Гипер онгоцны ирээдүй буюу Лондонгоос Сидней хүртэл 4 цаг

Монголын мэдээ | Тойм
adiyakhuu@montsame.mn
2020-09-18 13:16:40

“Би бүхий л амьдралынхаа туршид хамгийн хурдан нисдэг зүйлийг бий болгохоор ажиллаж байна” хэмээн Их Британийн Reaction Engines компанийн АНУ дахь салбарын захирал Адам Диссель ярилаа.


Онгоцыг толгой эргэм асар их хурдтайгаар нисгэж чадах, одоогийн нисэх онгоцууд зүгээр л хайлчихаар тийм халуунд ажиллаж чадах хөдөлгүүрийг тус компани зохион бүтээж байгаа ажээ. 


Зорилго нь, 5 Мах буюу 6400 км/цагтай тэнцэх дуунаас хэт хурдыг бий болгох явдал юм. Мах-ын тоо гэдэг нь агаарын нягтаас хамааран дууны хурдыг илэрхийлж буй өөрчлөгддөг нэгж юм.


“Reaction Engines” компанийн зохион бүтээгчид 2030 он гэхэд хэт өндөр хурдны зорчигч тээврийн нисэх онгоцыг үйлдвэрлэхээр төлөвлөж байгаа аж. “Гэхдээ хурд заавал 5 Мах байх албагүй, физикийн шинжлэх ухааны үүднээс 4,5 Мах байхад л хангалттай” гэдгийг А.Диссель хэллээ.


Ийм хурдан онгоцоор Лондонгоос Сидней хүртэл ердөө 4-хөн цаг, Лос-Анжелесаас Токио хүртэл хоёрхон цаг нисэх юм. Харин Улаанбаатар-Сөүлийн хооронд 4 Мах-ын хурдаар ердөө 25-28 минут нисэх тооцоо гарч байна. Гэхдээ ийм онгоцуудын ихэнхийг иргэний агаарын тээвэрт бус харин цэргийн салбарт зориулан зохион бүтээж байгаа ажээ.


“Дуунаас хэт хурдан системийн зоопарк”


Жеймс Эктон бол Их Британийн физикч бөгөөд Вашингтон дахь Карнегийн санд ажилладаг. Тэрбээр АНУ, Орос, Хятад улсууд дуунаас хэт хурдан зэвсэг зохион бүтээх талаар юу хийж байгааг судалсны үндсэн дээр “Эдгээр улсад гипер зэвсгийн системийн бүхэл бүтэн зоопарк бий болсон” гэж дүгнэжээ.


Хурд 5 Мах хүрэх үед ялгарах асар өндөр температурыг тэсвэрлэж чадахуйц тусгай материалуудыг гаргаж авснаас гадна дэлхийн агаар мандалд дуунаас хэт хурдтай нислэг хийхэд зориулсан бусад технологийг бий болгожээ.


Дуунаас хэт хурдтай онгоцыг турших ажил АНУ-д бүр 1960-аад оны үед онгоц –пуужингийн хосолсон загвартай Х-15 гэдэг хөлгийг зохион бүтээснээр эхэлсэн байна. Дашрамд дурдахад, тив алгасах баллистик пуужин нь маш өндөр гипер хурдаар агаар мандалд нэвтэрдэг. 

Х-15 


Дээр дурдсан өрсөлдөгч гүрнүүд одоо яг ямар зэвсэг зохион бүтээхээр ажиллаж байна вэ? Бүхий л нислэгийн туршид агаар мандалд байж чадах, хөргөхийн тулд задгай сансарт гаргах шаардлагагүй тийм зэвсгийг, хотууд руу харвасан тив алгасагч баллистик пуужингууд болон бусад нисч буй объектыг устгахын тулд маневр хийж чадах тийм зэвсгийг бүтээхээр тэд өрсөлдөж байна. 


“Нисэх онгоц тээгч хөлөг онгоцны ангууч


Дээр дурдсан гурван улсын цэргийн зардалд гипер технологид зарцуулж буй хөрөнгийн хэмжээ нэмэгдсээр байна.


Гипер зэвсэг зохион бүтээхэд үүсч буй гол асуудал бол түүний онч нарийвчлал юм.  Хэрвээ хятадууд “нисэх онгоц тээгч хөлөг онгоцны эрлэг” гэгддэг гипер пуужинтай болчихвол Америкийн хөлөг онгоцууд Хятадын эргээс холхон явахаас аргагүйд хүрнэ. 

