Надзвукові літаки світу. Надзвуковий літак. Надзвукові літаки у цивільній авіації

Перед авіаконструкторами постало завдання подальшого збільшення їх швидкості. Вища швидкість розширювала бойові можливості як винищувачів, і бомбардувальників.

Початок надзвукової ери поклав політ Чака Йегера, американського льотчика-випробувача, 14 жовтня 1947 року на експериментальному літаку Bell X-1 з ракетним двигуном XLR-11, що досяг надзвукової швидкості в керованому польоті.

Розвиток

60-ті-70-ті роки XX століття ознаменувалися бурхливим розвитком надзвукової авіації. Було вирішено основні проблеми стійкості та керованості літаків, їх аеродинамічної ефективності. Велика швидкість польоту також дозволила збільшити стелю понад 20 км, що було актуально для розвідників та бомбардувальників. У той час, до появи зенітно-ракетних комплексів, здатних вражати цілі на висотах, основним принципом застосування бомбардувальників був політ до мети на максимально можливій висоті і швидкості. У ці роки були побудовані і пущені в серію надзвукові літаки найрізноманітнішого призначення - винищувачі, бомбардувальники, перехоплювачі, винищувачі-бомбардувальники, розвідники (перший надзвуковий всепогодний перехоплювач - Convair F-102 Delta Dagger B8; .

У наші дні з'являються нові літаки, зокрема виконані за технологією зниження помітності «Стелс».

Порівняльні схеми Ту-144 та конкорду

Пасажирські надзвукові літаки

В історії авіації було всього два пасажирські надзвукові літаки, які виконували регулярні рейси. Радянський літак Ту-144 здійснив перший політ 31 грудня 1968, перебував в експлуатації з по 1978 рік. Виконав два місяці пізніше, 2 березня 1969 року, свій перший політ англо-французький «Конкорд» (фр. Concorde- «згоду») здійснював трансатлантичні рейси з 2003 по 2003 рік. Їх експлуатація дозволяла не тільки значно скоротити час перельоту на далеких рейсах, але й використовувати незавантажений повітряний простір на великій висоті (≈18 км), тоді як основний повітряний простір, що використовується лайнерами (висоти 9-12 км), вже в ті роки було значно. завантаженим. Також надзвукові літаки здійснювали польоти за спрямованими маршрутами (поза повітряними трасами).

Теоретичні питання

Політ на надзвуковій швидкості, на відміну від дозвукового, протікає за іншими законами, оскільки при досягненні об'єктом швидкості звуку якісно змінюється аеродинамічна картина обтікання, через що різко зростає аеродинамічний опір, збільшується кінетичний нагрівання конструкції, зміщується аеродинамічний фокус. та керованості літака. Крім того, з'явилося таке невідоме явище як «хвильовий опір».

Тому досягнення швидкості звуку та ефективний політ були неможливі простим збільшенням потужності двигунів, були потрібні нові конструктивні рішення. Наслідком стала зміна зовнішнього вигляду літака - з'явилися характерні прямі лінії, гострі кути, на відміну від гладкої форми дозвукових літаків.

Слід зазначити, що завдання створення ефективного надзвукового літака не можна вважати вирішеним досі. Творцям доводиться йти на компроміс між вимогою збільшення швидкості та збереженням прийнятних злітно-посадкових характеристик. Таким чином, завоювання авіацією нових рубежів за швидкістю та висотою пов'язане не тільки з використанням більш досконалої або принципово нової рухової установки та нової компоновки літаків, але також зі змінами їхньої геометрії в польоті. Такі зміни, покращуючи характеристики літака при великих швидкостях, не повинні погіршувати їх якості на малих швидкостях, і навпаки. Останнім часом творці відмовляються від зменшення площі крила і відносної товщини їх профілів, а також збільшення кута стріловидності крила у літаків з геометрією, що змінюється, повертаючись до крил малої стріловидності і великої відносної товщини, якщо вже досягнуто задовільних величин максимальної швидкості і стелі. У такому разі вважається важливим, щоб надзвуковий літак мав хороші льотні дані на малих швидкостях та зменшення опору при великих швидкостях, особливо на малих висотах.

Примітки

Див. також

Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитися що таке "Надзвуковий літак" в інших словниках:

Літак, конструкція та льотно-технічні характеристики якого допускають польоти зі швидкостями, що перевищують швидкість звуку. На відміну від літаків, що літають на дозвукових швидкостях, у надзвукових літаків стрілоподібна або трикутна (... Енциклопедія техніки

надзвуковий літак- viršgarsinis lėktuvas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. ultrasonic airplane vok. Überschallflugzeug, n rus. надзвуковий літак, m pranc. avion supersonique, m … Fizikos terminų žodynas

надзвуковий літак Енциклопедія «Авіація»

надзвуковий літак- Надзвуковий літак - літак, умови експлуатації якого передбачають політ зі швидкостями, що перевищують швидкість звуку. Запровадження поняття «З. с.» у 1950 е рр. викликано суттєвою відмінністю геометричних форм, що забезпечують… Енциклопедія «Авіація»

Відомо, що основні шляхи розвитку авіації визначалися і визначаються головним чином прогресом літальних апаратів військового застосування, на розробку яких витрачаються великі сили та засоби. При цьому громадянська авіація, для якої… … Вікіпедія

Надзвуковий авіалайнер Ту-144: льотно-технічні характеристики- 31 грудня 1968 року досвідчений надзвуковий літак Ту 144 (бортовий номер СРСР 68001) здійснив перший політ. Ту 144 встиг злетіти на два місяці раніше за свого англо-французького конкурента лайнера Конкорд, який здійснив свій перший політ 2… Енциклопедія ньюсмейкерів

надзвуковий пасажирський літак- Рис. 1. Надзвуковий пасажирський літак Ту-144. надзвуковий пасажирський літак (УПС) — призначається для перевезення пасажирів, багажу та вантажів із надзвуковою крейсерською швидкістю польоту (Маха число польоту M∞ > 1). Першими (і… … Енциклопедія «Авіація»

Швидкість звукової хвилі величина не постійна навіть за умови, що середовище поширення звуку, що розглядається, є повітрям. Швидкість звуку при фіксованій температурі повітря та атмосферного тиску змінюється із зростанням висоти над рівнем моря.

У міру збільшення висоти над рівнем моря швидкість звуку зменшується. Умовною точкою відліку величини є нульовий рівень моря. Отже, швидкість з якою звукова хвиля стелиться по водній гладі дорівнює 340.29 м/с за умови температури навколишнього повітря 15 0 С та атмосферного тиску 760 мм. рт.ст. Отже, літаки, що літають зі швидкістю вище, ніж швидкість звуку, називають надзвуковими.

Перші досягнення надзвукової швидкості

Надзвуковими літаками називають літальні апарати виходячи з їхньої фізичної здатності пересуватися зі швидкістю вище ніж звукові хвилі. У звичних нам кілометрах на годину цей показник в середньому дорівнює 1200 км/ч.

Ще літаки часів Другої світової війни з поршневими ДВС і пропелерами, що створюють повітряний потік, при пікіруванні вже досягали позначки швидкості в 1000 км/год. Щоправда, за розповідями пілотів, у ці моменти літак починало страшно трясти внаслідок сильної вібрації. Відчуття було таке, що крила можуть просто відірватися від фюзеляжної частини літака.

Згодом під час створення надзвукових літаків інженери-проектувальники враховували вплив повітряних потоків на конструкцію літаків при досягненні швидкості звуку.

