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. Однако просто поднять скорость в 2-2,5 раза это половина проблемы: новый сверхзвуковой пассажирский самолёт должен быть тихим. Европа категорически против сверхзвукового самолета, который не удовлетворяет 14-й главе по шуму. Диапазон скоростей очень широкий — от дозвуковых и трансзвуковых режимов полёта до сверхзвуковых и гиперзвуковых, от 5 Махов до 20. Экспериментальный сверхзвуковой реактивный самолет НАСА приближается к первому испытательному полету.
В США представили новый сверхзвуковой самолет X-59
| Самый быстрый гиперзвуковой самолет в мире. Российский гиперзвуковой самолет | Ведущие авиационные державы мира напряженно работают над проектами новых сверхзвуковых пассажирских самолетов. |
| Сверхзвуковой пассажирский самолет: что это такое, на какой высоте летают | Когда самолет переходит на сверхзвуковую скорость, происходит динамический звуковой удар, который может восприниматься как звук взрыва. |
| Названо отличие звука взрыва от перехода самолета на сверхзвук: Происшествия: Россия: | Гиперзвуковой многоцелевой самолёт от Republic, используемый в том числе в качестве первой ступени для космических аппаратов. |
| Ту-144: опережая звук и весь мир | Спустя 45 лет после прекращения эксплуатации Ту-144 на пассажирских авиалиниях, в России вновь на официальном уровне говорят о необходимости создания гражданского сверхзвукового самолета. |
Хождение за пять Махов
Однако просто поднять скорость в 2-2,5 раза еще полдела: новый сверхзвуковой пассажирский самолет должен быть тихим. «Ключевое преимущество сверхзвукового самолета заключается в скорости полета, что позволяет существенно сократить время в пути. Сверхзвук будет дорогим, ибо за скорость придется платить. В январе 2018 г. президент России Владимир Путин предложил сделать гражданскую версию сверхзвукового самолёта на базе стратегического ракетоносца Ту-160.
Сверхзвук, часть1. Кое-что о сверхзвуковых самолетах.
Скопировать ссылку На сегодняшний день человечество достигло огромного прогресса в авиации. С конвейера выпускают все более и более совершенные модели. И одним из важных параметров является скорость. Над улучшением этой характеристики работают ежедневно. Давайте в этой статье рассмотрим самые быстрые самолеты в мире, которые уже выпущены или еще находятся на этапе разработки. Какая скорость у самых быстрых самолетов в мире? Но и это далеко не предел. Рекорд скорости Казалось бы, прогресс человечества не стоит на месте — ученые и инженеры постоянно работают над улучшением существующих аппаратов. Однако рекорд скорости был установлен в 2004 году американским скоростным самолетом X-43A. В статье ниже можно будет заметить, насколько сильно отстают конкуренты.
Летательный аппарат Х-43А разрабатывался на протяжении 10 лет и потратили на него чуть больше 250 миллионов долларов. Однако важно отметить один момент: этот летательный аппарат стартует с борта несущего самолета прямо в воздухе, а не с аэродрома. Поэтому начальная скорость у него не равна 0. Летательный аппарат, спущенный с несущего самолета, получает огромное преимущество, однако это не уменьшает заслуги разработчиков и создателей модели — они установили мировой рекорд, который по-прежнему не побит. X-43A относится к типу беспилотников и был создан для проведения экспериментов и не относится к вооружению ни одной из стран. Модель имеет минимальные габариты: длина - 3,6 м, а размах крыла - 1,5 м. В качестве топлива использует кислородно-водородную смесь, благодаря чему в атмосферу выбрасывается только водяной пар. Такой самолет может долететь до любой точки планеты за 2-3 часа. Какой второй самый быстрый самолет на сегодня?
Он очень сильно похож на предыдущий летательный аппарат - беспилотник, который разрабатывали в течение 7 лет и потратили более 250 миллионов долларов. В небо Х-34 поднимается под брюхом носителя, его изначальная скорость также не нулевая. Габариты этой модели несколько крупнее — длина 17,9 м, а размах крыла - 8,9 м. Мотор для работы потребляет твердое топливо. Особенностью OSC X-34 является небольшая высота — он летает всего на 75 км от земли.
Это не единичное событие — ударная волна следует за самолетом всё время, пока он летит на сверхзвуке, и ощущается в каждой точке, через которую он проходит. Он как бы не протыкает воздушную поверхность, а загибает ее.
