Теперь это должен быть сверхзвуковой самолет, то есть самолет, способный выполнять полет со скоростью, превышающей скорость звука на данном участке воздушного пространства. Экспериментальный сверхзвуковой реактивный самолет НАСА приближается к первому испытательному полету. Экспериментальный сверхзвуковой самолет XB-1 от Boom Technologies впервые покорил небеса. Лайф разбирался, зачем сверхзвуковым пассажирским самолётам дают вторую жизнь и для чего "наследника" Ту-144 проектируют в России.
Гиперзвук: недостижимая мечта авиации
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. Сверхзвуковая — это от одной до пяти скоростей звука.
Свыше пяти — гиперзвуковая. Иногда гиперзвуком называют все, что больше скорости звука. Чем выше, тем скорость звука ниже. Но примерный расклад такой.
Первые попытки подъема крыльев подтвердили расчеты ЦАГИ: вертикальный взлет с таким грузом был невозможен. Тогда летчик-испытатель КБ Миля В. 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.
Экипажу удалось посадить работавший на одном двигателе из четырех самолет в поле. Из восьми человек погибло двое. Салон Ту-144. Изображение: volh. Также есть сведения о разрушении двигателя в еще одном экземпляре самолета. Это позволяет сделать предположение о «сырости» новых модификаций. В дальнейшем Ту-144 приспособили под летающие лаборатории, пассажиров самолет больше не перевозил. Теория хаоса против Concorde Совсем другое будущее было у Concorde.
Самолет, несмотря на высокую стоимость и сложность обслуживания, продолжали эксплуатировать British Airways и Air France. Изначально планы были более масштабными: заявки на приобретение лайнеров подали 16 авиакомпаний, всего планировалось построить более 70 моделей. Но постепенно заказчики отказывались от покупок: разработка Concorde затягивалась, топливо дорожало, а массовым этот самолет не мог стать при всем желании — слишком дорог в эксплуатации. Некоторые пассажиры отмечали, что салон Concorde тесен, но на популярности лайнера это не сказалось. Изображение: everystockphoto. Concorde до последнего противостоял современным лайнерам, которые расходовали значительно меньше топлива, обходились дешевле и тоже довольно быстро доставляли пассажиров до пунктов назначения — правда, все равно медленнее сверхзвукового лайнера. Музей техники в Зинхайме Германия хранит и Concorde, и Ту-144. Изображение: airlinereporter. С другой стороны, комфорт и уровень сервиса соответствовал такой цене: первым пассажирам Concorde предлагали икру, стейки, лобстеры и шампанское Dom Perignon 1969 года. Большие затраты на Concorde до поры до времени не останавливали авиакомпании от использования сверхзвукового самолета.
Как и в случае с Ту-144, крест на эксплуатации Concorde поставило авиационное происшествие. На протяжении 24 лет самолету удавалось обходиться без серьезных инцидентов. Случившаяся 25 июля 2000 года катастрофа — «эффект бабочки» в чистом виде. Механик Джон Тейлор, некачественно прикрепивший пластину к двигателю пассажирского McDonnell Douglas DC-10-30 авиакомпании Continental Airlines, и представить не мог, что станет виновником падения Concorde и гибели 113 человек. Место крушения рейса 4590 Air France. При взлете у Concorde со 109 людьми на борту лопнула одна из покрышек на левой стойке шасси. Разорвавшиеся куски резины повредили пятый топливный бак всего их 17 общей емкостью 119 тысяч литров и проводку. Горючее мгновенно воспламенилось, экипаж выключил один двигатель из-за пожарной сигнализации. Штатная система пожаротушения Concorde не справилась с таким возгоранием. Изображение: roblox.
Concorde не мог затормозить — он в любом случае должен был подниматься в воздух. Почти сразу после взлета еще один двигатель отказал, не выдержав работы в задымлении. Лайнер начал заваливаться на левый бок и плашмя упал на отель неподалеку. Погибли четыре человека на земле и все находившиеся на борту Concorde. После осмотра взлетно-посадочной полосы следователи нашли части покрышки самолета и титановую пластину.
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.
Когда мы будем летать на сверхзвуковых самолётах? Это в 2 раза быстрее обычного
Что же это за единица измерения и как ее воспринимать? Так называемое «число Маха» названо в честь Эрнста Маха, австрийского физика. Будучи одним из основоположников газовой механики и окончив жизнь в эпоху первых летающих «этажерок», «небесных тихоходов», он и подумать не мог, что уже в конце 1940-х гг. Число Маха, или число М, как его также называют — не самая очевидная вещь для понимания. Одна из канонических трактовок звучит так: «отношение скорости течения в данной точке газового потока к местной скорости распространения звука в движущейся среде»… Впрочем, попробуем объяснить его понятными словами, «на пальцах». Запредельно упрощенно и весьма некорректно! Однако любой преподаватель газодинамики за такое объяснение отвесит вам полновесного «леща» учебником Абрамовича. Ибо число Маха — это не скорость в классическом понимании — в виде расстояния, пройденного за отрезок времени. 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.
Однако, на самом деле все далеко не так просто. Ведь полет на сверхзвуке отличается от дозвукового не только величиной скорости и не столько ею. Отличие здесь качественное. И ничего здесь, в принципе, неожиданного нет. Воздух — это газ.
А все газы, как известно, в отличие от жидкостей, сжимаемы. При сжатии меняются параметры газа, такие, например, как плотность, давление, температура. Из-за этого в сжатом газе уже по-другому могут протекать различные физические процессы, нежели в разреженном. Чем быстрее летит самолет, тем больше он вместе со своими аэродинамическими поверхностями становится похожим на эдакий поршень, в определенном смысле сжимающий воздух перед собой. Утрированно, конечно, но в целом именно так :-. С ростом скорости аэродинамическая картина обтекания летательного аппарата меняется и чем быстрее, тем больше :-. А на сверхзвуке она уже качественно другая.
При этом на первый план выходят новые понятия аэродинамики, которые для малоскоростных самолетов зачастую просто не имеют никакого смысла. Для характеристики скорости полета теперь становится удобным и необходимым использование такого параметра, как число М число Маха, отношение скорости самолета относительно воздуха в данной точке к скорости звука в воздушном потоке в этой точке. Появляется и становится ощутимым очень ощутимым! Становятся знаковыми такие явления, как волновой кризис с критическим числом М , сверхзвуковой барьер, скачки уплотнения и ударные волны. Кроме того ухудшаются управляемость и характеристики устойчивости самолета из-за смещения назад точки приложения аэродинамических сил. При подходе к области околозвуковых скоростей самолет может испытывать сильную тряску это было более характерно для первых самолетов, штурмовавших тогда еще таинственный рубеж скорости звука , схожую по своим проявлениям с еще одним очень неприятным явлением, с которым пришлось столкнуться авиаторам в своем профессиональном развитии. Это явление называется флаттер тема для очередной статьи :-.
Появляется такой неприятный момент, как разогрев воздуха в результате его резкого торможения перед самолетом так называемый кинетический нагрев , а также нагрев в результате вязкостного трения воздуха. До таких температур разогревается обшивка самолета во время длительного сверхзвукового полета. Обо всех упомянутых выше понятиях и явлениях, а также причинах их возникновения мы обязательно поговорим в других статьях более подробно. Но сейчас итак, я думаю, вполне понятно, что сверхзвук — это уже нечто совсем другое, нежели полет на дозвуковой тем более малой скорости. Для того, чтобы ужиться со всеми вновь возникающими эффектами и явлениями на больших скоростях и полностью соответствовать своему предназначению, летательный аппарат тоже должен качественно измениться. Теперь это должен быть сверхзвуковой самолет, то есть самолет, способный выполнять полет со скоростью, превышающей скорость звука на данном участке воздушного пространства. И для него недостаточно только лишь увеличения мощности двигателя хотя это тоже очень важная и обязательная деталь.
Такие самолеты обычно меняются и внешне. В их облике появляются острые углы и кромки, прямые линии, в отличие от «плавных» очертаний дозвуковых самолетов. Сверхзвуковые самолеты имеют стреловидное или треугольное в плане крыло. Сверхзвуковой самолет с треугольным в плане крылом МИГ-21. Один из вариантов стреловидного — это крыло оживальной формы, имеющее повышенный коэффициент подъемной силы. У него имеется специальный наплыв около фюзеляжа, предназначенный для образования искусственных спиральных вихрей. МИГ-21И с крылом оживальной формы.
МИГ-21И - оживальное крыло. Оживальное крыло ТУ-144. Второй вариант — сверхкритическое крыло. Оно имеет уплощенный профиль с определенным образом изогнутой задней частью, что позволяет отодвинуть возникновение волнового кризиса на большие скорости и может быть выгодным в плане экономичности для скоростных дозвуковых самолетов. Такое крыло применено, в частности, на самолете SuperJet 100. SuperJet 100. Пример сверхкритического крыла.
Хорошо виден изгиб профиля задняя часть Профиль крыла , особенно если самолет предназначен для полетов на больших сверхзвуковых скоростях тем более длительных полетов , обычно тонкий с острыми кромками характерный пример — МИГ-25. Управляющие поверхности хвостового оперения из-за ухудшения условий управляемости на сверхзвуке имеют достаточно большую площадь. Часто стабилизаторы бывают цельно-поворотными, а на некоторых сверхзвуковых самолетах цельноповоротными сделаны и кили. Интересно, что аппарат, впервые в истории авиации достигший сверхзвуковой скорости, не особо-то походил на современный сверхзвуковой самолет. Х-1 был создан чисто для эксперимента по достижению высоких скоростей и явился родоначальником Х-серии экспериментальных самолетов, на которых отрабатывались различные новинки и разработки из области скоростных и высотных полетов. Bell X-1. Первый самолет, преодолевший скорость звука.
Ракетный двигатель XLR-11 для самолета Х-1. Крыло, так же как и оперение этого самолета не имело заметной стреловидности. Стартовать он мог самостоятельно или же из бомболюка специально модернизированного самолета В-29 впоследствии EB-50A. Свой самолет он назвал «Glamorous Glennis» в честь своей жены :-. Charles Yeager у самолета Х-1. Это был полет под номером 50. После совершения 80-ти исследовательских полетов этот самолет был помещен в музей Смитсоновского института.
Здесь старый хроникальный ролик тех лет.
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. Еще раз повторюсь - они летают на высоте более 14 км, поэтому для населения это не страшно», - рассказал Сергей Назаров.
ТАСС - о трудностях, стоящих перед инженерами, и политической борьбе за скорость. Европа категорически против сверхзвукового самолета, который не удовлетворяет 14-й главе по шуму. Но все понимают, что сконструировать такой самолет - очень сложная задача. Американцы этот вопрос обходят. У них почти готов демонстратор, и ясно, что они будут запускать самолеты. Позиция России - пока ничего не фиксировать и смотреть, как все будет развиваться", - рассказывает начальник отделения аэроакустики и экологии летательных аппаратов Центрального аэрогидродинамического института ЦАГИ Виктор Копьев. Сидящий в первом ряду мужчина громко ему поддакивает. В зале без окон внутри необъятного парка "Сириус" - пять лет назад тысячи журналистов передавали отсюда сводки с сочинской Олимпиады - собрались специалисты по транспорту, съехавшиеся на форум "Наука будущего". Я прилетел накануне и порядком устал: полтора часа до аэропорта, еще столько же до вылета, два пятнадцать в воздухе, час на раскаленной парковке в Адлере водитель ни в какую не хотел ехать, пока заказной автобус не заполнится, а ушлые таксисты набивали цену и смеялись над жадными "москвичами"; я уралец и смеялся в ответ , потом еще полчаса по автостраде до гостиницы. На сверхзвуковом лайнере за это время я добрался бы до Владивостока и, может, даже успел бы искупаться в Тихом океане.
Пока настолько быстрые путешествия невозможны, но лет через десять наверняка для кого-то станут обычным делом. Если, конечно, эксперты и регуляторы из разных стран не передерутся. Почему Ту-144 и "Конкорд" ушли в историю? Сверхзвуковой пассажирский транспорт когда-то уже существовал. Их было ни с чем не перепутать: узкий вытянутый фюзеляж с заостренным носом, по бокам - длинные дельтовидные крылья, как оперение стрелы, снизу - еле заметные двигатели угловатой формы, чем-то напоминающие старые камеры видеонаблюдения. Это были самолеты будущего, способные разогнаться более чем до 2 тыс. Но это будущее толком не наступило. Скорость звука не просто красивое сравнение. Если лететь еще быстрее, возникает дополнительное сопротивление воздуха. Необычные субтильные силуэты "Конкорда" и Ту-144 позволяли преодолеть звуковой барьер, но дорогой ценой: несмотря на конструкторские ухищрения, оба самолета расходовали непомерно много топлива, а вмещали лишь чуть больше сотни пассажиров.
