|

A hiperszonikus repülőgépek és szívük – a Scramjet

Letöltés PDF formátumban


Mára a gázturbinás sugárhajtóművek kezdik elérni (jelenlegi formájukban) lehetőségeik határait, így a leváltásukra irányuló kutatások évről-évre nyernek mind jelentősebb teret. Habár több elképzelés is létezik a továbblépésre szolgáló hajtóművek működési elvét illetően, most az egyik legígéretesebb és egyben legmegvalósíthatóbb verzióval, a Scarmjettel foglalkoznék, illetve magukkal a gépekkel, melyeket majdan ezekkel szándékoznak meghajtani.
Az ugrás valószínűleg lesz akkora, mint a dugattyúsmotoros-légcsavaros gépekről a gázturbinás sugárhajtásúakra való áttérés volt – mind technikailag, mind alkalmazási dimenzióiban. E hajtóművek ugyanis képesek a hiperszonikus (6 Mach-nál nagyobb sebesség) tartományba eljutni, sőt tulajdonképpen csak ott lépnek működésbe – jelenleg éppen ez a legnagyobb gond alkalmazásuk terén.

Az alapok

Miről is van szó? A Scramjet hajtómű tulajdonképpen egy igen egyszerű szerkezet, hiszen nincsenek benne mozgó alkatrészek. Lényegében egy cső, ami adott hosszon beszűkül, ahol az így besűrűsödött levegőbe keverik az üzemanyagot, amit aztán begyújtanak. Éppen emiatt indul csak be 4 Mach felett, hiszen nem maga a hajtómű szívja be a levegőt a kompresszor által, mint a gázturbinás sugárhajtóművek (ezért tudnak azok álló helyzetben, nulla légáramlatban is működni), hanem a haladása folyamán préselődik át rajta, és nagyjából ezen a sebességen jön létre a kritikus sűrítés a szűkületben. Ebből következik, hogy a rakétahajtóművekkel szemben hatalmas előnyt élvez, hiszen nem kell magával cipelni az égéshez szükséges folyékony oxigént – viszont éppen emiatt csak légkörben használható.

Egy Scramjet. Érdemes megfigyelni az átáramló levegő milyen szűk keresztmetszeten préselődik át és mindezt 6 Mach fölött – el lehet képzelni a kialakult nyomást és súrlódást!

Egy Scramjet. Érdemes megfigyelni az átáramló levegő milyen szűk keresztmetszeten préselődik át és mindezt 6 Mach fölött – el lehet képzelni a kialakult nyomást és súrlódást! | Forrás ,

Na persze ennek ára van, mégpedig az, hogy a hajtóműben eszméletlen magas hőmérséklet és nyomás uralkodik. Habár a ma használatos ötvözetek valamennyire már kibírják ezeket az állapotokat, egyelőre több a kompromisszum, mint a megvalósítható ötlet. Mivel ezek a leggyorsabb, külső oxigént használó hajtóművek, eddig nem is nagyon volt szükség fejlesztésükre, mivel mostanáig az egy kategóriával lassabb Ramjetek is kielégítették a jelentkező igényeket.

Ez a technológia meglepő módon nem új, már a II. Világháború előtt is foglalkoztak ilyen hajtóművekkel. Például hazánkból Fonó Albert a már említett Ramjettel, ami ennek a hajtóműnek a kistestvére és szerkezetileg valamelyest eltér, főleg áramlástani szempontból (lelassul benne az áramlás hangsebesség alá), de 5 Mach-ig gond nélkül felgyorsulhat. Ramjet-et egyébként ma is széleskörűen használnak sok rakétafajtánál, elsősorban SAM-ek esetében, mint az orosz SA-4, vagy éppen a Sea Dart. Az elv egyszerűsége azonban csak látszólagos, mivel ilyen sebességeknél már olyan vibráció és nyomás lép fel, melynek modellezéséhez szuperszámítógépekre van szükség – e nélkül még kicsinyített próbadarabokat sem lehetne építeni. Másik nagy akadály volt a kezdetektől fogva, hogy ilyen sebességű szélcsatornáról álmodni sem lehetett, így nem kezdhettek részletes kutatásokba. A NASA egyébként éppen emiatt készített ember nélküli modelleket, mivel a mérnökök tudták, az ilyen tesztekhez szükséges körülményeket a földön reprodukálni szinte lehetetlen, vagy legalábbis nincs értelme.

Minek hol a helye a magasság és a sebesség függvényében

Minek hol a helye a magasság és a sebesség függvényében | Forrás ,

A NASA, az USAF meg az Auróra

A már említett NASA a légierővel karöltve alaposan vezet az ilyen irányú kutatások területén – hiszen több ország is folytat hasonló programokat. A kooperáció két részből áll: a fehér (publikus) és a fekete (titkos) részből. Az utóbbi számunkra az érdekes, mert míg a NASA a rakéták egyik alternatíváját keresi, addig a Légierő valami sokkal praktikusabbat – nevezetesen az SR-71 méltó utódját.

