Najszybszy samolot na świecie. Lotnictwo naddźwiękowe Niemiecki samolot naddźwiękowy

Dokładnie 15 lat temu pożegnały się trzy ostatnie naddźwiękowe samoloty Concorde British Airways. Tego dnia, 24 października 2003 roku, samoloty te, lecąc na małej wysokości nad Londynem, wylądowały na Heathrow i tym samym zakończyły krótką historię naddźwiękowego lotnictwa pasażerskiego. Niemniej jednak dziś konstruktorzy samolotów na całym świecie znów myślą o możliwości szybkich lotów - z Paryża do Nowego Jorku w 3,5 godziny, z Sydney do Los Angeles w 6 godzin, z Londynu do Tokio w 5 godzin. Jednak zanim naddźwiękowe samoloty powrócą na międzynarodowe trasy pasażerskie, deweloperzy będą musieli rozwiązać wiele problemów, wśród których jednym z najważniejszych jest zmniejszenie hałasu szybkich samolotów.

Krótka historia szybkiego latania

Lotnictwo pasażerskie zaczęło nabierać kształtu w 1910 roku, kiedy pojawił się pierwszy samolot specjalnie zaprojektowany do przewożenia ludzi drogą powietrzną. Pierwszym z nich był francuski Bleriot XXIV Limousine firmy Bleriot Aeronautique. Był używany do rekreacyjnych podróży lotniczych. Dwa lata później w Rosji pojawił się S-21 „Grand”, stworzony na bazie ciężkiego bombowca „Russian Knight” Igora Sikorskiego. Został zbudowany w Rosyjsko-Bałtyckich Zakładach Przewozowych. Potem lotnictwo zaczęło gwałtownie się rozwijać: najpierw zaczęły się loty między miastami, potem między krajami, a następnie między kontynentami. Samoloty umożliwiały dotarcie do celu szybciej niż pociągiem czy statkiem.

W latach 50. postęp w rozwoju silników odrzutowych znacznie przyspieszył, a loty naddźwiękowe stały się dostępne dla lotnictwa bojowego, choć na krótki czas. Prędkość naddźwiękową zwykle nazywa się ruchem do pięciu razy większą niż prędkość dźwięku, która zmienia się w zależności od medium propagacji i jego temperatury. Przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym na poziomie morza dźwięk rozchodzi się z prędkością 331 metrów na sekundę, czyli 1191 kilometrów na godzinę. W miarę wspinania się zmniejsza się gęstość i temperatura powietrza, a także maleje prędkość dźwięku. Na przykład na wysokości 20 tysięcy metrów jest to już około 295 metrów na sekundę. Ale już na wysokości około 25 tysięcy metrów i gdy wzrasta do ponad 50 tysięcy metrów, temperatura atmosfery zaczyna nieznacznie rosnąć w porównaniu z niższymi warstwami, a wraz z nią wzrasta lokalna prędkość dźwięku.

Wzrost temperatury na tych wysokościach tłumaczy się między innymi wysokim stężeniem ozonu w powietrzu, który tworzy osłonę ozonową i pochłania część energii słonecznej. W efekcie prędkość dźwięku na wysokości 30 tysięcy metrów nad poziomem morza wynosi około 318 metrów na sekundę, a na wysokości 50 tysięcy - prawie 330 metrów na sekundę. W lotnictwie liczba Macha jest szeroko stosowana do pomiaru prędkości lotu. Mówiąc prosto, wyraża lokalną prędkość dźwięku dla określonej wysokości, gęstości i temperatury powietrza. Tak więc prędkość lotu warunkowego, równa dwóm liczbom Macha, na poziomie morza wyniesie 2383 kilometry na godzinę, a na wysokości 10 tysięcy metrów - 2157 kilometrów na godzinę. Po raz pierwszy barierę dźwiękową przy prędkości 1,04 liczby Macha (1066 kilometrów na godzinę) na wysokości 12,2 tys. Metrów pokonał amerykański pilot Chuck Yeager w 1947 roku. Był to ważny krok w kierunku opanowania lotów naddźwiękowych.

W latach pięćdziesiątych XX wieku projektanci samolotów w kilku krajach na całym świecie rozpoczęli prace nad projektami naddźwiękowych samolotów pasażerskich. W rezultacie w latach 70. pojawiły się francuski Concorde i radziecki Tu-144. Były to pierwsze i nadal jedyne naddźwiękowe samoloty pasażerskie na świecie. W obu typach samolotów zastosowano konwencjonalne silniki turboodrzutowe zoptymalizowane do długoterminowych lotów naddźwiękowych. Tu-144 były eksploatowane do 1977 roku. Samoloty leciały z prędkością 2,3 tys. Kilometrów na godzinę i mogły przewozić do 140 pasażerów. Jednak bilety na ich loty kosztują średnio 2,5-3 razy drożej niż zwykle. Niski popyt na szybkie, ale drogie loty, a także ogólne trudności w obsłudze i konserwacji Tu-144 doprowadziły do \u200b\u200btego, że zostały one po prostu usunięte z lotów pasażerskich. Samoloty były jednak używane przez pewien czas w lotach testowych, w tym w ramach kontraktu z NASA.

Concorde trwał znacznie dłużej - do 2003 roku. Loty na francuskich liniowcach również były drogie i mało popularne, ale nadal je obsługiwały Francja i Wielka Brytania. Koszt jednego biletu na taki lot to w dzisiejszych cenach około 20 tysięcy dolarów. Francuski Concorde leciał z prędkością nieco ponad dwóch tysięcy kilometrów na godzinę. Samolot mógł pokonać dystans z Paryża do Nowego Jorku w 3,5 godziny. W zależności od konfiguracji Concorde mógł pomieścić od 92 do 120 osób.

Historia Concordes zakończyła się nagle i szybko. W 2000 roku doszło do katastrofy samolotu Concorde, w której zginęło 113 osób. Rok później w lotnictwie pasażerskim rozpoczął się kryzys spowodowany atakami terrorystycznymi 11 września 2001 r. (Dwa uprowadzone samoloty z pasażerami uderzyły w wieże World Trade Center w Nowym Jorku, trzeci - w Pentagon w hrabstwie Arlington, a czwarty wpadł w pole niedaleko Shanksville w Pensylwanii). Następnie upłynął okres gwarancji na samoloty Concorde, w które zaangażowany był Airbus. Wszystkie te czynniki łącznie sprawiły, że eksploatacja naddźwiękowych samolotów pasażerskich była wyjątkowo nieopłacalna, a latem i jesienią 2003 r. Air France i British Airways na zmianę odpisywali wszystkie Concordes.

Po zamknięciu programu Concorde w 2003 roku wciąż istniała nadzieja na powrót do służby naddźwiękowych samolotów pasażerskich. Projektanci mieli nadzieję na nowe oszczędne silniki, obliczenia aerodynamiczne i systemy projektowania wspomaganego komputerowo, które sprawią, że loty naddźwiękowe staną się ekonomicznie przystępne. Jednak w 2006 i 2008 roku Organizacja Międzynarodowego Lotnictwa Cywilnego przyjęła nowe normy hałasu lotniczego, które zakazały między innymi wykonywania wszelkich lotów naddźwiękowych w czasie pokoju nad zaludnionymi obszarami lądowymi. Zakaz ten nie dotyczy korytarzy powietrznych specjalnie wyznaczonych dla lotnictwa wojskowego. Prace nad projektami nowych samolotów naddźwiękowych utknęły w martwym punkcie, ale dziś znów zaczęły nabierać rozpędu.

Cichy, naddźwiękowy

Obecnie w rozwój naddźwiękowych samolotów pasażerskich zaangażowanych jest kilka przedsiębiorstw i organizacji rządowych na całym świecie. W szczególności takie projekty realizują rosyjskie firmy Suchoj i Tupolew, Żukowski Centralny Instytut Aerohydrodynamiczny, francuski Dassault, Japońska Agencja Badań Kosmicznych, europejski koncern Airbus, amerykański Lockheed Martin i Boeing, a także kilka start-upów, w tym Aerion i Boom. Technologie. Ogólnie projektanci zostali warunkowo podzieleni na dwa obozy. Przedstawiciele pierwszego z nich uważają, że w najbliższym czasie nie będzie możliwe stworzenie „cichego” samolotu naddźwiękowego odpowiadającego poziomowi hałasu samolotów poddźwiękowych, co oznacza, że \u200b\u200bkonieczne jest zbudowanie szybkiego samolotu pasażerskiego, który przełączy się na naddźwiękowy tam, gdzie jest to dozwolone. Takie podejście, zdaniem konstruktorów z pierwszego obozu, nadal skróci czas lotu z jednego punktu do drugiego.

Projektanci z drugiego obozu skupili się głównie na walce z falami uderzeniowymi. W locie z prędkością naddźwiękową płatowiec samolotu generuje wiele fal uderzeniowych, z których najważniejsze powstają w nosie i ogonie. Ponadto fale uderzeniowe zwykle pojawiają się na krawędziach natarcia i spływu skrzydła, na krawędziach natarcia usterzenia, w rejonach zawirowań przepływu oraz na krawędziach wlotów powietrza. Fala uderzeniowa to obszar, w którym ciśnienie, gęstość i temperatura ośrodka doświadczają gwałtownego i silnego skoku. Obserwatorzy na ziemi odbierają takie fale jako głośny huk, a nawet eksplozję - właśnie z tego powodu loty naddźwiękowe nad zaludnionym lądem są zabronione.

Efekt eksplozji lub bardzo głośnego trzasku wywołują tzw. Fale uderzeniowe typu N generowane przez bombę lub naddźwiękowy myśliwiec. Na wykresie wzrostu ciśnienia i gęstości fale takie przypominają literę N alfabetu łacińskiego z powodu gwałtownego wzrostu ciśnienia na czole fali z gwałtownym spadkiem ciśnienia po nim i późniejszą normalizacją. W eksperymentach laboratoryjnych naukowcy z Japan Aerospace Exploration Agency odkryli, że zmiana kształtu płatowca może wygładzić szczyty na wykresie fali uderzeniowej, zamieniając ją w falę typu S. Taka fala ma łagodny i nie tak duży spadek ciśnienia jak w fali N. Eksperci NASA uważają, że fale S będą postrzegane przez obserwatorów jako odległe trzaskanie drzwiami samochodu.