Билеты стоили соответствующе. Места в последних рейсах "Конкорда" между Лондоном и Нью-Йорком стоили 4350 в одну сторону с поправкой на инфляцию по нынешнему курсу это около 540 тыс. Расход топлива - половина беды: "Конкорд" и Ту-144 были настоящей напастью для людей на земле. Чтобы получше в этом разобраться, я отправился в подмосковный город Жуковский - 40 минут на метро и полчаса на электричке - к научному руководителю ЦАГИ и проекта по разработке концепции сверхзвукового пассажирского самолета второго поколения. Волна, идущая от носа корабля, распространяется на огромное расстояние, на это уходит энергия", - заходит издалека академик РАН Сергей Чернышев. Со сверхзвуковыми самолетами получается то же самое, только вместо воды - воздух: ударная волна от летательного аппарата уносит часть энергии двигателя. Там, где ударная волна касается земли, раздается взрыв. На самом деле ничего не взрывается - громкий хлопок обусловлен перепадом давления. Этот перепад составляет всего несколько десятитысячных долей атмосферного давления, но ухом воспринимается как отдаленный раскат грома будто из ниоткуда. Ночью они просыпаются, да и днем из-за внезапности это неприятно", - рассказывает Сергей Чернышев.
Чэнду J-10 — 2.2 Маха
- Пензенский эксперт о переходе самолета на сверхзвук: «Для населения это не страшно»
- Сверхзвуковые самолеты возвращаются. Одни этого ждут, другие боятся // АвиаПорт.Новости
- Эпоха «Авроры»
- Сверхзвук, часть1. Кое-что о сверхзвуковых самолетах.
- В США представили новый сверхзвуковой самолет X-59
- Новый российский сверхзвуковой самолет
Облететь планету за два часа: все, что известно о самом быстром реактивном самолете
Россия ведет разработку гиперзвукового гражданского авиалайнера, через два года запланирован полет самолета-демонстратора, но машине нужен новый экономичный двигатель, разработка которого пока не ведется, сказал газете ВЗГЛЯД авиаэксперт Роман Гусаров. Переход на сверхзвуковую скорость – это скорость более 1200 км/ч. Ведущие авиационные державы мира напряженно работают над проектами новых сверхзвуковых пассажирских самолетов. Самолёт способен развивать максимальную скорость в 2,5 Маха. Ведущие авиационные державы мира напряженно работают над проектами новых сверхзвуковых пассажирских самолетов.
Пензенский эксперт о переходе самолета на сверхзвук: «Для населения это не страшно»
При разгоне у двигателей максимальная тяга и наибольший расход топлива. Тут возникает вопрос экономичности полета. Сейчас двигатели обычных авиалайнеров сочетают высокую пиковую мощность и низкий крейсерский расход топлива — на этих показателях строится вся экономика отрасли авиаперевозок. Подготовка к испытаниям на прочность сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144 в статическом зале Центрального аэрогидродинамического института им. Такие моторы для тяжелых гражданских машин еще предстоит создать. А пока сверхзвуковой полет даже на большинстве военных самолетов возможен только при включении двигателей в форсажный режим, то есть с гарантированно высоким расходом топлива. Сверхзвуковые лайнеры, учитывая российские расстояния, помогут сэкономить пассажирам время. От Москвы до Владивостока по прямой — 6400 км. 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.
Десятитонный в 1960-е стал первым реактивным лайнером на трех керосиновых двигателях.
Сегодня это летающая лаборатория: один из моторов заменили электрическим на сверхпроводниках. Он расположен в носу и может работать либо от аккумуляторов их разместили в салоне , либо от генератора, который пока питается от газотурбинного двигателя. Сверхпроводники должны помочь увеличить КПД, но им требуется охлаждение, чтобы проводили ток без потерь. Здесь для этого сейчас используют жидкий азот, и бак с ним — неотъемлемая часть двигателя. По словам разработчиков, следующий шаг — использование водорода: он может быть и охладителем, и топливом, которое весьма перспективно.
Именно на водороде летают, например, экспериментальные отечественные дроны, разработанные в России.
Такой перегрузки не было ни на одном гражданском авиалайнере. При отрыве от земли в салоне создавалось такое впечатление, что ноги существуют отдельно от головы. На протяжении полета человек испытывал длительную акустическую нагрузку.
А чтобы услышать друг друга, людям приходилось разговаривать криком. Машина имела автономную систему навигации, и это значило, что на аэродром выходили без наведения и всякой ориентировки. В стекло для иллюминации было добавлено золото в целях защиты пассажиров от радиации при перелетах в стратосфере. Золотые нити имелись и в шторках кабины пилота.
Каждый, кто летал на Ту-144 хотя бы раз, помнят какой взлетный шум стоял в салоне для пассажиров. 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.
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.
Длина X-59 составляет 30 м, размах крыльев - 9 м, а взлетная масса достигает 14,7 тонны.
