Zbor supersonic. Aeronave supersonice - istoria dezvoltării

Zboară în jurul Pământului în câteva ore. Acesta nu este un mit, este o realitate dacă ești pasager într-un avion super-rapid.

Boeing X-43

Aeronava hipersonică X-43A este cea mai rapidă aeronavă din lume. Drona a arătat rezultate fantastice în timpul testării, a zburat cu o viteză de 11.230 de kilometri pe oră. Aceasta este de aproximativ 9,6 ori viteza sunetului.

X-43A a fost proiectat și construit de specialiști de la NASA, Orbital Sciences Corporation și MicroCraft Inc. A fost nevoie de aproximativ zece ani de cercetare în domeniul motoarelor supersonice ramjet, care sunt capabile să accelereze aeronavele la viteze supersonice, pentru ca deținătorul recordului să se nască. Proiectul a luat un sfert de miliard de dolari.

Cel mai rapid avion de pe planetă nu este foarte mare. Anvergura aripilor este de doar un metru și jumătate, în timp ce lungimea sa este de doar 3,6 metri. Cea mai rapidă aeronavă a fost echipată cu un motor ramjet experimental cu combustie supersonică (SCRamjet) pentru ardere supersonică. Și principala sa caracteristică este că nu există piese de frecare. Ei bine, combustibilul pe care zboară deținătorul recordului este un amestec de oxigen și hidrogen. Creatorii nu au alocat spațiu pentru rezervoare speciale pentru oxigen, acesta este luat direct din atmosferă. Acest lucru a făcut posibilă reducerea greutății aeronavei. Ca urmare, ca urmare a utilizării oxigenului cu hidrogen, motorul emite vapori de apă obișnuiți.

Cel mai rapid avion din lume Boeing X-43 zboară cu o viteză de 11.230 km/h

Este de remarcat faptul că cea mai rapidă aeronavă din lume a fost dezvoltată special pentru a testa cea mai recentă tehnologie, și anume o alternativă hipersonică la motoarele moderne cu turboreacție. Oamenii de știință cred că aeronavele hipersonice vor putea ajunge oriunde pe Pământ în doar 3-4 ore.

Orbital Sciences Corporation X-34

Kh-34 este, de asemenea, cel mai rapid avion. Mai mult decât atât, poate dezvolta o viteză și mai mare decât cea precedentă, și anume 12144 de kilometri pe oră. Totuși, în lista celor mai rapizi, se află în continuare pe locul doi. Acest lucru se datorează faptului că în experimente a reușit să dezvolte o viteză mai mică de 11.230 de kilometri pe oră. Aeronava este accelerată cu ajutorul rachetei cu combustibil solid Pegasus, care este atașată aeronavei.

Am testat pentru prima dată această aeronavă cea mai rapidă din lume în primăvara anului 2001. Și au fost nevoie de 7 ani și 250 de milioane de dolari pentru a construi și testa motorul Hyper-X. Testele lui Kh-34 s-au încheiat cu succes abia în primăvara anului 2004. Apoi, în timpul lansării peste Oceanul Pacific, lângă insula Sf. Nicolae, mașina a accelerat până la 11 mii de kilometri pe oră. Acest avion este mai mult decât un deținător de record. Lungimea aeronavei este de 17,78 metri, anvergura aripilor este de 8,85 metri, înălțimea este deja de 3,5 metri. Deși aeronava zboară rapid, greutatea sa este impresionantă de 1270 de kilograme. Înălțimea maximă pe care o poate urca este de 75 de kilometri.

X-15 nord-american

X-15 este deja un avion rachetă american experimental, este echipat cu motoare rachetă. Kh-15 a fost prima și timp de patruzeci de ani singura aeronavă hipersonică cu pilot din istorie care a efectuat zboruri suborbitale în spațiu cu piloți. Sarcina principală a acestei aeronave este de a studia condițiile de zbor la viteze hipersonice, precum și de a studia condițiile de intrare în atmosferă a vehiculelor înaripate. Este conceput pentru a evalua noi soluții de proiectare, acoperiri și aspecte psihofizice ale controlului în atmosfera superioară. Conceptul proiectului a fost aprobat în 1954. Și în zbor, a fost înregistrat un record de altitudine neoficial, care a fost deținut din 1963 până în 2004. Această aeronavă este capabilă să zboare cu o viteză de 7274 de kilometri pe oră.

Cu toate acestea, în ciuda vitezei impresionante, avionul cântărește destul de decent - peste 15 mii de kilograme. Dar aceasta se ține cont de masa combustibilului. La aterizare, aeronava cântărește jumătate din greutate. Înălțimea la care se poate ridica X-15 este de aproape 110 de kilometri. Ei bine, distanța de zbor este de 543,4 kilometri.

SR-71 ("Blackbird")

SR-71 este un avion de recunoaștere supersonic strategic al Forțelor Aeriene ale Statelor Unite. Și aceasta este cea mai rapidă aeronavă, în plus, cea mai înaltă aeronavă de producție. Așa a rămas în ultimii 25 de ani. Are o dimensiune destul de compactă: lungime 32,76 metri, înălțime 5,64 metri și anvergura aripilor de 16,95 metri. Cu astfel de date, greutatea aeronavei este impresionantă, în timpul decolării este de peste 77 de mii de kilograme, cu toate acestea, o aeronavă goală cântărește aproximativ 27 de mii de kilograme. Ei bine, viteza maximă cu care SR-71 este capabil să zboare este de 3715 kilometri pe oră.

MiG-25 ("Liliacul")

Dar acesta este cel mai rapid avion militar cu reacție de pe planetă. Pe el au fost stabilite exact 29 de recorduri mondiale. Au fost proiectate și construite două tipuri de această aeronavă: un interceptor și un avion de recunoaștere. Aeronava are 23,82 metri lungime, aproape 6 metri înălțime și o anvergură a aripilor de 13,95 pentru o aeronavă de recunoaștere și 14,015 pentru un interceptor. Greutatea maximă la decolare a aeronavei este de 41.200 de kilograme, iar la aterizare este egală cu 18.800 de kilograme. MiG-25 zboară cu o viteză de 3395 de kilometri pe oră.

Luptător-interceptor MIG-25 - cea mai rapidă aeronavă din Rusia

MiG-31

Este un avion interceptor supersonic cu două locuri conceput pentru a zbura în orice vreme și este o aeronavă cu rază lungă de acțiune. MiG-31 este primul avion de luptă sovietic din a 4-a generație. Este necesara interceptarea si distrugerea tintelor in aer la altitudini mari, medii, joase si extrem de joase, noaptea si ziua, in conditii meteorologice diferite, cu bruiaj radar activ si pasiv de la inamic, chiar si tinte termice false. Patru avioane MiG-31 pot controla un spațiu aerian de 800-900 de kilometri. O aeronavă are 21,62 metri lungime, 6,5 metri înălțime și o anvergură a aripilor de 13,45 metri. O mașină zboară cu o viteză de 3 mii de kilometri pe oră.

McDonnell-Douglas F-15 ("Vultur")

Și acesta este un luptător tactic american de generația a 4-a pentru orice vreme. Este capabil să câștige superioritatea aeriană. Vulturul a fost dat în exploatare în 1976. Există 22 de modificări de aeronave în total. F-15 au fost folosite în Golful Persic, Iugoslavia și Orientul Mijlociu. Luptătorul are o viteză maximă de 2650 de kilometri pe oră.

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

F-111 este un bombardier tactic cu două locuri. În 1996, a fost retras din Forțele Aeriene ale SUA. Viteza sa de deplasare este de 2645 de kilometri pe oră.
Abonați-vă la canalul nostru în Yandex.Zen Postat pe Mar, 29.09.2015 - 07:20 de russianinterest ...

Original luat din Speed, ca un vis. Viteza ca o vocație

Anii 1960 pot fi considerați anii de aur ai aviației supersonice. În acel moment părea că doar un pic mai mult - și escadrile de avioane supersonice vor deveni singura opțiune de luptă aeriană, iar avioanele supersonice ne vor urmări firmamentul cu urmele lor, legând toate orașele mari și capitalele lumii. Cu toate acestea, s-a dovedit că, la fel ca și în cazul spațiului cu echipaj, drumul unui bărbat la viteze mari nu este în niciun caz acoperit cu trandafiri: aeronavele de pasageri încă au înghețat cu aproximativ 800 de kilometri pe oră, iar aeronavele militare stau în zona ​bariera sunetului, hotărând ocazional să zboare pentru scurt timp într-o zonă cu sunet supersonic scăzut, în regiunea Mach 2 sau puțin mai mult.

Care este motivul pentru aceasta? Nu, deloc cu faptul că „nu este nevoie să zboare repede” sau „nimeni nu are nevoie de el”. Mai degrabă, vorbim despre faptul că, la un moment dat, lumea a început să urmeze calea celei mai puține rezistențe și a considerat că progresul științific și tehnologic este un cărucior de sine stătător, care deja merge la vale, din cauza căruia a-l împinge suplimentar este doar o risipă inutilă de energie suplimentară.

Să ne punem o întrebare simplă - de ce zborul supersonic este atât de dificil și costisitor? Să începem cu faptul că, atunci când aeronava depășește bariera supersonică, natura fluxului în jurul corpului aeronavei se schimbă dramatic: rezistența aerodinamică crește brusc, încălzirea cinetică a structurii corpului aeronavei crește și datorită deplasării focalizarea aerodinamică a corpului raționalizat, stabilitatea și controlabilitatea aeronavei se pierde.

Desigur, pentru un profan și un cititor nepregătit, toți acești termeni sună destul de plictisitor și de neînțeles, dar dacă rezumăm toate acestea sub forma unei singure fraze, se va dovedi: „este dificil să zbori pe supersonic”. Dar, desigur, nu este deloc imposibil. În același timp, pe lângă creșterea puterii motorului, creatorii aeronavelor supersonice trebuie să schimbe în mod deliberat aspectul aeronavei - în ea apar linii drepte caracteristice „rapide”, colțuri ascuțite pe nas și pe marginile de față, care imediat distinge o aeronavă supersonică chiar și în exterior de formele „netede „Și” netede „de aeronave subsonice”.

Boza lui Tu-144 a deviat în jos în timpul decolării și aterizării pentru a oferi piloților cel puțin o vedere minimă.

În plus, atunci când optimizează o aeronavă pentru zbor supersonic, are o altă caracteristică neplăcută: devine prost potrivit pentru zborul subsonic și destul de incomodă în modurile de decolare și aterizare, pe care încă trebuie să le efectueze la viteze destul de mici. Acele linii foarte ascuțite și forme rapide care sunt atât de bune la supersonic cedează vitezei reduse la care aeronavele supersonice trebuie inevitabil să se miște la începutul și la sfârșitul zborului. Și boturile ascuțite ale mașinilor supersonice încă nu oferă piloților o vedere completă a pistei.

Iată, ca exemplu, arcurile a două avioane supersonice sovietice care nu au fost implementate într-o serie - M-50 al Biroului de proiectare Myasishchev (în fundal) și „obiectul 100” T-4 al Biroului de proiectare Sukhoi ( aproape).

Eforturile designerilor sunt clar vizibile: aceasta este fie o încercare de a ajunge la un compromis în contururi, ca în M-50, fie un nas alunecos, care se abate în jos, ca în T-4. Interesant, T-4 ar putea deveni primul avion supersonic în serie care ar zbura complet în zbor supersonic orizontal fără o vedere naturală prin baldachinul cockpitului: la supersonic, conul nasului acoperea complet cabina și toată navigația era efectuată numai cu instrumente. , în plus, aeronava avea periscop optic. Nivelul actual de dezvoltare a mijloacelor de navigație și telemetrie, apropo, ne permite complet să renunțăm la designul complex al unui con de nas mobil al unei aeronave supersonice - poate fi deja ridicat și aterizat numai cu instrumente sau chiar fără participarea piloți deloc.

Condiții și sarcini identice dau naștere la construcții similare. „Concorde” anglo-francez a avut și un nas alunecat în timpul decolării și aterizării.

Ce a împiedicat URSS să creeze deja în 1974 un complex inovator de război antinavă bazat pe supersonicul T-4, care era atât de avansat încât au existat până la 600 de brevete în proiectarea sa?

Chestia este că până la mijlocul anilor 1970, Sukhoi Design Bureau nu avea propriile sale facilități de producție pentru a efectua teste de stat extinse ale „obiectului 100”. Pentru acest proces a fost nevoie nu de o instalație experimentală, ci de o instalație în serie, pentru rolul căreia KAPO (Kazan Aviation Plant) era destul de potrivită. Cu toate acestea, de îndată ce decretul privind pregătirea Uzinei de aviație Kazan pentru asamblarea lotului pilot T-4 a început să fie pregătit, academicianul Tupolev, realizând că pierde uzina de serie, care a produs „purtatorul strategic de defecte” Tu-22, a venit cu o propunere de inițiativă pentru a-și crea modificarea Tu-22M, pentru care, se pare, ar fi fost necesară doar reproiectarea ușor a producției. Deși, în viitor, Tu-22M a fost dezvoltat ca o aeronavă complet nouă, decizia de a transfera uzina Kazan la Sukhoi nu a fost luată la un moment dat, iar T-4 a ajuns într-un muzeu din Monino.

