Том 14 Глава 1273 — Глава 1330 Двухрежимный прямоточный двигатель

Новая идея Чан Хаонаня не вызвала у Син Мучунь и других особого удивления. Они просто посчитали эту концепцию несколько незнакомой. Во всём проекте гиперзвукового оружия, за исключением самого первого двухконусного экспериментального снаряда, использовавшегося для проверки технологий и накопления опыта, приоритет отдавался относительно менее сложной схеме с разгоном и планированием, а схема с воздушно-реактивным двигателем была отложена на более поздний срок. В настоящее время проводятся только теоретические исследования и испытания в аэродинамической трубе волнолёта с косым срезом, используемого в летательном аппарате, а силовая установка всё ещё находится на стадии независимой разработки — Конечно, независимой только по отношению ко всей проектной группе. В конце концов, конкретные задачи по разработке всё равно будет выполнять Авиационная энергетическая группа, и от всевидящего ока Чан Юаньши не уйти. Но до настоящего момента ещё действительно оставалось место для изменений. Более того, хотя остальные основные руководители гиперзвукового проекта были выходцами из космонавтики, авиация и космонавтика в конечном счёте неразделимы. Не говоря уже о другом, по крайней мере, большинство людей слышали о том, что Авиационная энергетическая группа ведёт предварительные исследования авиационного двигателя пятого поколения с изменяемым циклом. Поэтому они вполне закономерно связали эти две вещи воедино: "Прямоточный двигатель... тоже будет с изменяемым циклом?" Син Мучунь, занимавшаяся общей компоновкой ракет, была не слишком знакома с этой сложной технологической ветвью воздушно-реактивных двигателей, поэтому использовала не совсем точное описание. К счастью, смысл был примерно тот же. "Твоё понимание, должно быть, верное, просто у прямоточного двигателя нет понятий газового цикла и внутреннего и внешнего контуров, поэтому его не следует называть двигателем с изменяемым циклом." Чан Хаонань с улыбкой поправил: "Конечно, если в будущем удастся объединить прямоточный двигатель с традиционным турбореактивным двигателем, то это другое дело..." Вторую половину этой фразы все дружно решили пока проигнорировать. Для большинства присутствующих, учитывая их возраст, текущий проект был, пожалуй, главным делом их жизни, и возможность пройти его от начала до конца на передовой уже считалась бы полным успехом. В более долгосрочных делах, даже если бы они захотели участвовать, они, скорее всего, не смогли бы делать это в нынешнем качестве. "Тогда как это следует назвать?" Син Мучунь тоже стала серьёзной. Чан Хаонань не сразу дал ответ, а лишь на мгновение задумался, опустив голову. Его осенило после того, как он увидел только что подтверждённую кривую рабочего цикла, и у него ещё не было целостной идеи. "Наиболее очевидное различие между прямоточным воздушно-реактивным двигателем с гиперзвуковым горением и прямоточным воздушно-реактивным двигателем с дозвуковым горением заключается в термодинамическом рабочем процессе в камере сгорания... поэтому, вероятно, его можно назвать двухрежимным прямоточным двигателем, который может свободно переключаться между режимами дозвукового и гиперзвукового горения в зависимости от условий полёта..." Все молчали, лишь кивая в знак согласия. "Но, Чан Юаньши..." После некоторого непринуждённого разговора Цзян Цзунлинь первым вернулся к делу: "В конце концов, изменяемый цикл реактивного двигателя требует лишь одного дополнительного канала, что ещё находится в пределах допустимого с точки зрения инженерного проектирования... А у этого двухрежимного прямоточного двигателя должна меняться конструкция камеры сгорания, включая компрессионно-изолирующую секцию и внутреннее сопло, не устанавливать же в нём две камеры сгорания?" Одним из главных преимуществ прямоточного двигателя является его простая конструкция, отсутствие большого количества движущихся частей и хорошая устойчивость к экстремальным условиям полёта. Если ради совместимости добавить ещё одну камеру сгорания, то проще было бы установить на летательный аппарат два независимых двигателя. На