Обеспечение крейсерской сверхзвуковой скорости, соответствующей числу М = 1,8–2*, позволяет совершать однодневные полёты на расстояние до 7000–8000 км, что может существенно повысить эффективность решения государственных и бизнес-задач. О сервисе Прессе Авторские права Связаться с нами Авторам Рекламодателям Разработчикам. Сверхзвуковой самолёт — самолёт, способный совершать полёт со скоростью, превышающей скорость звука в воздухе (полёт с числом Маха M = 1,0—5). «При работе ТРД, использующего криогенное топливо, происходит разгон самолета до гиперзвуковой скорости. Максимальная скорость самолета достигается в вертикальном пикировании с наибольшей тягой двигателя.
Сверхзвуковой самолёт NASA впервые взлетит в небо в 2024 году
У ведущего программы «Военная приемка» появилась уникальная возможность полетать на настоящем боевом истребителе МиГ-29. Ожидается, что самолет будет летать со скоростью, в 1,4 раза превышающей скорость звука, а его конструкция, форма и технологии позволят X-59 достигать таких скоростей, создавая при этом более тихий звуковой удар. Возможно, решить эти проблемы удастся, перейдя от сверхзвуковых скоростей сразу к гиперзвуковым, на уровень 5–6 М – более 6000 км/ч. 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. Экспериментальный сверхзвуковой самолет XB-1 от Boom Technologies впервые покорил небеса. Самолет должен был быть способным летать на крейсерской скорости от 2300 до 2700 км/ч на расстояние до 4500 километров, при этом перевозя на борту до 100 пассажиров.
В США представили экспериментальный сверхзвуковой самолет X-59
Ожидается, что самолет будет летать со скоростью, в 1,4 раза превышающей скорость звука, а его конструкция, форма и технологии позволят X-59 достигать таких скоростей, создавая при этом более тихий звуковой удар. Кроме этого, оба самолета получили сложные топливные системы, которые перекачивали горючее для изменения центра тяжести при полетах на обычных и сверхзвуковых скоростях. Когда заходит речь о сверхзвуковых или гиперзвуковых скоростях, вместо привычных большинству людей километров (или миль) в час начинают фигурировать какие-то странные «Махи». Например — «скорость самолета превысила 5,2 Маха». Обеспечение крейсерской сверхзвуковой скорости, соответствующей числу М = 1,8–2*, позволяет совершать однодневные полёты на расстояние до 7000–8000 км, что может существенно повысить эффективность решения государственных и бизнес-задач. Переход на сверхзвуковую скорость – это скорость более 1200 км/ч.
Вы точно человек?
| В США показали экспериментальный сверхзвуковой самолет X-59 QueSST | Росавиация подтвердила пролет сверхзвуковых самолетов, — сообщил губернатор Калужской области Владислав Шапша. |
| Telegram: Contact @news161ru | Когда самолет переходит на сверхзвуковую скорость, происходит динамический звуковой удар, который может восприниматься как звук взрыва. |
| Самый быстрый гиперзвуковой самолет в мире. Российский гиперзвуковой самолет | Самолет, движущийся со сверхзвуковой скоростью, создает в окружающем воздухе ударные волны, скачки воздушного давления. |
| От Ту-144 до «Стрижа». Будет ли в России новая эра гражданского сверхзвука? | Аргументы и Факты | 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. |
Пензенский эксперт о переходе самолета на сверхзвук: «Для населения это не страшно»
| Сверхзвуковые пассажирские самолёты – вчера, сегодня, завтра | Лайф разбирался, зачем сверхзвуковым пассажирским самолётам дают вторую жизнь и для чего "наследника" Ту-144 проектируют в России. |
| Хождение за пять Махов | Максимальная скорость самолета достигается в вертикальном пикировании с наибольшей тягой двигателя. |
| Пензенский эксперт о переходе самолета на сверхзвук: «Для населения это не страшно» | Когда заходит речь о сверхзвуковых или гиперзвуковых скоростях, вместо привычных большинству людей километров (или миль) в час начинают фигурировать какие-то странные «Махи». Например — «скорость самолета превысила 5,2 Маха». |
Сверхдальний Bombardier Global 8000 со сверхзвуковой скоростью
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. Будущие сверхзвуковые гражданские самолёты не должны беспокоить слух людей, даже проносясь над их головами.