O diferență atât de mare între Tu-22 și Tu-22M este o moștenire a luptei împotriva T-4.

Problema conului nasului nu este singurul compromis pe care trebuie să îl facă designerii de avioane supersonice. Din multe motive, ajung atât cu un planor supersonic imperfect, cât și cu un avion subsonic mediocru. Astfel, cucerirea de noi frontiere în viteză și altitudine de către aviație este adesea asociată nu numai cu utilizarea unui sistem de propulsie mai avansat sau fundamental nou și cu o nouă dispunere a aeronavelor, ci și cu modificări ale geometriei acestora în zbor. La prima generație de avioane supersonice, această opțiune nu a fost niciodată implementată, dar tocmai această idee a unei aripi cu baleiaj variabil a devenit în cele din urmă aproape canonică în anii 1970. Asemenea modificări ale înclinării aripilor, în timp ce îmbunătățesc caracteristicile aeronavei la viteze mari, nu ar fi trebuit să le înrăutățească calitățile la viteze mici și invers.

Boeing 2707 urma să devină prima aeronavă supersonică de pasageri cu aripi cu mișcare variabilă.

Este interesant că soarta lui Boeing-2707 a fost distrusă nu de imperfecțiunea sa constructivă, ci doar de o masă de probleme politice. Până în 1969, cu programul de dezvoltare Boeing 2707 aproape de drum, 26 de companii aeriene au comandat 122 de avioane Model 2707 de la Boeing, evaluate la aproape 5 miliarde de dolari. În acel moment, programul Boeing părăsise deja faza de proiectare și cercetare și a început construcția a două prototipuri ale modelului 2707. Pentru a finaliza construcția și fabricarea aeronavelor de testare, compania trebuia să atragă undeva între 1-2 miliarde.500 de avioane. se apropia de 5 miliarde de dolari. Erau necesare împrumuturi de stat. În principiu, în altă perioadă, Boeing și-ar fi găsit propriile fonduri pentru asta, dar anii 1960 nu au fost așa.

La sfârșitul anilor 1960, unitățile de producție ale Boeing au fost puternic încărcate cu crearea celui mai mare avion subsonic de pasageri din lume, Boeing 747, pe care îl zburăm și astăzi. Din această cauză, modelul 2707 literalmente de câțiva ani „nu s-a înghesuit” înainte de „transportatorul aerian de vite” și a ajuns în spatele fuzelajului său kurgozny. În Vitoge, toate fondurile disponibile și toate echipamentele au fost folosite pentru producția de 747, iar 2707 a fost finanțat de Boeing pe o bază rămasă.

Două abordări ale aviației de pasageri - Boeing 747 și Boeing 2707 într-o singură imagine.

Dar dificultățile legate de crearea lui 2707 au fost mult mai grave decât probleme tehnice sau programul de producție al Boeing. Din 1967, mișcarea ecologistă împotriva transportului supersonic de pasageri a crescut în Statele Unite. S-a susținut că zborurile lor ar distruge stratul de ozon, iar șocul acustic puternic care are loc în timpul zborului supersonic a fost considerat inacceptabil pentru zonele populate. Presat de opinia publică și apoi de Congres, președintele Nixon înființează un comitet format din 12 membri pentru a decide cu privire la finanțarea programului SST, care a inclus și Boeing 2707. Dar, contrar așteptărilor sale, comisia respinge necesitatea creării unui SST nu numai din motive de mediu, ci și din motive economice. Pentru a crea primele aeronave, conform calculelor lor, a fost necesar să se cheltuiască 3 miliarde de dolari, care ar fi plătite doar dacă s-ar vinde 300 de aeronave. Starea financiară a Statelor Unite a fost slăbită de războiul prelungit din Vietnam și de costurile cursei lunare.

Lucrările la 2707 au fost întrerupte în 1971, după care Boeing a încercat să continue construcția pe cont propriu timp de aproximativ un an. În plus, persoane fizice, inclusiv studenți și școlari, au încercat să susțină și „avionul visului american”, care a strâns peste un milion de dolari. Dar nici asta nu a salvat programul. Drept urmare, închiderea programului a coincis cu o recesiune în industria aerospațială și cu criza petrolului, în urma căreia Boeing a fost nevoită să concedieze aproape 70.000 de angajați din Seattle, iar 2707 a fost supranumit „avionul”. care a mâncat Seattle”.

Noapte bună, dulce prinț. Cabina de pilotaj și o parte a fuzelajului „Boeing-2707” din Muzeul Aviației Hiller.

Ce i-a determinat pe creatorii mașinilor supersonice? În general, situația cu clienții militari este clară. Războinicii aveau întotdeauna nevoie de un avion care să zboare mai sus și mai repede. Viteza de zbor supersonică a făcut posibilă nu numai atingerea mai rapidă a teritoriului inamicului, ci și creșterea plafonului de zbor al unei astfel de aeronave la o altitudine de 20-25 de kilometri, ceea ce era important pentru avioanele de recunoaștere și bombardiere. La viteze mari, după cum ne amintim, crește și portabilitatea aripii, fapt pentru care zborul ar putea avea loc într-o atmosferă mai rarefiată și, în consecință, la o altitudine mai mare.

În anii 1960, până la apariția sistemelor de rachete antiaeriene capabile să lovească ținte la altitudini mari, principiul principal al folosirii bombardierelor era acela de a zbura către o țintă la cea mai mare altitudine și viteză posibilă. Desigur, sistemele actuale de apărare aeriană închid acest tip de nișă pentru utilizarea aeronavelor supersonice (de exemplu, complexul S-400 poate doborî ținte chiar în spațiu, la o altitudine de 185 de kilometri și cu propria viteză de 4,8 km). / s, de fapt, fiind un sistem de apărare antirachetă, nu de apărare aeriană). Cu toate acestea, în operațiunile împotriva țintelor terestre, de suprafață și aeriene, viteza supersonică este destul de solicitată și este încă prezentă în planurile militare promițătoare atât pentru aeronavele rusești, cât și pentru cele occidentale. Doar că implementarea unui zbor supersonic destul de complex este dificil să fie compatibilă cu sarcina stealth și stealth, pe care au încercat să o insufle bombardiere și luptători în ultimii 30 de ani, din cauza cărora trebuie să aleagă, după cum se spune. , un singur lucru - fie ascunde, fie sparge.

