Российские конструкторы на протяжении двух лет работают над проектом сверхзвукового пассажирского самолета. Они проектируют так называемые гиперзвуковые самолеты, способные летать со скоростью, в пять раз превышающей скорость звука, более 6 000 км/час. 7 октября 2020 года должна состояться официальная презентация сверхзвукового пассажирского авиалайнера XB-1, способного преодолевать расстояния между различными уголками земного шара в 3 раза быстрее обычных самолётов.
Прототип сверхзвукового пассажирского самолёта Boom Supersonic впервые взлетел
Последние два года в России ведутся активные работы по созданию сверхзвукового пассажирского самолета (СПС) нового поколения. — Немного уменьшенный в размере сверхзвуковой самолёт, величиной с МиГ-29, но который спроектирован как пассажирский сверхзвуковой самолёт с хорошей аэродинамикой, удовлетворяющий требованиям низкого звукового удара и шума при взлёте и посадке. Директор Института теоретической и прикладной механики, заместитель председателя СО РАН Василий Фомин в интервью телеканалу «Россия 24» рассказал, смогут ли новосибирские ученые создать сверхзвуковой пассажирский самолёт. Также ученые рассмотрели такие вопросы, как проблемы снижения шума вентилятора двигателя сверхзвукового пассажирского самолета с помощью звукопоглощающих конструкций и эффекта экранирования.
Прототип сверхзвукового пассажирского самолёта Boom Supersonic впервые взлетел
Российские конструкторы на протяжении двух лет работают над проектом сверхзвукового пассажирского самолета. Компания Virgin Galactic, принадлежащая эксцентричному американскому миллиардеру Ричарду Брэнсону, объявила о начале работы над проектом сверхзвукового пассажирского самолета. Компания «Бум Суперсоник» планирует выпуск сверхзвукового самолета под названием «Увертюра», который сможет перевозить от шестидесяти пяти до восьмидесяти человек со скоростью, вдвое превышающей скорость современных пассажирских самолетов. А пассажирский сверхзвуковой Aerospatiale-BAC Concorde летал на 2150 км/ч, и это не было пределом его возможностей. Также ученые рассмотрели такие вопросы, как проблемы снижения шума вентилятора двигателя сверхзвукового пассажирского самолета с помощью звукопоглощающих конструкций и эффекта экранирования.
Судьба «суперсоника». Нужен ли России новый сверхзвуковой пассажирский самолет
Однако третий прототип должен уже выйти на сверхзвук и начать «пробовать» водород. Новый аппарат предполагается намного больше и тяжелее предыдущих: длиной 11—12 м и массой около 2 т, с баком для хранения 1,5 кубометра жидкого водорода около 100 кг. Для полета будет использоваться турбореактивный двигатель GE CJ610, дополненный форсажной камерой собственной конструкции. Самолет сможет функционировать в разных режимах: как гибридном, с работой двигателя на керосине, а форсажной камеры — на водороде, так и полностью водородном. Так что если первые прототипы позволили отработать аэродинамику, то на Destinus 3 начнутся испытания многих внутренних элементов будущего гиперзвукового лайнера, включая систему хранения и распределения водорода. Это будет первый беспилотный сверхзвуковой самолет в Европе сейчас такие есть только в США и первый сверхзвуковой самолет на водороде за всю историю авиации. Если все получится, то в дальней — но пока еще очень дальней — перспективе мы придем и к пассажирским самолетам.
Даже обычный пассажирский лайнер разрабатывается 10 лет. Всем известная компания SpaceX только сейчас, через два десятилетия после начала работы, проводит испытания корабля Starship, который изначально заявлялся ее главной целью. Так же, видимо, будет и с нами. В будущем обязательно появится пассажирский гиперзвуковой летательный аппарат на водороде, но мы должны двигаться к нему не спеша, решая задачи с горизонтом в один-два года. А в этих пределах нас ждет серьезная техническая работа, исследования, проектирование, испытания».
