Сверхзвуковыми являются самолеты, способные совершать полет со скоростью, превышающей скорость звука в воздухе. 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».
Новый гиперзвуковой самолет впервые испытан в полете и почти в пять раз превысил скорость звука
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. Этот самолет способен преодолеть звуковой барьер без сильного грохота, возникающего, когда самолеты достигают сверхзвуковой скорости. Впоследствии при создании сверхзвуковых самолетов инженеры-проектировщики учитывали влияние воздушных потоков на конструкцию самолетов при достижении скорости звука. Кроме этого, оба самолета получили сложные топливные системы, которые перекачивали горючее для изменения центра тяжести при полетах на обычных и сверхзвуковых скоростях.
«Новый Конкорд»: сверхзвуковой самолет с максимальной скоростью 2700 км/ч уже готов к испытаниям
Поэтому для измерения скорости звука существует понятие числа Маха от фамилии учёного — Mach , где 1 Мах — это когда скорость, с которой самолёт рассекает воздух, равна скорости распространения на этой высоте и в этой среде звука. Впервые скорость звука преодолели на американском истребителе в 1957 году. Первые они же последние серийные на сегодняшний день пассажирские разработки появились почти одновременно: сначала на испытаниях полетел отечественный Ту-144 31 декабря 1968, Concorde — 2 марта 1969 , а начало коммерческих перевозок взял на себя франко-британский Concorde 1976 — 2003. Ту-144 продержался в небе всего ничего: с 1975 по 1978 год, да и то первые два года он перевозил только грузы. Считается, что советский самолёт погубила низкая надёжность конструкции и отсутствие рынка, то есть маршрутов с соответствующей инфраструктурой. Французская машина летала 27 лет, но всё равно перелёт стоил дороже обычных рейсов в несколько раз из-за огромного по меркам традиционных лайнеров расхода топлива. При этом самолёт был слишком большим — при таких ценах не получалось полной загрузки рейсов, к которой стремится каждый авиаперевозчик.
Добили каждый из суперсамолётов 70-х громкие катастрофы, в которых отметились и «Тушка» 1973 и 1978 , и «Конкорд» — в 2000. Ещё одна проблема сверхзвука — это шум, который создают такие самолёты. Когда летательный аппарат движется быстрее звука, он создаёт в атмосфере постоянную ударную волну, которая на земле слышна громким хлопком вроде взрыва. Это причиняет дискомфорт людям и животным на обитаемых территориях. Поэтому сверхзвуковые полёты над территорией Америки и ряда других стран запрещены с 1973 года, но в октябре прошлого года Трамп дал предписание регулирующему органу рассмотреть возможность снятия запрета. А международные авиационные организации сейчас изучают возможность создания новых стандартов шума и выбросов отдельно для сверхзвуковой техники.
Кроме того, аэродинамика на сверхзвуковой скорости работает несколько иначе, чем на дозвуковой. Конструкторам приходится решать сложные задачи, чтобы планер такого самолёта вёл себя стабильно и обеспечивал уверенную управляемость как на сверхзвуке, так и на низких скоростях при взлётах и посадках. Меняются и свойства потока, в том числе температура, которая может повредить корпус. Всё это требует дорогих материалов и колоссальных усилий при разработке.
Для этого инженеры ищут новые технические решения, например, пытаются упрятать двигатели в конструкции самолета, чтобы звук экранировался корпусом и не распространялся вниз к земле. Для звукового удара таких норм еще нет. По словам Сергея Чернышева, в Комитете по защите окружающей среды от воздействия авиации КАЕП ИКАО даже не договорились, как его измерять: по скачку давления, по спектру звуковых частот или еще как-то. В последние десять лет звуковой удар рассматривается как импульсный шум, громкость которого можно измерить в децибелах. Логично предположить, что этот порог и есть допустимый уровень шума, ведь пролетающий самолет никто просто не заметит. Шум захлопывающейся двери автомобиля тоже импульсный и примерно соответствует 60-65 дБ. Многие эксперты считают, что днем звуковой удар с эквивалентной громкостью 65 дБ приемлем. Безусловно, ночью требования должны быть жестче", - объясняет Сергей Чернышев. 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 разоне 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. 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 любойшум - 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.
