Генеральный директор Центрального аэрогидродинамического института имени Николая Жуковского, член-корреспондент РАН Кирилл Сыпало заявил о том, что в России в период с 2025 по 2030 годы появятся сверхзвуковые пассажирские авиалайнеры. Это проект сверхзвукового пассажирского самолета с максимальной скоростью почти в 2000 км/ч и низким уровнем воздействия на экологию. В мире существовало не так много сверхзвуковых пассажирских самолетов, работавших на регулярных рейсах.
Ту-144: опережая звук и весь мир
Его компоновка обладает низким уровнем звукового удара при обеспечении высоких аэродинамических характеристик, устойчивости и управляемости во всем диапазоне режимов полета. Инновационная металло-композитная конструктивно-силовая схема создана с применением бионических принципов. Использование альтернативных материалов в конструкции СГС сулит неоспоримые преимущества по снижению веса воздушного судна и экономии топлива. Два макета конструктивно-силовой схемы — фрагментов носовой и закабинной частей перспективного воздушного судна — проиллюстрировали работу ученых ЦАГИ в этом направлении. А причем тут Илон Маск? У разработчиков современного пассажирского сверхзвука может появиться серьезный конкурент — Илон Маск.
Последний заявил о том, что собирается доставлять пассажиров из одной точки Земли в другую за полчаса на ракете. Первая ступень BFR — разгонный модуль, тогда как вторая представляет собой полноценный космический корабль с пространством для грузов или пассажиров. Туда можно будет поместить 40 кают, в которых разместятся до 100 человек. Выгода для деловых людей прямая, только вот ли выдержат ли все пассажиры перегрузки при старте и приземлении ракеты, Маск не сообщил. Путин сказал «надо» Сверхзвук будет дорогим, ибо за скорость придется платить.
Но в России все проблемы будут решены с космической скоростью. Да потому, что президент РФ еще в 2019 г. А предложение президента в нашей реальности равно приказу. Поэтому не удивительно, что очень скоро отрапортовало ПАО «Туполев», заявив о том, что первый полет опытного образца нового российского сверхзвукового пассажирского самолета планируется уже в 2027 году! Создание сверхзвукового делового самолета планируется в два этапа.
Первый этап — разработка самолета-демонстратора, первый вылет которого запланирован на 2024 год, второй этап — разработка опытного образца, первый вылет запланирован на 2027 год. Научно-исследовательские экспериментальные работы вместе с постройкой демонстратора обойдутся в более чем 42 млрд. Но вот прошло два года, а в ответ тишина. Разработка крупными авиаконцернами и научными центрами гражданского сверхзвукового самолета, в том числе в России, была и будет востребована.
Основной целью данного выступления — было проинформировать участников заседания о результатах научно-исследовательских работ по тематике сверхзвуковых гражданских самолетов, выполненных в 2017-2019 гг. Учитывая значимость и актуальность направления создания перспективных сверхзвуковых пассажирских деловых самолетов, Ассоциация «ТП «АМиАТ» предлагает при планировании работ в рамках комплексного научно-технологического проекта «Сверхзвуковые гражданские самолеты» провести максимально объективный и независимый анализ результатов, полученных в рамках данных НИР, что позволит более обоснованно подойти к планированию будущих работ и повысить вероятность достижения характеристик, обеспечивающих конкурентоспособность российских разработок. Общая схема проведения данного экспертного анализа — примерно следующая. В качестве исходной информации должны быть рассмотрены отчеты о выполненных работах в соответствии с актами сдачи-приемки работ и особенно внимательно проанализированы — конструкторская, технологическая, программная и эксплуатационная документация, опытные образцы, макеты, стенды, разработанные в рамках НИР, и другие результаты интеллектуальной деятельности; полученные в рамках выполнения НИР. Полученные результаты должны быть оценены с точки зрения соответствия современным требованиям и возможностям использования в рамках комплексного проекта. Также, должна быть проведена объективная оценка достигнутого уровня готовности технологий.
Максимальное расстояние, которое преодолевает "Авиэйшн Элис", — 500 километров. И перевезти он может всего десять человек. У шведского электросамолета "Иэс-19" ES-19 пассажировместимость в два раза больше. А вот дальность полета еще меньше - всего 400 километров.
Да и скорость у электроавиации незавидная. В среднем — 350 километров в час. То есть они, конечно, уже легкие, но еще недостаточно легкие, чтобы обеспечить такие же условия, как, допустим, двигатели и керосин", - объяснил заместитель гендиректора - директор ИЦ "Гибридные и электрические СУ" ФАУ "ЦИАМ им. Баранова" Антон Варюхин.
Получается, в ближайшее время электроджеты вряд ли будут передвигаться намного быстрее автомобиля. Так себе самолет будущего. Водородный самолет: нулевой выброс углекислого газа На чем же тогда мы будем летать? Крупные производители делают ставку на водород.
Вот на видео проект от одной из крупнейших в мире авиастроительных корпораций. Называется "Зеро-И" ZeroE. По версии французских разработчиков, водородный самолет будущего с нулевым выбросом углекислого газа будет выглядеть так: один и тот же авиалайнер в трех разных видах — классический, турбовинтовой и футуристический концепты. Самый большой интерес у специалистов вызвал вариант, похожий на упитанный истребитель.
В гражданской авиации такие самолеты до сих пор не строили. Так вот, именно самолет типа "летающее крыло" как раз и позволяет это сделать", - сообщил эксперт Варюхин. А в случае с водородом еще и топливо почти ничего не стоит. Значит, перелеты станут дешевле!
Чем не самолет будущего? Вот только водородные баки занимают очень много места на борту. Из-за них самолет сможет вместить не больше двухсот пассажиров. Самолет с двумя пассажирскими салонами Конструкторы из Нидерландов согласны с тем, что будущее — за новым форм-фактором.
Однако с коммерческой эксплуатацией всё сложилось не так хорошо. Concorde впервые поднялся в воздух 2 марта 1969 года, а первый коммерческий рейс совершил 21 января 1976 года. Ту-144 совершил свой первый пассажирский рейс 1 ноября 1977 года. Полёт был приурочен к 60-й годовщине Октябрьской революции.
