Испытательный самолет (C-GLBG) неоднократно достигал сверхзвуковой скорости в 1,015 Маха в рамках своей сертификационной кампании. Переход на сверхзвуковую скорость – это скорость более 1200 км/ч.
Звуковой удар похож на взрыв. Эксперт объяснил процесс перехода самолета на сверхзвук
Как бы ни разгонялся обычный самолет, он не сможет длительное время лететь на сверхзвуковой скорости. В том числе, сейчас проектируются и те, кои могут обеспечить самолёту движение на сверхзвуковой скорости, но при этом не «съедают» столько горючего, сколько Ту-144, или «Конкорд». Самолёт способен развивать максимальную скорость в 2,5 Маха.
«Это удар, близкий к разрыву снаряда». Военный летчик — о сверхзвуковых полетах над Ростовом
Обычно крейсерская скорость пассажирского самолета составляет примерно 925 км/ч. Как бы ни разгонялся обычный самолет, он не сможет длительное время лететь на сверхзвуковой скорости. Пассажирский самолёт Boeing 787-9 «Dreamliner» разогнали до сверхзвуковой скорости.
В США представили новый сверхзвуковой самолет X-59
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. Когда заходит речь о сверхзвуковых или гиперзвуковых скоростях, вместо привычных большинству людей километров (или миль) в час начинают фигурировать какие-то странные «Махи». Например — «скорость самолета превысила 5,2 Маха». Вчера появились данные о том, что отечественный сверхзвуковой пассажирский самолёт будет называться «Стриж», а сейчас приводим больше подробностей о нём. Компания Venus Aerospace недавно представила концепт гиперзвукового самолета, который передвигается со скоростью 9 Махов (≈11 025 км/ч). 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.
Почему при преодолении звукового барьера слышится хлопок?
Учитывая, что судно должно развивать сверхзвуковую скорость, разработчики оптимизировали форму самолёта, чтобы обеспечить низкий уровень шума при взлёте и посадке. Лайф разбирался, зачем сверхзвуковым пассажирским самолётам дают вторую жизнь и для чего "наследника" Ту-144 проектируют в России. Новый российский лайнер со сверхзвуковой скоростью, как он может выглядеть, опыт использования Ту-144 и «Конкорда», дорогие билеты, точка безубыточности. В Луганске объяснили звук взрыва переходом самолета на сверхзвуковую скорость.
«Туполев» запатентовал гиперзвуковой самолет с комбинированным двигателем
Учитывая, что судно должно развивать сверхзвуковую скорость, разработчики оптимизировали форму самолёта, чтобы обеспечить низкий уровень шума при взлёте и посадке. Испытательный самолет (C-GLBG) неоднократно достигал сверхзвуковой скорости в 1,015 Маха в рамках своей сертификационной кампании. «Новый Конкорд»: сверхзвуковой самолет с максимальной скоростью 2700 км/ч уже готов к испытаниям 1. Громкий хлопок в Ростовской области был связан с переходом самолета на сверхзвуковую скорость. Это проект сверхзвукового пассажирского самолета с максимальной скоростью почти в 2000 км/ч и низким уровнем воздействия на экологию. Предполагается, что самолет Overture на сверхзвуковой скорости будет летать только над океанами, где уровень шума не беспокоит население.
Сверхзвук, часть1. Кое-что о сверхзвуковых самолетах.
На самом деле «хлопок» — не однократное явление, это фронт зоны возмущения, и он сопровождает самолет на протяжении всего полета на сверхзвуке. Однократно его воспринимает земной наблюдатель, — отмечает инженер. Также если на маршруте самолета, уже достигшего 1300 километров в час, находятся несколько наблюдателей — каждый из них услышит по хлопку в разное время, и при этом самолет вообще не будет менять скорость. Последние записи:.
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.
Взлётная масса лайнера составит 70 тонн, скорость — 1,4—1,8 Маха. В сентябре 2018 года заместитель генерального директора по проектированию ПАО «Туполев» Валерий Солозобов сообщил, что в своих научных изысканиях по теме СГС конструкторы компании опираются на опыт разработки военных машин с крылом фиксированной и изменяемой геометрии — Ту-160 и дальнего бомбардировщика Ту-22.
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. Происшествие с первой опытной моделью именно этой серии стало решающим в судьбе Ту-144. В мае 1978 года во время испытаний в Подмосковье самолет был вынужден совершить экстренную посадку по причине возгорания одного из двигателей.