Тестируемый летательный аппарат поможет в разработке технологии, которая будет использована в сверхзвуковом реактивном лайнере Overture. Ожидается, что он сможет перевозить до 80 пассажиров со скоростью 1,7 Маха. Его первый полет запланирован на 2026 год, а начало эксплуатации — на 2029 год. Узнать об этом подробнее можете в другом материале Hi-Tech Mail.
Немного отвлекаясь упомяну об интересном факте. Похоже тот самый угнанный... Эти, хоть и первые, но уже достаточно смелые шаги стали началом эры бурного развития сверхзвуковой авиации. В течение 60-х-70-х годов авиационной наукой были решены многие проблемы, связанные со сверхзвуком и осложнявшие эксплуатацию самолетов на больших скоростях. Появилось много моделей сверхзвуковых самолетов различного назначения, от истребителя и истребителя-бомбардировщика до бомбардировщика и разведчика. Большая скорость и высота полета была наиболее актуальна для истребителей-перехватчиков, а также для самолетов-разведчиков и бомбардировщиков, основной принцип применения которых был полет к цели на максимально возможной высоте и скорости для преодоления ПВО противника. Сверхзвуковые самолеты создаются и по сей день. Практически любой вновь создаваемый военный самолет в наши дни обладает возможностью сверхзвукового полета. Современный сверхзвуковой самолет. Сверхзвуковой стратегический бомбардировщик-ракетоносец ТУ-22М3. Исключительный самолет. Перехватчик МИГ-31. Потомок МИГ-25. Не обошла эта «мода» и гражданскую авиацию. Первый в истории полет гражданского лайнера на сверхзвуковой скорости состоялся 21 августа 1961 года. Это был самолет Douglas DC-8. Хотя самолет был гражданский, но обычных пассажиров на нем не было :- , был только балласт, соответствующий полной загрузке. Это было сделано потому что полет был экспериментальный и проводился для сбора данных с целью проверки работы вновь установленной передней кромки крыла с пониженным сопротивлением. McDonnell Douglas DC-8, первый гражданский самолет, вышедший на сверхзвк. Был в истории гражданской авиации еще один заслуживающий внимание случай, когда самолет, не предназначенный для полетов на сверхзвуке, тем не менее стал на некоторое время сверхзвуковым :-. Это произошло 19 февраля 1985 года. Самолет Boeing 747SP-09 китайской авиакомпании China Airlines, совершавший рейс из Тайпея Тайвань в Лос-Анджелес в 550 км к северо-западу от Сан-Франциско из-за отказа одного из двигателей и дальнейших некорректных действий экипажа перешел в неуправляемое пикирование с высоты 12500 м. Экипаж смог вывести самолет в горизонтальный полет только на высоте 2900 м. По заключению специалистов в пикировании была превышена скорость звука. При этом вертикальная перегрузка достигла величины 5,1g. Большой пассажирский самолет совсем не рассчитан на такие нагрузки совсем не то, что я на днях увидел в уже довольно старом американском боевике «Турбулентность» :-. Поэтому он и получил повреждения конструкции, в частности хвостового оперения. Повреждения хвостового оперения Boeing-747 после вынужденного сверхзвука. Однако из 251 пассажира и 23 членов экипажа, находившихся на борту, относительно серьезные травмы получили только 2 человека. Самолет произвел благополучную посадку в Сан-Франциско и впоследствии был восстановлен для дальнейших полетов. Случай, конечно, курьезный, но тем не менее по теме… А вобщем все хорошо, что хорошо кончается :-. Однако же эти два примера, вобщем-то, случайны и бессистемны. Настоящих сверхзвуковых самолетов в мировой гражданской авиации, которые более или менее длительно использовались по своему прямому назначению было всего два. И наверное нет на земле человека, который бы о них не знал. Для обоих этих самолетов основным режимом полета являлся полет на сверхзвуковой скорости, так называемый «крейсерский сверхзвук». В английском для этого существует специальный термин supercruise. ТУ-144 и Concorde были в этом плане одними из первых. Ведь в то время, когда они создавались, время полета для подавляющего большинства самолетов на сверхзвуке ограничивалось довольно короткими промежутками времени. Дальний истребитель-перехватчик ТУ-128. Британский перехватчик English Electric "Lightning". Первый суперкруизер. Разведчик А-12. Легенда скорости Lockheed SR-71 "Blackbird". Разведчик-перехватчик YF-12. Прототип SR-71. Хорошо видно, что кили цельно-поворотные. Сейчас на таком режиме летает все больше эксплуатируемых и вновь создаваемых сверхзвуковых самолетов. Как наш, так и англо-французский пассажирские сверхзвуковые самолеты создавались практически одновременно, но ТУ-144 все же несколько раньше :-. Поэтому он носит почетное звание «первый в мире». Внешний вид их даже для неосведомленного человека не оставляет сомнений: их стихия — сверхзвук. Оба выполнены по схеме «бесхвостка» и имеют тонкое крыло оживальной формы. Причем на первом эти двигатели предназначены для длительной работы на форсаже, а на втором форсаж используется только для взлета и прохождения звукового барьера с достижением определенной скорости. Именно поэтому из-за неэкономичности двигателей практическая дальность 144-го была меньше, чем у Конкорда 3080 км против 6400 км. Однако наш самолет имел ряд преимуществ перед Конкордом, которые были результатом огромной конструкторской работы, проделанной его создателями. Практический потолок 20000 м и 18300 м соответственно.
ЦАГИ и решение проблемы
- Сверхзвук, часть1. Кое-что о сверхзвуковых самолетах. | АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ.
- Сверхзвуковые самолеты возвращаются. Одни этого ждут, другие боятся // АвиаПорт.Новости
- «Прощальный полёт»
- «Это удар, близкий к разрыву снаряда». Военный летчик — о сверхзвуковых полетах над Ростовом
- Видео дня: сверхзвуковой самолет нового поколения XB-1 совершил первый полет - Hi-Tech
- Облететь планету за два часа: все, что известно о самом быстром реактивном самолете
О числе Маха
- В США представили экспериментальный сверхзвуковой самолет X-59
- «Туполев» запатентовал гиперзвуковой самолет с комбинированным двигателем
- «Туполев» запатентовал гиперзвуковой самолет с комбинированным двигателем
- Что известно о самолете?
Хождение за пять Махов
| Со скоростью звука | Компания Boom провела первый испытательный полет аппарата XB-1, прототипа нового сверхзвукового пассажирского самолета. |
| Названо отличие звука взрыва от перехода самолета на сверхзвук: Происшествия: Россия: | Максимальная скорость самолета достигается в вертикальном пикировании с наибольшей тягой двигателя. |
Сверхзвук 2.0: когда появятся наследники «Конкорда» и Ту-144?
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. 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.
Колошенко отважился на взлет с разбегом, который оказался удачным. В полете Ми-10 с крылом сопровождали самолеты Ли-2, Ан-2 и вертолет Ми-4. Из-за плохой погоды и опасности обледенения полет пришлось прервать и экстренно приземлиться в районе Тулы. Вертолет получил небольшие повреждения и через три дня успешно доставил крыло Ту-144 в Жуковский. Все участники этой спецоперации получили благодарности и премии. Первый в небе В декабре 1967 года англо-французский «Конкорд» был впервые показан публике, и руководство СССР потребовало от разработчиков Ту-144 во что бы то ни стало поднять советский самолет в воздух раньше конкурентов. К концу 1968 года Ту-144 был готов к первому полету. Ввиду необычности машины для большей безопасности экипажа в кабине были установлены катапультирующиеся кресла, впервые в опытном пассажирском самолете. 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.
Инновации для XB-1 включают систему обзора дополненной реальности, аэродинамику, оптимизированную с помощью цифровых технологий, конструкцию из углеродного композита и сверхзвуковые воздухозаборники, которые замедляют поступающий воздух до дозвуковой скорости, позволяя самолету приводиться в движение обычными реактивными двигателями. ХВ-1 внутри и снаружи. Фото: Boom Supersonic «XB-1 совершил полет в том же священном воздушном пространстве, где Bell X-1 впервые преодолел звуковой барьер в 1947 году, — говорит Блейк Шолл, основатель и генеральный директор Boom Supersonic. Тестируемый летательный аппарат поможет в разработке технологии, которая будет использована в сверхзвуковом реактивном лайнере Overture.
В то же время, сразу, после него, наблюдается падение такового, а затем переход к нормальному показателю давления такому, как было до «столкновения». Однако, уже проведена классификация типов волн и найдены потенциально оптимальные решения. Осталось только закончить работы в этом направлении и внести необходимые коррективы в проекты самолётов, или же создавать таковые с ноля, с учётом данных поправок. В частности, специалисты NASA пришли к осознанию необходимости конструкционных изменений, с целью реформации особенностей полёта в целом. А именно — изменению специфики ударных волн, насколько это возможно при нынешнем технологическом уровне. Что достигается путём реструктуризации волны, за счёт конкретных изменений конструкции. В результате — стандартная волна рассматривается как N-тип, а та, которая возникает при полёте, с учётом предложенных специалистами нововведений, как S-тип. И при последней, значительно снижается «взрывной» эффект смены давления, и люди, находящиеся внизу, например, в городе, если самолёт пролетает над ним, даже тогда, когда слышат таковой эффект, то только как «отдалённый хлопок дверью автомашины». Форма — тоже важно Кроме того, например, японские авиационные конструкторы, не так давно, в середине 2015, создали беспилотный планер модели D-SEND 2. Его форма спроектирована особым образом, позволяя существенно уменьшить интенсивность и количество ударных волн, возникающих, когда аппарат летит на сверхзвуковой скорости. Эффективность предложенных таким образом, японскими учёными, инноваций, была доказана при испытаниях D-SEND 2. Таковые провели в Швеции, в июле 2015. Достаточно интересным был ход мероприятия. Планер, который не был оснащён двигателями, подняли на высоту в 30,5 километров. С помощью воздушного шара. Затем его сбросили вниз. За время падения он «разогнался» до скорости в 1,39 Маха. После проведённых испытаний, японские авиаконструкторы смогли с уверенностью заявить — интенсивность ударных волн, при полёте их детища на скорости, превышающей быстроту распространения звука, — в два раза меньше, чем у «Конкорда». Прежде всего — его носовая часть не осесимметричная. Киль смещён к ней, и при этом, горизонтальное хвостовое оперение установлено как цельноповоротное. Оно также расположено под отрицательным углом к продольной оси. И при этом законцовки оперения располагаются ниже, чем точка крепления. Крыло, плавно сопряжённое с фюзеляжем, выполнено с нормальной стреловидностью, но ступенчатое. По примерно такой же схеме сейчас, по состоянию на ноябрь 2018, проектируют пассажирский сверхзвуковой AS2. Работают над ним профессионалы из Lockheed Martin. Заказчиком выступает NASA. Планируется, что она будет создаваться с упором на уменьшение интенсивности ударных волн. Сертификация и… ещё одна сертификация Важно понимать, что некоторые проекты пассажирских сверхзвуковых самолётов будут реализовываться уже в начале 2020-х. При этом, правила, установленные Международной организацией гражданской авиации, в 2006 и 2008, ещё будут действовать. А значит, если до того времени не случится серьёзного технологического прорыва, в области «тихого сверхзвука», то вероятно создание именно самолётов, кои будут переходить на скорость, выше одного Маха, только в зонах, где сие разрешено. И после этого, когда необходимые технологии всё же появятся, при таком сценарии, придётся проводить множество новых испытаний. С целью того, чтобы самолёты могли получить разрешение на полёты над населёнными пунктами. Но это лишь рассуждения о будущем, сегодня что-либо точно сказать на этот счёт весьма трудно. Вопрос цены Ещё одна проблема, упомянутая ранее- дороговизна. Конечно, на сегодняшний день, уже создано множество двигателей, намного более экономичных, нежели те, которые эксплуатировали ещё двадцать, или тридцать лет назад. 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». Каким образом? Прежде всего — это использование керамических композиционных материалов, что обеспечивают снижение температур, а сие особенно важно в горячих зонах силовых установок. Кроме того — введение ещё одного, третьего, воздушного контура — помимо внешнего и внутреннего. Нивеляция жёсткой сцепки турбины с вентилятором, внутри самолётного двигателя и т. Но тем не менее, даже благодаря всем этим нововведениям, нельзя сказать, что сверхзвуковой полёт, в сегодняшних реалиях — экономичен. Потому, для того, чтобы он стал доступен и привлекателен для широких масс населения, крайне важны работы по усовершенствованию двигателей. Возможно — актуальным решением станет полная переработка конструкции — считают эксперты. Кстати — снизить стоимость за счёт увеличения количества пассажиров на один рейс, также не удастся. Поскольку те авиамашины, что проектируют на сегодняшний день имеются ввиду, конечно, сверхзвуковые самолёты , рассчитаны на перевозки небольшого числа людей — от восьми, до сорока пяти. Новый двигатель — вариант решения проблемы Из последних новинок, в данной сфере, следует отметить инновационную реактивную, турбовентиляторную силовую установку, созданную в нынешнем, 2018 году, компанией GE Aviation. В октябре она был представлен под названием Affinity. Этот двигатель планируют установить на упомянутую модель пассажирского AS2. Каких-либо существенных технологических «новинок» в данном типе силовых установок не предусмотрено. Но при этом, в нём соединены особенности реактивных двигателей с большой и малой степенью двухконтурности. Что делает модель весьма интересной, для установки на сверхзвуковом самолёте. Кроме всего прочего, создатели двигателя утверждают, что при испытаниях он докажет свою эргономичность. Расход топлива силовой установкой будет примерно равен тому, который можно фиксировать у стандартных двигателей авиалайнеров, находящихся ныне в эксплуатации. То есть, это заявка на то, что силовая установка сверхзвукового самолёта будет потреблять приблизительно столько же топлива, сколько и у обычного авиалайнера, не способного разогнаться до скорости выше одного Маха. Как это получится — пока объяснить трудно. Поскольку особенности конструкции двигателя его создатели на настоящий момент не раскрывают. Какими они могут быть — российские сверхзвуковые авиалайнеры? Конечно, сегодня существует множество конкретных проектов сверхзвуковых пассажирских самолётов. Однако, далеко не все близки к реализации. Посмотрим на наиболее перспективные. Итак — особого внимания заслуживают российские авиастроители, унаследовавшие опыт советских мастеров. Как упоминалось ранее, сегодня, в стенах ЦАГИ имени Жуковского, по словам его сотрудников, уже почти закончено создание концепции сверхзвукового пассажирского самолёта нового поколения. В официальном описании модели, предоставленном пресс-службой института, упоминается, что это «лёгкая, административная» авиамашина, «с низким уровнем звукового удара». Проектированием занимаются специалисты, сотрудники данного учреждения. Также, в сообщении пресс-службы ЦАГИ упомянуто, что благодаря особой компоновке корпуса самолёта и специальному соплу, на коем установлена система шумоглушения, данная модель будет демонстрировать последние достижения технологического развития российского авиастроения. Кстати, важно упомянуть, что среди наиболее перспективных проектов ЦАГИ, помимо описанного — новая конфигурация пассажирских авиалайнеров, именуемая «летающее крыло». Она реализует несколько особенно актуальных улучшений. А конкретно — даёт возможность, улучшить аэродинамику, снизить потребление топлива и т. Но для не сверхзвуковых авиамашин. Кроме всего прочего, данный институт уже неоднократно представлял готовые проекты, которые привлекали внимание авиалюбителей со всего мира. Таковая была представлена на выставке «Гидроавиасалон-2018». Далее, важно упомянуть о предложенном президентом России варианте создания сверхзвукового пассажирского самолёта, на основе стратегического бомбардировщика — Ту-160. Но таковой пока не был реализован. Американский AS2 способный развить скорость до 1,5 Маха. Испанский S-512 предел скорости — 1,6 Маха. И также, находящийся на стадии проектирования в США, Boom, от компании Boom Technologies ну а он сможет летать с максимальной скоростью в 2,2 Маха.
NASA представило бесшумный сверхзвуковой самолёт X-59 для гражданской авиации
Сверхзвуковой самолет летит быстрее звука — на сверхзвуковой скорости. Александр Иошпа, кандидат географических наук и преподаватель климатологии, выпускник Воронежского высшего военного авиационного инженерного училища, рассказал нашим коллегам из «ДОН 24», что происходит при переходе самолета на сверхзвуковую скорость и почему. США пошли своим путём: разработкой сверхзвукового самолёта занялась компания «Боинг» — согласно проекту, Boeing 2707 должен был иметь скорость в три тысячи километров в час и перевозить три сотни пассажиров. Компания Boom провела первый испытательный полет аппарата XB-1, прототипа нового сверхзвукового пассажирского самолета. Максимальная скорость самолета составит 1,7 Маха (2083 км/ч). Однако просто поднять скорость в 2-2,5 раза это половина проблемы: новый сверхзвуковой пассажирский самолёт должен быть тихим.
Верхом на пуле. Почему сверхзвуковые Concorde и Ту-144 оказались не нужны авиакомпаниям
Глава городского округа Кашира Николай Ханин поспешил успокоить жителей. По его словам, это переход самолетов на гиперзвуковую скорость. Учитывая нынешнюю ситуацию, разделяю вашу обеспокоенность относительно услышанного, но спешу успокоить: нет никаких поводов для паники. Громкие звуки — результат перехода самолетов на гиперзвуковой режим, — написал Ханин в своем Telegram-канале. Прошу сохранять спокойствие и бдительность.
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. Но возникает естественный вопрос — для чего пилоту необходимы данные скорости с «махометра»?
На этот «дилетантский вопрос» инженер с улыбкой ответил, что никаких проблем не может быть: связь налаживается с помощью радиотелефонной связи, а в таком случае не имеет значения, какую скорость набирает самолёт. Да и к тому же — диспетчер не будет пытаться докричаться до самолёта с земли. Всё же диспетчеры разговаривают, не крича на самолёт. 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.
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. Позже самолеты использовались для грузоперевозок, тренировочных и испытательных полетов. Как показала практика, сверхзвуковые пассажирские перевозки оказались очень затратным делом даже для плановой экономики, которая никогда не скупилась на вложения в промышленность. Ту-144 оказался дорогим и сложным в эксплуатации. В СССР для него не было подходящей инфраструктуры и достаточного количества маршрутов, а для продаж за границу существовали большие препятствия. Его европейский конкурент «Конкорд», пролетавший до 2003 года, испытывал примерно те же трудности и уступил небо более экономным дозвуковым авиалайнерам. О результатах воплощения программы сверхзвукового пассажирского авиалайнера до сих пор не утихают споры.
Новое поколение авиации: когда снова полетим на "сверхзвуке"?
Новейшие технологии позволят перевозить еще больше пассажиров, чем сейчас. Другие интересные разработки касаются комфорта — в частности, предлагается делать в грузовых отсеках спальные места, чтобы и в экономе можно было вытянуться в долгой дороге. Правда, без иллюминатора. Хотя их сейчас учатся делать виртуальными. А некоторые разработчики грезят, наоборот, о максимальной зрелищности и ощущении полета. Картина дня.
Он исходил от двигателей и от системы кондиционеров. Кроме того, на протяжении всего расстояния работала система охлаждения, создающая дополнительную звуковую нагрузку. Быстрее всего звук распространяется в твердых телах. Если где-то самолет преодолел звуковой барьер, слышен грохот, похожий на взрыв. Сейчас жители Краснодарского края и Ростовской области ежедневно слышат такие хлопки: это работа нашей боевой авиации. При разгоне, звуковые колебания уплотняются, создавая ударную волну. С увеличением быстроты движения она принимает форму конуса. Это явление не кратковременное и сопровождает пилотов весь путь. К счастью летчикам не суждено оглохнуть от грохота.
Чем быстрее передвигается воздушный транспорт, тем сильнее она воздействует на окружающую атмосферу. Как летают сверхзвуковые самолеты: сложность управления в широком скоростном диапазоне Двухконтурная компоновка хоть и была перспективной, но имела некоторые недостатки. Главным из них была невозможность поддержания крейсерской скорости. Пилоту приходилось постоянно держать включенный форсаж, что усиливало уровень шума, а также выводило показатели расхода топлива на совершенно невероятные отметки. Высокая температура Расположенные друг к другу вплотную, двигатели имели плохой отвод тепла, что приводило к сильному нагреву оболочки и всего хвоста. Их близость вызывала сильные вибрации, передающиеся в фюзеляж. Небольшая дальность полета Проблема расхода топлива оказалась куда сложнее. Емкость баков была не бесконечной. При таком расходе дальность полета едва дотягивала до 3000 км. Баки при модернизации увеличивали, но и этого было недостаточно.
