Сверхзвуковой самолёт — самолёт, способный совершать полёт со скоростью, превышающей скорость звука в воздухе (полёт с числом Маха M = 1,0—5). NASA и компания Lockheed Martin официально представили экспериментальный сверхзвуковой самолет X-59 Quesst. Российские учёные подготовили техническое предложение на демонстратор перспективного сверхзвукового гражданского самолёта (СГС) «Стриж».
Самые быстрые пассажирские и военные самолеты в мире
Гиперзвуковой многоцелевой самолёт от Republic, используемый в том числе в качестве первой ступени для космических аппаратов. Первые проекты сверхзвуковых гражданских самолетов появились в послевоенные годы на волне успеха с преодолением скорости звука боевыми истребителями и позже − сверхзвуковыми бомбардировщиками. Спустя 12 лет серийные сверхзвуковые истребители МиГ-19 уже охотились за американскими самолетами-шпионами, а еще ни один гражданский самолет не попытался превысить скорость звука.
Почему при преодолении звукового барьера слышится хлопок?
Это проект сверхзвукового пассажирского самолета с максимальной скоростью почти в 2000 км/ч и низким уровнем воздействия на экологию. Европа категорически против сверхзвукового самолета, который не удовлетворяет 14-й главе по шуму. Главная цель разработчиков амбициозных проектов по запуску сверхзвуковых самолетов состояла в том, чтобы понять, как машине нового поколения перевозить до 300 пассажиров на скорости 2500 км/час. Росавиация подтвердила пролет сверхзвуковых самолетов, — сообщил губернатор Калужской области Владислав Шапша. Overture сможет перевозить от 65 до 80 пассажиров со сверхзвуковой крейсерской скоростью 1,7 Маха на расстояние до 7870 километров без применения форсажного режима двигателей. В январе 2018 г. президент России Владимир Путин предложил сделать гражданскую версию сверхзвукового самолёта на базе стратегического ракетоносца Ту-160.
Пензенский эксперт о переходе самолета на сверхзвук: «Для населения это не страшно»
Диапазон скоростей очень широкий — от дозвуковых и трансзвуковых режимов полёта до сверхзвуковых и гиперзвуковых, от 5 Махов до 20. «Новый Конкорд»: сверхзвуковой самолет с максимальной скоростью 2700 км/ч уже готов к испытаниям 1. Самолет должен был быть способным летать на крейсерской скорости от 2300 до 2700 км/ч на расстояние до 4500 километров, при этом перевозя на борту до 100 пассажиров.
Сверхзвуковые самолеты возвращаются. Одни этого ждут, другие боятся
Полностью автономный дрон станет взлетать с обычных взлетно-посадочных полос аэропортов и подниматься на высоту более 50 км, где будет разгоняться уже до гиперзвуковой скорости. Однако просто поднять скорость в 2-2,5 раза это половина проблемы: новый сверхзвуковой пассажирский самолёт должен быть тихим. Однако просто поднять скорость в 2-2,5 раза еще полдела: новый сверхзвуковой пассажирский самолет должен быть тихим. Сверхзвуковыми являются самолеты, способные совершать полет со скоростью, превышающей скорость звука в воздухе.
Вы точно человек?
Ибо число Маха — это не скорость в классическом понимании — в виде расстояния, пройденного за отрезок времени. Эта безразмерная единица, хотя и плотно привязана к скорости звука в воздухе, учитывает тот факт, что скорость звука — вовсе не постоянная величина! Большинство считает, что скорость звука в воздухе равна 340 метрам в секунду. Но свойства-то воздуха могут быть разными. А значит, различна и скорость распространения звука в нем! В приземном слое она действительно равна тем самым 340 метрам в секунду, но, к примеру, на высотах около десяти километров, скорость из-за разреженности воздуха и низких температур — иная, и составляет уже около 300 метров в секунду. Разница около 13—14 процентов — это весьма немало и имеет существенное значение как для инженеров, проектирующих самолет, так и для пилотов, им управляющих.