При этом два члена экипажа погибли. В том же году было принято решение о приостановке пассажирских перевозок. Программа развития самолета была свернута, производство Ту-144 прекратили в 1981 году.
Чтобы электрифицировать более тяжелые самолеты, разрабатываются другие решения. Десятитонный в 1960-е стал первым реактивным лайнером на трех керосиновых двигателях. Сегодня это летающая лаборатория: один из моторов заменили электрическим на сверхпроводниках. Он расположен в носу и может работать либо от аккумуляторов их разместили в салоне , либо от генератора, который пока питается от газотурбинного двигателя. Сверхпроводники должны помочь увеличить КПД, но им требуется охлаждение, чтобы проводили ток без потерь. Здесь для этого сейчас используют жидкий азот, и бак с ним — неотъемлемая часть двигателя.
По словам разработчиков, следующий шаг — использование водорода: он может быть и охладителем, и топливом, которое весьма перспективно.
Самые быстрые пассажирские и военные самолеты в мире
Самолет с двигателем, разработанным компанией General Electric Aviation, должен развивать скорость более 1,8 тыс. Длина X-59 составляет 30 м, размах крыльев - 9 м, а взлетная масса достигает 14,7 тонны. Технологии, использованные при разработке X-59, должны способствовать созданию перспективных сверхзвуковых пассажирских самолетов нового поколения. Если предстоящие летные испытания пройдут успешно, то это позволит авиастроительным компаниям впервые за последние 50 лет вернуться к идее гражданской сверхзвуковой авиации.
Оглядываясь на своего конкурента Gulfstream Тем временем рынок изменился, в частности, с запуском компанией Gulfstream в начале этого года своего G800 с дальностью полета 8000 морских миль, который должен появиться в 2023 году. Bombardier нуждался в вызове, но, создание самолета, способного пролететь всего на 200 миль больше за счет объема салона или двух пассажирских сидений, было неправильным подходом. Салон самолета Bombardier Glomal 8000 Новый Global 8000 — это «два самолета в одном» По его словам исполнительного директора Bombardier на выставке EBACE 2022, новый Global — это «два самолета в одном», обеспечивающий «все, что может предложить Global 7500», но с «уровнем производительности, которого никогда раньше не было в бизнес-авиации». Спальня самолета Bombardier 8000 Bombardier уже приступила к проверке необходимых модификаций, используя свой летающий испытательный стенд FTV5, работающий с площадки в США.
Ввод в эксплуатацию Global 8000 ожидается в 2025 году, сообщает Bombardier. Global 8000 будет иметь длину 33,8 м и полезное пространство салона 16,59 м по сравнению с 14,27 м и 30,4 м у G800 соответственно.
Оно не только крайне токсично, но и воспламеняется при почти комнатной температуре. А значит, пришлось бы создавать эффективную систему охлаждения на борту серьёзно нагретого самолёта, и весила бы она слишком много.
Проект пассажирского гиперзвукового самолёта от Bell По сути, единственный реальный метод получить работоспособный гиперзвуковой аппарат в то время — это построить ракету с крыльями, которая могла бы летать по прямой, эдакую увеличенную версию Х-15. Именно по этому пути собирались пойти в ЦРУ. Спутники-шпионы в то время были ещё не самого лучшего качества, фотографировали плохо и ждать плёнок с орбиты приходилось долго. Потому в рамках программы Isinglass ЦРУ попыталось создать ракетный разведчик со скоростью 20 М, способный преодолевать даже ПВО, использующую ядерные боеприпасы.
Но проект оказался слишком долгим, дорогим и сложным. ЦРУ не устраивал ни срок разработки — минимум десять лет, — ни размах привлечения к разработке сторонних фирм, из-за чего о секретности не могло быть и речи. Реконструкция возможного внешнего вида разведчика Isinglass фото: Джузеппе де Чиара Эпоха «Авроры» Все 70-е годы работы над гиперзвуком не прекращались, но финансирование на них выделялось по остаточному принципу. В 80-е из-за развития технологий снова пошли серьёзные разговоры о постройке гиперзвуковых самолётов.