Amúgy a Blackbird leváltása és a hiperszonikus gépek kérdése az egyik legizgalmasabb összefonódott téma a titkos gépek terén. Az Auróra név régóta ott kering a katonai repülés köztudatában, de mivel tökéletesen titkos program, a világon semmit nem lehet tudni róla. Annyi ismert, hogy Nevadában megfigyeltek különös kondenzcsíkokat és sokan hallottak ismeretlen, teljesen egyedi hajtóműzajt – de sokkal meggyőzőbb az a tény, hogy az USAF kizárt, hogy egy olyan felderítési lehetőséget, mint az SR-71, pótlás nélkül kivont volna. Erről valószínűleg csak akkor kapunk hírt, ha a gépet már kivonták a rendszerből, vagy talán még akkor sem. Mindenesetre ennek a dolognak a oldalága lehet a most folyó, 2018-ig szóló terv, melyben az USAF egy új bombázóval akarja leváltani nehézbombázó flottáját. Ami gyanús, hogy a terv kissé alul van méretezve, és habár stratégiai bombázó, nem igazán interkontinentális bevetésekre szánt gépnek tűnik. A lényeg valahol itt rejtőzik, és mint több forrás is halványan utal rá (főleg az űrhadviseléssel kapcsolatban), valószínű, hogy az USAF a következő generációs nehézbombázót már a légkör peremén repülő, hiperszonikus fejlesztéssel képzeli el.

A B-52 számára a védelmet a nagy magasság jelentette, a B-1 számára az alacsony magasság és a nagy sebesség, a B-2 számára pedig a lopakodás volt a biztonság kulcsa. Szakértők véleménye szerint a jövő ezek kombinációja, vagyis egy nagy magasságú (80 km körül) és sebességű (10 Mach fölött) lopakodó gép, mely órák alatt a Föld bármely pontjára csapást mérhet. Egy ilyen gép fedélzetéről egyaránt megoldható az űrvédelem és rakétavédelem (lézerekkel) illetve a csapásmérés (kinetikus energiával romboló fegyverekkel). Utóbbihoz nem is kell robbanóanyag, ilyen magasságon és sebességnél kioldva egy dió méretű titángolyó (ami tűvé deformálódik repülés közben) is képes összeomlasztani egy felhőkarcolót, akkora helyzeti és mozgási energiát kap.

Amúgy a légierő az Auróra mellett egy másik, hasonló tervet is dédelgetett – ez volt a Blackswift. Ez egy normál kifutópályáról fel- és ugyanoda leszállni képes eszköz lett volna, de bevetés közben 6 Mach sebesség folyamatos tartására is alkalmasnak kellett lennie. A tervet azonban tavaly törölték, aminek oka kevéssé ismert, de valószínűleg ez sem marad pótlás nélkül – a szakértők szerint az X-51 terv fogja ezt nem hogy megvalósítani, de alaposan túl is szárnyalni!

Mi a helyzet ma?

Azért ne merüljünk el ennyire a lehetséges jövőbe, mivel már az is elég izgalmas, ami jelenleg kézzel fogható. Mint említettem, a NASA vezeti a mezőnyt a kutatások terén, egészen pontosan ők alkották meg az első, valóban repülőképes és mérésekre alkalmas hiperszonikus repülőgépet – ez lett az X-43. Habár ez még csak egy pilóta nélküli kis modell, képes volt tartósan (10 másodpercig) folyamatosan repülni, és előbb 7, majd a későbbi verzió 10 Mach sebességet elérni. Tervezik egészen 15 Mach sebességig felgyorsítani, amihez a X-43D verzió állhat rendelkezésre.

Az X-43 formára alig hasonlít átlagos repülőgépre, inkább egy vasalódeszka, apró szárnyakkal és egy lapos hajtóműgondolával az alján. Maga a test termel felhajtóerőt, az apró szárnyak egészen minimális mennyiségben. A szerkezetről sok információ nem került napvilágra, de ezek közül a hűtés igen érdekes. Mivel ilyen sebességnél minden létező ötvözet megolvadna, így csak belső hűtéssel lehetséges a szilárdság fenntartása, ehhez víz cirkulációját használták fel. A jövőben természetesen ezt az üzemanyaggal végeznék, ami hidrogén vagy valami szénhidrogén lehet.

A több mint egy tonnás kis gépet a Pegasus indítórakéta orrára szerelték, ez gyorsította a hajtómű beindítására alkalmas sebességre, a kettőst pedig egy B-52 emelte a magasba. Maga a kísérlet természetesen a tenger felett zajlott és egyszeri alkalom volt – mivel az X-43 nem rendelkezett futóművekkel, így pusztulása a kezdetektől eltervezett volt. Hiperszonikus útja végeztével siklásban folytatta útját egészen a hullámokig. Ennek ellenére abban a néhány másodpercben, míg a félelmetes sebességen haladt, olyan elképesztő adatokkal látta el a kutatókat, melyek sokszorosan sikeressé tették a programot.