Cu toate acestea, Rusia are acum un remediu de încredere împotriva AUG-ului american? Ca să nu se apropie de ei 300 de kilometri pentru a lansa Onyx-ul cu o navă discretă, dar vulnerabilă? T-4 avea un concept coerent al propriului stil de distrugere a grupului de portavion, dar Rusia îl are acum? Cred că nu - așa cum încă nu există rachete hipersonice X-33 și X-45.

bombardier american XB-70 „Valkyrie”. Cu ei trebuia să lupte MiG-25.

Unde se va întoarce viitorul construcției de avioane militare este o întrebare deschisă.

Aș dori să mai spun câteva cuvinte despre aeronavele supersonice civile.

Funcționarea lor a făcut posibilă nu numai reducerea semnificativă a timpului de zbor la zborurile pe distanțe lungi, ci și utilizarea spațiului aerian descărcat la altitudini mari (aproximativ 18 km), în timp ce principalul spațiu aerian utilizat de navele de transport (altitudini de 9-12 km) a fost deja chiar în anii 1960. încărcat semnificativ. De asemenea, avioanele supersonice au zburat pe rute îndreptate (în afara căilor aeriene și coridoarelor). Și asta ca să nu mai vorbim de elementar: economisirea timpului pasagerilor obișnuiți, care a reprezentat aproximativ jumătate din timpul de zbor pentru, de exemplu, un zbor din Europa către Statele Unite.

În același timp, repet încă o dată - proiectul aeronavelor supersonice, atât militare, cât și civile, nu este deloc imposibil din punct de vedere practic și nici sub nicio formă nerealist din punct de vedere economic.

La un moment dat doar am întors „pe drumul greșit” și am rostogolit căruța progresului nu în sus, ci pe calea cea mai ușoară și mai plăcută - în jos și în jos pe o pantă. Chiar și astăzi se dezvoltă proiecte pentru aeronave supersonice de pasageri pentru același segment pentru care a fost realizat un alt concept inovator: rotorul basculant Augusta-Westland AW609. Acest segment este un segment de transport de afaceri pentru clienții înstăriți, când avionul transportă nu o jumătate de mie de pasageri în condiții de vite, ci o duzină de persoane în condiții de eficiență maximă și confort maxim. Faceți cunoștință cu Aerio AS2. Dacă ai noroc, va zbura în viitorul apropiat, în 2021:

Cred că totul este deja destul de serios acolo - atât parteneriatul cu Airbus, cât și investițiile anunțate de 3 miliarde de dolari ne permit să considerăm proiectul nu o „răță momeală”, ci o aplicație serioasă. Pe scurt, „un lord respectabil este pentru domnii respectabili”. Și nu pentru orice ticălos care a permis lumii de la sfârșitul secolului al XX-lea să plece pe o cale ușoară și convenabilă.

Totuși, am scris deja despre asta, nu mă voi repeta. Acum nu este mai mult decât trecut:

Acum trăim într-o lume diferită. Într-o lume fără aviație supersonică pentru toată lumea. Cu toate acestea, aceasta nu este cea mai mare pierdere.

Viteza unei unde sonore nu este constantă, chiar dacă mediul considerat de propagare a sunetului este aerul. Viteza sunetului la o temperatură fixă ​​a aerului și presiunea atmosferică se modifică odată cu creșterea altitudinii.

Pe măsură ce altitudinea crește, viteza sunetului scade. Punctul de referință pentru valoare este nivelul mării zero. Deci, viteza cu care unda sonoră se răspândește de-a lungul suprafeței apei este de 340,29 m / s, cu condiția ca temperatura ambientală să fie de 15 0 С și presiunea atmosferică să fie de 760 mm. Hg Deci, aeronavele care zboară cu o viteză mai mare decât viteza sunetului sunt numite supersonice.

Mai întâi atingerea vitezei supersonice

Avioanele supersonice sunt numite aeronave pe baza capacității lor fizice de a se mișca cu o viteză mai mare decât undele sonore. În kilometrii noștri obișnuiți pe oră, această cifră este de aproximativ 1200 km/h.

Chiar și aeronavele din cel de-al Doilea Război Mondial cu motoare cu piston și elice care creează un flux de aer în timpul scufundărilor au atins deja marca de viteză de 1000 km/h. Adevărat, conform poveștilor piloților, în aceste momente avionul a început să tremure teribil din cauza vibrațiilor puternice. Sentimentul era că aripile puteau pur și simplu să se desprindă de pe fuselajul aeronavei.

Ulterior, la crearea aeronavelor supersonice, inginerii proiectanți au ținut cont de efectul curenților de aer asupra proiectării aeronavelor atunci când a fost atinsă viteza sunetului.

Depășirea barierei supersonice cu avionul

Atunci când avionul se mișcă printre masele de aer, el taie literalmente aerul în toate direcțiile, creând un efect de zgomot și unde de presiune a aerului divergente în toate direcțiile. Când aeronava atinge viteza sunetului, apare un moment în care unda sonoră nu este capabilă să depășească aeronava. Din această cauză, o undă de șoc sub forma unei bariere de aer densă apare în fața părții frontale a aeronavei.

Stratul de aer format în fața aeronavei în momentul în care aeronava atinge viteza sunetului creează o creștere bruscă a rezistenței, care este sursa modificărilor caracteristicilor de stabilitate ale aeronavei.

Când un avion zboară, undele sonore se deplasează din acesta în toate direcțiile cu viteza sunetului. Când avionul atinge viteza M = 1, adică viteza sunetului, undele sonore se acumulează în fața lui și formează un strat de aer compactat. La viteze peste viteza sunetului, aceste unde formează o undă de șoc care ajunge la sol. Unda de șoc este percepută ca un șoc sonor, perceput acustic de urechea umană de dedesubt pe suprafața pământului ca o explozie surdă.

Acest efect poate fi observat constant în timpul exercițiilor de aeronave supersonice de către civili în zona de zbor.

Un alt fenomen fizic interesant în timpul zborului aeronavelor supersonice este avansul vizual al aeronavei cu propriul sunet. Sunetul este observat cu o oarecare întârziere în spatele cozii aeronavei.

Numărul Mach în aviație

O teorie cu un proces experimental confirmator al formării undelor de șoc a fost demonstrată cu mult înainte de primul zbor al unei aeronave supersonice de către fizicianul austriac Ernst Mach (1838 - 1916). Valoarea care exprimă raportul dintre viteza unei aeronave și viteza unei unde sonore este numită astăzi în onoarea omului de știință - Mach.