Казалось, что благодаря появлению новых материалов и компьютеров, способных рассчитать сложные формы гиперзвуковых аппаратов, препятствий для гиперзвука почти не осталось. Военные инициировали работы над гиперзвуковым разведчиком, бомбардировщиком и самолётом ПРО. Схожие работы велись и в СССР. Проект гиперзвукового перехватчика ПРО Фареро-Исландского рубежа Программа NASP имела больше гражданскую направленность, но результаты её работ должны были использовать и в военных проектах.
В рамках программы планировалось построить самолёт Х-30 — проблемы с его стоимостью во многом и привели к закрытию NASP Несмотря на весь оптимизм, скоро стало ясно, что создание больших пилотируемых гиперзвуковых аппаратов, по сути, невозможно. ГПВРД даже не были нормально испытаны; тепловые нагрузки по расчётам хоть и не превышали таковые у «Шаттла» , но использование знаменитой «плиточной» теплозащиты было невозможно. Серьёзные вопросы вызывали взлёт и посадка таких аппаратов. Один из многочисленных советских проектов гиперзвуковых самолётов — Ту-360 Интересно, что шум, поднятый вокруг гиперзвука в 80-е, привёл к появлению одного из самых известных авиационных мифов.
Многие конспирологи считают, что столь масштабные работы просто не могли закончиться ничем, и на самом деле гиперзвуковой разведчик под кодовым наименованием Aurora всё же был создан — а власти просто скрывают это достижение. С тех пор Aurora стала одни из главных героев конспирологии — сначала в США, а потом и во всём мире. Дискуссия о возможности существования этого проекта идёт и по сей день, но как бы нам ни хотелось обратного, фактов «против» куда больше, чем фактов «за».
Это означает, что сверхзвуковой полет между Нью-Йорком и Лос-Анджелесом, который в настоящее время занимает около 5 часов 30 минут, может быть сокращен примерно до 2 часов 30 минут или даже меньше. X-59, однако, может привести к появлению множества новых и более быстрых маршрутов не только в США, но и во всем мире, хотя, сможете ли вы позволить себе место, это совсем другой вопрос. А если вам еще больше интересна тема ИИ, вы хотите знать больше и не пропускать новинки и обзоры, подпишитесь на канал в тг, мне будет приятно -.
«Новый Конкорд»: сверхзвуковой самолет с максимальной скоростью 2700 км/ч уже готов к испытаниям
| «Новый Конкорд»: сверхзвуковой самолет с максимальной скоростью 2700 км/ч уже готов к испытаниям | Возможно, решить эти проблемы удастся, перейдя от сверхзвуковых скоростей сразу к гиперзвуковым, на уровень 5–6 М – более 6000 км/ч. |
| Сверхзвук, часть1. Кое-что о сверхзвуковых самолетах. | Появление не боевой ракеты, а именно пассажирского гиперзвукового самолета, который будет летать со скоростью не меньше 6 тысяч км/час, ожидается где-то к 2050 году. |
Вы точно человек?
С чем это связано? Оно открывает людям новые возможности. Это особенно актуально для России с её расстояниями. Для повышения транспортной доступности в нашей стране требуется сократить время полёта на дальность 8000 км до четырёх-пяти часов. Что самое сложное при разработке такого воздушного судна? А именно снижение до приемлемых уровней звукового удара при полёте со сверхзвуковой крейсерской скоростью и шума на местности в районе аэропорта на взлётно-посадочных режимах. Проведённые ранее исследования показывают, что предельно допустимой величиной перепада избыточного давления в приходящей на землю волне без учёта отражения является величина 40—45 Паскалей. Звуковой удар большей интенсивности приводит к осыпанию штукатурки, дребезжанию стёкол, негативно воздействует на физиологические функции человека. В условиях реальной атмосферы значение интенсивности звукового удара подвержено случайным отклонениям от номинала.
На определённых стадиях полёта самолёт проходит через неустановившиеся режимы разгон и набор высоты, развороты , где неизбежны аномально высокие уровни удара фокусировка , намного превышающие значения для установившегося полёта в относительно спокойной атмосфере. Этот звук похож на выстрел? Основной количественной характеристикой восприятия в этом случае является громкость звукового удара, которая зависит от множества факторов: изменения избыточного давления, в том числе величины перепада и времени нарастания давления; характеристик отражающих поверхностей в помещении человек или на улице, на асфальте, или на траве и многих других. Также влияют режим полёта скорость, высота, ускорение , распределение по высоте параметров реальной атмосферы плотность, температура, влажность, направление и скорость ветра, турбулентность. Они достаточно длительное время активно обсуждаются на различных площадках, но не могут быть сформированы без наличия фактического материала по характеристикам распространения ударных волн малой интенсивности в реальной атмосфере. Такие данные могут быть получены только в ходе лётных испытаний специализированных демонстраторов технологий СГС, реализующих принципы формирования аэродинамических компоновок с низким звуковым ударом. Учреждение ООН, устанавливающее международные нормы гражданской авиации и координирующее её развитие. Это замкнутый круг?