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. 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.
Самолёт оснащён двумя турбовентиляторными двигателями Климова РД-33МК, которые соединены с передовой системой слежения.
Самолёт находится на вооружении РФ с 2019 года. Распад СССР отложил выход самолёта, поэтому на свет он был представлен только в 2008 году. Самолёт оснащён двигателем Сатурн 117С, который изначально был разработан для ракеты.
В первую очередь истребитель предназначался для сопровождения больших бомбардировщиков и поэтому был рассчитан на скорость и маневренность, нежели на серьёзное вооружение. Однако он является носителем тактических ядерных боеприпасов. Су-27 способен развивать максимальную скорость 2,35 Маха.
Самолёт состоит на вооружении российской армии, а его модификации служат армиям стран СНГ, Индии и Китая. Базовый вариант J-11 собирается в Китае из российских комплектующих. Он был создан в 1980-х гг.
Сегодня он остаётся одним из самых быстрых истребителей в вооруженных силах.
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. Его максимум — 2,2 Маха. Инновации для XB-1 включают систему обзора дополненной реальности, аэродинамику, оптимизированную с помощью цифровых технологий, конструкцию из углеродного композита и сверхзвуковые воздухозаборники, которые замедляют поступающий воздух до дозвуковой скорости, позволяя самолету приводиться в движение обычными реактивными двигателями.
Новые формы, технологии и скорость: какими будут самолеты будущего
Но очарование сверхбыстрых авиаперелётов так и не исчезло. А расчеты специалистов показывают: сверхзвуковой бизнес-джет может преодолевать за час 1900 км. И даже больше. Однако просто поднять скорость в 2-2,5 раза это половина проблемы: новый сверхзвуковой пассажирский самолёт должен быть тихим. Задача довольно амбициозная, над которой ломают головы авиаконструкторы всего мира. И у американцев готовы демонстраторы, и ясно, что они будут запускать гиперзвуковые самолёты. В связи с этим, есть две новости: хорошая и плохая. Давайте начнём с хорошей. Авиакомпания сообщила, что у неё есть возможность увеличить свой заказ до 35 самолётов.
Boom Supersonic, которая привлекла 270 миллионов долларов от венчурных компаний, планирует представить самолёт в 2025 году и начать лётные испытания в 2026 году. Ожидается, что самолёт, который он называет Overture будет приблизительно на четверть меньше «Конкорда». Новый сверхзвуковой лайнер рассчитан не на 100, как «Конкорд», а максимум на 75 пассажиров, его длина — 51,8 метра вместо 62 метров, размах крыльев составит 18,2 метра против 25,5 метров. Создатели Overture надеются, что более компактный самолёт позволить минимизировать громкость звукового удара, неизбежно возникающего, когда преодолевается скорость звука, и это существенно расширит возможности применения нового лайнера. Ведь «Конкорду» разрешали развивать сверхзвуковую скорость только над океанами. Но даже если брать только маршруты над океанами — Overture мог бы обслуживать порядка 500 направлений. Так, при двойной скорости звука полёт из Лондона в Нью-Йорк занимал бы всего 3 часа 15 минут вместо 7 часов, а из Сан-Франциско можно было бы добраться до Токио за 5 с половиной часов вместо нынешних 11. Помимо экономии времени, Boom Supersonic хочет сделать полёты более доступными.
Первоначально цель состоит в том, чтобы позволить авиакомпаниям устанавливать тариф, аналогичный тарифам бизнес-класса, то есть полёт в любую точку мира за четыре часа стоимостью 100 долларов. По словам разработчиков, Overture ничем не будет напоминать сверхзвуковой Concorde, который летал с 1969 по 2003 год, цена билета на который достигала 20 000 долларов. Что же касается цены, то она, на первых порах, тоже не порадует: цена за билет из Нью-Йорка в Лондон будет достигать 5000 долларов. Но это только на первых порах, пока такие рейсы будут экзотикой.