На дозвуке для хорошей аэродинамики требуется длинное крыло, но с таким крылом самолет невозможно разогнать до сверхзвуковой скорости — возникнет огромное сопротивление, и самолет словно упрется в стену, — говорит Сергей Чернышев. СПС второго поколения должен быть оптимально настроен для длительного, протяженного крейсерского полета со сверхзвуковой скоростью, и чтобы такие самолеты получили путевку в жизнь, необходимо принять нормы по низкому звуковому удару". Проектировать сверхзвуковой пассажирский самолет — все равно что качаться на качелях. Длинные крылья улучшают аэродинамику на низких скоростях, но не позволяют преодолеть звуковой барьер. Двигатели с большим поперечным сечением позволяют уменьшить шум, одновременно повышая сопротивление и расход топлива. Для минимального звукового удара на земле носовая часть фюзеляжа должна быть затуплена, но это приводит к росту сопротивления воздуха и расхода горючего. Тем не менее по всему миру разрабатывают несколько сверхзвуковых аппаратов, а пара американских компаний уже принимает предзаказы перевозчиков. Сколько осталось ждать? Чтобы в небе снова появились сверхзвуковые пассажирские самолеты, сначала нужно показать, что они не помешают людям. Делается это с помощью демонстраторов — экспериментальных летательных аппаратов для проверки технологий в деле. Из-за очень длинного носа в нем даже нет ветровых стекол — о происходящем за бортом пилот узнает благодаря паре 4K-видеокамер. По задумке конструкторов благодаря маленькому размеру и вытянутой форме демонстратор будет производить звуковой удар не громче, чем гул автострады. Какие они получат ответы, трудно предсказать, даже если демонстратор превзойдет ожидания. Обсуждая сверхзвуковые самолеты, историк авиации Джанет Беднарек сказала сайту BuzzFeed , что любой шум — это проблема. Хотя обычные самолеты становятся все тише, люди все равно жалуются: к хорошему быстро привыкаешь. Также публика наверняка возмутится из-за высокого расхода топлива. В 2018 году аналитики Международного совета по чистому транспорту — той самой некоммерческой организации, которая обнаружила, что Volkswagen занижает количество выбросов в машинах с дизельными двигателями, — смоделировали полет такого аппарата. Оценка Сергея Чернышева более оптимистичная: расход горючего будет выше всего в 1,5—2 раза. ИКАО постоянно ужесточает требования к двигателям, но для сверхзвуковых самолетов отменили старые нормы, а новые еще не ввели. Впрочем, перевозчики в случае чего могут купить квоты на дополнительную эмиссию вредных газов. Только из-за этого билеты на транспорт будущего подорожают еще сильнее. Во сколько обойдутся путешествия, неизвестно. Американская компания Boom Supersonic рассчитывает установить цену, сопоставимую с перелетом бизнес-классом. Boom Supersonic — одна из трех американских фирм, разрабатывающих сверхзвуковые самолеты, и единственная, чей аппарат рассчитан на несколько десятков пассажиров. Две других, Spike Aerospace и Aerion Supersonic, готовят маленькие бизнес-джеты, на которых летать будет еще дороже. Первыми будут те, кто летает по делу за счет корпораций. Потом появятся большеразмерные самолеты.
В заявлении пресс-службы компании уточняется, что Global 8000 будет вмещать до 19 пассажиров, дальность его полета составит 14,8 тыс. Ожидается, что самолет будет введен в эксплуатацию в 2025 году. В мае 2021 года испытательный экземпляр Global 7500 преодолел звуковой барьер во время демонстрационного полета, превысив скорость в 1,015 Маха. Этот самолет, как говорится в заявлении Bombardier, также стал первым транспортным воздушным судном, совершившим сверхзвуковой полет на экологически безопасном авиационном топливе SAF.
