Ми тут подумали і вирішили запиляти невеликий лекторій на тему “Коли Земля була ще тепленькою, і по ній ходили крилаті реактивні мамонти та пульсуючі реактивні динозаври“, а точніше, на тему історії авіації. Паралельно з нашим лекторієм на Youtube. Дуже, треба сказати, пізнавальний лекторій, як то кажуть, залишайтеся з нами, нудно не буде.
Отже, перше питання на засипку – звідки все взялося? Хто і коли придумав цей пульсуючий повітряно-реактивний двигун, який 75 років тому дружно був визнаний абсолютно неефективним, але зовсім не помер, а навпаки, періодично відроджується з попелу як птах Фенікс. І цей процес відбувається у кілька етапів.
Етап №1 — класичний ПуПРД тип Argus
Все вигадав, звичайно ж, ніякий не Караводін і не Кібальчич, а простий німчик — німецький інженер-винахідник Пауль Шмідт у році так 193… якомусь. Але нормального двигуна зробити не зміг, хоча в рейхсміністерстві авіації, яке “бомбив” товариш Шмідт своїми листами, порахували, проте, ідею перспективною і передали її для доопрацювання на фірму Argus. А треба сказати, це крута була фірма, зі своїми власними авіаційними моторами і таке інше. Фірма покликала на допомогу чоловік так… двадцять справжніх докторів та професорів. Серед них доктори-професори Дідріх, Госслау, Зобель, Шульц-Грунов та інші. До речі, професор Шульц-Грунов на цьому виробі винайшов так званий метод характеристик, без якого сьогодні поширення жодної ударної хвилі не розрахувати.
Коротше, німецькі професори взялися дружно за трубу, яку вигадав Пауль Шмідт. Та не просто взялися, а протягом 2 років вилизали її настільки, що після них за 80 років ніхто не зміг вигадати більше ніж нічого. Це ось така труба, з переднього боку закрита впускними пелюстковими клапанами спеціальної німецької конструкції, також відпрацьованої професорами до блиску:
Процес роботи у труби вийшов дуже простий в описі, але дуже складний в натурі. Виглядає все так: спочатку в якійсь камері згоряння, яка знаходиться в невеликій розширеній ділянці труби за клапанами, підпалюється паливо-повітряна суміш. Тиск у камері різко підвищується, а гази витікають через резонансну трубу, виштовхуючи повітря. Далі, за рахунок закінчення, розгону та інерції газового стовпа тиск у камері падає нижче за атмосферний, відкриваються пелюсткові клапани, і камера наповнюється новою порцією суміші. Після займання якої цикл повторюється.
Професори спочатку на моделях, а потім і на натурному зразку діаметром 550 мм відпрацювали всі елементи до останнього болта і фасочки на кінчику труби, та ще й у польотах, внаслідок чого пульсуючий повітряно-реактивний двигун (ПуПРД) фірми Argus моделі As 109-014. Це дозволило німецькій фірмі Fieseler розробити і розпочати масове виробництво своєї знаменитої крилатої ракети Fieseler-103 або тієї самої V-1, ось цієї:
З приводу V-1 дуже характерні соплі та плач советських комуністів та інших демократів від історії, які намагалися за допомогою гарних картинок показати, яка це неефективна зброя, порівняно навіть із простими бомбардувальниками:
На веселій картинці повна брехня, яка навмисно не враховує вартість втрат, причому не лише техніки, а й пілотів. Можливо, причина у бажанні будь-якими способами показати перевагу переможців над переможеними. Насправді ж, V-1 виявилася найефективнішою німецькою зброєю часів 2-ої світової війни — витрати на виробництво 1 ракети були просто сміховинні (комуністи вже 80 років товкмачать як попки, що це все від використання праці ув’язнених, і це таке диво, що товариш Берія не дасть збрехати). І ця зброя взагалі не вимагала дорогих пілотів, яких до кінця війни в Люфтваффі явно стало не вистачати, для її застосування було досить кілька солдатів, що пройшли короткий інструктаж.