Самый быстрый перелет между Нью-Йорком и Лондоном на Concorde — сверхзвуковом пассажирском самолете, который эксплуатировался British Airways и Air France до его выхода на пенсию в 2003 году — занял всего 2 часа 53 минуты, что вдвое меньше, чем у дозвукового пассажирского самолета. Это означает, что сверхзвуковой полет между Нью-Йорком и Лос-Анджелесом, который в настоящее время занимает около 5 часов 30 минут, может быть сокращен примерно до 2 часов 30 минут или даже меньше. X-59, однако, может привести к появлению множества новых и более быстрых маршрутов не только в США, но и во всем мире, хотя, сможете ли вы позволить себе место, это совсем другой вопрос.
Aerion AS2 также имеет турбореактивные двигатели General Electric тоже три мотора — для снижения шума , а в аэродинамике интересна форма крыльев и Т-образный хвост. Spike S-512 Компания Spike Aerospace из Бостона создаёт нечто среднее по формату между двумя вышеупомянутыми самолётами. Главная особенность этого самолёта в том, что благодаря хитрой аэродинамике он будет производить очень мало шума даже при полёте на максимальной скорости, и это должно убедить авиационные ведомства в возможности сверхзвуковых полётов над обитаемыми территориями. Ещё один вариант — картинка, которая будет формировать нужную атмосферу: фотографии или видео мегаполиса, северного сияния, звёздного неба или джунглей — аналогичную концепцию взяли на вооружение разработчики беспилотных автомобилей и вовсю демонстрируют в своих прототипах. Тестовые полёты запланированы на 2021 год, а сертификация и начало поставок — на 2023. Там тоже решили исследовать возможности возобновления сверхзвуковых полётов и, как и большинство участников рынка, сосредоточились на уменьшении шума. Форма планера самолёта X-59 QueSST напоминает ту, что несколько лет назад нарисовали японцы в рамках исследовательского проекта D-SEND, и уровень шума заявлен примерно такой же низкий — 75 дБ в воздухе и 60 дБ на земле. Главный вопрос — что будет с этой разработкой в случае успеха испытаний и будет ли и кем? Форма планера рассчитана так, чтобы не давать возмущениям воздуха от разных частей самолёта сливаться и усиливать друг друга, поэтому X-59 QueSST обещает быть таким беспрецедентно тихим. Длина фюзеляжа — 29 метров, а максимальная масса — меньше 15 тонн. Высота полёта — 16,8 километра. Airbus: из Лондона в Нью Йорк за 1 час Пока одни пытаются одолеть сверхзвук, компания Airbus совместно со всё тем же японским аэрокосмическим агентством грезит уже о гиперзвуке. По сути это уже нечто среднее между самолётом и ракетой, потому что полёты предполагаются на высоте 32 км, в верхних слоях стратосферы. Да и минимум один из двигателей будет ракетным, а также сохранится и традиционный турбореактивный для взлёта и низких скоростей, и главное — добавится гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель для полётов на «максималке», как у самых быстрых военных ракет. Грубый прогноз создания такого ракетолёта — 2050 год. Это стало возможно благодаря сильнейшим попутным ветрам над Атлантикой, которые дули как раз с такой скоростью. Причём это не единичное подобное достижение — до этого другие пилоты на таких же авиалайнерах проделывали маршрут за 5 часов 16 минут и 5 часов 20 минут.
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. В скачке уплотнения энтропия газа увеличивается. Приращение энтропии равно отношению количества кинетической энергии, перешедшей в результате неупругого взаимодействия частиц в тепловую энергию, к абсолютной температуре газа. Таким образом, полное давление газа при прохождении скачка уплотнения уменьшается. Это обстоятельство использовалось в дальнейшем для объяснения причины увеличения сопротивления профилей при их обтекании трансзвуковой скоростью набегающего потока. Скачки уплотнения ответственны также и за явление «звукового удара», которое наблюдается при полете сверхзвуковых самолетов.
