Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
АҚШ-тың ұшқышсыз эксперименталды үндеуден жоғары ұшағы, 1991–2000 жылдар.
Unmanned US experimental supersonic aircraft, 1991 2000
NASA X-43 – гиперзвуқтық ұшудың әртүрлі аспектілерін сынау үшін жоспарланған бірнеше масштабтағы өзгерістері бар эксперименталды ұшқышсыз гиперзвуқтық ұшақ. Бұл Х ұшақтар сериясының бөлігі және әсіресе 1990-жылдардың соңында әзірленген NASA-ның Hyper-X бағдарламасының бөлігі болды. Ол реактивті ұшақтардың бірнеше жылдамдық рекордтарын орнатты. X-43 – шамамен 9,6 Мах жылдамдықпен ұшуға қабілетті ең жылдам реактивті ұшақ. X-43 жоғары орналастырылған қанатты бустер зымыранынан ("стек" деп аталатын) Boeing B-52 Stratofortress ұшағынан құлатылды. Бустер зымыраны (Pegasus зымыранының модификацияланған бірінші сатысы) "стекті" мақсатты жылдамдыққа және биіктікке жеткізгеннен кейін тасталды, ал X-43 өзінің қозғалтқышы – скрамджетпен еркін ұшты. Серияның алғашқы ұшағы X-43A бір рет пайдаланылатын көлік құралы болды, оның үшеуі салынды. Бірінші X-43A 2001 жылы ұшу кезінде ақаулықтан кейін жойылды. Қалған екеуі 2004 жылы сәтті ұшып, жылдамдық рекордтарын орнатты, скрамджеттер шамамен 10 секунд жұмыс істеді, содан кейін 10 минуттық сырғанау және мұхитқа қасақана құлау болды. X-43 сериясындағы ұшақтарды шығару жоспарлары тоқтатылды немесе күшін жойды, олардың орнына АҚШ Әскери-әуе күштері басқаратын X-51 бағдарламасы енгізілді.
The NASA X 43 was an experimental unmanned hypersonic aircraft with multiple planned scale variations meant to test various aspects of hypersonic flight. It was part of the X plane series and specifically of NASA's Hyper X program developed in the late 1990s. It set several airspeed records for jet aircraft. The X 43 is the fastest jet powered aircraft on record at approximately Mach 9.6. A winged booster rocket with the X 43 placed on top, called a "stack", was drop launched from a Boeing B 52 Stratofortress. After the booster rocket (a modified first stage of the Pegasus rocket) brought the stack to the target speed and altitude, it was discarded, and the X 43 flew free using its own engine, a scramjet. The first plane in the series, the X 43A, was a single use vehicle, of which three were built. The first X 43A was destroyed after malfunctioning in flight in 2001. Each of the other two flew successfully in 2004, setting speed records, with the scramjets operating for approximately 10 seconds followed by 10 minute glides and intentional crashes into the ocean. Plans for more planes in the X 43 series have been suspended or cancelled, and replaced by the USAF managed X 51 program.
Даму
X-43 НАСА-ның Hyper X бағдарламасының бір бөлігі болды, оған Америка ғарыш агенттігі және Boeing, Micro Craft Inc, Orbital Sciences Corporation және General Applied Science Laboratory (GASL) сияқты мердігерлер қатысты. Micro Craft Inc. X-43A-ны, ал GASL оның қозғалтқышын құрастырды. НАСА-ның Аэронавтикалық бағдарламасының негізгі мақсаттарының бірі – ауамен дем алатын гипердыбыстық ұшу технологияларын әзірлеу және демонстрациялау болды. 1994 жылдың қарашасында Ұлттық аэроғарыш ұшағы (NASP) бағдарламасы тоқтатылғаннан кейін, АҚШ-та біртұтас гипердыбыстық технологияны дамыту бағдарламасы болмады. 1990 жылдардың соңында НАСА әзірлеген «жақсырақ, жылдам, арзан» бағдарламаларының бірі ретінде Hyper X, NASP бағдарламасының технологиялары мен зерттеулерін пайдаланды, бұл гипердыбыстық ауамен дем алатын қозғалтқышты дамытуға ықпал етті.