X-43A 7 Mach sebességnél

X-43A 7 Mach sebességnél | Forrás ,

Több verzió is megszületett, nézzük át ezeket:
X-43A – Az első, a 7 Mach elérésére tervezett példány. Habár az első teszt kudarcot vallott, a második már teljes sikert hozott, és új sebességi rekordot állított fel. A harmadik repülés alkalmával már 9.8 Mach sebességet ért el.
X-43B – Egy valódi méretű példány terve, melyet vagy rakétahajtómű (RBCC), vagy valamilyen gázturbina (TBCC) vinne fel egy Ramjet beindításáig (2.5 Mach körül), ami már a Scramjet alkalmazásáig emelné tovább a sebességet.
X-43 C – A HyTech (az USAF ilyen hajtóművekkel kapcsolatos programja) hajtómű tesztelésére tervezett példány, de megvalósítása hamar kétségessé vált.
X-43D – A 15 Mach elérésére tervezett példány. Rendkívül kevés információ áll rendelkezésre róla.
Az X-43 tehát első körben remekül teljesített, de még csak vegytiszta kísérleti gép volt. A továbblépés nem váratott sokáig magára.

Egy fantáziarajz – amiben kevés mára a fantázia.

Egy fantáziarajz – amiben kevés mára a fantázia | Forrás ,

Az újabb irány

Az USAF, a DARPA, a Boeing és a P&W fővállalkozásában már egy sokkal specifikusabb gép készült, melyet szintén Scramjet hajtott, de ezúttal már nem a további sebességnövelés volt a cél – hanem a gyakorlati alkalmazhatóság vizsgálata. Ez a program még csak most indul be, igazából nagyon keveset tudni róla, de annál többet várt tőle minden résztvevő – ez pedig az X-51 WaveRider.

Az X-51 formára ugyan más, de alapelve ugyan az. Részegységeit már letesztelték, de a teljes rendszer repülésére még várni kell, az pedig hasonlóképpen fog megtörténni, mint az X-43A esetében. Ez is egy B-52-esről indított hordozórakéta orráról startol majd el, méghozzá idén decemberben – ha újabb változás nem történik. Az X-51-esen több aerodinamikai és szerkezeti megoldást tesztelnek, ezek jó része természetesen titkos, ám egy nagyon érdekes eredményt már nyilvánosságra hoztak.

A legújabb reménység, az X-51 – egyelőre keveset mutat magából.

A legújabb reménység, az X-51 – egyelőre keveset mutat magából | Forrás ,

Az X-51 ugyanis egyszerű JP-7-essel fog repülni, vagyis ugyanazzal a repülő-üzemanyaggal, amivel a légierő gépei. A Scramjetekben általában mindig hidrogént vagy szénhidrogéneket használnak, mivel ezek igen jól égnek hiperszonikus áramlási viszonyok között is. Ám ezeket az üzemanyagokat igen veszélyes tárolni, ráadásul nagyon drága az előállításuk – vagyis rendszeres, üzemszerű használatra kevéssé alkalmasak. További hátrány, hogy ebből fajlagosan több szükséges – így egy ilyen repülőgépen nagyobb hidrogéntartályokra lenne szükség, ami természetesen lehetetlen (a normál JP-7 sűrűbb). Az X-51 azonban egy lépés a gyakorlatban is alkalmazható hiperszonikus technológia felé, tehát nem az X-43 teljesítményének felülmúlása a cél, hanem eredményeinek finomítása.

Másik előnye ennek a hajtóanyagnak, hogy alacsonyabb sebességen lehet begyújtani, aminek előnyei nem csak abban mutatkoznak meg, hogy sokkal egyszerűbb addig felgyorsítani, hanem hogy a turbinára kisebb terhelés jut beindításkor. Éppen ez az egyik kritikus pillanat a tervezők számára, mikor a szuperkompresszorált levegőbe bekeverik az üzemanyagot és az begyullad – a robbanás ugyanis annyira intenzív, hogy jelenleg órákra korlátozza a hajtómű élettartamát. A hőmérséklet a másik, bár nem akkorra probléma, ráadásul még előnye is van. Ilyen sebességnél ugyanis már be sem kell gyújtani a tüzelőanyagot – az önmagát lobbantja be. Amennyiben ezt a begyújtási kezdősebességet le lehetne csökkenteni 3-3.5 Mach körülire, azzal kettős eredményt érnének el. Egyrészt a turbinára eső indítási nyomásnövekedés alaposan lecsökkenne, másrészt eddig akár egy jobb gázturbinával is fel lehetne gyorsulni – így a gépből a köztes Ramjet is kihagyható lenne. A légierő többek között ezt is vizsgálja majd az X-51-esen, habár elsőre még ez is a tengerben fog landolni, akárcsak testvérei tették korábban.

A működés néhány problémájáról

A Scramjet szerkezetébe nagyon mélyen nem mennék bele, mivel baromi bonyolult, képletekkel telepakolt elméleti fejtegetés az egész, csak néhány érdekesebb gondolatot szúrnák be ide. A Scramjet esetében a Mach-kúp alkalmazása szabályzás szempontjából nem jelent segítséget, mivel az égőtérben nincsenek örvények, az áramlás elvileg laminálisnak tekinthető. Emellett fontos, hogy a nyomás és a hőmérséklet az egész hajtómű hosszán azonos legyen – ha nő a hossz, ezt nehéz biztosítani.

Márpedig a hajtóműnek bizonyos hosszra szüksége van, mivel a bekevert üzemanyagnak időre van szüksége az elégéshez – minél komplexebb az üzemanyag, annál több idő kell neki. Hiperszonikus áramlásba pedig idő erre alig van (éppen ez az említett X-51 egy másik célja, a nem hidrogén alapú üzemanyagokkal való teszt). Az üzemanyag bejuttatása amúgy is trükkös, mivel oltári nagy nyomáson kell befecskendezni azonos sebességgel, ráadásul lényegében tökéletesen porlasztva, hiszen minél tökéletesebb égés a cél. Az előmelegítést megoldhatják azzal, hogy a hajtómű körül cirkuláltatják az üzemanyagot, de a nyomást vagy külön szivattyú, vagy a megfelelő fúvóka alkalmazásával valósíthatják meg.

Emellett létezik még egy másik megoldási lehetőség is a minimális indítási sebesség leküzdésére. A hajtóműnek kell egy adott kompresszió és hőmérséklet (hogy égjen az üzemanyag), ráadásul a hőlengés sem lehet nagy, mert az a gáz áramlásában olyan kiegyenlítetlenséget okozhat, mely által lökéshullámok indulnak el az égőtérben és a hajtómű felrobban. Emiatt foglalkoznak az olyan szerkezeti megoldással, mely egyfajta átmenetet képezne a Ramjet és a Scramjet között – így alacsonyabb és magasabb sebességtartományban is egyaránt használható lenne. Mivel azonban ez mozgó alkatrészeket igényelne, a Scramjet egyik nagy előnye veszne el – habár ha ezt valami áramló réteggel vagy más, nem szilárd felületű elkülönítéssel oldanák meg (például elektromágneses tér), a probléma áthidalható lehet.

Összehasonlítás (a) turbojet, (b) ramjet, and (c) scramjet

Összehasonlítás (a) turbojet, (b) ramjet, and (c) scramjet | Forrás ,

Ahol a jövő elkezdődött

Az űrkutatási célok egyértelműek és nemesek – a jövőben a jelenleginél tízszer nagyobb terheket lehet az űrbe juttatni azonos üzemanyag felhasználással. Ez természetesen az USAF érdeke is, de hogy egy ilyen gépre polgári vagy katonai műholdat pakolnak, az lényegében teljesen mindegy. A tervek szerint ezekkel akár teljesen ki lehet váltani a nehéz és költséges hordozórakétákat (legalábbis első fokozatként) és több százszorosan le lehet csökkenteni a világűrbe az egy kilogrammra jutó szállítási költségeket. Mivel pedig többször felhasználható, szinte rutinná teheti a világűrbe való kijutást – ami különösen fontos, hiszen a tervezett Mars-expedíció éppen, hogy az űrből (vagy a Holdról) indulna.

A katonák azonban kevésbé romantikusak. A műholdak sebezhetőségét éppen a kínaiak demonstrálták néhány éve, így ha a mindenkor biztos felderítő kapacitást (esetleg némi csapásméréssel kiegészítve) meg kívánják tartani, mindenképpen előnyös egy ilyen repülőgép. Egyes vélemények szerint a Bush kormányzat ideje alatt kezdett NMD program titkos része is tartalmazott ilyen repülő eszközöket, de ez nem nyert megerősítést.
Mindenesetre idén decemberben az X-51 szárnyra kel és újabb ugrásokat tesz ennek a technológiának a mindennapi alkalmazhatósága felé.

Felhasznált források

  • http://www.globalsecurity.org/military/systems/aircraft/x-51.htm
  • http://en.wikipedia.org/wiki/NASA_X-43
  • 16 hozzászólás “A hiperszonikus repülőgépek és szívük – a Scramjet”

    1. Utóbbihoz nem is kell robbanóanyag, ilyen magasságon és sebességnél kioldva egy dió méretű titángolyó (ami tűvé deformálódik repülés közben) is képes összeomlasztani egy felhőkarcolót, akkora helyzeti és mozgási energiát kap.

      Azért ezt talán nem kellett volna leírni. Szerintem ez teljességel képtelenség. Miért? Mert, csak lokális károsodást képes tenni az épületben. Szép, hogy papíron nagy a mozgási energia. Viszont nagyon kis rész veszik el azáltal, hogy átmegy az épületen. Marad még bőven sebessége mikor a túloldalon esetlegesen kijön. A másik gond, hogy mire egy ilyen leér az alsó légkörbe vagy elpárolog egy része a súrlódástól, vagy leassul, mert hibáa van sesbessége, tömege nincs. A légkör megfogja.

      Az sem értem, hogy mi értelme a katonai alkalmazásban ennek. ICBM vadászatra nagyon korálozottan alkalmas, mert jó helyen kell lenni jó időben.

      Hagyományos bombázó bevetéshez túl drága, CAS-t ezzel a büdös életben nem adsz. Atombomázó, mint koncepció csak 50 éve ért véget az ICBM-mel.