După cum am discutat deja în partea cu apă, viteza sunetului în aer este influențată de condiții meteorologice precum presiunea, umiditatea și temperatura aerului. Temperatura, în funcție de altitudinea de zbor a aeronavei, variază de la +50 pe suprafețele Pământului până la -50 în stratosferă. Prin urmare, la diferite înălțimi pentru a atinge viteze supersonice, trebuie luate în considerare condițiile meteorologice locale.

Pentru comparație, peste marcajul zero al nivelului mării, viteza sunetului este de 1240 km / h, în timp ce la o altitudine de peste 13 mii km. această viteză scade la 1060 km/h.

Dacă luăm raportul dintre viteza aeronavei și viteza sunetului ca M, atunci cu o valoare de M> 1, va fi întotdeauna viteza supersonică.

Aeronavele subsonice au o valoare de M = 0,8. O furcă de valori Mach de la 0,8 la 1,2 setează viteza transonic. Dar aeronavele hipersonice au un număr Mach de peste 5. Dintre binecunoscutele avioane supersonice militare rusești, se poate evidenția SU-27 - un avion de luptă interceptor, Tu-22M - un bombardier cu rachete. Dintre cei americani, este cunoscut SR-71 - un avion de recunoaștere. Prima aeronavă supersonică din producția de serie a fost avionul de luptă american F-100 în 1953.

Un model al unei navete spațiale în timpul testelor într-un tunel de vânt supersonic. O tehnică specială de fotografiere a umbrelor a făcut posibilă surprinderea unde apar undele de șoc.

Primul avion supersonic

Timp de 30 de ani, din 1940 până în 1970, viteza aeronavelor a crescut de mai multe ori. Primul zbor cu o viteză transsonică a fost efectuat pe 14 octombrie 1947 cu o aeronavă americană Bell XS-1 în statul California deasupra unei baze aeriene.

Avionul Bell XS-1 a fost pilotat de căpitanul Forțelor Aeriene Americane, Chuck Yeige. A reușit să accelereze dispozitivul la o viteză de 1066 km/h. În cursul acestui test, a fost obținută o reducere semnificativă a datelor pentru un impuls suplimentar în dezvoltarea aeronavelor supersonice.

Designul aripii aeronavei supersonice

Ridicarea și tracțiunea cresc odată cu viteza, astfel încât aripile devin mai mici, mai subțiri și înclinate înapoi pentru o raționalizare îmbunătățită.

La aeronavele adaptate pentru zboruri supersonice, aripile, spre deosebire de aeronavele subsonice convenționale, se extindeau la un unghi ascuțit înapoi, asemănând cu un vârf de săgeată. În exterior, aripile formau un triunghi într-un singur plan cu vârful în unghi ascuțit în partea din față a aeronavei. Geometria triunghiulară a aripii a făcut posibilă controlul previzibil al aeronavei în momentul trecerii barierei fonice și, ca urmare, evitarea vibrațiilor.

Există modele care au folosit aripi cu geometrie variabilă. La momentul decolării și aterizării, unghiul aripii față de aeronavă era de 90 de grade, adică era perpendicular. Acest lucru este necesar pentru a crea portanță maximă în momentul decolării și aterizării, adică în momentul în care viteza scade și portanța la un unghi ascuțit cu geometrie neschimbată atinge minimul critic. Odată cu creșterea vitezei, geometria aripii se schimbă la unghiul ascuțit maxim la baza triunghiului.

Deținători de recorduri aeronave

În cursa pentru viteze record pe cer, aeronava Bell-X15, la bordul căruia era echipată cu un motor rachetă, a atins în 1967 o viteză record de 6,72 sau 7200 km/h. Acest record nu a putut fi doborât după mult timp.

Și abia în 2004, vehiculul aerian hipersonic fără pilot NASA X-43, care a fost dezvoltat pentru zborul cu viteză hipersonică, a reușit să accelereze până la un record de 11.850 km/h în cadrul celui de-al treilea zbor.

Primele două zboruri s-au încheiat fără succes. Până în prezent, aceasta este cea mai mare cifră pentru viteza unei aeronave.

Teste de mașini supersonice

Acest vehicul cu reacție supersonic Thrust SSC este alimentat de 2 motoare de aeronave. În 1997, a devenit primul vehicul terestru care a spart bariera sunetului. Ca și în cazul zborului supersonic, în fața vehiculului este generată o undă de șoc.

Apropierea unei mașini este silențioasă deoarece tot zgomotul generat este concentrat în unda de șoc care o urmează.

Aeronave supersonice în aviația civilă

În ceea ce privește aeronavele supersonice civile, există doar 2 avioane de producție cunoscute care efectuează zboruri regulate: sovieticul TU-144 și francezul Concorde. TU-144 și-a făcut zborul de debut în 1968. Aceste dispozitive au fost concepute pentru zboruri transatlantice pe distanțe lungi. Timpul de zbor s-a redus semnificativ în comparație cu vehiculele subsonice prin creșterea altitudinii de zbor la 18 km, unde aeronava a folosit un coridor aerian fără încărcătură și a depășit sarcina norului.

Primul avion civil supersonic al URSS, TU-144, și-a finalizat zborurile în 1978 din cauza nerentabilității lor. Punctul final al deciziei de a refuza operarea pe zboruri regulate a fost făcut din cauza dezastrului unui prototip TU-144D în timpul testării acestuia. Deși este de remarcat faptul că, în afara cadrului aviației civile, aeronava TU-144 a continuat să fie operată pentru livrarea urgentă de corespondență și mărfuri de la Moscova la Khabarovsk până în 1991.

Între timp, în ciuda biletelor scumpe, avionul supersonic francez Concorde a continuat să ofere servicii de zbor pentru clienții săi europeni până în 2003. Dar, în cele din urmă, în ciuda stratului social mai bogat al rezidenților europeni, problema neprofitabilității era încă inevitabilă.

Când poate decola un nou avion supersonic de pasageri? Avion de afaceri bazat pe bombardierul Tu-160: este real? Cum să spargi în tăcere bariera sunetului?

Tu-160 este cea mai mare și mai puternică aeronavă supersonică și cu aripă variabilă din istoria aviației militare. Printre piloți a primit porecla „White Swan”. Foto: AP

Au mașinile supersonice de pasageri o perspectivă? - L-am întrebat nu cu mult timp în urmă pe remarcabilul designer rus de avioane Genrikh Novozhilov.

Desigur că au. Cel puțin un avion de afaceri supersonic va apărea cu siguranță, - a răspuns Genrikh Vasilievici. - Am avut ocazia să vorbesc cu oameni de afaceri americani de mai multe ori. Ei au spus clar: „Dacă ar apărea o astfel de aeronavă, domnule Novozhilov, atunci, oricât de scump ar fi, ar fi cumpărat instantaneu de la dumneavoastră”. Viteza, altitudinea și raza de acțiune sunt trei factori care sunt întotdeauna relevanți.