Fala N (czerwona) przed optymalizacją aerodynamiczną szybowca naddźwiękowego i podobieństwo fali S po optymalizacji

W 2015 roku japońscy konstruktorzy zmontowali bezzałogowy szybowiec D-SEND 2, którego aerodynamiczny kształt został zaprojektowany w taki sposób, aby zmniejszyć ilość powstających na nim fal uderzeniowych oraz ich intensywność. W lipcu 2015 roku twórcy przetestowali szybowiec na poligonie rakietowym Esrange w Szwecji i odnotowali znaczny spadek ilości fal uderzeniowych generowanych na powierzchni nowego szybowca. Podczas testu D-SEND 2 nie wyposażony w silniki spadł z balonu z wysokości 30,5 tys. Metrów. Jesienią szybowiec o długości 7,9 metra osiągnął prędkość 1,39 Macha i przeleciał obok balonów na uwięzi wyposażonych w mikrofony na różnych wysokościach. Jednocześnie badacze zmierzyli nie tylko natężenie i liczbę fal uderzeniowych, ale także przeanalizowali wpływ stanu atmosfery na ich wczesne wystąpienie.

Według japońskiej agencji boom dźwiękowy z samolotów porównywalnych rozmiarami do naddźwiękowych samolotów pasażerskich Concorde i wykonanych według schematu D-SEND 2, podczas lotu z prędkością ponaddźwiękową, będzie o połowę mniej intensywny niż wcześniej. Japoński D-SEND 2 różni się od szybowców konwencjonalnych nowoczesnych samolotów nieosiowo symetrycznym nosem. Stępka aparatu jest przesunięta do dziobu, a poziomy zespół ogonowy jest obrócony do końca i ma ujemny kąt mocowania w stosunku do osi podłużnej płatowca, to znaczy końce ogonowe są jak zwykle poniżej punktu mocowania, a nie powyżej. Skrzydło szybowca ma normalne odchylenie, ale jest stopniowane: płynnie współpracuje z kadłubem, a część jego przedniej krawędzi jest umieszczona w kadłubie pod ostrym kątem, ale bliżej krawędzi spływu kąt ten gwałtownie rośnie.

Podobny schemat jest obecnie tworzony przez amerykański startup naddźwiękowy Aerion i rozwijany przez Lockheed Martin na zlecenie NASA. Kładąc nacisk na redukcję liczby i intensywności fal uderzeniowych, projektowany jest również rosyjski (Supersonic Business Aircraft / Supersonic Passenger Aircraft). Zakończenie niektórych projektów szybkich samolotów pasażerskich ma nastąpić w pierwszej połowie lat 20., ale przepisy lotnicze nadal nie zostaną do tego czasu zmienione. Oznacza to, że po raz pierwszy nowe samoloty będą wykonywać loty naddźwiękowe tylko nad wodą. Faktem jest, że aby znieść ograniczenie dotyczące lotów naddźwiękowych nad zaludnionymi terenami, deweloperzy będą musieli przeprowadzić wiele testów i przedłożyć ich wyniki władzom lotniczym, w tym Federalnej Administracji Lotnictwa USA i Europejskiej Agencji Bezpieczeństwa Lotniczego.

S-512 / Spike Aerospace

Nowe silniki

Silniki są kolejną poważną przeszkodą w tworzeniu seryjnego naddźwiękowego samolotu pasażerskiego. Projektanci znaleźli już wiele sposobów, aby uczynić silniki turboodrzutowe bardziej ekonomicznymi niż dziesięć, dwadzieścia lat temu. To zastosowanie przekładni usuwających sztywne sprzężenie wentylatora i turbiny w silniku oraz zastosowanie ceramicznych materiałów kompozytowych, które optymalizują równowagę temperatur w gorącej strefie elektrowni, a nawet wprowadzenie dodatkowego - trzeciego - obwodu powietrza oprócz już istniejących dwóch, wewnętrznego i zewnętrznego. W dziedzinie tworzenia ekonomicznych silników poddźwiękowych projektanci osiągnęli już niesamowite wyniki, a ciągłe nowe rozwiązania obiecują znaczne oszczędności. Możesz przeczytać więcej o obiecujących badaniach w naszym materiale.

Jednak pomimo tych wszystkich zmian nadal trudno nazwać loty naddźwiękowe ekonomicznymi. Na przykład obiecujący naddźwiękowy samolot pasażerski startupu Boom Technologies otrzyma trzy silniki turbowentylatorowe z rodziny JT8D od Pratt & Whitney lub J79 od GE Aviation. W lotach rejsowych jednostkowe zużycie paliwa tych silników wynosi około 740 gramów na kilogram siły na godzinę. W takim przypadku silnik J79 może być wyposażony w dopalacz, który zwiększa zużycie paliwa do dwóch kilogramów na kilogram siły na godzinę. Zużycie to jest porównywalne ze zużyciem paliwa przez silniki, na przykład myśliwca Su-27, którego zadania znacznie różnią się od przewożenia pasażerów.

Dla porównania jednostkowe zużycie paliwa jedynych na świecie seryjnych silników turbośmigłowych D-27 zainstalowanych na ukraińskim samolocie transportowym An-70 wynosi zaledwie 140 gramów na kilogram siły na godzinę. Amerykański silnik CFM56, „klasyczny” liniowców Boeinga i Airbusa, zużywa specyficzne paliwo na poziomie 545 gramów na kilogram siły na godzinę. Oznacza to, że bez poważnych przeróbek konstrukcji silników samolotów odrzutowych loty naddźwiękowe nie staną się na tyle tanie, aby stały się powszechne i będą poszukiwane tylko w lotnictwie biznesowym - wysokie zużycie paliwa prowadzi do wyższych cen biletów. Nie przyczyni się również do obniżenia wysokich kosztów transportu powietrznego naddźwiękowego w dużych ilościach - projektowane dziś samoloty mają przewozić od 8 do 45 pasażerów. Zwykłe samoloty mogą pomieścić ponad sto osób.

Jednak na początku października tego roku GE Aviation projektuje nowy silnik odrzutowy turbofanowy Affinity. Te elektrownie mają zostać zamontowane na obiecującym naddźwiękowym samolocie pasażerskim AS2 firmy Aerion. Nowa elektrownia konstruktywnie łączy cechy silników odrzutowych z niskim współczynnikiem obejścia dla samolotów bojowych i elektrowni z wysokim współczynnikiem obejścia dla samolotów pasażerskich. Jednocześnie w Affinity nie ma nowych i przełomowych technologii. Nowy silnik jest klasyfikowany przez GE Aviation jako elektrownia obejściowa średniej wielkości.

Silnik oparty jest na zmodyfikowanym generatorze gazu turbowentylatorowego CFM56, który z kolei konstrukcyjnie bazuje na generatorze gazu z F101, elektrowni dla naddźwiękowych bombowców B-1B Lancer. Elektrownia otrzyma zmodernizowany elektroniczny cyfrowy system zarządzania silnikiem z pełną odpowiedzialnością. Twórcy nie ujawnili żadnych szczegółów na temat konstrukcji obiecującego silnika. Niemniej jednak GE Aviation spodziewa się, że jednostkowe zużycie paliwa silników Affinity nie będzie dużo wyższe, a nawet porównywalne z tym, jakie charakteryzują nowoczesne silniki turbowentylatorowe w konwencjonalnych poddźwiękowych samolotach pasażerskich. Nie jest jasne, w jaki sposób zostanie to osiągnięte w przypadku lotu naddźwiękowego.

Technologie Boom / Boom

Projektowanie

Mimo wielu projektów naddźwiękowych samolotów pasażerskich na świecie (w tym nawet nierealnego projektu przekształcenia strategicznego bombowca Tu-160 w pasażerski naddźwiękowy samolot pasażerski zaproponowany przez prezydenta Rosji Władimira Putina), AS2 amerykańskiego startupu Aerion S-512 można uznać za najbliższy próbom w locie i produkcji na małą skalę. Spanish Spike Aerospace i Boom American Boom Technologies. Planuje się, że pierwszy będzie leciał z prędkością 1,5 Macha, drugi - 1,6 Macha, a trzeci - 2,2 liczby Macha. Samolot X-59, stworzony przez Lockheed Martin na zlecenie NASA, będzie demonstratorem technologii i latającym laboratorium, nie planuje się wprowadzenia go do produkcji.

Boom Technologies już zapowiedziało, że będzie się starało bardzo tanio wykonywać loty samolotami naddźwiękowymi. Na przykład Boom Technologies oszacował koszt lotu z Nowego Jorku do Londynu na pięć tysięcy dolarów. Tyle kosztuje dzisiaj przelot tą trasą w klasie biznes zwykłego poddźwiękowego liniowca. Liniowiec Boom nad zaludnionym lądem będzie leciał z prędkością poddźwiękową i naddźwiękowo nad oceanem. Samolot o długości 52 metrów i rozpiętości skrzydeł 18 metrów będzie w stanie pomieścić do 45 pasażerów. Do końca 2018 roku Boom Technologies planuje wybrać jeden z kilku nowych projektów samolotów do wdrożenia w metalu. Pierwszy lot liniowca planowany jest na 2025 rok. Firma odroczyła te warunki; Początkowo Boom miał wystartować w 2023 roku.

Według wstępnych obliczeń długość samolotu AS2, przeznaczonego na 8-12 pasażerów, wyniesie 51,8 metra, a rozpiętość skrzydeł - 18,6 metra. Maksymalna masa startowa samolotu naddźwiękowego wyniesie 54,8 tony. AS2 będzie latał nad wodą z prędkością przelotową 1,4-1,6 Macha, zwalniając do 1,2 nad lądem. Nieco mniejsza prędkość lotu nad lądem w połączeniu ze specjalnym aerodynamicznym kształtem szybowca pozwoli, zgodnie z oczekiwaniami konstruktorów, prawie całkowicie uniknąć powstawania fal uderzeniowych. Zasięg lotu samolotu przy prędkości 1,4 Macha wyniesie 7,8 tys. Km, a 10 tys. Km - przy prędkości 0,95 Macha. Pierwszy lot samolotu planowany jest na lato 2023 roku, a pierwszy lot transatlantycki odbędzie się w październiku tego samego roku. Jego twórcy zbiegną się z 20. rocznicą ostatniego lotu Concorde'a.

Wreszcie Spike Aerospace planuje rozpocząć testy w locie pełnoprawnego prototypu S-512 nie później niż w 2021 roku. Dostawy pierwszych produkowanych samolotów do klientów zaplanowano na 2023 rok. Według projektu S-512 będzie mógł przewozić do 22 pasażerów z prędkością do 1,6 Macha. Zasięg lotu tego samolotu wyniesie 11,5 tys. Km. Od października ubiegłego roku Spike Aerospace ma kilka mniejszych naddźwiękowych modeli samolotów. Ich celem jest przetestowanie konstrukcji i skuteczności sterowania lotem. Wszystkie trzy obiecujące samoloty pasażerskie budowane są z naciskiem na specjalny aerodynamiczny kształt, który zmniejszy intensywność fal uderzeniowych generowanych podczas lotu naddźwiękowego.

W 2017 r. Wolumen pasażerskiego ruchu lotniczego na świecie wyniósł 4 mld osób, z czego 650 mln wykonało loty dalekobieżne od 3,7 do 13 tys. Km. 72 miliony pasażerów dalekiego zasięgu przyleciało w klasie pierwszej i biznes. To właśnie te 72 miliony ludzi stawiają na pierwszym miejscu twórcy naddźwiękowych samolotów pasażerskich, wierząc, że chętnie zapłacą trochę więcej pieniędzy za możliwość spędzenia około połowy czasu w powietrzu niż zwykle. Niemniej jednak naddźwiękowe lotnictwo pasażerskie prawdopodobnie zacznie się aktywnie rozwijać po 2025 r. Faktem jest, że loty badawcze laboratorium X-59 rozpoczną się dopiero w 2021 roku i potrwają kilka lat.

Wyniki badań uzyskane podczas lotów X-59, w tym nad osadami - przez ochotników (ich mieszkańcy zgodzili się, że w dni powszednie przelatują nad nimi samoloty naddźwiękowe; po lotach obserwatorzy opowiedzą badaczom o odczuwaniu przez nich hałasu) planowane jest przeniesienie do uwagi Federalnej Administracji Lotnictwa Stanów Zjednoczonych. Zgodnie z oczekiwaniami, na ich podstawie może zrewidować zakaz lotów naddźwiękowych nad zaludnioną częścią lądu, ale nastąpi to dopiero w 2025 roku.

Wasilij Sychev

Przykład istniejących projektów samolotów naddźwiękowych.

Dzisiaj zacznę od krótkiego wprowadzenia 🙂.

Na tej stronie mam już latające samoloty. Oznacza to, że już dawno nadszedł czas, aby o czymś napisać naddźwiękowy, zwłaszcza że obiecałem to zrobić :-). Któregoś dnia podjąłem się pracy z dużym zapałem, ale zdałem sobie sprawę, że temat jest równie interesujący, co obszerny.

Ostatnio moje artykuły nie błyszczą zwięzłością, nie wiem, czy to zaleta czy wada :-). Komunikat na temat „ naddźwiękowy„Zagroził, że stanie się jeszcze bardziej i nie wiadomo, ile czasu miałbym na jego„ stworzenie ”:-).

Postanowiłem więc spróbować napisać kilka artykułów. Rodzaj krótkich serii (około trzech lub czterech), w których każdy element poświęcony będzie jednej lub dwóm koncepcjom na dany temat prędkości naddźwiękowe... I będzie mi łatwiej, a czytelnikom mniej będę przeszkadzać :-), a Yandex i Google będą bardziej wspierające (co ważne, rozumiesz :-)). Cóż, co z tego wyniknie, aby osądzić, oczywiście ...

********************

Porozmawiajmy więc dzisiaj o naddźwiękowych i naddźwiękowy samolot... Sama koncepcja „ naddźwiękowy„W naszym języku (tym bardziej w najwyższym stopniu) miga znacznie częściej niż termin„ poddźwiękowy ”.

Z jednej strony jest to ogólnie zrozumiałe. Samoloty poddźwiękowe od dawna są czymś powszechnym w naszym życiu. I naddźwiękowy samolotchoć latają w przestrzeni powietrznej od 65 lat, to wciąż wydają się być czymś wyjątkowym, interesującym i zasługującym na większą uwagę.

Z drugiej strony jest to całkiem uczciwe. W końcu loty do naddźwiękowy - to można rzec, odrębny obszar ruchu zamknięty pewną barierą. Jednak niedoświadczeni ludzie mogą mieć pytanie: „A co właściwie jest tak niezwykłego w tym superdźwięku? Jaka jest różnica między samolotem lecącym z prędkością 400 km / h lub 1400 km / h? Daj mu mocniejszy silnik i wszystko będzie dobrze! ” Na początku swojego rozwoju lotnictwo znajdowało się w przybliżeniu w tej pozycji semantycznej.

Szybkość zawsze była największym marzeniem i początkowo aspiracje te zostały z powodzeniem zrealizowane. Już w 1945 roku pilot doświadczalny firmy Messerschmitt L. Hoffmann w locie poziomym na jednym z pierwszych samolotów na świecie z silnikami odrzutowymi ME-262 osiągnął prędkość 980 km / hw locie poziomym na wysokości 7200 m.

Jednak w rzeczywistości wszystko nie jest takie proste. W końcu lot do naddźwiękowy różni się od poddźwiękowego nie tylko wielkością prędkości i nie tak bardzo w niej. Różnica jest tutaj jakościowa.

Już przy prędkościach rzędu 400 km / h taka właściwość powietrza, jak ściśliwość, zaczyna się stopniowo objawiać. I w zasadzie nie ma tu nic nieoczekiwanego. Czy gaz. Jak wiadomo, wszystkie gazy, w przeciwieństwie do cieczy, są ściśliwe. Sprężanie zmienia parametry gazu, takie jak gęstość, ciśnienie, temperatura. Z tego powodu inne procesy fizyczne mogą zachodzić w sprężonym gazie w inny sposób niż w rozrzedzonym.

Im szybciej leci samolot, tym bardziej wraz ze swoimi aerodynamicznymi powierzchniami staje się swego rodzaju tłokiem, w pewnym sensie, ściskającym powietrze przed nim. Oczywiście przesadzone, ale generalnie tak jest :-).

Wraz ze wzrostem prędkości zmienia się aerodynamiczny obraz przepływu wokół samolotu i im szybciej, tym bardziej :-). I dalej naddźwiękowy jest już jakościowo inny. Jednocześnie na pierwszy plan wysuwają się nowe koncepcje aerodynamiki, które często po prostu nie mają sensu w przypadku samolotów wolnoobrotowych.

Do scharakteryzowania prędkości lotu staje się teraz wygodne i konieczne posługiwanie się takim parametrem jak liczba M (liczba Macha, stosunek prędkości samolotu do powietrza w danym punkcie do prędkości dźwięku w strumieniu powietrza w tym punkcie). Pojawia się inny rodzaj oporu aerodynamicznego, który staje się namacalny (bardzo zauważalny!) impedancja falowa (wraz z już zwiększonym konwencjonalnym oporem).

Zjawiska takie jak kryzys falowy (z liczbą krytyczną M), bariera naddźwiękowa, fale uderzeniowe i fale uderzeniowe.

Ponadto właściwości sterowności i stateczności samolotu pogarszają się z powodu przesunięcia do tyłu punktu przyłożenia sił aerodynamicznych.

Zbliżając się do obszaru prędkości transonicznych, samolot może doświadczyć silnego trzęsienia (było to bardziej typowe dla pierwszego samolotu, który szturmował ówczesną tajemniczą granicę prędkości dźwięku), podobnego w swoich przejawach do innego bardzo nieprzyjemnego zjawiska, z którym musieli zmierzyć się lotnicy w swoim rozwoju zawodowym. Zjawisko to nosi nazwę trzepotania (temat na następny artykuł :-)).

Jest tak nieprzyjemny moment, jak nagrzewanie się powietrza w wyniku jego gwałtownego hamowania przed samolotem (tzw. ogrzewanie kinetyczne), jak również ogrzewanie z powodu lepkiego tarcia powietrza. W tym samym czasie temperatury są dość wysokie, około 300 ° C. Skóra samolotu jest podgrzewana do takich temperatur podczas długiego lotu naddźwiękowego.

Na pewno bardziej szczegółowo omówimy wszystkie wspomniane powyżej pojęcia i zjawiska, a także przyczyny ich występowania w innych artykułach. Ale teraz myślę, że to całkiem zrozumiałe naddźwiękowy - to coś zupełnie innego niż latanie z prędkością poddźwiękową (tym mniejszą).

Aby przy dużych prędkościach nadążać za wszystkimi nowo pojawiającymi się efektami i zjawiskami iw pełni odpowiadać swojemu przeznaczeniu, samolot musi również zmieniać się jakościowo. Teraz powinno naddźwiękowy samolotczyli statek powietrzny zdolny do lotu z prędkością przekraczającą prędkość dźwięku w danej sekcji przestrzeni powietrznej.

A dla niego nie wystarczy tylko zwiększyć moc silnika (choć jest to również bardzo ważny i obowiązkowy szczegół). Takie samoloty zwykle zmieniają swój wygląd. W ich wyglądzie pojawiają się ostre rogi i krawędzie, proste linie, w przeciwieństwie do „gładkich” konturów samolotów poddźwiękowych.

Samoloty naddźwiękowe mieć skrzydło zamiatane lub trójkątne. Typowym i jednym z najbardziej znanych samolotów typu delta-wing jest niezwykły myśliwiec MiG-21 (maksymalna prędkość na wysokości 2230 km / h, na poziomie morza 1300 km / h).

Samolot naddźwiękowy z trójkątnym skrzydłem MIG-21.

Jedną z opcji zamiatania jest ostrołukowe skrzydło, które ma zwiększony współczynnik siły nośnej. Ma specjalny dopływ w pobliżu kadłuba, przeznaczony do tworzenia sztucznych wirów spiralnych.

MIG-21I z ostrołukowym skrzydłem.

MIG-21I - ostrołukowe skrzydło.

Animowane skrzydło Tu-144.

Co ciekawe, skrzydło tego typu, później zainstalowane na TU-144, było testowane w latającym laboratorium opartym na tym samym MIG-21 (MIG-21I).

Druga opcja to skrzydło nadkrytyczne... Ma spłaszczony profil z zakrzywionym tylnym końcem w pewien sposób, co pozwala odłożyć początek kryzysu falowego przy dużych prędkościach i może być korzystny pod względem ekonomicznym dla szybkich samolotów poddźwiękowych. Takie skrzydło jest używane w szczególności w samolotach SuperJet 100.

SuperJet 100. Przykład skrzydła nadkrytycznego. Wyraźnie widoczne zagięcie profilu (tył)

Zdjęcia można kliknąć.

Tu-144 to radziecki naddźwiękowy samolot opracowany przez Biuro Projektowe Tupolewa w latach 60. Wraz z Concorde jest to jeden z zaledwie dwóch naddźwiękowych samolotów pasażerskich, które kiedykolwiek były używane przez linie lotnicze do podróży komercyjnych.

