Концепция "Аякс"

Концепция принципиально нового гиперзвукового аппарата была выдвинута в конце 80-х гг. Владимиром Львовичем Фрайштадтом. Он предложил не защищать аппарат, летящей с огромной скоростью, от тепла, а напротив впускать его внутрь для повышения энергоресурса. Согласно концепции «Аякс», гиперзвуковой летательный аппарат (ГЛА) является открытой неизолированной аэротермодинамической системой, в которой на всех этапах атмосферного полета часть кинетической энергии обтекающего ГЛА гиперзвукового воздушного потока ассимилируется бортовыми подсистемами, повышая общий ресурс аппарата и преобразуясь в химическую и электрическую энергии. Это решало глобальный вопрос охлаждения планера и много других проблем.

scheme of AJAX concept

Гиперзвуковой ЛА использует в качестве топлива углеводороды (керосин или более перспективное топливо - сжиженный метан) и воду. Для утилизации тепла в двойной обшивке «Аякса» размещается термохимический реактор, в который после разгона и аэродинамического нагрева обшивки подают углеводородное топливо. Оно используется как «эндотермическое» топливо - поглощает тепло. Под действием температуры, давления и с помощью катализатора смесь топлива с водой разлагается на олефин и свободный водород. Эта водородосодержащая смесь поступает в магнитоплазмохимический двигатель, представляющий собой МГД генератор, гиперзвуковой ПВРД и находящийся за камерой сгорания МГД ускоритель. МГД генератор, тормозящий поток до оптимальной скорости, выступает в роли компрессора. Заторможенный и предварительно ионизированный поток воздуха поступает в камеру сгорания, куда подается обогащенное водородом топливо (керосин или метан). Истекающие продукты сгорания попадают в сопло, дополнительно разгоняются МГД-ускорителем и, расширяясь, выходят наружу. Для ускорения потока и для ионизации воздуха - создания «холодной плазмы», используется электроэнергия, выработанная МГД генератором. Это позволяет повысить скорость ЛА на 10-30 % и получить еще целый ряд преимуществ. Плазменная воронка вокруг воздухозаборника ГПВРД увеличивает его эффективный диаметр возрастает чуть ли не до сотни метров, плазменные пятна-облака впереди ЛА существенно снижают сопротивление воздуха, а около крыльев - увеличивают их эффективную площадь и регулирует подъёмную силу. Для ионизации воздуха возможно и применение лазерного излучения или источника нейтронов.
Таким образом, летящий в атмосфере аппарат сможет преобразовывать кинетическую энергию набегающего воздушного потока в широкий спектр различных видов энергии и использовать бортовой энергетический комплекс мощностью 100 МВт для самых различных задач планетарного характера.


        Отличительной особенностью концепции «АЯКС» является её целостность с энергетической точки зрения. В ней органически соединены различные научные и технологические подходы: