Новый гиперзвуковой самолет впервые испытан в полете и почти в пять раз превысил скорость звука.
NASA представило бесшумный сверхзвуковой самолёт X-59 для гражданской авиации
| Сверхзвук, часть1. Кое-что о сверхзвуковых самолетах. | АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ. | «При работе ТРД, использующего криогенное топливо, происходит разгон самолета до гиперзвуковой скорости. |
| Ведущий России 1 спросил, как диспетчер свяжется с самолётом на сверхзвуке | Кроме этого, оба самолета получили сложные топливные системы, которые перекачивали горючее для изменения центра тяжести при полетах на обычных и сверхзвуковых скоростях. |
| NASA представило экспериментальный "малошумный" сверхзвуковой самолет X-59 | Первые проекты сверхзвуковых гражданских самолетов появились в послевоенные годы на волне успеха с преодолением скорости звука боевыми истребителями и позже − сверхзвуковыми бомбардировщиками. |
| Вы точно человек? | 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. |
Сверхзвук, часть1. Кое-что о сверхзвуковых самолетах.
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. РИА Новости, 21.10.2019. Испытательный самолет (C-GLBG) неоднократно достигал сверхзвуковой скорости в 1,015 Маха в рамках своей сертификационной кампании.
Новые формы, технологии и скорость: какими будут самолеты будущего
Тестируемый летательный аппарат поможет в разработке технологии, которая будет использована в сверхзвуковом реактивном лайнере Overture. Ожидается, что он сможет перевозить до 80 пассажиров со скоростью 1,7 Маха. Его первый полет запланирован на 2026 год, а начало эксплуатации — на 2029 год. Узнать об этом подробнее можете в другом материале Hi-Tech Mail.
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. 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.
Самолет на водороде создают сейчас в Европе — без вредных выбросов, с более экономичной формой в виде ската.
Другое направление развития авиации — скорость. Конструкторы по всему миру пытаются сделать самолеты в два, а то и в шесть раз быстрее обычных. Все это пока не очень близко к воплощению — если двигатели дают нужную скорость, то сжигают слишком много топлива и создают неприемлемый уровень шума. Стреловидный фюзеляж, крылья как у чайки, воздухозаборники, установленные, в отличие от обычного самолета, сверху, — всё это должно устранить обычно возникающий на такой скорости звуковой эффект, похожий на взрыв. С земли, как заверяют создатели, пролет такого самолета на полной скорости будет восприниматься не громче, чем хлопок дверью автомобиля. Модель уже прошла успешные испытания в аэродинамических трубах.
Рост скорости полёта сопровождался увеличением потолка свыше 20 км. В эти годы начато серийное производство сверхзвуковых самолётов самого разного назначения: Первый серийный истребитель, который достигал скорость звука, советский реактивный самолёт МиГ-17 1949 Первым из серийных истребителей, который достигал скорость звука, был советский реактивный истребитель МиГ-17 , разработанный ОКБ Микояна и Гуревича в конце 1940-х годов. В конце 1952 года под обозначением МиГ-17Ф самолёт пошёл в серийное производство. Однако для боевых полётов он считался околозвуковым.
Сверхзвуковой самолёт NASA впервые взлетит в небо в 2024 году
Сверхзвук будет дорогим, ибо за скорость придется платить. Главная цель разработчиков амбициозных проектов по запуску сверхзвуковых самолетов состояла в том, чтобы понять, как машине нового поколения перевозить до 300 пассажиров на скорости 2500 км/час. Новый сверхзвуковой самолет способен достигать скорости 1488 километров в час со сниженным уровнем шума. Сверхзвуковой пассажирский самолет NASA стоимостью 247,5 миллиона долларов будет запущен в 2021 году.
От Ту-144 до «Стрижа». Будет ли в России новая эра гражданского сверхзвука?
| Пензенский эксперт о переходе самолета на сверхзвук: «Для населения это не страшно» | Росавиация подтвердила пролет сверхзвуковых самолетов, — сообщил губернатор Калужской области Владислав Шапша. |
| Облететь планету за два часа: все, что известно о самом быстром реактивном самолете | Росавиация подтвердила пролет сверхзвуковых самолетов, — сообщил губернатор Калужской области Владислав Шапша. |
| Сверхзвук 2.0: когда появятся наследники «Конкорда» и Ту-144? | 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. |
В США показали экспериментальный сверхзвуковой самолет X-59 QueSST
Аппарат под названием TA-1 предназначен для проведения испытаний на гиперзвуковых скоростях. Предполагается, что устройства этого типа смогут нести полезную нагрузку при исследованиях, выполняемых на заказ. Изначально проект создавался для гиперзвуковых космических кораблей, но после смерти основателя компании Stratolaunch поменяла направление работы. ТА-1 запускается не с земли, а со специального двухфюзеляжного самолета-носителя Roc, разработанного той же организацией и имеющего самый большой в мире размах крыльев — 117 метров.
Проект возглавил сын выдающегося конструктора Алексей Андреевич Туполев. Красота скорости В разработке Ту-144 советские конструкторы решали ряд сложных научно-технических вопросов, с которыми отечественный авиапром сталкивался впервые.