Сессию открыл его постановочный доклад от группы авторов под научным руководством академика Валерия Матвеенко из Федерального исследовательского центра Уральского отделения РАН, в которым были представлены результаты исследований, проведенных в НЦМУ «Сверхзвук», по развитию концепции гибридной конструкции планера, где ряд ответственных высоконагруженных отсеков формируется на основе пробионических конструктивно-силовых схем КСС. Такая конструкция имеет потенциал в снижении веса планера по сравнению с металлической или композитной конструкцией на основе традиционных КСС. Также специалисты осветили исследования прочностных, жесткостных и весовых параметров силового каркаса отсека фюзеляжа авиалайнера, использование методов декомпозиции для поиска критических полетных случаев нагружения планера, внедрение технологии роботизированного изготовления гибридной конструкции на основе нерегулярного каркаса и др. В рамках секции «Искусственный интеллект и безопасность полетов» модератор — начальник отделения динамики полета и систем управления летательных аппаратов ФАУ «ЦАГИ», доктор технических наук Сергей Баженов прозвучали доклады, посвященные интеллектуализации управления полетом самолетов для повышения безопасности пилотирования, технологии отработки элементов электронной индикации на пилотажных стендах, теоретическому подходу к выбору характеристик загрузки рычагов управления СПС и др. В частности, была рассмотрена интеллектуальная система поддержки экипажа в сложных условиях полета. Определены функции и архитектура интеллектуальной системы оценки летной ситуации и поддержки экипажа в таких режимах. Разработана логика ранжирования обнаруженных потенциальных конфликтных ситуаций и предложения по форматам представления этой информации экипажу. Работа секции «Газовая динамика и силовая установка» осветила такие важные направления работ, как численные исследования пространственных сверхзвуковых воздухозаборных устройств, проблемы создания деталей из конструкционных композиционных материалов в силовой установке СПС и др.
В России разработают пассажирский сверхзвуковой самолет. Уже есть вариант в 3D
#Центральный федеральный округ. Сверхзвуковые пассажирские самолеты появятся в России в период между 2025 и 2030 годами. Если проект будет реализован, отечественный сверхзвуковой пассажирский самолет станет первым в мире. — Эксплуатация сверхзвуковых пассажирских самолётов началась 55 лет назад, но из-за проблем с безопасностью полёты прекратили. Говоря о современных проектах сверхзвукового пассажирского самолета в первую очередь нужно ответить на каждый из этих вопросов.
В небе снова могут появиться сверхзвуковые пассажирские самолеты
Появится ли в ближайшее время сверхзвуковой пассажирский самолет? Канадский производитель самолетов Bombardier анонсировал запуск сверхзвукового бизнес-джета Global 8000 с 2025 года. Примерная конфигурация пассажирского сверхзвука остается загадкой, ее можно только предполагать.
Авиакомпания United закупит 15 сверхзвуковых пассажирских самолетов
Причины загадочного явления уже установлены. Оказалось, во всем виноват сильный попутный ветер. Эксперты уточнили, что ветры подобной силы зафиксированы в этом месте второй раз с середины 20-го века. Во время полета в салоне не происходило ничего странного. Людей лишь предупредили о турбулентности и попросили пристегнуть ремни безопасности.
В авиапарке Air France и British Airways «конкорды» были такими имиджевыми лошадками, которые требуют увеличенную порцию овса, но получают ее исключительно для поддержания престижа, без всякой экономической выгоды. Что касается надежности, то катастрофы случались и с Ту-144, и с Concorde, причем оба разбивались под Парижем. Советский самолет рассыпался в воздухе во время показательных выступлений в 1973 году, борт Air France рухнул после взлета 25 июля 2000 года, погибли 113 человек. В обоих случаях причины были не в конструкции самолетов, а в их эксплуатации. Сколько топлива требуют СПС? На борту Boom Overture будет от 50 до 60 посадочных мест. В Международном совете чистого транспорта ICCT уже посчитали, что выбросы углекислого газа в расчете на каждого пассажира окажутся в 3—5 раз больше, чем на той же дистанции в «обычном» самолете. Топлива новинка Boom сожрет в 5—7 раз больше. При этом компания обещает, что их самолет будет летать не на керосине, а на синтетическом экологическом нейтральном горючем, которое вообще-то не просто дороже, но и производится пока в таких объемах, что на 15 заказанных United Airlines самолетов его просто не хватит. Что же выходит? Авиаперевозчик просто пиарится за счет картинок модного самолета? Или знает что-то, чего не знают эксперты? Возможно, компания хочет поднять кредиты доверия стартапу Boom — такое мнение высказывает Бернд Либхард, эксперт по сверхзвуковым самолетам из Немецкого центра аэрокосмических исследований в Гамбурге. Генри Хартвельдт, аналитик Atmosphere Research Group, настроен скептичнее: он чрезвычайно удивлен планами United Airlines на возрождение сверхзвуковой и сверхдорогой пассажирской авиации, ведь компания совсем недавно просила государственной помощи как потерпевшая ущерб от пандемии. Вице-президент United по корпоративному развитию Майк Лескинсен парирует : «Нас привлекает перспектива сократить время перелета с Восточного побережья США в определенные города Европы и сделать это с меньшими выбросами». В Boom заявляют, что билеты на новый сверхзвуковой самолет будут стоить почти как билеты в бизнес-класс. Хотелось бы, конечно, более точного определения.
