles171Спрашивают, можно ли “с самолёта успешно запустить ракеты на сверхзвуке”? Ну подумайте сами: можно, конечно. Но это неожиданно сложная задача, ведь самолёт, понятно, реактивный. Одна из причин трудностей состоит в том, что отделившаяся от самолёта ракета создаёт дополнительные возмущения в потоках воздуха, при этом она находится в непосредственной близости от своего носителя.

Понятно, что при сверхзвуковой скорости уже минимальные изменения течения воздуха могут иметь самые серьёзные последствия для полёта самолёта. Вообще, довольно очевидно, что чем выше скорость полёта, тем больший эффект дают меньшие изменения. Скажем, на больших гиперзвуковых скоростях решающее значение имеют “неровности” аэродинамических поверхностей миллиметрового масштаба.

Впрочем, в случае с пуском ракет, проблема даже не столько в обтекании, например, крыла. Проблема – в турбореактивных двигателях, в воздухозаборниках и компрессорорах: вызванные пролётом ракеты ударные волны, “турбулентности”, продукты сгорания ракетного топлива, “угодив” в воздухозаборник, могут нарушить нормальный режим работы компрессора и – в худшем случае двигатель просто остановится. Кстати, на картинке – отсеки F-22 (прямо рядом с воздухозаборниками):

F22-brukho

Всё это очень старые проблемы, известные в истории реактивной авиации. И вовсе не обязательно связаны они с ракетами. Например, ещё в 40-50-х годах прошлого века, на первых реактивных истребителях, при неудачном, относительно воздухозаборника двигателя, размещении стволов пушечного вооружения, конструкторы сталкивались с отказами при стрельбе: пороховые газы затягивались в компрессор, нарушали обтекание лопаток турбин, в результате чувствительные двигатели глохли.

Технологии развились, двигатели улучшились – а проблемы с применением оружия в “совместимом” с аэродинамикой режиме всё равно остались. Несложно догадаться, что особенно они актуальны при размещении ракет во внутренних отсеках. Здесь не только нужно как-то “разрулить” ракету с воздухозаборником, но ещё до этого “лючки” открыть без последствий.

(Фото: Boeing, Lockheed Martin)

()

Похожие записки:



Далее - мнения и дискуссии

(Сообщения ниже добавляются читателями сайта, через форму, расположенную в конце страницы.)

Комментарии читателей блога: 14

  • 1. 19th November 2009, 00:37 // Читатель Андрей написал:

    Александр, сделайте пожалуйста, чтобы в RSS полный текст новости отдавался – неудобно читать вас в гугл ридере. Рекламы же у вас всё равно нету…

  • 2. 19th November 2009, 02:07 // Читатель Сергей написал:

    что за проблема с открыванием “лючков”? на сверхзвуке возмущения среды не должны доходить до воздухозаборников (если говорить о f22). или имелось в виду нечто иное?

    может стоит ракеты “выстреливать” перед запуском двигателя. помнится читал как-то про испытания первых американских ракет – там была проблема с воздействием пламени на фюзеляж самолета-носителя. ракеты решили сбрасывать как бомбы – двигатель включался только когда ракета отлетала на достаточное расстояние. при “отстреливании” ракет должно также уменьшится время пока люк остается открытым и самолет теряет в некоторой степени свои stealth свойства. есть разработки в этом направлении? или это бесперспективно?

  • 3. 19th November 2009, 09:50 // Читатель fresco написал:

    что за ракеты на первом снимке? никак не могу вспомнить.

  • 4. 19th November 2009, 19:09 // Читатель roman написал:

    +1 за то, чтобы RSS был полный текст. Если дело в рекламе, то ее можно поместить и в RSS. Обещаю исправно на нее щелкать :)

  • 5. 19th November 2009, 20:35 // Читатель Тош написал:

    В большинстве случаев _управляемые_ ракеты именно что “выстреливаются”, и двигатель запускается далеко не сразу. Даж термин есть такой — АКУ, авиационное катапультное устройство. Советские АКУ имеют пирогидравлический привод (т.е. ракетой именно что “стреляют”), как американские — не знаю.
    А вот при стрельбе НУРСами бывают проблемы: у НУРСа движок запускается сразу, и от попадания пороховых газов в воздухозаборник двигателю самолёта может конкретно поплохеть.