Инженеры модернизировали моторы до версии НК-144А, что незначительно улучшило показатели, поскольку эта модель развивала максимальную тягу до 18 тонн сил — рекорд для того времени. Но бесфорсажный режим давал лишь около 15 тон сил. В итоге, лайнер так и не вышел на экономичный крейсерский полет. Решением стало разработать новый бесфорсажный двигатель. Таким стал РД-36.
Сверхзвуковой самолет НАСА X-59, способный преодолеть звуковой барьер "в тишине", скоро поднимется в небо 04. Ожидается, что первые испытательные полеты состоятся в ближайшие несколько месяцев; в случае успеха они могут привести к коммерческим сверхзвуковым полетам, как это было с Concorde с 1976 по 2003 год. Звук - это волна сжатого воздуха, движущаяся из точки А в точку Б со скоростью 340 метров в секунду.
Когда корабль летит на дозвуковой скорости, он создает продольные звуковые волны, которые распространяются во всех направлениях. Но когда самолет летит на сверхзвуковой скорости, он движется быстрее, чем звуковые волны, которые он генерирует; молекулы воздуха не могут отклониться от своей траектории достаточно быстро, поэтому волны давления объединяются и создают большую ударную волну, которая движется к земле, где она встречается с человеческим ухом и производит хорошо известный "взрыв". Этот взрыв иногда может превышать 100 децибел около 105 дБ для Concorde! Этот разрушительный шум, который вредит как людям, так и животным, является одной из причин, почему коммерческие сверхзвуковые полеты не были столь успешными, как ожидалось - напомним, что Concorde, эксплуатируемый только двумя авиакомпаниями, использовался в основном для трансатлантических перелетов, чтобы не слишком сильно влиять на людей. По сей день международные правила ограничивают скорость коммерческого транспорта над поверхностью земли менее чем 1 Мах.
Пензенский эксперт о переходе самолета на сверхзвук: «Для населения это не страшно» фото:скрин видео Р.
По его словам, такие полеты происходят на высоте более 14 тысяч метров. На самое деле это волна от сверхзвуковой скорости. Если это выполняется в соответствии с требованиями использования воздушного пространства, то ничего страшного.
Наследник Ту-144: как развивается проект российского гражданского сверхзвукового самолёта
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. А при скорости полета 2 тыс. Экономия времени весьма ощутимая, но опять же вспоминаем про себестоимость такого полета с точки зрения расхода топлива и стоимости обслуживания авиалайнера. Какие неудобства это создаст для компаний и пассажиров Первая эра сверхзвука В истории гражданской авиации уже был период сверхзвука. В 1970—2000-е годы в эксплуатации было два пассажирских — советский Ту-144 и англо-французский «Конкорд», которые развивали такие скорости.
Коммерческая эксплуатация Ту-144 на линии Москва — Алма-Ата длилась недолго. С ноября 1977 по 23 мая 1978 года самолет совершил только 55 регулярных пассажирских рейса и перевез 3284 пассажира. Официальной причиной прекращения эксплуатации самолета стала катастрофа опытного образца при испытаниях. Фактически же использование самолета было крайне нерентабельным — стоимости эксплуатации значительно превышала выручку от продажи билетов они стоили 83,6 рубля против 62 рублей на обычном рейсе. Британо-французский сверхзвуковой пассажирский самолет «Конкорд» взлетает в аэропорту Хитроу Фото: сommons. Стоимость билетов на него была в два раза выше, чем на «тихоходы», но даже это не делало его выгодным для авиакомпаний.
Уже в 70-е годы после создания Ту-144, в КБ Туполева начали разработку сверхзвукового аэробуса — вместительного Ту-244.
