Лайф разбирался, зачем сверхзвуковым пассажирским самолётам дают вторую жизнь и для чего "наследника" Ту-144 проектируют в России. Вчера появились данные о том, что отечественный сверхзвуковой пассажирский самолёт будет называться «Стриж», а сейчас приводим больше подробностей о нём. 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. Скорость X-59 достигнет 1488 км/ч, но благодаря дизайну не создаст хлопка, характерного для сверхзвуковых полетов.
Пензенский эксперт о переходе самолета на сверхзвук: «Для населения это не страшно»
Обеспечение крейсерской сверхзвуковой скорости, соответствующей числу М = 1,8–2*, позволяет совершать однодневные полёты на расстояние до 7000–8000 км, что может существенно повысить эффективность решения государственных и бизнес-задач. 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. 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. Сверхзвуковой пассажирский самолет NASA стоимостью 247,5 миллиона долларов будет запущен в 2021 году.
Новое поколение авиации: когда снова полетим на "сверхзвуке"?
Фото: Boom Technology Сверхзвуковой скорости самолет достиг скорости только 455 км/ч (0,368 Маха) на высоте 2170 метров. Между звуками перехода самолета на сверхзвуковую скорость и взрыва крайне трудно найти разницу. Главная особенность этого самолёта в том, что благодаря хитрой аэродинамике он будет производить очень мало шума даже при полёте на максимальной скорости, и это должно убедить авиационные ведомства в возможности сверхзвуковых полётов над обитаемыми.
Первый инцидент
- Со скоростью звука
- Гиперзвук: недостижимая мечта авиации
- Звуковой удар похож на взрыв. Эксперт объяснил процесс перехода самолета на сверхзвук | 360°
- Сверхзвуковой самолёт — Википедия
Сверхзвук 2.0: когда появятся наследники «Конкорда» и Ту-144?
Предлагаемые размеры самолета — 30,5 м в ширину и 46 м в длину, когда построен реальный физический макет. Venus Aerospace У самолета футуристическая форма с игольчатым носом и она радикально отличается от большинства пассажирских самолетов. Команда планирует сохранить окна в дизайне, так как вид с высоты будет захватывающим, объяснил Дагглби в интервью Flying. Он заявил: «Думаем, что существующие оконные технологии позволят нам это сделать».
Он не стал раскрывать, на каком топливе будет работать космический самолет, но сказал, что самодет не оставит углеродного следа. Одна из проблем, с которой столкнулись разработчики — определить звуковой отпечаток. Там они получили доступ к информации об звуковом ударе в рамках программы «Спейс шаттл».
По данному классу двигателей мы формируем решения, которые сможем предложить заказчику. Мы понимаем, что на рубеже 2023—2024 годов мы должны будем предложить новый базовый газогенератор, который по своим характеристикам может быть сертифицирован по современным нормам. Сегодня мы находимся на этапе поисковых научно-исследовательских работ», — сказал Шмотин. В натуральную величину длина «Стрижа» составит 38 м. Самолёт должен развивать скорость в 1,8 Маха примерно 1,9—2,2 тыс. Машина сможет вместить двух лётчиков и шестерых пассажиров. Прежде всего, такой самолёт подойдёт для рейсов через Атлантику или на другой континент.
Он сможет летать в два раза быстрее современных дозвуковых машин. Два двигателя и воздухозаборники помещены в хвостовой верхней части самолёта. Такая конструкция призвана уменьшить шумность на взлётно-посадочных режимах и нивелировать эффект звукового удара, который человеческим ухом воспринимается как хлопок. Правда, подобная компоновка ухудшает путевую устойчивость. Но современные системы управления становятся более чувствительными, и этот недостаток серьёзной роли играть не будет», — пояснил Фомин. Она представляет собой многосвязный силовой каркас, состоящий из пересекающихся друг с другом элементов.
С максимальным количеством пассажиров он сможет пролететь до 11 тыс. Судя по всему, демонстратор «Стрижа» будет беспилотным.