Da, ei sunt. Visul oricărui om de afaceri este să zboare peste ocean dimineața, să încheie o mare afacere și să se întoarcă acasă seara. Avioanele moderne zboară nu mai repede de 900 km/h. Un avion de afaceri supersonic va avea o viteză de croazieră de aproximativ 1900 km pe oră. Care sunt perspectivele pentru lumea afacerilor!

De aceea, nici Rusia, nici America, nici Europa nu au abandonat vreodată încercările de a crea o nouă mașină supersonică de pasageri. Dar istoria celor care au zburat deja - Tu-144 sovietic și Concorde anglo-francez - a învățat multe.

În decembrie a acestui an, se va împlini o jumătate de secol de când Tu-144 și-a făcut primul zbor. Un an mai târziu, garnitura a arătat exact de ce era capabilă: a spart bariera fonică. A luat o viteză de 2,5 mii km/h la o altitudine de 11 km. Acest eveniment a intrat în istorie. Încă nu există analogi de aeronave de pasageri în lume care să fie capabili să repete o astfel de manevră.

„O sută patruzeci și patru” a deschis o pagină fundamental nouă în construcția mondială de avioane. Ei spun că la una dintre întâlnirile din Comitetul Central al PCUS, designerul Andrei Tupolev i-a raportat lui Hrușciov: mașina se dovedește a fi destul de lacomă. Dar a făcut doar cu mâna: treaba ta este să ștergi nasul capitaliștilor, iar noi avem kerosen - măcar să umplem...

Șterge-ți nasul. Kerosen - inundat.

Totuși, competitorul european, care a decolat mai târziu, nu s-a diferențiat nici prin eficiență. Deci, în 1978, nouă Concorde au adus companiilor lor pierderi de aproximativ 60 de milioane de dolari. Și doar subvențiile guvernamentale au salvat ziua. Cu toate acestea, „anglo-francezii” au zburat până în noiembrie 2003. Dar Tu-144 a fost anulat mult mai devreme. De ce?

În primul rând, optimismul lui Hrușciov nu era justificat: în lume a izbucnit o criză energetică și prețurile kerosenului s-au grăbit. Primul-născut supersonic a fost imediat numit „un boa constrictor pe gâtul Aeroflot.” Consumul uriaș de combustibil a anulat gama de proiectare a zborurilor: Tu-144 nu a ajuns nici la Khabarovsk, nici la Petropavlovsk-Kamchatsky, doar de la Moscova la Alma-Ata. .

Și dacă numai atât. Un „fier de călcat” de 200 de tone, care traversa zonele dens populate cu o viteză supersonică, a aruncat literalmente în aer întregul spațiu de-a lungul traseului. Au plouat plângeri: producția de lapte de vacă a scăzut, puii au încetat să se grăbească, ploile acide au fost zdrobite... Dar faptul rămâne: „Concorde” a zburat doar peste ocean.

În cele din urmă, cel mai important lucru sunt dezastrele. Unul - în iunie 1973, la spectacolul aerian de la Paris Le Bourget, după cum se spune, la vedere completă a întregii planete: echipajul pilotului de testare Kozlov a vrut să demonstreze capacitățile navei sovietice ... Un altul - în cinci ani. Apoi a fost efectuat un zbor de probă cu motoare dintr-o nouă serie: trebuiau doar să tragă avionul la intervalul necesar.

Nici Concorde nu a scăpat de tragedie: avionul s-a prăbușit în iulie 2000, în timp ce pleca de pe aeroportul Charles de Gaulle. În mod ironic, s-a prăbușit aproape acolo unde a fost Tu-144. 109 persoane aflate la bord și patru la sol au fost ucise. Traficul regulat de pasageri a fost reluat abia un an mai târziu. Au urmat însă o serie de incidente, care au pus și un punct gras acestei aeronave supersonice.

La 31 decembrie 1968 a avut loc primul zbor al lui Tu-144, cu două luni mai devreme decât Concorde. Iar pe 5 iunie 1969, la o altitudine de 11.000 de metri, avionul nostru a fost primul din lume care a spart dincolo de bariera sunetului. Fotografie: Serghei Mihaiev / RG

Astăzi, într-o nouă etapă de dezvoltare a tehnologiei, oamenii de știință trebuie să găsească un echilibru între factorii conflictuali: aerodinamică bună a unui nou avion supersonic, consum redus de combustibil, precum și restricții severe privind zgomotul și boom-ul sonic.

Cât de realist este să creezi o nouă aeronavă supersonică de pasageri bazată pe bombardierul Tu-160? Din punct de vedere pur ingineresc - destul de mult, spun experții. Și în istorie există exemple în care aeronavele militare „au scos cu succes curelele de umăr” și au zburat „la viața civilă”: de exemplu, Tu-104 a fost creat pe baza bombardierului cu rază lungă de acțiune Tu-16 și Tu -114 - bombardierul Tu-95. În ambele cazuri, fuzelajul a trebuit să fie refăcut - pentru a schimba aspectul aripii, pentru a extinde diametrul. De fapt, acestea erau avioane noi și destul de reușite. Apropo, un detaliu interesant: când Tu-114 a zburat pentru prima dată la New York, acolo, în aeroportul uluit, nu era nici o scară de înălțime potrivită, nici un tractor ...

Cel puțin, vor fi necesare lucrări similare pentru conversia lui Tu-160. Totuși, cât de eficientă va fi această soluție? Totul trebuie evaluat cu atenție.

De câte avioane ai nevoie? Cine le va zbura și unde? Cât de disponibile comercial vor fi acestea pentru pasageri? Cât de curând vor fi recuperate costurile de dezvoltare? .. Biletele pentru același Tu-144 au fost de 1,5 ori mai scumpe decât de obicei, dar nici un cost atât de mare nu a acoperit costurile de operare.

Între timp, potrivit experților, primul avion administrativ supersonic rusesc (avion de afaceri) poate fi proiectat în șapte până la opt ani dacă există o rezervă pentru motor. Acest avion poate găzdui până la 50 de persoane. Cererea totală pe piața internă este proiectată la nivelul a 20-30 de mașini la un preț de 100-120 milioane USD.

Avioanele supersonice de pasageri în serie ale noii generații pot apărea în jurul anului 2030

Designerii de pe ambele maluri ale oceanului lucrează la proiecte pentru avioane de afaceri supersonice. Toată lumea caută noi soluții de layout. Cineva oferă o coadă atipică, cineva - o aripă complet neobișnuită, cineva - un fuzelaj cu o axă centrală curbată ...