В 1965 году были определены основные конструкторские решения, и модель самолета была продемонстрирована на авиасалоне в Ле Бурже. В 1966 году утвердили полноразмерный макет авиалайнера. Требования к дальности полета на сверхзвуковых скоростях повлияли на особенности конструкции Ту-144. Планер самолета был выполнен по схеме «бесхвостка» с треугольным крылом малого удлинения, со сложной передней кромкой и однокилевым оперением. Необычный стремительный облик самолета дополняла яркая черта, отличавшая его от других моделей — опускающаяся носовая часть фюзеляжа, похожая на клюв птицы.
Это решение обеспечивало пилотам качественный обзор при взлете и посадке с большим углом атаки, характерным для самолетов подобной конструкции. Сборка самолета Ту-144. Фото ПАО «Туполев» Львиную долю успеха в преодолении звукового барьера новым самолетом должен был обеспечить двигатель. Его взялось построить ОКБ Н. Специально для Ту-144 был разработан двухконтурный турбовентиляторный двигатель НК-144 с форсажными камерами.
В самолете использовались новейшие материалы на основе алюминия, и впервые широко применялся титан. В Ту-144 была задействована самая совершенная по тем временам авионика. Автопилот и бортовая ЭВМ обеспечивали автоматический взлет и посадку в любое время суток. Пассажирский салон и четырехместная кабина были выполнены по последнему слову дизайна с повышенным уровнем комфорта. Как и многие другие машины Туполева, Ту-144 отличался изяществом и красотой, подтверждая тезис конструктора о том, что «некрасивые самолеты не летают».
Спецоперация «Крыло» Создание первых образцов Ту-144 было связано с решением множества уникальных задач. Одной из них стала транспортировка готовых крыльев. Опытные модели собирались на заводе ОКБ Туполева в подмосковном Жуковском, а за производство крыльев отвечал Воронежский авиазавод. Изначально планировалось доставить готовые крылья по речному пути, но в начале 1967 года реки уже покрылись льдом. Тогда было решено использовать «летающий кран» Ми-10.
Однако специалисты ЦАГИ рассчитали, что подъем таких больших крыльев на вертолете невозможен. Создатели англо-французского «Конкорда», что называется, наступали ОКБ Туполева на пятки, остро стоял вопрос престижа страны, и любые промедления были чреваты проигрышем в этом негласном соревновании. Сроки сборки Ту-144 поджимали, и было решено рискнуть и проверить теоретические выкладки ЦАГИ на практике.
На основе этого летательного аппарата в обозримом будущем хотят создать серийный сверхзвуковой пассажирский самолет. Но, вероятно, все это время над экспериментальным самолетом велась какая-то работа. Теперь его выкатили из ангара и готовят к наземным и летным испытаниям тестам в Палмдейле.
В стране восходящего солнца основная организация, проектирующая такой самолёт — это агентство аэрокосмических исследований. И данный список — отнюдь не полный. При этом важно уточнить, что подавляющая часть профессиональных авиаконструкторов, работающих в данной сфере, разделилась на две группы. Независимо от страны происхождения. Одни считают, что создать «тихий» сверхзвуковой пассажирский самолёт, на сегодняшнем уровне технологического развития человечества, невозможно никоим образом. А потому — единственный выход, — это проектирование «просто быстрого» авиалайнера. Он, в свою очередь, будет переходить на сверхзвуковую скорость в тех местах, где это разрешено. А пролетая, например, над населёнными пунктами, возвращаться к дозвуковой. Такие «скачки», по мнению этой группы учёных и конструкторов, позволят сократить время полёта до минимально возможного, и не нарушить требований относительно шумовых эффектов. Другие же наоборот — полны решимости. Они считают, что бороться с причиной шума можно уже сейчас. И приложили немало усилий, дабы доказать — сверхзвуковой авиалайнер, летающий тихо — вполне возможно построить в самые ближайшие годы. И ещё немного нескучной физики Итак, при полёте на скорости более чем в 1,2 Маха, планер летательного аппарата образует ударные волны. Наиболее сильны они в хвостовой и носовой зоне, а также некоторых других частях самолёта, как например — на кромках воздухозаборников. Что такое ударная волна? Это зона, где плотность, давление и температура воздуха испытывают резкие скачки. Возникают они при перемещениях на высоких скоростях, быстрее звуковой. Людям же, которые стоят при этом на земле, не смотря на расстояние, кажется, что происходит некий взрыв. Конечно, речь идёт о тех, кто находится в относительной близости — под тем местом, где летит самолёт. Именно потому и были запрещены полёты сверхзвуковой авиации над городами. С такими ударными волнами, как раз, и борются представители «второго лагеря» учёных и конструкторов, кои верят в возможность нивеляции этого шума. Если вдаваться в подробности, то причина такового буквально «столкновение» с воздухом на очень большой скорости. На фронте волны резко и сильно повышено давление. В то же время, сразу, после него, наблюдается падение такового, а затем переход к нормальному показателю давления такому, как было до «столкновения». Однако, уже проведена классификация типов волн и найдены потенциально оптимальные решения. Осталось только закончить работы в этом направлении и внести необходимые коррективы в проекты самолётов, или же создавать таковые с ноля, с учётом данных поправок. В частности, специалисты NASA пришли к осознанию необходимости конструкционных изменений, с