Ночью они просыпаются, да и днем из-за внезапности это неприятно", - рассказывает Сергей Чернышев. А были случаи, когда из-за низко летевших Ту-144 и боевых машин лопались стекла, по зданиям шли трещины. Причем звуковой удар возникает не только под пролетающим самолетом - он накрывает землю ковром шириной в десятки километров, который стелется под воздушным судном, пока скорость остается сверхзвуковой. В Америке грохот самолетов будущего так встревожил чиновников, что Федеральное управление гражданской авиации США запретило полеты "Конкордов" над сушей еще до того, как те впервые поднялись в воздух с пассажирами на борту ооновская Международная организация гражданской авиации, или ИКАО, позже приняла резолюцию, где говорится, что сверхзвуковые самолеты не должны создавать "неприемлемые ситуации для людей". Потенциально популярные маршруты между Восточным и Западным побережьем страны отпали, а поскольку мир в 1970-х был не настолько глобализованным и богатым, как сейчас, франко-британским самолетам оставалось летать над Атлантикой из Нью-Йорка в Париж, Лондон и в обратном направлении. Перевозчики терпели убытки, несмотря на дорогие билеты, в 2000-м один "Конкорд" разбился, погибло больше 100 человек, вскоре для гражданской авиации наступили непростые времена из-за терактов 11 сентября и дорожающей нефти - в 2003 году "Конкорд" совершил последний рейс. О Ту-144 к тому моменту никто не вспоминал: советский самолет был снят с эксплуатации спустя всего семь месяцев после первого коммерческого полета. Сверхзвуковые самолеты остались только у Министерства обороны и научно-исследовательских институтов. Что общего у самолетов и качелей? Еще пока "Конкорды" летали в небе над Атлантикой, начались разработки сверхзвуковых пассажирских самолетов второго поколения. Ими занимаются государственные агентства и институты ЕС, США, Японии, России, корпорации с долгой историей в авиастроении и недавно открытые фирмы. До 2010-х годов об этом слышали разве что специалисты, но чем ближе испытания новых аппаратов, тем сильнее интерес - и тревога - обычных людей. Так как за 50 лет законы физики не изменились, проблемы стоят все те же: звуковой удар и расход горючего. Есть и еще кое-что - оглушительный шум на взлете и посадке. Реактивные струи из двигателей буквально разрывали воздух. Громкость двигателей можно снизить, увеличив диаметр, но вместе с габаритами вырастет сопротивление воздуха - самолет будет потреблять больше топлива или вообще окажется не в состоянии преодолеть звуковой барьер. Что изменилось, в отличие от законов природы, так это требования ИКАО к шуму на взлете и посадке. Чтобы новые самолеты соответствовали нынешним правилам той самой 14-й главе, о которой говорил в Сочи Виктор Копьев , они должны быть тише СПС первого поколения более чем в 16 раз. 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.
В США представили новый сверхзвуковой самолет X-59
Обычные сверхзвуковые самолеты при преодолении звукового барьера создают так называемый "звуковой удар". Благодаря особой форме крыльев и передовым техническим характеристикам X-59 достигается значительное снижение уровня шума по сравнению с бывшим британо-французским сверхзвуковым пассажирским самолетом Concord и советским Ту-144. Более того, уровень шума снижен до 70-75 децибел по сравнению двигателем обычного самолета, шум которого достигает около 140 децибел. Самолет с двигателем, разработанным компанией General Electric Aviation, должен развивать скорость более 1,8 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. Проблему экономичности полета планировалось решить за счет повышения вместимости в два раза — до 300 пассажиров. С учетом применения более экономичных двигателей появлялся шанс вывести самолета на безубыточность. Работы по проекту продолжались до конца 1990-х годов и наработки считались вполне реалистичными. Но, конечно, создание такого самолета — это очень дорогая программа национального масштаба.
А еще эти самолеты жрали слишком много авиакеросина и вообще оказались крайне дорогими и категорически не рентабельными. Над тем, как сделать полеты быстрее звука достаточно безопасными и для пассажиров, и для окружающей среды, сейчас работают и в нашем ЦАГИ, и за рубежом. Благо опыт накоплен, а современные технологии позволяют на многое взглянуть уже по-другому. Но главная проблема так и остается — с дороговизной. В лучшем случае разница будет двукратной. Но возможно, и большей. А для большинства пассажиров увеличение стоимости полета раза в три едва ли приемлемо, - говорит Олег Пантелеев. Как рассказывает журналистам гендиректор ЦАГИ Кирилл Сыпало, в связи с пандемией и общим кризисом в авиаотрасли большее внимание стало уделяться бизнес-авиации. И вот тут-то у сверхзвука очень хорошие перспективы. Небольшие самолеты и создавать проще, и с их окупаемостью меньше проблем. Та самая группа пассажиров, для которой время — деньги и которая готова заплатить за скорость, и должна дать жизнь новому классу самолетов — пассажирским сверхзвуковым бизнес-джетам, - утверждает в свою очередь Пантелеев. Сочетание большой дальности, высокой скорости, умеренной вместимости и даст новый тип самолетов. Тем не менее вопросы об экономической целесообразности таких проектов все равно остаются. Скажем так, если бы арабские шейхи дали понять, что готовы покупать будущие сверхзвуковые бизнес-джеты именно у России, а не, скажем, у США, создание таких самолетиков у нас бы резко ускорилось. Он в доступном рынке — сколько таких самолетов можно продать, - объясняет Олег Пантелеев. Но делать подобный проект, ориентируясь только на одну страну, не с руки. Самолет будет дорогой, его разработка - очень дорогая. И нужно понимать, кто за это заплатит. Пока наше гиперзвуковое будущее существует лишь в виде моделей.
