ülehelikiirusega lend. Ülehelikiirusega lennukid – arengulugu

Lennake paari tunniga ümber Maa. See ei ole müüt, see on reaalsus, kui olete ülikiire lennuki reisija.

Boeing X-43

Hüperhelilennuk X-43A on maailma kiireim lennuk. Droon näitas testimise ajal fantastilisi tulemusi, see lendas kiirusega 11 230 kilomeetrit tunnis. See on helikiirusest umbes 9,6 korda kiirem.

X-43A projekteerisid ja ehitasid NASA, Orbital Sciences Corporation ja MicroCraft Inc. Rekordiomaniku sündimiseks kulus kümmekond aastat uurimistööd ülehelikiirusega reaktiivmootorite vallas, mis on võimelised lennukeid ülehelikiirusele kiirendama. Projekt läks maksma veerand miljardit dollarit.

Planeedi kiireim lennuk pole suur. Selle tiibade siruulatus on vaid poolteist meetrit, pikkus aga vaid 3,6 meetrit. Kiireim lennuk oli varustatud eksperimentaalse Supersonic Combustion Ramjet (SCRAMjet) ramjet-ülehelikiirusega sisepõlemismootoriga. Ja selle peamine omadus on see, et puuduvad hõõrduvad osad. Noh, kütus, millega rekordiomanik lendab, on hapniku ja vesiniku segu. Loojad ei hakanud hapniku jaoks spetsiaalsetele paakidele ruumi eraldama, see võetakse otse atmosfäärist. See võimaldas lennuki kaalu vähendada. Selle tulemusena eraldab mootor hapniku ja vesinikuga kasutamise tulemusena tavalist veeauru.

Maailma kiireim lennuk Boeing X-43 lendab kiirusega 11 230 km/h

Väärib märkimist, et maailma kiireim lennuk töötati välja spetsiaalselt uusima tehnoloogia testimiseks, nimelt hüperhelikiirusega alternatiiviks kaasaegsetele turboreaktiivmootoritele. Teadlased usuvad, et ülihelikiirusega lennukid suudavad lennata ükskõik millisesse punkti Maal vaid 3-4 tunniga.

Orbital Sciences Corporation X-34

X-34 on ka kiireim lennuk. Veelgi enam, see suudab arendada veelgi suuremat kiirust kui eelmine, nimelt 12144 kilomeetrit tunnis. Kiireimate edetabelis on ta aga endiselt teisel kohal. Seda seetõttu, et katsetes suutis ta arendada kiirust alla 11 230 kilomeetri tunnis. Lennuk saab kiirenduse Pegasuse tahkekütuse raketi abil, mis on lennuki külge kinnitatud.

Esimest korda testiti seda maailma kiireimat lennukit 2001. aasta kevadel. Ja Hyper-X mootori loomiseks ja testimiseks kulus 7 aastat ja 250 miljonit dollarit. X-34 katsetused lõppesid edukalt alles 2004. aasta kevadel. Seejärel kiirendas auto Püha Nikolause saare lähedal Vaikse ookeani kohal stardi ajal 11 tuhande kilomeetrini tunnis. See lennuk on enamat kui rekordiomanik. Lennuki pikkus on 17,78 meetrit, tiibade siruulatus 8,85 meetrit, kõrgus juba 3,5 meetrit. Lennuki mass, kuigi see lendab kiiresti, on muljetavaldav 1270 kilogrammi. Maksimaalne kõrgus, mida see võib ulatuda, on 75 kilomeetrit.

Põhja-Ameerika X-15

X-15 on juba eksperimentaalne Ameerika rakettlennuk, see on varustatud rakettmootoritega. X-15 on esimene ja neljakümne aasta jooksul ainus mehitatud hüperhelilennuk, mis on teinud pilootidega suborbitaalseid kosmoselende. Selle lennuki põhiülesanne on uurida lennutingimusi hüperhelikiirusel, samuti uurida tiibadega sõidukite atmosfääri sisenemise tingimusi. See on mõeldud uute disainilahenduste, kattekihtide, aga ka kontrolli psühhofüüsiliste aspektide hindamiseks ülemiste atmosfääri kihtide tingimustes. Projekti kontseptsioon kinnitati 1954. aastal. Ja lennu ajal registreeriti mitteametlik kõrgusrekord, mida hoiti aastatel 1963–2004. See lennuk on võimeline lendama kiirusega 7274 kilomeetrit tunnis.

Vaatamata muljetavaldavale kiirusele kaalub lennuk siiski üsna korralikku - üle 15 tuhande kilogrammi. Kuid see võtab arvesse kütuse massi. Maandumisel kaalub lennuk poole vähem. Kõrgus, kuhu X-15 suudab ronida, on ligi 110 kilomeetrit. Noh, lennuulatus on 543,4 kilomeetrit.

SR-71 ("Blackbird")

SR-71 on USA õhujõudude strateegiline ülehelikiirusega luurelennuk. Ja see on kiireim lennuk ja ka kõige kõrgemalt lendav seerialennuk. Nii on see püsinud viimased 25 aastat. Sellel on üsna kompaktsed mõõtmed: pikkus 32,76 meetrit, kõrgus 5,64 meetrit ja tiibade siruulatus 16,95 meetrit. Selliste andmetega on lennuki mass muljetavaldav, õhkutõusu ajal on see üle 77 tuhande kilogrammi, tühi lennuk kaalub aga umbes 27 tuhat kilogrammi. Noh, maksimaalne kiirus, millega SR-71 on võimeline lendama, on 3715 kilomeetrit tunnis.

MiG-25 ("Nahkhiir")

Kuid see on planeedi kiireim sõjalennuk. Just sellel püstitati täpselt 29 maailmarekordit. Sellest lennukist on välja töötatud ja ehitatud kaks versiooni: pealtkuulaja ja luurelennuk. Lennuki pikkus on 23,82 meetrit, kõrgus ligi 6 meetrit, tiibade siruulatus on luurelennukil 13,95 ja püüduril 14,015. Lennuki maksimaalne stardimass on 41 200 kilogrammi ja maandumisel 18 800 kilogrammi. MiG-25 lendab kiirusega 3395 kilomeetrit tunnis.

Hävitaja-püüdur MIG-25 - Venemaa kiireim lennuk

MiG-31

See on kahekohaline ülehelikiirusega hävitaja, mis on mõeldud lendudeks iga ilmaga ja on pikamaalennuk. MiG-31 on esimene Nõukogude 4. põlvkonna lahingulennuk. Õhus olevaid sihtmärke on vaja kinni püüda ja hävitada kõrgel, keskmisel, madalal ja ülimadalal kõrgusel, öösel ja päeval, erinevates ilmastikutingimustes, vaenlase aktiivse ja passiivse radari häiretega, isegi valede termiliste sihtmärkidega. Neli MiG-31 lennukit suudavad juhtida õhuruumi 800-900 kilomeetrit. Ühe lennuki pikkus on 21,62 meetrit, kõrgus 6,5 meetrit ja tiibade siruulatus 13,45 meetrit. Auto lendab kiirusega 3000 kilomeetrit tunnis.

