Надзвучни набојномлазни мотор|десно|мини|320п Надзвучни набојномлазни мотор () врста је набојномлазног мотора, у коме се сагоревање одвија у надзвучном струјању ваздуха. Као у набојномлазног мотору, рад суперсоничног набојномлазног мотора се заснива на великој брзини кретања летелице – носача за принуду сабијања ваздуха, који се уводником уводи у комору за сагоревање (отуда и назив набојномлазни), али за разлику, обични набојномлазни мотор успорава ваздух на подзвучно струјање испред коморе сагоревања, док је струјање ваздуха с надзвучним брзинама дуж целог надзвучног набојномлазног мотора. Ово обезбеђује велику ефикасност надзвучним набојномазним моторима на изузетно великим хиперсоничним брзинама лета.
Надзвучни набојномлазни мотор, састоји се од три основне компоненте: конвергентног усисника, где се улазни ваздух сабија, коморе сагоревања, где смеша ваздуха и горива сагорева развијајући топлоту и дивергентне млазнице, где се врели сагорели гасови убрзавају и повећава им се количина кретања, што производи потисак. За разлику од типичног млазног мотора, као што је турбомлазни или двопроточни, надзвучни набојномазни мотор не користи покретне делове за сабијање ваздуха, већ динамички притисак услед брзине летелице, која се креће великом брзином кроз атмосферу. Класични турбомлазни мотор захтева улазне лопатице, вишестепене обртне дискове компресора и вишестепене турбинска обртна кола и дисковеве, од којих сви додају тежину, комплексност и већи број отказа на мотору.
Због карактеристика пројекта, употреба надзвучног набојномлазног мотора је ограничена на брзинама блиским хиперсоничним. Како нема механички компресор, овај мотор захтева велику кинетичку енергију протока ваздуха кроз усисник у коме се сабија. Тако, када надзвучни набојномлазни мотор погони летелицу, почетно мора бити убрзано до жељене брзине (обично око М = 4) са неким другим погонским средством, као што су турбомлазни, или ракетни мотор. Тако је експериментални надзвучни набојномлазни мотор погонио авион Боинг X-51A, који је попео на надморску висину лета авион Боинг B-52 стратофортрес, пре него што је пуштен и убрзан одвојивом ракетом на близу М = 4,5. У мају 2013. године, на другом лету је остварена брзина адекватна Маховом броју већем од М = 5,1.
Док је надзвучни набојномлазни мотор концептуално једноставан, стварна његова примена је ограничена екстремним техничким изазовима. Хиперсонични лет у атмосфери ствара огромни отпор, а загревање структуре летелице и мотора је много велико у односу на околни ваздух. Одржавање сагоревања у надзвучном струјању представља додатан изазов, као и проблем убризгавања гориво у тим условима, паљење и сагоревање мешавине у трајању милисекуни. Док је технологија надзвучних набојномлазних мотора у развоју још од педесетих година 20. века, тек је недавно, у марту 2004. године, први пут успешно остварен хиперсонични лет.
Историја Током Другог светског рата, огромно време и труд су утрошени у истраживање постизање великих брзина са млазним - ракетним погоном авиона, претежно од стране Немаца. После рата, САД и Велика Британија су преузели неколико немачких научника и резултата у истраживању војних технологија кроз Операцију спајалица, у циљу стављања већег нагласка на сопствени развој наоружања, укључујући и млазних мотора. Бел X-1 је постигао надзвучне брзине у лету у 1947. године, а до раних шездесетих година прошлог века, брз напредак у повећању брзина авиона је наметнуо идеју да би будући оперативни авиони могли летети и на хиперсоничним брзинама, у року од неколико година. Осим специјализованог ракетног истраживања летелица, попут Норд Американ X-15 и других свемирских летелица са ракетним погоном, постизани су рекорди у брзини авиона, углавном у опсегу М = од 1 до 3.
Током педесетих и шездесетих година прошлог века, експериментални надзвучни набојномлазни мотори су интегрисани у летелице и испитивани у Америци и Великој Британији. У 1964. години, др Фредерик С. Билиг и др Гордон Л Дугер пријавили су патент за процес сагоревања надзвучног набојномлазниг мотора, на основу чега је Билиг одбранио и докторску тезу. Овај патент објављен је у 1981. године, након укидања уредбе о тајности.