целью реформации особенностей полёта в целом. А именно — изменению специфики ударных волн, насколько это возможно при нынешнем технологическом уровне. Что достигается путём реструктуризации волны, за счёт конкретных изменений конструкции. В результате — стандартная волна рассматривается как N-тип, а та, которая возникает при полёте, с учётом предложенных специалистами нововведений, как S-тип. И при последней, значительно снижается «взрывной» эффект смены давления, и люди, находящиеся внизу, например, в городе, если самолёт пролетает над ним, даже тогда, когда слышат таковой эффект, то только как «отдалённый хлопок дверью автомашины». Форма — тоже важно Кроме того, например, японские авиационные конструкторы, не так давно, в середине 2015, создали беспилотный планер модели D-SEND 2. Его форма спроектирована особым образом, позволяя существенно уменьшить интенсивность и количество ударных волн, возникающих, когда аппарат летит на сверхзвуковой скорости. Эффективность предложенных таким образом, японскими учёными, инноваций, была доказана при испытаниях D-SEND 2. Таковые провели в Швеции, в июле 2015. Достаточно интересным был ход мероприятия. Планер, который не был оснащён двигателями, подняли на высоту в 30,5 километров. С помощью воздушного шара. Затем его сбросили вниз. За время падения он «разогнался» до скорости в 1,39 Маха. После проведённых испытаний, японские авиаконструкторы смогли с уверенностью заявить — интенсивность ударных волн, при полёте их детища на скорости, превышающей быстроту распространения звука, — в два раза меньше, чем у «Конкорда». Прежде всего — его носовая часть не осесимметричная. Киль смещён к ней, и при этом, горизонтальное хвостовое оперение установлено как цельноповоротное. Оно также расположено под отрицательным углом к продольной оси. И при этом законцовки оперения располагаются ниже, чем точка крепления. Крыло, плавно сопряжённое с фюзеляжем, выполнено с нормальной стреловидностью, но ступенчатое. По примерно такой же схеме сейчас, по состоянию на ноябрь 2018, проектируют пассажирский сверхзвуковой AS2. Работают над ним профессионалы из Lockheed Martin. Заказчиком выступает NASA. Планируется, что она будет создаваться с упором на уменьшение интенсивности ударных волн. Сертификация и… ещё одна сертификация Важно понимать, что некоторые проекты пассажирских сверхзвуковых самолётов будут реализовываться уже в начале 2020-х. При этом, правила, установленные Международной организацией гражданской авиации, в 2006 и 2008, ещё будут действовать. А значит, если до того времени не случится серьёзного технологического прорыва, в области «тихого сверхзвука», то вероятно создание именно самолётов, кои будут переходить на скорость, выше одного Маха, только в зонах, где сие разрешено. И после этого, когда необходимые технологии всё же появятся, при таком сценарии, придётся проводить множество новых испытаний. С целью того, чтобы самолёты могли получить разрешение на полёты над населёнными пунктами. Но это лишь рассуждения о будущем, сегодня что-либо точно сказать на этот счёт весьма трудно. Вопрос цены Ещё одна проблема, упомянутая ранее- дороговизна. Конечно, на сегодняшний день, уже создано множество двигателей, намного более экономичных, нежели те, которые эксплуатировали ещё двадцать, или тридцать лет назад. В том числе, сейчас проектируются и те, кои могут обеспечить самолёту движение на сверхзвуковой скорости, но при этом не «съедают» столько горючего, сколько Ту-144, или «Конкорд». Каким образом? Прежде всего — это использование керамических композиционных материалов, что обеспечивают снижение температур, а сие особенно важно в горячих зонах силовых установок. Кроме того — введение ещё одного, третьего, воздушного контура — помимо внешнего и внутреннего. Нивеляция жёсткой сцепки турбины с вентилятором, внутри самолётного двигателя и т. Но тем не менее, даже благодаря всем этим нововведениям, нельзя сказать, что сверхзвуковой полёт, в сегодняшних реалиях — экономичен. Потому, для того, чтобы он стал доступен и привлекателен для широких масс населения, крайне важны работы по усовершенствованию двигателей. Возможно — актуальным решением станет полная переработка конструкции — считают эксперты. Кстати — снизить стоимость за счёт увеличения количества пассажиров на один рейс, также не удастся. Поскольку те авиамашины, что проектируют на сегодняшний день имеются ввиду, конечно, сверхзвуковые самолёты , рассчитаны на перевозки небольшого числа людей — от восьми, до сорока пяти. Новый двигатель — вариант решения проблемы Из последних новинок, в данной сфере, следует отметить инновационную реактивную, турбовентиляторную силовую установку, созданную в нынешнем, 2018 году, компанией GE Aviation. В октябре она был представлен под названием Affinity. Этот двигатель планируют установить на упомянутую модель пассажирского AS2. Каких-либо существенных технологических «новинок» в данном типе силовых установок не предусмотрено. Но при этом, в нём соединены особенности реактивных двигателей с большой и малой степенью двухконтурности. Что делает модель весьма интересной, для установки на сверхзвуковом самолёте. Кроме всего прочего, создатели двигателя утверждают, что при испытаниях он докажет свою эргономичность. Расход топлива силовой установкой будет примерно равен тому, который можно фиксировать у стандартных двигателей авиалайнеров, находящихся ныне в эксплуатации.