Иными словами, 1 Мах — это скорость звука при конкретных параметрах высоты и температуры, в которых летит самолет, «здесь и сейчас». Для чего нужно измерение скорости в Махах? Слово «MACH» или буква «М» значатся на особых индикаторах скорости в пилотских кабинах — этими приборами часто дополняют измерители приборной скорости и на летном жаргоне их именуют «махометрами». Лимб «махометра» размечен в условных единицах — условно говоря, если его стрелка встанет на цифру 1, то самолет летит со скоростью звука в данный момент времени и на данной высоте.
Летящий на дозвуковой скорости самолет распространяет шум двигателя во все стороны, даже перед собой — поэтому мы слышим, как он приближается. Летящий на сверхзвуковой скорости самолет по-прежнему шумит — но он обгоняет собственный шум, и все издаваемые звуки, всё производимое им возмущение воздуха, собирается позади самолета в конусовидную область. Сам самолет при этом находится в вершине этого конуса и словно тянет его за собой, образуя фронт ударной волны. А когда граница конуса доходит до наблюдателя — он, простым языком, в одно мгновение воспринимает весь шум, что не успел услышать за время приближения самолета — это и есть звуковой удар.
Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства NASA и американская военно-промышленная корпорация Lockheed Martin представили экспериментальный сверхзвуковой самолет X-59. Как отметили в ведомстве, основной отличительной чертой разрабатываемого в рамках программы Quesst "тихого сверхзвукового самолета" является то, что в силу своей конструкции он при движении со скоростью выше скорости звука не издает характерного хлопка. В NASA рассчитывают, что испытания нового самолета позволят в будущем отменить действующий в США и некоторых других странах запрет на полеты над сушей коммерческой сверхзвуковой авиации, введенный 50 лет назад. Разработчики отмечают, что X-59 является не прототипом, а экспериментальным самолетом, применение которого позволит собрать данные для разработки будущих поколений сверхзвуковых пассажирских лайнеров.
С середины декабря Ту-144 находился в предстартовой готовности, но плохая погода не давала ему взлететь. И только в последний день 1968 года самолет «проскочил» в метеоокно и смог подняться в воздух. Уже через 25 секунд после объявления старта Ту-144 оторвался от взлетной полосы. Первый полет продолжался 37 минут. Советский Союз на этом этапе утвердил свой приоритет в освоении сверхзвуковой гражданской авиатехники. Преодолевая предел Маха Следующим шагом стало преодоление звукового порога. В мае следующего года самолет преодолел рубеж в 2 Маха на высоте 16,3 тыс. В ходе испытаний выяснилось, что опытные двигатели НК-144 не обеспечивали требуемую дальность полета без форсажа. Ту-144 на сверхзвуке смог преодолеть 2920 км, что было значительно меньше заявленных требований. Кроме того, в процессе испытаний были выявлены недостатки конструкции. Тем не менее опытный Ту-144 выполнил свою миссию, доказав возможность сверхзвуковых гражданских перелетов. Ту-144 в Ганновере в апреле 1972 года. Для запуска в серию был выбран Воронежский авиазавод. Увеличивалась прочность конструкции, снижался ее вес. В марте 1972 года взлетел первый серийный Ту-144. Ту-144 испытывался на перевозке грузов и готовился к использованию на пассажирских авиалиниях. Именно на известном французском авиасалоне произошла первая катастрофа сверхзвукового авиалайнера. Погиб весь экипаж и восемь жителей поселка. В результате расследования технических неисправностей самолета обнаружено не было, точная причина падения Ту-144 так и не была установлена. Неутешительные итоги Несмотря на катастрофу, развитие самолета продолжалось. В 1977 году наконец-то был открыт первый пассажирский рейс Ту-144 Москва — Алма-Ата. Полет проходил на высоте 16-17 тыс. Самолет летал один раз в неделю и перевозил 80 человек. По отзывам пассажиров, они чувствовали себя в полете, как космонавты. В 1976 году началась постройка Ту-144 с новым двигателем РД-36-51А, который должен был обеспечить более длительный сверхзвуковой полет.
Наследник Ту-144: как развивается проект российского гражданского сверхзвукового самолёта
Они общаются с помощью электронных средств связи. Поэтому здесь скорость звука не важна. Действительно, вопрос Стойкова имел бы смысл, если бы речь шла об общении без использования каких-либо гаджетов. Для организации полётов используются мощные бортовые и наземные радиотехнические средства связи, с помощью которых полученные данные преобразуются в радиоволну и отправляются получателю — пилоту или диспетчеру — на больших расстояниях.
