Как бы ни разгонялся обычный самолет, он не сможет длительное время лететь на сверхзвуковой скорости. 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. Максимальная скорость самолета составит 1,7 Маха (2083 км/ч).
Гиперзвук: недостижимая мечта авиации
| Ведущий России 1 спросил, как диспетчер свяжется с самолётом на сверхзвуке | Сверхзвук будет дорогим, ибо за скорость придется платить. |
| Вы точно человек? | Обычно крейсерская скорость пассажирского самолета составляет примерно 925 км/ч. |
Метан продолжает появляться на Марсе. НАСА приближается к разгадке
- 9 самых быстрых и мощных действующих истребителей
- Новое поколение авиации: когда снова полетим на "сверхзвуке"? - Российская газета
- В США представили новый сверхзвуковой самолет X-59
- Красота скорости
«Туполев» запатентовал гиперзвуковой самолет с комбинированным двигателем
Однако, на самом деле, после введения данного требования, авиаконструкторы стали думать, как решить такую проблему. Ведь она тоже имела место быть и раньше, просто «запрет» сконцентрировал внимание именно на ней — «проблеме шума». А что же сегодня? Но с момента последнего «запрета» прошло уже десять лет. И планирование плавно перешло в проектирование. На сегодняшний день созданием пассажирских сверхзвуковых самолётов, занимаются несколько компаний и государственных организаций. Какие именно? Российские: Центральный аэрогидродинамический институт тот самый, который назван в честь Жуковского , компании «Туполев» и «Сухой». У российских авиаконструкторов есть неоценимо важное преимущество. Опыт советских проектировщиков и создателей Ту-144.
Впрочем, об отечественных наработках в этой сфере лучше поговорить отдельно и подробнее, что мы и предлагаем сделать дальше. Но не только россияне создают сверхзвуковой пассажирский самолёт нового поколения. Это также и европейский концерн — Airbus, и французская компания Dassault. В стране восходящего солнца основная организация, проектирующая такой самолёт — это агентство аэрокосмических исследований. И данный список — отнюдь не полный. При этом важно уточнить, что подавляющая часть профессиональных авиаконструкторов, работающих в данной сфере, разделилась на две группы. Независимо от страны происхождения. Одни считают, что создать «тихий» сверхзвуковой пассажирский самолёт, на сегодняшнем уровне технологического развития человечества, невозможно никоим образом. А потому — единственный выход, — это проектирование «просто быстрого» авиалайнера.
Он, в свою очередь, будет переходить на сверхзвуковую скорость в тех местах, где это разрешено. А пролетая, например, над населёнными пунктами, возвращаться к дозвуковой. Такие «скачки», по мнению этой группы учёных и конструкторов, позволят сократить время полёта до минимально возможного, и не нарушить требований относительно шумовых эффектов. Другие же наоборот — полны решимости. Они считают, что бороться с причиной шума можно уже сейчас. И приложили немало усилий, дабы доказать — сверхзвуковой авиалайнер, летающий тихо — вполне возможно построить в самые ближайшие годы. И ещё немного нескучной физики Итак, при полёте на скорости более чем в 1,2 Маха, планер летательного аппарата образует ударные волны. Наиболее сильны они в хвостовой и носовой зоне, а также некоторых других частях самолёта, как например — на кромках воздухозаборников. Что такое ударная волна?
Это зона, где плотность, давление и температура воздуха испытывают резкие скачки. Возникают они при перемещениях на высоких скоростях, быстрее звуковой. Людям же, которые стоят при этом на земле, не смотря на расстояние, кажется, что происходит некий взрыв. Конечно, речь идёт о тех, кто находится в относительной близости — под тем местом, где летит самолёт. Именно потому и были запрещены полёты сверхзвуковой авиации над городами. С такими ударными волнами, как раз, и борются представители «второго лагеря» учёных и конструкторов, кои верят в возможность нивеляции этого шума. Если вдаваться в подробности, то причина такового буквально «столкновение» с воздухом на очень большой скорости. На фронте волны резко и сильно повышено давление. 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.