The X 43 was a part of NASA's Hyper X program, involving the American space agency and contractors such as Boeing, Micro Craft Inc, Orbital Sciences Corporation and General Applied Science Laboratory (GASL). Micro Craft Inc. built the X 43A and GASL built its engine. One of the primary goals of NASA's Aeronautics Enterprise was the development and demonstration of technologies for air breathing hypersonic flight. Following the cancellation of the National Aerospace Plane (NASP) program in November 1994, the United States lacked a cohesive hypersonic technology development program. As one of the "better, faster, cheaper" programs developed by NASA in the late 1990s, the Hyper X used technology and research from the NASP program which advanced it toward the demonstration of hypersonic air breathing propulsion,
Hyper X I фазасы – Лэнгли зерттеу орталығы (Хэмптон, Вирджиния) және Драйден ұшу зерттеу орталығы (Эдвардс, Калифорния) бірлесіп жүргізген НАСА Аэронавтика және ғарыш технологиялары кәсіпорнының бағдарламасы болды. Лэнгли гипердыбыстық технологияны дамытуға жетекші орталық болды. Драйден ұшу зерттеулеріне жауапты болды. Бірінші фаза – ұшқышсыз гипердыбыстық технологияларды, гипердыбыстық аэродинамиканы және жобалау әдістерін сынақтан өткізуге бағытталған жеті жылдық, шамамен 230 миллион долларлық бағдарлама. Келесі фазалар жалғастырылмады, себебі 2006 жылы X-43 сериялы ұшақтары X-51 ұшағымен алмастырылды.
The Hyper X Phase I was a NASA Aeronautics and Space Technology Enterprise program conducted jointly by the Langley Research Center, Hampton, Virginia, and the Dryden Flight Research Center, Edwards, California. Langley was the lead center and responsible for hypersonic technology development. Dryden was responsible for flight research. Phase I was a seven year, approximately $230,000,000 program to flight validate scramjet propulsion, hypersonic aerodynamics and design methods. Subsequent phases were not continued, as the X 43 series of aircraft was replaced in 2006 by the X 51.
Дизайн
X 43A ұшағы ұзындығы шамамен 3 метр болатын, ұшқышы жоқ шағын сынақ көлігі болды. Ұшақ көтергіш корпус конструкциясымен жасалған, онда ұшақтың корпусы қанаттарға сүйенудің орнына ұшу үшін маңызды көтеру күшін қамтамасыз етеді. X 43A ұшағы жоғары жылдамдықпен ұшу кезінде, тіпті қозғалтқышсыз сырғанағанда да толық бақылана алатын етіп жобаланған. Дегенмен, ұшақ жерге қону және қайта пайдалану үшін емес. Сынақтар аяқталған соң, сынақ көліктері Тынық мұхитына құлады. Мах жылдамдықтарында қозғалу, соққы толқындарының әсерінен және үстіндік аэродинамикалық қарсылықтан туындаған айқын жылуды қамтиды. Жоғары Мах жылдамдықтарында, жылу осыншалық деңгейге жетеді, ұшақ корпусының металл бөліктері балқып кетуі мүмкін. X 43A мұны қозғалтқыш капотының артында және қанаттың алдыңғы жиектері арқылы су айналымын жүргізу арқылы, осы беттерді салқындату арқылы шешті. Сынақтар кезінде су айналымы шамамен 3 Мах жылдамдығында қосылды.
The X 43A aircraft was a small unpiloted test vehicle measuring just over in length. The vehicle was a lifting body design, where the body of the aircraft provides a significant amount of lift for flight, rather than relying on wings. The aircraft weighed roughly The X 43A was designed to be fully controllable in high speed flight, even when gliding without propulsion. However, the aircraft was not designed to land and be recovered. Test vehicles crashed into the Pacific Ocean when the test was over. Traveling at Mach speeds produces significant heat due to the compression shock waves involved in supersonic aerodynamic drag. At high Mach speeds, heat can become so intense that metal portions of the airframe could melt. The X 43A compensated for this by cycling water behind the engine cowl and sidewall leading edges, cooling those surfaces. In tests, the water circulation was activated at about Mach 3.