А ось збитки від заряду в 900 кг були настільки неабиякі, що просто навіть нема з чим порівнювати руйнування Лондона 1944 року:
Але. Ефективність була досягнута тільки й виключно масовістю виробництва та застосування по площах (випущено понад 25.000 копій!!!) — для точкових одиничних ударів ця зброя не годилася від слова зовсім.
Однак ціла армія фахівців, які самі не створили нічого, протягом десятків років списали гори паперу і стерли тонни клавіш клавіатур своїх комп’ютерів, щоб довести, що класичний клапанний пульсуючий двигун від німецьких професорів, незважаючи ні на що, мав відразу 5 дуже серйозних недоліків:
1. Дуже погана економічність внаслідок низького тиску в камері (максимально не більше 2,5 бар). Цей тиск визначає ККД двигуна, обернено пропорційний питомому, на 1 кг тяги, витраті палива. Який виявився в добрих 5-6 разів вищим, ніж у поршневих двигунів, і в 2 рази вищим, ніж у перших німецьких турбореактивних двигунів. Звідси відразу випливала обмежена дальність польоту ракети V-1 — трохи більше 300 км. Але чи треба дешевій ракеті далі, якщо до Лондону тільки 260? Бо якщо необов’язково, тоді який же це недолік?
2. Дуже сильний шум. Оригінальний двигун Argus мав 48-50 Гц частоту і більше 150 дБ шуму, причому такого, що, як кажуть, коли він пролітав над мирними англійськими луками, деякі коровки не витримували. Хоча те, що це недолік, питання зовсім неоднозначне. Брак для одиничної ракети? Так. А коли їх летить 1000? Тоді це зовсім не недолік, а реальний засіб залякування ворога.
3. Дуже сильні вібрації. Це фатально впливало на всі кріплення-з’єднання ракети V-1, а також на всю радіоелектронну апаратуру, що зажадало спеціальних конструкторських рішень та їх тривалого доведення. Цікаво, а чи є така нова авіаційна техніка, яка не вимагала тривалого доведення?
4. Дуже висока температура стінок труби — понад 1000 С. Через це початкові проекти з розміщенням пульсуючого двигуна всередині фюзеляжу ракети не вийшли, і довелося ставити двигун зовні фюзеляжу. Більшість фахівців вважає, що це просто фатальний недолік. На їхню думку, пульсуючий двигун зовні має таке страшне теплове випромінювання, що таку ракету обов’язково зіб’ють. Можливо, але це якщо летить одна високоточна та унікальна ракета. А якщо їх 1000?
5. Дуже малий ресурс пелюсткових клапанів — всього 20-30 хвилин. Але німці не були б справжніми німцями — тривалість польоту точно вкладалася в ресурс клапанів, а стабільність та надійність цього вузла професора довели до повної досконалості. Ну, а після 1948 року, коли всі проекти ракет із пульсуючими двигунами закрили, ніхто особливо не займався жодним ресурсом. Тому зараз неможливо сказати, який ресурс є, а якого немає — спочатку проведіть дослідження, випробувайте сучасні матеріали, а потім поговоримо.
Характерно, що, незважаючи на всі справжні й уявні недоліки, німецькі ракети окупалися і окупилися надзвичайно низькою собівартістю — двигун це ж просто труба! І цілком природно, що так звані “союзники” всі як один захотіли собі таку саму. Для чого були мобілізовані всі сили-засоби розвідок, шпигунів та диверсантів, щоб здобути собі трофеїв. І більше. І коли 1944 року такі трофей здобули, то пішло-поїхало.