На первом пассажирском полёте командир экипажа докладывал о готовности к вылету непосредственно министрам. А ещё на первом полёте случился казус с трапом. Для Ту-144 были сделаны специальные трапы на аккумуляторах, с эскалатором, крышей, специальным освещением. Перед первым полётом трап пришлось неоднократно продемонстрировать в работе высокому начальству.
В итоге аккумуляторы сели, и трап пришлось оттаскивать от самолёта трактором под звуки скрежета опущенных опор по бетонке. Трапы впоследствии доработали, но сверху поступил эмоциональный приказ : "Выбросить эти трапы было указано место так, чтобы они никогда не появлялись у самолета Ту-144". Встреча на аэродроме Пассажирские перевозки выполнялись на двух самолётах бортовые номера 77109 и 77110. Для пассажирских перевозок были запрещены полёты ночью и использование мокрых ВПП.
Все рейсы выполнялись только лётчиками-испытателями КБ Туполева в качестве командира воздушного судна. Вторыми пилотами были специально подготовленные пилоты "Аэрофлота". В обслуживании самолётов принимали участие инженеры из конструкторского бюро. Стоимость билета составляла 68 рублей на дозвуковом самолёте долететь можно было за 48 рублей.
Каждый полёт превращался в специальную операцию на министерском уровне. Все стояли на ушах. У Ту-144 на данном маршруте не было резерва топлива. В случае закрытия по погодным условиям основного аэропорта в Алма-Ате оставался резервный в Ташкенте.
Если закрывался и в Ташкенте, сажать самолёт было некуда. Диспетчеры каждые 10-15 минут отслеживали погодные условия в обеих столицах республик. Одним из поводов прекращения пассажирской эксплуатации стала катастрофа модернизированного Ту-144Д под Егорьевском. Во время испытательного полёта 23 мая 1978 года произошло разрушение топливопровода и возгорание топлива в районе третьего двигателя.
На двух работающих двигателях, с задымлением в кабине экипаж посадил машину на поле. При посадке произошло разрушение самолёта, два бортинженера оказались зажаты деформировавшимися конструкциями и погибли. После этой катастрофы и были прекращены пассажирские рейсы. Всего на Ту-144 было выполнено 55 рейсов и перевезено 3284 пассажира.
Планер самолёта оказался хуже расчётного и имел очень низкий ресурс — около 500 часов. Но главной проблемой оказалась экономичность. При проектировании ставилась задача доставлять 100 пассажиров на расстояние в 4500 км. На рейсах Москва — Алма-Ата Ту-144 перевозил 80 пассажиров на дальность 3260 км.
Это оказался предел его дальности с двигателями НК-144А. Но помимо плохой экономичности НК-144А имели и очень низкий ресурс, быстро выгорая. Разбившийся под Егорьевском Ту-144Д был оснащён новыми двигателями РД-36-51А, которые должны были увеличить дальность до 6500 км с 120 пассажирами. Для сравнения, Concorde эксплуатировался с 1976 по 2003 годы.
За 27 лет было перевезено около 3 миллионов пассажиров. Concorde имели реальную дальность в 6500 км с 9 тоннами полезной нагрузки. В то же время в минусы Concorde записывают то, что он имел меньшую, чем у Ту-144, скорость. Concorde взлетает Говоря о Ту-144, конечно, нельзя не упомянуть и катастрофу 3 июня 1973 года под Парижем.
Ту-144С на авиасалоне в Ле-Бурже выполнял показательный полёт на глазах у сотен тысяч зрителей. Внезапно самолёт перешёл в пике, через несколько секунд рассыпался в воздухе и упал на жилые дома. Погибли все 6 человек, находившихся на борту, и 8 человек на земле. Часть чёрных ящиков самолёта была выключена, часть полностью уничтожена.
Истинные причины катастрофы так и остались неизвестны.
От Ту-144 до «Стрижа». Будет ли в России новая эра гражданского сверхзвука?
| Опытный образец Superjet-100 прибыл в Жуковский для продолжения испытаний | «В следующем году планируем начать работу над сверхзвуковым гражданским самолётом, в котором институт намерен активно участвовать в части создания демонстраторов технологии, проверки этих демонстраторов. |
| Bombardier обещает в 2025 году запустить сверхзвуковой бизнес-джет | Обычно полет сверхзвукового самолета выглядит так: лайнер обгоняет звуковые волны, которые сам же и создает, и с грохотом о них бьется. |
| Когда мы будем летать на сверхзвуковых самолетах? | В мире существовало не так много сверхзвуковых пассажирских самолетов, работавших на регулярных рейсах. |
| Опытный образец Superjet-100 прибыл в Жуковский для продолжения испытаний. Новости. Первый канал | Директор Института теоретической и прикладной механики, заместитель председателя СО РАН Василий Фомин в интервью телеканалу «Россия 24» рассказал, смогут ли новосибирские ученые создать сверхзвуковой пассажирский самолёт. |
Вы точно человек?
В перечень можно добавить общее и транспортное машиностроение, тяжёлое машиностроение, электронную промышленность… Всё это требует огромных человеческих усилий и капиталовложений. Грех жаловаться. Но провал 90-х ощущается до сих пор. В технологической сфере нас всё ещё выручает научно-технический задел советского времени. Мы должны наращивать его, занимаясь не только насущными задачами сегодняшнего дня, но и работать на перспективу. Также радуют и значительные капитальные вложения в обновление экспериментальной базы. Мы наконец-то начали создавать новые установки, а не только обслуживать старые! Например, идут широкое внедрение полимерных композиционных материалов в конструкцию воздушных судов, тотальная цифровизация и использование искусственного интеллекта в системах управления и других самолётных системах. Всё это требует более тщательных моделирования и отработки систем в лабораторных условиях.
Опередившие время — Мы много писали о двигателях НК-93. Это были уникальные двигатели с огромной тягой, с уровнем шума, который сейчас никому не доступен. Двигатель был доведён до лётных испытаний на летающей лаборатории Ил-76. И на последней стадии испытаний всё остановилось. Было сказано, что эти движки никому не нужны. Вы у себя в Жуковском «продували» этот двигатель? Есть ли у него перспективы? Сейчас в Ульяновске собираются возобновить производство гигантского самолёта Ан-124, которому этот двигатель очень бы пригодился.