W latach 60. w kręgach lotniczych USA, Wielkiej Brytanii, Francji i ZSRR aktywnie dyskutowano o projektach stworzenia pasażerskiego samolotu naddźwiękowego o maksymalnej prędkości 2500-3000 km / h, zasięgu lotu co najmniej 6-8 tysięcy km. W listopadzie 1962 roku Francja i Wielka Brytania podpisały porozumienie o wspólnym opracowaniu i budowie Concorde (Concord).

Twórcy samolotów naddźwiękowych

W Związku Radzieckim biuro projektowe akademika Andrieja Tupolewa było zaangażowane w stworzenie naddźwiękowego samolotu. Na wstępnym spotkaniu KB w styczniu 1963 roku Tupolew powiedział:

„Myśląc o przyszłości transportu lotniczego ludzi z jednego kontynentu na drugi, dochodzisz do jednoznacznego wniosku: naddźwiękowe liniowce powietrzne są niewątpliwie potrzebne i nie wątpię, że ożyją…”

Syn akademika Aleksey Tupolev został mianowany głównym projektantem projektu. Ponad tysiąc specjalistów z innych organizacji ściśle współpracowało z jego OKB. Powstanie poprzedziły obszerne prace teoretyczne i eksperymentalne, które obejmowały liczne testy w tunelach aerodynamicznych oraz w warunkach pełnowymiarowych podczas lotów analogowych.

Concorde i Tu-144

Deweloperzy musieli zmiażdżyć swój mózg, aby znaleźć optymalny układ maszyny. Podstawowe znaczenie ma prędkość projektowanej wykładziny - 2500 lub 3000 km / h. Amerykanie, dowiedziawszy się, że Concorde jest zaprojektowany do 2500 km / h, ogłosili, że wypuszczą swojego pasażera Boeinga-2707 wykonanego ze stali i tytanu zaledwie sześć miesięcy później. Tylko te materiały były w stanie wytrzymać nagrzewanie konstrukcji bez niszczących skutków w kontakcie z przepływem powietrza przy prędkościach 3000 km / hi wyższych. Jednak solidne konstrukcje stalowe i tytanowe nadal muszą przejść poważne testy technologiczne i operacyjne. Zajmie to dużo czasu, a Tupolew postanawia zbudować naddźwiękowy samolot z duraluminium, oparty na prędkości 2500 km / h. Amerykański projekt Boeinga został następnie całkowicie odwołany.

W czerwcu 1965 roku model został pokazany na corocznym Paris Air Show. Concorde i Tu-144 okazały się uderzająco podobne do siebie. Radzieccy projektanci powiedzieli - nic dziwnego: ogólną formę określają prawa aerodynamiki i wymagania dotyczące określonego typu maszyny.

Naddźwiękowy kształt skrzydła samolotu

Ale jaki powinien być kształt skrzydła? Ustawiliśmy się na cienkim trójkątnym skrzydle z obrysem przedniej krawędzi w postaci litery „8”. System bezogonowy - nieunikniony przy takiej konstrukcji płaszczyzny nośnej - sprawił, że naddźwiękowy samolot pasażerski był stabilny i dobrze kontrolowany we wszystkich trybach lotu. Cztery silniki znajdowały się pod kadłubem, bliżej osi. Paliwo jest przechowywane w zbiornikach z kasetonami skrzydłowymi. Zbiorniki równoważące, znajdujące się w tylnej części kadłuba i przelewu skrzydeł, mają za zadanie zmienić położenie środka ciężkości podczas przejścia z prędkości lotu poddźwiękowego do naddźwiękowego. Nos był ostry i gładki. Ale w jaki sposób piloci mogą uzyskać widoczność do przodu? Znalazłem wyjście - „pochylony nos”. Okrągły kadłub miał stożek dziobowy kokpitu, który przechylał się w dół pod kątem 12 stopni podczas startu i 17 stopni podczas lądowania.

Naddźwiękowy samolot wzbija się w niebo

Po raz pierwszy naddźwiękowy samolot wzbił się w przestworza ostatniego dnia 1968 roku. Samochód prowadził pilot testowy E. Elyan. Jako samolot pasażerski jako pierwszy na świecie pokonał prędkość dźwięku na początku czerwca 1969 roku na wysokości 11 kilometrów. Samolot naddźwiękowy osiągnął drugą prędkość dźwięku (2M) w połowie 1970 roku, znajdując się na wysokości 16,3 km. Samolot naddźwiękowy zawiera wiele innowacji konstrukcyjnych i technicznych. W tym miejscu chciałbym wspomnieć o takim rozwiązaniu jak przedni poziomy ogon. Podczas korzystania z PGO poprawiono manewrowość lotu, a podczas podejścia do lądowania zmniejszono prędkość. Krajowe samoloty naddźwiękowe mogły być obsługiwane z dwóch tuzinów lotnisk, podczas gdy francusko-angielski Concorde, mając dużą prędkość lądowania, mógł lądować tylko na certyfikowanym lotnisku. Projektanci Biura Projektowego Tupolewa wykonali świetną robotę. Weźmy na przykład testy skrzydła w terenie. Odbyły się w latającym laboratorium - MiG-21I, przerobionym specjalnie do testowania konstrukcji i wyposażenia skrzydła przyszłego samolotu naddźwiękowego.

Rozwój i modyfikacja

Prace nad opracowaniem podstawowego projektu „044” przebiegały w dwóch kierunkach: stworzenie nowego ekonomicznego silnika turboodrzutowego RD-36-51 oraz znaczna poprawa aerodynamiki i konstrukcji samolotu naddźwiękowego. Rezultatem było spełnienie wymagań dotyczących zasięgu lotu naddźwiękowego. Decyzja Komisji Rady Ministrów ZSRR w sprawie wersji samolotu naddźwiękowego z RD-36-51 została przyjęta w 1969 roku. Jednocześnie, zgodnie z sugestią MAP - MGA, do czasu powstania RD-36-51 i ich instalacji na samolocie naddźwiękowym zapada decyzja o budowie sześciu samolotów naddźwiękowych z NK-144A o zmniejszonym jednostkowym zużyciu paliwa. Projekt seryjnego samolotu naddźwiękowego z NK-144A miał zostać znacznie zmodernizowany, aby dokonać znaczących zmian w aerodynamice, otrzymując ponad 8 kmax w trybie przelotowym naddźwiękowym.Modernizacja ta miała zapewnić spełnienie wymagań pierwszego etapu w zakresie zasięgu (4000-4500 km) seria na RD-36-51.

Budowa zmodernizowanego samolotu naddźwiękowego

Budowę zmodernizowanego przedprodukcyjnego Tu-144 („004)” rozpoczęto w MMZ „Doświadczenie” w 1968 roku. Według obliczonych danych z silnikami NK-144 (Cp \u003d 2,01) szacowany zasięg naddźwiękowy powinien wynosić 3275 km, a dla NK-144A (Cp \u003d 1,91) przekroczyć 3500 km. W celu poprawy charakterystyk aerodynamicznych w trybie przelotowym M \u003d 2,2 zmieniono w planie kształt skrzydła (pochylenie części płynącej wzdłuż krawędzi natarcia zmniejszono do 76 °, a część bazową zwiększono do 57 °), kształt skrzydła zbliżył się do „gotyckiego”. W porównaniu z „044” zwiększyła się powierzchnia skrzydła, wprowadzono bardziej intensywny stożkowy skręt końcówek skrzydła. Jednak najważniejszą innowacją w aerodynamice skrzydła była zmiana w środkowej części skrzydła, która zapewniła samoczynne wyważanie w trybie przelotowym przy minimalnej utracie jakości, uwzględniając optymalizację deformacji skrzydła w locie w tym trybie. Zwiększono długość kadłuba, aby pomieścić 150 pasażerów, poprawiono kształt dziobu, co również pozytywnie wpłynęło na aerodynamikę.

W przeciwieństwie do „044” każda para silników w parowanych gondolach silnikowych z wlotami powietrza została rozchylona, \u200b\u200buwalniając z nich dolną część kadłuba, odciążając ją od podwyższonych temperatur i obciążeń drgań, przy jednoczesnej zmianie dolnej powierzchni skrzydła w miejscu obliczonego obszaru sprężania przepływu, zwiększając szczelinę między dolną powierzchnią skrzydło i górna powierzchnia wlotu powietrza - wszystko to pozwoliło na intensywniejsze wykorzystanie efektu kompresji przepływu na wlocie do wlotów powietrza w Kmaxie, niż było to możliwe na „044”. Nowy układ gondoli silnika wymagał zmian w podwoziu: kolumny podwozia głównego zostały umieszczone pod gondolami silnika, z ich chowaniem do wewnątrz między kanałami powietrza silnika, przełączyły się na ośmiokołowy wózek, a także zmieniono schemat chowania podwozia przedniego. Istotną różnicą między „004” a „044” było wprowadzenie przedniego, wielosekcyjnego, chowanego skrzydła destabilizatora w locie, które było wysuwane z kadłuba w trybach startu i lądowania i umożliwiało zapewnienie wymaganego wyważenia z odchylonymi klapami steru wysokości. Udoskonalenia konstrukcyjne, wzrost ładowności i rezerw paliwa doprowadziły do \u200b\u200bwzrostu masy startowej, która przekroczyła 190 ton (dla „044” - 150 ton).

Przedprodukcja Tu-144

Budowę przedprodukcyjnego samolotu naddźwiękowego nr 01-1 (strona 77101) zakończono na początku 1971 roku, a 1 czerwca 1971 roku wykonał swój pierwszy lot. W ramach programu testów fabrycznych samolot wykonał 231 lotów trwających 338 godzin, z czego 55 godzin w trybie naddźwiękowym. Na tej maszynie opracowano złożone zagadnienia interakcji elektrowni w różnych trybach lotu. 20 września 1972 roku samochód przeleciał autostradą Moskwa-Taszkent, a trasa została pokonana w 1 godzinę i 50 minut, prędkość przelotowa w trakcie lotu osiągnęła 2500 km / h. Maszyna przedprodukcyjna stała się podstawą do wdrożenia seryjnej produkcji w Voronezh Aviation Plant (VAZ), którym rządowa decyzja powierzyła seryjne opracowanie naddźwiękowego samolotu.