В США представили новый сверхзвуковой самолет X-59
| Сверхзвуковой самолёт NASA впервые взлетит в небо в 2024 году | рынок пассажирского сверхзвука как бы слегка мертв, на нем примерно ноль самолетов, только проекты по конской цене как самолета, так и обслуживания. |
| Самый быстрый гиперзвуковой самолет в мире. Российский гиперзвуковой самолет | Впоследствии при создании сверхзвуковых самолетов инженеры-проектировщики учитывали влияние воздушных потоков на конструкцию самолетов при достижении скорости звука. |
Когда мы будем летать на сверхзвуковых самолётах? Это в 2 раза быстрее обычного
Однако хлопок будет слышно каждый раз, когда он пролетает над фиксированной точкой поверхности. Так как самолет движется быстрее звука, сперва наблюдатель услышит хлопок и только после этого шум двигателя. Звуковой удар достигает наблюдателя Интересный факт: с преодолением звукового барьера часто связывают возникновение белого облака в хвостовой части самолета. Однако к звуковому барьеру оно отношения не имеет.
Речь идет об эффекте Прандтля-Глоерта — конденсации влаги сразу за движущимся самолетом. Проблемы сверхзвукового полета Как бы ни разгонялся обычный самолет, он не сможет длительное время лететь на сверхзвуковой скорости. Дозвуковые самолеты отличаются более плавными и округленными формами.
А при полете на сверхзвуковой скорости возникают иные аэродинамические условия. Резко увеличивается сопротивление воздуха, корпус самолета нагревается из-за трения. В результате обычный самолет потеряет стабильное управление и может начать разрушаться прямо в воздухе.
Активно развиваться сверхзвуковая авиация начала в 50-60-х годах. Первым сверхзвуковым самолетом, который выпускался серийно, стал истребитель North American F-100 Super Sabre. Данная модель впервые совершила полет в 1953 году.
Создавались и пассажирские сверхзвуковые самолеты, которые выполняли регулярные рейсы. Но их было всего 2: советский Ту-144 и англо-французский Concorde.
Были проблемы и с топливом — при сверхзвуковой скорости потока в двигателе оно должно было успеть прореагировать с воздухом.
Подходящих вариантов имелось немного, почти все они были не самыми разумными. Например, пентаборан — одно из опаснейших веществ на земле. Оно не только крайне токсично, но и воспламеняется при почти комнатной температуре.
А значит, пришлось бы создавать эффективную систему охлаждения на борту серьёзно нагретого самолёта, и весила бы она слишком много. Проект пассажирского гиперзвукового самолёта от Bell По сути, единственный реальный метод получить работоспособный гиперзвуковой аппарат в то время — это построить ракету с крыльями, которая могла бы летать по прямой, эдакую увеличенную версию Х-15. Именно по этому пути собирались пойти в ЦРУ.
Спутники-шпионы в то время были ещё не самого лучшего качества, фотографировали плохо и ждать плёнок с орбиты приходилось долго. Потому в рамках программы Isinglass ЦРУ попыталось создать ракетный разведчик со скоростью 20 М, способный преодолевать даже ПВО, использующую ядерные боеприпасы. Но проект оказался слишком долгим, дорогим и сложным.
ЦРУ не устраивал ни срок разработки — минимум десять лет, — ни размах привлечения к разработке сторонних фирм, из-за чего о секретности не могло быть и речи. Реконструкция возможного внешнего вида разведчика Isinglass фото: Джузеппе де Чиара Эпоха «Авроры» Все 70-е годы работы над гиперзвуком не прекращались, но финансирование на них выделялось по остаточному принципу. В 80-е из-за развития технологий снова пошли серьёзные разговоры о постройке гиперзвуковых самолётов.
Казалось, что благодаря появлению новых материалов и компьютеров, способных рассчитать сложные формы гиперзвуковых аппаратов, препятствий для гиперзвука почти не осталось. Военные инициировали работы над гиперзвуковым разведчиком, бомбардировщиком и самолётом ПРО. Схожие работы велись и в СССР.
Проект гиперзвукового перехватчика ПРО Фареро-Исландского рубежа Программа NASP имела больше гражданскую направленность, но результаты её работ должны были использовать и в военных проектах. В рамках программы планировалось построить самолёт Х-30 — проблемы с его стоимостью во многом и привели к закрытию NASP Несмотря на весь оптимизм, скоро стало ясно, что создание больших пилотируемых гиперзвуковых аппаратов, по сути, невозможно. ГПВРД даже не были нормально испытаны; тепловые нагрузки по расчётам хоть и не превышали таковые у «Шаттла» , но использование знаменитой «плиточной» теплозащиты было невозможно.