  • 6. 19th November 2009, 23:34 // Читатель arcman написал:

    > что за проблема с открыванием “лючков”?

    меняется геометрия самолёта
    воздух на сверхзвуке начинает затекать в отсек
    возникают ударные волны

    имеет смысл ознакомиться со статьями Павла Булата:
    “Запуск ракет из отсеков на сверхзвуке”
    http://paralay.com/stat.html

  • 7. 20th November 2009, 06:10 // Читатель Knt написал:

    Несколько месяцев назад проскакивала по лентам информация, что проблема была решена для “рэптора” предварительным впуском сверхзвукового потока в отсек с ракетой, что выравнивало скорости среды внутри и вовне.

  • 8. 20th November 2009, 15:24 // Читатель Kronox написал:

    Даже отстреливаемые ракеты создают достаточно серьезные возмущения в воздушном потоке.

  • 9. 24th November 2009, 04:14 // Читатель зашел в гости написал:

    Проблем много, решений еще больше. Если г-н Булат считает, что F-22 не будет применять оружие на сверхзвуке, то это не значит что так оно и есть. В Локхид Мартин тоже не дураки сидят.
    Одна из характеристик истребителя – сверхзвуковая КРЕЙСЕРСКАЯ скорость. Крейсерская скорость по определению является самой оптимальной скоростью летательного аппарата. Было бы наивно предполагать, что для применения оружия этот самолет должен тормозить каждый раз…

  • 10. 24th November 2009, 16:36 // Читатель arcman написал:

    # зашел в гости

    помягче в выражениях.
    человек там расписал все проблемы, показал что да как, а вы тут сразу с шашкой наголо понеслись.

    крейсерский сверхзвук, это не изначальная данность рэптора, а хотелка разработчиков.
    разумеется им хочется что бы он и оружие без торможения мог применять.
    а вот насколько у них получилось реализовать свои хотелки, это надо в новостях смотреть.
    помниться они долгое время учили самолёт бомбы бросать, да ракеты пускать.

  • 11. 26th November 2009, 05:13 // Читатель зашел в гости написал:

    “а вы тут сразу с шашкой наголо”

    Это вы полегче, уважаемый! Обратите внимание, что я не критиковал то, как П. Булат описывал проблемы примемения оружия на сверхзвуке, и вообше, у меня нет к нему претензий как к специалисту. Я лишь считаю, что его заявление: “невооруженным взглядом видно … створки отсеков на скоростях более М=1.1 открывать не собираются” (не дословно – см. ссылку выше) – слишком самоуверенно и безапелляционно. Специалисты так не пишут о работе своих коллег, пусть даже “вражеских”.
    Компания Локхид Мартин ведет работу над этой проблемой с конца 50-х годов. Логично было бы предположить, что используя 40-летний опыт самолетостроения и современные способы проектирования, инженеры построили то, что от них требовали. Крейсерская скорость – это не “хотелка”, а одно из ТРЕБОВАНИЙ. Если самолет не соответствует требованиям, инженеров увольняют, а контракт идет конкуренту.

  • 12. 26th November 2009, 08:15 // Читатель пролетал мимо написал:

    что за снаряды на первой фото под крылом Ф-18Е??воздух-земля?

  • 13. 26th November 2009, 10:33 // Читатель arcman написал:

    > Крейсерская скорость ? это не “хотелка”, а одно из ТРЕБОВАНИЙ.

    так оно выполнено – лететь на сверхзвуке он может

  • 14. 27th November 2009, 00:59 // Александр Венедюхин ответил:

    что за снаряды на первой фото под крылом Ф-18Е??воздух-земля?

    Brimstone.