Наследник Ту-144: как развивается проект российского гражданского сверхзвукового самолёта
Самолет X-59, разработанный в рамках сотрудничества NASA с компанией Lockheed Martin, обещает стать прорывом в области сверхзвуковой авиации. Фото: Boom Technology Сверхзвуковой скорости самолет достиг скорости только 455 км/ч (0,368 Маха) на высоте 2170 метров. Экспериментальный сверхзвуковой реактивный самолет НАСА приближается к первому испытательному полету. Гиперзвуковой полет займет диапазон высот 30–35 км, намного выше, чем у сверхзвуковых самолетов. РИА Новости, 21.10.2019.
9 самых быстрых и мощных действующих истребителей
В научных организациях ведутся поисковые и прикладные исследования в обеспечение создания СГС нового поколения. Жуковского», который управляет отечественной прикладной наукой в области авиастроения. Сегодня перед российской воздушной отраслью стоит задача создания новых авиационных решений и разработок для достижения технологического суверенитета страны. Выполнен ряд расчётно-экспериментальных исследований перспективных метало-композитных конструкций, обеспечивающих высокую весовую эффективность и требуемую жёсткость конструкции планера. Полученный научно-технический задел позволяет перейти к созданию крупноразмерного лётного демонстратора комплекса технологий СГС для достижения более высоких уровней готовности технологий. А также на равных участвовать в разработке международных норм на допустимый уровень звукового удара и шума в районе аэропорта в рамках ИКАО. На данный момент разработано техническое предложение на демонстратор комплекса технологий СГС «Стриж».
Для сокращения сроков и стоимости создания и лётных испытаний демонстратора проработана возможность максимального использования существующих серийных двигателей, самолётных систем, узлов и агрегатов с минимальной доработкой. Ожидается, что проект нормативных требований к таким самолётам может быть сформирован не ранее 2027 года, по мере наработки статистических данных при полётах демонстраторов технологий СГС. Первый полёт этого самолёта ожидается в 2023 году, тестовая программа исследований в 2025—2026 годах предполагает большое количество полётов над населёнными территориями для оценки восприятия звукового удара добровольцами. Материалы исследований будут переданы в ИКАО для формирования норм по уровню звукового удара для перспективных сверхзвуковых гражданских самолётов. Соответственно, переход к опытно-конструкторским работам ОКР по серийному СГС нового поколения возможен ближе к 2030 году, после утверждения нормативных требований и подтверждения эффективности и реализуемости всего комплекса разрабатываемых технологий и технических решений. Самолёт «Конкорд» генерировал шум, равный 105—110 PLdB.
Он был похож на звук выстрела; в зданиях, над которыми пролетал «Конкорд», вибрировали оконные стёкла. Звуковой удар на уровне 70—90 PLdB сопоставим с хлопком дверцы автомобиля. Это когда полёт на сверхзвуке реализуется только над водной поверхностью проект BOOM Overture, США либо выполняется над населённой сушей на скорости, соответствующей числу Маха меньше 1,2. В таком случае, при благоприятном состоянии атмосферы, ударные волны отражаются от более тёплого приземного слоя атмосферы и не достигают поверхности земли проект Aerion AS2, США, закрыт в 2021 году. При этом наблюдается регулярное изменение технических концепций проектов, что связано с недостаточным уровнем научно-технического задела и высокими рисками технической реализации создания летательного аппарата.
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. Споры об этом не утихают до сих пор. 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 любойшум - 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.