У него было множество действительно великих задумок, многие из которых были реализованы. Его двигатели НК-32 или НК-12 совершенно уникальны. Это эффективные и надёжные двигатели. Это просто нереально, винт не может работать на таких скоростях! А у Кузнецова — работает! НК-93 был двигателем технологического прорыва. Он опередил своё время на многие десятилетия! Двигатель с ультравысокой степенью двухконтурности — есть такой термин в зарубежном авиастроении.
Мы называем это винтовентиляторной концепцией. Там вначале стоят винты в качестве первого контура, а потом — традиционный турбореактивный двигатель. Такая конфигурация позволила Николаю Дмитриевичу и коллективу его конструкторского бюро создать невероятно эффективный с точки зрения экономии топлива двигатель. Да, диапазон тяги по нынешним временам не очень впечатляет. Порядка 18 тонн. При этом у НК-93 очень большой диаметр, почти три метра. Это характерно для современных двигателей. Наша нищета в 90-е, многотемье, неспособность выделить приоритеты привели к тому, что шанс запустить этот двигатель в производство был утерян.
Как и утерян шанс быть первыми в создании суперэкономичного двигателя с ультравысокой степенью двухконтурности. Как бы он нам сейчас пригодился! Он бы как родной встал и на Ан-124, и на пассажирский Ил-96, и на Ту-204. Но с начала этих работ прошло больше 30 лет, огромное время. Технологии проектирования сейчас совсем другие, цифровые. Другие материалы, другие критические параметры, такие как температура на турбине, это уже пройденный этап. Восстанавливать старую технологию — слишком дорого и по времени, и по усилиям, и по деньгам, это сравнимо с созданием нового двигателя. Притом что у нас полным ходом уже идут другие программы.
У него первоначальная тяга была чуть меньше, чем у НК-93, около 16 тонн. Но более поздние его модификации рассчитаны уже на большую тягу. Кроме того, появился современный двигатель ПД-14 с тягой в 14 тонн, но с возможностью модернизации до 16 тонн. Это всё одноклассники НК-93. А двигатель живёт очень долго. Приведу пример. Двигатель CFM56, американо-французский, который стоит на всех «Боингах-737» и многих «Эрбасах», — ему уже более 40 лет. Но у него только название старое, а сам двигатель постоянно меняется, в нём постоянно что-то подкручивают, совершенствуют, добавляют.
Экономика лучше, шумы меньше — он всё время становится совершеннее. Так и наш ПД-14, первенец в постсоветское время, который соответствует всем современным требованиям. А дальше конструкторы под руководством академика А. Иноземцева доведут его до превосходного состояния. Ну и наконец, полным ходом идёт разработка двигателя ПД-35 на новой технологической основе. Это наша надежда. Пока некоторые характеристики чуть не дотягивают до заданных, но в процессе доводки, я уверен, они превысят все пожелания. Это двигатель с тягой 35 и с вариацией свыше 40 тонн!
Поэтому возвращаться к НК-93, когда новые двигатели уже на подходе, не очень рационально. Жаль, что было упущено время для его запуска. Что называется, родился не вовремя. Вы наверняка подобные машины «продували». Скажите, почему такие самолёты не пошли в производство? Нам нужно было пощупать это своими руками. Кто-то скажет, что это слишком дорогое удовольствие, чтобы удовлетворить наше любопытство. Но самолётостроение — это вообще очень дорогая отрасль, которую далеко не каждая страна может себе позволить.
Теоретические выигрыши от такой конструкции очевидны. Если у вас крыло обратной стреловидности, то за счёт схода с конца крыла ослабленного вихревого жгута значительно уменьшается индуктивное сопротивление. Но было понятно, что главная проблема будет на стыке аэродинамики и прочности. При увеличении нагрузки это крыло имеет свойство дивергентности. То есть оно как бы закручивается и может потерять устойчивость и попросту развалиться. Это и исследовалось в полёте. Смотрели, насколько это реально и фатально. В истории с «Беркутом» я принимал участие ещё молодым специалистом.
Главным конструктором «Беркута» был нынешний академик Михаил Асланович Погосян. Это его родная, что называется, машина. Он работал с большой группой «цаговских» учёных. Некоторых уже нет с нами. Но многие до сих пор работают. Идея Погосяна заключалась в том, чтобы сделать крыло из композита, слои которого выложить таким образом, чтобы противодействовать дивергенции. И это получилось. Дивергенция на этом крыле наступала с запозданием.
В этом плане наш самолёт сильно отличался от американского аналога. Когда кто-то не слишком умный заявляет, что, мол, мы «содрали» всё с американского образца, это довольно обидно. Попробуй позаимствуй, когда перед тобой сложнейший механизм, в котором переплетаются в единый клубок проблемы аэродинамики, материаловедения, нелинейной механики, аэроупругости! Самолёт был создан трудом нашей отечественной самолётостроительной школы. И академик Погосян с решением сложной задачи блестяще справился. Хотя тогда он академиком ещё не был. А может, даже и доктором наук ещё не был, не помню точно. Но был просто молодым талантливым учёным-конструктором.
Наш самолёт оказался более технологически продвинутым, нежели американский. Так что своё любопытство мы удовлетворили. Была получена масса полезных данных, которые потом пригодились при проектировании также композитного самолёта Су-57, который сегодня уже стоит у нас на вооружении. Так что ничего зря не пропало, всё пошло в дело. Хотелось бы, чтобы и в наше время такие прорывные работы проводились.
Venus уже разработала и построила двигатель для демонстрации технологии и провела основные испытания в гиперзвуковых аэродинамических трубах и силовых лабораториях по всей стране. Компания надеется начать испытания дозвуковых и сверхзвуковых моделей в следующем году. Если и когда Stargazer оторвется от земли, обещание доставить пассажира через весь земной шар на абсурдных скоростях будет заманчивым для людей, которые могут себе это позволить.
Тем не менее, после крушения самолета «Конкорд» в июле 2000 года публика по понятным причинам беспокоится о безопасности сверхзвуковых транспортных средств, отмечает Gizmodo. Погибло больше 100 человек. Таким образом, в дополнение к инженерным задачам Venus Aerospace, возможно, придется разбираться с психологическими барьерами потенциальных клиентов. Если у них получится реализовать проект, Stargazer — самый быстрый пассажирский реактивный самолет в истории — станет реальностью.
