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. Когда самолет переходит на сверхзвуковую скорость, происходит динамический звуковой удар, который может восприниматься как звук взрыва. «При работе ТРД, использующего криогенное топливо, происходит разгон самолета до гиперзвуковой скорости.
Ниша бизнес-авиации
- Быстрее только свет: 10 самолетов, которые способны оглушить своей скоростью
- Самый быстрый гиперзвуковой самолет в мире. Российский гиперзвуковой самолет
- Видео дня: сверхзвуковой самолет нового поколения XB-1 совершил первый полет
- От Ту-144 до «Стрижа». Будет ли в России новая эра гражданского сверхзвука? | Аргументы и Факты
Ведущий «России 1» пытался понять, как летчики слышат диспетчера, когда самолёт на сверхзвуке
Первый полет машины прошел еще в 1954 году. Программа была свернута после инцидента на испытаниях. МиГ-25 Большой такой. Перехватчик американских разведчиков. Именно так позиционировался в свое время МиГ-25.
Максимальная скорость этой машины в 3. По иронии судьбы, ни одного разведчика за все время 25-ый так и не перехватил, зато прекрасно показал себя в нескольких вооруженных конфликтах. Lockheed YF-12 Быстрая машина. Этот самолет нельзя путать с «Blackbird».
Данная машина разрабатывалась исключительно, как прототип для взятия новых скоростных режимов в воздухе. Максимальная скорость составляет 3. SR-71 Blackbird Настоящая легенда скорости. Всего было сделано 32 таких.
Кстати, это был первый самолет с технологией «стелс».
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. Один двигатель, General Electric Aviation F414-GE-100, расположен сзади; он содержит 22 000 фунтов двигательной энергии.
Затем возрастание скорости вообще прекращается, и распределение значений числа Маха по поверхности профиля от его носка до скачка уплотнения остается постоянным, не зависящим от скорости набегающего потока. Это распределение называется предельным распределением чисел Маха, с его помощью вычисляется «предельная кривая давления». И если число Маха у поверхности остается неизменным, то и давление сохраняет постоянное значение, что, собственно, и показано на графике распределения давлений по верхней поверхности профиля. Полученные результаты позволили Христиановичу разработать метод расчета аэродинамических характеристик трансзвуковых профилей, опирающийся на их характеристики в несжимаемом потоке. Используя этот метод, можно было вычислить предельную кривую давления, по которой, в свою очередь, вычислялись аэродинамические характеристики при числе Маха, равном единице, с последующим пересчетом на другие околозвуковые числа Маха.
Стоит отметить, что тогда еще не было ЭВМ и все расчеты производились на логарифмических линейках и арифмометрах. Увеличение разрежения на верхней поверхности профиля происходит лишь по причине расширения области сверхзвуковых скоростей при смещении скачка уплотнения к хвосту профиля. Это приводит к замедлению роста, а затем и к падению значений подъемной силы и момента крыла, как можно видеть на графике зависимости коэффициента подъемной силы от числа Маха набегающего потока. Сопротивление же, напротив, начинает возрастать из-за уменьшения разрежения в передней части профиля и появления зоны разрежения в хвостовой части профиля. Понимание физической природы подобных режимов течения позволили предпринять практические шаги по проектированию крыловых профилей и самих крыльев, у которых эти неблагоприятные эффекты были минимизированы. Одним из шагов в этом направлении стало использование профилей с меньшей относительной толщиной, а также стреловидных крыльев, вдоль которых происходит обтекание. Сечения участков этих крыльев имеют меньшую толщину, нежели сечения, расположенные перпендикулярно их передней кромке. С точки зрения математики, это выглядит следующим образом: если разложить скорость набегающего потока на составляющие, одна из которых параллельна передней кромке крыла, а другая перпендикулярна к ней, то составляющая, параллельная размаху крыла, не окажет влияния на распределение давления по крылу.
Обтекание крыла будет происходить так, словно на него набегает поток со скоростью, меньшей скорости набегающего потока, что благоприятствует влиянию сжимаемости на его аэродинамические характеристики. Полную теорию обтекания стреловидных крыльев разработал академик В. Экспериментальное подтверждение этой теории представлено на графике зависимости коэффициента сопротивления скользящих крыльев от чисел Маха для различных углов стреловидности. К освоению «трансзвука» В последующие годы появилась возможность моделировать на ЭВМ воздушные течения путем численного решения уравнений газовой динамики и пограничного слоя. Это позволило в ЦАГИ разработать так называемые сверхкритические крыловые профили, использование которых дало возможность увеличить скорость полета при заданной толщине и заданном значении подъемной силы. Основой для создания подобных профилей явилось понижение возмущений, вносимых в поток верхней поверхностью профиля, что привело к росту Mк. Однако при малой искривленности верхней поверхности сверхкритического профиля уменьшается доля создаваемой ею подъемной силы. Для компенсации этого явления производится «подрезка» хвостового участка нижней поверхности, что является характерной особенностью данного класса крыловых профилей.
Именно за счет повышения давления в хвостовом участке нижней поверхности профиля происходит компенсация подъемной силы, которая теряется на средней части верхней поверхности «эффект закрылка». Низкий уровень скоростей на верхней поверхности сверхкритических профилей приводит при околозвуковом обтекании к образованию местной сверхзвуковой зоны с меньшим ускорением потока, а также смещением замыкающего скачка уплотнения в заднем направлении. Все это уменьшает интенсивность скачка уплотнения перепада давлений на нем и снижает волновое сопротивление. В итоге на сверхкритическом профиле можно реализовать дальнейшее продвижение по скорости полета, т. Важной эксплуатационной характеристикой сверхкритических профилей второго поколения является их независимость от величины подъемной силы. На графиках распределения коэффициента давления по верхней поверхности различных профилей и зависимости коэффициента их волнового сопротивления от числа Маха показана эволюция распределения коэффициента давления и коэффициента волнового сопротивления при переходе от обычных профилей крыла к сверхкритическим. Другим направлением использования сверхкритических профилей, получившим широкое распространение в практике современного и перспективного самолетостроения, является возможность повышения относительной толщины профиля крыла при сохранении величины. Топливо, используемое во время полета, заливается в баки, расположенные в крыльях, поэтому толщина крыльев является очень важным конструктивным параметром.
Использование сверхкритических профилей в компоновке стреловидных крыльев на сегодняшний день можно назвать одним из основных направлений совершенствования аэродинамики пассажирских и транспортных самолетов.
Ввод в эксплуатацию запланирован на 2025 год. На только что прошедшей выставке частной и бизнес авиации в Женеве EBACE2022 канадский производитель бизнес-джетов Bombardier представил самолет Global 8000, самый быстрый и дальнемагистральный специализированный бизнес-джет в мире. Global 8000 с дальностью полета 8000 морских миль и максимальной скоростью 0,94 Маха станет самым быстрым и дальнемагистральным бизнес-джетом в мире. Испытательный самолет C-GLBG неоднократно достигал сверхзвуковой скорости в 1,015 Маха в рамках своей сертификационной кампании. Не тот самолет, который планировался Но есть нюанс: это не тот самолет, который канадский авиаконструктор планировал выпустить в начале программы. 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.
Почему при преодолении звукового барьера слышится хлопок?
Самолёт может развить скорость почти в 3 Маха. Он предназначен для перехвата и уничтожения воздушных целей на одновременно на малых, средних и больших высотах, при этом он способен летать как днём, так и ночью, в любых метеоусловиях. До сих пор эти самолёты эксплуатируются армиями России, Алжира, Сирии, Ирака, Ливии, Индии и Болгарии, хотя производство истребителей прекратилось в 1984 году. 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.