Так, скорость и местонахождение судна не имеют значения. Однако сообщение может приходить с небольшим опозданием или незначительными звуковыми дефектами. ЦАГИ представил свои новейшие разработки в сфере сверхзвуковой авиации — модель пассажирского самолёта «Стриж», которая стала одним из главных экспонатов выставки.
Такая плоскость дает ряд важных преимуществ: в частности, это снижение уровня шума, повышение маневренности, сокращение дистанции разбега и посадочного пробега. Они будут получаться на основе искусственных наноструктурированных композитов, и из них, например, будут делать те же крылья самолетов и их фюзеляжи. Материал их обшивки — это почти «живая» субстанция, способная к самовосстановлению, а, главное, она в состоянии самостоятельно реагировать на внешнее воздействие, т.
Так же в будущем будут широко использовать smart — сплавы с памятью формы, пьезоэлектрические материалы и многое другое. В крылья будущих самолетов будут вживляться пьезоэлектрические и волоконно-оптические датчики, которые будут следить за их состоянием Скажете, фантастика? Но российские инженеры уже разработали такие материалы и даже сделали опытные элементы крыла и фюзеляжа.
Именно в нашей стране был создан один из первых в мире сверхзвуковых авиалайнеров — Ту-144. Уверен, что мы сохранили опыт и компетенции для того, чтобы сегодня успешно развивать ключевые технологии в этом перспективном направлении, используя научный задел, который имеется в распоряжении ученых и современные подходы в формировании отечественной базы фундаментальных знаний Он так же заявил о том, что масштабная модель демонстратора комплекса технологий сверхзвукового гражданского самолета СГС «Стриж» стала основным экспонатом института на МАКС-2021. 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.
Пассажировместимость самолёта составит 20-25 человек.
С максимальным количеством пассажиров он сможет пролететь до 11 тыс. Судя по всему, демонстратор «Стрижа» будет беспилотным.
NASA планирует в скором времени приступить к тестированию систем и запуску двигателей самолета в автономном режиме, а также пробному рулению. Ожидается, что в 2024 году будет совершен первый тестовый вылет X-59 на скорости ниже скорости звука. По словам руководителя программы по разработке X-59 компании Lockheed Martin Дэвида Ричардсона, первый тестовый вылет запланирован на "конец весны - начало лета" 2024 года. Позднее будет также совершен первый тестовый сверхзвуковой полет X-59.
NASA представило экспериментальный "малошумный" сверхзвуковой самолет X-59
Самолёт должен развивать скорость в 1,8 Маха примерно 1,9—2,2 тыс. Машина сможет вместить двух лётчиков и шестерых пассажиров. Прежде всего, такой самолёт подойдёт для рейсов через Атлантику или на другой континент. Он сможет летать в два раза быстрее современных дозвуковых машин. Два двигателя и воздухозаборники помещены в хвостовой верхней части самолёта. Такая конструкция призвана уменьшить шумность на взлётно-посадочных режимах и нивелировать эффект звукового удара, который человеческим ухом воспринимается как хлопок. Правда, подобная компоновка ухудшает путевую устойчивость. Но современные системы управления становятся более чувствительными, и этот недостаток серьёзной роли играть не будет», — пояснил Фомин. Она представляет собой многосвязный силовой каркас, состоящий из пересекающихся друг с другом элементов. Нос бизнес-джета решено сделать полым, что позволит облегчить самолёт.
В результате потоки усилий уходили через соседние клетки. Лайнер нового поколения Идею создания сверхзвукового гражданского лайнера высказал президент РФ Владимир Путин в январе 2018 года во время посещения Казанского авиационного завода, на котором производятся модернизированные стратегические бомбардировщики Ту-160, способные проводить полёты на максимальной скорости свыше 2 чисел Маха. На сегодняшний день в России ведутся работы по нескольким типам СГС. ПАО «Туполев» совместно с другими ведущими отечественными предприятиями, включая ЦАГИ, создаёт самолёт вместимостью порядка 30 пассажиров.
