ПРОЕКТНО-БАЛЛИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ ДВИГАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК В СОСТАВЕ ГИПЕРЗВУКОВЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

© М.А.Мурзин, Н.Б.Пискарева
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и научное прогнозирование"
2006 г.

За последние годы стремительно вырос интерес большинства промышленно развитых и развивающихся стран (США, Россия, Англия, Франция, Германия, Япония, Индия, Китай и др.) к использованию многоразовых транспортных систем и, в частности, гиперзвуковых летательных аппаратов (ГЛА) для решения военно-политических, научно-технических и экологических задач. К настоящему моменту существует множество проектов ГЛА различного назначения. Вот лишь несколько из них: «Хотол», «Гиперлейн», «NASP» (Х – различных серий), «Зенгер».

В данной работе представлена постановка задачи и математическая модель, позволяющая проводить проектно-баллистический расчет ГЛА и интегрировать комбинированную двигательную установку (КДУ) в силовую схему ГЛА.

Были рассмотрены три базовых схемы двигателей:

- газотурбинный двигатель (ГТД);

- прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД);

- ракетный двигатель (РД).

Сочетание этих типов двигателей рассматривается в данной работе в качестве комбинированных двигательных установок. Такие двигатели представляют собой органическое сочетание элементов двигателей различных схем, реализующих, как правило, два термодинамических цикла – генераторный, служащий для производства энергии, передаваемой другому – основному циклу, реализующему произведенную энергию в полезную работу.

Различных комбинаций можно составить очень много. В данной работе отражение нашли четыре из них: турбо-прямоточные (ТП), ракетно-турбинные (РТД), ракетно-ракетно-прямоточные (РПД), жидкостно-воздушные ракетные двигатели (ЖРВД).

Произведена апробация математической модели, результаты которой показали улучшение летно-технических характеристик ГЛА. Дальнейшая работа в данном направлении позволит улучшить параметры интеграции комбинированной двигательной установки в силовую схему ГЛА.