Сверхзвуковой самолёт — самолёт, способный совершать полёт со скоростью, превышающей скорость звука в воздухе (полёт с числом Маха M = 1,0—5). 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. Самолёт способен развивать максимальную скорость в 2,5 Маха. Переход на сверхзвуковую скорость – это скорость более 1200 км/ч.
Скорость звука и число Маха
- «Туполев» запатентовал гиперзвуковой самолет с комбинированным двигателем
- «Прощальный полёт»
- От Ту-144 до «Стрижа». Будет ли в России новая эра гражданского сверхзвука? | Аргументы и Факты
- Сверхзвук 2.0: когда появятся наследники «Конкорда» и Ту-144?
- Эпоха «Авроры»
- Ниша бизнес-авиации
Видео дня: сверхзвуковой самолет нового поколения XB-1 совершил первый полет
Я летал на скорости более 1200 километров в час. Так вот, 1230 километров в час на высоте 300 метров — это дозвуковой режим работы. Но остается — в зависимости от атмосферного давления — условие, когда и на этой скорости может создаваться ударная волна не совсем сверхзвукового потока, но около этого, тоже достаточно ощутимая — это раз. Второе — если я возьму 1260 километров в час... Чувствуете разницу? Всего 30 километров в час, это даже на приборе не так заметно, но уже будет сверхзвуковой удар. Понимаете, в чем дело?
Пилот мог где-то отвлечься или поторопиться при разгоне. Может, нужно было выйти на заданную цель или на поворотный пункт маршрута, где нужно было встретиться с кем-то еще с целью выполнения боевой задачи. Специально этого не делают. Но, может быть, он шел на перехват воздушной цели. Не исключено, что какого-то беспилотника, который был уже очень близко. Представим ситуацию, что сопредельное государство, Украина например, запустило в это время «Стриж» ТУ-141 — наш старый беспилотник.
Он ведь тоже идет на скорости примерно 600—800 километров в час, летит, это очень быстро. И вот он за 30—50 километров на подлете к городу вдруг обнаружен был, например. Конечно, самолету при взлете с аэродрома сказали развить максимальную скорость. Вот он и врубил «форсажи», вышел на перехват, чтобы уничтожить успешно и гарантированно, чтобы не было поражения объектов в городе или его предместье, поэтому поторопился, и всё. Но думаю, что это могли быть и учебно-тренировочные полеты с такими задачами по перехвату и выполнению учебно-боевой задачи.
Одна из проблем, с которой столкнулись разработчики — определить звуковой отпечаток.
Там они получили доступ к информации об звуковом ударе в рамках программы «Спейс шаттл». Испытания показали, что на высоте и скорости полета Stargazer самолет люди не услышат. Что известно о Venus Aerospace? Venus Aerospace — стартап в сфере высоких технологий, основанный Сарой и Эндрю Дагглби. Компания стремится построить гиперзвуковой самолет со скоростью 9 Махов, который будет перевозить людей по всему миру в считанные часы. Команда работает над тремя основными технологиями: ракетным двигателем нового поколения с нулевым уровнем выбросов, уникальной конструкцией самолета и передовым охлаждением, которые позволят космическому самолету взлетать с существующих космодромов и объектов инфраструктуры.
Он сможет подниматься в небо на высоту 17 км, создавая низкий уровень звукового давления, на уровне 75 воспринимаемых децибел, т. Практически нет сомнений, что самолет будет рассчитан на небольшое число пассажиров, которые очень ценят время и готовы хорошо заплатить за межконтинентальный перелет.
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. Сверхзвуковой пассажирский самолет Ту-144 Преимущество таких самолетов — это преодоление больших расстояний за короткий промежуток времени.