Хятадын гипер зэвсэг 


Гэхдээ 56 км/цагийн хурдтай явж буй цөмийн хөдөлгүүр бүхий нисэх онгоц тээгч хөлөг онгоцыг онож сөнөөхийн тулд пуужингийн нислэгийн чиглэл нь асар нарийвчлалтай байх ёстой. Гэтэл хурд 5 Мах байх үед ийм нарийвчлалыг бий болгох нь маш хэцүү юм. 


Пуужин нь агаартай үрэлтэнд орсноор пуужингийн эргэн тойронд нэг ёсондоо “плазман бүрхүүл” үүснэ. Үүний улмаас хиймэл дагуулаас ирж буй дохио саатаж, хөдөлгөөнт байг илрүүлэх үүрэгтэй онилох системийн ажиллагаа алдагдах магадлалтай. Температур хамгийн өндөр болсон үед плазм үүсдэг билээ.


Конус хэлбэртэй пуужингийн гадарга нь бүхэлдээ плазмаар бүрхэгдэх бол пуужинг дартсын сум хэлбэртэй, жижиг далавчтай болгосноор түүн дээрх мэдрэгч антеннуудыг плазмаас холдуулан хамгаалах боломжтой.  


Аварга загасны ам


Дуунаас хэд дахин илүү хурдтайгаар ниснэ гэдэг бол угаасаа хялбар зүйл биш, үүний сацуу химийн задралын урвал нь асуудлыг улам хүндрүүлдэг. Хэт хурдтай нисэж буй үед, маш өндөр хэмийн халуунд хүчилтөрөгчийн молекулууд атомууд болж задардаг нь хөдөлгүүрийг ажиллуулах үндэс суурь болсон химийн процессуудыг нарийн түвэгтэй болгоно. 


Гэсэн хэдий ч гипер зэвсгийн төлөөх өрсөлдөөнд багагүй ахиц дэвшил гарчээ.

2010 онд АНУ-д аварга загасны ам мэт хэлбэртэй нисгэгчгүй аппаратыг зохион бүтээсэн нь Номхон далай дээгүүр 5 минутын турш дуунаас хэт хурдтайгаар ниссэн байна. Гэхдээ хурд гэхээсээ илүүтэй нислэг үйлдсэн цаг хугацаа нь анхаарал татаж байгаа юм.


5 минут гэдэг бол гайхшруулахаар зүйл биш л дээ, харин дуунаас хэт хурдтай нисэх үед тааралдах бартаа саадыг давсан гэдэг утгаараа энэ бол маш том амжилт билээ.


Өндөрт нисэж буй В-52 бөмбөгдөгч онгоцноос X-51A гэдэг нэртэй аппаратыг хаяхад уг хөлөг үндсэн хөдөлгүүр асахаас өмнө пуужингийн хурдасгуурын тусламжтайгаар 4,5 Мах хүртэл хурд авч байжээ. 

Шулуун нарийн тийрэлтэт хөдөлгүүрийн аварга загасны ам мэт хэлбэртэй түлшний форсунканд агаарыг хуримтлуулан сорж, улмаар агаар түлштэй холилдсоноор уг аппарат дуунаас хэт хурдыг авдаг байна.


Сорогдож буй агаарын урсгалыг хангалттай хэмжээнд байлгахын тулд анхдагч хурд өндөр байх ёстой ба форсунк руу сорогдож буй агаарын хэм хэдхэн минутын дараа 1000 градуст хүрдэг.


2010-2013 онуудад яг ийм байдлаар X-51A загварын 4 ширхэг аппаратыг Номхон далай дээгүүр нисгэн туршжээ.


Цохилтын долгион


X-51A аппаратыг зохион бүтээх ажлыг сансрын хөлгийн хөдөлгүүр үйлдвэрлэлээр дагнадаг Калифорни дахь Aerojet Rocketdyne компани маш чанд нууцлалтайгаар гүйцэтгэжээ. Учир нь, тус компанийн ажилтнууд 7 жилийн дараа хэвлэлд ярилцлага өгөхдөө нэрээ нууцалж байв.


Энэ хөлгийн гол онцлог нь цохилтын долгион бий болдог түүний хошуу хэсэг бөгөөд шаардлагатай материалуудыг гарган авахад хөрөнгө оруулалтын ихэнхийг зарцуулсан тухай зохион бүтээгчдийн нэг нь ярилаа. Түүний хэлснээр, 1960-аад оны үеийн Х-15 пуужингийн төрлийн аппарат ба сансрын “Шаттл” хөлгийг зохион бүтээсэн туршлагаас их зүйлийг суралцжээ.