В основу российской конфигурации СПС была взята идея снижения уровня звукового удара. Дело в том, что эта идея является основной критической технологией для СПС любой конфигурации. Без этого ни один самолет не будет допущен к полету, как бы хороши ни были его остальные параметры. Говорят, что иногда от его звукового удара лопались стекла в домах, хотя о проблемах со здоровьем людей информации не было. Разработанные российскими учеными новые технологии снижения звукового удара были направлены как раз на то, чтобы сильный звуковой удар на земле превратить в несколько небольших скачков меньшей интенсивности. И снова «Чайка» Это достигается выбором конфигурации летательного аппарата, в частности крылом типа «чайка». Кроме того, крыло сдвинуто назад относительно носа самолета, а нос и часть фюзеляжа перед крылом имеют удлиненную форму. Американцы даже предлагают использовать на носу штангу, которая позволяет отодвинуть еще дальше вперед точку формирования головной ударной волны. Кстати, с точки зрения силовой установки здесь немаловажную роль играет размещение двигательной установки над или под фюзеляжем. В большинстве проектов они в основном, надкрыльевые. Это связано и со снижением шума, и уменьшением звукового удара, поскольку звуковые волны будут в первую очередь отражаться от планера СПС. Как идут работы по созданию СПС в России? В России сейчас изучаются три концепции самолета: легкий, средний и магистральный СПС. И одна из задач, которую решают в последние два года, — это унификация двигателей для этих двух вариантов, чтобы можно было поставить на самолете бизнес-класса два двигателя, а на большом самолете — четыре. Эксперименты показали, что в принципе такой двигатель может быть создан. Есть ли в России наработки по двигателям для СПС нового поколения? Такие двигатели для СПС уже есть. В чем его ноу-хау? Эта силовая установка позволит управлять самолетом без механизации за счет использования струйных рулей. Такая технология также позволяет отказаться от сопла с отклоняемым вектором тяги, тем самым существенно снизить вес самого двигателя и самолета.
Ученые записки ЦАГИ, 1971, т. Полет гиперзвукового летательного аппарата с прямоточным воздушно-реактивным двигателем по рикошетирующей траектории. ПМТФ, 2010, т. Правда о сверхзвуковых пассажирских самолетах. Москва, Моск. Сверхзвуковые самолеты. Москва, Мир, 1983, 424 с. К объяснению аномального распространения звука в атмосфере. Методика определения интенсивности звукового удара на местности при исследовании компоновки сверхзвукового пассажирского самолета. О связывании ближнего и дальнего полей в задаче о звуковом ударе. Ученые записки ЦАГИ, 1998, т. Modelling the pressure-strain correlation of turbulence: an invariant dynamical systems approach. Fluid Mechanics, 1991, vol. Первые сверхзвуковые — Ту-144 против «Конкорда». An improved method for the aerodynamic analysis of wing-body-tail configurations in subsonic and supersonic flow. Аэрогазодинамика реактивных сопел. Внутренние характеристики сопел. К вопросу о снижении звукового удара. Ученые записки ЦАГИ, 2006, т. Quiet supersonic platform program.
Судьба «суперсоника». Нужен ли России новый сверхзвуковой пассажирский самолет
Соглашение о поставке 20 бизнес-джетов заключено с Flexjet - одним из крупнейших операторов, предоставляющих услуги долевого владения авиатранспортом. О старте заявок на AS2 вместимостью 8-12 человек компания Aerion объявила весной 2015 года; первый полёт сверхзвукового джета должен состояться в 2021 году, а начало эксплуатации намечено на 2023 год. В первую очередь, AS2 предназначен для выполнения межконтинентальных полетов на расстояние до 8,8 тысяч км, сокращая продолжительность перелета через Атлантический океан на три часа, а через Тихий океан — более чем на шесть часов по сравнению с дозвуковыми лайнерами. Сегодня мы закладываем новую веху в развитии частной деловой авиации. Мы рады стать первыми оптовыми покупателями Aerion AS2, которые позволят нашим клиентам осуществлять межконтинентальные полеты на сверхзвуковой скорости", - отметил глава правления Flexjet Кенн Риччи Kenn Ricci. Разработкой сверхзвукового бизнес-джета корпорация Aerion занимается более 10 лет, сотрудничая с ведущими авиационными компаниями и организациями. В частности, в рамках совместного проекта с Национальным управлением по воздухоплаванию и исследованию космического пространства NASA был представлен концепт усовершенствованного крыла. В 2014 было объявлено о кооперации Aerion и Airbus Group по программе создания сверхзвукового пассажирского самолета AS2, в настоящее время компании ведут проектно-конструкторские работы.
Снизить нагрузку на экологию могло бы использование экологически чистого авиационного топлива Sustainable Aviation Fuel, SAF , но и с ним не всё так просто. По словам Шолля, XB-1 предстоит ещё порядка 15 испытательных вылетов, прежде чем самолёт в конце концов преодолеет звуковой барьер. А пока до первого полёта Overture ещё много лет. Впереди ещё много работы, и нам предстоит как следует позаботиться о безопасности перелётов. Однако нам не хотелось бы затягивать, поскольку мы делаем этот самолёт для себя, друзей, наших семей и клиентов», — сказал Шолль. Вечерний 3DNews Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий. Материалы по теме.
Что известно о самолете? В обоих случаях «Звездочет» гипотетически способен долететь из Токио в Лос-Анджелес примерно за час. Гиперзвуковые самолеты такого типа могут взлетать бы из обычного аэропорта на дозвуковых скоростях, а затем устремляться к краю космического пространства на высоту 52 000 м в гиперзвуковом режиме. Предлагаемые размеры самолета — 30,5 м в ширину и 46 м в длину, когда построен реальный физический макет. Venus Aerospace У самолета футуристическая форма с игольчатым носом и она радикально отличается от большинства пассажирских самолетов. Команда планирует сохранить окна в дизайне, так как вид с высоты будет захватывающим, объяснил Дагглби в интервью Flying. Он заявил: «Думаем, что существующие оконные технологии позволят нам это сделать».