Серьёзные вопросы вызывали взлёт и посадка таких аппаратов. Один из многочисленных советских проектов гиперзвуковых самолётов — Ту-360 Интересно, что шум, поднятый вокруг гиперзвука в 80-е, привёл к появлению одного из самых известных авиационных мифов.
Сегодня мы рассмотрим несколько образцов удачных прототипов летательных аппаратов соответствующего типа, разработчики которых смогли значительно продвинуться вперед в части успешного решения отмеченных проблем. Изучим теперь наиболее известные мировые разработки в части создания гиперзвуковых летательных аппаратов рассматриваемого типа. Самый быстрый гиперзвуковой самолет в мире, как считают некоторые эксперты, это американский Boeing X-43A. Так, в ходе тестирования данного аппарата было зафиксировано, что он достигал скорости, превышающей 11 тыс. То есть примерно в 9,6 раза быстрее скорости звука. Чем особенно примечателен гиперзвуковой самолет X-43A?
Можно отметить, что рассматриваемый аппарат относится к самым экологичным. Дело в том, что используемое топливо практически не предполагает выделения вредных продуктов горения. Летательный аппарат создавался порядка 10 лет. В его разработку было вложено около 250 млн. Концептуальная новизна рассматриваемого самолета в том, что он был задуман с целью испытания новейшей технологии обеспечения работы двигательной тяги. Разработка от Orbital Science Компания Orbital Science, которая, как мы отметили выше, приняла участие в создании аппарата X-43A, успела также создать свой гиперзвуковой самолет — X-34. Его предельная скорость — более 12 тыс. Правда, в ходе практических тестов она не была достигнута — более того, не удалось достичь показателя, который показан самолетом X43-A.
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.
Но последовала еще череда инцидентов, и на этом сверхзвуковике тоже поставили жирную точку. Высокий уровень звукового удара у сверхзвуковых самолетов первого поколения и стал одним из главных факторов запрета их полетов над населенными районами в Европе и США. Кстати, международные нормы уровня звукового удара ИКАО не приняла до сих пор. Но, как говорят, работа близится к завершению. Новый сверхзвуковой пассажирский самолет должен быть тихим. И это, пожалуй, самый большой вызов для современной мировой гражданской авиации До какого минимума можно снизить звуковой удар?
А если использовать для оценки звукового удара громкость, то ее приемлемый уровень может составить около 65 децибелл. Такой уровень сравним с шумом большого города". Поэтому сегодня важно создать самолет, который, с одной стороны, будет эффективен, а с другой - экологически безопасен. Кстати, вес для сверхзвукового самолета так же важен, как и для космического корабля. На 1 кг веса приходится 5-6 кг тяги! В России разрабатываемый сверхзвуковой гражданский джет получил название "Стриж". По последним данным, его пассажировместимость составит до 20-25 человек. С максимальным количеством пассажиров он сможет пролететь до 11 тыс.
Речь тогда шла о сверзвуковом бизнес-джете совсем небольшой вместимости. Специалисты тогда рассказывали: минимум на сверхзвуке он должен лететь от пяти часов, для чего нужен принципиально новый двигатель. Двигатель, так же как и аэродинамическая форма самолета, должен соответствовать компромиссу: с одной стороны, иметь хорошую экономику, то есть низкий расход топлива, с другой - пониженный уровень шума. Самолет будет иметь необычный вытянутый корпус. О чем это говорит? О том, что в принципе на таких скоростях в традиционных решениях очень сложно решить проблему прочности. Кроме того, на сверхзвуке конструкция начинает нагреваться. Происходит ее удлинение.
Для алюминиевых конструкций при скорости свыше двух Махов оно может достигать 30 см.
Сверхзвуковой самолёт NASA впервые взлетит в небо в 2024 году
Спустя 45 лет после прекращения эксплуатации Ту-144 на пассажирских авиалиниях, в России вновь на официальном уровне говорят о необходимости создания гражданского сверхзвукового самолета. Скорость самолета, при которой у его поверхности появляются сверхзвуковые потоки, назвали критической. Российские учёные подготовили техническое предложение на демонстратор перспективного сверхзвукового гражданского самолёта (СГС) «Стриж». Сегодня в 00:00 по московскому времени NASA и Lockheed Martin впервые показали экспериментальный сверхзвуковой самолёт проекта X-59. Новый российский лайнер со сверхзвуковой скоростью, как он может выглядеть, опыт использования Ту-144 и «Конкорда», дорогие билеты, точка безубыточности. 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.
