Теперь это должен быть сверхзвуковой самолет, то есть самолет, способный выполнять полет со скоростью, превышающей скорость звука на данном участке воздушного пространства. 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.
«Новый Конкорд»: сверхзвуковой самолет с максимальной скоростью 2700 км/ч уже готов к испытаниям
Например, для снижения звукового удара необходимо разместить воздухозаборники силовой установки на верхней поверхности планера. Задача обеспечения высоких характеристик потока на входе в двигатель при таком расположении является достаточно сложной, это потребовало большого объёма расчётных и экспериментальных исследований. Для снижения звукового удара также необходимо существенно удлинить носовую часть планера, увеличить стреловидность и угол поперечной V-образности крыла и выполнить множество локальных деформаций нижней поверхности планера. Жуковского» выиграл госконтракт на создание демонстраторов СГС. Что предстоит сделать? В научных организациях ведутся поисковые и прикладные исследования в обеспечение создания СГС нового поколения.
Жуковского», который управляет отечественной прикладной наукой в области авиастроения. Сегодня перед российской воздушной отраслью стоит задача создания новых авиационных решений и разработок для достижения технологического суверенитета страны. Выполнен ряд расчётно-экспериментальных исследований перспективных метало-композитных конструкций, обеспечивающих высокую весовую эффективность и требуемую жёсткость конструкции планера. Полученный научно-технический задел позволяет перейти к созданию крупноразмерного лётного демонстратора комплекса технологий СГС для достижения более высоких уровней готовности технологий. А также на равных участвовать в разработке международных норм на допустимый уровень звукового удара и шума в районе аэропорта в рамках ИКАО.
На данный момент разработано техническое предложение на демонстратор комплекса технологий СГС «Стриж». Для сокращения сроков и стоимости создания и лётных испытаний демонстратора проработана возможность максимального использования существующих серийных двигателей, самолётных систем, узлов и агрегатов с минимальной доработкой. Ожидается, что проект нормативных требований к таким самолётам может быть сформирован не ранее 2027 года, по мере наработки статистических данных при полётах демонстраторов технологий СГС. Первый полёт этого самолёта ожидается в 2023 году, тестовая программа исследований в 2025—2026 годах предполагает большое количество полётов над населёнными территориями для оценки восприятия звукового удара добровольцами. Материалы исследований будут переданы в ИКАО для формирования норм по уровню звукового удара для перспективных сверхзвуковых гражданских самолётов.
Соответственно, переход к опытно-конструкторским работам ОКР по серийному СГС нового поколения возможен ближе к 2030 году, после утверждения нормативных требований и подтверждения эффективности и реализуемости всего комплекса разрабатываемых технологий и технических решений. Самолёт «Конкорд» генерировал шум, равный 105—110 PLdB.
Наверняка многим приходилось слышать о таинственном звуковом барьере, который преодолевают истребители и бомбардировщики, а также сверхзвуковые ракеты. Что это за барьер, можно ли его увидеть визуально и что является причиной громкого взрывоподобного звука? Что такое звуковой барьер?
Звуковой барьер в области аэродинамики — это технические трудности, которые возникают в результате явлений, связанных с передвижением летательного аппарата на скорости равной либо превышающей скорость звука. Нужно понимать, что это не реальное препятствие, которое должен преодолеть самолет, будто какую-то невидимую стену, а больше абстрактное понятие. Оно возникло в то время, когда в авиации лишь задумывались о летательных аппаратах, которые могут перемещаться на высокой скорости — сверхзвуковой. Многие даже настаивали на недостижимости подобных результатов. Что такое скорость звука?
Скорость звука — это скорость, с которой распространяются упругие волны в определенной среде. Данный показатель меняется в зависимости от среды. Преодоление скорости звука Как же происходит преодоление звукового барьера? Самолет взлетает и постепенно разгоняется все сильнее. Его обтекает сверхзвуковой воздушный поток, в результате чего в носовой части образуется ударная волна.
Их может быть и несколько — в зависимости от формы летательного аппарата. Схема образования ударной волны В данной области давление и плотность воздушной среды резко повышается.
Взлет — самостоятельный или с посторонней помощью? Распространена классификация гиперзвуковых летательных аппаратов, в основе которой — отнесение их к категории тех, что способны взлетать самостоятельно, либо тех, которые предполагают размещение на более мощном носителе — ракете либо грузовом самолете. Есть точка зрения, по которой к аппаратам рассматриваемого типа правомерно относить главным образом те, что способны взлетать самостоятельно либо при минимальном задействовании иных типов техники. Однако те исследователи, которые считают, что основной критерий, характеризующий гиперзвуковой самолет, — скорость, должен быть первостепенным при любой классификации. Будь то отнесение аппарата к беспилотным, управляемым, способным взлетать самостоятельно либо с помощью других машин — если соответствующий показатель достигает указанных выше значений, то значит, речь идет о гиперзвуковом самолете. Основные проблемы гиперзвуковых решений Концепциям гиперзвуковых решений — много десятилетий. На протяжении всех лет разработки соответствующего типа аппаратов мировые инженеры решают ряд существенных проблем, объективно мешающих поставить выпуск «гиперзвука» на поток — подобно организации производства турбовинтовых самолетов. Основная сложность в конструировании гиперзвуковых самолетов — создание двигателя, способного быть в достаточной мере энергоэффективным.
Другая проблема — выстраивание необходимой тепловой защиты аппарата. Дело в том, что скорость гиперзвукового самолета в тех значениях, что мы рассмотрели выше, предполагает сильный нагрев корпуса за счет трения об атмосферу. 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.
Сегодня мы находимся на этапе поисковых научно-исследовательских работ», — сказал Шмотин. В натуральную величину длина «Стрижа» составит 38 м. Самолёт должен развивать скорость в 1,8 Маха примерно 1,9—2,2 тыс. Машина сможет вместить двух лётчиков и шестерых пассажиров. Прежде всего, такой самолёт подойдёт для рейсов через Атлантику или на другой континент. Он сможет летать в два раза быстрее современных дозвуковых машин.
Два двигателя и воздухозаборники помещены в хвостовой верхней части самолёта. Такая конструкция призвана уменьшить шумность на взлётно-посадочных режимах и нивелировать эффект звукового удара, который человеческим ухом воспринимается как хлопок. Правда, подобная компоновка ухудшает путевую устойчивость. Но современные системы управления становятся более чувствительными, и этот недостаток серьёзной роли играть не будет», — пояснил Фомин. Она представляет собой многосвязный силовой каркас, состоящий из пересекающихся друг с другом элементов. Нос бизнес-джета решено сделать полым, что позволит облегчить самолёт. В результате потоки усилий уходили через соседние клетки.
Сверхзвук, часть1. Кое-что о сверхзвуковых самолетах.
Лайф разбирался, зачем сверхзвуковым пассажирским самолётам дают вторую жизнь и для чего "наследника" Ту-144 проектируют в России. 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. Компания Venus Aerospace недавно представила концепт гиперзвукового самолета, который передвигается со скоростью 9 Махов (≈11 025 км/ч). Экспериментальный сверхзвуковой реактивный самолет НАСА приближается к первому испытательному полету. Фото: Boom Technology Сверхзвуковой скорости самолет достиг скорости только 455 км/ч (0,368 Маха) на высоте 2170 метров.
Вы точно человек?
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.
Пассажировместимость самолёта составит 20-25 человек. С максимальным количеством пассажиров он сможет пролететь до 11 тыс. Судя по всему, демонстратор «Стрижа» будет беспилотным.
Как сообщает Flight Global, компания уже прикрепила крылья корабля к фюзеляжу, построила его вертикальный стабилизатор и завершила испытания шасси. Считается, что XB-1 имеет максимальную скорость Маха 2. Преемник Конкорда, прототип XB-1 пройдет испытания в следующем месяце. Испытания пройдут в Калифорнийском воздушно-космическом порту Мохаве в 2021 году. Вот что сообщили представители компании: «С XB-1 мы демонстрируем, что мы готовы вернуть сверхзвуковые самолеты.
МиГ-25 способен развивать максимальную скорость в 2,83 Маха. Технологии создания этого самолёта были настолько гениальными, что для того, чтобы изучить чудо советской инженерной мысли, в 1976 году дезертир Виктор Беленко угнал самолёт в Японию. Угон послужил толчком к скорейшей разработке и замене на всех военных самолётах системы государственного опознавания на современную, со значительно более сложным алгоритмом кодирования. МиГ-25 установил множество мировых рекордов в категории скороподъёмности, многие из которых не удалось побить до сих пор. Например, это был первый самолёт, преодолевший потолок в 35 тыс. Кроме того, он входит в состав Космических сил США, которые являются одним из видов вооруженных сил. Большая часть того, на что способен X-37, является засекреченной информацией, однако правительство Ирана назвало его «секретным космическим боевым самолетом». Благодаря двигателю Rocketdyne, X-37 легко развивает скорость более 25 Махов, это больше 30 тыс. Он превосходит все перечисленные в этом списке самолёты, поскольку предназначен для полётов в космос. Однако космические силы США являются одним из видов вооруженных сил, поэтому этот орбитальный боинг считается военным арсеналом американцев.
Почему при преодолении звукового барьера слышится хлопок?
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. Что ждет самолет в будущем?
Длина X-59 составляет 30 м, размах крыльев - 9 м, а взлетная масса достигает 14,7 тонны. Технологии, использованные при разработке X-59, должны способствовать созданию перспективных сверхзвуковых пассажирских самолетов нового поколения. Если предстоящие летные испытания пройдут успешно, то это позволит авиастроительным компаниям впервые за последние 50 лет вернуться к идее гражданской сверхзвуковой авиации.
Согласно опубликованным данным, в гиперзвуковом самолете в качестве авиационного керосина может использоваться термостабильное топливо марки Т-6 или Т-8 В, а в качестве криогенного топлива — сжиженный природный газ или сжиженный водород. Среди авторов изобретения — заслуженный конструктор России Валерий Бендеров, который в 2012—2019 годах занимал должность директора программы — главного конструктора многофункционального летно-моделирующего комплекса ЛМК-214 , ведущий инженер-конструктор ОКБ « Туполев ». Популярное за сутки.
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?
Сверхзвук 2.0: когда появятся наследники «Конкорда» и Ту-144?
И только правительственные субсидии спасли положение. Тем не менее "англо-француз" летал вплоть до ноября 2003 года. А вот Ту-144 списали намного раньше. Прежде всего не оправдался хрущевский оптимизм: в мире разразился энергетический кризис, и цены на керосин устремились вверх. Сверхзвуковой первенец сразу же окрестили "удавом на шее "Аэрофлота". Огромный расход топлива нокаутировал и проектную дальность полетов: Ту-144 не дотягивал ни до Хабаровска, ни до Петропавловска-Камчатского. Только из Москвы до Алма-Аты. И если бы только это. Посыпались жалобы: надои у буренок упали, куры перестали нестись, кислотные дожди задавили...
Где правда, где ложь - однозначно не скажешь. 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.
Ожидается, что первые испытательные полеты состоятся в ближайшие несколько месяцев; в случае успеха они могут привести к коммерческим сверхзвуковым полетам, как это было с Concorde с 1976 по 2003 год. Звук - это волна сжатого воздуха, движущаяся из точки А в точку Б со скоростью 340 метров в секунду. Когда корабль летит на дозвуковой скорости, он создает продольные звуковые волны, которые распространяются во всех направлениях.
Но когда самолет летит на сверхзвуковой скорости, он движется быстрее, чем звуковые волны, которые он генерирует; молекулы воздуха не могут отклониться от своей траектории достаточно быстро, поэтому волны давления объединяются и создают большую ударную волну, которая движется к земле, где она встречается с человеческим ухом и производит хорошо известный "взрыв". Этот взрыв иногда может превышать 100 децибел около 105 дБ для Concorde! Этот разрушительный шум, который вредит как людям, так и животным, является одной из причин, почему коммерческие сверхзвуковые полеты не были столь успешными, как ожидалось - напомним, что Concorde, эксплуатируемый только двумя авиакомпаниями, использовался в основном для трансатлантических перелетов, чтобы не слишком сильно влиять на людей. По сей день международные правила ограничивают скорость коммерческого транспорта над поверхностью земли менее чем 1 Мах. X-59 предназначен для полета со скоростью 1,4 Маха, но был специально разработан, чтобы не создавать шума.
Самолету нужно это преодолеть, так и происходит «хлопок». С данным эффектом многие сталкивались в жизни — это хлыст. Когда пастух взмахивает кнутом, на кончике хлыста образуется этот эффект перехода на сверхзвуковую скорость, и мы слышим хлопок. Как далеко разносится звук? Звук будет слышим там, где человек может уловить его своим ухом. Если брать за специфику, что переход на сверхзвуковую скорость осуществляется на высотах не менее 10 тысяч метров, то определить — со стороны Молькино или со стороны Краснодарского водохранилища — тяжеловато. Он влияет на жизнь граждан?
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. 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.
Самые быстрые пассажирские и военные самолеты в мире
Самолет, движущийся со сверхзвуковой скоростью, создает в окружающем воздухе ударные волны, скачки воздушного давления. Европа категорически против сверхзвукового самолета, который не удовлетворяет 14-й главе по шуму. Это проект сверхзвукового пассажирского самолета с максимальной скоростью почти в 2000 км/ч и низким уровнем воздействия на экологию. РИА Новости, 21.10.2019.
В США представили новый сверхзвуковой самолет X-59
Вторым по скорости ультразвуковым самолетом является Orbital Sciences OSC X-34. Переход на сверхзвуковую скорость – это скорость более 1200 км/ч. Европа категорически против сверхзвукового самолета, который не удовлетворяет 14-й главе по шуму. Лайф разбирался, зачем сверхзвуковым пассажирским самолётам дают вторую жизнь и для чего "наследника" Ту-144 проектируют в России. 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. Губернатор Ростовской области Василий Голубев рассказал, что звуки были вызваны переходом самолета на сверхзвуковую скорость.