Также сверхзвуковой самолет перемещается на большей высоте по сравнению с обычными. Соответственно, воздушное пространство не загружено. Но от их использования вскоре отказались из-за нескольких недостатков: ударная волна; сложность эксплуатации; шум над аэродромом. Громкий хлопок — это резкий скачок давления перед самолетом, образующийся в момент, когда самолет начинает двигаться со сверхзвуковой скоростью преодолевает звуковой барьер. Ударная волна, возникающая перед самолетом, распространяется конусообразно. Человек, наблюдающий за полетом самолета, слышит хлопок, когда эта волна достигает его, и только после этого можно услышать работу двигателя. Ударная волна постоянно сопровождает самолет на сверхзвуковой скорости. Однако хлопки будет слышно лишь во время прохождения самолета в определенной точке — поблизости с наблюдателем.
Поделиться с друзьями Вадим Хромов Эксперт и постоянный автор научно-популярного журнала: «Как и Почему». Издание «Как и Почему» kipmu.
В США представили новый сверхзвуковой самолет X-59
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. Многие конспирологи считают, что столь масштабные работы просто не могли закончиться ничем, и на самом деле гиперзвуковой разведчик под кодовым наименованием Aurora всё же был создан — а власти просто скрывают это достижение.
С тех пор Aurora стала одни из главных героев конспирологии — сначала в США, а потом и во всём мире. Дискуссия о возможности существования этого проекта идёт и по сей день, но как бы нам ни хотелось обратного, фактов «против» куда больше, чем фактов «за». Существует и противоположенное мнение — что шумиха вокруг «недостижимого» гиперзвука была специально создана для маскировки реальных работ над технологиями «стелс». Одна из фантазий на тему гиперзвукового разведчика Aurora И снова гиперзвук Окончание холодной войны и развал СССР серьёзно замедлили работы по гиперзвуку.
Например, высокий износ материалов двигателя, из-за которого он, по сути, становится одноразовым; малая живучесть ракеты с большой вероятностью разрушения её в полёте, необходимость использования ракетного ускорителя для разгона до скорости в 5 М. Из-за всех этих проблем разработку гиперзвуковой крылатой ракеты в США свернули. Гиперзвуковая ракета Х-51 Waveraider разрабатывалась в США в рамках программы Prompt Global Strike, которая обеспечивала вооружённым силам возможность нанесения удара по любой цели на Земле через час после принятия решения В нашей стране идёт разработка гиперзвуковой противокорабельной ракеты «Циркон» , почти аналогичной американской ракете Х-51. Информации в свободном доступе об этом проекте очень мало для каких-либо оценок.
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.
Для СПС необходим ТРДД с меньшей суммарной степенью повышения давления, чем у двигателей дозвуковых самолетов, так как на сверхзвуке поток воздуха и так сильно сжимается за счет повышенного скоростного напора. Бионические и интеллектуальные конструкции в гражданской авиации О совершенно фантастических вещах рассказал на круглом столе В. Это бионические и интеллектуальные конструкции, которые будут применяться при создании планера СПС. Например, крыло самолета будет делаться цельным, но работать оно будет, как крыло птицы, и выпускать элероны, закрылки и предкрылки, как перья, например, и также их убирать, придавая снова целостность крылу. Такая плоскость дает ряд важных преимуществ: в частности, это снижение уровня шума, повышение маневренности, сокращение дистанции разбега и посадочного пробега. Они будут получаться на основе искусственных наноструктурированных композитов, и из них, например, будут делать те же крылья самолетов и их фюзеляжи. Материал их обшивки — это почти «живая» субстанция, способная к самовосстановлению, а, главное, она в состоянии самостоятельно реагировать на внешнее воздействие, т. Так же в будущем будут широко использовать smart — сплавы с памятью формы, пьезоэлектрические материалы и многое другое. В крылья будущих самолетов будут вживляться пьезоэлектрические и волоконно-оптические датчики, которые будут следить за их состоянием Скажете, фантастика?
Но российские инженеры уже разработали такие материалы и даже сделали опытные элементы крыла и фюзеляжа. Именно в нашей стране был создан один из первых в мире сверхзвуковых авиалайнеров — Ту-144.
