ВИХРЕЛЁТЫ
На основе принципа «заранее сломанной конструкции» родилась идея трансмаховика (transflyweel), названного так, что подобно трансурановым элементам, выходящим за пределы естественных, природных значений в таблице Менделеева, он имеет невообазимо большой (дьявольский) запас энергии, отчего в английской транскрипции может быть назван «diaboloflyweel» - «дьявольский маховик».
Но и это не предел. От трансмаховика (transflyweel) сверхбольшой мощности рукой подать до мегамаха (megaflyweel), не только накапливающего, но и вырабатывающего мегабольшие мощности. Это нечто космическое - этакий симбиоз коллайдера с ядерным реактором. Потому и возможно его второе название - ямах (nucleaflyweel), ядерный маховик. С ним человек истинно становится властелином Галактики, легко разгоняя шестую - галактическую цивилизационную волну.
Вместе с тем, потенциально обладая таким могуществом, человек твердо стоит на Земле, с нее начинаются все космические одиссеи, в ее атмосфере совершается подавляющее число транспортных перемещений, поэтому для вертикального взлета с ее поверхности требуется создание экологически чистого, высокоэкономичного устройства. Реализуя сказочную идею «ковра-самолета», оно названо «вихревой подъемно-тяговой системой».
В настоящее время основным устройством вертикальной тяги является вертолетный винт, у которого много недостатков: сложная технология производства, большой вес, замысловатое управление, склонность к вибрациям и саморазрушению. Вихревая система призвана заменить динамическую систему создания тяги, чем является вертолетный винт, существенно более простым и эффективным статическим движителем.
Теоретической основой вихревого устройства, также как и вертолетного винта, да и воздушных винтов вообще, служит вихревая теория воздушного винта Н.Е. Жукoвского, в которой сформулирована идея создания идеального воздушного винта с равномерным распределением тяги по ометаемой площади. Этот винт по ряду аэродинамических и технологических причин не может быть осуществлен, однако вихревая теория позволила нам иными методами практически решить задачу создания идеального винта. В этом смысле вихревая теория оказалась настолько плодотворной, что позволила продвинуться дальше, отталкиваясь от идей ее создателя.
При этом получается статическая конструкция с разнесенной массой, что устраняет все, отмеченные выше недостатки вертолетного винта, как динамической системы вертикальной тяги, а главное, благодаря модульному и «ковровому» выполнению такая статическая подъемная система может быть вписана в летательный аппарат любой формы и назначения. По существу, несмотря иногда на внешний вид самолета или вертолета, мы получаем новый класс летательных аппаратов вертикального взлета, которые названы нами «вихрелетами» (vihrelyot).
Имея на борту такую систему вертикальной тяги, вихрелеты (vihrelyots) самолетного типа могут не только осуществлять вертикальный или почти вертикальный взлет с ограниченных площадей при существенно более высокой полезной нагрузке, но и, погасив в полете поступательную скорость, осуществлять посадку практически в любом месте земной поверхности. Вихревая система в этом случае действует как «динамический парашют», позволяя, с одной стороны, выполнять требования Интертранса ()Intertrans) - взлет и посадку в любом месте Земли, а с другой, в случае аварии в полете, плавно опустить летательный аппарат (vihrelyot) на ту точку соприкосновения с грунтом, где сегодня, в лучшем случае, собирают искореженные трупы и обломки конструкции.
Вихревая система вертикальной тяги кардинально меняет и технологию космических полетов. Обычно космическая ракета массой свыше двух тысяч тонн стартует вертикально, расходуя почти всю свою массу - топливо и окислитель - на преодоление земного притяжения. Однако известно, что оптимальным для этой цели является ракетоплан, взлетающий горизонтально при помощи ракетного двигателя и затем, после выполнения космической программы, планирующий в атмосфере к месту посадки. В Америке еще в середине прошлого века активно испытывался такой аппарат Х-15, достигший (в разных полетах) скорости свыше 7 000 км/час и высоты полета свыше 100 километров. По такой схеме в последнее время построен космический аппарат Х-33 «Венчур стар», запустить который даже в опытный полет не удается по ряду технологических сложностей. Однако схема ракетоплана может быть улучшена по двум направлениям:
1. Использованием вихревой системы для вертикального взлета и посадки при горизонтальном положении корпуса.
2. Существенным улучшением массогабаритных и экономических показателей за счет выбора оптимальной скорости истечения газовой струи ракетного двигателя.
Излишне говорить, что модифицированный таким образом ракетоплан также должен быть отнесен к классу вихрелетов (vihrelyot). Чтобы отличить его от традиционного ракетоплана, назовем такой аппарат космическим самолетом - космолетом (cosmolyot).
Первая позиция улучшает устойчивость и управляемость космолета (cosmolyot), обеспечивая экономичный полет на самых неэффективных - околонулевых и гиперзвуковых скоростях. Дело здесь в том, что управление взлетающей вертикально ракетой осуществляется дифференциальным изменением тяги маршевых двигателей, что чрезвычайно сложно в виду малого расстояния между ними; нередко ракета «заваливается» на старте из-за дефицита управляющих моментов. Разнесенная по площади вихревая система позволяет практически без потерь вертикальной тяги сделать управление космолетом (cosmolyot) абсолютно безопасным.
Чтобы разобраться со второй позицией, нужно напомнить, что активный полет современной космической ракеты осуществляется при помощи струи пара, образующегося при сгорании ее топливных компонентов - жидких водорода и кислорода. Внутренняя энергия, заключенная в такой смеси, позволяет разогнать струю образующегося пара до величины около 5 км/с - предел, который может обеспечить самая лучшая из известных нам на земле пар «топливо-окислитель». Однако земные условия требуют для оптимального взлета существенно более высокой скорости истечения паровой струи, чем может обеспечить топливо, в котором энергия связанна с массой. Для этих условий более подходит двигатель с, так сказать, «разделенной массой и энергией», в котором масса - обыкновенная питьевая вода - разогревается и ускоряется до оптимальной скорости истечения внешним источником энергии. Наиболее подходит для этой цели рассмотренный выше гипермаховик (hiperflyweel), а двигатель, в котором происходят указанные превращения, назовем ракетным двигателем с разделенной массой и энергией. Он может быть также назван атмосферно-космическим двигателем, поскольку разгоняет космолет (cosmolyot) как в атмосфере, так и в космосе.
Посмотрим, что получается при этом. Во-первых, замена криогенных составляющих ракетного топлива водой существенно упрощает все этапы эксплуатации космического аппарата, а во-вторых, вода имеет большую плотность, чем любое из известных ракетных топлив, что значительно уменьшает вес летательного аппарата, поскольку этот вес создают главным образом топливные баки. Совместно с идеальной скоростью истечения, все указанные мероприятия обеспечивают экономическую эффективность космического полета, соизмеримую с пассажирским самолетом. А это, в свою очередь, позволяет ставить вопрос о возможности регулярных пассажирских перевозок через космос.