Американська копія V-1 це Republic JB-2 з пульсуючим двигуном від справжнього Форда моделі PJ31 — ударна крилата ракета “поверхня-поверхня” для ВМС США зразка 1945 року, що серійно випускалася:
Радянська копія V-1 це 10Х від товариша Челомея — дослідна ударна крилата ракета зразка 1947 року, яка так і не стала серійною, нічим не відрізнялася ні від німецької, ні від американської. Якщо тільки не брати до уваги вкрай низьку якість виробництва, через яку ця ракета майже завжди летіла «в молоко»:
Товарищ Челомей так розійшовся, що придумав свою знамениту супер-ракету 16Х аж з двома пульсуючими двигунами. Ми вважаємо, що таке можна було вигадати тільки в маренні від повного нерозуміння принципів роботи пульсуючого двигуна. Але, як кажуть, у радянських власна гордість, і немає таких перешкод, які не могли б подолати справжні більшовики…
Франція, як одна з країн, що перемогли (а вона теж перемогла когось), теж захотіла собі щось таке. Французька копія V-1 це ARSAERO CT 10 (Arsenal/SFECMAS Ars 5501) — всього лише мішень, не ракета:
І було б дивно, якби не копіювали, бо цими ракетами було засіяно все узбережжя Ла-Маншу.
Але на відміну від інших, Штати все робили з особливим розмахом, і строго з урахуванням німецького досвіду (для ефективності необхідна масовість), оскільки багато німців-інженерів опинилися у них, зокрема, за програмою “Скріпка”. Тому планувалося виготовити аж 70.000 крилатих ракет для атаки на Японію, але… справа обмежилася лише 1300 штук із хвостиком — у зв’язку із застосуванням ядерної бомби замість пульсуючих ракет і поразкою Японії зникла потреба в масовості. А як тільки вона зникла, тут же турбореактивний двигун узяв свое. Але випущені ракети ще довго, до середини 50-х, запускали і відпрацьовували різні різниці, що дало Штатам великий досвід у застосуванні крилатих ракет.
При копіюванні двигуна марки Форд, ймовірно, ніяких німецьких професорів-докторів до роботи все ж таки не пустили (вороги ж, чо), тому американські звіти з дослідженнями ПуПРД типу Argus 1944-47 років відрізняються від німецьких приблизно як конспекти студентів-першокурсників від докторських дисертацій. Але Америка не була б Америкою, якби не її безмежні ресурси. Тому американські інженери змогли-таки зробити одне єдине, але дуже важливе вдосконалення — вони застосували нове на той момент неопренове покриття фірми Дюпон на пелюстки клапанів. В результаті ресурс клапанів збільшився у багато разів, до 3 годин. Хоча це тільки на зниженому режимі, на повному газі більше 40 хвилин досягти так і не вдалося. Але це теж був дуже непоганий результат.
Крім того, і це найважливіше — американці використовували цю зброю, схоже, зі своєю власною системою наведення, і саме за кораблями, а зовсім не за площами (а де в морі площа?). Тут треба сказати, що будь-який корабель — це дуже масивна залізяка, для якої навіть у середині 40-х можна було створити систему автоматичного наведення, яку Америка, мабуть, і виконала. Німецькі специ чомусь чи не здогадалися про це, чи вирішили, що їхні субмарини самі впораються з кораблями союзників (а даремно).
І тільки англійці тихо стояли осторонь у своїх циліндрах і тихо посміювалися — вони мали всі матеріали по крилатій ракеті V-1 набагато раніше за інших, збираючи майже цілі ракети, що впали на їх південній території від Ла-Маншу і до Лондона. Це дозволило їм вивчити всі особливості конструкції надзвичайно докладно, навіть провести випробування, щоб зрозуміти, що після війни така ракета не буде потрібна.