Самолет был рассчитан на 10—12 пассажиров. В конце 2000-х работы по проекту приостановили из-за неясной коммерческой перспективы.
Межконтинентальный сверхзвуковой стратегический бомбардировщик-ракетоносец Ту-160 во время репетиции воздушной части парада Победы над Москвой Фото: сommons. Конечно, такой самолет может строиться нашей авиапромышленностью и обеспечить перевозку какого-то числа пассажиров от Москвы до Владивостока. Но Ту-160 проектировался для определенных целей и задач и его конструкция весьма специфична. Переделка конструкции для размещения пассажирских салонов потребует, по сути, разработки нового самолета.
Стоимость таких работ будет велика, а пользоваться им сможет весьма ограниченный круг лиц. И какими возможностями обладает модернизированная версия знаменитого сверхзвукового бомбардировщика Какой проект перспективнее Для отечественного самолетостроения, видимо, наиболее перспективным было бы возобновление работ по Ту-244 на современном уровне. Сейчас появились новые «летающие» материалы. Современная электроника стала в разы легче и компактнее, а двигатели — значительно более экономичными, чем в 70-е.
И если мы говорим о финансовой эффективности эксплуатации такого лайнера, то, конечно, он должен брать на борт как можно больше пассажиров и обеспечивать их доставку на 7500—9000 км. Фото: commons. И почти наверняка такая машина могла бы иметь определенные экспортные перспективы. Вспомним, что некоторые советские пассажирские самолеты в больших количествах поставлялись за рубеж — это были Ил-62, Ту-154, Ил-18 и другие машины.
Говоря с другой стороны, это вполне справедливо. Ведь полеты на сверхзвуке — это, можно сказать, отдельная, закрытая неким барьером область движения. Однако, у людей неискушенных вполне может возникнуть вопрос: «А чего, собственно, такого выдающегося в этом сверхзвуке?
Дайте ему движок помощнее и все будет в порядке! Скорость всегда была пределом мечтаний и первоначально эти устремления довольно успешно претворялись в жизнь. Уже в 1945 году летчик-испытатель фирмы Мессершмитт Л.
Messerschmitt Me 262. Однако, далее скорость расти не хотела. Даже при пологом пикировании.
Более того проявились проблемы с управляемостью. Хотя, казалось бы, на первый взгляд преград в достижении цели нет…. Однако, на самом деле все далеко не так просто.
Ведь полет на сверхзвуке отличается от дозвукового не только величиной скорости и не столько ею. Отличие здесь качественное. И ничего здесь, в принципе, неожиданного нет.
Воздух — это газ. А все газы, как известно, в отличие от жидкостей, сжимаемы. При сжатии меняются параметры газа, такие, например, как плотность, давление, температура.
Из-за этого в сжатом газе уже по-другому могут протекать различные физические процессы, нежели в разреженном. Чем быстрее летит самолет, тем больше он вместе со своими аэродинамическими поверхностями становится похожим на эдакий поршень, в определенном смысле сжимающий воздух перед собой. Утрированно, конечно, но в целом именно так :-.
С ростом скорости аэродинамическая картина обтекания летательного аппарата меняется и чем быстрее, тем больше :-. А на сверхзвуке она уже качественно другая. При этом на первый план выходят новые понятия аэродинамики, которые для малоскоростных самолетов зачастую просто не имеют никакого смысла.
Для характеристики скорости полета теперь становится удобным и необходимым использование такого параметра, как число М число Маха, отношение скорости самолета относительно воздуха в данной точке к скорости звука в воздушном потоке в этой точке. Появляется и становится ощутимым очень ощутимым! Становятся знаковыми такие явления, как волновой кризис с критическим числом М , сверхзвуковой барьер, скачки уплотнения и ударные волны.