И там могут появиться законодательные ограничения на регулярные полеты. Поэтому вопрос перспективы сверхзвуковых пассажирских самолетов неоднозначный. Он связан и с ограничением, и с экономикой, потому что на таких скоростях нагревается конструкция, значит, обычное топливо не подходит, звуковые параметры, уровень шума — я думаю, что все равно этот вопрос остается. Но самое главное, конечно, там большие имеют значение эксплуатационные затраты, стоимость билетов, обслуживания и так далее. В наше время даже с точки зрения бизнеса — насколько это актуально? Я нахожусь в Москве, партнер находится в Бразилии, заключили договор, провели переговоры по видеосвязи. Несколько десятилетий назад такого не было, поэтому «Конкорд» прежде всего был необходим для бизнесменов: например, надо слетать в Нью-Йорк, заключить договор. Билеты на «Конкорд», я сейчас не могу точную цифру сказать, но мне кажется, что полет Париж — Нью-Йорк на «Конкорде» был порядка 10 тысяч долларов.
Собственно, на картинке ниже представлен облик самолёта и раскрыты его характеристики. Как видно, самолёт проекта стриж то есть серийная версия, а не демонстратор получит пару перспективных двигателей, которые будут расположены сзади и сверху. Планер будет из металлокомпозита, аэродинамическая компоновка — с низким уровнем звукового удара.
Первый серийный сверхзвуковой истребитель — North American F-100 Super Sabre 1953 Первый серийный сверхзвуковой истребитель — North American F-100 Super Sabre первый полёт в мае 1953 года, поступил в серийное производство в том же году, на вооружении с осени 1954 года. Первый серийный сверхзвуковой бомбардировщик — Convair B-58 Hustler 1956 Первый серийный сверхзвуковой бомбардировщик — Convair B-58 Hustler первый полёт в ноябре 1956 года, поступил в серийное производство в том же году, на вооружении с 1960 года. Несмотря на то что большинство боевых самолетов способны развивать сверхзвуковую скорость, многие из них не рассчитаны на крейсерский сверхзвуковой полёт и лишь некоторые могут достичь этой скорости в горизонтальном полете без включения форсажного режима работы двигателей. Основная статья: Сверхзвуковой пассажирский самолёт Известны всего два серийно выпускавшихся пассажирских сверхзвуковых самолёта, выполнявших регулярные рейсы: советский самолёт Ту-144 первый полёт 31 декабря 1968 года , бывший в эксплуатации с 1975 по 1978 год , и англо-французский Конкорд Concorde первый полёт 2 марта 1969 года , совершавший трансатлантические и чартерные рейсы с 1976 по 2003 год.
Готов к «акустической проверке»
- Ту-144: опережая звук и весь мир
- Когда мы будем летать на сверхзвуковых самолетах?
- Россия вернется на рынок пассажирского сверхзвука с наследником Ту-144 | Пикабу
- В США представили экспериментальный сверхзвуковой самолет X-59
Сверхзвуковой пассажирский самолет: что это такое, на какой высоте летают
В 2024 году состоится первый полёт пассажирского сверхзвукового самолёта X-59 исследовательской миссии Quesst, разрабатываемого американской военной компанией Lockheed Martin и NASA. Максимальная скорость самолета составит 1,7 Маха (2083 км/ч). В 2024 году состоится первый полёт пассажирского сверхзвукового самолёта X-59 исследовательской миссии Quesst, разрабатываемого американской военной компанией Lockheed Martin и NASA. Первые проекты сверхзвуковых гражданских самолетов появились в послевоенные годы на волне успеха с преодолением скорости звука боевыми истребителями и позже − сверхзвуковыми бомбардировщиками.
Первый инцидент
- Добро пожаловать!
- Сверхзвуковые самолеты: история создания этого летательного аппарата
- Общие сведения
- Для продолжения работы вам необходимо ввести капчу
Сверхзвук 2.0: когда появятся наследники «Конкорда» и Ту-144?