NASA представило экспериментальный "малошумный" сверхзвуковой самолет X-59
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. Во сколько обойдутся путешествия, неизвестно.
Оно смогло развить необходимую скорость, продержаться в полете долгое время, успешно совершить посадку на воду — и при этом собрало все необходимые данные. О полете сообщает разработчик самолета — американская венчурная аэрокосмическая компания Stratolaunch. 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.
С момента преодоления барьера звуковой удар постоянно сопровождает самолет. Однако хлопок будет слышно каждый раз, когда он пролетает над фиксированной точкой поверхности. Так как самолет движется быстрее звука, сперва наблюдатель услышит хлопок и только после этого шум двигателя. Звуковой удар достигает наблюдателя Интересный факт: с преодолением звукового барьера часто связывают возникновение белого облака в хвостовой части самолета. Однако к звуковому барьеру оно отношения не имеет. Речь идет об эффекте Прандтля-Глоерта — конденсации влаги сразу за движущимся самолетом. Проблемы сверхзвукового полета Как бы ни разгонялся обычный самолет, он не сможет длительное время лететь на сверхзвуковой скорости. Дозвуковые самолеты отличаются более плавными и округленными формами. А при полете на сверхзвуковой скорости возникают иные аэродинамические условия. Резко увеличивается сопротивление воздуха, корпус самолета нагревается из-за трения.
В результате обычный самолет потеряет стабильное управление и может начать разрушаться прямо в воздухе. Активно развиваться сверхзвуковая авиация начала в 50-60-х годах. Первым сверхзвуковым самолетом, который выпускался серийно, стал истребитель North American F-100 Super Sabre. Данная модель впервые совершила полет в 1953 году. Создавались и пассажирские сверхзвуковые самолеты, которые выполняли регулярные рейсы.
Но факт остается фактом: "Конкорд" летал только над океаном. Наконец, самое важное - катастрофы. Одна - в июне 1973-го на авиасалоне в парижском Ле Бурже.
Другая - через пять лет. Тогда выполнялся испытательный полет с двигателями новой серии: они как раз должны были вытащить самолет на необходимую дальность. Машину опять отправили на доработку, но в 1980 и 1981 годах произошли серьезные инциденты с еще двумя опытными бортами. И на проекте Ту-144 поставили крест. По иронии судьбы, рухнул почти там, где когда-то Ту-144. Регулярные пассажирские перевозки возобновились только год спустя. Но последовала еще череда инцидентов, и на этом сверхзвуковике тоже поставили жирную точку. Высокий уровень звукового удара у сверхзвуковых самолетов первого поколения и стал одним из главных факторов запрета их полетов над населенными районами в Европе и США.
Кстати, международные нормы уровня звукового удара ИКАО не приняла до сих пор. Но, как говорят, работа близится к завершению. Новый сверхзвуковой пассажирский самолет должен быть тихим. И это, пожалуй, самый большой вызов для современной мировой гражданской авиации До какого минимума можно снизить звуковой удар? А если использовать для оценки звукового удара громкость, то ее приемлемый уровень может составить около 65 децибелл. Такой уровень сравним с шумом большого города". Поэтому сегодня важно создать самолет, который, с одной стороны, будет эффективен, а с другой - экологически безопасен. Кстати, вес для сверхзвукового самолета так же важен, как и для космического корабля.
На 1 кг веса приходится 5-6 кг тяги! В России разрабатываемый сверхзвуковой гражданский джет получил название "Стриж". По последним данным, его пассажировместимость составит до 20-25 человек. С максимальным количеством пассажиров он сможет пролететь до 11 тыс.
Новый гиперзвуковой самолет впервые испытан в полете и почти в пять раз превысил скорость звука
В результате формировалось что-то вроде второго корпуса. Его полость предполагалось заполнить неким катализатором, например, смесью горючего материала и воды. Теплоизолирующий слой, изготовленный из твердого материала, в «Аяксе» предполагалось заменить на жидкостный, который, с одной стороны, должен был защищать двигатель, с другой — способствовал бы каталитической реакции, которая, между тем, могла сопровождаться эндотермическим эффектом — перемещением тепла с наружной части корпуса внутрь. Теоретически охлаждение внешних частей аппараты могло быть каким угодно.