Видео дня: сверхзвуковой самолет нового поколения XB-1 совершил первый полет
Методы оптимизации должны позволять получать решение с учетом аэродинамических и геометрических ограничений за вполне обозримое время. Эти особенности потребовали разработки новых методов. На основе вышеперечисленных требований были разработаны методы для решения уравнений течений газа, генерации вычислительной сетки, представления геометрии варьируемой границы и метод оптимизации. В ИТПМ им. Христиановича СО РАН на их основе был создан пакет прикладных программ для проектирования оптимальных крыловых профилей, удовлетворяющих заданным аэродинамическим и геометрическим ограничениям.
Впервые благодаря решению прямой проблемы оптимизации, которую удалось свести к задаче нелинейного программирования при произвольных начальных условиях, были получены конфигурации дозвуковых профилей, обтекаемых с максимальным критическим числом Маха. На «горячих» крыльях В настоящее время с целью управления потоком используются новые принципы и современные технические средства, например подвод энергии в поток. Подобный подвод энергии может быть осуществлен при помощи комбинации лазерного и СВЧ-излучения. Лазерное излучение при этом инициирует незначительную, но достаточную для эффективного поглощения СВЧ-излучения, ионизацию потока.
Для выяснения причин столь существенного снижения сопротивления необходимо рассмотреть как динамику процесса, так и установившийся периодический режим течения воздушного потока. На серии графиков, демонстрирующих изменение размеров сверхзвуковой зоны и интенсивности замыкающего скачка при подводе энергии, показано поле чисел Маха при обтекании симметричного профиля. Интенсивность замыкающего скачка оказывается меньше интенсивности скачка в случае, когда энергия не подводится, поскольку он формируется при меньших числах Маха. Этим обусловлено и то, что газ, проходя через скачок уплотнения, теряет меньше кинетической энергии.
Тем самым обеспечивается большее значение полного давления в хвостовой части профиля, что позволяет снизить лобовое сопротивление. Подвод энергии способствует не только описанной перестройке течения, но и не зависящему от нее повышению полного давления газа p01 , за счет мгновенного повышения температуры в объеме. Оценки показывают, что требуемая мощность подводимой энергии мала по сравнению с мощностью набегающего потока. Это обстоятельство представляется чрезвычайно важным, так как гарантирует высокую эффективность подобного способа управления обтеканием профиля.
Физический механизм уменьшения волнового сопротивления профиля при подводе энергии отличается от механизма сверхкритических профилей. Для сверхкритических профилей уменьшение волнового сопротивления достигается с помощью смещения замыкающего скачка уплотнения в хвостовую часть. Судя по графику распределения коэффициента давления вдоль хорды профиля, без подвода и с подводом энергии, в различных зонах профиля, существенно большие значения давления реализуются на большей части профиля, начиная с передней точки зоны подвода энергии. Для оценки аэродинамических качеств исследуемого объекта обычно используется график зависимости коэффициента лобового сопротивления профиля Cx иначе — аэродинамическая поляра от коэффициента подъемной силы Cy.
Аэродинамическая поляра профиля с несимметричным подводом энергии только у нижней поверхности также кардинально отличается от поляры без подвода энергии, получаемой при обтекании под различными углами атаки. При таком подводе энергии требуемая подъемная сила может быть достигнута благодаря меньшему волновому сопротивлению, что увеличивает аэродинамическое качество профиля. Интересно, что при монотонном увеличении подводимой энергии коэффициент сопротивления стабилизируется. Точка, соответствующая началу стабилизированного участка, обозначает оптимальный режим полета исходя из условия максимума дальности, а также с учетом увеличения аэродинамического качества и снижения затрат топлива на нагрев газа.
В этой точке коэффициент подъемной силы меньше соответствующего значения при максимальном аэродинамическом качестве без подвода энергии. Поэтому крейсерский полет при подводе энергии должен осуществляться на меньших высотах, чем полет без подвода энергии, — это следует из условия равенства аэродинамической подъемной силы весу самолета. Факт стабилизации коэффициента сопротивления позволяет также управлять значением подъемной силы при постоянном значении силы волнового сопротивления. Подвод энергии к газу при обтекании сверхкритических профилей целесообразно осуществлять только на нижней поверхности, так как на верхней поверхности замыкающий скачок уплотнения смещен к задней кромке крыла.
Проблемы, связанные с преодолением сверхзвукового барьера для мирных целей, не теряют своей остроты.