Такие воздушные суда смогут принять на борт 19 пассажиров. После этого на готовой базе будут разрабатываться модели эконом-класса. Демонстратор, надеюсь, появится в 2024-2025 годах.
Россия готовится возродить сверхзвуковой самолёт Ту-144
Мы продвигаемся и в направлении проектирования пилотажного стенда сверхзвукового пассажирского самолёта», — рассказал Александр Медведский. Сверхзвуковой пассажирский самолёт Конкорд имел дельтавидное крыло, малое поперечное сечение фюзеляжа и четыре двигателя Rolls-Royce/Snecma Olympus 593 под крылом. Говоря о современных проектах сверхзвукового пассажирского самолета в первую очередь нужно ответить на каждый из этих вопросов. Примерная конфигурация пассажирского сверхзвука остается загадкой, ее можно только предполагать. Замглавы ЦАГИ им. Жуковского Александр Медведский рассказал о завершении работы над системами управления российского гражданского сверхзвукового самолета «Стриж». — Эксплуатация сверхзвуковых пассажирских самолётов началась 55 лет назад, но из-за проблем с безопасностью полёты прекратили.
Что не так со сверхзвуковыми пассажирскими самолетами?
Мы рассматриваем различные варианты. Основная проблема — создать двигатель со средней степенью двухконтурности, одновременно с проработкой оптимального состава топлива. Думаю, таким может быть биотопливо, возможен последующий переход на водород. Но дело в том, что применение водорода в авиации создаст определенные проблемы. Речь о «водяном следе» — выделении в большом количестве пара на высоте. Так что проблема топлива носит комплексный характер. В любом случае создание газодинамических установок идет под экологическим влиянием. Здесь есть ограничения, связанные со скоростью вращения. То есть самолет на электротяге не может преодолеть сверхзвуковой барьер.
Другой вопрос — а что дальше? В будущем возможен переход к электрореактивным двигателям с какими-то фантазийными схемами. В создании демонстратора, например, активно участвуют конструкторские бюро.
И даже уменьшенный звуковой удар в крейсерском полете, по мнению авторов доклада, доставит людям неудобства. Споры об этом не утихают до сих пор. Внук Туполева о знаменитом авиаконструкторе "Конкордам" над сушей приходилось сбрасывать скорость. На дозвуке для хорошей аэродинамики требуется длинное крыло, но с таким крылом самолет невозможно разогнать до сверхзвуковой скорости — возникнет огромное сопротивление, и самолет словно упрется в стену, — говорит Сергей Чернышев. СПС второго поколения должен быть оптимально настроен для длительного, протяженного крейсерского полета со сверхзвуковой скоростью, и чтобы такие самолеты получили путевку в жизнь, необходимо принять нормы по низкому звуковому удару". Проектировать сверхзвуковой пассажирский самолет — все равно что качаться на качелях.
Длинные крылья улучшают аэродинамику на низких скоростях, но не позволяют преодолеть звуковой барьер. Двигатели с большим поперечным сечением позволяют уменьшить шум, одновременно повышая сопротивление и расход топлива. Для минимального звукового удара на земле носовая часть фюзеляжа должна быть затуплена, но это приводит к росту сопротивления воздуха и расхода горючего. Тем не менее по всему миру разрабатывают несколько сверхзвуковых аппаратов, а пара американских компаний уже принимает предзаказы перевозчиков. Сколько осталось ждать? Чтобы в небе снова появились сверхзвуковые пассажирские самолеты, сначала нужно показать, что они не помешают людям. Делается это с помощью демонстраторов — экспериментальных летательных аппаратов для проверки технологий в деле. Из-за очень длинного носа в нем даже нет ветровых стекол — о происходящем за бортом пилот узнает благодаря паре 4K-видеокамер. По задумке конструкторов благодаря маленькому размеру и вытянутой форме демонстратор будет производить звуковой удар не громче, чем гул автострады.
Какие они получат ответы, трудно предсказать, даже если демонстратор превзойдет ожидания. Обсуждая сверхзвуковые самолеты, историк авиации Джанет Беднарек сказала сайту BuzzFeed , что любой шум — это проблема. Хотя обычные самолеты становятся все тише, люди все равно жалуются: к хорошему быстро привыкаешь. Также публика наверняка возмутится из-за высокого расхода топлива. В 2018 году аналитики Международного совета по чистому транспорту — той самой некоммерческой организации, которая обнаружила, что Volkswagen занижает количество выбросов в машинах с дизельными двигателями, — смоделировали полет такого аппарата. Оценка Сергея Чернышева более оптимистичная: расход горючего будет выше всего в 1,5—2 раза. ИКАО постоянно ужесточает требования к двигателям, но для сверхзвуковых самолетов отменили старые нормы, а новые еще не ввели. Впрочем, перевозчики в случае чего могут купить квоты на дополнительную эмиссию вредных газов. Только из-за этого билеты на транспорт будущего подорожают еще сильнее.
Во сколько обойдутся путешествия, неизвестно. Американская компания Boom Supersonic рассчитывает установить цену, сопоставимую с перелетом бизнес-классом. Boom Supersonic — одна из трех американских фирм, разрабатывающих сверхзвуковые самолеты, и единственная, чей аппарат рассчитан на несколько десятков пассажиров.
Это значительно медленнее, чем "Конкорд", который развивал скорость в 2,02 Маха. Но тем не менее на таком самолете можно будет долететь из Нью-Йорка во Франкфурт-на-Майне не за восемь часов, как сейчас, а за четыре.
Правда, "Конкорд" вмещал 100 пассажиров, в Overture будет только от 50 до 60 посадочных мест. При этом выбросы СО2 в расчете на каждого пассажира окажутся в 3-5 раз больше, чем на ту же дистанцию на современном дозвуковом самолете, подсчитали в Международном совете чистого транспорта International Council on Clean Transportation, ICCT , а расход топлива - в 5-7 раз. Топливо - решающий фактор. Концерн Boom обязался сконструировать Overture так, чтобы этот самолет - первым в транспортной авиации — мог летать полностью на синтетическом экологически нейтральном горючем Sustainable Aviation Fuel, SAF. Такого топлива, однако, пока производится очень мало, и стоит оно намного дороже авиационного керосина.