Необходимо планомерное развитие технологий до высокого уровня готовности, включая создание и испытания близких к натурным демонстраторам технологий.
Для создания такого лайнера на новой технологической базе в стране есть наработки. Речь не только об опыте создания и эксплуатации Ту-144 в 70-е годы прошлого века. В последние десятилетия только КБ Туполева предпринимало три попытки подступиться к созданию нового сверхзвукового пассажирского самолета — Ту-344, Ту-444 и бизнес-джета на базе бомбардировщика Ту-160. Погоня за временем Дозвуковые и сверхзвуковые пассажирские лайнеры кардинально отличаются по требованиям к прочности конструкции и аэродинамике. Полет на сверхзвуке требует обтекаемых стреловидных форм планера. Но такому самолету сложнее оторваться от земли — нужна более высокая взлетная скорость и, соответственно, длинная и идеальная взлетно-посадочная полоса. При разгоне у двигателей максимальная тяга и наибольший расход топлива. Тут возникает вопрос экономичности полета. Сейчас двигатели обычных авиалайнеров сочетают высокую пиковую мощность и низкий крейсерский расход топлива — на этих показателях строится вся экономика отрасли авиаперевозок.
Подготовка к испытаниям на прочность сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144 в статическом зале Центрального аэрогидродинамического института им. Такие моторы для тяжелых гражданских машин еще предстоит создать. А пока сверхзвуковой полет даже на большинстве военных самолетов возможен только при включении двигателей в форсажный режим, то есть с гарантированно высоким расходом топлива. Сверхзвуковые лайнеры, учитывая российские расстояния, помогут сэкономить пассажирам время. От Москвы до Владивостока по прямой — 6400 км.
Однако этих классических представлений оказалось недостаточно, чтобы объяснить явления, которые наблюдаются при скорости полета, превышающей критическую. Невыясненной осталась и физическая причина совпадения момента роста сопротивления и появления у поверхности крыла сверхзвуковой скорости. К тому моменту, когда проблемы, возникающие при критических скоростях, были осознаны, в мире уже велись исследования, связанные с учетом влияния сжимаемости уменьшение плотности газа при увеличении скорости течения на распределение давления по поверхности крыла.
Так, одним из авторитетных специалистов по аэродинамике того времени, немецким физиком Л. Прандтлем был введен множительный поправочный коэффициент, с помощью которого можно было пересчитать давление и подъемную силу профиля с учетом соответствующих данных по обтеканию его несжимаемым газом. Однако эксперименты показали, что при скоростях потока, превышающих критическую, теория Прандтля оказалась неверна. Обтекание крыла воздухом и распределение давления в потоке в докритическом режиме существенно отличается от режима, устанавливающегося при скоростях свыше критической. В качестве примера можно привести графики, на которых демонстрируются типичные примеры докритического и сверхкритического обтеканий. Скачки уплотнения возникают всякий раз, когда частицы сверхзвукового потока газа сталкиваются с поверхностью тел или меняют направление движения на конечный угол на очень малых расстояниях, сравнимых с длиной свободного пробега молекул газа. На рисунках самолетов, проходящих сверхзвуковой барьер, хорошо видны замыкающие скачки уплотнения, возникающие при полете на сверхкритической скорости, которые зависят от формы крыльев. Когда молекула воздуха попадает в узкий слой, в котором происходит скачок уплотнения, то в результате неупругого взаимодействия молекул друг с другом часть кинетической энергии переходит в тепловую.
Так как после прохождения скачка уплотнения кинетическая энергия газа уменьшается, то уменьшается и его полное давление. В термодинамике такой процесс называется необратимым. В качестве меры необратимости используется энтропия S. В скачке уплотнения энтропия газа увеличивается. Приращение энтропии равно отношению количества кинетической энергии, перешедшей в результате неупругого взаимодействия частиц в тепловую энергию, к абсолютной температуре газа. Таким образом, полное давление газа при прохождении скачка уплотнения уменьшается. Это обстоятельство использовалось в дальнейшем для объяснения причины увеличения сопротивления профилей при их обтекании трансзвуковой скоростью набегающего потока. Скачки уплотнения ответственны также и за явление «звукового удара», которое наблюдается при полете сверхзвуковых самолетов.