Эта особая форма предотвращает слияние волн, генерируемых в носовой части самолета, с волнами, генерируемыми в хвостовой части. В результате, удар, ощущаемый на земле, не должен превышать 75 дБ. По данным НАСА, это примерно так же громко, как хлопанье дверью автомобиля на улице. Цель: добиться изменений в нормативно-правовой базе X-59 - это просто технологический демонстратор не прототип. В своем нынешнем виде он не может перевозить пассажиров. После подтверждения характеристик и "бесшумности" X-59 в 2024 году планируется провести серию испытательных полетов над полудюжиной населенных пунктов США, отобранных для обеспечения разнообразных географических и атмосферных условий. Цель состоит в том, чтобы убедиться, что потолок в 75 дБ является приемлемым для общественности - непременное условие для возвращения пассажирских перевозок на сверхзвуковых скоростях. Собранные данные затем будут представлены Международной организации гражданской авиации, которая отвечает за регулирование авиационного шума.
Команда работает над тремя основными технологиями: ракетным двигателем нового поколения с нулевым уровнем выбросов, уникальной конструкцией самолета и передовым охлаждением, которые позволят космическому самолету взлетать с существующих космодромов и объектов инфраструктуры. Что ждет самолет в будущем? Venus уже разработала и построила двигатель для демонстрации технологии и провела основные испытания в гиперзвуковых аэродинамических трубах и силовых лабораториях по всей стране. Компания надеется начать испытания дозвуковых и сверхзвуковых моделей в следующем году. Если и когда Stargazer оторвется от земли, обещание доставить пассажира через весь земной шар на абсурдных скоростях будет заманчивым для людей, которые могут себе это позволить. Тем не менее, после крушения самолета «Конкорд» в июле 2000 года публика по понятным причинам беспокоится о безопасности сверхзвуковых транспортных средств, отмечает Gizmodo. Погибло больше 100 человек.
МиГ-25 способен развивать максимальную скорость в 2,83 Маха. Технологии создания этого самолёта были настолько гениальными, что для того, чтобы изучить чудо советской инженерной мысли, в 1976 году дезертир Виктор Беленко угнал самолёт в Японию. Угон послужил толчком к скорейшей разработке и замене на всех военных самолётах системы государственного опознавания на современную, со значительно более сложным алгоритмом кодирования. МиГ-25 установил множество мировых рекордов в категории скороподъёмности, многие из которых не удалось побить до сих пор. Например, это был первый самолёт, преодолевший потолок в 35 тыс. Кроме того, он входит в состав Космических сил США, которые являются одним из видов вооруженных сил. Большая часть того, на что способен X-37, является засекреченной информацией, однако правительство Ирана назвало его «секретным космическим боевым самолетом». Благодаря двигателю Rocketdyne, X-37 легко развивает скорость более 25 Махов, это больше 30 тыс. Он превосходит все перечисленные в этом списке самолёты, поскольку предназначен для полётов в космос. Однако космические силы США являются одним из видов вооруженных сил, поэтому этот орбитальный боинг считается военным арсеналом американцев.
Эксперт: Россия через два года покажет новый гражданский сверхзвуковой авиалайнер
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. Обычно крейсерская скорость пассажирского самолета составляет примерно 925 км/ч. Учитывая, что судно должно развивать сверхзвуковую скорость, разработчики оптимизировали форму самолёта, чтобы обеспечить низкий уровень шума при взлёте и посадке. Фото: Boom Technology Сверхзвуковой скорости самолет достиг скорости только 455 км/ч (0,368 Маха) на высоте 2170 метров. Испытательный самолет (C-GLBG) неоднократно достигал сверхзвуковой скорости в 1,015 Маха в рамках своей сертификационной кампании. Переход на сверхзвуковую скорость – это скорость более 1200 км/ч.
Срочно: ученые обнаружили фосфор на Энцеладе
- Сверхзвуковая гонка
- Сверхзвук 2.0: когда появятся наследники «Конкорда» и Ту-144?
- От Ту-144 до «Стрижа». Будет ли в России новая эра гражданского сверхзвука?
- Над Краснодаром раздался сильный хлопок. Рассказываем, что такое «сверхзвук»
NASA представило бесшумный сверхзвуковой самолёт X-59 для гражданской авиации
Это важное преимущество: благодаря своим характеристикам самолёт от компании Aerion сможет летать на сверхзвуковой скорости над городами и укладываться в ограничения по уровню шума. Производство AS2 во Флориде планируют начать уже в 2023 году, и за десять лет построить 300 сверхзвуковых моделей. Компания продала право на покупку 20 самолётов оператору частной авиации NetJets и заключила партнерство с Nasa. Overture: пассажирский самолёт на 65 мест Стартап Boom Supersonic выпустил экспериментальную модель сверхзвукового лайнера XB-1, но она ещё не летала. Первый рейс с одним пилотом на борту должен состояться в ближайшее время. Прототип ХВ-1 помогает в создании полноценного лайнера для гражданской авиации Overture. Создатели не ставили задачу снизить уровень шума, поэтому самолёт будет летать на сверхзвуковой скорости только над океаном, сократив время полёта вдвое. В планах: старт производства в 2022 году, пробные полёты в 2025-м и коммерческий рейс в 2029-м.
