„Lockheedov“ RS–71 „Blackbird“ je bio američki špijunski strateški avion koji još od 1976. drži brzinski i visinski svetski rekord. Ako ga neka raketa pojuri, pilotu je bilo dovoljno da „da gas“ i oslobodi je se. Letilica je zvanično u penziji od 1998. Ovo je priča o mogućem nasledniku.

Poslednjih dana na svim aeronautičkim sajtovima se pominje debi aviona SR–72, proizvod „Lockheed-Martinove podružnice za razvoj naprednih projekata Skunk Works, navodnog naslednika legendarnog špijunskog aviona SR–71 „Blackbird“. Namerno kažem „navodnog“, jer iako se kaže da je projekat daleko odmakao i da se priprema za prvi let, istina je da se ipak radi samo o još jednom projektu hipersoničnog aviona čije predloge smo viđali poslednjih godina, kao što je npr. Blackswift“.

sr-aPredlog hipersoničnog aviona SR–72 (Lockheed–Martin Skunk Work/Aviation Week).

Sve što se trenutno zna o novom monstrumu poteklo je iz jednog teksta objavljenog pre neki dan u prestižnom svetskom magazinu „Aviation Week“. Novi avion će u proncipu biti bez posade i moći će da leti brzinom od preko 6 Mahova, što je duplo više od SR–71. Najveći problem bilo kog hipersoničnog aviona koji ne koristi rakete sastoji se u tome kako leteti od 0 Mahova do 6 Mahova bez prekida. Postojeći nabojni[1] motori počinju da funkcionišu tek pri brzinama većim od 3–3,5 Mahova a efikasni su između 4 i 6 Mahova (posle te brzine koriste scramjet[2]), dok većina konvencionalnih mlaznih motora dostiže do 2,5 Mahova (mogu da dostignu brzinu i do 3,2 Maha, ali samo sa brojnim modifikacijama, kao što je bio slučaj sa motorima Pratt & Whitney J-58 aviona SR-71).

2slike

O kakvim motorima se radi? Prenosim jedno objašnjenje sa forima:

SCRAMJET je skraćeno od supersonic combustion ramjet...
Uzmi "obični" mlazni motor koji pogoni jedan „Airbus“ ili „MiG-29“... Oni zrak tlače serijom kompresora/turbina na ulazu/izlazu, koji odatle ide u komoru za izgaranje, gdje se mješa sa gorivom.
Tijekom 50ih i 60ih godina 20 st., dapače, čak i za vrijeme WW2 i prije u Njemackoj, se razmisljalo o motorima (mlaznim), koji bi sabijali zrak u komoru posebnim dizajnom usisnika čime bi potrebu za kompresorima i turbinama, što bi pojednostavnilo motor i pojeftinilo izradu.
Međutim, da bi takav motor radio, potrebne su velike brzine (vise od Mach 3).

Obični mlazni motor, čak i onaj na supersoničnim avionima, NE MOŽE raditi ako zrak ide brže od brzine zvuka u samom motoru, tako da supersonični avioni imaju posebno dizajniran usis da taj isti zrak uspori na subsonične brzine. Takvi usisi obično imaju posebne rampe i/ili radome kojima se zrak usporava i kojima se mijenja strujanje zraka unutar motora. Primjer su posebne rampe na „F-4“ ili „MiG-25“. Supersonični avioni bez rampi u usisu su ograničeni na max. oko Mach 2.

Kod američkog špijunskog aviona „Lockheed-Martin“ SR-71, koji je razvijen ranih 60ih, korišten je specijalni tip motora koji se zove turbo ramjet. Radi se kombinaciji ramjeta i klasičnog mlaznog motora sa turbinama. Motor u pitanju je „Pratt&Whitney“ J-58. Fora sa tim motorm je sistem usisa. Ako pogledas na internetu slike istog aviona, primjetit ćeš dva, nazovimo ih šiljka, koji vire iz motora.

Evo kako taj motor funkcionira. Pri brzinama manjima od Mach 2.x, motor radi kao klasični mlazni motor, turbina sabija zrak u komoru. Međutim, kako SR-71 počinje ubrzavati prema Mach 3, šiljci se pomiču u položaj koji prikriva sam set turbina koje inače sabijaju zrak, i dopušta zraku(kojega sam usis prije ulaska u motor uspori na podzvučnu brzinu, jer ovo nije scramjet, vec ramjet) nesmetan ulaz u komoru za izgaranje. Pri Mach 3.2, a to je brzina krstarenja za SR-71, oko 60% potiska ne proizvode motori, vec sam usis, a ostatak se dijeli na sam motor i sistem dodatnog izgaranja (afterburner). Cool stvar oko SR-71 i njezinog sistema pogona je da su motori ekonomičniji što brže ide, tj. pređe više za istu količinu goriva pri manjim brzinama. Jedino što taj avion sprječava da ide brze, jest sama konstrukcija aviona koji je od titana i koji ne bi izdržao veče brzine. Inače je, npr, temperatura usisa kod brzine od Mach 3.2 na SR-71 bila oko 400° C.
Za takve motore se mora koristiti i posebno gorivo. U slucaju SR-71, to je gorivo koje se zove JP-7 po specifikaciji americkog ratnog zrakoplovstva.