Главная особенность самолета — значительно меньшая громкость при преодолении звукового барьера. Добиться такого результата стало возможным благодаря максимально обтекаемой конструкции. В 1973 году Федеральное управление авиацией ввело запрет для летательных аппаратов невоенного назначения на сверхзвуковые полеты над сушей, а также вдоль береговой линии. Этому способствовало общественное давление, поскольку американцев беспокоили полеты сверхзвуковых самолетов и сопровождающие их громкие хлопки. Комментирует главный редактор журнала «Авиасоюз» Илья Вайсберг: — Были англо-французский самолет «Конкорд» и советские Ту-144. Обратите внимание, что такая сильная авиационная держава как США не участвовала в этом. А почему не участвовала? Потому что у них был запрет на полет сверхзвуковых пассажирских самолетов над территорией США.
Новый гиперзвуковой самолет впервые испытан в полете и почти в пять раз превысил скорость звука
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. При этом, как утверждает Солозобов, цена СГС будет чуть выше дозвукового узкофюзеляжного двухдвигательного самолёта Ту-214. Об этом свидетельствуют предварительные результаты стоимостного проектирования, которое провели в ПАО «Туполев». В сентябре прошлого года министр промышленности и торговли России Денис Мантуров в интервью газете «Ведомости» сообщил, что ведомство намерено поддержать проект компактного сверхзвукового джета на 16—19 мест.
Он рассказал, что на исследования по вопросу создания СГС в 2017—2019 годах было направлено 1,4 млрд рублей. В середине апреля 2020 года Минпромторг объявил тендер на формирование концепции сверхзвуковой гражданской машины под шифром СГС-Т1. Работы должны завершиться к 15 декабря 2021 года. Разработчик получит 213 млн в 2020 году и почти 505 млн в 2021 году.
Если же начинать строительство таких самолетов с нуля, то правильней было бы разработать новую современную машину. В 2000-е годы в КБ Туполева велись работы по бизнес-джету Ту-444, который был очень похож на уменьшенный Ту-144 с двумя двигателями и дальностью полета до 7500 км. Самолет был рассчитан на 10—12 пассажиров. В конце 2000-х работы по проекту приостановили из-за неясной коммерческой перспективы. Межконтинентальный сверхзвуковой стратегический бомбардировщик-ракетоносец Ту-160 во время репетиции воздушной части парада Победы над Москвой Фото: сommons. Конечно, такой самолет может строиться нашей авиапромышленностью и обеспечить перевозку какого-то числа пассажиров от Москвы до Владивостока.
Но Ту-160 проектировался для определенных целей и задач и его конструкция весьма специфична. Переделка конструкции для размещения пассажирских салонов потребует, по сути, разработки нового самолета. Стоимость таких работ будет велика, а пользоваться им сможет весьма ограниченный круг лиц. И какими возможностями обладает модернизированная версия знаменитого сверхзвукового бомбардировщика Какой проект перспективнее Для отечественного самолетостроения, видимо, наиболее перспективным было бы возобновление работ по Ту-244 на современном уровне. Сейчас появились новые «летающие» материалы. Современная электроника стала в разы легче и компактнее, а двигатели — значительно более экономичными, чем в 70-е. И если мы говорим о финансовой эффективности эксплуатации такого лайнера, то, конечно, он должен брать на борт как можно больше пассажиров и обеспечивать их доставку на 7500—9000 км. Фото: commons.