Уже сейчас американская компания United Airlines подписала соглашение о покупке 15 сверхзвуковых самолетов у Boom Supersonic. Компания рассчитывает, что их целевой аудиторией будут крупные бизнесмены. Их не пугает даже пандемия, которая перевела все деловые встречи в онлайн. Российский «Стриж» Демонстрационная модель российского сверхзвукового лайнера была представлена на авиасалоне МАКС-2021. Макет кабины пилота показал, что привычного остекления тоже не будет. Телевизионные, инфракрасные, радиоэлектронные источники информации передаются на компьютеры. Самолётом будет управлять техническое зрение, которое считается лучше и надёжнее, чем человеческий глаз.
Избыточное тепло, в свою очередь, предполагалось задействовать с целью повышения эффективности работы двигателя самолета. При этом данная технология позволяла бы генерировать вследствие реакции топлива и виды свободный водород. В данный момент доступные широкой публике сведения о продолжении разработки «Аякса» отсутствуют, однако исследователи считают весьма перспективным внедрение советских концепций в практику. Он представляет собой гиперзвуковой управляемый планер, размещаемый на баллистической ракете. МБР запускает летательный аппарат в космос, откуда машина резко пикирует вниз, развивая гиперзвуковую скорость. Китайский аппарат может монтироваться на разных МБР, обладающих дальностью от 2 до 12 тыс.
Установлено, что в ходе тестов аппарат WU-14 смог развить скорость, превышающую 12 тыс. Вместе с тем многие исследователи считают, что китайскую разработку не вполне правомерно относить к классу самолетов. Так, распространена версия, по которой аппарат следует классифицировать именно как боеголовку. Причем весьма эффективную. При полете вниз с отмеченной скоростью даже самые современные системы ПРО не смогут гарантировать перехвата соответствующей цели. Можно отметить, что разработками гиперзвуковых аппаратов, задействуемых в военных целях, занимаются также Россия и США.
При этом российская концепция, по которой предполагается создавать машины соответствующего типа, значительно отличается, как свидетельствуют данные в некоторых СМИ, от технологических принципов, реализуемых американцами и китайцами. Так, разработчики из РФ концентрируют усилия в области создания летательных аппаратов, оснащенных прямоточным двигателем, способных запускаться с земли. Россия планирует сотрудничество в этом направлении с Индией. Гиперзвуковые аппараты, создаваемые по российской концепции, как считают некоторые аналитики, характеризуются меньшей стоимостью и более широкой областью применения. Вместе с тем гиперзвуковой самолет России, о котором мы сказали выше Ю-71 , предполагает, как считают некоторые аналитики, как раз-таки размещения на МБР. Если этот тезис окажется верным, то можно будет говорить о том, что инженеры из РФ работают сразу по двум популярным концептуальным направлениям в строительстве гиперзвуковых летательных аппаратов.
Резюме Итак, вероятно, самый быстрый гиперзвуковой самолет в мире, если говорить о летательных аппаратах безотносительно их классификации, это все же китайский аппарат WU-14. Хотя нужно понимать, что реальные сведения о нем, в том числе касающиеся испытаний, могут быть засекречены. Это вполне соответствует принципам китайских разработчиков, которые часто во что бы то ни стало стремятся сохранить свои военные технологии в тайне. Скорость самого быстрого гиперзвукового самолета — более 12 тыс. Его «догоняет» американская разработка X-43A — многие эксперты считают самым скоростным именно его. Теоретически гиперзвуковой самолет X-43A, а также китайский WU-14 может догнать разработка от Orbical Science, рассчитанная на скорость более 12 тыс.
Характеристики российского самолета Ю-71 пока что не известны широкой публике. Вполне возможно, что они будут приближены к параметрам китайского летательного аппарата. Российские инженеры также ведут разработки по гиперзвуковому самолету, способному взлетать не на базе МБР, а самостоятельно. Гиперзвуковые самолеты, безотносительно их возможной классификации, рассматриваются в первую очередь как носители вооружений, скорее всего, ядерных. Однако в работах исследователей из различных стран мира встречаются тезисы о том, что «гиперзвук», подобно атомным технологиям, вполне может быть мирным. Дело за появлением доступных и надежных решений, позволяющих организовать серийное производство машин соответствующего типа.