Избыточное тепло, в свою очередь, предполагалось задействовать с целью повышения эффективности работы двигателя самолета. При этом данная технология позволяла бы генерировать вследствие реакции топлива и виды свободный водород. В данный момент доступные широкой публике сведения о продолжении разработки «Аякса» отсутствуют, однако исследователи считают весьма перспективным внедрение советских концепций в практику.
Он представляет собой гиперзвуковой управляемый планер, размещаемый на баллистической ракете. МБР запускает летательный аппарат в космос, откуда машина резко пикирует вниз, развивая гиперзвуковую скорость. Китайский аппарат может монтироваться на разных МБР, обладающих дальностью от 2 до 12 тыс.
Установлено, что в ходе тестов аппарат WU-14 смог развить скорость, превышающую 12 тыс. Вместе с тем многие исследователи считают, что китайскую разработку не вполне правомерно относить к классу самолетов. Так, распространена версия, по которой аппарат следует классифицировать именно как боеголовку.
Причем весьма эффективную. При полете вниз с отмеченной скоростью даже самые современные системы ПРО не смогут гарантировать перехвата соответствующей цели. Можно отметить, что разработками гиперзвуковых аппаратов, задействуемых в военных целях, занимаются также Россия и США.
При этом российская концепция, по которой предполагается создавать машины соответствующего типа, значительно отличается, как свидетельствуют данные в некоторых СМИ, от технологических принципов, реализуемых американцами и китайцами. Так, разработчики из РФ концентрируют усилия в области создания летательных аппаратов, оснащенных прямоточным двигателем, способных запускаться с земли. Россия планирует сотрудничество в этом направлении с Индией.
Гиперзвуковые аппараты, создаваемые по российской концепции, как считают некоторые аналитики, характеризуются меньшей стоимостью и более широкой областью применения. Вместе с тем гиперзвуковой самолет России, о котором мы сказали выше Ю-71 , предполагает, как считают некоторые аналитики, как раз-таки размещения на МБР. Если этот тезис окажется верным, то можно будет говорить о том, что инженеры из РФ работают сразу по двум популярным концептуальным направлениям в строительстве гиперзвуковых летательных аппаратов.
Резюме Итак, вероятно, самый быстрый гиперзвуковой самолет в мире, если говорить о летательных аппаратах безотносительно их классификации, это все же китайский аппарат WU-14. Хотя нужно понимать, что реальные сведения о нем, в том числе касающиеся испытаний, могут быть засекречены. Это вполне соответствует принципам китайских разработчиков, которые часто во что бы то ни стало стремятся сохранить свои военные технологии в тайне.
Скорость самого быстрого гиперзвукового самолета — более 12 тыс. Его «догоняет» американская разработка X-43A — многие эксперты считают самым скоростным именно его. Теоретически гиперзвуковой самолет X-43A, а также китайский WU-14 может догнать разработка от Orbical Science, рассчитанная на скорость более 12 тыс.
Характеристики российского самолета Ю-71 пока что не известны широкой публике. Вполне возможно, что они будут приближены к параметрам китайского летательного аппарата. Российские инженеры также ведут разработки по гиперзвуковому самолету, способному взлетать не на базе МБР, а самостоятельно.
Гиперзвуковые самолеты, безотносительно их возможной классификации, рассматриваются в первую очередь как носители вооружений, скорее всего, ядерных.
Однако сообщение может приходить с небольшим опозданием или незначительными звуковыми дефектами. ЦАГИ представил свои новейшие разработки в сфере сверхзвуковой авиации — модель пассажирского самолёта «Стриж», которая стала одним из главных экспонатов выставки. Новое судно должно будет передвигаться быстрее, чем скорость звука. Модель «Стрижа» на МАКС-2021 Помимо высокой скорости у демонстратора было отмечено ещё несколько достоинств, позволяющих, возможно, снизить вес самолёта и количество потребляемого топлива — у «Стрижа» будет низкий уровень звукового удара во время нахождения в воздухе, как сообщили СМИ. Учитывая, что судно должно развивать сверхзвуковую скорость, разработчики оптимизировали форму самолёта , чтобы обеспечить низкий уровень шума при взлёте и посадке.