      Vannak célok amire jó lehet, de pont katonai alkalmazásra alkalmatlan. Nagyon kis műholdak első fokozata lehetne még ez esetleg.

    2. A Scramjet esetében a Mach-kúp alkalmazása szabályzás szempontjából nem jelent segítséget, mivel az égőtérben nincsenek örvények, az áramlás elvileg laminálisnak tekinthető

      Ezt meg végképp nem értem. Esetleg tudsz egy Reynolds számot mondani? Még, ha nagyon ritka a levegő, nekem akkor is nagyonis a turbulens tartománynak tűnik a dolog. (lamináris az áramlás nem és nem laminális, az egy egészen más dolog)

    3. Értem, mire gondolsz, de nézd meg jobban. Nem egy egyszerű tűvé formálódik az ilyen lövedék repülés közben, hanem egy, ha úgy tetszik hullámgenerátorrá – vagyis lökéshullámokat produkál. Mert minden testről, ha közegben mozog, hullámok indulnak. Amit pedig lehet modulálni, ha úgy tetszik. Ha pl. egy vadászgép alacsonyan húz el, berobbannak az ablakok, igaz? És ha épületet robbantanak, tudod, mekkora töltete használnak mondjuk egy felhőkarcolóhoz? Néhány kiló elég,ha tudod, HOVÁ tedd. Ugyan ez. HA egy ilyen sebességű töltet jó helyre csapódik be, a lökéshullámai bármit beomlasztanak (esetleg öngerjesztő lengést hozhat létre).
      Ha ICBA vadászatra gondolsz, a célok viszonylag kis ablakban vannak (monjduk keleti és nyugati part). A rakéták kilövését észlelik már egy kontinensről, így mire az átér (fél óra legalább), bőven vad ideje 10M sebességgel a helyszínre robogni, vagyis a belépési ablakba. Nagy magasságban a lézereket nem gyengíti a légkör szűrő hatása, a hatótávolság többszörös (ezért előnyös az űrlézer).
      Sok feladatot lehet neki adni, éspedig pont a védettsége és a sebessége miatt (a B-2 pl. túl lassú a stratégáknak). Atombombázónak persze felesleges, de sok jó dolgot le lehet szórni repülőgépről, atomot felesleges (ez ma már az USA részéről csak elvi fenyegetés, erre az ICBM-ek szolgálnak).

    4. Elnézést, elgépeltem, valóban laminális.
      A Mach-kúp esetén az a baj, hogy elveszik vele a hajtómű legnagyobb előnye – hogy nincs mozgó alkatrésze. Emellett a legjobb, ha az áramlás irányváltoztatás nélkül jut be a sűrítő szűkületbe. A hangsebesség fölötti áramlás teljesen más, mint a hangsebesség alatti, a törvényszerűségek itt mások (emiatt nagyon nehéz például a Lambda hullámot számolni szívócsatornában).

    5. Értem, mire gondolsz, de nézd meg jobban. Nem egy egyszerű tűvé formálódik az ilyen lövedék repülés közben, hanem egy, ha úgy tetszik hullámgenerátorrá – vagyis lökéshullámokat produkál.

      Ez igaz. Csak éppen a lökéshullám az önmagában nem elég. Azt gondolom belátod, hogy egy Tu-144 egészen más energiatartalmú lökéshullámot genrál, mint egy 7.62-es suló. Pedig mindkettő hangsebesség felett van.

      Mert minden testről, ha közegben mozog, hullámok indulnak. Amit pedig lehet modulálni, ha úgy tetszik. Ha pl. egy vadászgép alacsonyan húz el, berobbannak az ablakok, igaz?

      Ha átlépi a hangsebességet igen, és ha gyenge az ablak. Valahol régen láttam egy felvátelt ahol F4-es lépte át a hangsebességet egy irányítótorony felett kb. 1-2 km magasan. Semmi sem történt odalent. Régen üvegablakok voltak. A mai üvegablakok combosabbak és vannak műanyag alapóak is. Azok talán mérsékeltebb távolságból kibírják ezt.

      És ha épületet robbantanak, tudod, mekkora töltete használnak mondjuk egy felhőkarcolóhoz? Néhány kiló elég,ha tudod, HOVÁ tedd.

      Hát igazi felhőkarcoló bontást még nem láttam.

      Pár kiló? Több száz kiló robbanóanyagot használnak nagy épületeknél és még ilyenkor is gyengítik az épületet. Pár tartót kiszednek, átvágnak, vagy csak olyan bemetszéseket tesznek, mint egyszerű anyagvizsgálatnál, ahol repedés terjedést vizsgálnak.

      Ugyan ez. HA egy ilyen sebességű töltet jó helyre csapódik be, a lökéshullámai bármit beomlasztanak (esetleg öngerjesztő lengést hozhat létre).

      Öngerjesztő lengét tudtommal csak folyadékokban telt közegekben jellemző, vagy tartós nagysebességű áramlásban és az öngerjesztés lényege, hogy egy kávistacioner állapot vagy teljesen stacioner terhelés (gerjesztés) idéz elő periüdikus vagy legalábbis nagy amplitódjú rezgést. Ezt egyetlen pillanatig tartó gerjesztéssel, melynek tömege semmi az épülethez képest véleményem szerint esélytelen.

      Mintha nagyon keveréd a fogalmakat. A legjellemzőbb öngerjesztő lengés pl. szelecsattoggás. A tubulens áramlás egyenetlenségét leszámítva is létrejöhet szeleprezgés. Vagy ilyen a repcsiken az, mikor egyes kormányfelületek vagy részek berezeghetnek, de ott tartós gerjesztés van, mert az áramlás folyamatos.

      Ha ICBA vadászatra gondolsz, a célok viszonylag kis ablakban vannak (monjduk keleti és nyugati part). A rakéták kilövését észlelik már egy kontinensről, így mire az átér (fél óra legalább), bőven vad ideje 10M sebességgel a helyszínre robogni, vagyis a belépési ablakba. Nagy magasságban a lézereket nem gyengíti a légkör szűrő hatása, a hatótávolság többszörös (ezért előnyös az űrlézer).

      Ezt a részt sem értem. Az elképzelt gép repülési profilja pont ahhoz hasonló, mint amit egy nagy hatótávolságú ICBM elfogó rakéta produkálna, ha lenne ilyen

      Az is csak szűk környezetét volt képes védeni. Ez a sebességekből adódik,csak számolgatni kell és geometriailag vizsgálni a kérdést. Egyszerűsítsed le síkban és már úgy is látszik, hogya egy célra rámozdulsz, a többi gyakorlatilag elshuan már melletted. A repcsi reakció ideje, meg messze rosszabb egy rakétánál és egy partközeli SLBM csapás ellen meg tehetetlen.

      A felderítés tényleg szóba jöhet, csak azt nem tudom, hogy mennyire potens ez. Bár egy műholdnál biztos jobb, mert alacsonyabban megy és nem korlátozott a pályája. Ha az űrben repül, akkor elvileg átrepülhet az adott ország felett is, mert jogilag azt hiszem a világűr már nem tartozik az adott ország légteréhez. Tehát, ha 50 mérföld felett, naponta berepülsz egy ország fölé a nemzetközi jog szerint tudtommal minden rendben van. Egyszerűen a jog nem számol ilyen eszközzel, mert felteszi, hogy ilyen magasan nincs repülő szerekezet. Hoppá!

    6. Tetszik amit írtál, de a lövedékekkel továbbra sem értek egyet. ELMÉLETILEG lehetséges egy épületet egy petárdával is összeomlasztani, ha tudod, hová tedd – na persze ez csak elmélet. Itt ugyanerről van szó, ezt a pontot eltalálni. Nem vagyok építész, így ezt nem tudom, de több azon a karon tanuló ismerősöm ezt többször is kifejtette. Egyébként egy épület berobbantása (mondjuk egy 10-20 emelet körüli) nem igényel 20 kilónál több robbanóanyagot, hiszen csak az alaptartó pilléreket kell megrogyasztaniuk. Általában, ha nagyon sok robbanóanyagot használnak, az a biztonság miatt történik, kevesebbel is megoldható, de több az biztos :)
      A repülési profiljának a lényege ICBM vadászat esetén az lehetne, ha mondjuk egy elnyújtott ellipszis pályán várakozna a célterület (az USA) felett, hiszen tud gyorsítani és lassítani, tetszés szerint. Szerintem ebben van a taktikai rugalmassága. Az USAF legalábbis ezért akarja. A repülési profilja nem szükségszerűen egyezne meg egy ballisztikus rakétáéval – bár egyes feladatoknál persze az a leg kézenfekvőbb.
      Az, hogy egy lökéshullám gerjesztője hiperszonikus, nagyon nagy előny tud lenni, (mondjuk esős időben a légkörben), de bármilyen szilárd testben egyaránt. Az öngerjesztés valóban trükkös és igen nehéz, de ha már egy elég erős hidraulikus ütést is elindítunk, az is jó – főleg, ha mondjuk több töltet csapódik be számított időintervallumokban (egy ilyen gép vihetne egy párat).
      A hullámelmélet is igaz, amit írtál, de a hangsebesség fölötti áramlás megint csak egy kemény dió és még én sem vagyok igazán otthon benne. Az egyik tanárommal beszéltem erről, de ő is csak elméleteket ecsetelt nekem – ezért írta én is főleg lehetőségekről.
      Amúgy az ablakokról is teljesen igazat írtál, de ott van egy kis távolság a hangforrás és a test között, nem is beszélve a ritka közvetítő közegről (levegő). Mégis betörte az ablakokat. Én közvetlen becsapódásról írtam, ami között a különbség a 7.62 meg az 5.56 lövedék összehasonlító tesztjeihez hasonlító eredményt produkálhat. Vagyis a kisebb, de gyorsabb test lehet pusztítóbb, mint a nagyobb, lassabb. Itt ugyan erről lehetne szó. Persze ez lehet vita tárgya, mi a hatékonyabb, az előbb említett lövedék kérdés sem dőlt el teljesen, ha jól tudom?