ЦАГИ и решение проблемы В 1940 г. Жуковского — крупнейшем государственном научном авиационном центре России — под руководством академика С. Христиановича было вычислено сопротивление, вызванное наличием скачков уплотнения при переходе обтекающего потока из сверхзвукового режима в дозвуковой: оно получило название волнового сопротивления. Оказалось, что скачок уплотнения приводит к падению давления в хвостовой части профиля, что вызывает рост сопротивления обтекаемого тела. Для того чтобы подтвердить теорию, нужно было провести эксперименты; с этой целью требовалось создать аэродинамическую трубу с трансзвуковой скоростью в рабочей части. При работе над трубой ученые наткнулись на существенное физическое ограничение: оказалось, что при обтекании модели крыла трансзвуковым потоком возникающие ударные волны, отражаясь от стенок рабочей части, падают на поверхность модели и существенно меняют структуру течения. Чтобы обойти эту проблему, Христианович разработал теорию «коротких» волн, позволяющую решать задачи взаимодействия ударных волн с различными поверхностями. Оказалось, что полупроницаемые поверхности значительно ослабляют интенсивность отраженных волн — так появилась идея перфорировать стенки рабочей части трансзвуковой аэродинамической трубы.
И подобная труба впервые в мире была создана в самом ЦАГИ в 1946 г. Сейчас трубы с перфорацией стенок стали неотъемлемой частью аэродинамических лабораторий всего мира. В дальнейшем задача влияния сжимаемости течения на распределение давления по крылу в короткие сроки была полностью решена Христиановичем и его сотрудниками.
Он был похож на звук выстрела; в зданиях, над которыми пролетал «Конкорд», вибрировали оконные стёкла. Звуковой удар на уровне 70—90 PLdB сопоставим с хлопком дверцы автомобиля. Это когда полёт на сверхзвуке реализуется только над водной поверхностью проект BOOM Overture, США либо выполняется над населённой сушей на скорости, соответствующей числу Маха меньше 1,2. В таком случае, при благоприятном состоянии атмосферы, ударные волны отражаются от более тёплого приземного слоя атмосферы и не достигают поверхности земли проект Aerion AS2, США, закрыт в 2021 году.
При этом наблюдается регулярное изменение технических концепций проектов, что связано с недостаточным уровнем научно-технического задела и высокими рисками технической реализации создания летательного аппарата. Это не позволяет увязать технический облик будущего самолёта и выполнить отработку технологий снижения шума в районе аэропорта. Таким образом, несмотря на существенный прогресс по отдельным тематическим направлениям, созданный в мире к настоящему времени научно-технический задел недостаточен для начала опытно-конструкторских работ по созданию СГС даже лёгкого класса. Для разработки СГС среднего и тяжёлого классов требуется проведение дополнительных поисковых и технологических научно-исследовательских работ. Также стоит отметить, что нормы на уровень звукового удара и шума в районе аэропорта с большой вероятностью могут быть использованы как инструмент конкурентной борьбы, поэтому открытие ОКР до принятия ИКАО хотя бы предварительного проекта норм — нецелесообразно. Это характеристика соответствия конкретной технологии уровню её зрелости от идеи до серийного производства. Шкала УГТ — перечень стадий создания объекта от идеи уровень 0 до полной готовности уровень 9.
При этом основное преимущество во времени проявляется на маршрутах протяжённостью более 5000 км, то есть из европейской части России на Дальний Восток. С другой стороны, существенный запрос на СГС есть со стороны государственной и бизнес-авиации, где актуальность однодневной поездки на дальние расстояния велика. Также стоит отметить текущую ситуацию с ограниченным количеством международных перелётов из-за санкций, что тоже накладывает определённые сложности с развитием сверхзвуковой гражданской авиации. При отмене ограничений и выходе на международные рынки, с учётом удовлетворения ожидаемым экологическим нормам для СГС, потребное количество таких самолётов оценивается в 500—1000 единиц. В 2018 году назначен генеральным директором ФАУ «Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Жуковского» ЦАГИ. ЦАГИ основан 1 декабря 1918 года.