Совок же виявився як завжди — совок він і в Африці. Ніхто в совку так і не зрозумів, що вся фішка цієї ракети за наземними цілями – лише в масовості виробництва та застосування (інакше її можна застосовувати лише для флоту з кораблів). Куди там. Товарищ Челомей, як і всі навколо великі радянські копіювальники трофейної німецько-американської авіаційної техніки, бив себе в груди і стверджував, що це він сам особисто (!) вигадав двигун Argus ще в 1942 році. Але ракета 10Х і всі її модифікації імені товариша Челомея чомусь, хоча це тільки через багато років з’ясувалося, точно повторювали форму і розміри V-1. Але при цьому ніяк не виходили і косяками падали весь час не туди…
Тут необхідно відзначити, що німецька науково-інженерно-конструкторська думка і школа забезпечили точність попадання ракети V-1 на відстані 300 км від точки пуску в коло радіусом близько 3 км — і без радіокерування, автоматичного наведення і GPS, тільки точна інерційна система, за рахунок електроніки і німецької прецизійної точності. Що було більш ніж достатньо, щоб розбомбити пів Лондона через Ла-Манш. Радянські ж копіювальники (а яка конструкторська школа в церковно-парафіяльній школі та рабфаці?), через криві руки та відсутність, через повну непотрібність власного мозку, не могли з 200 км потрапити навіть у 5 км, тому радянським маршалам було незрозуміло, що бомбити з такою низькою точністю (хоча, якщо зробити безкоштовно 100.000 ракет, то було б теж цілком нічого, просто з теорії ймовірності). А зробити автоматичну систему наведення кораблями, як США — це приблизно як відповісти на питання, де Америка і куди совок.
Коротше, радянські маршали від ВПС ні в яку не хотіли брати на озброєння це лайно (вони просто хотіли інше лайно). Тому вже на початку 50-х років всі ці прожекти товариша Челомея були примусово, високим указом, закриті, у товариша Челомея відібрали його КБ (а як він хотів?), а сам товариш Челомей ледь не загримів під реальні фанфари, коли товариш Сталін, покурюючи свою…
Ймовірно, товариш Сталін не повірив товаришеві Челомею, що це він винайшов. Але хтось товариша Челомея все ж таки врятував. Хоча, певно, за певної умови (і ми навіть підозрюємо, хто це був). Тому що далі все, що стосувалося проектів 10Х і що з ними, було як з куща знищено повністю і без залишку, щоб ні ворогові, ні своїм нічого не дісталося — у радянських власна гордість, їм ніякий досвід нізащо.
Що ж ми маємо з усього цього роя? Гору американських розсекречених звітів 1944-57 років на цю тему, а також німецькі матеріали від справжніх німецьких розробників, інженера Шмідта та професорів Госслау, Дідріха, Шульц-Грунова. І рівно 0 (нуль, зеро, бублик) матеріалів від тих совків, хто бив себе в груди і розповідав про свої пріоритети — все засекречено та за фактом знищено на корені. Причому так міцно, що й не було нічого.
Так що не дайте себе обдурити, як то кажуть, і відчуйте різницю. Між Заходом, який розсекретив непотрібне, на яке раніше було витрачено чималі гроші, щоб цим міг користуватися абсолютно безкоштовно будь-який бажаючий і, можливо, щось зробив корисне. І совком, який тупо витратив кровні народні (не забуваємо — у 50-х значну кількість совків-злиднів жили навіть не в будинках, а в землянках), а потім усе зібрав і викинув у прірву як непотрібний мотлох (ну, і правильно, чо — не віддавати ж, справді?).
На цьому перший етап розвитку ПуПРД закінчився і почався другий.
Етап №2 – класичний ПуВРД, зменшена копія Argus
Це численні американські літаючі мішені.
Ось одна з них, це Globe KD2G-2 Firefly (XKD5G-1) із двигуном Marquardt-PJ46 (за деякими даними – Solar PJ32):
Ось ще – McDonnell TD2D Katydid із двигуном Solar PJ32, але зі зміненим бічним вхідним пристроєм (його вперше запропонував для ПуПРД професор Шульц-Грунов ще 1944 року, але інші німчики все одно не повірили і вважали, що прямий вхід кращий)
Ну, і найкрутіший апарат — Curtiss KD2C Skeet:
Крутизна зразка марки Curtiss полягає не в тому, що це розробник знаменитого винищувача Р-40 Kittyhawk, а в тому, що KD2C Skeet це практично єдиний з двох на сьогоднішній день зразок, в якому пульсуючий повітряно-реактивний двигун встановлений усередині фюзеляжу — було ще літаюче крило Northrop JB-10 Hawthorne:
І це, схоже, повнорозмірний двигун, а не зменшена копія (так само ніхто не знає). З цією метою Curtiss довелося перенести паливні баки на кінці крил під обтічники аеродинамічної форми, а Northrop традиційно розміщував баки у крилі. Але, як зазвичай і часто буває, складності з такою інноваційною компановкою (спробуйте засунути всередину фюзелязу вогняного монстра, що вібрує і кричить) виявилися вищими за технологічні можливості фірми Curtiss. Тим більше, що це був останній проект літального апарату, який намагалася зробити ця колись знаменита авіаційна фірма. Тому він нічим не закінчився, крім дослідних зразків, які роз’їхалися численними американськими музеями. А шкода, насправді.