Обычно разрешается пилотировать на сверхзвуке — раньше так было — только на больших высотах. Когда высота более 10 тысяч метров. Тогда ударная волна проходит со звуковым эффектом небольшим, слабым раскатом грома. А если пролететь на высоте 4 или 3 тысячи метров, не говоря уже о 300 или 200 метрах над землей, то эффект бывает такой, что могут лопаться стекла. Не просто трещинами, а полностью их может выдавить из рамы. Это раз. Второе — люди переносят это по-разному, но при попадании в эпицентр ударной волны могут даже повредиться ушные перепонки, может появиться кровавый след, могут из носа выделения быть с кровью. Есть расположенные люди к повышенному [давлению], у такого обязательно и из носа кровь потечет.
И если это делать, например, при преодолении боевых расположений противника, условно говоря, то этот эффект создается не только давлением на психологическое равновесие личного состава противоборствующей стороны. Они физически ощутят это как налет, будет сильный удар до контузии. По словам авиационного эксперта Романа Гусарова, такую тактику использовали американские летчики, когда атаковали сербские города в 1999 году: не бомбили, а просто пролетали над городом, переходя звуковой барьер, так что все дома вокруг оставались без стекол. На высоте, скорее всего, 4 или 6 километров по боковому уклонению и по высоте. В этом случае может быть такое ощущение. Наверное, он проходил между двумя городами, из-за чего удар получился равномерным. Вы знаете, что такое сверхзвук по приборам? Я летал на скорости более 1200 километров в час. Так вот, 1230 километров в час на высоте 300 метров — это дозвуковой режим работы.
Но остается — в зависимости от атмосферного давления — условие, когда и на этой скорости может создаваться ударная волна не совсем сверхзвукового потока, но около этого, тоже достаточно ощутимая — это раз.
Но, вероятно, все это время над экспериментальным самолетом велась какая-то работа. Теперь его выкатили из ангара и готовят к наземным и летным испытаниям тестам в Палмдейле. Его скорость будет в 2 раза больше стандартной, которая есть у пассажирских лайнеров сейчас.
Но может, и не нужно это маневрирование?
Проект многорежимного гиперзвукового грузового самолёта от Rolls Royce Различные режимы полёта многорежимного гиперзвукового грузового самолёта от Rolls Royce Пусть манёвры происходят на меньших скоростях, а на гиперзвуке полёт идёт только по прямой. Однако ракетные двигатели для этого совсем не подходили — с контролем скорости у них всё было плохо, а сделать реактивный двигатель для подобного полёта никак не выходило. Сначала вообще думали о многорежимном, способном эффективно работать на любых скоростях. Но создание такого двигателя для цэрэушного А-12 , с максимальной скоростью всего в 3,2 М, оказалось предельно сложной задачей. Двигатель J58 был вершиной инженерного искусства и почти пределом развития в своём классе.
Схема работы воздухозаборников А-12 и двигателя J58 на различных скоростях Использование специальных гиперзвуковых прямоточных двигателей ГПВРД выглядело куда перспективнее. Да, появились бы проблемы с полётами на меньших скоростях, но решить их можно было, например, просто установив дополнительные турбореактивные двигатели. Однако создание ГПВРД, казавшееся на бумаге не самой сложной задачкой, обернулось множеством проблем. Непросто было вообще направить поток воздуха в воздухозаборник двигателя на гиперзвуковых скоростях, ведь это требовало достаточно необычной конструкции фюзеляжа, с серьёзной теплозащитой. Были проблемы и с топливом — при сверхзвуковой скорости потока в двигателе оно должно было успеть прореагировать с воздухом.
Подходящих вариантов имелось немного, почти все они были не самыми разумными. Например, пентаборан — одно из опаснейших веществ на земле. 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.
Новые формы, технологии и скорость: какими будут самолеты будущего
Максимальная скорость самолета составит 1,7 Маха (2083 км/ч). О концепте сверхзвукового самолета Virgin Galactic для перевозки пассажиров было рассказано на официальном сайте компании. Экс-заместитель начальника по летной подготовке пензенского авиа-спортивного клуба РОСТО (ДОСААФ) Сергей Назаров рассказал о таком явлении, как переход самолета на сверхзвуковую скорость. Испытательный самолет (C-GLBG) неоднократно достигал сверхзвуковой скорости в 1,015 Маха в рамках своей сертификационной кампании. Росавиация подтвердила пролет сверхзвуковых самолетов, — сообщил губернатор Калужской области Владислав Шапша.