Многие, впрочем, сомневаются, что такие самолеты вообще когда-либо поднимутся в воздух. Так, аналитик консалтинговой компании Teal Group Ричард Абулафиа считает, что сообщение пресс-службы United Airlines о заказе самолетов у производителя Boom — это, скорее, рекламный трюк. Но скоро станет ясно, способна ли фирма Boom оправдать ожидания: в конце этого или в начале будущего года должен состояться первый испытательный полет одноместного пробного XB-1 — первого в мире созданного частной фирмой сверхзвукового самолета. XB-1 служит основой концепции Overture. Планы United Airlines удивили многих экспертов еще и потому, что совсем недавно другая американская фирма, потратив полтора десятка лет и примерно миллиард долларов, свернула свои многообещающие планы создания сверхзвуковых самолетов.
Но с самого начала и там и тут речь шла исключительно о престиже — с экономической точки зрения проект был провальным. В 2003 году их сняли с эксплуатации. Советский Ту-144 регулярно перевозил пассажиров еще меньшее время - с ноября 1977 года до лета 1978-го. С аэродинамикой не поспоришь Основные причины бесславного завершения первой эры сверхзвуковой пассажирской авиации связаны с аэродинамикой: на скорости близкой к скорости звука возникает ударная волна, которая превращается в звуковую, которая сопровождает самолет на протяжении всего его полета на сверхзвуковой скорости. По этой причине пассажирским самолетам запрещено летать над сушей на такой скорости. Кроме того, при взлете такой лайнер производят обусловленный его конструкцией огромный шум и потребляет в несколько раз больше горючего, чем обычный самолет.
Это уже и тогда считалось серьезным недостатком, а теперь — и подавно. Поэтому сообщение о том, что United Airlines, четвертая по величине авиакомпания в мире, решила купить 15 сверхзвуковых самолетов Overture и оставила за собой возможность дозаказать еще 35, произвело настоящую сенсацию и было воспринято как прорыв к возвращению к эре сверхзвуковой пассажирской авиации. При этом, правда, United Airlines выдвинула существенное условие — будущие самолеты Overture должны отвечать высоким требованиям авиакомпании в том, что касается безопасности, экономичности и экологичности полетов. В подтверждение серьезности своих намерений UA уже перечислила фирме Boom аванс, не уточнив его сумму. Расход топлива — решающий фактор Первый испытательный полет намечен на 2026 год, а предположительно с 2029 самолеты Overture начнут перевозить пассажиров United Airlines со скоростью, в 1,7 раза превышающей скорость звука. Это значительно медленнее, чем "Конкорд", который развивал скорость в 2,02 Маха.
Кирилл Сыпало: "К 2040 году Россия может получить новый сверхзвуковой пассажирский самолет"
Это проект сверхзвукового пассажирского самолета с максимальной скоростью почти в 2000 км/ч и низким уровнем воздействия на экологию. В ходе полета самолеты разогнались до 1200-1290 км/ч. Инфо24 поговорил с авиаэкспертами и выяснил, нужен ли все-таки России новый сверхзвуковой пассажирский самолет. Сверхзвуковой пассажирский самолёт Конкорд имел дельтавидное крыло, малое поперечное сечение фюзеляжа и четыре двигателя Rolls-Royce/Snecma Olympus 593 под крылом. Компания Boom провела первый испытательный полет аппарата XB-1, прототипа нового сверхзвукового пассажирского самолета. Компания Boom Supersonic в публикации на своем официальном сайте сообщила, что одноместный сверхзвуковой самолет XB-1, который был разработан с целью отработки технологий для более габаритного воздушного судна Overture, успешно совершил дебютный.
Загадочное явление разогнало пассажирские самолеты до скорости звука
В ближайшем будущем некоторые авиастроительные компании совместно с NASA сверхзвуковые планируют вернуть в эксплуатацию пассажирские самолеты, построив совершенно другие модифицированные модели с максимально низким уровнем шума. Изложены основы сверхзвуковой динамики пассажирских самолетов. Премьер-министр РФ Михаил Мишустин заявил о необходимости создания российского пассажирского сверхзвукового самолета, который сократит время дальних. Сверхзвуковой пассажирский самолет Ту-144 совершил первый полет 55 лет назад. Говоря о современных проектах сверхзвукового пассажирского самолета в первую очередь нужно ответить на каждый из этих вопросов. Гиперзвуковые пассажирские самолеты будут летать из Нью-Йорка в Лондон всего за 90 минут.
Сверхзвуковые пассажирские самолёты – вчера, сегодня, завтра
Venus Aerospace У самолета футуристическая форма с игольчатым носом и она радикально отличается от большинства пассажирских самолетов. Команда планирует сохранить окна в дизайне, так как вид с высоты будет захватывающим, объяснил Дагглби в интервью Flying. Он заявил: «Думаем, что существующие оконные технологии позволят нам это сделать». Он не стал раскрывать, на каком топливе будет работать космический самолет, но сказал, что самодет не оставит углеродного следа. Одна из проблем, с которой столкнулись разработчики — определить звуковой отпечаток. Там они получили доступ к информации об звуковом ударе в рамках программы «Спейс шаттл». Испытания показали, что на высоте и скорости полета Stargazer самолет люди не услышат.
Но даже если самолет с такими характеристиками удастся создать, этого может быть недостаточно. На октябрьской конференции ИКАО представитель Австрии высказал мнение европейских стран : "Технические данные показывают, что при разгоне уровень звукового удара окажется сопоставим с тем, что был у "Конкорда" на крейсерской скорости. Такой уровень шума привел к запрету полетов на сверхзвуковых скоростях над населенной местностью". И даже уменьшенный звуковой удар в крейсерском полете, по мнению авторов доклада, доставит людям неудобства. Споры об этом не утихают до сих пор. Внук Туполева о знаменитом авиаконструкторе "Конкордам" над сушей приходилось сбрасывать скорость. На дозвуке для хорошей аэродинамики требуется длинное крыло, но с таким крылом самолет невозможно разогнать до сверхзвуковой скорости — возникнет огромное сопротивление, и самолет словно упрется в стену, — говорит Сергей Чернышев. СПС второго поколения должен быть оптимально настроен для длительного, протяженного крейсерского полета со сверхзвуковой скоростью, и чтобы такие самолеты получили путевку в жизнь, необходимо принять нормы по низкому звуковому удару".
Проектировать сверхзвуковой пассажирский самолет — все равно что качаться на качелях. Длинные крылья улучшают аэродинамику на низких скоростях, но не позволяют преодолеть звуковой барьер. Двигатели с большим поперечным сечением позволяют уменьшить шум, одновременно повышая сопротивление и расход топлива. Для минимального звукового удара на земле носовая часть фюзеляжа должна быть затуплена, но это приводит к росту сопротивления воздуха и расхода горючего. Тем не менее по всему миру разрабатывают несколько сверхзвуковых аппаратов, а пара американских компаний уже принимает предзаказы перевозчиков. Сколько осталось ждать? Чтобы в небе снова появились сверхзвуковые пассажирские самолеты, сначала нужно показать, что они не помешают людям. Делается это с помощью демонстраторов — экспериментальных летательных аппаратов для проверки технологий в деле.
Из-за очень длинного носа в нем даже нет ветровых стекол — о происходящем за бортом пилот узнает благодаря паре 4K-видеокамер. По задумке конструкторов благодаря маленькому размеру и вытянутой форме демонстратор будет производить звуковой удар не громче, чем гул автострады. Какие они получат ответы, трудно предсказать, даже если демонстратор превзойдет ожидания. Обсуждая сверхзвуковые самолеты, историк авиации Джанет Беднарек сказала сайту BuzzFeed , что любой шум — это проблема. Хотя обычные самолеты становятся все тише, люди все равно жалуются: к хорошему быстро привыкаешь. Также публика наверняка возмутится из-за высокого расхода топлива. В 2018 году аналитики Международного совета по чистому транспорту — той самой некоммерческой организации, которая обнаружила, что Volkswagen занижает количество выбросов в машинах с дизельными двигателями, — смоделировали полет такого аппарата. Оценка Сергея Чернышева более оптимистичная: расход горючего будет выше всего в 1,5—2 раза.
ИКАО постоянно ужесточает требования к двигателям, но для сверхзвуковых самолетов отменили старые нормы, а новые еще не ввели. Впрочем, перевозчики в случае чего могут купить квоты на дополнительную эмиссию вредных газов. Только из-за этого билеты на транспорт будущего подорожают еще сильнее.
А вот Ту-144 списали намного раньше. Прежде всего не оправдался хрущевский оптимизм: в мире разразился энергетический кризис, и цены на керосин устремились вверх. Сверхзвуковой первенец сразу же окрестили "удавом на шее "Аэрофлота". Огромный расход топлива нокаутировал и проектную дальность полетов: Ту-144 не дотягивал ни до Хабаровска, ни до Петропавловска-Камчатского. Только из Москвы до Алма-Аты. И если бы только это. Посыпались жалобы: надои у буренок упали, куры перестали нестись, кислотные дожди задавили...
Где правда, где ложь - однозначно не скажешь. Но факт остается фактом: "Конкорд" летал только над океаном. Наконец, самое важное - катастрофы. Одна - в июне 1973-го на авиасалоне в парижском Ле Бурже. Другая - через пять лет. Тогда выполнялся испытательный полет с двигателями новой серии: они как раз должны были вытащить самолет на необходимую дальность. Машину опять отправили на доработку, но в 1980 и 1981 годах произошли серьезные инциденты с еще двумя опытными бортами. И на проекте Ту-144 поставили крест. По иронии судьбы, рухнул почти там, где когда-то Ту-144. Регулярные пассажирские перевозки возобновились только год спустя.
Но последовала еще череда инцидентов, и на этом сверхзвуковике тоже поставили жирную точку. Высокий уровень звукового удара у сверхзвуковых самолетов первого поколения и стал одним из главных факторов запрета их полетов над населенными районами в Европе и США. Кстати, международные нормы уровня звукового удара ИКАО не приняла до сих пор. Но, как говорят, работа близится к завершению. Новый сверхзвуковой пассажирский самолет должен быть тихим. И это, пожалуй, самый большой вызов для современной мировой гражданской авиации До какого минимума можно снизить звуковой удар?
И когда уже в металле или композите появляется реальный полноразмерный аппарат, он довольно неплохо исследован и даже оптимизирован. Конечно, не конструктивные детали современных летательных аппаратов, потому что это достаточно конфиденциальная тема. Упор делался на основные физические принципы, методы моделирования. Выясняли, почему для этого нужны именно прямоточные двигатели с отсутствием компрессора. Для скоростей порядка 4 Махов ещё может применяться компрессор, который сжимает газ и создаёт на входе барьер, чтобы горячий газ не вырвался вперёд, а истекал назад с большой скоростью в виде горячей струи, создавая реактивную тягу. На больших скоростях этого не нужно. Воздух, набегающий на летательный аппарат с высокой скоростью, попадает в специально сконструированное воздухозаборное устройство, сильно сжимается и тем самым создаёт необходимую преграду, так что истечение реактивной струи происходит в нужном направлении. При этом, конечно, получается большое сопротивление, но такой ценой мы приобретаем необходимую тягу. Наука полным ходом осваивает эту тему. И можно сказать, что рубеж взят, идёт совершенствование по многим направлениям. Это было смутное время, когда из-за всеобщей нищеты и дикого капитализма научные учреждения рвали на части и распродавали с молотка. А ведь ваши гигантские аэродинамические трубы, включая самую большую мощностью в 100 мегаватт, лакомый кусочек. Как вам удалось сохранить и сам институт, и его имущество, которое нечистые на руку приватизаторы могли тупо отжать и продать в металлолом? Вы упомянули самую большую, 100-мегаваттную трубу. Но в ЦАГИ аэродинамических труб несколько десятков — разного назначения, разных диапазонов скоростей, разных размеров. В целом это уникальный комплекс, который служит на благо авиастроения и является предметом нашей национальной безопасности. Экспериментальная стендовая база института — это собственность государства, и никто на неё не может посягнуть. Нам установки просто переданы в управление. По логике вещей, содержать такое сложное хозяйство должно помогать государство. Никакие коммерческие контракты не могут полностью закрыть проблему поддержания в работоспособном состоянии и развития экспериментальной базы. Но в 90 е до государства было очень трудно достучаться. Только в