Інші мішені мали дещо більш благополучну долю, але незважаючи на це, про них практично мало що відомо. Проте, можна дійти невтішного висновку, що у розробці літальних апаратів з ПуПРД відзначилися найзнаменитіші американські авіабудівні компанії! Що, безперечно, доводить повну та остаточну неефективність цього двигуна, ага.
Був навіть ще такий зразок крилатої ракети морського базування — шведський Robot-310. Треба сказати, що шведи завжди відрізнялися своєю власною конструкторською школою, і в цьому випадку не змінили своїх принципів. Трубу двигуна просто зробили задньою половиною фюзеляжу, де нерухоме оперення було просто приварене до труби. Тим самим було суттєво зменшено аеродинамічний опір, що підвищило льотні характеристики, але не полегшило долю проекту, як і всіх інших.
Тому що поодинокі ракети цього типу, як ми вже з’ясували, абсолютно однозначно програють ракетам з ТРД. Тоді цілком очевидно, що всі вони пройшли в музеї після 50-х років. І далі, десь уже у 60-х роках минулого сторіччя, настав…
Етап №3 — лихоліття
З цього моменту в історії ПуПРД реально почалося повне лихоліття. Якісь серйозні роботи припинилися, і практично все поїхало у приватні гаражі ентузазистів-авіамоделістів. Для яких навіть 2 двигуни — вже велика серія.
Тим не менш, у 60-х роках після розсекречення окремих секретних звітів стався деякий сплеск інтересу до ПуПРД, але не класичного клапанного, а так званого безклапанного типу. З тієї простої причини, що в цій трубі вже тупо взагалі немає ніяких клапанів — це просто труба, яка працюватиме як завгодно довго, поки бензин є або нержавіюча сталь не прогорить.
Це ось така кроказябра зразка інженера Локвуда (удосконалений зразок французької фірми Snecma)
…і ось така каракатиця невідомого інженера:
Працює ця труба дещо не так, як класичний клапанний двигун. Або навіть зовсім не так. У неї викид газів після займання йде відразу в обидві труби — і у впускну (їх може бути кілька), і у випускну, які створюють імпульс тяги. Але за рахунок того, що впускна труба меншої довжини, поява розрідження в камері згоряння спочатку реверсує потік у впускної трубі, а далі, коли повітря проходить в камеру, починається впуск. Через це тиск у камері ще менше і рідко перевищує 1,5 бар, через що безклапанний двигун ще менш ефективний ніж клапанний (а куди ж ще?), але внаслідок майже нескінченного ресурсу дозвільний народ його більше любить.
Але любити безклапанний пульсуючий двигун може тільки справжній гаражний авіамоделіст-конструктор — у безклапанника тільки зник один із 5-ти головних недоліків класичного ПуПРД (немає клапанів), інші нікуди не поділися. Більше того, оскільки безкоштовного ніде ніколи нічого не буває, навіть мишоловки, посилилася і стала тотально поганою (куди ще гірше?) економічність. Але й не тільки вона, бо додався новий недолік — сильно погіршилася лобова тяга, оскільки безклапанник при однакових розмірах за рахунок удвічі меншого тиску в циклі генерує набагато меншу тягу. Це означає, що на відміну від клапанного ПуПРД, безклапанний явно не для великих швидкостей.