Давайте начнём с хорошей. Авиакомпания сообщила, что у неё есть возможность увеличить свой заказ до 35 самолётов. Boom Supersonic, которая привлекла 270 миллионов долларов от венчурных компаний, планирует представить самолёт в 2025 году и начать лётные испытания в 2026 году. Ожидается, что самолёт, который он называет Overture будет приблизительно на четверть меньше «Конкорда». Новый сверхзвуковой лайнер рассчитан не на 100, как «Конкорд», а максимум на 75 пассажиров, его длина — 51,8 метра вместо 62 метров, размах крыльев составит 18,2 метра против 25,5 метров. Создатели Overture надеются, что более компактный самолёт позволить минимизировать громкость звукового удара, неизбежно возникающего, когда преодолевается скорость звука, и это существенно расширит возможности применения нового лайнера. Ведь «Конкорду» разрешали развивать сверхзвуковую скорость только над океанами. Но даже если брать только маршруты над океанами — Overture мог бы обслуживать порядка 500 направлений. Так, при двойной скорости звука полёт из Лондона в Нью-Йорк занимал бы всего 3 часа 15 минут вместо 7 часов, а из Сан-Франциско можно было бы добраться до Токио за 5 с половиной часов вместо нынешних 11. Помимо экономии времени, Boom Supersonic хочет сделать полёты более доступными. Первоначально цель состоит в том, чтобы позволить авиакомпаниям устанавливать тариф, аналогичный тарифам бизнес-класса, то есть полёт в любую точку мира за четыре часа стоимостью 100 долларов. По словам разработчиков, Overture ничем не будет напоминать сверхзвуковой Concorde, который летал с 1969 по 2003 год, цена билета на который достигала 20 000 долларов. Что же касается цены, то она, на первых порах, тоже не порадует: цена за билет из Нью-Йорка в Лондон будет достигать 5000 долларов. Но это только на первых порах, пока такие рейсы будут экзотикой. Но в дальнейшем, когда возникнет сеть сверхзвуковых линий, цены, как и в обычной авиации, будут падать лавинообразно. И вполне можно будет представить себе трансконтинентальный полёт по цене 100 долларов за билет. По подсчётам Блейка Шолля, производство СЗС— потенциальный рынок для 1000—2000 самолётов Boom в течение десяти лет с предполагаемой даты запуска в 2023 году. Шолль считает: если удастся убедить регуляторов в США и других странах отменить ограничения на сверхзвуковые полёты, объём рынка может быть ещё в два-три раза больше. United взяла на себя обязательство покупать самолёты, если Boom удастся их произвести, получить разрешения регулирующих органов и достичь других целей, таких как соблюдение требований устойчивого развития. Проект активно поддерживает японская авиакомпания Japan Airlines JAL , которая уже заказала 20 самолётов и внесла предоплату. Опцию на 10 лайнеров приобрела и авиакомпания Virgin Atlantic Airways британского миллиардера Ричарда Брэнсона, причем в случае провала проекта она не может претендовать на возврат уплаченных миллионов долларов, а сумма двузначная.
По сей день международные правила ограничивают скорость коммерческого транспорта над поверхностью земли менее чем 1 Мах. X-59 предназначен для полета со скоростью 1,4 Маха, но был специально разработан, чтобы не создавать шума. Готов к «акустической проверке» Чтобы ограничить звуковой удар, необходимо предотвратить слияние звуковых волн. Любое значительное изменение формы корпуса самолета - как правило, в носовой и хвостовой частях самолета - может вызвать ударную волну. Поэтому было необходимо изменить форму самолета таким образом, чтобы максимально "сгладить" эти колебания формы. В результате аппарат получился очень длинным и тонким: его длина составляет почти 30,5 метров, а размах крыльев - чуть менее 9 метров. Нос является отличительной особенностью этого самолета: он составляет около одной трети длины. В результате две видеокамеры над и под самолетом и экраны высокой четкости позволяют пилоту видеть то, что находится перед ним нос самолета слишком длинный и обтекаемый для установки традиционного окна кабины.
Самый быстрый гиперзвуковой самолет в мире. Российский гиперзвуковой самолет
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. Европа категорически против сверхзвукового самолета, который не удовлетворяет 14-й главе по шуму. Исследовательский самолёт NASA X-59 предназначен для демонстрации способности летать пассажирскому лайнеру на сверхзвуковой скорости (выше 1 Маха). В Луганске объяснили звук взрыва переходом самолета на сверхзвуковую скорость.