нулевые появились программы поддержки стендовой базы. Деньги выделялись не очень большие, но хоть что-то. Государство наконец стало поворачиваться к нам лицом. А как удалось сохранить свою базу? Наверное, чудом. Нам в то время ждать поддержки от государства не приходилось. Люди не получали зарплату по полгода. Специалисты увольнялись, институт сократился по численности работников в три раза. Причём ушли самые активные, которые могли найти себя на стороне и чего-то там добиться. Мы решили, что нас могут спасти коммерческие контракты. Ведь ЦАГИ не только главный центр авиационной науки страны, но и хорошо известный центр компетенции мирового масштаба. Это крупнейший в мире испытательный центр в своей области. Они хотели получить научный комплекс в целости и сохранности и использовать для своих целей. Что касается 90-х годов прошлого века, то коммерческие контракты нам очень помогли выжить и остаться на плаву. Эти контракты помогли нам самим понять свою собственную цену. Мы зарабатывали миллионы, когда сто долларов для многих было целым состоянием. А к нулевым и в стране всё начало понемногу налаживаться. Появились государственные программы развития авиастроения, и дело понемногу пошло. Но 90 е были страшными годами. Такие провалы в поддержке промышленного сектора очень трудно восстанавливать. Вспоминая лихие годы, отчётливо понимаешь, в каком экстремальном режиме приходится сегодня трудиться правительству, чтобы восстановить многие системообразующие отрасли экономики вроде станкостроения, которое практически разрушено. В перечень можно добавить общее и транспортное машиностроение, тяжёлое машиностроение, электронную промышленность… Всё это требует огромных человеческих усилий и капиталовложений. Грех жаловаться. Но провал 90-х ощущается до сих пор. В технологической сфере нас всё ещё выручает научно-технический задел советского времени. Мы должны наращивать его, занимаясь не только насущными задачами сегодняшнего дня, но и работать на перспективу. Также радуют и значительные капитальные вложения в обновление экспериментальной базы. Мы наконец-то начали создавать новые установки, а не только обслуживать старые! Например, идут широкое внедрение полимерных композиционных материалов в конструкцию воздушных судов, тотальная цифровизация и использование искусственного интеллекта в системах управления и других самолётных системах. Всё это требует более тщательных моделирования и отработки систем в лабораторных условиях. Опередившие время — Мы много писали о двигателях НК-93. Это были уникальные двигатели с огромной тягой, с уровнем шума, который сейчас никому не доступен. Двигатель был доведён до лётных испытаний на летающей лаборатории Ил-76. И на последней стадии испытаний всё остановилось. Было сказано, что эти движки никому не нужны. Вы у себя в Жуковском «продували» этот двигатель? Есть ли у него перспективы? Сейчас в Ульяновске собираются возобновить производство гигантского самолёта Ан-124, которому этот двигатель очень бы пригодился. У него было множество действительно великих задумок, многие из которых были реализованы. Его двигатели НК-32 или НК-12 совершенно уникальны. Это эффективные и надёжные двигатели. Это просто нереально, винт не может работать на таких скоростях! А у Кузнецова — работает! НК-93 был двигателем технологического прорыва. Он опередил своё время на многие десятилетия! Двигатель с ультравысокой степенью двухконтурности — есть такой термин в зарубежном авиастроении. Мы называем это винтовентиляторной концепцией. Там вначале стоят винты в качестве первого контура, а потом — традиционный турбореактивный двигатель. Такая конфигурация позволила Николаю Дмитриевичу и коллективу его конструкторского бюро создать невероятно эффективный с точки зрения экономии топлива двигатель. Да, диапазон тяги по нынешним временам не очень впечатляет. Порядка 18 тонн. При этом у НК-93 очень большой диаметр, почти три метра. Это характерно для современных двигателей. Наша нищета в 90-е, многотемье, неспособность выделить приоритеты привели к тому, что шанс запустить этот двигатель в производство был утерян. Как и утерян шанс быть первыми в создании суперэкономичного двигателя с ультравысокой степенью двухконтурности. Как бы он нам сейчас пригодился! Он бы как родной встал и на Ан-124, и на пассажирский Ил-96, и на Ту-204. Но с начала этих работ прошло больше 30 лет, огромное время. Технологии проектирования сейчас совсем другие, цифровые. Другие материалы, другие критические параметры, такие как температура на турбине, это уже пройденный этап. Восстанавливать старую технологию — слишком дорого и по времени, и по усилиям, и по деньгам, это сравнимо с созданием нового двигателя. Притом что у нас полным ходом уже идут другие программы. У него первоначальная тяга была чуть меньше, чем у НК-93, около 16 тонн. Но более поздние его модификации рассчитаны уже на большую тягу. Кроме того, появился современный двигатель ПД-14 с тягой в 14 тонн, но с возможностью модернизации до 16 тонн. Это всё одноклассники НК-93. А двигатель живёт очень долго. Приведу пример. Двигатель CFM56, американо-французский, который стоит на всех «Боингах-737» и многих «Эрбасах», — ему уже более 40 лет. Но у него только название старое, а сам двигатель постоянно меняется, в нём постоянно что-то подкручивают, совершенствуют, добавляют. Экономика лучше, шумы меньше — он всё время становится совершеннее. Так и наш ПД-14, первенец в постсоветское время, который соответствует всем современным требованиям. А дальше конструкторы под руководством академика А.
Сверхзвуковые пассажирские самолеты вернутся в эксплуатацию?
Замглавы ЦАГИ им. Жуковского Александр Медведский рассказал о завершении работы над системами управления российского гражданского сверхзвукового самолета «Стриж». Производство сверхзвукового пассажирского самолета AS2 запланировали на 2023 год. «Мы разрабатываем сверхзвуковые самолеты, которые смогут преодолевать очень большие расстояния, оставляя нулевой углеродный след. Россия имеет все необходимые наработки для создания нового сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144, сообщил министр транспорта РФ Виталий Савельев в рамках РИА Новости, 15.11.2023.