Тому, хоча каракатиця краще вписувалася в літальний апарат, ніж кроказябра, досягти 800-900 км/год ні на каракатиці, ні на кроказябрі ніколи не вийде. Але це не завжди потрібно. Саме тому авіамоделісти-гаражники продовжували років 30 поспіль різати і варити тонни нержавіючої сталі, будуючи каракатиці в перемішку з кроказябрами в майже промислових масштабах. Поки не прийшла біда, звідки не чекали — технології розвинулися настільки, що вдалося створити серійні мікро-ТРД. Після чого вже наприкінці 90-х і початку 00-х залишилися лише одиниці ентузазистів, прихильників ПуПРД…
За цей час з’явився лише один проект, який виробляється малою серією. Це казанський Енікс Е95 — повітряна мета з безклапанним пульсуючим двигуном. У цілому це досить складний і дорогий комплекс, де двигун займає 0,0% — і навіть незрозуміло, чи коштувала ця гра свічок: Це ми до того, що якщо на подібну мішень, що випускається малими серіями, замість ледь живої труби поставити нормальний ТРД, ціна всього комплексу (літальний апарат, катапульта, кунг 0,0%. Зате мета перетворитися на повноцінний БПЛА. А так — казна-що, одна назва. Зате більшості через край. І воно особливо добре виглядає, коли всі цілі по всьому світу зараз з турбореактивними двигунами.
Наскільки нам відомо, розробка цього “двигуна” неспішно велася ще з початку 80-х років під керівництвом ентузіаста безклапанника інженера В.Н.Побежимова (просто порівнюємо — німці з нуля і повністю до кінця розробили свій двигун лише за 2 роки). Сказати більше не виходить, оскільки мішені ніде й ніколи не вирізнялися своїми характеристиками — летить, ну і гаразд, до першого ж пострілу.
До речі, про пташок — ми теж у ті ж 80-ті роки зробили певний внесок у пульсуючу справу (звідки і виросла наша програма Pulsejet-Sim), наш маленький двигун для БПЛА повітряного старту був клапанним і з бічними входами-повітрозабірниками, майже як мріяв професор Шуль. повітря. І серія у нас була відповідна — лише 3 двигуни.
І так воно і йшло повільно далі, виріб за виробом, років 30, поки не з’явилася дуже дивна, якщо навіть не сказати — каламутна, американська компашка Wave Engine Corp. Зі своїм нібито супер-новим хвильовим двигуном, який насправді стара класична труба інженера Локвуда 60-річної давності, яку вони обурили на якийсь дивний апарат Scitor:
У чому тут фішка і де прибуток, залишається невідомим вже років 5 як мінімум. Навіть незважаючи на наявність колишніх топ-менеджерів Боїнга та НАСА у списку консультантів та співробітників компашки. Що вже наводить на думку, що це, можливо, просто якесь миття грошей, а не справжній проект — надто вже несерйозно виглядають її пінопластові вироби. А може, просто фінт такий, щоб перевести увагу на непридатний об’єкт — є такий хід спецслужб. Але, можливо, скоро все з’ясується…
Ну, і одна з останніх розробок літального апарату з ПуПРД — це Трембіта від компанії ПАРС, ударний БПЛА:
Тут впадає в око подібність двигуна Трембіти з двигуном Енікса Е95. А ми вже знаємо, це безклапанний двигун з дуже низькою ефективністю, тобто. з дуже великою витратою палива. А низька ефективність — це, в тому числі, і низька лобова тяга, що не дасть цьому БПЛА летіти з високою швидкістю, якщо 400 км/год зможе набрати. Відповідно, далеко цей БПЛА не відлетить, навряд чи далі 200 км (а може, більше й не потрібно?). Ну, і доставити якесь серйозне навантаження на цю відстань він навряд чи зможе — добре, якщо він сам себе зможе туди доставити.