лице Чан Хаонаня появилась слегка насмешливая улыбка: "Изначально это действительно была почти неразрешимая проблема... но благодаря провалу американцев в этот раз, у меня появилось немало вдохновения." Он быстро перелистнул только что просмотренный отчёт на одну из страниц, а затем вытащил из стоящего рядом принтера несколько чистых листов бумаги. Увидев это, остальные быстро собрались вокруг. "Физически проектировать два отдельных отсека сгорания для двигателя, безусловно, невыгодно, но мы можем, регулируя распределение различных серий скачков уплотнения и отрыв пограничного слоя, а также регулируя воздухозаборник и передний конус, термодинамически разделить одну и ту же камеру сгорания на две..." Чан Хаонань, объясняя, нарисовал на бумаге схему, но на полпути перо внезапно остановилось: "Нет, нужно разделить на три рабочих состояния." "Во-первых, чисто дозвуковой режим, в этом случае в потоке изолирующего участка преобладает серия скачков уплотнения перед зоной горения, на выходе серии скачков уплотнения — дозвуковые условия, пограничный слой полностью отделён, диффузор находится в нормальном рабочем состоянии, имеет два геометрических горла, давление обеспечивается системой прямого скачка уплотнения, создаваемой косыми скачками уплотнения диффузора." "Затем — переходный режим, серия скачков уплотнения перед зоной горения перемещается ко входу в камеру сгорания, на выходе серии скачков уплотнения — сверхзвуковая скорость, отрыв пограничного слоя ослабевает, но по сути двигатель всё ещё находится в рабочем цикле дозвукового прямоточного двигателя." Сказав это, он сменил тему и указал на заключение об испытаниях конструкции проточного тракта X-51A, находившееся рядом: "На данный момент, понимание американцами термодинамического цикла прямоточного двигателя, скорее всего, остаётся поверхностным, для повышения эффективности работы они выбрали относительно высокую скорость запуска, но недостаточно высокую, чтобы игнорировать переходный участок, что, наоборот, привело к тому, что звуковой барьер в камере сгорания стало ещё труднее преодолеть, и в итоге они были вынуждены надолго оставаться в дозвуковом режиме, застряв на этом этапе." "А наша цель при разработке двухрежимного прямоточного двигателя — снизить нагрузку на разгонную ступень ракеты и повысить гибкость условий полёта, поэтому идея должна заключаться в том, чтобы как можно раньше инициировать и пройти этот этап, желательно на скорости ниже 5,0 Маха, иначе, по мере того как эффект диссоциации газа будет становиться всё более очевидным, химическую энергию будет трудно преобразовать в полезную работу, и мы, скорее всего, повторим их ошибку..." "..." Помимо самого Чан Хаонаня, Цзян Цзунлинь и Чэнь Хун были теми, кто наиболее глубоко изучил динамику высокотемпературных газов, и первыми отреагировали. "Как только этот этап будет пройден, скачок уплотнения воздухозаборника сможет пройти через весь изолирующий участок/камеру сгорания, позволив жидкости внутри камеры сгорания достичь сверхзвуковой скорости, и полностью перейти в режим прямоточного двигателя со сверхзвуковым горением..." "Именно так." Чан Хаонань кивнул: "Однако есть и другие детали, которые необходимо решить... Например, ослабление влияния структуры с двумя геометрическими горлами на распределение давления в режиме прямоточного двигателя со сверхзвуковым горением, а также то, как перейти от косого скачка уплотнения диффузора к косому скачку уплотнения передней части летательного аппарата, — вот на чём мы должны сосредоточиться на текущем этапе, и в то же время это не задержит разработку компоновки с разгоном и планированием." "Даже на скорости ниже 5,0 Маха можно перейти в рабочий режим прямоточного двигателя со сверхзвуковым горением?" Вскоре кто-то выразил опасения. "Ну... 5,0 Маха в качестве порога для гиперзвука — это искусственное определение, на самом деле это число связано со многими переменными, если характеристическое число Маха организации больше 1, и гарантировано, что давление в начальной точке нагрева рабочего цикла меньше заданного давления на выходе серии скачков уплотнения, то можно обеспечить