Когда Bombardier впервые рекламировала двухдвигательный сверхдальний реактивный самолет, он планировался как уменьшенный на 2,6 м по сравнению со своим 33,8-метровым собратом Global 7000, способным летать на 500 морских миль дальше, преодолев отметку в 7900 морских миль. Однако, в то время как 7000 миль прогрессировали, в конечном итоге превратившись в Global 7500 с диапазоном 7700 миль, 8000 так и остался на чертежной доске. 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.
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.
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. А уже с 1977 года начал перевозить пассажиров. Однако уже в 1978 году — буквально через год — был снят с эксплуатации по причине множества авиакатастроф. Сейчас в мире сохранилось 5 экземпляров в музеях. Concorde Конкорд в переводе с французского - "согласие" имеет похожий внешний вид с Ту-144. К примеру, у него заостренный обтекатель и многоланжеронная конструкция крыла. Однако в 2003 году был снят с производства и эксплуатации. Причина та же, что и у предыдущей модели — частые аварии. SR-71 Blackbird Это уже не пассажирский самолет, а сверхзвуковой разведчик. Он состоял на вооружение военно-воздушных сил США до 1998 года. Сняли с эксплуатации, из-за быстрого перегревания корпуса и высокой цены топлива. К тому же SR-71 Blackbird заправляли в воздухе — он не мог взлететь с полными баками. North American X-15 Этот самолет был создан только для проведения гиперзвуковых исследований. Этим объясняется его необычный, можно даже сказать непривычный, внешний вид. А для управления нужен был всего 1 пилот.
«Это удар, близкий к разрыву снаряда». Военный летчик — о сверхзвуковых полетах над Ростовом
Миссия Quesst преследует две цели: спроектировать и построить исследовательский самолёт NASA X-59 с технологией, позволяющей снизить громкость звукового удара до мягкого стука для людей на земле, и осуществить полёт X-59 над отдельными населёнными пунктами США для сбора данных о реакции людей на звук, возникающий при сверхзвуковом полёте, и предоставления этих данных американским и международным регулирующим органам», — сказано в сообщении NASA.
Лётные пилотируемые испытания начаты Чаком Йегером , американским лётчиком-испытателем, 14 октября 1947 года на экспериментальном самолёте Bell X-1 с ракетным двигателем XLR-11 достигшего сверхзвуковой скорости в управляемом полёте. В 1950—1960-е годы произошло бурное развитие сверхзвуковой авиации. Решены основные проблемы устойчивости и управляемости самолётов, их аэродинамической эффективности на сверхзвуковых скоростях.
Рост скорости полёта сопровождался увеличением потолка свыше 20 км.
В течение последующих двух месяцев летчики, участвовавшие в установлении рекорда, О. Соколовский и И. Федоров, еще шесть раз достигали скорости звука. Полеты осуществлялись методом спуска с высоты 10000 м с разгоном и последующим выходом в горизонтальный полет на высоте 6000 м так называемый метод «с прижимом». В полете ЛА-176. В январе на Ла-176 были установлен более мощный двигатель ВК-1 вместо ранее стоявшего РД-45 и с этим двигателем 25 января 1949 года на высоте 7000 м была достигнута и официально зафиксирована!
ЛА-176 по внешнему виду был, вобщем-то, типичным сверхзвуковым самолетом со стреловидным крылом и тонким профилем. Однако потерянная из-за нелепой случайности экспериментальная машина срыв фонаря на взлете и неправильные действия летчика О. Соколовского, закончившиеся катастрофой и его гибелью , поставила крест на дальнейшей разработке этого проекта. Первыми серийно выпускавшимися сверхзвуковыми самолетами стали практически одновременно появившиеся американский F-100 Super Sabre и советский Миг-19 наименование по классификации НАТО — Farmer. North American F-100, 1953 год. Истребитель МИГ-19 аэродром Кубинка. МИГ-19 вообще обладал рядом преимуществ по сравнению со своим американским аналогом если так можно его назвать :-.
Он был легче, обладал значительно большей очень высокой по тем временам скороподъемностью, большей, как я уже сказал, максимальной скоростью, лучшей маневренностью и большим на 200 км боевым радиусом. Этот самолет выпускался в различных модификациях и в качестве истребителя-перехватчика в войсках ПВО страны в начале 60-х годов успешно выполнял реальные боевые задачи. МИГ-19 в китайском варианте J-6 на авиашоу в 2006 году. Хочу обязательно заметить, что в гонке за сверхзвуком участвовали и женщины. Весной 1953 года известная американская летчица-рекордсменка Jacqueline Cochran стала первой в мире женщиной, преодолевшей звуковой барьер. Это было сделано в пикировании на предшественнике F-100, самолете F-86 Sabre том самом, чьи собратья являлись противниками наших МИГ-15 в Корейской войне 1950-53 годов. North American F-86F Sabre , 1953 год.