Қозғалтқыш
Бұл аппаратты суперсониктік жылдамдықпен ағатын ауаның ішінде сыртқы жану жүргізілетін қозғалтқыштың нұсқасы – "рамджет" немесе "скрамджет" қозғалтқышын әзірлеу және сынау үшін жасалды. X-43A-ның әзірлеушілері ұшақтың ұшақ корпусын қозғалтқыш жүйесінің бөлігі ретінде жобалады: алдыңғы бөлігі ауа ағынының бөлігі, ал артқы бөлімі – шығарылатын сопло ретінде жұмыс істейді. X-43A қозғалтқышы негізінен сутегімен жабдықталды. Сәтті сынауда отынның шамамен 70 пайызы қолданылды. Ракеталардан айырмашылығы, скрамджеттік қозғалтқышпен жұмыс істейтін көліктер қозғалтқышты отынмен қамтамасыз ету үшін бортында оттек тасымайды. Оттек тасымалдау қажеттілігін жою көлік құралының мөлшері мен салмағын едәуір азайтады. Болашақта мұндай жеңіл көліктер ғарышқа ауыр жүктерді тасымалдауға немесе бірдей салмақты жүктерді әлдеқайда тиімдірек тасымалдауға мүмкіндік береді. Скрамджеттер тек 4,5 Мах немесе одан жоғары жылдамдықтарда жұмыс істейді, сондықтан скрамджеттік қозғалтқыштармен жабдықталған ұшақтарды бастапқы жылдамдыққа дейін жеткізу үшін ракеталар немесе басқа реактивтік қозғалтқыштар қажет. X-43A жағдайында ұшақ жоғары жылдамдыққа дейін өзгертілген Boeing B-52 Stratofortress бомбалаушысынан ұшырылған Pegasus зымыранымен үдетілді. X-43A және Pegasus жүйесі бағдарлама командасының мүшелері арасында "жинама" деп аталды. 2004 жылдың наурызындағы екінші сынақта Pegasus сәтті ұшып, сынақ көлігін шамамен 2000 метр биіктікте босатты. Ажырасудан кейін қозғалтқыштың ауа түйіспесі ашылды, қозғалтқыш тұтандырылды, және ұшақ ракетадан алыстап, 11 секунд бойы қозғалтқышқа отын ағып жатты. Ол 9,68 Мах жылдамдыққа, 109 440 фут (33 357 м) биіктікке жетті, сондай-ақ көлік құралының жылу жүктемесіне төтеп беру қабілетін одан әрі сынады.
The craft was created to develop and test a supersonic combustion ramjet, or "scramjet" engine, an engine variation where external combustion takes place within air that is flowing at supersonic speeds. The X 43A's developers designed the aircraft's airframe to be part of the propulsion system: the forebody is a part of the intake airflow, while the aft section functions as an exhaust nozzle. The engine of the X 43A was primarily fueled with hydrogen fuel. In the successful test, about of the fuel was used. Unlike rockets, scramjet powered vehicles do not carry oxygen on board for fueling the engine. Removing the need to carry oxygen significantly reduces the vehicle's size and weight. In the future, such lighter vehicles could take heavier payloads into space or carry payloads of the same weight much more efficiently. Scramjets only operate at speeds in the range of Mach 4.5 or higher, so rockets or other jet engines are required to initially boost scramjet powered aircraft to this base velocity. In the case of the X 43A, the aircraft was accelerated to high speed with a Pegasus rocket launched from a converted Boeing B 52 Stratofortress bomber. The combined X 43A and Pegasus vehicle was referred to as the "stack" by the program's team members. In the second test in March 2004, the Pegasus fired successfully and released the test vehicle at an altitude of about After separation, the engine's air intake was opened, the engine ignited, and the aircraft then accelerated away from the rocket reaching Fuel was flowing to the engine for 11 seconds, a time in which the aircraft traveled more than Following Pegasus booster separation, the vehicle experienced a small drop in speed but the scramjet engine afterward accelerated the vehicle in climbing flight. It reached Mach 9.68, at 109,440 ft (33,357 m), and further tested the ability of the vehicle to withstand the heat loads involved.
Ауыстыру
2006 жылдың қаңтар айында АҚШ Әскери-әуе күштері АҚШ құрлық аймағынан күш қолдану және ұшыру, немесе FALCON скрамджет қайта пайдаланылатын зымыраны жариялады. 2006 жылдың наурыз айында Әскери-әуе күштері ғылыми-зерттеу зертханасының (AFRL) үстіркілді жану реактивті қозғалтқышы "WaveRider" ұшу сынақ үлгісі X-51A деп белгіленгені хабарланды. АҚШ Әскери-әуе күштерінің Boeing X-51 алғаш рет 2010 жылдың 26 мамырында B-52 бомбалаушысынан тасталды.
In January 2006 the USAF announced the Force Application and Launch from Continental United States or FALCON scramjet reusable missile. In March 2006, it was announced that the Air Force Research Laboratory (AFRL) supersonic combustion ramjet "WaveRider" flight test vehicle had been designated as X 51A. The USAF Boeing X 51 was first flown on May 26, 2010, dropped from a B 52.
Нұсқалар
2004 жылы X-43 сынақтарынан кейін NASA Драйден инженерлері барлық күш-жігерлерінің 20 жылдың ішінде экипажбен орбитаға шығатын екі сатылы көлік құралын жасаумен аяқталады деп күткендерін мәлімдеді. Ғалымдар ұлттық аэрокосмикалық ұшақ (NASP) сияқты жақын болашақта бір сатылы экипажмен орбитаға шығатын ұшақтың пайда болуына күмән келтірді. Басқа X-43 көліктері жоспарланған, бірақ 2013 жылға қарай олар тоқтатылды немесе жойылды. Олардың негізгі конструкциясы X-43A-ға ұқсас болады деп күтілді, алайда ұшақтардың өлшемі орташадан айтарлықтай үлкен болады деп болжанып тұрды.