У 1981. години вршена су испитивања у Аустралији под вођством професора Реј Сталкер.
Прво успешно испитивање у лету са погоном надзвучним набојномлазним мотором извршели су Руси у 1991. години. Летелица је била осносимметрична, гориво водоник – погоњена удвојеним – обликом погоном рада надзвучног набојномлазног мотора развијеног од стране Централног института за ваздухопловне моторе (ЦИАМ), у Москви у касним седамдесетим годинама прошлог века. Надзвучни набојномлазни мотор је испитиван у лету као погон ракете земља -ваздух СА - 5, познато као Хиперсонична летећа лаборатори. Затим од 1992. до 1998. године, реализовано је додатних 6 летова у функцији испитивања погона ракете надзвучним набојномлазним мотором, на великим брзинама, заједно са Француском, а затим са NASA. Постигнута је максимална брзина лета већа од М = 6,4, постигнут је надзвучним набојномлазним мотором у току 77 секунди. Ова летна испитивања обезбеђују увид у аутономним проблемима летења хиперсоничних брзинама.
Летећа лабораторија ГЛЛ-АП на МАКС-2009, са надзвучним набојномлазним мотором.|десно|мини|250п
Напредак после 2000. После 2000. године, остварен је значајан напредак у развоју технологије у области надзвучног набојномлазног мотора.
Америчка финансијска улагања у истраживање и развој, вероватно су највећа. Истраживачко развојни тим Хипер-X тврди да први лет X-43A са погоном надзвучног набојномлазног мотора са пуним аеродинамичким командним површинама летелице у 2004. години, отвара ново поглавље. Међутим, први део испитивања има намену доказа рада надзвучног набојномлазног мотора у атмосфери, као заједнички британски и аустралијски пројекат.
Пројекат Хишот се односи на надзвучно набојномлазни мотор, који је демонстриран 30. јула 2002. године. Радио је ефикасно и показао надзвучно сагоревање у лету. Међутим, он није пројектован да се оперативно користи за погон летелица. Пројектован је више или мање као демонстратор дотичне технологије.
Амерички војни научни ценар () 15. јуна 2007. године је, у сарадњи са аустралијском институцијом за науку и технологију (DSTO), најавио успешан лет на М = 10, надзвучним набојномлазним мотором, са помоћним ракетним мотором за повећаље брзине експерименталне летелице на хиперсоничне брзине.
Уметничко виђење концепције NASA X-43. Са доње стране је постављен надзвучни набојномлазни мотор.|десно|мини|250п
Серија испитивања надзвучних набојномлазних мотора су завршени у NASA - грејање при раду на симулираним условима лета на брзинама којима одговара М = 8. Ови експерименти су коришћени да подрже програм HIFiRE Лет 2.
Одржан је први успешан пробни лет, 22. маја 2009. године, неког ваздухоплова у оквиру HIFiRE. Лансирање је било једно од 10 планираних пробних летова. Та испитивања су део заједничког истраживачког програма између науке и технологије организације одбране и америчком ваздухопловства, означеног као Хиперсонични међународни истраживачки летови експериментисања (HIFiRE). HIFiRE истражује хиперсоничну технологију (студија је за брзине лета преко пет пута веће од брзине звука) и примену резултата на напредним надзвучним набојномлазним моторима, за погон свемирских летелица - циљ је да се подржи нови Боинг X-51, демонстраиор надзвучног набојномлазног мотора, а такође да се изгради јака база података летних испитивања за брзу - реакцију за развој хиперсоничног ударног оружја.
Аустралијски и амерички научници одбране успешно су испитали хиперсоничну ракету (HIFiRE), 22. и 23. марта 2010. године. Иста је достигла брзину у атмосфери преко 5.000 km на сат, после лансирања у Јужној Аустралији.
После 2000. године, остварен је значајан напредак у развоју технологије у области надзвучног набојномлазног мотора.