Происходит сжимание. Это и есть момент, когда возникает ударная волна. Образуется конус, который уходит симметрично вверх и вниз. Когда до земли доходит эта плотная воздушная масса, она производит удар, близкий к разрыву мощного снаряда. Конечно, будет слышимость большая, и если человек попадает под зону распространения сжатия воздушной массы от самолета на сверхзвуке, он получит сильный звуковой удар по перепонкам. Тело почувствует небольшую вибрацию. Потом [ударная волна] распространяется уже по-другому, уравновешивается разница давлений перед идущим фронтовым сжатием и за ним.
Бьет, и даже можно захлебнуться воздушной массой, которая происходит в дыхательном аппарате, в легких, альвеолах. В кабине самолета, конечно, чуть проще ощущается. Пилот ничего этого не слышит, у нас в кабине всё абсолютно спокойно. Источник: 161. RU — Насколько может быть сильной ударная волна? Способна ли заложить уши, заставить сработать сигнализацию машины, выбить стекла? В зависимости от высоты пролета.
Обычно разрешается пилотировать на сверхзвуке — раньше так было — только на больших высотах. Когда высота более 10 тысяч метров.
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. Кстати, этот самолет совершил всего 1 миссию-исследование, после чего его еще несколько раз запускали. Однако уже в 1970 году сняли с эксплуатации. Свой первый и самый важный полет летательный аппарат совершил в 1958 году.
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. А были случаи, когда из-за низко летевших Ту-144 и боевых машин лопались стекла, по зданиям шли трещины. Причем звуковой удар возникает не только под пролетающим самолетом - он накрывает землю ковром шириной в десятки километров, который стелется под воздушным судном, пока скорость остается сверхзвуковой. В Америке грохот самолетов будущего так встревожил чиновников, что Федеральное управление гражданской авиации США запретило полеты "Конкордов" над сушей еще до того, как те впервые поднялись в воздух с пассажирами на борту ооновская Международная организация гражданской авиации, или ИКАО, позже приняла резолюцию, где говорится, что сверхзвуковые самолеты не должны создавать "неприемлемые ситуации для людей". Потенциально популярные маршруты между Восточным и Западным побережьем страны отпали, а поскольку мир в 1970-х был не настолько глобализованным и богатым, как сейчас, франко-британским самолетам оставалось летать над Атлантикой из Нью-Йорка в Париж, Лондон и в обратном направлении. Перевозчики терпели убытки, несмотря на дорогие билеты, в 2000-м один "Конкорд" разбился, погибло больше 100 человек, вскоре для гражданской авиации наступили непростые времена из-за терактов 11 сентября и дорожающей нефти - в 2003 году "Конкорд" совершил последний рейс. О Ту-144 к тому моменту никто не вспоминал: советский самолет был снят с эксплуатации спустя всего семь месяцев после первого коммерческого полета. Сверхзвуковые самолеты остались только у Министерства обороны и научно-исследовательских институтов. Что общего у самолетов и качелей?
Еще пока "Конкорды" летали в небе над Атлантикой, начались разработки сверхзвуковых пассажирских самолетов второго поколения. Ими занимаются государственные агентства и институты ЕС, США, Японии, России, корпорации с долгой историей в авиастроении и недавно открытые фирмы. До 2010-х годов об этом слышали разве что специалисты, но чем ближе испытания новых аппаратов, тем сильнее интерес - и тревога - обычных людей. Так как за 50 лет законы физики не изменились, проблемы стоят все те же: звуковой удар и расход горючего. Есть и еще кое-что - оглушительный шум на взлете и посадке. Реактивные струи из двигателей буквально разрывали воздух. Громкость двигателей можно снизить, увеличив диаметр, но вместе с габаритами вырастет сопротивление воздуха - самолет будет потреблять больше топлива или вообще окажется не в состоянии преодолеть звуковой барьер. Что изменилось, в отличие от законов природы, так это требования ИКАО к шуму на взлете и посадке. Чтобы новые самолеты соответствовали нынешним правилам той самой 14-й главе, о которой говорил в Сочи Виктор Копьев , они должны быть тише СПС первого поколения более чем в 16 раз. Для этого инженеры ищут новые технические решения, например, пытаются упрятать двигатели в конструкции самолета, чтобы звук экранировался корпусом и не распространялся вниз к земле.
Для звукового удара таких норм еще нет. По словам Сергея Чернышева, в Комитете по защите окружающей среды от воздействия авиации КАЕП ИКАО даже не договорились, как его измерять: по скачку давления, по спектру звуковых частот или еще как-то. В последние десять лет звуковой удар рассматривается как импульсный шум, громкость которого можно измерить в децибелах. Логично предположить, что этот порог и есть допустимый уровень шума, ведь пролетающий самолет никто просто не заметит. Шум захлопывающейся двери автомобиля тоже импульсный и примерно соответствует 60-65 дБ.
9 самых быстрых и мощных действующих истребителей
| Гиперзвук: недостижимая мечта авиации – | 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. |
| Ведущий «России 1» пытался понять, как летчики слышат диспетчера, когда самолёт на сверхзвуке | 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. |
| Жители нескольких районов Подмосковья услышали звуки взрывов. Объясняем, что это было | В 2024 году состоится первый полёт пассажирского сверхзвукового самолёта X-59 исследовательской миссии Quesst, разрабатываемого американской военной компанией Lockheed Martin и NASA. |
Ту-144: опережая звук и весь мир
«Ключевое преимущество сверхзвукового самолета заключается в скорости полета, что позволяет существенно сократить время в пути. Сверхзвуковой пассажирский самолет NASA стоимостью 247,5 миллиона долларов будет запущен в 2021 году. Росавиация подтвердила пролет сверхзвуковых самолетов, — сообщил губернатор Калужской области Владислав Шапша. Новый гиперзвуковой самолет впервые испытан в полете и почти в пять раз превысил скорость звука. В итоге был разработан самолет, способный достигать скорости свыше 3000 км/час и вести бой на высоте около 20–25 км. Самолет был вооружен. Фото: Boom Technology Сверхзвуковой скорости самолет достиг скорости только 455 км/ч (0,368 Маха) на высоте 2170 метров.
9 самых быстрых и мощных действующих истребителей
| NASA представило бесшумный сверхзвуковой самолёт X-59 для гражданской авиации | 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. |
| «Туполев» запатентовал гиперзвуковой самолет с комбинированным двигателем | 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. |
Облететь планету за два часа: все, что известно о самом быстром реактивном самолете
Например, европейский проект сверхзвукового/гиперзвукового (гиперзвуковыми называются самолеты, которые развивают скорость в районе 5 числа Маха) лайнера Zero Emission HyperSonic Transport (ZEHST) будет использовать два типа двигателей. Например, европейский проект сверхзвукового/гиперзвукового (гиперзвуковыми называются самолеты, которые развивают скорость в районе 5 числа Маха) лайнера Zero Emission HyperSonic Transport (ZEHST) будет использовать два типа двигателей. Учитывая, что судно должно развивать сверхзвуковую скорость, разработчики оптимизировали форму самолёта, чтобы обеспечить низкий уровень шума при взлёте и посадке. Максимальная скорость самолета достигается в вертикальном пикировании с наибольшей тягой двигателя.
Самый быстрый гиперзвуковой самолет в мире. Российский гиперзвуковой самолет
Вчера появились данные о том, что отечественный сверхзвуковой пассажирский самолёт будет называться «Стриж», а сейчас приводим больше подробностей о нём. Феномен Ту-144: инженерные особенности и его отличия от британо-французского сверхзвукового самолета Concorde. Экспериментальный сверхзвуковой самолет XB-1 от Boom Technologies впервые покорил небеса. Новый российский лайнер со сверхзвуковой скоростью, как он может выглядеть, опыт использования Ту-144 и «Конкорда», дорогие билеты, точка безубыточности.
Пензенский эксперт о переходе самолета на сверхзвук: «Для населения это не страшно»
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. Такой уровень шума привел к запрету полётов на сверхзвуковых скоростях над населённой местностью.
И даже уменьшенный звуковой удар в крейсерском полёте может доставлять людям неудобства. Но сделать самолёт, который эффективен и на дозвуке, и на сверхзвуке, просто невозможно с точки зрения физики. На дозвуке для хорошей аэродинамики требуется длинное крыло, но с таким крылом самолёт невозможно разогнать до сверхзвуковой скорости — возникнет огромное сопротивление, и самолёт словно упрется в «стену». Для преодоления звукового барьера нужно короткое крыло с большим углом стреловидности , но на дозвуке такой самолёт неэффективен из-за высокого расхода топлива. СЗС второго поколения должен быть оптимально настроен для длительного, протяженного крейсерского полёта со сверхзвуковой скоростью, и чтобы такие самолёты получили путевку в жизнь, необходимо принять нормы по низкому звуковому удару. Наряду с Boom Supersonic над созданием гражданского сверхзвукового самолёта работает еще одна американская компания — Aerion Supersonic. И вторая новость связана с ней. Aerion прилетел, не взлетая Компания Aerion разрабатывала бизнес-джеты AS2 с 2014 года, а его первый полёт был запланирован на 2024 год. Ожидалось, что разработка будет стоить 4 миллиарда долларов для 300 самолётов за 10 лет стоимостью по 120 миллионов долларов каждый. В мае 2014 года Aerion заключила партнерское соглашение с Airbus, инвестировала более 100 миллионов долларов в технологическое развитие и начала модернизировать свой предыдущий Aerion SBJ с большей кабиной, большей дальностью полёта и тремя двигателями.
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. Ожидается, что эти деньги позволят нивелировать дефицит знаний и технологий в сфере гражданского сверхзвука. Значительный технический риск, а также отсутствие норм по допустимому уровню звукового удара и шума в районе аэропорта требуют развития, численной и экспериментальной отработки новых технических решений и технологий», — говорится в тендерной документации.
Бесфорсажный режим Как заявили опрошенные RT эксперты, создание сверхзвукового гражданского самолёта представляет собой чрезвычайно сложную задачу. Новый самолёт должен значительно превзойти машины первого поколения по уровню комфорта и экономичности. Речь идёт об англо-французском Concorde и советском Ту-144, которые были выведены из эксплуатации в 2003 и 1999 годах. Причинами отказа авиаперевозчиков от этих самолётов послужили аварии и высокая стоимость билетов. Для этого необходимо провести масштабные научно-исследовательские работы, чем, собственно, сейчас занимается российская авиастроительная отрасль», — отметил в разговоре с RT исполнительный директор агентства «Авиапорт» Олег Пантелеев. Как пояснил эксперт, необходимо, чтобы СГС второго поколения был лёгким, относительно недорогим в производстве и эксплуатации самолётом.
Всё это требует дорогих материалов и колоссальных усилий при разработке.
Но человечество не отказалось от мечты о сверхзвуке, и вот какие проекты находятся сейчас в разработке сверхбыстрых лайнеров принципиально нового поколения. Билет планируется продавать по цене бизнес-класса в нынешних самолётах около 5000 долларов по маршруту Лондон-Нью Йорк , но при этом обеспечивать всем пассажирам схожий уровень комфорта. В разработку уже инвестировали 85 миллионов долларов несколько венчурных фондов, а также два авиаоператора: Japan Airlines и Virgin Group. Конкордообразный лайнер планировалось представить рынку к 2023 году сейчас уже перенесли на 2025 , а до этого конструкция будет тестироваться в виде прототипа XB-1 Supersonic уже в следующем году. С его помощью разработчики планируют убедиться в том, что на таких скоростях и высотах 18 км, тогда как «Конкорд» летал на 12 материалы в конструкции много карбона выдерживают все силы и температуры, а аэродинамика планера позволяет ему надёжно управляться. В настоящее время производится сборка действующего XB-1, а первый полёт пройдёт над военными базами в пустынях на юге Калифорнии. Особенности аэродинамики включают в себя тянущиеся почти к носу фюзеляжа дельтавидные крылья — это позволяет сгенерировать больше подъёмной силы на сверхзвуковых скоростях, а также снизить скорости взлёта и посадки.
Сам фюзеляж немного сужается к хвостовой части, это повышает стабильность на «сверхзвуке». Форма крыльев оптимизирована с тем расчётом, чтобы сделать сверхзвуковой хлопок тише. Кстати, шум от ударной волны во время сверхзвукового полёта заявлен в 30! Но если новые шумовые нормы так и не будут приняты, то Boom Airliner будет летать со скоростью 2,2 Маха только над океанами. Но его концепция несколько иная, а ТТХ не такие громкие. Также разработчики рассчитывают, что смогут получить одобрения авиационных ведомств на полёты со скоростью 1,1 — 1,2 Маха, где при некоторых атмосферных условиях на такой скорости можно двигаться без сверхзвукового хлопка. Первые полёты ожидаются в 2023 году, а сертификация для гражданского использования — к 2025.
У компании уже есть заказ на 20 единиц техники ценой 120 миллионов долларов за самолёт. Aerion AS2 также имеет турбореактивные двигатели General Electric тоже три мотора — для снижения шума , а в аэродинамике интересна форма крыльев и Т-образный хвост.
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. Для сравнения, сам ТА-1, согласно прошлым сообщениям, весит 2,7 тонны, а его размер 8,5 метра. Основные задачи летных испытаний включали выполнение безопасного запуска корабля ТА-1 с воздуха, зажигание двигателя, ускорение, устойчивый набор высоты и управляемую посадку на воду.
Но мы рады сообщить, что в дополнение к выполнению всех основных и клиентских задач полета мы достигли высоких сверхзвуковых скоростей, приближающихся к 5 Махам 1 Мах равен скорости звука — прим.
Сверхзвук, часть1. Кое-что о сверхзвуковых самолетах.
Рассказываем, что случилось со сверхзвуковыми самолётами, когда они снова вернутся в небо и будут ли доступны полеты на них всем желающим. 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. Компания Boom провела первый испытательный полет аппарата XB-1, прототипа нового сверхзвукового пассажирского самолета.