Саяхан Reaction Engines компани дуунаас хэт хурдтай шулуун нарийн “Sabre” /Сэлэм/ гэдэг хөдөлгүүрийг зохион бүтээснээ олон нийтэд үзүүлжээ. Уг хөдөлгүүр нь нислэгийн явцад халсан агаарыг тасралтгүйгээр сордог бөгөөд эл процессыг мэргэжилтнүүд “зогисолт” гэж нэрлэдэг байна.


Шинэ хөдөлгүүрт урьдчилан хөргөх зориулалттай төхөөрөмжийг суулгасан бөгөөд түүн рүү эхлээд гадны халсан агаар сорогдон ордог. Ингээд татах хүчийг бий болгохын тулд агаарыг түлштэй холих нь дараагийн процесс юм.


Галт уулын хайлмаг мэт халуун


2019 оны 10 дугаар сард Reaction Engines компани Колорадо муж улс дахь туршилтын талбайд Sabre хөдөлгүүрийн газрын туршилтыг /дуунаас хэт хурдан нислэгийн үеийн нөхцлийг дууриалган/ хийсэн байна. Стенд дээр бэхэлсэн ердийн дуунаас хурдан тийрэлтэт хөдөлгүүрийн хоолойноос гарах халсан агаарын урсгал нь Sabre хөдөлгүүр рүү орно. 


Хөргөх төхөөрөмж найдвартай ажиллаж, хөргөгч бодисыг өндөр даралтаар систем руу шахсанаар агаарын хэмийг бууруулж, түүнийг түлштэй холих боломжтой болов. Үүний тулд хөдөлгүүрийг өвөрмөц  материалаар хийсэн байна.


Агаар мандалд нэвтэрч буй “Шаттл” хөлгийг халалтаас хамгаалахын тулд холимог материалаар хийсэн хавтанцруудаас тогтох бүрхүүлийг ашигладаг. Гэвч нислэг бүрийн дараа хавтанцруууд үйрч эмтэрдэг учраас дараагийн нислэгийн өмнө нэлээд өндөр зардлаар эрчимтэй засвар үйлчилгээ хийх шаардлагатай болдог байна. Арилжааны зорилгоор хөөргөдөг аппаратуудын хувьд энэ нь алдагдалтай.     

Ийм учраас Sabre хөдөлгүүрт галт уулын халуун хайлмагны асар өндөр температурыг ч тэсвэрлэж чадахуйц "инконел" гэдэг никель хайлшийг ашигласан байна.


“Одоо бид дулааныг шингээн зайлуулах сувгийг боловсронгуй болгохоор ажиллаж байна” гэж Адам Диссель ярилаа. Өөрөөр хэлбэл, хэт халууныг тэсвэрлэж чадахуйц хайлшийг дулааны хэмийг тохируулдаг маш нарийн системтэй хэрхэн хослуулах вэ гэдэг асуудал байгаа юм.


Ерөнхийлөгчийн гипер онгоц


Энэ бүхнийг шийдэж чадвал дуунаас хэт хурдан онгоцоор зорчигчдыг тээвэрлэх нь 15 жилийн дараа бодит зүйл болон хэрэгжих магадлалтай. Энэ тохиолдолд эхлээд бизнес ангиллын жижиг онгоцуудаар VIP үйлчлүүлэгчдэд зориулан тусгай нислэг үйлдэх болов уу.

Ийм боломж бий эсэхийг Цагаан ордныхонд үйлчилдэг АНУ-ын Агаарын цэргийн хүчний тусгай салбар судалсан байна. Ингээд Атланта хот дахь Hermeus гэдэг старт-ап компанид хандан 20 зорчигчийн багтаамжтай, 5 Мах хүртэл хурдалж чадах нисэх онгоцны үндсэн үзүүлэлтүүд ба уг онгоцыг үйлдвэрлэх боломжийн талаарх урьдчилсан тооцооллыг хийх хүсэлт тавьжээ. 


Тэгэхээр хэзээ нэгэн цагт АНУ-ын Ерөнхийлөгч дуунаас хэт хурдаар аялдаг дээгүүр зиндааны хүмүүсийн нэг болж магадгүй.


Б.Адъяахүү

Эх сурвалж: https://www.bbc.com/russian/features-53987396

Холбоотой мэдээ