Кроме того ухудшаются управляемость и характеристики устойчивости самолета из-за смещения назад точки приложения аэродинамических сил. При подходе к области околозвуковых скоростей самолет может испытывать сильную тряску это было более характерно для первых самолетов, штурмовавших тогда еще таинственный рубеж скорости звука , схожую по своим проявлениям с еще одним очень неприятным явлением, с которым пришлось столкнуться авиаторам в своем профессиональном развитии. Это явление называется флаттер тема для очередной статьи :-.
Появляется такой неприятный момент, как разогрев воздуха в результате его резкого торможения перед самолетом так называемый кинетический нагрев , а также нагрев в результате вязкостного трения воздуха. До таких температур разогревается обшивка самолета во время длительного сверхзвукового полета. Обо всех упомянутых выше понятиях и явлениях, а также причинах их возникновения мы обязательно поговорим в других статьях более подробно.
Но сейчас итак, я думаю, вполне понятно, что сверхзвук — это уже нечто совсем другое, нежели полет на дозвуковой тем более малой скорости. Для того, чтобы ужиться со всеми вновь возникающими эффектами и явлениями на больших скоростях и полностью соответствовать своему предназначению, летательный аппарат тоже должен качественно измениться. Теперь это должен быть сверхзвуковой самолет, то есть самолет, способный выполнять полет со скоростью, превышающей скорость звука на данном участке воздушного пространства.
И для него недостаточно только лишь увеличения мощности двигателя хотя это тоже очень важная и обязательная деталь. Такие самолеты обычно меняются и внешне. В их облике появляются острые углы и кромки, прямые линии, в отличие от «плавных» очертаний дозвуковых самолетов.
Сверхзвуковые самолеты имеют стреловидное или треугольное в плане крыло. Сверхзвуковой самолет с треугольным в плане крылом МИГ-21. Один из вариантов стреловидного — это крыло оживальной формы, имеющее повышенный коэффициент подъемной силы.
У него имеется специальный наплыв около фюзеляжа, предназначенный для образования искусственных спиральных вихрей. МИГ-21И с крылом оживальной формы. МИГ-21И - оживальное крыло.
Оживальное крыло ТУ-144. Второй вариант — сверхкритическое крыло. Оно имеет уплощенный профиль с определенным образом изогнутой задней частью, что позволяет отодвинуть возникновение волнового кризиса на большие скорости и может быть выгодным в плане экономичности для скоростных дозвуковых самолетов.
Такое крыло применено, в частности, на самолете SuperJet 100. SuperJet 100. Пример сверхкритического крыла.
Хорошо виден изгиб профиля задняя часть Профиль крыла , особенно если самолет предназначен для полетов на больших сверхзвуковых скоростях тем более длительных полетов , обычно тонкий с острыми кромками характерный пример — МИГ-25. Управляющие поверхности хвостового оперения из-за ухудшения условий управляемости на сверхзвуке имеют достаточно большую площадь. Часто стабилизаторы бывают цельно-поворотными, а на некоторых сверхзвуковых самолетах цельноповоротными сделаны и кили.
Интересно, что аппарат, впервые в истории авиации достигший сверхзвуковой скорости, не особо-то походил на современный сверхзвуковой самолет.
Подписка на дайджест
- Видео дня: сверхзвуковой самолет нового поколения XB-1 совершил первый полет
- Названо отличие звука взрыва от перехода самолета на сверхзвук: Происшествия: Россия:
- Сверхдальний Bombardier Global 8000 со сверхзвуковой скоростью
- В США представили новый сверхзвуковой самолет X-59
- Цель: добиться изменений в нормативно-правовой базе
- Как развивается проект российского гражданского сверхзвукового самолёта
9 самых быстрых и мощных действующих истребителей
Диапазон скоростей очень широкий — от дозвуковых и трансзвуковых режимов полёта до сверхзвуковых и гиперзвуковых, от 5 Махов до 20. Рассказываем, что случилось со сверхзвуковыми самолётами, когда они снова вернутся в небо и будут ли доступны полеты на них всем желающим. 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».
Видео дня: сверхзвуковой самолет нового поколения XB-1 совершил первый полет
| Новый российский сверхзвуковой самолет | 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. |
| Почему при преодолении звукового барьера слышится хлопок? | Самолет X-59, разработанный в рамках сотрудничества NASA с компанией Lockheed Martin, обещает стать прорывом в области сверхзвуковой авиации. |
| Вы точно человек? | Испытательный самолет (C-GLBG) неоднократно достигал сверхзвуковой скорости в 1,015 Маха в рамках своей сертификационной кампании. |
| Гиперзвук: недостижимая мечта авиации – | Появление не боевой ракеты, а именно пассажирского гиперзвукового самолета, который будет летать со скоростью не меньше 6 тысяч км/час, ожидается где-то к 2050 году. |
| Громкий хлопок в Ростове губернатор объяснил переходом самолета на сверхзвуковой режим - Ведомости | «Ключевое преимущество сверхзвукового самолета заключается в скорости полета, что позволяет существенно сократить время в пути. |
Вы точно человек?
Предполагается, что самолет Overture на сверхзвуковой скорости будет летать только над океанами, где уровень шума не беспокоит население. Исследовательский самолёт NASA X-59 предназначен для демонстрации способности летать пассажирскому лайнеру на сверхзвуковой скорости (выше 1 Маха). Гиперзвуковой многоцелевой самолёт от Republic, используемый в том числе в качестве первой ступени для космических аппаратов. 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. Уже 14 октября 1947 года на экспериментальном самолете Bell X-1 с ракетным двигателем XLR-11 была достигнута сверхзвуковая скорость в управляемом полете. 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.
Сверхзвуковой самолёт NASA впервые взлетит в небо в 2024 году
Новый сверхзвуковой самолет способен достигать скорости 1488 километров в час со сниженным уровнем шума. Фото: Boom Technology Сверхзвуковой скорости самолет достиг скорости только 455 км/ч (0,368 Маха) на высоте 2170 метров. Предполагается, что самолет Overture на сверхзвуковой скорости будет летать только над океанами, где уровень шума не беспокоит население. «Ключевое преимущество сверхзвукового самолета заключается в скорости полета, что позволяет существенно сократить время в пути. О концепте сверхзвукового самолета Virgin Galactic для перевозки пассажиров было рассказано на официальном сайте компании.
Хождение за пять Махов
| «Это удар, близкий к разрыву снаряда». Военный летчик — о сверхзвуковых полетах над Ростовом | Максимальная скорость самолета достигается в вертикальном пикировании с наибольшей тягой двигателя. |
| Последователи «Конкорда»: когда пассажиры снова полетят быстрее звука | Учитывая, что судно должно развивать сверхзвуковую скорость, разработчики оптимизировали форму самолёта, чтобы обеспечить низкий уровень шума при взлёте и посадке. |
| Самые быстрые пассажирские и военные самолеты в мире | Спустя 45 лет после прекращения эксплуатации Ту-144 на пассажирских авиалиниях, в России вновь на официальном уровне говорят о необходимости создания гражданского сверхзвукового самолета. |
| В США показали экспериментальный сверхзвуковой самолет X-59 QueSST | Самолёт способен развивать максимальную скорость в 2,5 Маха. |
От Ту-144 до «Стрижа». Будет ли в России новая эра гражданского сверхзвука?
В итоге был разработан самолет, способный достигать скорости свыше 3000 км/час и вести бой на высоте около 20–25 км. Самолет был вооружен. 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. Александр Иошпа, кандидат географических наук и преподаватель климатологии, выпускник Воронежского высшего военного авиационного инженерного училища, рассказал нашим коллегам из «ДОН 24», что происходит при переходе самолета на сверхзвуковую скорость и почему. Однако просто поднять скорость в 2-2,5 раза это половина проблемы: новый сверхзвуковой пассажирский самолёт должен быть тихим. Спустя 12 лет серийные сверхзвуковые истребители МиГ-19 уже охотились за американскими самолетами-шпионами, а еще ни один гражданский самолет не попытался превысить скорость звука.