Подолання надзвукового бар'єру літаком

Коли літак пересувається серед повітряних мас він буквально розсікає повітря на всі боки, створюючи шумовий ефект і хвилі повітряного тиску, що розходяться у всі напрямки. При досягненні літального апарату швидкості звуку виникає момент, коли звукова хвиля не здатна випередити літак. Через це перед передньою частиною літака виникає ударна хвиля у вигляді щільного бар'єру з повітря.

Виниклий поперед літака шар повітря в момент досягнення літальним апаратом швидкості звуку створює різке зростання опору, що і служить джерелом зміни характеристик стійкості літака.

Коли літак летить, звукові хвилі поширюються від нього на всі боки зі швидкістю звуку. Коли літак досягає швидкості М=1, тобто швидкості звуку, звукові хвилі накопичуються перед ним і утворюють шар ущільненого повітря. При швидкостях вище за швидкість звуку ці хвилі утворюють ударну хвилю, яка досягає землі. Ударна хвиля сприймається як звуковий удар, що акустично сприймається людським вухом внизу на земній поверхні як глухий вибух.

Цей ефект можна постійно спостерігати під час навчань надзвукових літаків цивільним населенням у районі польотів.

Ще одним цікавим фізичним явищем при польоті надзвукових літаків – це візуальне випередження літальних апаратів їхнього власного звуку. Звук спостерігається із деяким запізненням за хвостом літака.

Число Маха в авіації

Теорію з підтверджуючим експериментальним процесом утворення ударних хвиль продемонстрував ще задовго до першого польоту надзвукового літака австрійський фізик Ернст Мах (1838 - 1916). Величину, що виражає відношення швидкості літального апарату до швидкості звукової хвилі, називають сьогодні на честь вченого - Махом.

Як ми вже обмовилися у водній частині, на швидкість звуку в повітряному середовищі впливають такі метеорологічні умови, як тиск, вологість та температура повітря. Температура в залежності від висоти польоту літака змінюється від +50 на поверхнях Землі до -50 у шарах стратосфери. Тому на різних висотах для досягнення надзвукових швидкостей обов'язково враховуються місцеві метеоумови.

Для порівняння над нульовою оцінкою рівня моря швидкість звуку становить 1240 км/год, тоді як у висоті понад 13 тис. км. ця швидкість знижується до 1060 км/год.

Якщо прийняти співвідношення швидкості літального апарата до швидкості звукового за М, то при значенні М>1 це буде завжди надзвукова швидкість.

Літаки із дозвуковою швидкістю мають значення М = 0.8. Виделка значень Маха від 0,8 до 1,2 задають навколозвукову швидкість. А ось гіперзвукові літальні апарати мають число Маха понад 5. З відомих військових російських надзвукових літаків можна виділити СУ-27 – винищувач перехоплювачів, Ту-22М – бомбардувальник ракетоносець. З американських відомий SR-71 – літак розвідник. Першим надзвуковим літаком у рамках серійного виробництва став американський винищувач F-100 у 1953 році.

Модель космічного човника під час випробувань у надзвуковій аеродинамічній трубі. Спеціальна методика тіньової фотографії дозволила сфотографувати, де виникають ударні хвилі.

Перший надзвуковий літак

За 30 років із 1940 по 1970 швидкість літаків зросла в кілька разів. Перший переліт із навколозвуковою швидкістю було здійснено 14 жовтня 1947 року на американському літаку Bell XS-1 у штаті Каліфорнія над авіабазою.

Пілотував реактивний літак Bell XS-1 капітан американських ВПС Чак Йіге. Йому вдалося розігнати апарат до швидкості 1066 км/год. У ході цього випробування було отримано суттєвий зріз даних для подальшого поштовху у розвитку надзвукових літаків.

Конструкція крил надзвукових літаків

Підйомна сила і лобовий опір зі швидкістю збільшуються, тому крила стають меншими, тоншими і набували стрілоподібної форми, покращуючи обтічність.

У літаків, пристосованих до надзвукових польотів крила, на відміну від звичайних дозвукових літаків, витягувалися під гострим кутом назад, нагадуючи наконечник стріли. Зовні крила утворювали трикутник у єдиній площині з його гострокутною вершиною у передній частині літака. Трикутна геометрія крила дозволяла керувати літаком передбачувано в момент переходу звукового бар'єру та як наслідок уникнути вібрацій.

Існують моделі, в яких застосовувалися крила зі змінною геометрією. У момент зльоту та посадки кут крила щодо літака дорівнював 90 градусам, тобто перпендикулярний. Це необхідно для створення максимальної підйомної сили в момент зльоту та посадки, тобто в той момент, коли швидкість знижується і підйомна сила при гострому куті при незмінній геометрії досягає свого критичного мінімуму. Зі зростанням швидкості геометрія крила змінюється до максимально гострого кута біля основи трикутника.

Літаки-рекордсмени

У ході гонки за рекордними швидкостями в небі літаком Bell-X15, на борту якого було встановлено ракетний двигун, було досягнуто рекордної швидкості 6,72 або 7200 км/год у 1967 році. Цей рекорд не могли побити довгий час.

І лише в 2004 році безпілотний гіперзвуковий літальний апарат NASA X-43, який розроблявся для польоту з гіперзвуковою швидкістю, вдалося в рамках третього польоту розігнати до рекордних 11 850 км/год.

Перші два польоти закінчилися невдало. Сьогодні ця найвища цифра швидкості літака.

Випробування надзвукового автомобіля

На цьому реактивному надзвуковому автомобілі Thrust SSC встановлено 2 авіаційних двигуни. У 1997 році він став першим наземним транспортним засобом, який подолав звуковий бар'єр. Як і при надзвуковому польоті, перед автомобілем з'являється ударна хвиля.

Наближення автомобіля беззвучне, тому, що весь створюваний шум зосереджений у ударній хвилі, що йде за ним.

Надзвукові літаки у цивільній авіації

Що стосується цивільних надзвукових літаків, то всього відомі 2 серійні літаки, що виконують регулярні рейси: радянський ТУ-144 і французький Concorde. ТУ-144 здійснив свій дебютний виліт 1968 року. Ці апарати були призначені для далеких трансатлантичних перельотів. Час перельоту було значно скорочено порівняно з дозвуковими апаратами за рахунок збільшення висоти перельоту до 18 км, де літак використовував незавантажений повітряний коридор і пройшов хмарне завантаження.

Перший цивільний надзвуковий літак СРСР ТУ-144 завершив свої польоти в 1978 через їх нерентабельність. Остаточну точку у рішенні про відмову експлуатувати у регулярних рейсах було прийнято через катастрофу досвідченого екземпляра ТУ-144Д під час його випробування. Хоча варто відзначити, що за рамками цивільної авіації літак ТУ-144 продовжували експлуатувати для термінової поштової та вантажної доставки з Москви до Хабаровська аж до 1991 року.

Тим часом, незважаючи на дорогі квитки, французький надзвуковий літак «Конкорд» продовжував надавати послуги авіарейсів для своїх європейських клієнтів до 2003 року. Але зрештою, незважаючи на багатший соціальний прошарок європейських жителів, питання нерентабельності було все одно неминуче.

Надзвукова швидкість - це швидкість, при якій об'єкт рухається швидше за звук. Швидкість при польоті надзвукового літака вимірюється в Махах – швидкість літака у певній точці простору щодо швидкості звуку у цій самій точці. Зараз подібними швидкостями пересування здивувати досить складно, а ще якихось 80 років тому про це тільки мріяли.

З чого все почалося

У сорокових роках ХХ століття під час Другої світової війни над вирішенням цього питання активно працювали німецькі конструктори, сподіваючись за допомогою подібних літальних апаратів переламати хід війни. Як ми знаємо, вони цього не вийшло, війна закінчилася. Однак у 1945 р., ближче до її завершення, німецький пілот Л. Гофман, випробовуючи перший у світі реактивний винищувач Me-262, на висоті 7200 м зміг розвинути швидкість близько 980 км/год.

Першим, хто втілив мрію всіх льотчиків про подолання надзвукового бар'єру, став американський пілот-випробувач Чак Єгер. У 1947 році цей пілот першим в історії зумів подолати швидкість звуку на пілотованому апараті. Він керував прототипним літальним апаратом Bell X-1 із ракетним двигуном. До речі, захоплені під час війни німецькі вчені та їх розробки досить сприяли появі цього апарату, як і, власне, всьому подальшому розвитку льотних технологій.

У Радянському Союзі досягли швидкості звуку 26 грудня 1948 р. Це був експериментальний літак ЛА-176 на висоті польоту 9060 м, який пілотували І.Є. Федоров та О.В. Соколовський. Приблизно через місяць на даному літаку, але вже з більш досконалим двигуном, була не лише досягнута, а й перевищена швидкість звуку на 7000 м. Проект ЛА-176 був дуже перспективним, але через трагічну загибель О.В. Соколовського, який керував цим апаратом, розробки було закрито.

Надалі розвиток цієї галузі дещо сповільнилося, оскільки виникло значної кількості фізичних складнощів, що з управлінням літальним апаратом на надзвукових швидкостях. На високих швидкостях починає проявлятися така властивість повітря, як стисливість, аеродинамічна обтічність стає зовсім іншою. З'являється хвильове опір, і таке неприємне для будь-якого льотчика явище, як флаттер - літак починає сильно нагріватися.

Зіткнувшись із цими проблемами, конструктори почали шукати кардинальне рішення, здатне подолати складнощі. Таким рішенням виявився повний перегляд конструкції літальних апаратів, призначених для надзвукових польотів. Ті обтічні форми авіалайнерів, які ми зараз спостерігаємо, є результатом багаторічних наукових досліджень.

Подальший розвиток

На той момент, коли закінчилася Друга Світова, і почалася корейська і в'єтнамська війни, розвиток галузі міг відбуватися тільки через військові технології. Саме тому першими серійними літаками, здатними літати швидше за швидкість звуку, стали Радянська Міг-19 (NATO Farmer) і американський F-100 Super Sabre. Рекорд швидкості був за американським літаком – 1215 км/год (встановлений 29 жовтня 1953), але вже наприкінці 1954 Міг-19 змогли розігнати до 1450 км/год.

Цікавий факт.Хоча СРСР і Сполучені Штати Америки не вели офіційних бойових дій, але реальні багаторазові бойові зіткнення під час Корейської та В'єтнамської воєн показали незаперечну перевагу Радянської техніки. Наприклад, наші Міг-19 були значно легшими, мали двигуни з кращими динамічними характеристиками і, як наслідок, з більш швидкою швидкопідйомністю. Радіус можливого бойового застосування літака був на 200 км більший у Міг-19. Саме тому американці дуже хотіли отримати непошкоджений зразок і навіть оголосили нагороду за виконання такого завдання. І вона була реалізована.

Вже після закінчення Корейської війни 1 літак Міг-19 був викрадений з авіабази офіцером ВПС Кореї Але Гим Соком. За що американці виплатили йому належні 100000 доларів як нагороду, за доставку непошкодженого літака.

Цікавий факт.Першою жінкою-пілотом, який досяг швидкості звуку, є американка Жаклін Кохран. Вона досягла швидкості 1270 км/год, пілотуючи літак F-86 Sabre.

Розвиток цивільної авіації

У 60-х роках минулого століття після появи випробуваних під час воєн технічних напрацювань авіація почала бурхливо розвиватися. Знайшлися рішення для проблем надзвукових швидкостей, і тоді почалося створення перших надзвукових пасажирських літаків.

Перший в історії політ цивільного авіалайнера зі швидкістю, що перевищує швидкість звуку, стався 21 серпня 1961 літаком Douglas DC-8. На момент польоту на літаку не було пасажирів, крім пілотів, був розміщений баласт для повного завантаження лайнера в даних експериментальних умовах. Було досягнуто швидкість 1262 км/год при спуску з висоти 15877 м-коду до 12300 м-коду.

Цікавий факт. Boeing 747 SP-09 Китайських авіаліній (China Airlines) 19 лютого 1985 р., здійснюючи переліт з тайванського Тайпею до Лос-Анджелеса, увійшов у некероване піке. Причиною цього стали несправності двигуна і подальші некваліфіковані дії персоналу. Під час пікірування з висоти 12500 м до 2900 м, де екіпаж і зміг стабілізувати літак, було перевищено швидкість звуку. При цьому не розрахований на подібні навантаження лайнер отримав серйозні пошкодження хвостової частини. Але при цьому, серйозно постраждали всього 2 особи на борту. Літак сів у Сан-Франциско, був відремонтований і надалі знову здійснював пасажирські перельоти.

Проте справді справжніх надзвукових пасажирських літаків (СПС), здатних здійснювати регулярні перельоти зі швидкостями вище швидкості звуку, було сконструйовано та побудовано всі два типи:

• Радянський авіалайнер Ту-144;
• Англо-французький літак Aérospatiale-BAC Concorde.

Тільки ці два літальні апарати були в змозі підтримувати крейсерську надзвукову швидкість ( supercruise ). На той момент вони перевершували навіть більшість бойових літаків, конструкція цих лайнерів була унікальною для свого часу. Існувала лише кілька типів літаків, здатних літати в режимі суперкруїзу, на сьогоднішній день більшість сучасних військових машин оснащені такими можливостями.

Авіація СРСР

Радянський Ту-144 був побудований раніше європейського аналога, тому можна вважати його першим у світі пасажирським надзвуковим лайнером. Зовнішній вигляд цих літаків, як Ту-144, так і Конкорда, і зараз не залишить байдужою жодну людину. Навряд чи в історії авіабудування були красивіші машини.

У Ту-144 привабливі характеристики, за винятком дальності практичного застосування: вище крейсерська і менша посадкова швидкість, вища стеля польоту, але й історія нашого лайнера значно трагічніша.

Важливо!Ту-144 не тільки перший літаючий, а й перший пасажирський надзвуковий лайнер, що розбився. Катастрофа на авіасалоні в Ле-Буржі 3 червня 1973, в якій загинуло 14 людей, стала першим кроком до завершення польотів Ту-144. Однозначних причин так і не було встановлено, а підсумкова версія катастрофи викликає безліч питань.

Друга катастрофа під Єгор'євськом в Московській області 23 травня 1978 р., де в польоті сталося загоряння, і при посадці загинули 2 члени екіпажу, стала остаточною точкою у вирішенні припинення експлуатації цих літаків. Незважаючи на те, що після аналізу було встановлено, що спалах відбувся в результаті недоробки в паливній системі нового, тестованого двигуна, а сам літак показав чудову керованість і надійність конструкції, коли палаючий зміг зробити посадку, машини зняли з рейсів і вивели з комерційної експлуатації .

Як вийшло за кордоном

Європейський Конкорд, у свою чергу, відлітав набагато довше з 1976 р. по 2003 р. Проте через нерентабельність (літак так і не змогли вивести на мінімальну окупність), експлуатацію також згорнули. Багато в чому це сталося через авіакатастрофу в Парижі 25 липня 2000: при зльоті з аеропорту Шарль Де Голль загорівся двигун, і літак впав на землю (загинуло 113 людей, у тому числі 4 на землі), а також терористичним атакам 11 вересня 2001 р. Незважаючи на те, що це була єдина катастрофа літака за 37 років експлуатації, а теракти не мали безпосереднього відношення до Конкорду, загальне зниження потоку пасажирів зменшило і без того відсутню рентабельність польотів і призвело до того, що останній рейс цей літак здійснив маршруту Хітроу – Філтон 26 листопада 2003 р.

Цікавий факт.Квиток на рейс Конкорда в 70-ті роки коштував не менше 1500 доларів на один кінець, ближче до кінця дев'яностих ціна зросла до 4000 доларів. Квиток за місце на останньому рейсі цього лайнера коштував уже 10 000 доларів.

Надзвукова авіація зараз

На сьогоднішній день рішень, подібних до Ту-144 і Конкорду, не передбачається. Але, якщо ви та людина, якій не має значення вартість квитків, – є ряд напрацювань у сфері бізнес перельотів та маломісних повітряних засобів.

Найперспективніша розробка – літак XB-1 Baby Boom американської компанії Boom technology з Колорадо. Це маленький літак, довжиною близько 20 м і розмахом крил 5,2 м. Він обладнаний трьома двигунами, розробленими в п'ятдесятих роках для крилатих ракет.

Місткість планується зробити близько 45 осіб, за дальності перельоту 1800 км на швидкості до 2х махів. На даний момент це поки що розробка, але перший політ прототипу планується зробити вже в 2018 р., а сам літак має пройти сертифікацію до 2023 року. Творці планують використовувати розробку як бізнес-джет для приватних перевезень, так і на регулярних рейсах малої місткості. Запланована вартість для перельоту на цій машині складатиме близько 5000 доларів, що досить багато, але при цьому можна порівняти з вартістю перельоту в бізнес-класі.

Однак якщо дивитися на всю галузь цивільних авіаперевезень загалом, то із сьогоднішнім рівнем розвитку технологій, виглядає все не дуже перспективно. Великі компанії більше стурбовані отриманням вигоди та рентабельністю проектів, ніж новими розробками у сфері надзвукових польотів. Причина в тому, що за всю історію авіації не було достатньо успішних реалізацій завдань подібного роду, скільки не намагалися досягти цілей, всі вони тією чи іншою мірою провалилися.

Загалом ті конструктори, які займаються поточними проектами, – це скоріше ентузіасти, які з оптимізмом дивляться в майбутнє, які, звичайно, розраховують отримувати прибутки, але досить реалістично дивляться на підсумки, та й більшість проектів поки що існує тільки на папері, і аналітики достатньо скептично дивляться на можливість реалізації.

Один із небагатьох справді великих проектів – це запатентований торік компанією Airbus надзвуковий літак Concorde-2. Конструктивно він буде літальним апаратом з трьома типами двигунів:

• Турбовентиляторні реактивні двигуни. Встановлюватимуться в передній частині літака;
• Гіперзвукові повітряно-реактивні двигуни. Монтуватимуться під крилами лайнера;
• Ракетні двигуни. Встановлено у хвостовій частині фюзеляжу.

Ця конструктивна особливість передбачає роботу різних двигунів на певних етапах польоту (зліт, посадка, рух крейсерської швидкості).

Враховуючи одну з основних проблем цивільних авіаперевезень – шум (стандарти організації повітряного руху у більшості країн виставляють обмеження на рівень шуму, якщо аеропорт розташований близько до житлових зон, це накладає обмеження на можливість нічних польотів), компанія Airbus для проекту Concorde-2 розробила спеціальну технологію , що дозволяє робити вертикальний зліт. Це дозволить практично уникнути попадання ударних хвиль на поверхню землі, що, у свою чергу, забезпечить відсутність дискомфорту для людей внизу. Також завдяки подібній конструкції та технології політ авіалайнера проходитиме на висоті близько 30-35000 м (на даний момент цивільна авіація літає максимум на 12000 м), що сприятиме зниженню шуму не тільки при зльоті, але й протягом усього польоту, оскільки Такої висоти ударні звукові хвилі не зможуть досягти поверхні.

Майбутнє надзвукових польотів

Не все так сумно, як може здатися на перший погляд. Окрім цивільної авіації існує і завжди існуватиме військова галузь. Бойові потреби держави як раніше рухали розвиток авіації, і продовжать це робити. Армії всіх країн потребують дедалі досконаліших літальних апаратах. З року в рік ця потреба тільки зростає, що тягне за собою створення нових конструкторських та технологічних рішень.

Рано чи пізно розвиток вийде на такий рівень, коли використання військових технологій, можливо, стане рентабельним у мирних цілях.

Відео

"Увімкніть надзвук!"

Надзвукові пасажирські літаки – що ми знаємо про них? Принаймні те, що вони були створені відносно давно. Але, з різних причин, експлуатувалися не так довго, і не так часто, як могли б. Та й на сьогоднішній день вони існують лише як проектні моделі.

Чому так? У чому особливість та «таємниця» надзвуку? Хто створював цю технологію? А також - яким буде майбутнє надзвукових літаків у світі, і звичайно ж - у Росії? Намагаємося відповісти на всі ці питання.

«Прощальний політ»

Отже, з тих пір, як три останні надзвукові пасажирські літаки, що функціонували, здійснили свої останні польоти, після яких були списані, минуло вже п'ятнадцять років. Це було в далекому 2003 році. Тоді, 24 жовтня, вони, всі разом «попрощалися з небом». Востаннє пролетіли на малій висоті, над столицею Великої Британії.

Потім приземлилися у лондонському аеропорту Хітроу. Це були літаки типу Конкорд, що належать авіаційній компанії British Airways. І таким «прощальним польотом» вони завершили дуже недовгу історію пасажирських перевезень, на швидкості, що перевищує звук…

Так можна було думати ще кілька років тому. Але зараз уже можна з упевненістю сказати. Це – фінал лише першого етапу цієї історії. І мабуть - всі її світлі сторінки ще попереду.

Сьогодні – підготовка, завтра – політ

Сьогодні багато компаній та авіаконструкторів думають про перспективи надзвукової пасажирської авіації. Одні будують плани щодо її відродження. Інші вже готуються до цього.

Адже якщо вона могла існувати і ефективно функціонувати ще кілька десятиліть тому, то сьогодні - з технологіями, що серйозно зробили крок вперед, не тільки відродити її, але і вирішити ряд проблем, який змусив відмовитися провідні авіакомпанії від такої - цілком можливо.

Та й перспективи надто привабливі. Надто вже цікавою здається можливість польоту, припустимо, з Лондона до Токіо – за п'ять годин. Перетнути відстань від Сіднея, до Лос-Анджелеса за шість годин? І потрапити з Парижа до Нью-Йорка за три з половиною? З пасажирською авіацією, яка здатна літати з більшою швидкістю, ніж розноситься звук – це дуже легко.

Але, звичайно, перед тріумфальним «поверненням» такий у повітряний простір, — вченим, інженерам, конструкторам, і багатьом іншим — ще чимало потрудиться. Потрібно не просто відновити те, що колись було, запропонувавши нову модель. Не.

Мета - вирішення безлічі проблем, які пов'язані з пасажирською надзвуковою авіацією. Створення авіамашин, які не лише демонструватимуть можливості, та могутність країн, що побудували їх. Але виявляться і реально ефективними. Настільки, щоб зайняти гідну їхню нішу в авіації.

Історія «надзвуку». Частина 1. Що було на початку.

З чого все починалося? Насправді – із простої пасажирської авіації. А такий уже понад століття «від народження». Оформлення її почалося 1910-х, у Європі. Коли фахівці з найрозвиненіших країн світу створювали перші авіамашини, основним призначенням яких, було перевезення пасажирів різні відстані. Тобто – політ, з безліччю людей на борту.

Першим у тому числі вважається французький Bleriot XXIV Limousine. Він належав авіабудівній компанії Bleriot Aeronautique. Проте використовувався, в основному, для гри тих, хто сплатив за розважальні «прогулянки»-польоти, на ньому. Через два роки після його створення аналог з'являється і в Росії.

То був С-21 "Гранд". Його сконструювали на базі створеного Ігорем Сікорським "Російського витязя" - важкого бомбардувальника. А будівництвом цієї пасажирської авіамашини займалися працівники Балтійського вагонного заводу.

А після того прогрес було вже не зупинити. Авіація розвивалася швидко. І пасажирська зокрема. Спочатку були перельоти між конкретними містами. Потім літаки змогли долати відстань між державами. Нарешті - авіамашини стали перетинати океани і здійснювати перельоти від одного материка до іншого.

Технології, що розвивалися, і все більша кількість новацій, дозволяли авіації подорожувати дуже швидко. Набагато швидше – ніж поїзди чи кораблі. І для неї практично не було перешкод. Не треба було пересідати з одного транспорту на інший, не тільки, скажімо, подорожуючи на якийсь особливо далекий «край світу».

Навіть, коли перетнути необхідно сушу і водні простори відразу. Літаки не зупиняло ніщо. І це природно, адже вони летять над усім – континентами, океанами, країнами…

Але час витікав швидко, світ змінювався. Звісно, ​​розвивалася й авіаційна галузь. Літаки за наступні кілька десятиліть, аж до 1950-х, змінилися настільки, якщо порівнювати з тими, які літали ще на початку 1920-30-х, що стали вже чимось зовсім іншим, особливим.

І ось, у середині ХХ століття, розвиток реактивного двигуна пішло дуже швидкими, навіть у порівнянні з попередніми двадцятьма-тридцятьма роками, темпами.

Невеликий інформаційний відступ. Або – трохи фізики

Передові розробки дозволили літакам «розігнатися» до швидкості, більшої, ніж та, з якою поширюється звук. Звичайно, насамперед, це було застосовано у військовій авіації. Адже йдеться все-таки про двадцяте століття. Який, як не прикро це усвідомлювати, був століттям конфліктів, двох світових воєн, «холодної» боротьби СРСР та США…

І чи не кожна нова технологія, створена провідними державами світу, насамперед розглядалася з погляду того, як її можна використовувати в обороні чи нападі.

Отже, літаки тепер могли літати із небаченою раніше швидкістю. Швидше за звук. А в чому її специфіка?

Насамперед - очевидно, що це швидкість, яка перевищує ту, з якою розноситься звук. Але, згадуючи основні закони фізики, можна сказати, що в різних умовах вона може відрізнятися. Та й «перевищує» – поняття дуже розтяжне.

І тому є спеціальний стандарт. Надзвуковою швидкістю називають ту, яка перевищує звукову до п'яти разів, з урахуванням того, що в залежності від температури та інших факторів навколишнього середовища, вона може змінюватися.

Наприклад – якщо ми візьмемо нормальний атмосферний тиск, на рівні моря, то в такому разі швидкість звуку дорівнюватиме вражаючій цифрі – 1191 км/год. Тобто за секунду долається 331 метр.
Але, що особливо важливо при проектуванні надзвукових авіамашин, у міру набору висоти знижується температура. Отже – і швидкість, з якою поширюється звук, і дуже значно.

Так скажімо, якщо піднятися на висоту 20 тисяч метрів, то тут вона становитиме вже 295 метрів за секунду. Але є ще один важливий момент.

На 25 тисячах метрів над рівнем моря температура починає підвищуватися, оскільки це вже не нижній шар атмосфери. І так відбувається далі. Точніше – вище. Скажімо, на висоті 50 000 метрів буде ще спекотніше. Отже швидкість звуку там – збільшується ще більше.

Цікаво – на скільки? Піднявшись на 30 кілометрів над рівнем моря, потрапляєш у «зону», де звук поширюється зі швидкістю 318 метрів за секунду. А на 50 000 метрів відповідно – 330 м/с.

Про число Маха

До речі, цікаво, що для спрощення розуміння особливостей перельоту та роботи в таких умовах в авіації використовують число Маха. Загальний опис такого, може бути зведений до наступних висновків. Воно виражає собою швидкість звуку, яка має бути в даних умовах, на конкретній висоті, при даній температурі і щільності повітря.

Наприклад, швидкість польоту, що дорівнює двом числам Маха, на висоті десять кілометрів над землею, у звичайних умовах, дорівнюватиме 2 157 км/год. А на рівні моря – 2383 км/год.

Історія «надзвуку». Частина 2. Подолання бар'єрів

До речі, вперше досягла швидкість польоту, більш ніж в 1 Мах, льотчик із США – Чак Йегер. Це сталося 1947 року. Тоді він «розігнав» свій літак, що летить на висоті 12.2 тисяч метрів над землею, до швидкості 1066 км/год. Так пройшов перший надзвуковий політ на землі.

Вже в 1950-х починаються роботи з проектування та підготовки до серійного виробництва пасажирських літаків, здатних летіти зі швидкістю – швидше за звук. Їх ведуть вчені та авіаконструктори найбільш могутніх країн світу. І у них виходить досягти успіху.

Той самий "Конкорд", модель - від якої остаточно відмовляться в 2003, був створений в 1969. Це спільна - британсько-французька технологія. Символічно обрана назва – Concorde, з французької, перекладається як «згода».

Це був один із двох існуючих типів надзвукових пасажирських літаків. Ну а створення другого (а точніше – хронологічно – першого) – нагорода авіаконструкторів СРСР. Радянський аналог "Конкорду" називається Ту-144. Він був спроектований у 1960-і і перший політ здійснив 31 грудня 1968 року. За рік до британсько-французької моделі.

Інших типів надзвукових пасажирських літаків, аж до сьогодні, реалізовано не було. І «Конкорд» і Ту-144 літали завдяки турбореактивним двигунам, які були спеціально перевлаштовані для того, щоб тривалий час працювати в режимі надзвукової швидкості.

Радянський аналог «Конкорду» експлуатували значно менший термін. Вже 1977 року від нього відмовилися. Літак літав у середньому, зі швидкістю 2 300 кілометрів на годину і за раз міг перевезти до 140 пасажирів. Але при цьому ціна квитка на такий «надзвуковий» рейс була в два-два з половиною, а то й тричі більша, ніж на звичайний.

Звичайно, у радянських громадян такі не мали великого попиту. Та й обслуговувати Ту-144 було не просто та дорого. Тому в СРСР від них так швидко відмовилися.

«Конкорди» прослужили довше, хоча квитки на рейси, якими вони літали, також коштували дорого. І попит теж був невеликий. Але все ж таки, незважаючи на це, їх продовжували експлуатувати, як у Великій Британії, так і у Франції.

Якщо виконати перерахунок вартості квитка на «Конкорд», у 1970-х, за сьогоднішнім курсом, це буде близько двох десятків тисяч доларів. За квиток на один кінець. Можна зрозуміти, чому попит на них був дещо меншим, ніж на перельоти, за допомогою літаків, що не досягають надзвукових швидкостей.

«Конкорд» міг за один раз прийняти на борт від 92 до 120 пасажирів. Літав зі швидкістю понад 2 тисячі км/год і долав відстань від Парижа до Нью-Йорка за три з половиною години.

Так минуло кілька десятиліть. До 2003 року.

Однією з причин відмови від експлуатації цієї моделі стала авіакатастрофа, що сталася у 2000 році. Тоді, на борту «Конкорду», що розбився, знаходилося 113 людей. Усі вони загинули.

Пізніше розпочалася міжнародна криза в галузі пасажирських авіаційних перевезень. Його причина – теракти, що сталися 11 вересня 2001 року, на території Сполучених штатів.

До того ж, закінчується термін гарантійного обслуговування «Конкордів» авіакомпанією Airbus. Все це разом зробило подальшу експлуатацію надзвукових пасажирських літаків дуже невигідною. І в 2003 році були почергово списані всі Конкорди, як у Франції, так і у Великобританії.

Надії

Після цього ще залишалися сподівання на швидке «повернення» надзвукових пасажирських літаків. Авіаконструктори міркували про створення спеціальних двигунів, які дозволять економити паливо, не дивлячись на швидкість польоту. Говорили про підвищення якості та оптимізацію основних систем авіоніки на таких авіамашинах.

Але, у 2006 та 2008 роках вийшли нові постанови Міжнародної організації цивільної авіації. Вони визначалися останні (дійсні вони, до речі, і зараз) стандарти допустимого авіаційного шуму при польоті.

А надзвукові літаки, як відомо, не мали права літати над населеними пунктами саме тому. Адже робили сильні шумові хлопки (також з причин фізичних особливостей польоту), коли рухалися на максимальних швидкостях.

Це спричинило те, що «планування» «відродження» надзвукової пасажирської авіації дещо загальмувалося. Проте, насправді, після запровадження цієї вимоги авіаконструктори стали думати, як вирішити таку проблему. Адже вона теж мала місце і раніше, просто «заборона» сконцентрувала увагу саме на ній – «проблемі шуму».

А що сьогодні?

Але з моменту останньої «заборони» минуло вже десять років. І планування плавно перейшло у проектування. На сьогоднішній день створенням пасажирських надзвукових літаків займаються кілька компаній і державних організацій.

Які саме? Російські: Центральний аерогідродинамічний інститут (той самий, який названий на честь Жуковського), компанії «Туполєв» та «Сухий». У російських авіаконструкторів є неоціненно важлива перевага.

Досвід радянських проектувальників та творців Ту-144. Втім, про вітчизняні напрацювання у цій сфері краще поговорити окремо та докладніше, що ми й пропонуємо зробити далі.

Але не лише росіяни створюють надзвуковий пасажирський літак нового покоління. Це також і європейський концерн – Airbus та французька компанія Dassault. Серед фірм Сполучених Штатів Америки, що працюють у цьому напрямі, — Boeing і, звісно, ​​Lockheed Martin. У Японії основна організація, що проектує такий літак – це агентство аерокосмічних досліджень.

І цей перелік – зовсім не повний. При цьому важливо уточнити, що переважна частина професійних авіаконструкторів, що працюють у цій сфері, розділилася на дві групи. Незалежно від країни походження.

Одні вважають, що створити «тихий» надзвуковий пасажирський літак на сьогоднішньому рівні технологічного розвитку людства неможливо жодним чином.

А тому – єдиний вихід – це проектування «просто швидкого» авіалайнера. Він, у свою чергу, переходитиме на надзвукову швидкість у тих місцях, де це дозволено. А пролітаючи, наприклад над населеними пунктами, повертатися до дозвукової.

Такі «стрибки», на думку цієї групи вчених та конструкторів, дозволять скоротити час польоту до мінімально можливого і не порушити вимог щодо шумових ефектів.

Інші ж навпаки – сповнені рішучості. Вони вважають, що боротися із причиною шуму можна вже зараз. І доклали чимало зусиль, щоб довести - надзвуковий авіалайнер, що літає тихо - цілком можливо побудувати в найближчі роки.

І ще трохи ненудної фізики

Отже, при польоті на швидкості більш ніж 1,2 Маха, планер літального апарату утворює ударні хвилі. Найбільш сильні вони у хвостовій та носовій зоні, а також деяких інших частинах літака, як, наприклад, на кромках повітрозабірників.

Що таке ударна хвиля? Це зона, де щільність, тиск і температура повітря зазнають різких стрибків. Виникають вони при переміщеннях на високих швидкостях, швидше за звуковий.

Людям, які стоять при цьому на землі, не дивлячись на відстань, здається, що відбувається якийсь вибух. Звичайно, йдеться про тих, хто перебуває у відносній близькості – під тим місцем, де летить літак. Саме тому і було заборонено польоти надзвукової авіації над містами.

З такими ударними хвилями, як раз, і борються представники «другого табору» вчених та конструкторів, які вірять у можливість нівеляції цього шуму.

Якщо вдаватися до подробиць, то причина такого буквально «зіткнення» з повітрям на дуже великій швидкості. На фронті хвилі різко та сильно підвищено тиск. У той же час, відразу після нього спостерігається падіння такого, а потім перехід до нормального показника тиску (такому, як було до «зіткнення»).

Проте, вже проведено класифікацію типів хвиль та знайдено потенційно оптимальні рішення. Залишилося тільки закінчити роботи в цьому напрямку і внести необхідні корективи в проекти літаків, або створювати такі з нуля, з урахуванням цих поправок.

Зокрема, фахівці NASA дійшли усвідомлення необхідності конструкційних змін з метою реформації особливостей польоту в цілому.

А саме – зміни специфіки ударних хвиль, наскільки це можливо за нинішнього технологічного рівня. Що досягається шляхом реструктуризації хвилі, рахунок конкретних змін конструкції. У результаті – стандартна хвиля сприймається як N-тип, а та, що виникає під час польоту, з урахуванням запропонованих спеціалістами нововведень, як S-тип.

І при останній, істотно знижується «вибуховий» ефект зміни тиску, і люди, що знаходяться внизу, наприклад, у місті, якщо літак пролітає над ним, навіть тоді, коли чують такий ефект, то тільки як «віддалена хлопка дверима машини».

Форма – теж важливо

Крім того, наприклад, японські авіаційні конструктори, нещодавно, в середині 2015, створили безпілотний планер моделі D-SEND 2. Його форма спроектована особливим чином, дозволяючи суттєво зменшити інтенсивність та кількість ударних хвиль, що виникають, коли апарат летить на надзвуковій швидкості.

Ефективність запропонованих таким чином японськими вченими інновацій була доведена при випробуваннях D-SEND 2. Такі провели у Швеції, в липні 2015. Досить цікавим був хід заходу.

Планер, який не був оснащений двигунами, підняли на висоту 30,5 кілометрів. За допомогою повітряної кулі. Потім його скинули донизу. За час падіння він «розігнався» до швидкості 1,39 Маха. Довжина самого D-SEND 2 – 7,9 метра.

Після проведених випробувань, японські авіаконструктори змогли з упевненістю заявити - інтенсивність ударних хвиль, при польоті їх дітища на швидкості, що перевищує швидкість поширення звуку, - вдвічі менша, ніж у Конкорду.

Які ж особливості D-SEND 2? Насамперед – його носова частина не осесиметрична. Кіль зміщений до неї, і при цьому горизонтальне хвостове оперення встановлено як цільноповоротне. Воно також розташоване під негативним кутом поздовжньої осі. І при цьому закінчення оперення розташовуються нижче, ніж точка кріплення.

Крило, плавно пов'язане з фюзеляжем, виконане з нормальною стріловидністю, але ступінчасте.

За приблизно такою ж схемою зараз станом на листопад 2018 проектують пасажирський надзвуковий AS2. Працюють над ним майстри з Lockheed Martin. Замовником є ​​NASA.

Також проект російського СДС/УПС зараз перебуває на стадії вдосконалення форми. Планується, що вона буде створюватися з упором зменшення інтенсивності ударних хвиль.

Сертифікація та… ще одна сертифікація

Важливо розуміти, що деякі проекти пасажирських надзвукових літаків реалізовуватимуться вже на початку 2020-х. При цьому правила, встановлені Міжнародною організацією цивільної авіації, у 2006 та 2008, ще діятимуть.

А значить, якщо до того часу не станеться серйозного технологічного прориву, в області «тихого надзвуку», то можливо створення саме літаків, які будуть переходити на швидкість, вище одного Маха, тільки в зонах, де це дозволено.

І після цього, коли необхідні технології все ж таки з'являться, за такого сценарію, доведеться проводити безліч нових випробувань. З метою того, щоб літаки могли отримати дозвіл на польоти над населеними пунктами. Але це лише міркування про майбутнє, сьогодні щось точно сказати щодо цього дуже важко.

Питання ціни

Ще одна проблема, згадана раніше-дорожнеча. Звичайно, на сьогоднішній день вже створено безліч двигунів, набагато економічніших, ніж ті, які експлуатували ще двадцять, або тридцять років тому.

Навіть зараз проектуються і ті, які можуть забезпечити літаку рух на надзвуковій швидкості, але при цьому не «з'їдають» стільки пального, скільки Ту-144, або «Конкорд».

Яким чином? Насамперед – це застосування керамічних композиційних матеріалів, що забезпечують зниження температур, а це особливо важливо в гарячих зонах силових установок.

Крім того – введення ще одного, третього, повітряного контуру – крім зовнішнього та внутрішнього. Нівеляція жорсткого зчеплення турбіни з вентилятором, усередині літакового двигуна тощо.

Проте, навіть завдяки всім цим нововведенням, не можна сказати, що надзвуковий політ, у сьогоднішніх реаліях – економічний. Тому для того, щоб він став доступним і привабливим для широких мас населення, дуже важливі роботи з удосконалення двигунів.

Можливо, актуальним рішенням стане повна переробка конструкції, вважають експерти.

До речі – знизити вартість рахунок збільшення кількості пасажирів на один рейс, також не вдасться. Оскільки ті авіамашини, що проектують на сьогоднішній день (маються на увазі, звичайно, надзвукові літаки), розраховані на перевезення невеликої кількості людей – від восьми до сорока п'яти.

Новий двигун – варіант вирішення проблеми

З останніх новинок, у цій сфері, слід відзначити інноваційну реактивну, турбовентиляторну силову установку, створену нинішнього, 2018 року, компанією GE Aviation. У жовтні вона була представлена ​​під назвою Affinity.

Цей мотор планують встановити на згадану модель пасажирського AS2. Якихось суттєвих технологічних «новинок» у даному типі силових установок не передбачено. Але при цьому, в ньому поєднані особливості реактивних двигунів з великим та малим ступенем двоконтурності. Що робить модель дуже цікавою для установки на надзвуковому літаку.

До того ж, творці двигуна стверджують, що при випробуваннях він доведе свою ергономічність. Витрата палива силовою установкою приблизно дорівнює тому, який можна фіксувати у стандартних двигунів авіалайнерів, що нині в експлуатації.

Тобто, це заявка на те, що силова установка надзвукового літака споживатиме приблизно стільки ж палива, скільки й у звичайного авіалайнера, не здатного розігнатися до швидкості вище одного Маху.

Як це вийде – поки що пояснити важко. Оскільки особливості конструкції двигуна його творці зараз не розкривають.

Якими вони можуть бути російські надзвукові авіалайнери?

Звичайно, сьогодні існує безліч конкретних проектів надзвукових пасажирських літаків. Однак далеко не всі близькі до реалізації. Подивимося на найперспективніші.

Отже - особливої ​​уваги заслуговують російські авіабудівники, які успадкували досвід радянських майстрів. Як згадувалося раніше, сьогодні у стінах ЦАГІ імені Жуковського, за словами його співробітників, вже майже закінчено створення концепції надзвукового пасажирського літака нового покоління.

В офіційному описі моделі, наданому прес-службою інституту, згадується, що це легка, адміністративна авіамашина, з низьким рівнем звукового удару. Проектуванням займаються спеціалісти, співробітники цієї установи.

Також, у повідомленні прес-служби ЦАГІ згадано, що завдяки особливому компонування корпусу літака та спеціальному соплу, на якому встановлена ​​система шумоглушення, ця модель демонструватиме останні досягнення технологічного розвитку російського авіабудування.

До речі, важливо згадати, що серед найбільш перспективних проектів ЦАГІ, крім описаного, – нова конфігурація пасажирських авіалайнерів, що називається «літаюче крило». Вона реалізує кілька особливо актуальних покращень. А саме – дає можливість покращити аеродинаміку, знизити споживання палива тощо. Але для не надзвукових авіамашин.

Окрім іншого, цей інститут вже неодноразово представляв готові проекти, які привертали увагу авіалюбителів з усього світу. Припустимо, - один з останніх, - модель надзвукового бізнес-джета, здатного подолати до 7 000 кілометрів без дозаправки, і розвивати швидкість 1,8 тисячі км/год. Така була представлена ​​на виставці "Гідроавіасалон-2018".

«…проектування йде по всьому світу!»

Крім названих російських, також найбільш перспективні такі моделі. Американський AS2 (здатний розвинути швидкість до 1,5 Маха). Іспанський S-512 (межа швидкості - 1,6 Маха). І також, що знаходиться на стадії проектування в США, Boom, від компанії Boom Technologies (ну а він зможе літати з максимальною швидкістю 2,2 Маха).

Є ще X-59, який створюється на замовлення NASA, фірмою Lockheed Martin. Але він буде літаючою науковою лабораторією, а не пасажирським літаком. Та й запускати його в серійне виробництво поки що ніхто не планував.

Цікавими є плани компанії Boom Technologies. Співробітники цієї фірми заявляють, що намагатимуться досягти максимального здешевлення вартості польоту на надзвукових авіалайнерах, що створюються підприємством. Наприклад, ціну за переліт з Лондона до Нью-Йорку вони можуть приблизно назвати. Це близько 5000 доларів.

Для порівняння, стільки коштує квиток на рейс з англійської столиці в Новий Йорк, на звичайному, або дозвуковому літаку, в бізнес-класі. Тобто, ціна польоту на авіалайнері, здатному літати зі швидкістю більше 1.2 Маха, приблизно дорівнює вартості дорогого квитка на літак, який не міг би здійснити такий же швидкий переліт.

Однак у Boom Technologies зробили ставку на те, що створити «тихий» надзвуковий пасажирський лайнер у найближчій перспективі не вдасться. Тому їх Boom буде літати на максимальній швидкості, яку здатний розвинути, тільки над водними просторами. А перебуваючи над сушею, переходити на меншу.

При тому, що довжина Boom складе 52 метри, він зможе перевезти до 45 пасажирів. Згідно з планами компанії, що проектує літак, перший політ цієї новинки має відбутися у 2025 році.

Що на сьогоднішній день відомо про ще один перспективний проект – AS2? Він зможе перевезти значно менше людей – лише від восьми до дванадцяти людей за рейс. При цьому довжина лайнера дорівнюватиме 51,8 метра.

Над водою він, як планується, матиме можливість літати зі швидкістю 1,4-1,6 Маха, а над сушею – 1,2. До речі, в останньому випадку завдяки особливій формі літак у принципі не утворюватиме ударних хвиль. Вперше ця модель має піднятися в повітря вже влітку 2023 року. У жовтні того ж року – літак виконає свій перший переліт через Атлантику.

Ця подія буде приурочена до пам'ятної дати – двадцятиріччя, з того дня, як «Конкорди» востаннє летіли над Лондоном.

При цьому іспанський S-512 вперше змиє в небо не пізніше, ніж наприкінці 2021 року. А поставки цієї моделі замовникам почнуться з 2023 року. Максимальна швидкість цього літака – 1,6 Маха. На його борту можна розташувати 22 пасажири. Гранична дальність польоту дорівнює 11500 км.

Клієнт – усьому голова!

Як можна помітити, деякі компанії намагаються завершити проектування і приступити до створення авіамашин - якнайшвидше. Заради кого вони готові так поспішати? Спробуємо пояснити.

Отже, протягом 2017 року, наприклад, обсяг повітряних пасажирських перевезень становив чотири мільярди людей. Причому 650 мільйонів із них літали на далекі відстані, провівши в дорозі від 3,7 до тринадцятої години. Далі – 72 мільйони з 650, при тому летіли першим, або ж бізнес-класом.

Ось ці 72 000 000 чоловік, у середньому, і розраховують ті компанії, які займаються створенням надзвукових пасажирських авіамашин. Логіка проста – можливо, що багато хто з них не проти заплатити трохи більше за квиток, за умови, що політ пройде приблизно вдвічі швидше.

Але, навіть попри всі перспективи, багато експертів обґрунтовано вважають, що активний прогрес надзвукової авіації, створеної для перевезення пасажирів, може розпочатися вже після 2025 року.

На підтвердження такої думки свідчить і факт того, що згадана «летюча» лабораторія X-59 вперше підніметься у повітря лише у 2021 році. А навіщо?

Дослідження та перспективи

Основною метою її польотів, які проходитимуть протягом кількох років, виступить збір інформації. Справа в тому, що ця авіамашина має пролетіти над різними населеними пунктами на надзвуковій швидкості. Жителі цих поселень вже висловили свою згоду на проведення випробувань.

І після того, як літак-лабораторія завершуватиме черговий «експериментальний переліт», люди, які живуть у тих населених пунктах, над якими вона пролетіла, повинні розповісти про ті «враження», що вони отримали за час, коли авіалайнер перебував над їхніми головами. Особливо чітко висловити – як сприймали шум. Чи вплинув він на їхню життєдіяльність тощо.

Зібрані таким чином дані будуть передані до Федерального управління цивільної авіації, що у Сполучених Штатах. І після їх детального аналізу фахівцями, можливо, заборона на польоти надзвукових авіалайнерів над населеними ділянками суші буде скасована. Але в будь-якому випадку, станеться це не раніше 2025 року.

А поки що ми можемо спостерігати за створенням цих інноваційних літаків, які вже незабаром ознаменують своїми польотами народження нової ери надзвукової пасажирської авіації!

avia-su.ru

Двомоторний винищувач виробництва КБ Сухого було прийнято на озброєння ВПС СРСР 1985 року, хоча здійснив перший політ ще травні 1977 року.

Цей літак може досягати максимальної надзвукової швидкості 2,35 Маха (2500 км/год), що в два з лишком рази швидше за швидкість звуку.

Су-27 заробив репутацію однієї з найбоєздатніших одиниць свого часу, а деякі моделі досі використовуються в арміях Росії, Білорусі та України.

www.f-16.net

Тактичний ударний літак розроблено у 1960-х роках General Dynamics. Розрахований на двох членів екіпажу, перший літак надійшов на озброєння ВПС США у 1967 році, і був використаний для стратегічних бомбардувань, розвідки та радіоелектронної боротьби. F-111 був у змозі розвинути швидкість 2,5 Маха (2655 км/год), або в 2,5 рази більше за швидкість звуку.

letsgoflying.wordpress.com

Двомоторний тактичний винищувач розроблений компанією МакДоннелл Дуглас у 1967 році. Всепогодний літак призначений для захоплення та підтримки переваги у повітрі над ворожими силами під час повітряного бою. F-15 Eagle здійснив перший політ у липні 1972 року і офіційно надійшов на озброєння до ВПС США у 1976 році.

F-15 здатний літати на швидкостях, що перевищують 2,5 Маха (2655 км/год), і вважається одним із найуспішніших літаків із коли-небудь створених. F-15 Eagle, як очікується, буде на службі ВПС США до 2025 року. Зараз винищувач експортується до низки зарубіжних країн, включаючи Японію, Ізраїль та Саудівську Аравію.

airforce.ru

Великий двомоторний надзвуковий літак виробництва КБ Мікояна призначений для перехоплення іноземних літаків на високих швидкостях. Літак здійснив перший політ у вересні 1975 року і був прийнятий на озброєння ВПС у 1982 році.

МіГ-31 досягає швидкості 2,83 Маха (3000 км/ч) і був здатний літати на надзвукових швидкостях навіть на малих висотах. МіГ-31, як і раніше, на службі у ВПС Росії та Казахстану.

XB-70 newspaceandaircraft.com

Літак із шістьма двигунами XB-70 Valkyrie був розроблений компанією North American Aviation наприкінці 1950-х. Літак був збудований як прототип для стратегічного бомбардувальника з ядерними бомбами.

XB-70 Valkyrie досяг своєї розрахункової швидкості 14 жовтня 1965 року, коли він досяг 3,02 Маха (3219 км/год), на висоті 21300 м над базою ВПС Едвардс у Каліфорнії.

Два XB-70 були побудовані та використовувалися у випробувальних польотах з 1964 по 1969 рік. Один з прототипів зазнав аварії в 1966 після зіткнення в повітрі, а інший XB-70 виставлений на огляд в Національному музеї ВПС США в Дейтоні, штат Огайо.

Bell X-2 Starbuster

X-2 wikipedia.org

Літак з ракетним двигуном - спільна розробка Bell Aircraft Corporation, ВПС США та Національного консультативного комітету з аеронавтики (попередник NASA) у 1945 році. Літак був побудований для дослідження аеродинамічних властивостей при надзвуковому польоті в діапазоні 2 та 3 Маха.

X-2 на прізвисько Starbuster здійснив перший політ у листопаді 1955 року. Наступного року, у вересні 1956-го, капітан Мілберн за штурвалом зміг розвинути швидкість 3,2 Маха (3370 км/год) на висоті 19800 м-коду.

Незабаром після досягнення цієї максимальної швидкості літак став некерованим та впав. Ця трагічна подія поставила хрест на програмі X-2.

airforce.ru

Літак виробництва Мікояна-Гуревича був призначений для перехоплення ворожих літаків на надзвукових швидкостях та збору розвідувальних даних. МіГ-25 є одним із найшвидших військових літаків, введених в експлуатацію. МіГ-25 здійснив перший політ у 1964 році і вперше був використаний радянськими ВПС у 1970 році.

МіГ-25 має неймовірну максимальну швидкість - 3,2 Маха (3524 км/год). Літак все ще знаходиться на службі ВПС Росії, а також використовується в низці інших країн, у тому числі ВПС Алжиру та сирійських ВПС.

wikipedia.org

Прототип літака, розроблений корпорацією Lockheed наприкінці 50-х – на початку 60-х. Літак був побудований для перехоплення ворожих літаків на швидкості 3 махи.

Тестування YF-12 проходило на Area 51, надсекретному полігоні ВПС США, якому уфологи приписували зв'язок із інопланетянами. YF-12 здійснив перший політ у 1963 році та розвинув максимальну швидкістю 3,2 Маха (3330 км/год) на висоті 24400 м. ВПС США врешті-решт скасували програму, але YF-12 ще зробив низку науково-дослідних рейсів для ВПС та NASA. Остаточно літак припинив польоти у 1978 році.