Легендарный МИГ-15, правда уже не наш :-. Тоже кандидат на сверхзвук. 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.
Первым же человеком в истории, преодолевшим звуковой барьер, стал в 1947 году американский летчик-испытатель Чарльз Йегер на экспериментальном самолете Bell Х-1. Первый советский пилот, капитан Олег Соколовский, разогнался до скорости звука годом позже — на Ла-176, также экспериментальном. Правда, сверхзвуковые полеты середины ХХ века были весьма условными по нынешним понятиям. Ла-176 достигал скорости звука лишь в пологом пикировании, а Bell Х-1 для этого и вовсе поднимался в небо не собственными силами, а с помощью самолета-носителя, дабы не потратить все топливо на взлете. Сверхзвуковым принято называть диапазон от 1 до 5 скоростей звука, ну а 5 «звуковых» скоростей и далее — это тот самый «гиперзвук», о котором сегодня так много говорят. Правда, пока он упоминается чаще всего применительно к ракетному оружию, ибо пилотируемые и беспилотные самолеты, перемещающиеся на таких скоростях, в массе своей представляет штучные тестовые модели.
Наиболее характерным представителем этой категории летающих машин стоит назвать американский NASA X-43, ставший в первой половине прошлого десятилетия относительно открытой компиляцией всех аналогичных секретных военных разработок России и США, начавшихся еще в 1950-е гг. Этот небольшой беспилотник достиг почти десяти скоростей звука. Правда, для этого он как тот самый Bell Х-1 в 1947-м! Например — «скорость самолета превысила 5,2 Маха». Что же это за единица измерения и как ее воспринимать?
Видео дня: сверхзвуковой самолет нового поколения XB-1 совершил первый полет
РИА Новости, 21.10.2019. 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. «При работе ТРД, использующего криогенное топливо, происходит разгон самолета до гиперзвуковой скорости.
Добро пожаловать!
- Ту-144: опережая звук и весь мир
- NASA представило бесшумный сверхзвуковой самолёт X-59 для гражданской авиации
- NASA представило экспериментальный "малошумный" сверхзвуковой самолет X-59
- ЦАГИ и решение проблемы
- Сверхзвуковой самолёт — Википедия
- Почему сверхзвуковые Concorde и Ту-144 больше не летают
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. Впоследствии при создании сверхзвуковых самолетов инженеры-проектировщики учитывали влияние воздушных потоков на конструкцию самолетов при достижении скорости звука. Громкий хлопок в Ростовской области был связан с переходом самолета на сверхзвуковую скорость.
Хождение за пять Махов
Это проект сверхзвукового пассажирского самолета с максимальной скоростью почти в 2000 км/ч и низким уровнем воздействия на экологию. Обычно крейсерская скорость пассажирского самолета составляет примерно 925 км/ч. Между звуками перехода самолета на сверхзвуковую скорость и взрыва крайне трудно найти разницу.
Какой проект перспективнее
- Звуковой удар похож на взрыв. Эксперт объяснил процесс перехода самолета на сверхзвук | 360°
- Когда мы будем летать на сверхзвуковых самолётах? Это в 2 раза быстрее обычного
- «Это удар, близкий к разрыву снаряда». Военный летчик — о сверхзвуковых полетах над Ростовом
- Сверхзвук 2.0: когда появятся наследники «Конкорда» и Ту-144?
9 самых быстрых и мощных действующих истребителей
Новый российский лайнер со сверхзвуковой скоростью, как он может выглядеть, опыт использования Ту-144 и «Конкорда», дорогие билеты, точка безубыточности. «Ключевое преимущество сверхзвукового самолета заключается в скорости полета, что позволяет существенно сократить время в пути. 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. Учитывая, что судно должно развивать сверхзвуковую скорость, разработчики оптимизировали форму самолёта, чтобы обеспечить низкий уровень шума при взлёте и посадке.