Specialiștii TsAGI dezvoltă un proiect SDS/SPS („aeronava supersonică de afaceri/aeronava supersonică de pasageri”): conform ideii, va putea efectua zboruri transatlantice de până la 8600 km la o viteză de croazieră de cel puțin 1900 km/h. Mai mult, salonul va fi transformabil - de la 80 de locuri la 20 de locuri VIP-class.

Și vara trecută, la spectacolul aerian de la Jukovski, unul dintre cele mai interesante a fost modelul unei aeronave civile de mare viteză, creat de oamenii de știință TsAGI în cadrul proiectului internațional HEXAFLY-INT. Acest avion ar trebui să zboare cu o viteză mai mare de 7-8 mii km/h, corespunzătoare Mach 7 sau 8.

Dar pentru ca aeronavele civile de mare viteză să devină o realitate, trebuie rezolvată o gamă largă de sarcini. Acestea sunt asociate cu materiale, un sistem de propulsie cu hidrogen, integrarea acestuia cu corpul aeronavei și obținerea unei eficiențe aerodinamice ridicate a aeronavei în sine.

Și ceea ce este deja absolut sigur: caracteristicile de design ale aeronavei cu aripi proiectate vor fi în mod clar nestandard.

Cu competență

Sergey Chernyshev, director general al TsAGI, academician al Academiei Ruse de Științe:

Nivelul boom-ului sonic (căderea bruscă a presiunii în unda de șoc) de la Tu-144 a fost egal cu 100-130 pascali. Dar cercetările moderne au arătat că poate fi mărită la 15-20. Mai mult, reduceți volumul boom-ului sonic la 65 de decibeli, ceea ce este echivalent cu zgomotul unui oraș mare. Până acum, nu există standarde oficiale pentru nivelul admisibil de explozie sonoră în lume. Și cel mai probabil va fi determinat nu mai devreme de 2022.

Am sugerat deja apariția demonstratorului aeronavei civile supersonice a viitorului. Eșantionul ar trebui să arate capacitatea de a reduce boom-ul sonic în croaziera supersonică și zgomotul în zona aeroportului. Se au în vedere mai multe variante: un avion pentru 12-16 pasageri, tot pentru 60-80. Există o opțiune pentru un avion de afaceri foarte mic - pentru 6-8 pasageri. Acestea sunt greutăți diferite. Într-un caz, mașina va cântări aproximativ 50 de tone, în celălalt - 100-120 etc. Dar începem cu primul dintre aeronavele supersonice desemnate.

Potrivit diverselor estimări, astăzi există o cerere nerealizată pe piață pentru zboruri rapide ale oamenilor de afaceri pe avioane cu o capacitate de pasageri de 12-16 persoane. Și, desigur, mașina trebuie să zboare la o distanță de cel puțin 7-8 mii de kilometri pe rutele transatlantice. Viteza de croazieră va fi Mach 1,8-2, adică aproximativ de două ori viteza sunetului. Această viteză este o barieră tehnologică în calea utilizării materialelor convenționale din aluminiu în designul corpului aeronavei. Prin urmare, visul oamenilor de știință este să facă un avion în întregime din compozite de temperatură. Și sunt evoluții bune.

Cerințele clare pentru aeronava trebuie să fie determinate de clientul inițial, iar apoi, în etapele lucrărilor preliminare de proiectare și dezvoltare, este posibilă o anumită modificare a aspectului original al aeronavei obținute în etapa de proiectare preliminară. Dar principiile sonore ale reducerii boom-ului sonic vor rămâne neschimbate.

Operațiunea de pasageri pe termen scurt a supersonicului Tu-144 a fost limitată la zborurile de la Moscova la Alma-Ata. Fotografie: Boris Korzin / Cronica foto TASS

Cred că sunt 10-15 ani până la prototipul zburător. În viitorul apropiat, conform planurilor noastre, ar trebui să apară un demonstrant zburător, al cărui aspect este în curs de elaborare. Sarcina sa principală este de a demonstra tehnologiile de bază pentru crearea unei aeronave supersonice cu un nivel scăzut de boom sonic. Aceasta este o etapă necesară a lucrării. O aeronavă supersonică în serie de nouă generație ar putea apărea la orizont în 2030.

Oleg Smirnov, pilot onorat al URSS, președintele Comisiei de aviație civilă a Consiliului Public din Rostransnadzor:

Să faci un avion supersonic de pasageri pe baza Tu-160? Pentru inginerii noștri, este complet real. Nici o problema. Mai mult, această mașină este foarte bună, cu calități aerodinamice remarcabile, o aripă bună, fuselaj. Cu toate acestea, astăzi orice aeronavă de pasageri trebuie să îndeplinească în primul rând cerințele internaționale de navigabilitate și de aptitudine tehnică. Discrepanța, când se compară un bombardier și un avion de pasageri, este de peste 50 la sută. De exemplu, când unii spun că este necesară „umflarea fuselajului” în timpul modificării, trebuie să înțelegem că Tu-160 în sine cântărește mai mult de 100 de tone. „Umflarea” înseamnă și greutate. Aceasta înseamnă creșterea consumului de combustibil, reducerea vitezei și a altitudinii, făcând aeronava absolut neatractivă pentru orice companie aeriană în ceea ce privește costurile sale de operare.

Pentru a crea o aeronavă supersonică pentru aviația de afaceri, este nevoie de nouă avionică, noi motoare de aeronave, noi materiale, noi tipuri de combustibil. Pe Tu-144, kerosenul, după cum se spune, curgea ca un râu. Acest lucru nu este posibil astăzi. Și, cel mai important, ar trebui să existe o cerere masivă pentru o astfel de aeronavă. Una sau două mașini comandate de la milionari nu vor rezolva problema financiară. Companiile aeriene vor trebui să-l închirieze și să „elimine” costul. Pe cine? Desigur, pe pasageri. Din punct de vedere economic, proiectul va eșua.

Sergey Melnichenko, director general al ICAA „Siguranța zborului”:

Timp de aproape 35 de ani care au trecut de la începutul producției în serie a Tu-160, tehnologiile au mers înainte, iar acest lucru va trebui să fie luat în considerare la modernizarea profundă a aeronavei existente. Constructorii de avioane spun că este mult mai ușor și mai ieftin să construiești o aeronavă nouă după un nou concept decât să reconstruiești una veche.

O altă întrebare: dacă Tu-160 este reconstruit special pentru un avion de afaceri, șeicii arabi vor fi până la urmă interesați de el? Cu toate acestea, există mai multe „dar”. Avionul va trebui să obțină un certificat internațional (iar Uniunea Europeană și Statele Unite stau în spatele lui), ceea ce este foarte problematic. În plus, va fi nevoie de noi motoare eficiente, pe care noi nu le avem. Cei care sunt disponibile nu consumă combustibil, îl beau.