NASA је успешно реализовала лет авиона Боинг X-51A, 27. маја 2010. године, када је за око 200 секунди постигнут М = 5, постављајући нови светски рекорд хиперсиничне брзине лета авиона. Боинг X-51A је изгубио контролу летео је самостално, изгубио је убрзање из непознатог разлога и уништен је по плану. Пробни лет је проглашен успешним. X-51A је лансиран са авиона Боинг B-52, убрзан на М = 4,5, помоћу ракетног мотора на чврсто гориво, а затим је укључен надзвучни набојномлазни мотор Пратт & Витнеј Рокедајн да би постигао М = 5, на висини од 70.000 метара. Међутим, други лет 13. јун 2011. године, се прерано завршио рад мотора, није се успело његово прекључење на основно гориво JP7, те није могао постићи пуну снагу.
Аустралијски научници су успешно доказали, 16. новембра 2010. године, да при протоку великом надзвучном брзином не може природно да се упали смеша и да гори у надзвучном набојномлазном мотору, већ се иста може потпалити помоћу импулсног ласерског извора.
Испитивање у лету Боинг X-51A није успело 15. августа 2012. године. Покушај да лети, погоњен надзвучним набојномлазним мотором, на платформи авиона Боинг B-52, дуже време на М = 6 прекинут је, када је само после 15 секунди од почетка лета беспилотна летелица Боинг X-51A изгубила контролу и разбила се, срушила се у Тихи океан северу - западно од Лос Анђелеса. Узрок неуспеха је приписан неисправности командног пераја.
У мају 2013. године је беспилотна летелица Боинг X-51A постигла брзину од 4.828 km/h (М = 5,1), у току лета у трајању од три минута, погоњеном надзвучним набојномлазним мотором. X-51A је одвојена од авиона Боинг B-52 на висини од 50.000 метара, а затим убрзана до М = 4.8 ракетним мотором на чврсто гориво, који се затим одвојио, пре него што је укључен надзвучни набојномлазни мотор.
Амерички сателит, за надзор, приметио је хиперсонични летећи објекат, при брзини М = од 5 до 10 на око 100 km висине, 9. јануара 2014. године. После кинеског саопштења прелиминарно је означен овај објекат са WU-14. У првој фази ова беспилотна летелица је постигла оперативну висину и брзину војног пројектила дугог домета.
Локид Мартин SR-72 је беспилотни, хиперсоничан авион, намењен за обавештајне задатке, надзор и извиђање, а предлаже га Локид Мартин да наследи SR-71 блекбирд. По чињеницама да је беспилотни, неуочљив и да лети у домену хиперсоничних брзина, може се сматрати да представља увод у борбене авионе 6. генерације.
Локид Мартин сматра да је њихов предлог авиона 6. генерације, базиран на изузетно великој брзини, ефикаснији да продре у брањени ваздушни простор противника од авиона 5. генерације, који се првенствено заснива на неуочљивости и ефикаснији је од примене беспилотних летелица. Развој авиона SR-72 је потврђен 1. новембра 2013. године, а непотврђене информације о томе програму датирају још од 2007, када је обелодањено од извора из Локид Мартина да се развија авион који лети са брзином која одговара М = 6.
SR-72 користи за погон моторе, турбомлазни и надзвучни набојномлазни, по принципу комбинованованог циклуса, турбомлазни ради на малим брзинама, а на суперсоничним и хиперсоничним надзвучни набојномлазни. На овај начин је континуално обезбеђен погон од нулте до великих хиперсоничних брзина авиона. У овој комбинација мотора се користи заједнички усисник и издувна цев, за турбинску и набојно млазну функцију, због смањења отпора и повећања рационалности, стим што су им засебни канали протока ваздуха (централни делови језгра).
Секције компресије, сагоревања и експанзије за: (a) Турбомлазни мотор; (б) Набојномлазни мотор и (в) Надзвучни набојномлазни мотор.|десно|мини|250п
Пројекат Надзвучни набојномлазни мотор је тип млазног мотора, заснива се на сагоревању горива и кисеоника, у функцији „производње“ потиска. Слично конвенционалном млазнох мотору, надзвучни набојномлазни мотор погони летелицу, која носе гориво у резервоарима, а добија кисеоник из атмосферског ваздуха (ракете носе гориво и оксидационо средство). Овај захтев ограничава надзвучни набојномлазни мотор да може бити погон летелици само атмосфери, где је садржај кисеоника у ваздуху довољан да одржи сагоревање. Основа принципа