нормальную работу режима прямоточного двигателя со сверхзвуковым горением." Чан Хаонань объяснил: "Конечно, для этого необходимо ещё до проектирования рассчитать термодинамический рабочий процесс камеры сгорания и соответствующие характеристики, требуемую степень расширения, характеристическое число Маха и закон распределения тепловыделения при условии достижения предельного противодавления на площади выхода изолирующего участка, а также..." "..." "В общем, всё это — работа, требующая большого количества испытаний в аэродинамической трубе." Он слегка постучал по столу, подводя итог: "Путь долог и труден, товарищи..." …… Кратко изложив последующую работу по испытаниям, Чан Хаонань быстро привёл в порядок результаты испытаний и анализа X-51A, а затем немедленно отправился на машине в штаб Военно-воздушных сил. "Как так много?" С момента возвращения "Чанчжэн-9" прошло всего около месяца, и когда Чжэн Лянцюнь только что получил звонок, он подумал, что Чан Хаонань лишь устно сообщит ему некоторые предварительные выводы, и даже не стал специально менять сегодняшнее расписание. В результате, открыв папку с документами, он обнаружил там толстую стопку отчётов с выводами и был ошеломлён: "Я помню, ты раньше говорил, что, возможно, не удастся получить особо содержательные выводы?" В какой-то момент ему показалось, что у него возникли проблемы с пониманием слова "содержательный". "В основном, нам повезло, степень восстановления компрессионно-изолирующего участка оказалась очень высокой, и мы также смогли проанализировать некоторые полезные выводы..." Невозмутимо ответил Чан Хаонань. Чжэн Лянцюнь выпрямился, выражая глубокое почтение. "Подожди минутку..." Затем он взял телефон и быстро вызвал офицера в звании вэй: "Пусть заместитель начальника штаба Лу пойдёт вместо меня на сегодняшнее вечернее совещание, скажи, что здесь возникла чрезвычайная ситуация, и я не могу отлучиться." Такое решительное решение заставило Чан Хаонаня немного напрячься: "Это... не очень хорошо." Подождав, пока молодой офицер уйдёт, он повернулся и посмотрел на дверь, сказав: "Отчёт всё равно останется у тебя, он же не убежит сам собой..." Чжэн Лянцюнь махнул рукой: "Это всего лишь формальное совещание по взаимодействию с местными организациями, главную роль играет политотдел, остальные отделы просто присутствуют, так что заместитель тоже подойдёт..." Затем он снова сосредоточился на отчёте в своих руках. Поскольку отчёт был написан для руководителя, Чан Хаонань, сохранив анализ данных, не забыл в конце каждой части написать небольшое заключение, используя как можно более лаконичные формулировки. Естественно, у Чжэн Лянцюня не возникло никаких трудностей с чтением. "Другими словами..." Примерно через полчаса он наконец снова поднял голову: "Ты считаешь, что проблема американцев в настоящее время заключается не в незрелости отдельных технологий или в каком-то конкретном недостатке, а в том, что они ошиблись на уровне самого подхода?" Чан Хаонань тем временем уже привычно нашёл в кабинете Чжэн Лянцюня чай и заварил себе чашку: "Даже ещё более фундаментально." Он поставил чашку на стол и ответил: "Исходя из текущей ситуации, я полагаю, что не только с X-51A, но и с гиперзвуковыми аппаратами планирующего типа у них возникнут большие проблемы..." На лице Чжэн Лянцюня на мгновение появилось выражение восторга, но он быстро взял себя в руки: "Возможно ли решить проблему путём лётных испытаний?" "Очень сложно." Чан Хаонань покачал головой: "Предпосылкой для замены испытаний полётами является единственная причина отказа и возможность определить местонахождение проблемы. Но если это просто ошибка в выборе модели, то они должны были осознать это ещё на этапе наземных испытаний, а не запускать летательный аппарат с такой большой проблемой в небо. Следовательно, у них наверняка есть большие пробелы и на этапе управления проектом... В совокупности, они, вероятно, даже не смогут должным образом провести анализ причин." "На самом деле, я даже не могу понять, как им удалось добиться успеха с X-43A в те годы..."
Обновлено: 07.04.2026

Комментарии к главе

Загрузка комментариев...