Заменить классическую аэродинамическую схему предлагается «летающим крылом» — когда широкий и плоский фюзеляж сам становится аэродинамической поверхностью и создает подъемную силу. Внутреннее обустройство будет похоже скорее на круизный теплоход или дирижабль. Идея не нова, но по схеме «летающее крыло» удалось создать лишь несколько относительно небольших военных самолетов типа американского бомбардировщика B-2 или российского беспилотника «Охотник». Принцип «летающего крыла» заложен и в основу концепта Flying V, разработанного в Делфтском университете в Нидерландах, только «летающее крыло» здесь имеет V-образную форму. Разработку этого самолета спонсирует авиакомпания KLM. Правда, к таким компоновкам еще много вопросов. Например, входы и выходы могут располагаться только по периметру, а это потенциально увеличивает время посадки пассажиров — и особенно их аварийной эвакуации. Кроме того, сидящие ближе к внешней стороне крыла во время маневров будут перемещаться в вертикальной плоскости с большой амплитудой и испытывать дискомфорт. Чтобы его избежать, придется ограничивать углы крена и, как следствие, маневренность самолета. Концепт Boeing SUGAR Volt более консервативен: американцы предлагают увеличить размах крыла и сделать его тоньше, а для жесткости установить специально спрофилированный подкос, создающий дополнительную подъемную силу. Еще одна идея этого концепта — взлет на обычном топливе, а крейсерский полет на электричестве. Это позволяет уменьшить аэродинамическое сопротивление, а также значительно облегчить само крыло и увеличить его размах примерно в 1,5 раза, так как нагрузки, действующие на центроплан, при такой схеме ниже. Чем больше размах, тем выше подъемная сила крыла, а значит, требуется меньше топлива, для того чтобы поднять самолет в воздух и лететь. Сверхзвуковые самолеты В недалеком будущем ожидается возрождение сверхзвуковой коммерческой авиации самые известные пассажирские самолеты прошлого — Ту-144 и «Конкорд». К 2029 г. Глава основанной в 2014 г. Внешне Boom Overture похож на своих предшественников из 1960-х гг. Теперь же будут использоваться «обычные» турбовентиляторные двигатели без форсажа, которых, правда, пока нет — их Boom собирается разработать совместно с Rolls-Royce. Расстояние между Нью-Йорком и Лондоном самолет сможет преодолевать на крейсерской скорости 2,2 М т. Дозвуковому самолету на скорости в пределах 0,8 М требуется более 7 часов. При этом шум при взлете обещают таким же, как у обычного Boeing 777-300. Дальность полета составит 8300 км. Также к 2029 г.
Об этом написало издание Aviation Week. До настоящего времени единственными пассажирскими сверхзвуковыми самолетами являлись французский Concorde и советский ТУ-144, которые были сняты с производства, вследствие дороговизны билетов и крайне громкого шума, сопровождающего их полет. В компании Lockheed Martin создали макет нового «сверхзвуковика» и испытали его в продувочной камере.
НЦМУ «Сверхзвук»
Испанский дизайнер Оскар Виньялс поделился концепцией нового пассажирского сверхзвукового самолёта Hyper Sting («Гиперзвуковое жало»). Компания Boom Supersonic отчиталась о первом успешном испытательном полёте прототипа сверхзвукового пассажирского самолёта XB-1 (Overture). — Эксплуатация сверхзвуковых пассажирских самолётов началась 55 лет назад, но из-за проблем с безопасностью полёты прекратили. Сверхзвуковой пассажирский самолет, над перспективным образцом которого сейчас работают российские ученые, сможет преодолевать расстояние от Москвы до Хабаровска за 4-5 часов.