Как выяснилось, «сверхзвуковые» проекты ТУ-144 и Конкорд оказались экономически не выгодными. Первая попытка преодолеть звуковой барьер в мирных целях оказалась неудачной, так как при приближении к звуковому барьеру резко возрастает лобовое сопротивление самолета и уменьшается подъемная сила. Итак, «сверхзвука» нет, а что же есть? Есть «трансзвук». Трансзвуковые скорости — это диапазон скоростей чуть больше и чуть меньше скорости звука примерно от 0,8 до 1,2 скорости звука. Этот термин пришлось ввести для описания пограничного режима обтекания тела, когда часть обтекающего потока становится сверхзвуковой, а часть потока так и остается в дозвуковом режиме... С чего все начиналось Работы по увеличению скорости полета и аэродинамического качества самолетов были начаты еще в 30-х гг. А на рубеже 30-40-х гг. Также непредсказуемо меняются подъемная сила и момент крыла. Было установлено, что данные феномены связаны с тем, что в потоке появляются области, в которых воздух движется относительно обтекаемого тела со скоростью, превосходящей скорость звука. Скорость самолета, при которой у его поверхности появляются сверхзвуковые потоки, назвали критической. Теоретические представления о подъемной силе крыла и о силах сопротивления при докритических скоростях сложились под влиянием идей выдающегося русского ученого, создателя аэродинамики Н. Жуковского: крыло обладает подъемной силой за счет того, что скорость, а следовательно, и разрежение уменьшение давления у верхней поверхности больше, чем у нижней. Величина подъемной силы равна разности давлений на нижней и верхней поверхностях крыла. Сопротивление крыльев бесконечного размаха складывается из сопротивления трения и лобового сопротивления, возникающего из-за неполного восстановления давления в хвостовой части крыла. У крыла конечного размаха появляется еще и так называемое, индуктивное сопротивление, непосредственно связанное с наличием подъемной силы. Однако этих классических представлений оказалось недостаточно, чтобы объяснить явления, которые наблюдаются при скорости полета, превышающей критическую. Невыясненной осталась и физическая причина совпадения момента роста сопротивления и появления у поверхности крыла сверхзвуковой скорости. К тому моменту, когда проблемы, возникающие при критических скоростях, были осознаны, в мире уже велись исследования, связанные с учетом влияния сжимаемости уменьшение плотности газа при увеличении скорости течения на распределение давления по поверхности крыла. Так, одним из авторитетных специалистов по аэродинамике того времени, немецким физиком Л. Прандтлем был введен множительный поправочный коэффициент, с помощью которого можно было пересчитать давление и подъемную силу профиля с учетом соответствующих данных по обтеканию его несжимаемым газом. Однако эксперименты показали, что при скоростях потока, превышающих критическую, теория Прандтля оказалась неверна. Обтекание крыла воздухом и распределение давления в потоке в докритическом режиме существенно отличается от режима, устанавливающегося при скоростях свыше критической. В качестве примера можно привести графики, на которых демонстрируются типичные примеры докритического и сверхкритического обтеканий. Скачки уплотнения возникают всякий раз, когда частицы сверхзвукового потока газа сталкиваются с поверхностью тел или меняют направление движения на конечный угол на очень малых расстояниях, сравнимых с длиной свободного пробега молекул газа. На рисунках самолетов, проходящих сверхзвуковой барьер, хорошо видны замыкающие скачки уплотнения, возникающие при полете на сверхкритической скорости, которые зависят от формы крыльев. Когда молекула воздуха попадает в узкий слой, в котором происходит скачок уплотнения, то в результате неупругого взаимодействия молекул друг с другом часть кинетической энергии переходит в тепловую. Так как после прохождения скачка уплотнения кинетическая энергия газа уменьшается, то уменьшается и его полное давление. В термодинамике такой процесс называется необратимым. В качестве меры необратимости используется энтропия S.
Затем будет рулёжка по взлётной полосе и лишь к концу весны или в начале лета состоится первый полёт. В конце испытаний будет выбрано несколько американских городов, над которыми X-59 совершит пробные полёты. Специалисты NASA расставят датчики шума на земле и после полётов проведут опрос местного населения об испытанных ощущениях во время пролётов X-59. Собранные данные будут переданы в регулирующие органы. Считается, что сверхзвуковая гражданская авиация не смогла развиваться в том числе и по причине высокого уровня шума, создаваемого двигателями при преодолении звукового барьера и во время полётов на сверхзвуковой скорости. Преодоление звукового барьера самолётом X-59 будет не громче хлопка автомобильной дверцей, сообщают в NASA.
Эксперт: Россия через два года покажет новый гражданский сверхзвуковой авиалайнер
То есть, за секунду преодолевается 331 метр. Но, что особенно важно при проектировании сверхзвуковых авиамашин, по мере набора высоты — снижается температура. А значит — и быстрота, с которой распространяется звук, и весьма значительно. Так скажем, если подняться на высоту в 20 тысяч метров, то здесь оная будет составлять уже 295 метров в секунду. Но есть и ещё один важный момент. На 25 тысячах метров над уровнем моря, температура начинает повышаться, поскольку это уже не нижний слой атмосферы. И так происходит далее. Вернее — выше. Скажем, на высоте в 50 000 метров будет ещё жарче. Следовательно, скорость звука там — увеличивается ещё больше.
Интересно — на сколько? Поднявшись на 30 километров над уровнем моря, попадаешь в «зону», где звук распространяется со скоростью в 318 метров за секунду. О числе Маха Кстати, интересно, что для упрощения понимания особенностей перелёта и работы в таких условиях, в авиации используют число Маха. Общее описание такового, может быть сведено к следующим заключениям. Оно выражает собой скорость звука, которая имеет место быть в данных условиях, на конкретной высоте, при данной температуре и плотности воздуха. Часть 2. Это произошло в 1947 году. Тогда он «разогнал» свой самолёт, летящий на высоте в 12. Так прошёл первый сверхзвуковой полёт не земле.