McDonnell-Douglas F-15 ("Eagle")

Ja see on iga ilmaga Ameerika 4. põlvkonna taktikaline hävitaja. Ta on võimeline saavutama õhuülekaalu. Kotkas võeti vastu 1976. aastal. Kokku on lennukil 22 modifikatsiooni. F-15 kasutati Pärsia lahes, Jugoslaavias ja Lähis-Idas. Võitleja arendab maksimaalseks kiiruseks 2650 kilomeetrit tunnis.

General Dynamics F-111 ("Aardvark" või "Pig")

F-111 on kaheistmeline taktikaline pommitaja. 1996. aastal viidi ta USA õhuväest välja. Selle liikumiskiirus on 2645 kilomeetrit tunnis.
Tellige meie kanal Yandex.Zenis Postitatud teisipäeval, 29.09.2015 - 07:20 russianinterest...

Originaal võetud Speedist nagu unenägu. Kiirus on kutsumus

Võib-olla võib 1960. aastaid pidada ülehelikiirusega lennunduse kuldaastateks. Just sel ajal tundus, et ülehelikiirusega lennukite eskadrillid saavad ainsaks õhulahingu võimaluseks ja ülehelikiirusega liinilaevad jälgivad oma jälgedega meie taevast, ühendades kõik suuremad linnad ja maailma pealinnad. Selgus aga, et nagu mehitatud kosmose puhul, ei ole inimese lähenemine suurtele kiirustele sugugi roosiline: reisilennundus on jäätunud umbes 800 kilomeetrini tunnis ja helibarjääri ümber ripuvad aeg-ajalt sõjaväelennukid. julgeb lennata lühiajaliselt kosmosesse.madala ülehelikiiruse piirkond, 2 Machi või veidi rohkem.

Millega see seotud on? Ei, sugugi mitte sellega, et "pole vaja kiiresti lennata" või "seda pole kellelegi vaja". Pigem räägime sellest, et maailm hakkas mingil hetkel minema kergema vastupanu teed ja arvas, et teadus-tehnoloogiline progress on isejooksev vanker, mis läheb juba allamäge, mistõttu on selle täiendavalt lükkamine alles. lisaenergia raiskamine.

Küsigem endalt lihtsa küsimuse – miks on ülehelikiirusel lend nii raske ja kulukas? Alustame sellest, et kui lennuk ületab ülehelikiiruse barjääri, muutub õhusõiduki kere ümbritseva voolu iseloom dramaatiliselt: aerodünaamiline takistus suureneb järsult, kerekonstruktsiooni kineetiline kuumenemine ja aerodünaamilise nihke tõttu. voolujoonelise kere fookus kaotab lennuki stabiilsuse ja juhitavuse.

Muidugi kõlavad võhiku ja ettevalmistamata lugeja jaoks kõik need terminid üsna tuhmunud ja arusaamatult, kuid kui võtta see kõik kokku ühe fraasi kujul, selgub: "ülehelikiirusel on raske lennata". Kuid loomulikult pole see sugugi võimatu. Samal ajal peavad ülehelikiirusega lennukite loojad lisaks mootori võimsuse suurendamisele asuma ka lennuki välisilme teadlikule muutmisele - sellesse tekivad iseloomulikud “kiired” sirgjooned, teravad nurgad ninal ja õhusõidukil. esiservad, mis eristab koheselt ülehelikiirusega lennukit isegi väliselt "siledatest" ja" siledatest "allhelikiirusega lennukite vormidest.

Tu-144 nina kaldus õhkutõusmisel ja maandumisel allapoole, et anda pilootidele vähemalt minimaalne vaade.

Lisaks, kui lennuk on optimeeritud ülehelikiirusel lendamiseks, on sellel veel üks ebameeldiv omadus: see muutub allahelikiirusega lennuks halvasti kohanduvaks ning õhkutõusmis- ja maandumisrežiimides üsna kohmakaks, mida ta peab siiski sooritama üsna madalatel kiirustel. Need väga teravad jooned ja kiired vormid, mis on ülehelikiirusel nii head, annavad järele madalatele kiirustele, millega ülehelikiirusega lennukid peavad oma lennu alguses ja lõpus paratamatult liikuma. Ja ka ülehelikiirusega masinate teravad ninad ei anna pilootidele rajast täit vaadet.

Siin on näiteks kahe Nõukogude ülehelikiirusega lennuki ninad, mida seerias ei müüda - M-50 Myasishchev Design Bureau (taustal) ja Sukhoi disainibüroo T-4 "objekt 100" (lähedal).

Disainerite jõupingutused on selgelt nähtavad: see on kas katse kontuurides kompromissile jõuda, nagu M-50, või allapoole kalduv libisev nina, nagu T-4. Huvitaval kombel oleks T-4-st võinud saada esimene ülehelikiirusega seerialennuk, mis lendab täielikult horisontaalsel ülehelikiirusel ilma loomuliku nähtavuseta läbi kabiini varikatuse: ülehelikiirusel kattis ninakate täielikult piloodikabiini ja kogu navigeerimist teostas ainult instrumente, lisaks oli lennukil optiline periskoop. Navigatsiooni- ja telemeetriatööriistade praegune arengutase võimaldab muide loobuda ülehelikiirusega lennuki libiseva ninakatte keerulisest konstruktsioonist - seda saab juba tõsta ja maanduda ainult instrumentide abil või isegi ilma lennuki osaluseta. piloodid.

Samadest tingimustest ja ülesannetest sünnivad sarnased konstruktsioonid. Inglise-prantsuse "Concorde" nina liikus ka õhkutõusu ja maandumise ajal alla.

Mis takistas NSV Liidul 1974. aastal loomast uudset ülehelikiirusel T-4 põhinevat laevadevastast sõjapidamissüsteemi, mis oli nii arenenud, et selle konstruktsioonis oli koguni 600 patenti?

Asi on selles, et 1970. aastate keskpaigaks ei olnud Sukhoi disainibürool "objekti 100" laiendatud olekutestide läbiviimiseks oma tootmisrajatisi. Selle protsessi jaoks polnud vaja mitte eksperimentaalset, vaid seeriatehast, mille rolliks oli KAPO (Kazan Aviation Plant) üsna sobiv. Kuid niipea, kui hakati ette valmistama otsust Kaasani lennutehase ettevalmistamise kohta T-4 pilootpartii kokkupanekuks, sai akadeemik Tupolev aru, et kaotab seeriatehase, mis tootis "strateegilise veakandja". "Tu-22 tuli välja omaalgatusliku ettepanekuga luua oma modifikatsioon Tu-22M, mille jaoks oli väidetavalt vaja tootmist veidi ümber profileerida. Kuigi tulevikus töötati Tu-22M välja täiesti uue lennukina, siis otsust Kaasani tehas Suhhoisse üle viia ei tehtud ja T-4 sattus Monino muuseumi.

Nii suur erinevus Tu-22 ja Tu-22M vahel on T-4 vastase võitluse pärand.

Ninakatte küsimus ei ole ainus kompromiss, mille ülehelikiirusega lennukite loojad peavad tegema. Paljudel põhjustel saavad nad nii ebatäiusliku ülehelikiirusega purilennuki kui ka keskpärase allahelikiirusega lennuki. Seega seostatakse lennunduse poolt kiiruse ja kõrguse osas uute piiride saavutamist sageli mitte ainult arenenuma või põhimõtteliselt uue tõukejõusüsteemi kasutamise ja lennukite uue paigutusega, vaid ka muutustega nende geomeetrias lennu ajal. Ülehelikiirusega masinate esimese põlvkonna puhul seda võimalust kunagi ei rakendatud, kuid just see muutuva pühkimistiiva idee sai lõpuks 1970. aastatel peaaegu kaanoniks. Sellised muutused tiiva pühkimises, parandades samal ajal lennuki omadusi suurtel kiirustel, ei oleks tohtinud nende omadusi madalatel kiirustel halvendada ja vastupidi.

Boeing 2707 pidi olema esimene muutuva pühkimisega tiivaga ülehelikiirusega reisilennuk.

Huvitaval kombel ei rikkunud Boeing-2707 saatust selle konstruktiivne ebatäiuslikkus, vaid ainult hulk poliitilisi probleeme. 1969. aastaks, kui Boeing 2707 arendusprogramm oli lõpusirgel, oli 26 lennufirmat tellinud 122 Boeing 2707 lennukit ligi 5 miljardi dollari väärtuses. Selleks hetkeks oli Boeingi programm juba projekteerimis- ja uurimisfaasist väljunud ning alanud oli mudeli 2707 kahe prototüübi ehitamine. Nende ehitamise lõpuleviimiseks ja katselennukite tootmiseks oli ettevõttel vaja meelitada kuskil 1–2 miljardit inimest. programmi kogumaksumus koos 500 lennuki ehitamisega lähenes 5 miljardile dollarile. Vaja oli riigilaenud. Põhimõtteliselt oleks muul ajal Boeing selleks oma vahendid leidnud, kuid 1960. aastad polnud sellised.

1960. aastate lõpus koormati Boeingu tootmisrajatisi maailma suurima allahelikiirusega reisilennuki – Boeing 747 – loomisega, millega lendame tänaseni. Seetõttu "ei trüginud mudel 2707 sõna otseses mõttes mitu aastat edasi" "õhuveoautost" ja sattus selle lühikese kere taha. Selle tulemusena kaasati 747 tootmisse kogu rahaline rahastamine ja kogu varustus ning Boeing rahastas 2707 jääkpõhiselt.

Kaks lähenemist reisilennundusele - "Boeing-747" ja "Boeing-2707" ühel joonisel.

Kuid raskused 2707 loomisega olid palju tõsisemad kui lihtsalt tehnilised probleemid või Boeingu tootmisprogramm. Alates 1967. aastast on USA-s tõusnud ülehelikiirusega reisijateveo vastane keskkonnaliikumine. Väideti, et nende lennud hävitavad osoonikihi ning ülehelikiirusel tekkivat võimsat akustilist šokki peeti asustatud aladele vastuvõetamatuks. President Nixon loob avaliku arvamuse ja seejärel Kongressi survel 12-liikmelise komisjoni, et otsustada SST-programmi rahastamise üle, mille hulka kuulus ka Boeing 2707. Kuid vastupidiselt tema ootustele lükkab komisjon tagasi vajaduse luua SST mitte ainult keskkonna-, vaid ka majanduslikel põhjustel. Esimese lennuki loomiseks oli nende arvutuste kohaselt vaja kulutada 3 miljardit dollarit, mis tasuks ära vaid 300 lennuki müügiga. USA finantsseisu nõrgendas pikk Vietnami sõda ja Kuu rassi hind.

Töö mudeli 2707 kallal lõpetati 1971. aastal, misjärel üritas Boeing oma kuludega ehitust jätkata umbes aasta. Lisaks püüdsid üle miljoni dollari kogunud "Ameerika unistuste lennukit" toetada ka üksikisikud, sealhulgas üliõpilased ja kooliõpilased. Kuid see ei päästnud programmi. Programmi lõpp langes kokku lennunduse ja kosmosetööstuse majanduslanguse ja naftakriisiga, mille tõttu Boeing sundis koondama ligi 70 000 oma Seattle'i töötajat ning mudelit 2707 nimetati "lennukiks, mis Seattle'i ära sõi".

Head ööd, armas prints. Boeing 2707 kokpit ja osa kerest Hilleri lennundusmuuseumis.

Mis ajendas ülehelikiirusega masinate loojaid? Sõjaväe klientidega on olukord üldiselt selge. Sõdalased on alati vajanud lennukit, mis lendaks kõrgemalt ja kiiremini. Ülehelikiirusega lennukiirus võimaldas mitte ainult jõuda kiiremini vaenlase territooriumile, vaid ka tõsta sellise lennuki lennulagi 20-25 kilomeetri kõrgusele, mis oli oluline luure- ja pommitajate jaoks. Suurel kiirusel, nagu mäletame, kasvab ka tiiva tõstejõud, mille tõttu võiks lend toimuda haruldasemas atmosfääris ja sellest tulenevalt ka kõrgemal.

1960. aastatel, enne suurel kõrgusel sihtmärke tabada suutvate õhutõrjeraketisüsteemide ilmumist, oli pommitajate kasutamise põhiprintsiip lennata sihtmärgini võimalikult kõrgel kõrgusel ja kiirusel. Muidugi sulgevad praegused õhutõrjesüsteemid sellise niši ülehelikiirusega lennukite kasutamiseks (näiteks S-400 kompleks suudab sihtmärke alla tulistada otse kosmoses, 185 kilomeetri kõrgusel ja omal kiirusel 4,8 km / s, olles tegelikult raketitõrjesüsteem, mitte õhutõrje). Operatsioonides maa-, pinna- ja õhusihtmärkide vastu on aga ülehelikiirus üsna nõutud ja on endiselt olemas nii Venemaa kui ka lääne lennukite paljulubavates sõjalistes plaanides. Lihtsalt üsna keerulise ülehelikiirusega lennu rakendamine on vaevalt ühilduv varguse ja varguse ülesandega, mida nad on viimase 30 aasta jooksul üritanud pommitajatesse ja hävitajatesse sisendada, mistõttu peate valima, nagu öeldakse. , üks asi – kas peita või läbi murda.

Kas Venemaal on aga nüüd usaldusväärne vahend Ameerika AUG-de vastu? Et mitte läheneda neile 300 kilomeetrit, et mõne silmapaistmatu, kuid haavatava laevaga Oonükse vette lasta? T-4-l oli ühtne kontseptsioon oma stiilis lennukikandjarühma hävitamiseks, kuid kas Venemaal on see praegu olemas? Ma arvan, et mitte – nagu ikka pole hüperhelikiirusega rakette Kh-33 ja X-45.

Ameerika pommitaja XB-70 "Valkyrie". Just nendega pidi MiG-25 võitlema.

Kuhu sõjalennukite ehitamise tulevik pöördub, on lahtine küsimus.

Tahan veel paar sõna öelda tsiviilülehelikiirusega lennukite kohta.

Nende käitamine võimaldas mitte ainult oluliselt vähendada lennuaega kauglendudel, vaid kasutada ka koormamata õhuruumi suurtel kõrgustel (umbes 18 km), samas kui põhiline lennukite kasutatav õhuruum (kõrgused 9-12 km) oli juba isegi 1960. aastatel tugevalt koormatud. Samuti lendasid ülehelikiirusega lennukid mööda sirgendatud marsruute (väljaspool hingamisteid ja koridore). Ja see on rääkimata elementaarsest: tavareisijate aja kokkuhoid, mis moodustas näiteks Euroopa-USA lennu lennuajast umbes poole.

Samas kordan veel kord – ülehelikiirusega lennukite projekt, nii militaar- kui ka tsiviilotstarbeline, pole praktilisest seisukohast sugugi võimatu ega majanduslikust seisukohast kuidagi ebareaalne.

Keerasime omal ajal lihtsalt “vale poole” ja veeresime edenemise vankrit mitte ülesmäge, vaid mööda kõige lihtsamat ja mõnusamat rada - alla ja alla. Ka praegu töötatakse ülehelikiirusega reisilennukite projekte välja sama segmendi jaoks, mille jaoks tehti veel üks uuenduslik kontseptsioon: Augusta-Westlandi kallutoor AW609. See segment on jõukate klientide äritranspordi segment, kus lennuk veab parimates tingimustes mitte viis tuhat reisijat, vaid kümmekond inimest maksimaalse efektiivsuse ja maksimaalse mugavuse tingimustes. Tutvuge Aerio AS2-ga. Kui veab, lendab see lähiajal, aastal 2021:

Arvan, et seal on kõik juba päris tõsine - nii partnerlus Airbusiga kui ka väljakuulutatud 3 miljardi dollari suurused investeeringud võimaldavad projekti pidada mitte "taburetipartiks", vaid tõsiseltvõetavaks taotluseks. Lühidalt öeldes: "austusväärne isand on lugupeetud härrasmeeste jaoks". Ja mitte kõigile kelmidele, kes lubasid kahekümnenda sajandi lõpul maailmal lihtsale ja mugavale teele pöörata.

Sellest olen aga juba kirjutanud, ma ei hakka ennast kordama. Nüüd pole see midagi muud kui minevik:

Nüüd elame teises maailmas. Maailmas, kus pole ülehelikiirusega lennundust kõigile. See pole aga kõige hullem kaotus.

Helilaine kiirus ei ole konstantne väärtus, isegi kui vaadeldavaks heli levimiskeskkonnaks on õhk. Heli kiirus fikseeritud õhutemperatuuri ja atmosfäärirõhu korral muutub kõrgusega merepinnast.

Kõrguse kasvades heli kiirus väheneb. Väärtuse tingimuslikuks võrdluspunktiks on merepinna null. Seega on helilaine veepinnal levimise kiirus 340,29 m/s, eeldusel, et ümbritseva õhu temperatuur on 15 0 С ja õhurõhk 760 mm. Hg Seega nimetatakse helikiirusest suurema kiirusega lendavaid õhusõidukeid ülehelikiiruseks.

Ülehelikiiruse esimene saavutus

Lennukeid nimetatakse ülehelikiirusega lennukiteks, mis põhinevad nende füüsilisel võimel liikuda helilainetest suurema kiirusega. Meie tavalistes kilomeetrites tunnis on see näitaja ligikaudu 1200 km/h.

Isegi II maailmasõja aegsete sisepõlemismootorite ja sukeldumise ajal õhuvoolu tekitavate propelleritega lennukid saavutasid juba kiirusmärgi 1000 km/h. Tõsi, pilootide juttude järgi hakkas lennuk neil hetkedel tugeva vibratsiooni tõttu kohutavalt värisema. Selline tunne oli, et lennuki kerelt võivad tiivad lihtsalt maha tulla.

Seejärel võtsid projekteerijad ülehelikiirusega lennukite loomisel arvesse õhuvoolude mõju õhusõidukite konstruktsioonile helikiiruse saavutamisel.

Ülehelikiiruse barjääri ületamine lennukiga

Kui lennuk liigub õhumasside vahel, lõikab see sõna otseses mõttes läbi õhu igas suunas, tekitades müraefekti ja õhurõhulaineid, mis lahknevad igas suunas. Kui lennuk saavutab helikiiruse, tekib hetk, mil helilaine ei suuda lennukist mööduda. Seetõttu tekib õhusõiduki esiosa ette lööklaine tiheda õhutõkke kujul.

Õhukiht, mis on tekkinud lennuki ette hetkel, kui lennuk saavutab helikiiruse, tekitab järsu takistuse tõusu, mis on lennuki stabiilsusomaduste muutuste allikaks.

Kui lennuk lendab, levivad helilained sellelt helikiirusel igas suunas. Kui lennuk saavutab kiiruse M=1 ehk helikiiruse, kogunevad selle ette helilained ja moodustavad kokkusurutud õhukihi. Helikiirusest suuremal kiirusel moodustavad need lained lööklaine, mis ulatub maapinnani. Lööklainet tajutakse helibuumina, inimkõrv tajub seda akustiliselt maapinnal kui nüri plahvatust.

Seda efekti saab pidevalt jälgida tsiviilelanikkonna ülehelikiirusega lennukite õppustel lendude piirkonnas.

Teine huvitav füüsikaline nähtus ülehelikiirusega lennukite lendudel on lennukite oma heli visuaalne edasiliikumine. Heli on täheldatud mõningase viivitusega lennuki saba taga.

Machi number lennunduses

Austria füüsik Ernst Mach (1838–1916) demonstreeris teooriat, mis kinnitab lööklainete tekkimise eksperimentaalset protsessi. Väärtust, mis väljendab lennuki kiiruse ja helilaine kiiruse suhet, nimetatakse tänapäeval teadlase auks - Mach.

Nagu veeosas juba mainisime, mõjutavad heli kiirust õhus meteoroloogilised tingimused nagu õhurõhk, niiskus ja temperatuur. Temperatuur, olenevalt lennuki lennu kõrgusest, kõigub +50-st Maa pindadel kuni -50-ni stratosfääris. Seetõttu tuleb ülehelikiiruse saavutamiseks erinevatel kõrgustel arvestada kohalike ilmastikutingimustega.

Võrdluseks, merepinna nullist kõrgemal on heli kiirus 1240 km / h, samas kui kõrgusel üle 13 tuhande km. seda kiirust vähendatakse 1060 km/h-ni.

Kui võtta lennuki kiiruse ja helikiiruse suhteks M, siis väärtusega M> 1 on see alati ülehelikiirus.

Allhelikiirusega lennukitel on M = 0,8. Machi väärtuste kahvel vahemikus 0,8 kuni 1,2 määrab transoonilise kiiruse. Kuid hüperhelilennukite Machi arv on üle 5. Tuntud Venemaa sõjaväe ülehelikiirusega lennukitest võib eristada SU-27 - pealtkuulamislennukit, Tu-22M - raketikandja pommitajat. Ameerikast tuntud SR-71 - luurelennuk. Esimene masstootmises ülehelikiirusega lennuk oli Ameerika hävitaja F-100 1953. aastal.

Kosmosesüstiku mudel katsetamise ajal ülehelikiirusega tuuletunnelis. Varjufotograafia eritehnika võimaldas jäädvustada lööklainete alguse koha.

Esimene ülehelikiirusega lennuk

30 aasta jooksul 1940–1970 kasvas lennukite kiirus mitu korda. Esimene transonic lend tehti 14. oktoobril 1947 Ameerika lennukiga Bell XS-1 Californias lennubaasi kohal.

Bell XS-1 reaktiivlennukit juhtis USA õhujõudude kapten Chuck Yige. Tal õnnestus seade kiirendada kiiruseni 1066 km / h. Selle katse käigus saadi märkimisväärne osa andmeid ülehelikiirusega lennukite arendamiseks.

Tiivakujundus ülehelikiirusega lennukitele

Tõstmine ja tõmbejõud suurenevad kiirusega, nii et tiivad muutuvad väiksemaks, õhemaks ja pühitakse, parandades voolujoonelisust.

Ülehelikiirusel lendamiseks kohandatud lennukitel tõmmati erinevalt tavapärastest allahelikiirusega lennukitest tiivad terava nurga all tagasi, meenutades nooleotsa. Väliselt moodustasid tiivad ühes tasapinnas kolmnurga, mille tipp oli teravnurga all lennuki ees. Tiiva kolmnurkne geomeetria võimaldas lennukit helibarjääri ületamise hetkel etteaimatavalt juhtida ja tänu sellele vältida vibratsiooni.

On mudeleid, milles kasutati muutuva geomeetriaga tiibu. Õhkutõusu ja maandumise ajal oli tiiva nurk lennuki suhtes 90 kraadi, see tähendab risti. See on vajalik maksimaalse tõstejõu tekitamiseks õhkutõusu ja maandumise hetkel, st hetkel, kui kiirus väheneb ja muutumatu geomeetriaga teravnurga tõstejõud saavutab kriitilise miinimumi. Kiiruse kasvades muutub tiiva geomeetria kolmnurga põhjas kõige teravama nurga alla.

Lennuki rekordiomanikud

Võistluses rekordkiiruste nimel taevas saavutas raketi jõul töötav Bell-X15 lennuk 1967. aastal rekordkiiruse 6,72 ehk 7200 km/h. Seda rekordit ei suudetud üle pika aja ületada.

Ja alles 2004. aastal suutis NASA X-43 mehitamata hüperhelilennuk, mis oli mõeldud lendama hüperhelikiirusel, oma kolmanda lennu raames kiirendada rekordilise kiiruseni 11 850 km/h.

Esimesed kaks lendu lõppesid ebaõnnestunult. Seni on see lennuki kiiruse kõrgeim näitaja.

Ülehelikiirusega sõidukite testimine

Sellel Thrust SSC reaktiivmootoriga ülehelikiirusega sõidukil on kaks lennukimootorit. 1997. aastal sai sellest esimene maismaasõiduk, mis helibarjääri purustas. Nagu ülehelikiirusel, on ka auto ees lööklaine.

Auto lähenemine on vaikne, sest kogu tekkiv müra koondub sellele järgnevasse lööklainesse.

Ülehelikiirusega lennukid tsiviillennunduses

Mis puutub tsiviilotstarbelistesse ülehelikiirusega lennukitesse, siis regulaarlende sooritavad ainult 2 seerialennukit: Nõukogude TU-144 ja Prantsuse Concorde. TU-144 tegi oma debüütlennu 1968. aastal. Need seadmed olid mõeldud pikkadeks transatlantilisteks lendudeks. Lennuaegu vähendas oluliselt võrreldes allahelikiirusega sõidukitega lennukõrguse tõstmine 18 km-ni, kus lennuk kasutas tühja õhukoridori ja möödus pilve laadimisest.

NSV Liidu esimesed tsiviilülehelikiirusega lennukid TU-144 lõpetasid oma lennud 1978. aastal oma kahjumlikkuse tõttu. Tavalendudel tegutsemisest keeldumise otsuse viimane punkt tehti prototüübi TU-144D allakukkumise tõttu selle katsetamise ajal. Kuigi väärib märkimist, et väljaspool tsiviillennundust kasutati lennukit TU-144 jätkuvalt kiireloomuliseks posti- ja kaubaveoks Moskvast Habarovskisse kuni 1991. aastani.

Vahepeal jätkas Prantsusmaa ülehelikiirusega lennuk Concorde vaatamata kallitele piletitele oma Euroopa klientidele lende kuni 2003. aastani. Kuid lõpuks, vaatamata Euroopa elanike rikkamale ühiskonnakihile, oli kahjumlikkuse küsimus siiski vältimatu.

Millal võib uus ülehelikiirusega reisilennuk taevasse tõusta? Tu-160 pommituslennukil põhinev ärilennuk: päris? Kuidas vaikselt helibarjääri murda?

Tu-160 on suurim ja võimsaim ülehelikiirusega ja muudetava tiivaga lennuk sõjalennunduse ajaloos. Pilootide seas sai ta hüüdnime "Valge luik". Fotod: AP

Kas ülehelikiirusega sõiduautodel on tulevikku? - Küsisin mitte nii kaua aega tagasi silmapaistvalt Vene lennukidisainerilt Genrikh Novožilovilt.

Muidugi on. Kindlasti ilmub vähemalt ülehelikiirusega ärilennuk, - vastas Genrikh Vassiljevitš. - Mul oli võimalus Ameerika ärimeestega rohkem kui korra rääkida. Nad ütlesid selgelt: "Kui selline lennuk ilmuks, härra Novožilov, ostaksid nad selle teie käest kohe, kui kallis see ka poleks." Kiirus, kõrgus merepinnast ja ulatus on kolm tegurit, mis on alati olulised.

Jah, need on asjakohased. Iga ärimehe unistus on lennata hommikul üle ookeani, teha suur diil ja õhtul koju naasta. Kaasaegsed lennukid lendavad mitte kiiremini kui 900 km/h. Ülehelikiirusega ärilennuki reisikiirus on umbes 1900 km tunnis. Millised väljavaated ärimaailmale!

Seetõttu pole ei Venemaa, Ameerika ega Euroopa kunagi loobunud katsetest luua uus ülehelikiirusega sõiduauto. Kuid nende ajalugu, kes on juba lennanud – Nõukogude Tu-144 ja Inglise-Prantsuse Concorde – on meile palju õpetanud.

Selle aasta detsembris möödub pool sajandit Tu-144 esimese lennu sooritamisest. Ja aasta hiljem näitas lainer, milleks see täpselt võimeline on: lõhkus helibarjääri. Ta saavutas 11 km kõrgusel kiiruse 2,5 tuhat km / h. See sündmus on ajalukku läinud. Maailmas pole siiani ühtegi reisijatetahvlite analoogi, mis suudaks sellist manöövrit korrata.

"Sada nelikümmend neli" avas globaalses lennukitööstuses põhimõtteliselt uue lehekülje. Nad ütlevad, et ühel NLKP Keskkomitee koosolekul teatas disainer Andrei Tupolev Hruštšovile: auto osutub üsna ablaseks. Kuid ta laiutas lihtsalt käega: teie ülesanne on kapitalistide nina pühkida ja meil on petrooleumi - vähemalt täitke ...

Nina – kadunud. Petrooleum – üle ujutatud.

Ent efektiivsusega ei hiilganud ka hiljem starti saanud Euroopa konkurent. Nii tõi üheksa Concorde'i 1978. aastal nende ettevõtetele umbes 60 miljonit dollarit kahjumit. Ja olukorra päästsid vaid valitsuse toetused. Sellest hoolimata lendas anglo-prantslane kuni 2003. aasta novembrini. Kuid Tu-144 kanti maha palju varem. Miks?

Esiteks ei olnud Hruštšovi optimism õigustatud: maailmas puhkes energiakriis ja petrooleumi hinnad tõusid. Ülehelikiirusega esmasündinu hakati kohe nimetama "boa-ahendajaks Aerofloti kaelas." Tohutu kütusekulu lõi välja ka disainilennu ulatuse: Tu-144 ei jõudnud ei Habarovski ega Petropavlovski-Kamtšatskini. Ainult Moskvast Alma-Atasse.

Ja kui ainult see. 200-tonnine "raud", mis ülehelikiirusel tihedalt asustatud aladel tiirutas, õhkis sõna otseses mõttes kogu teekonnal oleva ruumi. Kaebused kallasid: lehmade piimatoodang langes, kanad lakkasid munemast, happevihmad purustasid ... Täna ei saa kindlalt öelda, kus on tõde, kus on vale. Kuid fakt jääb faktiks: Concorde lendas ainult üle ookeani.

Lõpuks, ja mis kõige tähtsam, katastroofid. Üks - juunis 1973 Pariisi lennunäitusel Le Bourget's, nagu öeldakse, kogu planeedi vaates: katsepiloodi Kozlovi meeskond tahtis demonstreerida Nõukogude lennuki võimeid ... Teine - viie aasta pärast . Seejärel tehti uue seeria mootoritega katselend: tuli lihtsalt lennuk vajalikule kaugusele tõmmata.

Tragöödiast ei pääsenud ka "Concorde": lennuk kukkus alla 2000. aasta juulis Charles de Gaulle'i lennujaamast õhku tõustes. Iroonilisel kombel kukkus see alla peaaegu sinna, kus kunagi oli olnud Tu-144. Hukkus 109 pardal olnud ja neli maapinnal olnud inimest. Regulaarne reisiliiklus taastus alles aasta hiljem. Kuid järgnes veel üks intsidentide jada ja sellele ülehelikiirusega lennukile pandi ka kuul.

31. detsembril 1968 toimus Tu-144 esimene lend, kaks kuud varem kui Concorde. Ja 5. juunil 1969 murdis meie lennuk 11 000 meetri kõrgusel esimesena maailmas helibarjäärist kaugemale. Foto: Sergei Mihheev / RG

Tänapäeval, tehnoloogia arengu uuel etapil, peavad teadlased leidma tasakaalu vastandlike tegurite vahel: uute ülehelikiirusega lennukite hea aerodünaamika, madal kütusekulu, aga ka ranged piirangud mürale ja helibuumile.

Kui realistlik on pommitaja Tu-160 baasil luua uus ülehelikiirusega reisilennuk? Puhtalt inseneri seisukohalt on see üsna, ütlevad eksperdid. Ja ajaloos on näiteid, kui sõjalennukid edukalt "õlarihmad eemaldasid" ja lendasid "tsiviilellu": näiteks Tu-104 loodi kaugpommitaja Tu-16 baasil ja Tu-104. 114 põhines pommituslennukil Tu-95. Mõlemal juhul tuli kere ümber teha – muuta tiiva paigutust, laiendada läbimõõtu. Tegelikult olid need uued lennukid ja üsna edukad. Muide, kurioosne detail: kui Tu-114 esimest korda New Yorki lendas, polnud hämmeldunud lennujaamas ei sobivat redelit ega traktorit ...

Samasugust tööd on vaja vähemalt Tu-160 ümberehitamiseks. Kui tasuv see lahendus siiski on? Kõike tuleb hoolikalt hinnata.

Kui palju neid lennukeid vajate? Kes neid lennutab ja kuhu? Mil määral on need reisijatele kaubanduslikult kättesaadavad? Kui kiiresti arenduskulud end ära tasuvad? .. Piletid samale Tu-144-le maksid 1,5 korda rohkem kui tavaliselt, kuid isegi nii suur kulu ei katnud tegevuskulusid.

Samal ajal saab ekspertide hinnangul esimese Venemaa ülehelikiirusega halduslennuki (ärilennuki) konstrueerida seitsme kuni kaheksa aastaga, kui mootoris on mahajäämus. Selline lennuk mahutab kuni 50 inimest. Üldine nõudlus siseturul on prognooside kohaselt 20-30 autot hinnaga 100-120 miljonit dollarit.

Uue põlvkonna ülehelikiirusega reisilennukid võivad ilmuda 2030. aasta paiku

Mõlemal pool ookeani töötavad disainerid ülehelikiirusega ärilennukite projektidega. Kõik otsivad uusi paigutuslahendusi. Keegi pakub ebatüüpilist saba, keegi - täiesti ebatavalist tiiba, keegi - kumera keskteljega kere ...

TsAGI spetsialistid töötavad välja SDS / SPS projekti ("ülehelikiirusega ärilennuk / ülehelikiirusega reisilennuk"): idee kohaselt suudab see sooritada Atlandi-üleseid lende kuni 8600 km kaugusel reisikiirusega vähemalt 1900 km/h. Lisaks muudetakse salong ümberkujundatavaks - 80-kohalisest 20-kohaliseks VIP-klassiks.

Ja eelmisel suvel Žukovski lennunäitusel oli üks huvitavamaid TsAGI teadlaste poolt rahvusvahelise projekti HEXAFLY-INT raames loodud kiire tsiviillennuki mudel. See lennuk peab lendama kiirusega üle 7–8 tuhande km / h, mis vastab 7 või 8 Machile.

Kuid selleks, et kiire tsiviillennuk saaks reaalsuseks, tuleb lahendada tohutu hulk ülesandeid. Need on seotud materjalidega, vesinikuelektrijaamaga, selle integreerimisega lennuki kerega ja õhusõiduki enda kõrge aerodünaamilise efektiivsuse saavutamisega.

Ja mis on juba täiesti kindel: disainitud tiibadega masina disainifunktsioonid on selgelt ebastandardsed.

Pädevalt

Sergei Tšernõšev, TsAGI peadirektor, Venemaa Teaduste Akadeemia akadeemik:

Tu-144 helibuumi (lööklaine järsk rõhulangus) tase oli 100–130 paskalit. Kuid kaasaegsed uuringud on näidanud, et seda saab tuua kuni 15-20. Lisaks vähendage helibuumi helitugevust 65 detsibellini, mis võrdub suure linna müraga. Seni puuduvad ametlikud standardid helibuumi lubatud taseme kohta maailmas. Ja suure tõenäosusega tehakse see kindlaks mitte varem kui 2022. aastal.

Oleme juba teinud ettepaneku tulevase ülehelikiirusega tsiviillennuki demonstraatori ilmumiseks. Näidis peaks näitama ülehelikiirusega reisimise helibuumi ja lennujaamamüra vähendamise teostatavust. Kaalumisel on mitu varianti: lennuk 12-16 reisijale, ka 60-80 reisijale. On väga väikese ärilennuki variant - 6-8 reisijale. Need on erinevad kaalud. Ühel juhul kaalub masin umbes 50 tonni ja teisel juhul - 100-120 jne. Kuid me alustame esimesest määratud ülehelikiirusega lennukist.

Erinevatel hinnangutel on täna turul realiseerimata vajadus äriinimeste kiirete lendude järele lennukitel, mille reisijateveomaht on 12-16 inimest. Ja loomulikult peab auto lendama Atlandi-ülestel marsruutidel vähemalt 7-8 tuhande kilomeetri kaugusel. Kruiisikiirus on 1,8–2 Machi, mis on helikiirusest umbes kaks korda suurem. See kiirus on tehnoloogiline tõke tavaliste alumiiniummaterjalide kasutamisele lennukikere konstruktsioonis. Seetõttu on teadlaste unistus teha õhusõiduk täielikult termokomposiitmaterjalidest. Ja häid tavasid on.

Lennukile tuleb selged nõuded määrata stardi tellija ning seejärel on eelprojekti ja arendustööde etapis võimalik eelprojekteerimise staadiumis saadud lennuki esialgse välimuse mõningane muudatus. Kuid helipõhise buumi vähendamise helipõhimõtted jäävad muutumatuks.

Ülehelikiirusega Tu-144 lühiajaline reisimine piirdus lendudega Moskvast Alma-Atasse. Foto: Boris Korzin/ TASSi uudistereel

Ma arvan, et oleme lendavast prototüübist 10-15 aasta kaugusel. Lähiajal peaks meie plaanide kohaselt ilmuma lendav demonstraator, mille välimus on väljatöötamisel. Selle põhiülesanne on demonstreerida madala helibuumi tasemega ülehelikiirusega lennuki ehitamise põhitehnoloogiaid. See on töös vajalik samm. 2030. aasta silmapiirile võib ilmuda uue põlvkonna toodetud ülehelikiirusega lennuk.

Oleg Smirnov, NSV Liidu austatud piloot, Rostransnadzori avaliku nõukogu tsiviillennunduskomisjoni esimees:

Teha Tu-160 baasil reisijate ülehelikiirusega lennuk? Meie inseneride jaoks – täiesti tõeline. Pole probleemi. Pealegi on see masin väga hea, suurepäraste aerodünaamiliste omadustega, hea tiiva ja kerega. Kuid tänapäeval peavad kõik reisilennukid vastama eelkõige rahvusvahelistele lennukõlblikkus- ja tehnilistele nõuetele. Lahknevused, kui võrrelda pommitajat ja reisilennukit, on üle 50 protsendi. Näiteks kui mõned ütlevad, et ümberehitamise ajal on vaja "kere täis puhuda", tuleb mõista, et Tu-160 ise kaalub üle 100 tonni. "Täispuhumine" on kaalu lisamine. Ja see tähendab – kütusekulu suurendamiseks, kiiruse ja kõrguse vähendamiseks muutke seade oma tegevuskulude poolest ühegi lennufirma jaoks absoluutselt ebaatraktiivseks.

Ärilennunduse jaoks ülehelikiirusega lennuki loomiseks vajame uut avioonikat, uusi lennukimootoreid, uusi materjale, uut tüüpi kütust. Tu-144 peal voolas petrooleum, nagu öeldakse, nagu jõgi. Tänapäeval on see võimatu. Ja mis kõige tähtsam, nõudlus sellise lennuki järele peaks olema tohutu. Üks-kaks miljonäride tellitud autot rahalist probleemi ei lahenda. Lennufirmad peavad selle rentima ja kulud maha tegema. Kelle peal? Loomulikult reisijate peal. Majanduslikust seisukohast on projekt läbikukkunud.

Sergei Melnitšenko, ICAA "Ohutuslennud" peadirektor:

Tu-160 seeriatootmise algusest möödunud ligi 35 aastaga on tehnoloogia edasi läinud ja sellega tuleb arvestada olemasolevate lennukite põhjalikul moderniseerimisel. Lennukiehitajate sõnul on palju lihtsam ja odavam ehitada uus lennuk uue kontseptsiooni järgi kui vana ümber ehitada.

Teine küsimus: kui Tu-160 ehitatakse ümber spetsiaalselt ärilennuki jaoks, siis kas araabia šeikid on selle vastu ikkagi huvitatud? Siiski on mitu "aga". Lennuk peab hankima rahvusvahelise sertifikaadi (ja selle väljastamise taga on Euroopa Liit ja USA), mis on väga problemaatiline. Lisaks on vaja uusi säästlikke mootoreid, mida meil pole. Need, mis on saadaval, ei tarbi kütust, vaid joovad.

Kui lennuk ümber teha säästureisijate transpordiks (mis on ebatõenäoline), siis on küsimus, kuhu lennata ja keda vedada? Eelmisel aastal jõudsime alles 100 miljoni reisijani. NSV Liidus olid need näitajad palju suuremad. Lennuväljade arv on mitu korda vähenenud. Kõik, kes tahaksid Kamtšatkalt ja Primorjest riigi Euroopa-ossa lennata, ei saa seda endale lubada. "Kütusejoomislennuki" piletid lähevad kallimaks kui Boeingutele ja Airbusidele.

Kui lennuk plaanitakse ümber ehitada puhtalt suurfirmade juhtide huve silmas pidades, siis suure tõenäosusega see nii ka läheb. Kuid siis puudutab see küsimus ainult neid, mitte aga Venemaa majandust ja inimesi. Kuigi isegi sel juhul on raske ette kujutada, et lende hakatakse korraldama ainult Siberisse või Kaug-Itta. Probleem piirkonna müraga. Ja kui uuendatud lennukit Sardiiniasse ei lasta, siis kellele seda vaja on?

Ülehelikiirusega lennukid on lennukid, mis on võimelised lendama helikiirust ületava kiirusega (Machi arv M = 1,2-5).

Lugu

Reaktiivhävitajate tulek 1940. aastatel esitas disaineritele väljakutse oma kiirust veelgi suurendada. Suurenenud kiirus parandas nii pommitajate kui hävitajate jõudlust.

Ülehelikiiruse ajastu pioneer oli Ameerika katsepiloot Chuck Yeager. 14.10.1947, lennates XLR-11 raketielektrijaamaga eksperimentaallennukiga Bell X-1, ületas ta kontrollitud lennul helikiiruse.

Areng

Ülehelikiirusega lennunduse kiire areng algas 60-70ndatel. XX sajand. Seejärel lahendati lennukite aerodünaamilise efektiivsuse, juhitavuse ja stabiilsuse probleemid. Suur lennukiirus võimaldas tõsta ka praktilist lage enam kui 20 000 m võrra, mis oli pommitajate ja luurelennukite jaoks mugav kõrgus.

Enne õhutõrjeraketisüsteemide ja suurtel kõrgustel sihtmärke tabada võivate süsteemide tulekut oli pommitamise põhiprintsiip hoida pommilennukeid maksimaalsel kõrgusel ja kiirusel. Seejärel ehitati ja pandi seeriatootmisse erinevatel eesmärkidel ülehelikiirusega lennukid - luurepommitajad, pealtkuulajad, hävitajad, pealtkuulamispommitajad. Convair F-102 Delta Dagger oli esimene ülehelikiirusega luurelennuk, Convair B-58 Hustler esimene ülehelikiirusega kaugpommitaja.

Praegu tegeletakse uute lennukite projekteerimise, arendamise ja tootmisega, millest osa toodetakse spetsiaalse tehnoloogia abil, mis vähendab nende radarit ja visuaalset nähtavust – "Stealth".

Reisijate ülehelikiirusega lennuk

Lennunduse ajaloos loodi ainult 2 reisijate ülehelikiirusega lennukit, mis tegid regulaarlende. Nõukogude lennuki Tu-144 esimene lend toimus 31. detsembril 1968, selle tööperiood oli 1975-1978. Inglise-Prantsuse lennuk "Concorde" tegi oma esimese lennu 2. märtsil 1969 ja lendas Atlandi-ülesel suunal aastatel 1976-2003.

Selliste lennukite kasutamine võimaldas mitte ainult lühendada pikkadel vahemaadel lennuaega, vaid ka kasutada asustamata lennuliine suurtel kõrgustel (umbes 18 km) ajal, mil liinilaevad kasutavad 9-12 km kõrgusi. olid tugevalt koormatud. Samuti sooritasid ülehelikiirusega lennukid lende väljaspool hingamisteid (otsetel marsruutidel).

Vaatamata mitmete trans- ja ülehelikiirusega lennukite projektide (SSBJ, Tu-444, Tu-344, Tu-244, Lockheed L-2000, Boeing Sonic Cruiser, Boeing 2707) ebaõnnestumisele ja kahe rakendatud projekti kasutusest kõrvaldamisele, arendati välja Kaasaegsete hüperhelikiirusega lennukiprojektide (nt SpaceLiner, ZEHST) ja amfiibsete (sõjaväetranspordi) kiirreageerimislennukite projektid jätkuvad. Aerion AS2 ülehelikiirusega ärilennuk alustas tootmist.

Teoreetilised küsimused

Võrreldes allahelikiirusega lennuga ülehelikiirusel, toimub see erineva seaduse järgi, sest kui lennuk saavutab helikiiruse, tekivad voolumustri muutused, mille tulemusena suureneb aparaadi kineetiline kuumenemine, suureneb aerodünaamiline takistus. , ja täheldatakse aerodünaamilise fookuse muutust. Kõik see kokku mõjutab lennuki juhitavuse ja stabiilsuse halvenemist. Ilmnes ka seni tundmatu lainetakistuse nähtus.

Seetõttu nõuab tõhus lend helikiiruse saavutamisel mitte ainult mootori võimsuse suurendamist, vaid ka uute disainilahenduste kasutuselevõttu.

Seetõttu muutusid sellised lennukid oma välimuses - võrreldes allahelikiirusega lennukite "sileda" kujuga ilmnesid teravad nurgad ja iseloomulikud sirgjooned.

Tänaseks ei ole lahendatud ülesannet luua tõeliselt tõhus ülehelikiirusega lennuk. Loojad on kohustatud leidma kompromissi normaalsete stardi- ja maandumisomaduste säilitamise ning kiiruse suurendamise nõude vahel.

Seetõttu ei seostata kaasaegse lennunduse poolt kõrguse ja kiiruse osas uute piiride saavutamist mitte ainult uute jõusüsteemide ja paigutusskeemide kasutuselevõtuga, vaid ka muudatustega lennugeomeetrias. Need muudatused peaksid parandama lennuki kvaliteeti suurtel kiirustel lennates, ilma et see kahjustaks nende jõudlust madalatel kiirustel ja vastupidi. Disainerid on hiljuti loobunud tiibade pindala ja nende profiilide paksuse vähendamisest, pöördenurga suurendamisest, naasmisest suure suhtelise paksusega ja väikese pühkimisega tiibade juurde, kui neil õnnestus saavutada praktilise lae nõuded. ja kiirust.

On oluline, et ülehelikiirusel töötaval lennukil oleks head jõudlused madalatel kiirustel ja see oleks vastupidav suurtel kiirustel, eriti maapinna kõrgusel.

Lennuki klassifikatsioon:

A

B

V

G

D

JA

TO

L

O

P

R