Он способен транспортировать бомбы большого размера, так как изначально создавался для размещения на нем ядерных боеголовок. Но потом на него поставили обычное вооружение, и он по-прежнему эксплуатируется ВВС Соединенных Штатов. Уже в 1981 году был принят на вооружение, где по-прежнему и состоит во многих странах. В особенности много самолетов этой серии у Российской Федерации.
Как правило, пассажирские авиалайнеры не летают с более высокой скоростью, чтобы обеспечить максимальный комфорт и безопасность. Однако это не значит, что они не могут быстрее. Рассмотрим самые быстрые в мире пассажирские самолеты. Boom Supersonic Сразу отметим, что на этом самолете пока что нельзя полетать, так как он находится на этапе разработки и тестирования. В отличие от всех остальных сверхзвуковых пассажирских самолетов, эта модель является бюджетным проектом. Кстати, управлять им будут 2 пилота, как и в обычных лайнерах. Cessna Citation X Этот самолет относится к категории бизнес-класса и долгое время удерживал рекорд по скорости среди пассажирских авиалайнеров. Airbus A380 Airbus A380 является одним из самых крупных и вместительных самолетов.
Если же говорить только о серийных пассажирских авиалайнерах, то он и вовсе может претендовать на звание одного из самых быстрых в мире. Самолет Airbus A380 появился в 2005 году и по-прежнему является одним из самых популярных. Вообще, до появления серии самолетов Airbus, Boeing 747 был одной из самых популярных, быстрых и вместительных моделей авиалайнеров. Тем не менее, этот самолет по-прежнему остается актуальным среди авиационных компаний и частных лиц. И хоть теперь это не лучший пассажирский самолет, но зато он самый распространенный. Например, изменили конструкцию крыла и поставили более мощные двигатели. На данный момент это самый быстрый пассажирский самолет, который введен в эксплуатацию. Интересные самолеты из истории Напоследок хотелось бы рассказать про самолеты, которые уже давно не используются, но которые вошли в историю в качестве самых быстрых летательных аппаратов своего времени.
Все нижеперечисленные модели были прорывом для своего поколения. Им удивлялись люди и радовались, что получилось установить новый рекорд. Поэтому эти самолеты нельзя обойти стороной. Ту-144 Ту-144 — это первый советский сверхзвуковой пассажирский авиалайнер, который был выпущен в 1968 году.
При одинаковом резерве горючего, у машины с большим сопротивлением значительно снижается дальность полета. Аэродинамика На аэродинамические качества влияет чистота поверхности и обледенения корпуса. Это значит, что любое загрязнение увеличивает сопротивление, снижает эффективность при движении сверхзвукового самолета. КБ вместе с Туполевым пытались решить технические проблемы аэродинамики. Для этого для крыла была сделана обшивка из алюминия, а элероны задней кромки выполнялись из титановых сплавов.
Двигатели Установленная под крылом реактивная установка, не обеспечивала заданного расстояния перелетов. Ту-144 был способен куда больше, чем возить людей из Москвы в Алма-Ату и обратно. Но на то были не способны двигатели НК-144, поскольку они ограничивали радиус использования. Проблему попытались решить турбореактивными РД-36. Последовала очередная модернизация всего авиалайнера. Так как разработчики столкнулись с совсем другим температурным режимом, пришлось использовать большое количество титана, что в свою очередь спровоцировало серьезные изменения в плане. Структурные проблемы Состояние сверхзвуковых самолетов показывало, что над ними еще предстоит много работать, так как в процессе летных испытаний обнаруживалось множество сложностей с силовыми установками. Обнаружилось также, что взлетно-посадочные характеристики были не из лучших: требовалось обеспечить плавный взлет и посадку. От мелких модификаций приходили к более масштабным изменениям, поэтому все проблемы решались параллельно с эксплуатацией.