E, samo da dodam, dakle scramjet bi bio sličan takav motor, samo što bi zrak bio supersoničan unutar samog motora.

Premošćavanje ovog jaza zadaje velike glavobolje proizvođačima pogonskih sistema za bilo koji hipersonični avion. Mnogi su pokušali to da prevaziđu kombinovanjem razlićitih koncepata, ali do danas niko nije imao znaćajnijeg uspeha (bar mi o tome ništa ne znamo). Ali, prema „Aviation Weeku“, inženjeri iz „Skunk Worksa“ su uspeli da pronađu Kamen mudrosti hipersoničnog pogona i da u okviru projekta HTV Falcon – koga sponzoriše DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) – razviju nabojni motor koji može da leti … brže od 3 Maha! (brzina pri kojoj ovaj nabojni motor postaje funkcionalan čuva se u najvećoj tajnosti). Prema tome, RS-72 će objedinjavati konvencionalni turbomlazni motor sa novim nabojnim, ali tako da dele usisnik i prikupljeni vazduh.

sr-c
Pogonski sistem RS–72 će imati konvencionalni motor i redizajniran nabojni motor (Lockheed–Martin Skunk Work/Aviation Week).

No u pozadini čudesnog motora lebdi pitanje zašto je „Lockheed–Martin“ odlučio da ovaj predlog obelodani upravo sada. Da je Vojno vzduhoplovstvo (USAF) zagrejano za njega, sumnjam da bi to tek tako dospelo u javnost. Čini se da ovim potezom kompanija jednostavno pokušava jednostavno da „ulovu“ neku agenciju koja bi bila spremna da financijski pomogne dovršavanje projekta. Teoretski, USAF bi trebalo da uskoro stvori naslednika „BoeingovogX-51 „WaveRidera, te je moguće da se nova „Lockheed–Martinova“ tehnologija koristi za kreiranje prototipa (vojska se interesuje za hipersonične letilice iz dvojakog razloge, jer može da ih koristi i kao projektile i kao platforme za pribavljanje informacija o neprijateljskim ciljevima bez korišćenja stealth tehnologije). Ako bude tako, „Skunk Work“ obećava da će do 2023. godine proizvesti tehnološki demonstrator FRV (Flight Research Vehicle) dužine 20 metara opremljen jednim motorom u punoj razmeri,. U slučaju da sve protekne kako valja, SR–72 – sa dva motora i veličinom i obimom sličan SR–71 – jezdio bi nebom nekog neodrešenog datuma 2030. godine.

Iako se mi ovde u Astronomskom Magazinu prvenstveno interesujemo za zbivanja u kosmosu, hipersonični avioni su vrlo značajan elemenat za postavljanje satelita u orbitu. Postoji mnogo dvostepenih lansirnih sistema[3] (TSTO) (o nekima sam i ja ovde pisao) gde su hipersonični avioni zamišljeni kao prvi stepeni. Ako „Skunk Work“ govori istinu i ako nađu nekog da financijski isprati ovu kreaturu, kosmos bi nam mogao biti malo bliži. Videćemo.

sr-b



1. Vrsta motora (engl. ramjet) bez rotacionog kompresora, kojoj je za rad potrebno da motor već leti unapred brzinom dovoljnom da sabija vazduh do velikog pritiska. Zato je ovim motorima potrebna pomoć (JATO) za dostizanje početne brzine (oko 3.500 km/h).

Napredni turbofan motori, kakve koristi većina vojnih mlaznjaka, daju najbolje rezultate do 2,2 Maha.

2. Za razliku od nabojnih motora, kod kojih se pre sagorevanja vazduh usporava do podzvučnih brzina, kod scramjet motora tok vazduha kroz ceo motor je u potpunosti nadzvučan. Ti motori bi mogli da obezbede brzine između 12 i 24 Maha.

3. Npr. privatni sistemi „SpaceShipOne“ i „SpaceShipTwo“, ili XB-70 sa letilicom sa posadom X-20.

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi: