Однако просто поднять скорость в 2-2,5 раза это половина проблемы: новый сверхзвуковой пассажирский самолёт должен быть тихим. Максимальная скорость самолета составит 1,7 Маха (2083 км/ч). Впоследствии при создании сверхзвуковых самолетов инженеры-проектировщики учитывали влияние воздушных потоков на конструкцию самолетов при достижении скорости звука. РИА Новости, 21.10.2019.
Вы точно человек?
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. Достаточно редко, но бывает» Владимир Попов, военный летчик — Существуют ли какие-нибудь нормы для таких полетов? На какой высоте можно летать над городом и преодолевать звуковой барьер? Чтобы не нарушать жизнедеятельность городских кварталов и народа обычного. На высотах более 8—10 тысяч метров над городами проходят даже гражданские самолеты. Даже над Москвой открыли московскую полетную зону, хотя раньше она была запретная и предусматривала облет с аэродромов Шереметьево или Домодедово. Сейчас можно облететь по прямой, если высота более 8 или 10 тысяч метров.
Раньше это было запрещено, и я считаю, что правильно, на всякий случай, вдруг что-то случится.
Чтобы обойти эту проблему, Христианович разработал теорию «коротких» волн, позволяющую решать задачи взаимодействия ударных волн с различными поверхностями. Оказалось, что полупроницаемые поверхности значительно ослабляют интенсивность отраженных волн — так появилась идея перфорировать стенки рабочей части трансзвуковой аэродинамической трубы. И подобная труба впервые в мире была создана в самом ЦАГИ в 1946 г. Сейчас трубы с перфорацией стенок стали неотъемлемой частью аэродинамических лабораторий всего мира. В дальнейшем задача влияния сжимаемости течения на распределение давления по крылу в короткие сроки была полностью решена Христиановичем и его сотрудниками.
Был установлен фундаментальный закон стабилизации: при наступлении критической скорости сначала происходит замедление роста скорости у поверхности профиля по сравнению с ростом скорости набегающего потока. Затем возрастание скорости вообще прекращается, и распределение значений числа Маха по поверхности профиля от его носка до скачка уплотнения остается постоянным, не зависящим от скорости набегающего потока. Это распределение называется предельным распределением чисел Маха, с его помощью вычисляется «предельная кривая давления». И если число Маха у поверхности остается неизменным, то и давление сохраняет постоянное значение, что, собственно, и показано на графике распределения давлений по верхней поверхности профиля. Полученные результаты позволили Христиановичу разработать метод расчета аэродинамических характеристик трансзвуковых профилей, опирающийся на их характеристики в несжимаемом потоке. Используя этот метод, можно было вычислить предельную кривую давления, по которой, в свою очередь, вычислялись аэродинамические характеристики при числе Маха, равном единице, с последующим пересчетом на другие околозвуковые числа Маха.
Стоит отметить, что тогда еще не было ЭВМ и все расчеты производились на логарифмических линейках и арифмометрах. Увеличение разрежения на верхней поверхности профиля происходит лишь по причине расширения области сверхзвуковых скоростей при смещении скачка уплотнения к хвосту профиля. Это приводит к замедлению роста, а затем и к падению значений подъемной силы и момента крыла, как можно видеть на графике зависимости коэффициента подъемной силы от числа Маха набегающего потока. Сопротивление же, напротив, начинает возрастать из-за уменьшения разрежения в передней части профиля и появления зоны разрежения в хвостовой части профиля. Понимание физической природы подобных режимов течения позволили предпринять практические шаги по проектированию крыловых профилей и самих крыльев, у которых эти неблагоприятные эффекты были минимизированы. Одним из шагов в этом направлении стало использование профилей с меньшей относительной толщиной, а также стреловидных крыльев, вдоль которых происходит обтекание.
Сечения участков этих крыльев имеют меньшую толщину, нежели сечения, расположенные перпендикулярно их передней кромке. С точки зрения математики, это выглядит следующим образом: если разложить скорость набегающего потока на составляющие, одна из которых параллельна передней кромке крыла, а другая перпендикулярна к ней, то составляющая, параллельная размаху крыла, не окажет влияния на распределение давления по крылу. Обтекание крыла будет происходить так, словно на него набегает поток со скоростью, меньшей скорости набегающего потока, что благоприятствует влиянию сжимаемости на его аэродинамические характеристики. Полную теорию обтекания стреловидных крыльев разработал академик В. Экспериментальное подтверждение этой теории представлено на графике зависимости коэффициента сопротивления скользящих крыльев от чисел Маха для различных углов стреловидности. К освоению «трансзвука» В последующие годы появилась возможность моделировать на ЭВМ воздушные течения путем численного решения уравнений газовой динамики и пограничного слоя.
Это позволило в ЦАГИ разработать так называемые сверхкритические крыловые профили, использование которых дало возможность увеличить скорость полета при заданной толщине и заданном значении подъемной силы. Основой для создания подобных профилей явилось понижение возмущений, вносимых в поток верхней поверхностью профиля, что привело к росту Mк. Однако при малой искривленности верхней поверхности сверхкритического профиля уменьшается доля создаваемой ею подъемной силы. Для компенсации этого явления производится «подрезка» хвостового участка нижней поверхности, что является характерной особенностью данного класса крыловых профилей. Именно за счет повышения давления в хвостовом участке нижней поверхности профиля происходит компенсация подъемной силы, которая теряется на средней части верхней поверхности «эффект закрылка». Низкий уровень скоростей на верхней поверхности сверхкритических профилей приводит при околозвуковом обтекании к образованию местной сверхзвуковой зоны с меньшим ускорением потока, а также смещением замыкающего скачка уплотнения в заднем направлении.
Все это уменьшает интенсивность скачка уплотнения перепада давлений на нем и снижает волновое сопротивление.
Высокие затраты Еще одним препятствием стали внушительные затраты на эксплуатацию Ту. Пассажирский билет стоил 82 рубля, в то время как на Ил цена составляла 48 рублей. И даже при таких ценах Ту не окупал своих расходов и являлся убыточными. К тому же для самолетопроизводства требовались иные материалы, двигатели и даже дизайн. Взлетный шум За высокую скорость приходилось жертвовать деньгами и испытывать дискомфорт.
Если тесноту салона компенсировал высочайший сервис, то как только сверхзвуковой самолет взлетал, он издавал шум, создающий угрозу человеческим ушам, а корпус подвергался значительным перегрузкам. Разгон у лайнера стремителен, как у ракеты. Когда он взмывал вверх, пассажиры вдавливались в сидение. Такой перегрузки не было ни на одном гражданском авиалайнере. При отрыве от земли в салоне создавалось такое впечатление, что ноги существуют отдельно от головы. На протяжении полета человек испытывал длительную акустическую нагрузку.
А чтобы услышать друг друга, людям приходилось разговаривать криком. Машина имела автономную систему навигации, и это значило, что на аэродром выходили без наведения и всякой ориентировки. В стекло для иллюминации было добавлено золото в целях защиты пассажиров от радиации при перелетах в стратосфере. Золотые нити имелись и в шторках кабины пилота. Каждый, кто летал на Ту-144 хотя бы раз, помнят какой взлетный шум стоял в салоне для пассажиров. Он исходил от двигателей и от системы кондиционеров.
Кроме того, на протяжении всего расстояния работала система охлаждения, создающая дополнительную звуковую нагрузку. Быстрее всего звук распространяется в твердых телах. Если где-то самолет преодолел звуковой барьер, слышен грохот, похожий на взрыв. Сейчас жители Краснодарского края и Ростовской области ежедневно слышат такие хлопки: это работа нашей боевой авиации. При разгоне, звуковые колебания уплотняются, создавая ударную волну. С увеличением быстроты движения она принимает форму конуса.
Это явление не кратковременное и сопровождает пилотов весь путь.
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. Это тоже необходимо учитывать. Проблема комплексная.
Она связана с применением оптимальных материалов, оптимальных конструкций, включая бионические, и таких же оптимальных технологий. Остекления в кабине пилота не будет. Все внешние источники информации - телевизионные, инфракрасные, радиоэлектронные и т. Поэтому говорят о "темной кабине", где картинка перед пилотами будет создаваться при помощи систем искусственного зрения. Или дополненной реальности.
Очень много вопросов, связанных именно с интеллектуализацией кабины пилотов. Сверхзвуковой самолет должен быть оснащен техническим оборудованием, которое может видеть лучше, чем человек. По словам специалистов, информационное поле кабины - одна из важнейших критических технологий. На какие инновационные материалы делают основную ставку наши ученые и конструкторы?
Новое поколение авиации: когда снова полетим на "сверхзвуке"?
Скорость самолета, при которой у его поверхности появляются сверхзвуковые потоки, назвали критической. Сверхзвуковой самолёт — самолёт, способный совершать полёт со скоростью, превышающей скорость звука в воздухе (полёт с числом Маха M = 1,0—5). Рассказываем, что случилось со сверхзвуковыми самолётами, когда они снова вернутся в небо и будут ли доступны полеты на них всем желающим. Вторым по скорости ультразвуковым самолетом является Orbital Sciences OSC X-34.
Когда мы будем летать на сверхзвуковых самолётах? Это в 2 раза быстрее обычного
Сверхзвуковой пассажирский самолет NASA стоимостью 247,5 миллиона долларов будет запущен в 2021 году. 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. Самолёт способен развивать максимальную скорость в 2,5 Маха. 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.
Самые быстрые пассажирские и военные самолеты в мире
С середины декабря Ту-144 находился в предстартовой готовности, но плохая погода не давала ему взлететь. И только в последний день 1968 года самолет «проскочил» в метеоокно и смог подняться в воздух. Уже через 25 секунд после объявления старта Ту-144 оторвался от взлетной полосы. Первый полет продолжался 37 минут. Советский Союз на этом этапе утвердил свой приоритет в освоении сверхзвуковой гражданской авиатехники.
Преодолевая предел Маха Следующим шагом стало преодоление звукового порога. В мае следующего года самолет преодолел рубеж в 2 Маха на высоте 16,3 тыс. В ходе испытаний выяснилось, что опытные двигатели НК-144 не обеспечивали требуемую дальность полета без форсажа. Ту-144 на сверхзвуке смог преодолеть 2920 км, что было значительно меньше заявленных требований.
Кроме того, в процессе испытаний были выявлены недостатки конструкции. Тем не менее опытный Ту-144 выполнил свою миссию, доказав возможность сверхзвуковых гражданских перелетов. Ту-144 в Ганновере в апреле 1972 года. Для запуска в серию был выбран Воронежский авиазавод.
Увеличивалась прочность конструкции, снижался ее вес. В марте 1972 года взлетел первый серийный Ту-144. Ту-144 испытывался на перевозке грузов и готовился к использованию на пассажирских авиалиниях. Именно на известном французском авиасалоне произошла первая катастрофа сверхзвукового авиалайнера.
Погиб весь экипаж и восемь жителей поселка. В результате расследования технических неисправностей самолета обнаружено не было, точная причина падения Ту-144 так и не была установлена. Неутешительные итоги Несмотря на катастрофу, развитие самолета продолжалось. В 1977 году наконец-то был открыт первый пассажирский рейс Ту-144 Москва — Алма-Ата.
Полет проходил на высоте 16-17 тыс. Самолет летал один раз в неделю и перевозил 80 человек. По отзывам пассажиров, они чувствовали себя в полете, как космонавты. В 1976 году началась постройка Ту-144 с новым двигателем РД-36-51А, который должен был обеспечить более длительный сверхзвуковой полет.
Но, конечно, создание такого самолета — это очень дорогая программа национального масштаба. Характеристики и описание самого перспективного истребителя Су-75 Ниша бизнес-авиации Вероятной нишей пассажирского сверхзвука могут стать бизнес-джеты — самолеты для перелетов топ-менеджеров и бизнесменов, которые готовы платить и в два, и в три раза дороже за скорость доставки. И вот тут в последние годы было много разных вариантов. Дальний сверхзвуковой ракетоносец-бомбардировщик Ту-22М3 во время взлета Фото: сommons. Сейчас реанимировать этот проект теоретически возможно, но для переделки придется брать бомбардировщики 1980-х годов выпуска.
Если же начинать строительство таких самолетов с нуля, то правильней было бы разработать новую современную машину. В 2000-е годы в КБ Туполева велись работы по бизнес-джету Ту-444, который был очень похож на уменьшенный Ту-144 с двумя двигателями и дальностью полета до 7500 км. 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.
На экспорт истребитель идёт под обозначением F-10, а в некоторых странах больше известен как «Стремительный дракон». Кроме армии Китая, этот истребитель использует ещё и армия Пакистана. Он был создан на основе советского МиГ-29М.
Существует 2 версии истребителя — для одного пилота и для двух. 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.
Комиссия установила, что все системы лайнера были работоспособны. Второй несчастный случай произошёл под Егорьевском в Московской области 23 мая 1978 года. Во время контрольного полёта на борту произошел пожар, и при посадке погибли 2 члена экипажа. Причиной стали недоработки топливной системы новых двигателей, а сам самолёт продемонстрировал хорошую управляемость и маневренность. Пилоты Ту-144 смогли посадить загоревшееся судно. После катастроф в Ле-Бурже и Подмосковье интерес государства к сверхзвуковым самолетам поугас.
Коммерческих рейсов на них больше не было. Летом 2000 года произошла первая и единственная авария: у самолёта загорелся двигатель, и он рухнул на крышу отеля сразу после вылета из аэропорта Франции «Шарль Де Голль». После той катастрофы пассажиропоток стал настолько маленьким, что последний гражданский рейс «Конкорд» совершил по маршруту Хитроу — Филтон 26 ноября 2003 года и также ушёл в историю. Ту-144 2. Но даже такая стоимость не покрывала расходы на содержание и эксплуатацию. Сверхзвуковая авиация была доступна лишь обеспеченным людям. После трагических катастроф наполняемость самолетов стала такой низкой, что эксплуатировать их было просто нерентабельно.
Шум Тысячи жалоб на звук от местных жителей, разбитые окна и трещины в стенах. Власти многих стран запретили полёты на сверхзвуковой скорости из-за шума, который лайнеры создавали при прохождении границы звука.
Над Краснодаром раздался сильный хлопок. Рассказываем, что такое «сверхзвук»
Это проект сверхзвукового пассажирского самолета с максимальной скоростью почти в 2000 км/ч и низким уровнем воздействия на экологию. РИА Новости, 21.10.2019. Экспериментальный сверхзвуковой самолет XB-1 от Boom Technologies впервые покорил небеса. Сверхзвуковой самолет НАСА X-59, способный преодолеть звуковой барьер "в тишине", скоро поднимется в небо.
Облететь планету за два часа: все, что известно о самом быстром реактивном самолете
Экспериментальный сверхзвуковой самолет XB-1 от Boom Technologies впервые покорил небеса. Экс-заместитель начальника по летной подготовке пензенского авиа-спортивного клуба РОСТО (ДОСААФ) Сергей Назаров рассказал о таком явлении, как переход самолета на сверхзвуковую скорость. Скорость самолета, при которой у его поверхности появляются сверхзвуковые потоки, назвали критической. Учитывая, что судно должно развивать сверхзвуковую скорость, разработчики оптимизировали форму самолёта, чтобы обеспечить низкий уровень шума при взлёте и посадке.