Pierwszy lot seryjnego Tu-144

Pierwszy lot seryjnego samolotu naddźwiękowego nr 01-2 (burta nr 77102) napędzanego silnikami NK-144A odbył się 20 marca 1972 roku. W serii, zgodnie z wynikami testów samolotu przedprodukcyjnego, poprawiono aerodynamikę skrzydła i ponownie nieznacznie zwiększono jego powierzchnię. Masa startowa serii osiągnęła 195 ton. Jednostkowe zużycie paliwa NK-144A do czasu testów eksploatacyjnych maszyn seryjnych miało zostać zwiększone do 1,65-1,67 kg / kgf godz. Poprzez optymalizację dysz silnika, a później do 1,57 kg / kgf godz., Przy czym zasięg lotu powinien miał wzrosnąć odpowiednio do 3855-4250 km i 4550 km. W rzeczywistości udało im się osiągnąć do 1977 roku podczas testów i udoskonaleń serii Tu-144 i NK-144A Cp \u003d 1,81 kg / kgf godzinę przy przelotowym trybie ciągu naddźwiękowego 5000 kgf, Cp \u003d 1,65 kg / kgf godzinę w trybie ciągu dopalacza do startu 20 000 kgf, Cp \u003d 0,92 kg / kgf godzinę przy poddźwiękowym trybie przelotowym ciągu 3000 kgf i przy maksymalnym trybie dopalacza w trybie transonicznym, otrzymały 11800 kgf. Fragment samolotu naddźwiękowego.

Loty i testy naddźwiękowego samolotu

Pierwszy etap testów

W krótkim czasie, ściśle według programu, wykonano 395 lotów o łącznym czasie lotu 739 godzin, w tym ponad 430 godzin w trybach naddźwiękowych.

Drugi etap testów

W drugim etapie prób eksploatacyjnych, zgodnie ze wspólnym zarządzeniem Ministrów Przemysłu Lotniczego i Lotnictwa Cywilnego nr 149-223 z dnia 13 września 1977 r., Nastąpiło aktywniejsze połączenie obiektów i usług lotnictwa cywilnego. Powołano nową komisję do badań, której przewodniczy wiceminister lotnictwa cywilnego B.D. Niegrzeczny. Decyzją komisji, potwierdzoną następnie wspólnym rozkazem z 30 września - 5 października 1977 r., Załogom wyznaczono przeprowadzenie prób eksploatacyjnych:

1. Pierwsza załoga: piloci B.F. Kuznetsov (Moskiewski Departament Transportu Lotnictwa Cywilnego), S.T. Agapov (ZhLiDB), nawigator S.P. Khramov (MTU GA), inżynierowie pokładowi Yu.N. Avayev (MTU GA), Yu.T. Seliverstov (ZhLiDB), wiodący inżynier S.P. Avakimov (ZhLiDB).
2. Druga załoga: piloci V.P. Woronin (Moskiewski Uniwersytet Państwowy GA), I.K. Vedernikov (ZhLiDB), nawigator A.A. Senyuk (MTU GA), inżynierowie lotu E.A. Trebuntsov (MTU GA) i V.V. Solomatin (ZhLiDB), wiodący inżynier V.V. Isaev (GosNIIGA).
3. Trzecia załoga: piloci M.S. Kuznetsov (GosNIIGA), G.V. Voronchenko (ZhLiDB), nawigator V.V. Vyazigin (GosNIIGA), inżynierowie lotniczy M.P. Isaev (MTU GA), V.V. Solomatin (ZhLiDB), wiodący inżynier V.N. Poklad (ZhLiDB).
4. Czwarta załoga: piloci N.I. Yurskov (GosNIIGA), V.A. Sewankajew (ZhLiDB), nawigator Yu.A. Vasiliev (GosNIIGA), inżynier pokładowy V.L. Venediktov (GosNIIGA), czołowy inżynier I.S. Mayboroda (GosNIIGA).

Przed rozpoczęciem testów wykonano wiele pracy, aby przejrzeć wszystkie otrzymane materiały i wykorzystać je „do offsetu” pod konkretne wymagania. Mimo to niektórzy specjaliści lotnictwa cywilnego nalegali na realizację „Programu testów operacyjnych samolotu naddźwiękowego” opracowanego w GosNIIGA w 1975 roku pod kierownictwem czołowego inżyniera A.M. Teterukova. Program ten zasadniczo wymagał powtórzenia wcześniej wykonanych lotów w ilości 750 lotów (1200 godzin lotu) na trasach MGA.

Łączna liczba lotów operacyjnych i testów na obu etapach wyniesie 445 lotów z 835 godzinami lotu, z czego 475 godzin w trybach naddźwiękowych. Na trasie Moskwa-Ałma-Ata wykonano 128 lotów parowych.

Ostatni etap

Ostatnia faza testów nie była technicznie trudna. Zapewniono rytmiczną pracę zgodnie z harmonogramem bez większych zakłóceń i poważnych usterek. Inżynierowie i technicy „bawili się” oceniając sprzęt gospodarstwa domowego i przygotowując się do przewozu osób. Stewardesy przyłączone do testów oraz odpowiadający im specjaliści z GosNIIGA rozpoczęli szkolenia naziemne w celu przetestowania technologii obsługi pasażerów w locie. Tak zwany. "Raffles" i dwa loty techniczne z pasażerami. "Loteria" odbyła się 16 października 1977 r. I obejmowała pełną symulację cyklu odprawy biletowej, odprawy bagażowej, wejścia na pokład pasażerów, czasu lotu, wysiadania pasażerów, rejestracji bagażu na lotnisku docelowym. Od „pasażerów” (najlepszych pracowników OKB, ZhLiDB, GosNIIGA i innych organizacji) nie było końca. Racja żywnościowa w „locie” była na najwyższym poziomie, ponieważ została zatwierdzona według pierwszej klasy jadłospisu, wszystkim smakowało. Loteria pozwoliła wyjaśnić wiele ważnych elementów i szczegółów obsługi pasażerów. W dniach 20 i 21 października 1977 r. Odbyły się z pasażerami dwa loty techniczne wzdłuż autostrady Moskwa-Ałma-Ata. Pierwszymi pasażerami byli pracownicy wielu organizacji, którzy byli bezpośrednio zaangażowani w tworzenie i testowanie naddźwiękowego samolotu. Dziś nawet trudno sobie wyobrazić atmosferę na pokładzie: panowało tam uczucie radości i dumy, wielka nadzieja na rozwój na tle pierwszorzędnej obsługi, do której techniczni ludzie absolutnie nie są przyzwyczajeni. Podczas pierwszych lotów na pokładzie znajdowali się wszyscy szefowie czołowych instytucji i organizacji.

Droga jest otwarta dla ruchu pasażerskiego

Loty techniczne odbyły się bez poważnych komentarzy i wykazały pełną gotowość samolotu naddźwiękowego i wszystkich służb naziemnych do regularnego transportu. 25 października 1977 r. Minister Lotnictwa Cywilnego ZSRR B.P. Bugaev i Minister Przemysłu Lotniczego ZSRR V.A. Kazakow zatwierdził główny dokument: „Ustawa o wynikach prób eksploatacyjnych samolotu naddźwiękowego z silnikami NK-144” z pozytywnym wnioskiem i wnioskami.

Na podstawie przedstawionych tabel zgodności Tu-144 z wymaganiami Tymczasowych Norm Zdatności do Lotu cywilnego Tu-144 ZSRR, pełny tom przedłożonej dokumentacji dowodowej, w tym ustawy o badaniach państwowych i operacyjnych, 29 października 1977 r., Przewodniczący Państwowego Rejestru Lotniczego ZSRR I.K. Mulkidżanow zatwierdził konkluzję i podpisał pierwsze w ZSRR świadectwo zdatności do lotu typu nr 03-144 dla samolotu naddźwiękowego z silnikami NK-144A.

Droga została otwarta dla ruchu pasażerskiego.

Samolot naddźwiękowy mógł lądować i startować na 18 lotniskach w ZSRR, podczas gdy Concordu, którego prędkość startu i lądowania była o 15% wyższa, wymagała oddzielnego certyfikatu lądowania dla każdego lotniska. Według niektórych ekspertów, gdyby silniki Concorde znajdowały się w taki sam sposób, jak Tu-144, wypadek 25 lipca 2000 roku nie miałby miejsca.

Zdaniem ekspertów, konstrukcja płatowca Tu-144 była doskonała, natomiast wady dotyczyły silników i różnych układów.

Druga kopia produkcyjna naddźwiękowego samolotu

W czerwcu 1973 r. We Francji odbyły się 30. Międzynarodowe Targi Lotnicze w Paryżu. Ogromne zainteresowanie wzbudził radziecki Tu-144, pierwszy na świecie samolot naddźwiękowy. 2 czerwca tysiące gości na pokazie lotniczym na przedmieściach Paryża w Le Bourget oglądało drugą seryjną produkcję naddźwiękowego samolotu startującego na pas startowy. Ryk czterech silników, potężny start - a teraz samochód jest w powietrzu. Ostry nos liniowca wyprostował się i wycelował w niebo. Naddźwiękowy Tu dowodzony przez kapitana Kozlova wykonał swój pierwszy pokazowy lot nad Paryżem: po osiągnięciu wymaganej wysokości samochód przeleciał nad horyzontem, po czym zawrócił i zatoczył koło nad lotniskiem. Lot odbył się w trybie normalnym, nie odnotowano żadnych problemów technicznych.

Następnego dnia radziecka załoga postanowiła pokazać wszystko, na co stać nowy.

Katastrofa podczas demonstracji

Słoneczny poranek 3 czerwca nie wróżył dobrze. Początkowo wszystko szło zgodnie z planem - publiczność, podnosząc głowy, klaskała zgodnie. Samolot naddźwiękowy, pokazując „wyższą klasę”, upadł. W tym momencie w powietrzu pojawił się francuski myśliwiec Mirage (jak się później okazało, kręcił pokaz lotniczy). Zderzenie wydawało się nieuniknione. Aby nie zderzyć się z lotniskiem i widzami, dowódca załogi postanowił wspiąć się wyżej i pociągnął do siebie kierownicę. Jednak wysokość została już utracona, a na konstrukcję nałożono duże obciążenia; w rezultacie prawe skrzydło pękło i odpadło. Wybuchł tam pożar i kilka sekund później płonący naddźwiękowy samolot rzucił się na ziemię. Na jednej z ulic paryskiego przedmieścia Gusenville doszło do strasznego lądowania. Gigantyczny samochód, niszcząc wszystko na swojej drodze, runął na ziemię i eksplodował. Cała załoga - sześć osób - i ośmiu Francuzów na ziemi zginęło. Gusenville również ucierpiało - zniszczono kilka budynków. Co doprowadziło do tragedii? Według większości ekspertów przyczyną katastrofy była próba uniknięcia kolizji z Mirage przez załogę naddźwiękowego samolotu. Podczas podejścia do lądowania "Tu" dostał się w ślad po francuskim myśliwcu "Mirage".

Wideo: Katastrofa Tu-144 w 1973 roku: jak to było

Tę wersję można znaleźć w książce Gene Alexander, Russian Airplanes Since 1944, oraz w artykule w magazynie Aviation Week and Space Technology z 11 czerwca 1973 r., Napisanym na nowych torach. Autorzy uważają, że pilot Michaił Kozłow wylądował na niewłaściwym pasie - albo przez pomyłkę kierownika lotu, albo przez nieuwagę pilotów. Dyspozytor zauważył błąd w czasie i ostrzegł pilotów radzieckich. Ale zamiast iść dookoła, Kozlov wykonał ostry zakręt - i znalazł się tuż przed nosem myśliwca francuskiego lotnictwa. W tym czasie drugi pilot kręcił kamerą filmową historię załogi Tu dla francuskiej telewizji i dlatego nie miał zapiętych pasów bezpieczeństwa. Podczas manewru spadł na konsolę środkową, a wracając na swoje miejsce stracił już wysokość. Kozlov gwałtownie pociągnął kierownicę do siebie - przeciążenie: prawe skrzydło tego nie wytrzymało. A oto inne wyjaśnienie straszliwej tragedii. Kozlovowi nakazano wycisnąć maksimum z samochodu. Nawet podczas startu wykonał prawie pionowy kąt przy małej prędkości. W przypadku liniowca o takiej konfiguracji jest to obarczone ogromnymi przeciążeniami. W rezultacie jeden z zewnętrznych węzłów nie mógł tego znieść i spadł.

Według pracowników Biura Projektowego Tupolewa przyczyną katastrofy było podłączenie niezrównoważonego bloku analogowego układu sterowania, co doprowadziło do destrukcyjnego przeciążenia.

Wersja szpiegowska należy do pisarza Jamesa Olberga. Krótko mówiąc, wygląda to następująco. Sowieci próbowali „pokonać” Concorde. Grupa N. D. Kuznetsova stworzyła dobre silniki, ale nie mogły one pracować w niskich temperaturach, w przeciwieństwie do Concordów. Wtedy w sprawę zaangażowali się sowieccy oficerowie wywiadu. Pieńkowski, za pośrednictwem swojego agenta Grevila Wyne, uzyskał niektóre plany Concorde i wysłał je do Moskwy za pośrednictwem wschodnioniemieckiego przedstawiciela handlowego. W ten sposób brytyjski kontrwywiad ustalił wyciek, ale zamiast aresztować szpiega, postanowił wpuścić do Moskwy dezinformację własnymi kanałami. W rezultacie narodził się Tu-144, bardzo podobny do Concorde. Trudno jest ustalić prawdę, ponieważ „czarne skrzynki” niczego nie wyjaśniły. Jeden został znaleziony w Bourges, na miejscu katastrofy, ale podobno uszkodzony. Drugiego nigdy nie znaleziono. Uważa się, że „czarna skrzynka” naddźwiękowego samolotu stała się punktem spornym między KGB a GRU.

Zdaniem pilotów, sytuacje awaryjne występowały niemal w każdym locie. 23 maja 1978 roku miała miejsce druga naddźwiękowa katastrofa samolotu. Ulepszona wersja eksperymentalna samolotu Tu-144D (nr 77111), po zapaleniu paliwa w rejonie gondoli 3 elektrowni z powodu zniszczenia przewodu paliwowego, dymu w kokpicie i wyłączeniu przez załogę dwóch silników, wykonała awaryjne lądowanie na polu w pobliżu wsi Ilyinsky Pogost, niedaleko miasta Yegoryevsk.

Po wylądowaniu przez okno w kokpicie dowódca załogi V.D.Popov, drugi pilot E.V. Elyan i nawigator V.V. Vyazigin opuścili samolot. Inżynierowie V.M. Kulesh, V.A.Isaev, V.N. Stolpovsky, którzy byli w kabinie, opuścili wkładkę przez przednie drzwi wejściowe. Inżynierowie lotniczy O. A. Nikolaev i V. L. Venediktov zostali uwięzieni w miejscu pracy przez konstrukcje zdeformowane podczas lądowania i zginęli. (Odchylony stożek nosowy jako pierwszy dotknął ziemi, działał jak nóż buldożera, podnosząc ziemię i obracając się pod brzuchem, wchodząc do kadłuba.) 1 czerwca 1978 roku Aeroflot na stałe wstrzymał naddźwiękowe loty pasażerskie.

Ulepszenie samolotu naddźwiękowego

Prace nad ulepszeniem samolotu naddźwiękowego trwały jeszcze kilka lat. Wyprodukowano pięć samolotów produkcyjnych; pięć kolejnych było w budowie. Opracowano nową modyfikację - Tu-144D (dalekiego zasięgu). Jednak wybór nowego (bardziej ekonomicznego) silnika RD-36-51 wymagał znacznego przeprojektowania samolotu, zwłaszcza zespołu napędowego. Poważne luki projektowe w tym obszarze doprowadziły do \u200b\u200bopóźnienia w wydaniu nowej wykładziny. Dopiero w listopadzie 1974 roku seryjny Tu-144D (numer ogonowy 77105) wystartował, a dziewięć (!) Lat po pierwszym locie, 1 listopada 1977 roku, naddźwiękowy samolot otrzymał świadectwo zdatności do lotu. Loty pasażerskie zostały otwarte tego samego dnia. Podczas krótkotrwałej eksploatacji liniowce przewiozły 3194 pasażerów. 31 maja 1978 r. Loty przerwano: na jednym z produkowanych Tu-144D wybuchł pożar, a podczas awaryjnego lądowania statek rozbił się.

Katastrofy w Paryżu i Jegoryjewsku doprowadziły do \u200b\u200bspadku zainteresowania projektem ze strony państwa. Od 1977 do 1978 zidentyfikowano 600 problemów. W rezultacie zdecydowano się na usunięcie naddźwiękowego samolotu już w latach 80., tłumacząc to „złym wpływem na zdrowie człowieka przy przekraczaniu bariery dźwięku”. Niemniej jednak cztery z pięciu produkowanych tu-144D zostały ukończone. Później stacjonowali w Żukowskim i wzbili się w powietrze jako latające laboratoria. Zbudowano łącznie 16 samolotów naddźwiękowych (w tym dalekiego zasięgu), które wykonały łącznie 2556 lotów bojowych. Do połowy lat 90. przeżyło dziesięć z nich: cztery w muzeach (Monino, Kazań, Kujbyszew, Uljanowsk); jeden pozostał w zakładzie w Woroneżu, gdzie został zbudowany; inny był w Żukowskim wraz z czterema Tu-144D.

Następnie Tu-144D był używany tylko do ruchu towarowego między Moskwą a Chabarowskiem. W sumie naddźwiękowe samoloty wykonały 102 loty pod banderą Aerofłotu, z czego 55 to pasażerowie (przetransportowano 3194 pasażerów).

Później samoloty naddźwiękowe wykonywały tylko loty testowe i kilka lotów w celu ustanowienia rekordów świata.

Na Tu-144LL silniki NK-32 zostały zainstalowane ze względu na brak sprawnych NK-144 lub RD-36-51, podobnych do tych stosowanych w Tu-160, różnych czujników i urządzeń kontrolno-rejestrujących.

W sumie zbudowano 16 samolotów Tu-144, które wykonały łącznie 2556 lotów i wylatały 4110 godzin (większość z nich, 432 godziny, wylatała 77144). Budowa czterech kolejnych wkładek nigdy nie została ukończona.

Co się stało z samolotami

W sumie zbudowano 16 - tablice 68001, 77101, 77102, 77105, 77106, 77107, 77108, 77109, 77110, 77111, 77112, 77113, 77114, 77115, 77116 i 77144.

Te, które pozostają w statusie lotu, obecnie nie istnieją. Tablice Tu-144LL nr 77114 i TU-144D nr 77115 są prawie w całości skompletowane z częściami i można je przywrócić do stanu lotu.

TU-144LL nr 77114, który był używany do testów NASA, jest przechowywany w stanie nadającym się do odzyskania na lotnisku Żukowski.

TU-144D nr 77115 jest również przechowywany na lotnisku w Żukowskim. W 2007 roku oba samoloty zostały ponownie pomalowane i wystawione na publiczne pokazy MAKS-2007.

Numery 77114 i 77115 najprawdopodobniej zostaną zainstalowane jako pomniki lub wystawione na lotnisku w Żukowskim. W latach 2004-2005 zawarto z nimi umowy sprzedaży na złom, ale protesty środowiska lotniczego doprowadziły do \u200b\u200bich zachowania. Nie udało się całkowicie wyeliminować niebezpieczeństwa sprzedaży ich na złom. Kwestie, do kogo zostaną przeniesione, nie zostały ostatecznie rozwiązane.

Zdjęcie przedstawia podpis pierwszego kosmonauty, który wylądował na Księżycu, Neila Armstronga, pilota-kosmonauty Georgy Timofeevicha Beregovoy i wszystkich martwych członków załogi. Naddźwiękowy samolot nr 77102 rozbił się podczas lotu pokazowego na pokazie lotniczym w Le Bourget. Wszyscy 6 członków załogi (uhonorowany pilot testowy Bohater Związku Radzieckiego M.V. Kozlov, pilot testowy V.M. Molchanov, nawigator G.N. Bazhenov, zastępca głównego projektanta, inżynier generał dywizji V.N. Benderov, czołowy inżynier B.A. Pervukhin i inżynier lotu A.I.Dralin) zginęli.

Od lewej do prawej. Sześciu członków załogi na pokładzie naddźwiękowego samolotu nr 77102: honorowy pilot testowy Bohater Związku Radzieckiego MV Kozlov, pilot testowy VM Molchanov, nawigator GN Bazhenov, zastępca głównego projektanta, inżynier generał dywizji VN Benderov, czołowy inżynier B.A. Pervukhin i inżynier lotu A.I.Dralin (który niestety nie sprecyzował, jak stoją w porządku). Następnie pilot-kosmonauta, dwukrotny Bohater Związku Radzieckiego, generał-major Georgy Timofeevich Beregovoy, za nim po lewej stronie jest Władimir Aleksandrowicz Ławrow, wówczas pierwszy amerykański kosmonauta, który wylądował na Księżycu Neil Armstrong, a następnie (za Nilem) - Stepan Gavrilovich Korneev (szef UVS z Departamentu Stosunków Zewnętrznych Prezydium Akademii Nauk), w centrum Tupolew Andriej Nikołajewicz - radziecki konstruktor samolotów, akademik Akademii Nauk ZSRR, generał pułkownik, trzykrotny Bohater Pracy Socjalistycznej, Bohater Pracy RFSRR, następnie Aleksander Aleksandrowicz Archangielski, główny konstruktor zakładu, radziecki konstruktor lotniczy, doktor nauk technicznych, honorowy pracownik naukowy i wyposażenie RFSRR, Bohatera Pracy Socjalistycznej. Skrajnie prawicowy Tupolew Aleksiej Andriejewicz (syn A.N. Tupolewa) - rosyjski konstruktor samolotów, akademik Rosyjskiej Akademii Nauk, akademik Akademii Nauk ZSRR od 1984 roku, Bohater Pracy Socjalistycznej. Zdjęcie wykonano w 1970 roku. Podpisy do zdjęcia G.T. Beregovoya i Neila Armstronga.

Concorde

Awaria Concorde.

Liniowiec jest obecnie wyłączony z eksploatacji z powodu katastrofy 25 lipca 2000 r. W dniu 10 kwietnia 2003 r. British Airways i Air France ogłosiły decyzję o zaprzestaniu działalności komercyjnej swojej floty Concord. Ostatnie loty odbyły się 24 października. Ostatni lot Concorde odbył się 26 listopada 2003 r., G-BOAF (ostatni zbudowany samolot) wystartował z Heathrow, przeleciał nad Zatoką Biskajską, przeleciał nad Bristolem i wylądował na lotnisku Filton.

Dlaczego samolot naddźwiękowy już nie działa

Naddźwiękowy samolot Tupolewa jest często nazywany „straconym pokoleniem”. Loty międzykontynentalne uznano za nieekonomiczne: na godzinę lotu naddźwiękowy samolot spalał osiem razy więcej paliwa niż zwykły pasażer. Z tego samego powodu dalekie loty do Chabarowska i Władywostoku nie usprawiedliwiały się. Używanie naddźwiękowego Tu jest niecelowe jako wykładziny transportowej ze względu na jego niską nośność. To prawda, że \u200b\u200btransport pasażerski na nim stał się jednak prestiżowym i dochodowym biznesem dla Aerofłotu, chociaż bilety uważano wówczas za bardzo drogie. Nawet po oficjalnym zamknięciu projektu, w sierpniu 1984 roku, szef bazy doświadczalnej Żukowskaja Klimow, kierownik działu projektowego Puchow i zastępca głównego projektanta Popow, przy wsparciu entuzjastów lotów naddźwiękowych, odrestaurowali i uruchomili dwa liniowce, aw 1985 roku uzyskał pozwolenie na latanie dla ustanawianie rekordów świata. Załogi Aganowa i Veremeya ustanowiły ponad 18 rekordów świata w klasie samolotów naddźwiękowych - pod względem prędkości, szybkości wznoszenia i zasięgu z ładunkiem.

16 marca 1996 r. W Żukowskim rozpoczęła się seria lotów badawczych Tu-144LL, co zapoczątkowało rozwój drugiej generacji naddźwiękowych samolotów pasażerskich.

95-99 lat. Naddźwiękowy samolot z numerem ogonowym 77114 był używany przez amerykańską NASA jako latające laboratorium. Otrzymał nazwę Tu-144LL. Główny cel - badanie i testowanie amerykańskich osiągnięć w celu stworzenia własnego nowoczesnego samolotu naddźwiękowego do transportu pasażerskiego.

Prędkość fali dźwiękowej nie jest stała, nawet jeśli rozważanym środkiem propagacji dźwięku jest powietrze. Prędkość dźwięku przy stałej temperaturze powietrza i ciśnieniu atmosferycznym zmienia się wraz ze wzrostem wysokości.

Wraz ze wzrostem wysokości prędkość dźwięku maleje. Punktem odniesienia dla wartości jest zerowy poziom morza. Tak więc prędkość, z jaką fala dźwiękowa rozchodzi się po powierzchni wody, wynosi 340,29 m / s, przy temperaturze otoczenia 15 0 С i ciśnieniu atmosferycznym 760 mm. Hg Tak więc samoloty lecące z prędkością większą niż prędkość dźwięku nazywane są naddźwiękowymi.

Najpierw osiąga prędkość ponaddźwiękową

Samoloty naddźwiękowe nazywane są samolotami w oparciu o ich fizyczną zdolność poruszania się z prędkością większą niż fale dźwiękowe. W naszych zwykłych kilometrach na godzinę liczba ta wynosi około 1200 km / h.

Nawet samoloty z II wojny światowej z tłokowymi silnikami spalinowymi i śmigłami wytwarzającymi przepływ powietrza podczas nurkowania osiągały już prędkość 1000 km / h. To prawda, zgodnie z opowieściami pilotów, w tych momentach samolot zaczął się strasznie trząść z powodu silnych wibracji. Wydawało się, że skrzydła mogą po prostu spaść z kadłuba samolotu.

Następnie, tworząc naddźwiękowe samoloty, konstruktorzy wzięli pod uwagę wpływ prądów powietrza na konstrukcję samolotu po osiągnięciu prędkości dźwięku.

Pokonywanie ponaddźwiękowej bariery samolotem

Kiedy samolot porusza się wśród mas powietrza, dosłownie tnie powietrze we wszystkich kierunkach, tworząc efekt hałasu i rozchodzące się we wszystkich kierunkach fale ciśnienia powietrza. Gdy samolot osiągnie prędkość dźwięku, następuje moment, w którym fala dźwiękowa nie jest w stanie wyprzedzić samolotu. Z tego powodu fala uderzeniowa pojawia się przed przednią częścią samolotu w postaci gęstej bariery powietrznej.

Warstwa powietrza utworzona przed samolotem w momencie osiągnięcia przez samolot prędkości dźwięku powoduje gwałtowny wzrost oporu, który jest źródłem zmian w charakterystyce stateczności samolotu.

Kiedy samolot leci, fale dźwiękowe rozchodzą się z niego we wszystkich kierunkach z prędkością dźwięku. Gdy samolot osiągnie prędkość M \u003d 1, czyli prędkość dźwięku, fale dźwiękowe gromadzą się przed nim i tworzą warstwę ubitego powietrza. Przy prędkościach przekraczających prędkość dźwięku fale te tworzą falę uderzeniową, która dociera do ziemi. Fala uderzeniowa jest postrzegana jako wstrząs dźwiękowy, odbierany akustycznie przez ludzkie ucho na powierzchni ziemi jako tępa eksplozja.

Efekt ten można stale obserwować podczas ćwiczeń samolotów naddźwiękowych przez cywilów w rejonie lotów.

Innym interesującym zjawiskiem fizycznym podczas lotu samolotu naddźwiękowego jest wizualny postęp samolotu w zakresie własnego dźwięku. Dźwięk jest obserwowany z pewnym opóźnieniem za ogonem samolotu.

Liczba Macha w lotnictwie

Teorię potwierdzającą eksperymentalny proces powstawania fal uderzeniowych przedstawił na długo przed pierwszym lotem naddźwiękowego samolotu austriacki fizyk Ernst Mach (1838 - 1916). Wartość wyrażająca stosunek prędkości samolotu do prędkości fali dźwiękowej nazywana jest dziś na cześć naukowca - Macha.

Jak już omówiliśmy w części wodnej, na prędkość dźwięku w powietrzu mają wpływ takie warunki meteorologiczne, jak ciśnienie, wilgotność i temperatura powietrza. Temperatura, w zależności od wysokości lotu samolotu, waha się od +50 na powierzchni Ziemi do -50 w stratosferze. Dlatego na różnych wysokościach, aby osiągnąć prędkości naddźwiękowe, należy koniecznie wziąć pod uwagę lokalne warunki meteorologiczne.

Dla porównania, powyżej zera poziomu morza prędkość dźwięku wynosi 1240 km / h, natomiast na wysokości ponad 13 tys. Km. prędkość ta spada do 1060 km / h.

Jeśli weźmiemy stosunek prędkości samolotu do prędkości dźwięku jako M, to przy wartości M\u003e 1 będzie on zawsze naddźwiękowy.

Samoloty poddźwiękowe mają wartość M \u003d 0,8. Widelec wartości Macha od 0,8 do 1,2 ustawia prędkość transoniczną. Ale samoloty naddźwiękowe mają liczbę Macha większą niż 5. Spośród dobrze znanych rosyjskich wojskowych samolotów naddźwiękowych można wyróżnić SU-27, myśliwiec przechwytujący i Tu-22M, bombowiec rakietowy. Z amerykańskich znany jest SR-71 - samolot zwiadowczy. Pierwszym naddźwiękowym samolotem w produkcji seryjnej był amerykański myśliwiec F-100 w 1953 roku.

Model promu kosmicznego podczas testów w naddźwiękowym tunelu aerodynamicznym. Specjalna technika fotografowania cieni umożliwiła uchwycenie miejsca, w którym występują fale uderzeniowe.

Pierwszy samolot naddźwiękowy

Przez 30 lat od 1940 do 1970 prędkość samolotów wzrosła kilkakrotnie. Pierwszy lot z prędkością transsoniczną odbył się 14 października 1947 roku na amerykańskim samolocie Bell XS-1 w stanie Kalifornia nad bazą lotniczą.

Odrzutowiec Bell XS-1 był pilotowany przez kapitana amerykańskich sił powietrznych Chucka Yeige. Udało mu się rozpędzić urządzenie do prędkości 1066 km / h. Podczas tego testu uzyskano znaczną redukcję danych w celu dalszego przyspieszenia rozwoju samolotów naddźwiękowych.

Konstrukcja naddźwiękowych skrzydeł samolotu

Unoszenie i opór zwiększają się wraz z prędkością, więc skrzydła stają się mniejsze, cieńsze i cofnięte, co zapewnia lepszą aerodynamikę.

W samolotach przystosowanych do lotów naddźwiękowych skrzydła, w przeciwieństwie do konwencjonalnych samolotów poddźwiękowych, były wysunięte pod ostrym kątem do tyłu, przypominając grot strzały. Zewnętrznie skrzydła tworzyły trójkąt w jednej płaszczyźnie z ostrym wierzchołkiem z przodu samolotu. Trójkątna geometria skrzydła pozwoliła na przewidywalne sterowanie samolotem w momencie przekraczania bariery dźwiękowej, a co za tym idzie, uniknięcie drgań.

Istnieją modele, w których zastosowano skrzydła o zmiennej geometrii. W momencie startu i lądowania kąt skrzydła względem samolotu wynosił 90 stopni, czyli jest prostopadły. Jest to konieczne do wytworzenia maksymalnego wzniosu w momencie startu i lądowania, czyli w momencie, gdy prędkość spada i wznoszenie pod ostrym kątem przy niezmienionej geometrii osiąga swoje krytyczne minimum. Wraz ze wzrostem prędkości geometria skrzydła zmienia się na maksymalny kąt ostry u podstawy trójkąta.