Кроме этого, оба самолета получили сложные топливные системы, которые перекачивали горючее для изменения центра тяжести при полетах на обычных и сверхзвуковых скоростях. Летящий на сверхзвуковой скорости самолет по-прежнему шумит — но он обгоняет собственный шум, и все издаваемые звуки, всё производимое им возмущение воздуха, собирается позади самолета в конусовидную область. Европа категорически против сверхзвукового самолета, который не удовлетворяет 14-й главе по шуму. Сверхзвуковыми являются самолеты, способные совершать полет со скоростью, превышающей скорость звука в воздухе.
Сверхзвуковой самолёт NASA впервые взлетит в небо в 2024 году
О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам. Самолет, движущийся со сверхзвуковой скоростью, создает в окружающем воздухе ударные волны, скачки воздушного давления. Overture сможет перевозить от 65 до 80 пассажиров со сверхзвуковой крейсерской скоростью 1,7 Маха на расстояние до 7870 километров без применения форсажного режима двигателей. Самолёт способен развивать максимальную скорость в 2,5 Маха. Учитывая, что судно должно развивать сверхзвуковую скорость, разработчики оптимизировали форму самолёта, чтобы обеспечить низкий уровень шума при взлёте и посадке.
Новые формы, технологии и скорость: какими будут самолеты будущего
| Новые формы, технологии и скорость: какими будут самолеты будущего // Новости НТВ | Максимальная скорость самолета составит 1,7 Маха (2083 км/ч). |
| В США представили экспериментальный сверхзвуковой самолет X-59 | Пассажирский самолёт Boeing 787-9 «Dreamliner» разогнали до сверхзвуковой скорости. |
| Сверхзвуковые самолеты возвращаются. Одни этого ждут, другие боятся // АвиаПорт.Новости | 7. При полете на сверхзвуковой скорости самолет сильно нагревается от трения воздуха и не успевает охлаждаться, а температура фюзеляжа доходит до 120-130 градусов Цельсия. |
| От Ту-144 до «Стрижа». Будет ли в России новая эра гражданского сверхзвука? | Аргументы и Факты | О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам. |
Сверхзвук, часть1. Кое-что о сверхзвуковых самолетах.
Его скорость будет в 2 раза больше стандартной, которая есть у пассажирских лайнеров сейчас. Он сможет подниматься в небо на высоту 17 км, создавая низкий уровень звукового давления, на уровне 75 воспринимаемых децибел, т. Практически нет сомнений, что самолет будет рассчитан на небольшое число пассажиров, которые очень ценят время и готовы хорошо заплатить за межконтинентальный перелет.
О гиперзвуке это не совсем верный термин, но мы будем его использовать начали говорить уже в начале 50-х годов, и тогда это казалось делом чуть ли не ближайшего десятилетия. Причины такого оптимизма были понятны. Буквально десять лет назад скорости в 600 километров в час казались большими.
Прошло немного времени, и в 1946 году ракетный BellX-1 преодолел звуковой барьер. Ещё полдесятилетия — и в 1952 году BellX-2 взял барьер в 3 М, а Douglas Х-3 в том же году достиг 2 М на турбореактивных двигателях. Во второй половине 50-х появились первые серийные двухмаховые самолёты. И, как и ожидалось, в 1959 году ракетный Х-15 впервые совершил пилотируемый гиперзвуковой полёт. В дальнейшем на базе узлов Х-15 предполагалось создать испытательный самолёт Х-15D для отработки гиперзвуковых прямоточных двигателей.
От изначального варианта не оставалось ничего, а название Х-15 использовали для упрощения получения финансирования Казалось бы, вот оно — пройдёт ещё лет пять, максимум десять, и гиперзвуковые аппараты встанут в серию. Благо по соседству ещё семимильными шагами развивалось ракетостроение, где гиперзвуковые скорости стали привычным делом, — много решений можно было почерпнуть оттуда. На чертёжных досках различных фирм появились наброски гиперзвуковых аппаратов: в основном разведчиков и бомбардировщиков — они как раз летают на больших высотах и не требуют особой манёвренности. Было много проектов и пассажирского гиперзвука: попасть в Нью-Йорк из Лондона за час с небольшим — крайне привлекательная идея. Гиперзвуковой многоцелевой самолёт от Republic, используемый в том числе в качестве первой ступени для космических аппаратов.