До него французскими и британскими учёными был разработан летательный аппарат «Конкорд», а советскими специалистами — Ту-144. Ранее Medialeaks рассказал, как хакеры украли у криптоплатформы Poly Network 600 миллионов долларов.
Без этого ни один самолет не будет допущен к полету, как бы хороши ни были его остальные параметры. Говорят, что иногда от его звукового удара лопались стекла в домах, хотя о проблемах со здоровьем людей информации не было. Разработанные российскими учеными новые технологии снижения звукового удара были направлены как раз на то, чтобы сильный звуковой удар на земле превратить в несколько небольших скачков меньшей интенсивности.
И снова «Чайка» Это достигается выбором конфигурации летательного аппарата, в частности крылом типа «чайка». Кроме того, крыло сдвинуто назад относительно носа самолета, а нос и часть фюзеляжа перед крылом имеют удлиненную форму. Американцы даже предлагают использовать на носу штангу, которая позволяет отодвинуть еще дальше вперед точку формирования головной ударной волны. Кстати, с точки зрения силовой установки здесь немаловажную роль играет размещение двигательной установки над или под фюзеляжем. В большинстве проектов они в основном, надкрыльевые.
Это связано и со снижением шума, и уменьшением звукового удара, поскольку звуковые волны будут в первую очередь отражаться от планера СПС. Как идут работы по созданию СПС в России? В России сейчас изучаются три концепции самолета: легкий, средний и магистральный СПС. И одна из задач, которую решают в последние два года, — это унификация двигателей для этих двух вариантов, чтобы можно было поставить на самолете бизнес-класса два двигателя, а на большом самолете — четыре. Эксперименты показали, что в принципе такой двигатель может быть создан.
Есть ли в России наработки по двигателям для СПС нового поколения? Такие двигатели для СПС уже есть. В чем его ноу-хау? Эта силовая установка позволит управлять самолетом без механизации за счет использования струйных рулей. Такая технология также позволяет отказаться от сопла с отклоняемым вектором тяги, тем самым существенно снизить вес самого двигателя и самолета.
Однако создание двигателя для СПС в целом, конечно, займет приличное количество лет. Если делать его на базе существующего газогенератора, то это потребует от 3 до 5 лет.
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. Впрочем, никто не знает, окажется главной в будущем скорость или все-таки экономичность.
«Новый Конкорд»: сверхзвуковой самолет с максимальной скоростью 2700 км/ч уже готов к испытаниям
«При работе ТРД, использующего криогенное топливо, происходит разгон самолета до гиперзвуковой скорости. «Ключевое преимущество сверхзвукового самолета заключается в скорости полета, что позволяет существенно сократить время в пути. Самолет, движущийся со сверхзвуковой скоростью, создает в окружающем воздухе ударные волны, скачки воздушного давления. Исследовательский самолёт NASA X-59 предназначен для демонстрации способности летать пассажирскому лайнеру на сверхзвуковой скорости (выше 1 Маха). Новый сверхзвуковой самолет способен достигать скорости 1488 километров в час со сниженным уровнем шума. Гиперзвуковой полет займет диапазон высот 30–35 км, намного выше, чем у сверхзвуковых самолетов.
Ту-144: опережая звук и весь мир
США пошли своим путём: разработкой сверхзвукового самолёта занялась компания «Боинг» — согласно проекту, Boeing 2707 должен был иметь скорость в три тысячи километров в час и перевозить три сотни пассажиров. Сверхзвуковыми являются самолеты, способные совершать полет со скоростью, превышающей скорость звука в воздухе. Сверхзвуковой самолет летит быстрее звука — на сверхзвуковой скорости. Полностью автономный дрон станет взлетать с обычных взлетно-посадочных полос аэропортов и подниматься на высоту более 50 км, где будет разгоняться уже до гиперзвуковой скорости. Впоследствии при создании сверхзвуковых самолетов инженеры-проектировщики учитывали влияние воздушных потоков на конструкцию самолетов при достижении скорости звука.