Перехватчик ПРО с прямоточным двигателем разработки Bayern-Chemie

Вторая ступень перехватчика сочетает в себе интегрированный ускоритель и прямоточный двигатель. Bayern-Chemie

Появились подробности о концепции баллистического перехватчика для организации противоракетной обороны, разрабатываемого немецкой Bayern-Chemie и использующего технологию прямоточного ракетного двигателя ракеты Meteor.

Технико-экономическое обоснование атмосферного перехватчика ближнего действия было завершено компанией, работы финансируются немецким агентством гособоронзаказа, и также включают в себя испытания ключевых технологий системы. Проработка концепции продолжается внутри фирмы, сказали в Bayern-Chemie.

Информация о проекте необходима была для оценки, может ли прямоточная двигательная установка работать на высоте 35 км и скоростях, превышающих 5М и была опубликована в работах, представленных на конференции American Institute of Aeronautics & Astronautics Propulsion & Energy в Орландо, штат Флорида, в июне.

"Ракета Мах 5+ с концепцией канального прямоточного двигателя была рассмотрена чтобы функционировать на скоростях за пределами тех что сейчас используются в ракетной технике с прямоточными двигателями", говорит Karl Wieland Naumann, директор по развитию бизнеса и стратегии Bayern-Chemie.

"Министерство обороны Германии профинансировало исследование в 2011-14 годах некоторых критических элементов, таких как воздухозаборники и эксплуатационные параметры, которые были получены дали обнадеживающие результаты. В настоящее время мы делаем некоторую внутреннюю работу, чтобы подготовиться к потенциальному практическому применению", говорит он.

Поскольку прямоточный двигатель (ПВРД) работает эффективно только в сверхзвуковом полете, ракета запущенная с земли сначала должна разогнаться до примерно 2 Махов, где двигатель заработает и ускорит ракету за пределы 5М. За это отвечает первая разгонная твердотопливная ступень.

После разделения ступеней, интегрированный твердотопливный ускоритель воспламеняется в зоне дожигания ПВРД. После выгорания топлива ускорителя в головной части ракеты открывается заслонки в кольцевой канал, впуская воздух, который попадает в уже пустую камеру сгорания.

Газогенератор, содержащий кислород-дефицитное твердое топливо производит обогащенный топливом газ, который вводится через сопла в форсажную камеру, смешивается с воздухом и сгорает, создавая тягу.

Между газогенератором и камерой сгорания находятся ряд клапанов, которые регулируют поток топлива. Скорость реакции, с которой топливный газ вырабатывается пропорциональна росту давления в газогенераторе, в компании говорят, что закрытие клапана увеличивает расход топлива и соответственно тягу. Чтобы уменьшить расход топлива на больших высотах, второй ряд сопел открывается с помощью однократно срабатывающего пиротехнического устройства.

Направляющие лопатки на входе в камеру сгорания обеспечивают эффективное перемешивание воздуха и топлива. С целью их защиты и защиты кольцевого канала при активном горении интегрированного ускорителя используются заглушки, сбрасываемые пиротехнически после выгорания топливной шашки в камере сгорания.

При технико-экономическом обосновании компания Bayern-Chemie испытала модель воздухозаборника ракеты в трех маховой аэродинамической трубе в Кельне, Германия.

Разработка привела к созданию воздушного входа, способного работать на скоростях Маха 3.5-5+, с развитой системой удаления пограничного слоя, чтобы помочь системе управления ракетой создавать оптимальные условия в камере сгорания через регуляцию генерации топливного газа.

Два испытания двигателя, каждое по 35 сек. без ущерба для керамической матрицы в которой происходили процессы. Bayern-Chemie

Компания также протестировала углерод/карбид кремниевую (С/SiC) камеру сгорания ПВРД. Чтобы выдерживать температуры внутри и снаружи от горения и аэродинамического нагрева, обычная металлическая камера потребует внутренних и внешних систем тепловой защиты. Это приведет к увеличению толщины стенки и уменьшит объем твердого топлива, необходимого для ускорения.

Чтобы максимизировать объем топлива интегрального ускорителя и начать работу прямоточного двигателя на как можно более высокой скорости Bayern-Chemie разработала камеру сгорания С/SiC без тепловой защиты. Испытания проводились, чтобы рассмотреть, как конструкция выдерживает давления, температуры и газовую эрозию.

В двух сериях тестов с общим временем горения более чем 60 сек., упрощенная испытательная камера не претерпела значительного ущерба от эрозии, температуры горения 2500K и давления 6 атмосфер, говорят в компании. Тесты показывают, что цикл работы продолжительность в 120 сек. достижим - это позволило бы расширить режим работы перехватчика.

На конференции в Орландо фирмой Bayern-Chemie были представлены результаты оценки производительности для атмосферного перехватчика с ПВРД. Это оружие с дальность действия 150 км, длиной первой ступени 1,05 метра и диаметром 0,5 метра, первая ступень разгоняет ракету до 1,9 Маха и поднимает на высоту 3000 метров, на которой происходит разделение ступеней.

Вторая ступень длиной 4,2 м, с внешним диаметром 0,45 м. Интегральный ускоритель располагается в камере сгорания длиной 1,2 метра. Симуляция пяти траекторий показала, что ракета обладает кинематическим возможностями перехвата даже маневренных целей.

http://www.w54.biz/showthread.php?154-Missile-Defence/page68#post56101