Да, Х-15 летал на гиперзвуке — но имел ракетный двигатель и совершенно не умел маневрировать. Последнее было особо критично для любого серийного самолёта. И, как показали последующие испытания, с маневрированием на гиперзвуке всё было совсем плохо. Даже в линейном полёте нагрузки на конструкцию запредельные, а маневрирование при этом смертельно опасно. Любое повреждение теплозащиты — и самолёту конец.
Но может, и не нужно это маневрирование? Проект многорежимного гиперзвукового грузового самолёта от Rolls Royce Различные режимы полёта многорежимного гиперзвукового грузового самолёта от Rolls Royce Пусть манёвры происходят на меньших скоростях, а на гиперзвуке полёт идёт только по прямой. Однако ракетные двигатели для этого совсем не подходили — с контролем скорости у них всё было плохо, а сделать реактивный двигатель для подобного полёта никак не выходило.
Сам самолет при этом находится в вершине этого конуса и словно тянет его за собой, образуя фронт ударной волны. А когда граница конуса доходит до наблюдателя — он, простым языком, в одно мгновение воспринимает весь шум, что не успел услышать за время приближения самолета — это и есть звуковой удар.
На самом деле «хлопок» — не однократное явление, это фронт зоны возмущения, и он сопровождает самолет на протяжении всего полета на сверхзвуке. Однократно его воспринимает земной наблюдатель, — отмечает инженер.
Например, Boeing 737 Max был остановлен почти на два года после двух аварий. Громче «умных колонок» на руках подростков Что неясно, так это то решил ли Boom проблемы, которые заставили British Airways и Air France прекратить использование Concorde на трансатлантических рейсах — высокие затраты, проблемы с безопасностью и низкий спрос. А также звуковой удар и расход горючего. Есть и еще кое-что — оглушительный шум на взлёте и посадке. Свист от самолётов первого поколения буквально разрывал воздух. Громкость двигателей можно снизить, увеличив диаметр, но вместе с габаритами вырастет сопротивление воздуха — самолёт будет потреблять больше топлива или вообще окажется не в состоянии преодолеть звуковой барьер.
Чтобы новые самолёты соответствовали нынешним правилам, они должны быть тише СЗС первого поколения более чем в 16 раз. Для этого инженеры ищут новые технические решения, например, пытаются упрятать двигатели в конструкции самолёта, чтобы звук экранировался корпусом и не распространялся вниз к земле, но при этом не нарушать звукоизоляцию салона. К концу эксперимента в адрес FAA поступило около 10 тысяч жалоб на повреждение зданий. Более того, жители подали коллективный иск против Правительства США, который оно проиграло. Из-за этого и других факторов США отменили программу сверхзвукового транспорта. В 1973 году FAA запретило гражданские сверхзвуковые полёты над территорией страны. Для Concorde и Ту-144 сделали исключение, но лишь для полётов с пунктом назначения на восточном побережье США со стороны Нью-Йорка , чтобы минимизировать шум над населёнными пунктами. Звуковой удар рассматривается как импульсный шум, громкость которого можно измерить в децибелах.
В крупном городе типа Москвы, Токио, Парижа фоновый шум днём соответствует уровню 65—67 дБ. Логично предположить, что этот порог и есть допустимый уровень шума, ведь пролетающий самолёт никто просто не заметит. Шум захлопывающейся двери автомобиля тоже импульсный и примерно соответствует 60—65 дБ. Многие эксперты считают, что днём звуковой удар с эквивалентной громкостью 65 дБ приемлем. Безусловно, ночью требования должны быть жёстче. Но даже если самолёт с такими характеристиками удастся создать, этого может быть недостаточно. Технические данные показывают, что при разгоне уровень звукового удара окажется сопоставим с тем, что был у «Конкорда» на крейсерской скорости.