Dacă avionul este convertit pentru a transporta pasageri în economie (ceea ce este puțin probabil), atunci întrebarea este - unde să zboare și pe cine să transportați? În ultimul an, tocmai ne-am apropiat de cifra de 100 de milioane de pasageri transportați. În URSS, aceste cifre erau mult mai mari. Numărul aerodromurilor a scăzut de câteva ori. Nu toți cei care ar dori să zboare în partea europeană a țării din Kamchatka și Primorye își pot permite. Biletele pentru „avionul care consumă combustibil” vor fi mai scumpe decât pentru „Boeings” și „Airbases”.

Dacă avionul este planificat să fie reconstruit doar pentru interesele șefilor marilor companii, atunci cel mai probabil va fi așa. Dar atunci această întrebare îi privește doar pe ei, și nu pe economia și oamenii rusi. Deși în acest caz este greu de imaginat că zborurile vor fi efectuate doar către Siberia sau Orientul Îndepărtat. Problemă cu zgomotul terenului. Și dacă avionul actualizat nu are voie să intre în Sardinia, atunci cine are nevoie de el?

Avioanele supersonice sunt aeronave capabile să zboare la viteze care depășesc viteza sunetului (numărul Mach M = 1,2-5).

Istorie

Apariția avioanelor cu reacție în anii 1940 a oferit designerilor sarcina de a-și crește și mai mult viteza. Viteza crescută a îmbunătățit performanța atât a bombardierelor, cât și a luptătorilor.

Pionierul erei supersonice a fost pilotul de testare american Chuck Yeager. Pe 14.10.1947, zburând cu o aeronavă experimentală Bell X-1 cu o rachetă XLR-11, el a depășit viteza sunetului într-un zbor controlat.

Dezvoltare

Dezvoltarea rapidă a aviației supersonice a început în anii 60-70. secolul XX. Apoi au fost rezolvate problemele de eficiență aerodinamică, controlabilitate și stabilitate a aeronavelor. Viteza mare de zbor a făcut posibilă și creșterea plafonului de serviciu cu mai mult de 20.000 m, ceea ce era o înălțime confortabilă pentru bombardiere și aeronave de recunoaștere.

Înainte de apariția sistemelor de rachete antiaeriene și a sistemelor care puteau atinge ținte la altitudini mari, principiul principal al operațiunilor cu bombardiere era menținerea bombardierelor la altitudine și viteză maximă. Apoi au fost construite avioane supersonice pentru diverse scopuri și lansate în producție în serie - bombardiere de recunoaștere, interceptoare, luptători, bombardiere interceptoare. Convair F-102 Delta Dagger a fost primul avion de recunoaștere supersonic, iar Convair B-58 Hustler a fost primul bombardier supersonic cu rază lungă de acțiune.

În prezent, se realizează proiectarea, dezvoltarea și producția de noi aeronave, dintre care unele sunt produse folosind o tehnologie specială care le reduce radarul și semnătura vizuală - „Stealth”.

Aeronavă supersonică de pasageri

În istoria aviației, au fost create doar 2 avioane supersonice de pasageri, care au efectuat zboruri regulate. Primul zbor al aeronavei sovietice Tu-144 a avut loc la 31 decembrie 1968, timpul funcționării sale a fost 1975-1978. Aeronava anglo-franceză Concorde a efectuat primul zbor pe 03/02/1969 și a fost operată pe direcția transatlantică în perioada 1976-2003.

Utilizarea unor astfel de aeronave a făcut posibilă nu numai reducerea timpului de zbor pe distanțe lungi, ci și utilizarea liniilor aeriene neocupate la altitudini mari (aproximativ 18 km) într-un moment în care înălțimile de 9-12 km, care au fost utilizate de către garniturile, erau încărcate puternic. De asemenea, avioanele supersonice au zburat pe rute în afara aerului (pe rute îndreptate).

În ciuda eșecului mai multor proiecte de aeronave transonice și supersonice (SSBJ, Tu-444, Tu-344, Tu-244, Lockheed L-2000, Boeing Sonic Cruiser, Boeing 2707) și dezafectarea a două proiecte finalizate, dezvoltarea proiectele de avioane hipersonice continuă (de exemplu, SpaceLiner, ZEHST) și aeronave de răspuns rapid de aterizare (transport militar). Avionul de afaceri supersonic Aerion AS2 a fost lansat.

Întrebări teoretice

În comparație cu zborul subsonic la viteză supersonică, acesta se efectuează conform unei legi diferite, deoarece atunci când aeronava atinge viteza sunetului, apar modificări în modelul de curgere, ca urmare, încălzirea cinetică a vehiculului crește, rezistența aerodinamică crește. , și se observă o schimbare a focalizării aerodinamice. Toate acestea împreună afectează deteriorarea controlabilității și stabilității aeronavei. De asemenea, a apărut un fenomen necunoscut până acum de rezistență la unde.

Prin urmare, zborul eficient la atingerea vitezei sunetului necesită nu numai o creștere a puterii motorului, ci și introducerea de noi soluții de proiectare.

Prin urmare, astfel de aeronave au primit o schimbare în aspectul lor - au apărut colțuri ascuțite și linii drepte caracteristice în comparație cu forma „netedă” a aeronavei subsonice.

Până în prezent, sarcina de a crea un avion supersonic cu adevărat eficient nu a fost rezolvată. Creatorii sunt obligați să găsească un compromis între menținerea caracteristicilor normale de decolare și aterizare și cerința unei creșteri a vitezei.

Prin urmare, cucerirea de noi frontiere în înălțime și viteză de către aviația modernă este asociată nu numai cu introducerea de noi sisteme de propulsie și scheme de layout, ci și cu schimbări în geometria zborului. Aceste modificări ar trebui să îmbunătățească calitatea aeronavei atunci când zboară la viteze mari, fără a le degrada performanța la viteze mici și invers. Designerii au renunțat recent la reducerea zonei aripilor și a grosimii profilelor lor, creșterea unghiului de măturare, revenirea la aripile cu o grosime relativă mare și o măturare redusă, dacă cerințele pentru un plafon practic și viteză au fost realizat.

Este important ca o aeronavă supersonică să aibă performanțe bune de zbor la viteze mici și să fie rezistentă la tracțiune la viteze mari, în special la altitudini de suprafață.

Clasificarea aeronavei:

A

B

V

G

D

ȘI

LA

L

O

NS

R