Высокие затраты Еще одним препятствием стали внушительные затраты на эксплуатацию Ту. Пассажирский билет стоил 82 рубля, в то время как на Ил цена составляла 48 рублей. И даже при таких ценах Ту не окупал своих расходов и являлся убыточными. К тому же для самолетопроизводства требовались иные материалы, двигатели и даже дизайн. Взлетный шум За высокую скорость приходилось жертвовать деньгами и испытывать дискомфорт. Если тесноту салона компенсировал высочайший сервис, то как только сверхзвуковой самолет взлетал, он издавал шум, создающий угрозу человеческим ушам, а корпус подвергался значительным перегрузкам. Разгон у лайнера стремителен, как у ракеты. Когда он взмывал вверх, пассажиры вдавливались в сидение. Такой перегрузки не было ни на одном гражданском авиалайнере.
При отрыве от земли в салоне создавалось такое впечатление, что ноги существуют отдельно от головы.
Механик Джон Тейлор, некачественно прикрепивший пластину к двигателю пассажирского McDonnell Douglas DC-10-30 авиакомпании Continental Airlines, и представить не мог, что станет виновником падения Concorde и гибели 113 человек. Место крушения рейса 4590 Air France. При взлете у Concorde со 109 людьми на борту лопнула одна из покрышек на левой стойке шасси. Разорвавшиеся куски резины повредили пятый топливный бак всего их 17 общей емкостью 119 тысяч литров и проводку. Горючее мгновенно воспламенилось, экипаж выключил один двигатель из-за пожарной сигнализации. Штатная система пожаротушения Concorde не справилась с таким возгоранием. Изображение: roblox.
Concorde не мог затормозить — он в любом случае должен был подниматься в воздух. Почти сразу после взлета еще один двигатель отказал, не выдержав работы в задымлении. Лайнер начал заваливаться на левый бок и плашмя упал на отель неподалеку. Погибли четыре человека на земле и все находившиеся на борту Concorde. После осмотра взлетно-посадочной полосы следователи нашли части покрышки самолета и титановую пластину. Выяснилось, что элемент не относится к Concorde. Он оторвался от DC-10-30, который взлетал с этой полосы за четыре минуты до сверхзвукового лайнера. Цепочка совпадений привела к развязке в стиле «Пункта назначения»: исправный самолет разбился из-за плохо прикрученной детали к другому лайнеру, который благополучно закончил свой рейс.
Титановая пластина и фрагмент покрышки, которую она пробила. Изображение: Reuters Полеты Concorde на некоторое время прекратились. Крушение рейса 4590 негативно сказалось на популярности модели. Далее последовал еще один удар по авиакомпаниям — теракты 11 сентября 2001 года. Популярность самолета как вида транспорта снизилась. Плюс Concorde оставался прерогативой обеспеченных клиентов, билеты стоили неподъемных для основной массы пассажиров денег. Все это привело к тому, что сверхзвуковой лайнер вывели из эксплуатации. Последний коммерческий рейс был совершен 24 октября 2003 года.
За 27 лет Concorde перевез более 2,5 миллиона пассажиров. С того дня в пассажирских перевозках сверхзвуковые лайнеры не используются. В настоящее время ведется разработка самолета Boom, способного брать на борт 45 пассажиров. Другой сверхзвуковой пассажирский самолет делает компания Aerion. Модель AS2 позиционируется как бизнес-джет с дюжиной посадочных мест. Похожая концепция у Spike S-512. До первых полетов этих машин остается минимум несколько лет. Оставшиеся экземпляры Concorde и Ту-144 хранятся в музеях и аэродромах.
Некоторые модели находятся практически в летном состоянии и готовы вернуться в небо.
Общие сведения
- Ведущий России 1 спросил, как диспетчер свяжется с самолётом на сверхзвуке
- Новое поколение авиации: когда снова полетим на "сверхзвуке"? - Российская газета
- Метан продолжает появляться на Марсе. НАСА приближается к разгадке
- Ту-144: опережая звук и весь мир
- Сверхзвук 2.0: когда появятся наследники «Конкорда» и Ту-144?
- Эксперт: Россия через два года покажет новый гражданский сверхзвуковой авиалайнер
Главная проблема — звуковой удар
- «Новый Конкорд»: сверхзвуковой самолет с максимальной скоростью 2700 км/ч уже готов к испытаниям
- В США представили экспериментальный сверхзвуковой самолет X-59
- Новое поколение авиации: когда снова полетим на "сверхзвуке"? - Российская газета
- NASA представило бесшумный сверхзвуковой самолёт X-59 для гражданской авиации