Уже в 1950-х начинаются работы по проектированию и подготовке к серийному производству пассажирских самолётов, способных лететь со скоростью — быстрее звука. Их ведут учёные и авиаконструкторы наиболее могущественных стран мира. И у них получается добиться успеха. Тот самый «Конкорд», модель — от которой окончательно откажутся в 2003, был создан в 1969. Это совместная — британско-французская разработка. Символично выбранное название — «Concorde», с французского, переводится как «согласие». Это был один из двух существовавших типов сверхзвуковых пассажирских самолётов. Ну а создание второго а вернее — хронологически — первого — заслуга авиаконструкторов СССР. Советский аналог «Конкорда» называется Ту-144.
Он был спроектирован в 1960-е и первый полёт совершил 31 декабря 1968. За год до британско-французской модели. Других типов сверхзвуковых пассажирских самолётов, вплоть до сего дня, реализовано не было. И «Конкорд» и Ту-144 летали благодаря турбореактивным двигателям, кои были специально переустроены для того, чтобы долгое время работать в режиме сверхзвуковой скорости. Советский аналог «Конкорда» эксплуатировали значительно меньший срок. Уже в 1977 от него отказались. Самолёт летал в среднем, со скоростью в 2 300 километров в час и за раз мог перевезти до 140 пассажиров. Но при этом, цена билета на такой «сверхзвуковой» рейс была в два-два с половиной, а то и три раза больше, чем на обыкновенный. Конечно, у советских граждан подобные не пользовались большим спросом.
Да и обслуживать Ту-144 было не просто и дорого. Потому, в СССР от них так быстро отказались. И спрос тоже был не велик. Но всё же, несмотря на это, их продолжали эксплуатировать, как в Великобритании, так и во Франции. Если выполнить перерасчёт стоимости билета на «Конкорд», в 1970-х, по сегодняшнему курсу, то это будет около двух десятков тысяч долларов. За билет в один конец. Можно понять, почему спрос на них был несколько меньше, нежели на перелёты, с помощью самолётов, не достигающих сверхзвуковых скоростей. Так прошло несколько десятилетий. До 2003.
Одной из причин отказа от эксплуатации этой модели стала авиакатастрофа, произошедшая в 2000 году. Тогда, на борту разбившегося «Конкорда» находилось 113 человек. Все они погибли. Позже начался международный кризис в области пассажирских авиационных перевозок. Его причина — теракты, произошедшие 11 сентября 2001 года, на территории Соединённых штатов. Да ещё, ко всему, заканчивается срок гарантийного обслуживания «Конкордов» авиакомпанией Airbus. Всё это вместе сделало дальнейшую эксплуатацию сверхзвуковых пассажирских самолётов крайне невыгодной. И в 2003 году были поочерёдно списаны все «Конкорды», как во Франции, так и в Великобритании. Надежды После этого ещё оставались надежды на скорое «возвращение» сверхзвуковых пассажирских самолётов.
Авиаконструкторы рассуждали о создании особых двигателей, кои позволят экономить топливо, не смотря на скорость полёта. Говорили о повышении качества и оптимизации основных систем авионики, на таких авиамашинах. Но, в 2006 и 2008 годах вышли новые постановления Международной организации гражданской авиации. В них определялись последние действительны они, кстати, и на данный момент стандарты допустимого авиационного шума при полёте. А сверхзвуковые самолёты, как известно, не имели права летать над населёнными пунктами, именно поэтому. Ведь производили сильные шумовые хлопки также по причинам физических особенностей полёта , когда двигались на максимальных скоростях. Это стало причиной того, что «планирование» «возрождения» сверхзвуковой пассажирской авиации несколько затормозилось. Однако, на самом деле, после введения данного требования, авиаконструкторы стали думать, как решить такую проблему. Ведь она тоже имела место быть и раньше, просто «запрет» сконцентрировал внимание именно на ней — «проблеме шума».
А что же сегодня? Но с момента последнего «запрета» прошло уже десять лет. И планирование плавно перешло в проектирование. На сегодняшний день созданием пассажирских сверхзвуковых самолётов, занимаются несколько компаний и государственных организаций. Какие именно? Российские: Центральный аэрогидродинамический институт тот самый, который назван в честь Жуковского , компании «Туполев» и «Сухой». У российских авиаконструкторов есть неоценимо важное преимущество. Опыт советских проектировщиков и создателей Ту-144. Впрочем, об отечественных наработках в этой сфере лучше поговорить отдельно и подробнее, что мы и предлагаем сделать дальше.
Но не только россияне создают сверхзвуковой пассажирский самолёт нового поколения. Это также и европейский концерн — Airbus, и французская компания Dassault. В стране восходящего солнца основная организация, проектирующая такой самолёт — это агентство аэрокосмических исследований.
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью.
Присоединяйтесь к нам в Дзен и ВКонтакте. Подписка Отписаться можно в любой момент. Быстрее этих самолет нет. Данный показатель скорости самолеты смогли преодолеть достаточно давно.
И этот рубеж был взят. На сегодняшний день его смог преодолеть не один самолет. Большая часть из них имеет военное назначение, однако абсолютными рекордсменами скорости остаются преимущественно исследовательские аппараты. Су-27 Выглядит круто.