    7. Tetszik amit írtál, de a lövedékekkel továbbra sem értek egyet. ELMÉLETILEG lehetséges egy épületet egy petárdával is összeomlasztani, ha tudod, hová tedd – na persze ez csak elmélet.

      Nem, még elméletileg sem. Mintha azt mondanád, hogy kavics dobálással fogod a Gellérthegyet szétkapni.

      A repülési profiljának a lényege ICBM vadászat esetén az lehetne, ha mondjuk egy elnyújtott ellipszis pályán várakozna a célterület (az USA) felett, hiszen tud gyorsítani és lassítani, tetszés szerint.

      Azért erre a tetszés szerintz gyorsítás és lassítás témára kicsit vissza kellene térni, mert hiszen a screamjet lényege, hogy adott sebesség alatt nem is működik. 10 M esetén a világ bármely pontjára odaérsz kb. 2 óra alatt. Szuper. Viszont kevesebb fogyasztással 2-3 órás órjáratozás idő az a vicckategória és itt is szintén az van, hogy a bezi nagy forduó sugár mellett – számold ki – mennyi ideig is maradna bármi a lézer hatósugarában? Ja, és annak a lézernek, ami nem is létezik… Mert a YAL-1 még mindig igen messze van az üzemképestől és így is nagyon korlátozott alkalommal tüzelhet.

      Az, hogy egy lökéshullám gerjesztője hiperszonikus, nagyon nagy előny tud lenni, (mondjuk esős időben a légkörben), de bármilyen szilárd testben egyaránt.

      Az, hogy hiperszónikus vagy szuperszónikus csak játék a szavakkal. Az áramlások terén nincs különbég. Hangesebesség és környéke a vízválasztó, de 1 Mach vagy 10 Mach, az már csak az erőket befolyásolja a géptestes és szerzkezeti rezgéseket a hajótműben, de a test körüli áramlást tudtommal nem.

      A hullámelmélet is igaz, amit írtál, de a hangsebesség fölötti áramlás megint csak egy kemény dió és még én sem vagyok igazán otthon benne.

      Akkor már legalább ketten vagyunk. :)

      Én közvetlen becsapódásról írtam, ami között a különbség a 7.62 meg az 5.56 lövedék összehasonlító tesztjeihez hasonlító eredményt produkálhat. Vagyis a kisebb, de gyorsabb test lehet pusztítóbb, mint a nagyobb, lassabb. Itt ugyan erről lehetne szó. Persze ez lehet vita tárgya, mi a hatékonyabb, az előbb említett lövedék kérdés sem dőlt el teljesen, ha jól tudom?

      Itt most teljes más a dolog megint. Sajnos ez a téma nem nagyon köt le, de valami hidraulikus sokk hatás néven kell keresgélni.

      Arról van szó, hogy az 5.56 kisesbb, de gyorsabb lőszer és érdekes nyomáshullámokat indít el a folyadékban. Ez pusztító és a lövedék és szétszakad, telszórja az emberi szövetet. Ez nagyon komoly sérülésekhez vezethet.

      A 7.62-es meg a lágy részeken egyszerűen keresztül megy. Viszont, ha csontot és a lövedék, például a válladat, akkor integethetsz a másik kezeddel az éppen leszakadó kezednek, mert bizony leviszi.

      A nagyobb pusztító erő meg csak akkor érvényesül, ha a lövedék eltalál. A 7.62 a vasúti sin keskenyebb részén is átmegy 50 méterről. Fater látta ezt a bemutotó. Egy téglafalat is simán lehet 7.62-sel bontani. Az 5.56-ot meg asszem egy homokzsák is megfogja…

    8. Uff. Belekotyogok. :-D

      Az áramlástanhoz tök hülye vagyok, nem is akarom osztani az észt, mert láthatóan jobban ismeritek a témát.

      Lövedék:
      A lövedék energiája önmagában kevés, a rombolás mértékét úgyis az határozza meg, hogy ebből mennyit tud átadni. Egy tömör testnek nagy valószínűséggel komoly károsodást tudna okozni, de egy épület természetes csillapítással rendelkezik az építőanyagok (egyszerű példaként: téglák) találkozásánál. Ugyanakkor egy betonbunker ellen pusztító hatású lehet (a beton pluszban hajlamos repeszhatást produkálni, ha átlövik). Az 5,56-os lőszer és a 7,62-es lőszer között az a nagy különbség, hogy az előbbi jóval nagyobb arányban adja le energiáját, mert a tervezésekor megkeresték a Genfi egyezmény kiskapui. Az igazi pusztítás a farokhullám – vagy mifene, biztos értitek miről beszélek – által keltett (alapvetően egyszeri) nyomásváltozás. A 7,62*39 gépkarabély lőszer meg egy laza 20 évvel öregebb…

      A gépet én speciel nagy hatótávolságú közvetlen támogatásként is el tudom képzelni: megfelelő fékező rendszerrel lézer, gps irányítású lövedékeket alkalmazhat rövid időn belül a világ bármely pontján.

      Mondjuk a civil (személyszállítás) alkalmazás tűnik a leghasználhatóbbnak.