Саме з цієї причини безклапанні двигуни, над якими билися 70 років ентузіасти-гаражники, і навіть зараз продовжують битися, насправді авіаційними двигунами не є. Для гаражної тачанки — так, двигун. А для авіації — ні, просто шумогенератор. Для розлякування горобців, не більше. Тому цілком закономірно, що за два наступні роки після презентації цей проект так поки і не пішов далеко від рекламних гасел. Хоча…
Ще трохи про техніку
Численні спроби застосування ТРД на малорозмірних БПЛА абсолютно чітко показують, що такі проекти ніколи не стануть масовими — як ми показали вище, через технічну та економічну неможливість масового виробництва ТРД. Але такі двигуни мають ще один істотний недолік, про який прихильники ТРД намагаються не згадувати.
Якщо мова йде про силу тяги в 10-20-30 кг, то не важко знайти технічні дані таких двигунів і перевірити ступінь підвищення тиску в компресорі. Скільки? 3,5? А, у деяких навіть 3,0? А у нормального пульсуючого скільки підвищення тиску? 2,5? Нічого не помічаєте?
З теорії двигунів випливає, що витрата палива обернено пропорційна тиску циклу. Виходить, що різниця в тисках насправді не така вже й критична. І якщо тиск близький, то яка може бути економія палива у такого ТРД порівняно з пульсуючим ПРД? Правильно, ніякої особливої економії ТРД малої тяги насправді не має. Навіть незважаючи на всю його красу:
Це означає, що у малорозмірних ТРД витрата палива лише трохи менша, ніж у пульсуючих двигунів!Але при цьому ніхто й ніде не згадує про брак таких ТРД — надмірну витрату палива. У чому фішка?
А фішка в тому, що переважна більшість фахівців порівнюють параметри пульсуючого двигуна з параметрами повнорозмірних ТРД. У яких рівень підвищення тиску становить десять-двадцять і більше. І цього «результату» їм цілком достатньо. Але насправді виходить обман чи самообман — якщо порівнювати малорозмірні двигуни з однаковою тягою в діапазоні до 30 кг, витрати пального у ТРД та ПуПРД будуть близькі! Принаймні різниця буде не настільки велика, щоб говорити про велику витрату палива пульсуючого двигуна.
Так що якщо і цей недолік, нарівні з шумом і випромінюванням, виключити, то в зазначеному діапазоні тяги явних недоліків у пульсуючого двигуна, що перешкоджають його застосуванню на високошвидкісному БПЛА масового виробництва, практично не залишиться…
Ще трохи про економіку
Ну, і насамкінець маленький розрахунок (а як без нього?). Вартість мікро-ТРД (турбореактивного двигуна), який тягне БПЛА практично з тією ж швидкістю, що й ПуПРД (700-800 км/год), у середньому становить близько 8.000-10.000 доларів. А скільки коштує труба? Припустимо, 800 доларів з усіма агрегатами навряд чи більше. А тепер уявімо, що треба зробити 4 партії БПЛАшек — 10 шт., 100 шт., 1000 шт. та 10.000 шт. Якою буде економія на двигуні?
Отже:
10 двигунів — економія від застосування ПВРД замість ТРД = 72.000 доларів. Але голівника буде набагато більше, ніж економії.
100 двигунів — економія вже 720.000 доларів, і насправді є над чим задуматися.
1000 двигунів — економія стає фантастичною, 7.200.000 доларів (!).
10.000 двигунів — економія вже виходить у космос, 72.000.000 доларів (!!!). А у вас є такі зайві гроші, щоби так просто їх вкласти в проект?
Можна підійти з іншого боку. Нехай ДВС і ТРД коштують 20% вартості БПЛА. Тоді для будь-якої кількості БПЛА з ПуПРД у серії маємо стабільну економію 18% порівняно з БПЛА з ДВС або ТРД. Але ця економія надто мала при малій серії, і тільки зі зростанням кількості БПЛА в серії стане значною. Причому саме виробництво ПуПРД дає небачену економію матеріалів та трудовитрат.
