использоваться для полетов со скоростями M
<
3
. При числах Маха
M
>
3
необходимо переходить на прямоточный контур. Прямоточный
воздушно-реактивный двигатель (ПВРД) эффективен при скоростях
полета в диапазоне
3
M
6
(при полете с числом Маха M
>
6
и до-
звуковом горении слишком сильно возрастают температура и давление
в камере сгорания двигателя). При M
>
6
целесообразно применять
так называемые гиперзвуковые прямоточные воздушно-реактивные
двигатели (ГПВРД). Торможение потока воздуха во входном устрой-
стве ГПВРД происходит лишь частично, так что на протяжении всего
остального тракта движение рабочего тела остается сверхзвуковым.
При этом температура после сжатия относительно низка, что позволя-
ет сообщить рабочему телу значительное количество теплоты.
Эффективные при гиперзвуковых скоростях полета ПВРД и
ГПВРД неработоспособны при низких скоростях, и не могут самосто-
ятельно стартовать и разгоняться. Поэтому для достижения начальной
скорости, при которой силовые установки станут эффективными, не-
обходим вспомогательный привод, обеспечиваемый, например, твер-
дотопливным ракетным ускорителем, или самолетом-носителем, с
которого запускается аппарат с ПВРД или ГПВРД.
При гиперзвуковых скоростях полета аэродинамические характе-
ристики всего планера летательного аппарата и его отдельных элемен-
тов будут существенно влиять на характеристики силовой установки,
так как взаимодействие компоновки ГЛА сложной геометрии с гипер-
звуковым потоком приводит к возникновению интенсивных взаимо-
действующих ударных волн. Поэтому важной концептуальной зада-
чей проектирования ГЛА должна быть интеграция в единую систему
фюзеляжа, крыльев и двигателя. При этом необходимо ограничивать
допустимый диапазон углов атаки и область присоединения головного
скачка (головной скачок уплотнения должен падать практически точно
на нижнюю кромку воздухозаборника ГПВРД летательного аппарата).
Форма ГЛА должна иметь малые относительные толщины крыльев
и фюзеляжа. Выполнение требования малости относительных толщин
корпуса и крыльев необходимо для увеличения аэродинамического ка-
чества
K
(при малых углах атаки). Следовательно, для улучшения аэ-
родинамических качеств гиперзвуковых аппаратов необходимо созда-
вать ГЛА с элементами конструкции, имеющими как можно меньшие
радиусы скругления передних кромок (носовой части, крыльев, кро-
мок воздухозаборника). Здесь возникает еще одна серьезная проблема
– возрастание тепловой нагрузки на поверхность по мере уменьшения
радиусов кривизны обтекаемых поверхностей.
Для решения задачи разработки перспективных ГЛА необходимо
проведение как экспериментальных, так и расчетно-теоретических ис-
следований аэродинамических характеристик и особенностей обте-
4 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 1