Советский самолет Су-27 достигает скорости в 2. Самолет имеет два двигателя и электродистанционную систему управления. В свое время машина создавалась, как противовес американскому F-15 Eagle. К слову, несмотря на 35-летний возраст, Су-27 все еще остается актуальной машиной и стоит в строю.
General Dynamics F-111 На Западе любят самолеты.
В результате расследования технических неисправностей самолета обнаружено не было, точная причина падения Ту-144 так и не была установлена. Неутешительные итоги Несмотря на катастрофу, развитие самолета продолжалось. В 1977 году наконец-то был открыт первый пассажирский рейс Ту-144 Москва — Алма-Ата. Полет проходил на высоте 16-17 тыс. Самолет летал один раз в неделю и перевозил 80 человек. По отзывам пассажиров, они чувствовали себя в полете, как космонавты.
В 1976 году началась постройка Ту-144 с новым двигателем РД-36-51А, который должен был обеспечить более длительный сверхзвуковой полет. Происшествие с первой опытной моделью именно этой серии стало решающим в судьбе Ту-144. В мае 1978 года во время испытаний в Подмосковье самолет был вынужден совершить экстренную посадку по причине возгорания одного из двигателей. При этом два члена экипажа погибли. В том же году было принято решение о приостановке пассажирских перевозок. Программа развития самолета была свернута, производство Ту-144 прекратили в 1981 году. Позже самолеты использовались для грузоперевозок, тренировочных и испытательных полетов.
Как показала практика, сверхзвуковые пассажирские перевозки оказались очень затратным делом даже для плановой экономики, которая никогда не скупилась на вложения в промышленность. Ту-144 оказался дорогим и сложным в эксплуатации. В СССР для него не было подходящей инфраструктуры и достаточного количества маршрутов, а для продаж за границу существовали большие препятствия. Его европейский конкурент «Конкорд», пролетавший до 2003 года, испытывал примерно те же трудности и уступил небо более экономным дозвуковым авиалайнерам. О результатах воплощения программы сверхзвукового пассажирского авиалайнера до сих пор не утихают споры. Одно можно сказать точно: отечественные авиастроители в очередной раз подтвердили свое мировое лидерство, победив в сверхзвуковой гонке. Работы над Ту-144 помогли поднять уровень советского авиапрома и смежных областей.
Опыт разработки был в дальнейшем использован при создании тяжелых сверхзвуковых самолетов Ту-22М и Ту-160. Новейшая история Ту-144 Летом 1991 года в «биографии» Ту-144 произошло еще одно очень важное событие: на встрече в Париже руководители американской компании «Рокуэлл» и ОКБ Туполева подписали протокол о намерении провести совместные исследования по программе СПС-2 сверхзвуковой пассажирский самолет. Выбор в пользу самолета Ту-144 а не «Конкорда» сделали благодаря большей максимальной скорости полета, наличию убираемого переднего горизонтального оперения и, возможно, меньшей стоимости аренды. Первый полет летающей лаборатории Ту-144ЛЛ состоялся 29 ноября 1997 года. В ходе экспериментов, завершившихся в марте 1998 года, осуществили 19 полетов общей длительностью 38 часов 52 минуты, включая 8 часов 40 минут на сверхзвуке.
Рассматриваемый летательный аппарат ускоряется при задействовании ракеты «Пегас», функционирующей на твердом топливе. Машина X-34 была впервые испытана в 2001 году. Рассматриваемый самолет ощутимо больше аппарата от Boeing — его длина составляет 17,78 м, размах крыльев — 8,85 м.
Максимальная высота полета гиперзвуковой машины от Orbical Science — 75 километров. Летательный аппарат от North American Еще один известный гиперзвуковой самолет — X-15, выпущенный компанией North American. Данный аппарат аналитики относят к экспериментальным. Он оснащен ракетными двигателями, что дает повод некоторым экспертам не относить его, собственно, к классу самолетов. Однако наличие ракетных двигателей позволяет аппарату, в частности, совершать суборбитальные полеты. Так, во время одного из испытаний в таком режиме он был протестирован пилотами. Предназначение аппарата X-15 — исследование специфики гиперзвуковых полетов, оценка тех или иных конструкторских решений, новых материалов, особенностей управления подобными машинами в различных слоях атмосферы. Примечательно, что концепция проекта была утверждена еще в 1954 году.
Летает X-15 со скоростью более 7 тыс. Дальность его полета — более 500 км, высота превышает 100 км. Самые быстрые серийные самолеты Изученные нами выше гиперзвуковые аппараты фактически относятся к категории исследовательских. Полезно будет рассмотреть некоторые серийные образцы самолетов, приближенных по характеристикам к гиперзвуковым или являющихся по той или иной методологии ими. В числе подобных машин — американская разработка SR-71. Данный самолет некоторые исследователи не склонны относить к гиперзвуковым, поскольку его предельна скорость составляет порядка 3,7 тыс. В числе наиболее примечательных его характеристик — взлетная масса, которая превышает 77 тонн. Длина аппарата — более 23 м, размах крыльев — более 13 м.