    9. Köszi az infókat! Imádom az ilyen vitákat :)
      Amúgy csak arra gondoltam, hogy az 5.56-os lökéshullámot gerjeszt (asszem egy vizes hordón próbálták ki, a 7.62-es átvitte, az 5.56 bement, szétesett és szétrepesztette, ki nem jött), így nagyobb roncsolást okoz a szövetekben. Innen jöhetett ez az ötlet is, bár ez nyilván elég felületes magyarázat.
      Amúgy a nyíllövedék elvileg a légkörben megolvadva/nyúlva becsapódáskor a nagyobb sűrűségű felületen szétfröccsenne, így lenne elég nagy átadó felület – ez a saját sűrűségének függvénye. Na persze ez is elméleti, mivel nagy sebességű és hőmérsékletű anyag viselkedését még nem tanultam.
      Amúgy az, hogy minden testnek van egy olyan elvi pontja, ahol szét lehet “kapni” akkor is tény, de persze ez főleg homogén szerkezetekre igaz, habár összetett szerkezeteknél is megoldható – csak egy szuperszámítógép számolja ki, én a számológépemmel aligha. Itt az elméletekről írtam, amikről az évek folyamán olvastam – sajnos nem a tudással születtem :)

    10. Ha valakit bővebben érdekel a hiperszonikus repülés története, és a kapcsolódó műszaki problémák, akkor tudom ajánlani a NASA ingyenesen letölthető kiadványai közül a “Hypersonics before the Shuttle” címűt, mely az X15-ös programról szól, illetve a “Facing the heat barrier” -t mely konkrétan a hiperszonikus repülés műszaki problemtikájával foglalkozik.

      Amúgy az építőmérnök hallgatóktól én is hallottam annak idején a petárdás sztorit, de ők áramlástant szinte alig tanultak, lengéstant is csak a tartószerkezeti mérnökök.
      Azért a mechanika és az áramlástan tanszék oktatóit megkérdeztük erről, egyikük még diffegyenletekkel is bebizonyította, hogy ez képtelenség.

    11. Igazat kell adnom a szerzőnek a robbantásokkal kapcsolatban. Elég sok felvételt lehet már láttni a neten épület robbantásokról ahol valóban több száz kilót cuccot felhasználnak, de azok irányított robantások. Vagyis nem önmagában a pusztítás a cél hanem, hogy úgy robbantsuk fel az épületet ahogy mi szeretnénk (oda essen, úgy robbanjon, stb.) Ilyen esetben arra is kell robbanóanyag ha meg akarunk védeni egy szomszédos épületet, leromboljuk a tartószerkezetet és a védett épület felöli oldalom is robbantunk az ellenhatás miatt. Gondolj a reaktív páncélzatra: lövedék a céltárgyba csapódik és mivel védjük meg? egy robbantással, eredmény a céltárgy megmenekül pedig a lövedék eredeti robbanásánál nagyobbat robbantottunk.
      Ráadásul a robbantók soha nem közvetlenül a robbanás erejében bíznak hanem a lökéshullámokban. Itt valóban igaz hogy több tnt nagyobb robbanás, csak nem mindegy, hogy a pusztában robban 1 kiló, vagy egy zárt térben. Mondani sem kell a zárt robbanás sokkal pusztítóbb. Így ha jól lefojtodd a kevés robbanóanyagot, nagyobb hatást érsz el mint a sok robbanóanyag fojtás nélküli robbantásával.
      Az ürből zuhanó tárgyak estében is a becsapódáskor keletkező lőkéshullám a legnagyobb pusztító erő. Nem a diónyi titán pusztít, hanem az általa keltett óriási lökéshullám ami -sebességtől függően – a tárgy méretének több száz szorosa lehet. Gondolj a meteorokra: egy autó méretű közet is képes már atombomba nagyságú robbanásra a becsapódáskor, pusztán a sebessége miatt.

      A lőszerekhez nem szólnék hozzá…

      „Az, hogy hiperszónikus vagy szuperszónikus csak játék a szavakkal. Az áramlások terén nincs különbég. Hangesebesség és környéke a vízválasztó, de 1 Mach vagy 10 Mach, az már csak az erőket befolyásolja a géptestes és szerzkezeti rezgéseket a hajótműben, de a test körüli áramlást tudtommal nem.“

      Az áramlásokban óriási különbség van. A mach kúp a sebességel nővekszik így egy tartomány fölött előfordulhat, hogy a tárgy körüli áramlás elkerüli a beömlőnyílást, ilyenkor hiába fecskendezel több üzemanyagot nem fog gyorsulni a test.

    12. ” hogy Nevadában megfigyeltek különös kondenzcsíkokat”
      Mutattak ilyen “kondenzcsíkot” a TVben. A rejtélyeskedő fazon kifejtette, hogy ilyet csakis egy ismeretlen repülőgép hagyhat. Kinéztem az ablakon. Pont ugyanilyen “kondenzcsík” volt az égen. Kis holdacskák párából szép sorban. Ferihegy közelében lakom. Ritkán ugyan, de látni ilyet.

    Fórum hozzászólások

    There are no comments in the forum topic that is associated with this post.