Использование подобных аппаратов возможно в самом широком спектре отраслей хозяйственного развития. Наибольшую востребованность гиперзвуковые летательные аппараты, вероятно, найдут в космической и исследовательской индустрии.
Салон самолета Bombardier Glomal 8000 Новый Global 8000 — это «два самолета в одном» По его словам исполнительного директора Bombardier на выставке EBACE 2022, новый Global — это «два самолета в одном», обеспечивающий «все, что может предложить Global 7500», но с «уровнем производительности, которого никогда раньше не было в бизнес-авиации».
Спальня самолета Bombardier 8000 Bombardier уже приступила к проверке необходимых модификаций, используя свой летающий испытательный стенд FTV5, работающий с площадки в США. Ввод в эксплуатацию Global 8000 ожидается в 2025 году, сообщает Bombardier. Global 8000 будет иметь длину 33,8 м и полезное пространство салона 16,59 м по сравнению с 14,27 м и 30,4 м у G800 соответственно.
Изменения от G7500 к G8000 Чтобы превратить один Global в другой, необходимы изменения в управляющем программном обеспечении для двигателей GE Aviation Passport и доработки, позволяющие перевозить больше топлива. Бизнес-джет имеет размах крыла 104 фута 31,7 м и способен взлетать и садиться на короткой взлетно-посадочной полосе.
Почему самолет издает такой шум? Самолет как будто просто врезается в стенку и пытается ее проломить. То есть при увеличении скорости увеличивается плотность воздуха. Самолету нужно это преодолеть, так и происходит «хлопок». С данным эффектом многие сталкивались в жизни — это хлыст. Когда пастух взмахивает кнутом, на кончике хлыста образуется этот эффект перехода на сверхзвуковую скорость, и мы слышим хлопок. Как далеко разносится звук?
Новый Global 8000 — это «два самолета в одном»
- Вы точно человек?
- Последователи «Конкорда»: когда пассажиры снова полетят быстрее звука
- О числе Маха
- Самые быстрые пассажирские и военные самолеты в мире
- Сверхзвук 2.0: когда появятся наследники «Конкорда» и Ту-144?
- Общие сведения
В США показали экспериментальный сверхзвуковой самолет X-59 QueSST
Возможно, решить эти проблемы удастся, перейдя от сверхзвуковых скоростей сразу к гиперзвуковым, на уровень 5–6 М – более 6000 км/ч. Сверхзвук будет дорогим, ибо за скорость придется платить. Впоследствии при создании сверхзвуковых самолетов инженеры-проектировщики учитывали влияние воздушных потоков на конструкцию самолетов при достижении скорости звука. Обычно крейсерская скорость пассажирского самолета составляет примерно 925 км/ч. Компания Boom провела первый испытательный полет аппарата XB-1, прототипа нового сверхзвукового пассажирского самолета. Громкий хлопок в Ростовской области был связан с переходом самолета на сверхзвуковую скорость.
Верхом на пуле. Почему сверхзвуковые Concorde и Ту-144 оказались не нужны авиакомпаниям
У ведущего программы «Военная приемка» появилась уникальная возможность полетать на настоящем боевом истребителе МиГ-29. Уже 14 октября 1947 года на экспериментальном самолете Bell X-1 с ракетным двигателем XLR-11 была достигнута сверхзвуковая скорость в управляемом полете. Максимальная скорость самолета достигается в вертикальном пикировании с наибольшей тягой двигателя. Экспериментальный сверхзвуковой самолет XB-1 от Boom Technologies впервые покорил небеса.
Наследник Ту-144: как развивается проект российского гражданского сверхзвукового самолёта
Новый сверхзвуковой самолет способен достигать скорости 1488 километров в час со сниженным уровнем шума. Вчера появились данные о том, что отечественный сверхзвуковой пассажирский самолёт будет называться «Стриж», а сейчас приводим больше подробностей о нём. Этот самолет способен преодолеть звуковой барьер без сильного грохота, возникающего, когда самолеты достигают сверхзвуковой скорости. NASA и компания Lockheed Martin официально представили экспериментальный сверхзвуковой самолет X-59 Quesst. Компания Boom провела первый испытательный полет аппарата XB-1, прототипа нового сверхзвукового пассажирского самолета. Грохот в небе, от которого задрожали стекла и взвыли автомобильные сигнализации в Ростове и Батайске, — это следствие пролета над городами военного самолета на сверхзвуковой скорости.