Rekordziści statków powietrznych

Podczas wyścigu o rekordowe prędkości na niebie samolot Bell-X15, który był wyposażony w silnik rakietowy, osiągnął w 1967 roku rekordową prędkość 6,72 lub 7200 km / h. Tego rekordu nie udało się pobić po długim czasie.

Dopiero w 2004 roku bezzałogowy, naddźwiękowy statek powietrzny NASA X-43, który został opracowany do lotu z prędkością hipersoniczną, był w stanie przyspieszyć do rekordowego 11850 km / h podczas trzeciego lotu.

Pierwsze dwa loty zakończyły się niepowodzeniem. Jak dotąd jest to najwyższa prędkość samolotu.

Testy samochodów naddźwiękowych

Ten naddźwiękowy odrzutowiec Thrust SSC jest napędzany przez 2 silniki lotnicze. W 1997 roku jako pierwszy pojazd lądowy przełamał barierę dźwięku. Podobnie jak w przypadku lotu naddźwiękowego, przed pojazdem generowana jest fala uderzeniowa.

Samochód zbliża się cicho, ponieważ cały generowany hałas koncentruje się w następującej po nim fali uderzeniowej.

Naddźwiękowe statki powietrzne w lotnictwie cywilnym

Jeśli chodzi o cywilne samoloty naddźwiękowe, istnieją tylko 2 seryjne samoloty znane z regularnych lotów: radziecki TU-144 i francuski Concorde. TU-144 zadebiutował w 1968 roku. Urządzenia te zostały zaprojektowane do długodystansowych lotów transatlantyckich. Czasy lotu uległy znacznemu skróceniu w porównaniu z pojazdami poddźwiękowymi poprzez zwiększenie wysokości lotu do 18 km, gdzie samolot korzystał z nieobciążonego korytarza powietrznego i minął obciążenie chmurowe.

Pierwszy cywilny naddźwiękowy samolot ZSRR, TU-144, zakończył loty w 1978 roku ze względu na ich nieopłacalność. Ostatnim punktem decyzji o odmowie wykonywania lotów regularnych była katastrofa prototypu TU-144D podczas jego testów. Chociaż warto zauważyć, że poza ramami lotnictwa cywilnego samoloty TU-144 nadal eksploatowano do pilnej dostawy przesyłek i ładunków z Moskwy do Chabarowska do 1991 roku.

W międzyczasie, pomimo drogich biletów, francuski samolot naddźwiękowy Concorde kontynuował obsługę lotów dla swoich europejskich klientów do 2003 roku. Ostatecznie jednak, pomimo bogatszej warstwy społecznej mieszkańców Europy, kwestia nierentowności była nadal nieunikniona.

Leć dookoła Ziemi w ciągu kilku godzin. To nie jest mit, to rzeczywistość, jeśli jesteś pasażerem superszybkiego samolotu.

Boeing X-43

Naddźwiękowy samolot X-43A to najszybszy samolot na świecie. Dron pokazał fantastyczne wyniki podczas testów, leciał z prędkością 11230 kilometrów na godzinę. To około 9,6 razy więcej niż prędkość dźwięku.

X-43A został zaprojektowany i zbudowany przez specjalistów z NASA, Orbital Sciences Corporation i MicroCraft Inc. Potrzeba było około dziesięciu lat badań w dziedzinie naddźwiękowych silników odrzutowych, które są w stanie rozpędzić samoloty do prędkości naddźwiękowych, zanim narodził się rekordzista. Projekt kosztował ćwierć miliarda dolarów.

Najszybszy samolot na świecie nie jest zbyt duży. Jego rozpiętość skrzydeł wynosi zaledwie półtora metra, a długość zaledwie 3,6 metra. Najszybszy samolot był wyposażony w eksperymentalny silnik strumieniowy Supersonic Combustion Ramjet (SCRamjet) do spalania naddźwiękowego. A jego główną cechą jest to, że nie ma części trących. Otóż \u200b\u200bpaliwo, na którym leci rekordzista, to mieszanka tlenu i wodoru. Twórcy nie zarezerwowali miejsca na specjalne zbiorniki na tlen, jest on pobierany bezpośrednio z atmosfery. Umożliwiło to zmniejszenie masy samolotu. W efekcie w wyniku zastosowania tlenu z wodorem silnik wydziela zwykłą parę wodną.

Najszybszy na świecie Boeing X-43 leci z prędkością 11230 km / h

Warto zauważyć, że najszybszy samolot świata został opracowany specjalnie do testowania najnowszej technologii, a mianowicie hipersonicznej alternatywy dla nowoczesnych silników turboodrzutowych. Naukowcy uważają, że naddźwiękowe samoloty będą w stanie dotrzeć do dowolnego miejsca na Ziemi w ciągu zaledwie 3-4 godzin.

Orbital Sciences Corporation X-34

Kh-34 to także najszybszy samolot. Co więcej, może rozwinąć jeszcze większą prędkość niż poprzednia, a mianowicie 12144 kilometrów na godzinę. Jednak na liście najszybszych wciąż jest na drugim miejscu. To dlatego, że w eksperymentach był w stanie rozwinąć prędkość mniejszą niż 11230 kilometrów na godzinę. Samolot jest przyspieszany za pomocą rakiety na paliwo stałe Pegasus, która jest przymocowana do samolotu.

Pierwszy test tego najszybszego samolotu świata odbył się wiosną 2001 roku. A zbudowanie i przetestowanie silnika Hyper-X zajęło 7 lat i 250 milionów dolarów. Testy Kh-34 zakończyły się sukcesem dopiero wiosną 2004 roku. Następnie podczas startu nad Oceanem Spokojnym w pobliżu wyspy św. Mikołaja samochód rozpędzał się do 11 tysięcy kilometrów na godzinę. Ten samolot to więcej niż rekordzista. Długość samolotu to 17,78 metra, rozpiętość skrzydeł to 8,85 metra, wysokość to już 3,5 metra. Choć samolot leci szybko, jego waga to imponujące 1270 kilogramów. Maksymalna wysokość, do której może wzrosnąć, to 75 kilometrów.

Północnoamerykański X-15

X-15 jest już eksperymentalnym amerykańskim samolotem rakietowym, jest wyposażony w silniki rakietowe. Kh-15 był pierwszym i przez czterdzieści lat jedynym załogowym samolotem hipersonicznym w historii, który wykonywał suborbitalne loty kosmiczne z pilotami. Głównym zadaniem tego samolotu jest badanie warunków lotu przy prędkościach hipersonicznych, a także badanie warunków wchodzenia w atmosferę skrzydlatych pojazdów. Jest przeznaczony do oceny nowych rozwiązań projektowych, powłok i psychofizycznych aspektów kontroli w górnych warstwach atmosfery. Koncepcję projektu zatwierdzono w 1954 roku. A podczas lotu zarejestrowano nieoficjalny rekord wysokości, który odbywał się od 1963 do 2004 roku. Ten samolot może latać z prędkością 7274 kilometrów na godzinę.

Jednak pomimo imponującej prędkości samolot waży bardzo dobrze - ponad 15 tysięcy kilogramów. Ale to biorąc pod uwagę masę paliwa. Podczas lądowania samolot waży o połowę mniej. Wysokość, do której X-15 może się wznieść, wynosi prawie 110 kilometrów. Cóż, zasięg lotu to 543,4 kilometra.

SR-71 („Blackbird”)

SR-71 to strategiczny naddźwiękowy samolot rozpoznawczy Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych. A to najszybszy samolot, zresztą najwyższy latający serial. Tak pozostało przez ostatnie 25 lat. Ma dość kompaktowe rozmiary: długość 32,76 metra, wysokość 5,64 metra i rozpiętość skrzydeł 16,95 metra. Przy takich danych masa samolotu robi wrażenie, podczas startu to ponad 77 tysięcy kilogramów, jednak pusty samolot waży około 27 tysięcy kilogramów. Cóż, maksymalna prędkość, z jaką SR-71 może latać, wynosi 3715 kilometrów na godzinę.

MiG-25 („The Bat”)

Ale to najszybszy wojskowy samolot odrzutowy na świecie. To na nim ustanowiono dokładnie 29 rekordów świata. Zaprojektował i zbudował dwie odmiany tego samolotu: przechwytującą i rozpoznawczą. Samolot ma 23,82 m długości, prawie 6 m wysokości i rozpiętość skrzydeł 13,95 dla samolotu rozpoznawczego i 14,015 dla przechwytującego. Maksymalna masa startowa samolotu wynosi 41200 kilogramów, a po wylądowaniu 18800 kilogramów. MiG-25 leci z prędkością 3395 kilometrów na godzinę.

Myśliwiec przechwytujący MIG-25 - najszybszy samolot w Rosji

MiG-31

Jest to dwumiejscowy naddźwiękowy myśliwiec przechwytujący przeznaczony do latania w każdych warunkach pogodowych i jest to samolot dalekiego zasięgu. MiG-31 to pierwszy radziecki samolot bojowy czwartej generacji. Jest niezbędny do przechwytywania i niszczenia celów w powietrzu na dużych, średnich, niskich i ekstremalnie niskich wysokościach, w nocy iw dzień, w różnych warunkach pogodowych, z aktywnym i pasywnym radarem zagłuszającym wroga, nawet fałszywymi celami termicznymi. Cztery samoloty MiG-31 mogą kontrolować przestrzeń powietrzną o długości 800-900 kilometrów. Jeden samolot ma 21,62 m długości, 6,5 m wysokości i rozpiętość skrzydeł 13,45 m. Samochód leci z prędkością 3 tysięcy kilometrów na godzinę.

McDonnell-Douglas F-15 („Eagle”)

A to amerykański taktyczny myśliwiec czwartej generacji na każdą pogodę. Potrafi zdobyć przewagę w powietrzu. Orzeł został oddany do użytku w 1976 roku. W sumie są 22 modyfikacje samolotów. Samoloty F-15 były używane w Zatoce Perskiej, Jugosławii i na Bliskim Wschodzie. Myśliwiec osiąga prędkość maksymalną 2650 kilometrów na godzinę.

General Dynamics F-111 („Aardvark” lub „Pig”)

F-111 to dwumiejscowy bombowiec taktyczny. W 1996 roku został wycofany z sił powietrznych USA. Jego prędkość wynosi 2645 kilometrów na godzinę.
Zapisz się do naszego kanału w Yandex.Zen