Понад те, як виготовити, наприклад, 10.000 ТРД? Відкриємо маленький секрет – ніяк. Неможливо це технічно. 100 штук ще можна, 1000 вже під питанням, 10.000 у принципі неможливо — не вистачить ні матеріалів, ні обладнання, нічого. І це є головною причиною, чому ТРД ніколи не зможуть стати масовим двигуном, а ракета з таким двигуном завжди буде дорогою одиничною іграшкою. До речі, до певної міри це стосується і ДВС — там теж купа проблем із масовим виробництвом.
Ну, добре, припустимо, якась частина вказаної серії виявилася реалізованою. А гроші на це все є? Отож-то й воно… Згадаймо, а скільки німчики зробили копій V-1? 25000? У 1944 році кожна ракета коштувала 3500 рейхсмарок, тому що в середньому на кожну Фаy-1 витрачалося всього лише 280 людино-годин. За тодішнім курсом це становило лише 1400 справжніх зелененьких. Це, правда, була майже фантастична сума — на неї в 1944 році в справжніх Штатах можна було придбати автомобіль, будинок, меблі, купу всього і ще залишилося б на якийсь бізнес.
На жаль, з того часу зелені папірці зазнали серйозної девальвації, практично фіаско, і нині це… скільки-скільки? … 25 500 справжніх нинішніх зелених. На них особливо не розгуляєшся, і будинки з бізнесом точно не буде, а машинка швидше за все БУ. Але цікаво інше — якщо справжня німецька крилата ракета нині коштує менше, ніж сучасний автомобіль, то вся німецька програма випуску ракети V-1 — це 25.000 х 25.500 = (скільки нулів на думку пішло?) = 637 мільйонів доларів! А такі є у когось зараз, щоб отримати вигоду у 180 мільйонів доларів економії на двигуні? Ото ж… А в Німеччині були.
Але тепер зрозуміло, чому саме з ПуПРД, а не з ДВС і не ТРД. Адже ніхто не заважав фірмі Argus поставити на крилату ракету поршневої ДВС. І були проекти V-1 із ТРД типу Jumo. Але хтось реально розумний у рейхміністерстві авіації зрозумів, що підняти серію з 25.000 ДВС або ТРД зовсім нереально, ні технічно, ні фінансово, а ось зробити 25.000 труб легшим за легеню — для цього підійде навіть проста фабричка, де роблять, наприклад, вентиляційні короби! І німці в результаті єдині у світі на сьогоднішній день зробили масову крилату ракету — за будь-якого іншого рішення нічого не вийшло б!
Замість висновків
Нещодавно один дуже розумний фахівець сказав: «V-1 це повна нісенітниця, тому що це абсолютно тупа невибіркова зброя!» Виявляється, невибіркове це дуже погано. А що, за нинішніх умов зброя обов’язково має бути вибірковою? Напевно, тому що «невибірковість» порушує якісь «закони війни», про які не витер ноги лише лінивий?
Насправді щось підказує зовсім протилежне — те, що 25.000 дешевих німецьких трофейних крилатих ракет V-1, абсолютно тупих і невиборчих, з навіть тією ж трофейною допотопною пневмомеханічною системою управління, механічними гіроскопами і зі знаменитим лічильником-“турбінкою” на носі для відліку пройденої відстані, з тими ж корисним навантаженням 900 кг, швидкістю польоту 700 км/год і дальністю 300 км, зараз дуже не завадили б зупинити одного божевільного з бункера разом з його 100 мільйонами божевільних.
Жаль тільки, докторів-професорів Госслау, Дідріха і Шульц-Грунова давно вже немає, і їх безцінний досвід безнадійно втрачений…
Олександр Хрулєв©
д.т.н., с.н.с
*Ця стаття є оціночним судженням (думкою) автора на тему, що розглядається в статті, і висловлює особисту точку зору, яка не претендує на незаперечний доказ і не затверджує будь-яких незаперечних фактів. Відповідно до цього, при будь-якому використанні, повному або частковому, матеріалів цієї статті посилання на оціночну думку автора обов’язкове.
Переглянути наші статті про ПуПРД
Переглянути наш канал на YouTube
Переглянути сайт та програму моделювання Pulsejet-Sim
