По результатам последнего полета была оценена тяга ГПВРД. Так как в процессе полета дважды включалась и выключалась подача водорода в ГПВРД, то, соответственно, изменялось и осевое ускорение ракеты. При известной массе ракеты сила тяги могла быть определена по элементарной формуле.
Все испытания проходили на полигоне у озера Балхаш при поддержке правительства и Академии Наук Казахстана. В гиперзвуковых летных экспериментах принимали непосредственное участие ученые Казахстанского Государственного университета и Национального центра радиоэлектроники и связи. Три из пяти экспериментов были проведены при непосредственном участии и частичном финансировании национальных научных центров Франции и США.
В процессе летных испытаний ГПВРД получены следующие результаты:
• длительное время работы ГПВРД (более 77 с) при сохранении работоспособности камеры сгорания после выключения;
• камера сгорания работала на предельных режимах по температуре стенки с реализацией процесса горения при дозвуковой и сверхзвуковой скоростях потока в тракте;
• по результатам измерений параметров рабочего процесса ГПВРД и траектории полета ГЛЛ «Холод» определены тяга ГПВРД, удельный импульс тяги и коэффициент полноты сгорания в камере;
• проведена идентификация математической модели рабочего процесса ГПВРД с учетом химических реакций горения водорода в проточном тракте камеры сгорания.
Гиперзвуковые летающие лаборатории второго поколения: ГЛЛ-ВК (слева) и ГЛЛ-31 (справа)
Дальнейшее развитие программы исследований водородных ГПВРД тесно увязано с разработкой ГЛЛ второго поколения. Они предназначаются для проведения фундаментальных исследований проблем гиперзвукового полета применительно к разработкам ВКС.
Над созданием российских ГЛЛ работают такие предприятия авиационной и космической отраслей, как ЦИАМ им. Баранова, ЛИИ им. Громова, ЦНИИмаш, ЦАГИ, организации Академии Наук РФ, ОКБ ракетной техники и других отраслей промышленности. Несмотря на сложную ситуацию в стране в настоящее время активную позицию в реализации проекта перспективной ГЛЛ заняли Министерство науки и Федеральное космическое агентство.
Среди российских разработок наиболее перспективными вариантами считаются ГЛЛ второго поколения ГЛЛ-ВК и ГЛЛ-31. Их макеты демонстрировались на Международном авиакосмическом салоне МАКС-2003 в Жуковском в августе 2003 г.
В отличие от осесимметричного ГПВРД «Холод» на ГЛЛ-ВК и ГЛЛ-31 предполагается использовать ГПВРД плоской конфигурации, как наиболее интегрируемые с корпусом ЛА.
В экспериментах на наземных стендах исследовались «холодные» модели (без горения) и модели с горением. На «холодных» моделях отрабатывались воздухозаборные устройства и их взаимодействие с камерой сгорания; на моделях с горением отрабатывался рабочий процесс в камере сгорания и его влияние на работу воздухозаборника. В качестве топлива в камерах сгорания использовался либо водород, либо жидкое углеводородное топливо (керосин), либо их сочетание.
Экспериментальные модули ГПВРД, конструктивно объединяющие воздухозаборник, камеру сгорания и сопло, были детально исследованы на наземных стендах ЦАГИ и ЦИАМ при внешнем обдуве набегающим воздухом.
Основными результатами наземных исследований явились:
• подтверждение возможности осуществления устойчивого рабочего процесса в ГПВРД с реализацией сверхзвукового горения топлива в камере сгорания (М кс =1,1-1,2);
• получение устойчивого воспламенения и горения топливовоздушной смеси;
• доведение полноты сгорания до величины п=0,95 при оптимальных сочетаниях геометрии проточной части ГПВРД и способе подготовки топливовоздушной смеси;
• сохранение целостности основных элементов ГПВРД на всех исследованных режимах.
Вполне естественно, существующая наземная экспериментальная база не в состоянии обеспечить полное моделирование всех условий комплексного воздействия на двигатель аэродинамических и тепловых нагрузок на режимах с числами М>6-8. Для проведения дальнейших работ необходимо применение высокоскоростных летательных аппаратов – лабораторий, обеспечивающих высоты и скорости полета реального высокоскоростного ЛА.