Одним из самых быстрых военных самолетов считается российский МиГ-25. Аппарат может развивать скорость более 3,3 тыс. Максимальный взлетный вес российского самолета — 41 тонна. Таким образом, на рынке серийных решений, приближенных по характеристикам к гиперзвуковым, РФ — в числе лидеров. Но что можно сказать о российских разработках в части «классических» гиперзвуковых самолетов? Российские гиперзвуковые аппараты В данный момент российский гиперзвуковой самолет находится в стадии разработки. Но идет она достаточно активно. Речь идет о самолете Ю-71.
Его первые испытания, судя по сообщениям в СМИ, были проведены в феврале 2015 года под Оренбургом. Предполагается, что самолет будет использоваться в военных целях. Так, гиперзвуковой аппарат сможет при необходимости осуществлять доставку поражающих средств на значительные расстояния, вести мониторинг территории, а также задействоваться как элемент штурмовой авиации. Некоторые исследователи полагают, что в 2020-2025 гг. В СМИ есть сведения о том, что рассматриваемый гиперзвуковой самолет России будет размещаться на баллистической ракете «Сармат», которая также находится на стадии проектирования.
От Ту-144 до «Стрижа». Будет ли в России новая эра гражданского сверхзвука?
Сверхзвук будет дорогим, ибо за скорость придется платить. О концепте сверхзвукового самолета Virgin Galactic для перевозки пассажиров было рассказано на официальном сайте компании. В том числе, сейчас проектируются и те, кои могут обеспечить самолёту движение на сверхзвуковой скорости, но при этом не «съедают» столько горючего, сколько Ту-144, или «Конкорд».
Над Краснодаром раздался сильный хлопок. Рассказываем, что такое «сверхзвук»
| NASA представило бесшумный сверхзвуковой самолёт X-59 для гражданской авиации | Обычно крейсерская скорость пассажирского самолета составляет примерно 925 км/ч. |
| Сверхзвук, часть1. Кое-что о сверхзвуковых самолетах. | В Луганске объяснили звук взрыва переходом самолета на сверхзвуковую скорость. |
| Когда мы будем летать на сверхзвуковых самолётах? Это в 2 раза быстрее обычного | Скорость самого быстрого гиперзвукового самолета — более 12 тыс. км/ч. |
| Сверхзвук, часть1. Кое-что о сверхзвуковых самолетах. | «Ключевое преимущество сверхзвукового самолета заключается в скорости полета, что позволяет существенно сократить время в пути. |
Сверхдальний Bombardier Global 8000 со сверхзвуковой скоростью
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». Также по теме «Будущее — за гибридными двигателями»: как новая силовая установка может изменить облик гражданской авиации в РФ Осенью 2020 года в России начнутся лётные испытания гибридного авиационного двигателя. Об этом RT сообщил начальник отдела...
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.
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. Для кого? У них все полеты либо с пересадкой, либо прямые, но изнуряюще долгие. Японцы уже сейчас хотят самолет на 100 пассажиров.
То же самое в Австралии. Европа - сверхзвуковые самолеты будут востребованы на всех трансатлантических рейсах. А возьмите нашу страну: до Хабаровска или Владивостока за восемь часов - дорога не из приятных", - рассуждает Сергей Чернышев. Ждать осталось недолго. Boom Supersonic собирается провести испытания демонстратора XB-1 в следующем году, а к середине 2020-х - построить полноразмерный лайнер Overture на 55-75 пассажиров.
Сергей Чернышев более сдержан в оценках: по его мнению, первые демонстраторы появятся в Америке только в 2023-2025 годах, тогда же должен пройти защиту проект ЦАГИ, а первые полеты с людьми состоятся не раньше 2030 года. Зачем летать быстро? Только когда сверхзвуковые самолеты второго поколения будут построены, станет понятно, на что они способны и зачем на самом деле нужны. Когда проектировали Ту-144, тоже мечтали о Дальнем Востоке, но коммерческий рейс до Хабаровска так и не появился: самолеты летали между Москвой и Алма-Атой. Про Overture на сайте Boom Supersonic сказано, что он будет способен пролететь около 8,3 тыс.
Дозаправки, пересадки, волокита в аэропорту - регистрация на рейс, оформление багажа, рамки с металлоискателями, таможенный контроль - и дорога до аэропорта отнимают уйму времени. В Сочи я отправился ни свет ни заря, а добрался только к обеду, проведя в воздухе чуть более двух часов. Сверхзвуковые самолеты не исправят эти утомительные процедуры, поэтому люди не станут путешествовать вдвое быстрее. Впрочем, время в пути на дальних направлениях все-таки сократится. Но в наши дни цена этого достижения многим покажется чересчур высокой.
Почти во всех странах растет неравенство доходов, планета катится в тартарары из-за меняющегося климата.
Видео дня: сверхзвуковой самолет нового поколения XB-1 совершил первый полет Запись испытательного полета опубликовали в сети. Полет состоялся 22 марта в воздушно-космическом порту Мохаве Калифорния , пишет New Atlas. В этом помогли три двигателя General Electric J85-15, создающих максимальную тягу 12 300 фунтов. Как только аэродинамические характеристики и летная годность самолета будут подтверждены, XB-1 будет увеличивать скорость.
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.