After the X 43 tests in 2004, NASA Dryden engineers said that they expected all of their efforts to culminate in the production of a two stage to orbit crewed vehicle in about 20 years. The scientists expressed much doubt that there would be a single stage to orbit crewed vehicle like the National Aerospace Plane (NASP) in the foreseeable future. Other X 43 vehicles were planned, but as of 2013 they have been suspended or canceled. They were expected to have the same basic body design as the X 43A, though the aircraft were expected to be moderately to significantly larger in size.
X-43B
X 43B толық көлемді көлік құралы болды, ол турбиналық біріктірілген цикл (TBCC) немесе зымырандық біріктірілген цикл (RBCC) ISTAR қозғалтқышымен жабдықталған. Ұшақ турбиналары немесе зымырандар бастапқыда көлікті дыбыс жылдамдығынан асып түсетін жылдамдыққа итеруге арналған. Рамджет шамамен 2,5 Махтан бастап жұмыс істей бастауы мүмкін, ал қозғалтқыш шамамен 5 Мах жылдамдығында скрамджеттік конфигурацияға ауысады.
The X 43B, was a full size vehicle, incorporating a turbine based combined cycle (TBCC) engine or a rocket based combined cycle (RBCC) ISTAR engine. Jet turbines or rockets would initially propel the vehicle to supersonic speed. A ramjet might take over starting at Mach 2.5, with the engine converting to a scramjet configuration at approximately Mach 5.
X-43C
X 43C, X 43A-дан сәл үлкен болып жоспарланған және көмірсутек отынының қолданылу мүмкіндігін, мүмкін HyTech қозғалтқышымен бірге сынауға тиіс еді. Көптеген скрамджет конструкциялары отын ретінде сутекті пайдаланса, HyTech дәстүрлі керосин сияқты көмірсутек отындарымен жұмыс істейді, бұл жеделдеткіш көліктерді қолдау үшін ыңғайлырақ. Отынды салқындату үшін өзінің отынын пайдаланатын толық көлемді қозғалтқыш құру жоспарланған. Қозғалтқышты салқындату жүйесі химиялық реактор ретінде жұмыс істеп, ұзын тізбекті көмірсутектерді қысқа тізбекті көмірсутектерге ыдыратып, жылдам жағуға мүмкіндік беретін еді. X 43C жобасы 2004 жылдың наурыз айында мерзімсіз тоқтатылды. Осы жаңалықта жобаның тоқтатылуы және 2004 жылдың 18 наурызында Конгресс палатасының ғарыш және авиация жөніндегі кіші комитетінің тыңдауында контр-адмирал Крейг Э. Стайдлдың қатысуы туралы мәлімделген. 2005 жылдың ортасында X 43C жобасына жыл соңына дейін қаржы қарастырылып жатқандай болды.
The X 43C would have been somewhat larger than the X 43A and was expected to test the viability of hydrocarbon fuel, possibly with the HyTech engine. While most scramjet designs have used hydrogen for fuel, HyTech runs with conventional kerosene type hydrocarbon fuels, which are more practical for support of operational vehicles. The building of a full scale engine was planned which would use its own fuel for cooling. The engine cooling system would have acted as a chemical reactor by breaking long chain hydrocarbons into short chain hydrocarbons for a rapid burn. The X 43C was indefinitely suspended in March 2004. The linked story reports the project's indefinite suspension and the appearance of Rear Admiral Craig E. Steidle before a House Space and Aeronautics subcommittee hearing on March 18, 2004. In mid 2005, the X 43C appeared to be funded through the end of the year.
X-43D
X 43D X 43A-ға шамалы ғана ерекшеленер еді, бірақ жылдамдық шегін 15 Мах-қа дейін кеңейту жоспарланған. 2007 жылдың қыркүйегіне дейін Боинг компаниясының Дональд Б. Джонсон және НАСА-ның Лэнгли зерттеу орталығының Джеффри С. Робинсон жүргізген жеке мүмкіндіктерді зерттеу ғана жасалған. Зерттеу кіріспесінде былай делінген: "X 43D-нің мақсаты – жоғары жылдамдықтағы ұшу ортасы және қозғалтқыштың жұмыс жағдайы туралы ақпаратты жинау, мұндай ақпаратты жерде жинау қиын, тіпті мүмкін емес".
The X 43D would have been almost identical to the X 43A, but expanded the speed envelope to Mach 15. As of September 2007, only a feasibility study had been conducted by Donald B. Johnson of Boeing and Jeffrey S. Robinson of NASA's Langley Research Center. According to the introduction of the study, "The purpose of the X 43D is to gather high Mach flight environment and engine operability information which is difficult, if not impossible, to gather on the ground."