Nadzvukový let. Nadzvukové lietadlo - história vývoja

Preleťte Zem za pár hodín. Toto nie je mýtus, je to realita, ak ste cestujúci v superrýchlom lietadle.

Boeing X-43

Hypersonické lietadlo X-43A je najrýchlejšie lietadlo na svete. Dron pri testovaní ukázal fantastické výsledky, letel rýchlosťou 11 230 kilometrov za hodinu. To je približne 9,6-násobok rýchlosti zvuku.

X-43A navrhli a postavili špecialisti z NASA, Orbital Sciences Corporation a MicroCraft Inc. Kým sa zrodil rekordman, trvalo to asi desať rokov výskumu v oblasti nadzvukových náporových motorov, ktoré sú schopné zrýchľovať lietadlá na nadzvukovú rýchlosť. Projekt stál štvrť miliardy dolárov.

Najrýchlejšie lietadlo na planéte nie je príliš veľké. Jeho rozpätie krídel je len jeden a pol metra, zatiaľ čo jeho dĺžka je len 3,6 metra. Najrýchlejšie lietadlo bolo vybavené experimentálnym náporovým motorom Supersonic Combustion Ramjet (SCRamjet) pre nadzvukové spaľovanie. A jeho hlavnou črtou je, že neexistujú žiadne trecie časti. No a palivo, na ktorom rekordman lieta, je zmes kyslíka a vodíka. Tvorcovia nevyčlenili priestor pre špeciálne nádrže na kyslík, ten sa berie priamo z atmosféry. To umožnilo znížiť hmotnosť lietadla. Výsledkom je, že v dôsledku použitia kyslíka s vodíkom motor vypúšťa obyčajnú vodnú paru.

Najrýchlejšie lietadlo na svete Boeing X-43 letí rýchlosťou 11 230 km/h

Stojí za zmienku, že najrýchlejšie lietadlo na svete bolo vyvinuté špeciálne na testovanie najnovšej technológie, konkrétne hypersonickej alternatívy k moderným prúdovým motorom. Vedci sa domnievajú, že hypersonické lietadlá budú schopné dosiahnuť kdekoľvek na Zemi len za 3-4 hodiny.

Orbital Sciences Corporation X-34

Kh-34 je tiež najrýchlejšie lietadlo. Navyše dokáže vyvinúť ešte väčšiu rýchlosť ako tá predchádzajúca, konkrétne 12144 kilometrov za hodinu. V rebríčku najrýchlejších je však zatiaľ na druhom mieste. Pri pokusoch totiž dokázal vyvinúť rýchlosť necelých 11 230 kilometrov za hodinu. Lietadlo sa urýchľuje pomocou rakety Pegasus na tuhé palivo, ktorá je pripevnená k lietadlu.

Prvýkrát sme toto najrýchlejšie lietadlo na svete testovali na jar 2001. Vybudovanie a testovanie motora Hyper-X trvalo 7 rokov a 250 miliónov dolárov. Testy Kh-34 skončili úspechom až na jar 2004. Potom pri štarte nad Tichým oceánom pri ostrove Svätého Mikuláša auto zrýchlilo na 11-tisíc kilometrov za hodinu. Toto lietadlo je viac ako držiteľ rekordu. Dĺžka lietadla je 17,78 metra, rozpätie krídel 8,85 metra, výška už 3,5 metra. Hoci lietadlo letí rýchlo, jeho hmotnosť je impozantných 1270 kilogramov. Maximálna výška, na ktorú môže vystúpiť, je 75 kilometrov.

Severná Amerika X-15

X-15 je už experimentálne americké raketové lietadlo, je vybavené raketovými motormi. Kh-15 bolo prvé a štyridsať rokov jediné hypersonické lietadlo s ľudskou posádkou v histórii, ktoré s pilotmi uskutočnilo suborbitálne vesmírne lety. Hlavnou úlohou tohto lietadla je študovať podmienky letu pri hypersonických rýchlostiach, ako aj študovať podmienky pre vstup do atmosféry okrídlených vozidiel. Je navrhnutý tak, aby zhodnotil nové konštrukčné riešenia, nátery a psychofyzikálne aspekty kontroly vo vyšších vrstvách atmosféry. Koncepcia projektu bola schválená v roku 1954. A počas letu bol zaznamenaný neoficiálny výškový rekord, ktorý sa držal v rokoch 1963 až 2004. Toto lietadlo je schopné letieť rýchlosťou 7274 kilometrov za hodinu.

Napriek pôsobivej rýchlosti však lietadlo váži celkom slušne – cez 15-tisíc kilogramov. To však berie do úvahy hmotnosť paliva. Pri pristávaní má lietadlo polovičnú hmotnosť. Výška, do ktorej sa X-15 dokáže zdvihnúť, je takmer 110 kilometrov. No, dolet je 543,4 kilometra.

SR-71 ("Blackbird")

SR-71 je strategické nadzvukové prieskumné lietadlo letectva Spojených štátov amerických. A toto je najrýchlejšie lietadlo, navyše sériovo s najvyšším letom. Takto to zostalo aj za posledných 25 rokov. Má pomerne kompaktné rozmery: dĺžka 32,76 metra, výška 5,64 metra a rozpätie krídel 16,95 metra. S takýmito údajmi je hmotnosť lietadla pôsobivá, počas vzletu je to viac ako 77 tisíc kilogramov, prázdne lietadlo však váži asi 27 tisíc kilogramov. Maximálna rýchlosť, s ktorou je SR-71 schopný lietať, je 3715 kilometrov za hodinu.

MiG-25 ("Netopier")

Toto je však najrýchlejšie prúdové vojenské lietadlo na planéte. Práve na ňom padlo presne 29 svetových rekordov. Boli navrhnuté a skonštruované dva typy tohto lietadla: stíhacie a prieskumné lietadlo. Lietadlo je 23,82 metra dlhé, takmer 6 metrov vysoké a má rozpätie krídel 13,95 pre prieskumné lietadlo a 14,015 pre stíhacie lietadlo. Maximálna vzletová hmotnosť lietadla je 41 200 kilogramov a pri pristátí je to rovných 18 800 kilogramov. MiG-25 letí rýchlosťou 3395 kilometrov za hodinu.

Stíhací stíhač MIG-25 - najrýchlejšie lietadlo v Rusku

MiG-31

Ide o dvojmiestne nadzvukové stíhacie lietadlo určené na lietanie za každého počasia a ide o lietadlo s dlhým doletom. MiG-31 je prvé sovietske bojové lietadlo 4. generácie. Je potrebné zachytávať a ničiť ciele vo vzduchu vo veľkých, stredných, nízkych a extrémne malých výškach, v noci aj cez deň, za rôznych poveternostných podmienok, s aktívnym a pasívnym rušením radaru od nepriateľa, dokonca aj falošné tepelné ciele. Štyri lietadlá MiG-31 dokážu ovládať vzdušný priestor 800-900 kilometrov. Jedno lietadlo je dlhé 21,62 metra, vysoké 6,5 metra a má rozpätie krídel 13,45 metra. Auto letí rýchlosťou 3 tisíc kilometrov za hodinu.

McDonnell-Douglas F-15 ("Eagle")

A toto je americká taktická stíhačka štvrtej generácie do každého počasia. Je schopný získať vzdušnú prevahu. Eagle bol uvedený do prevádzky v roku 1976. Celkovo ide o 22 úprav lietadiel. F-15 sa používali v Perzskom zálive, Juhoslávii a na Strednom východe. Stíhačka má maximálnu rýchlosť 2650 kilometrov za hodinu.

General Dynamics F-111 ("Aardvark" alebo "Prasa")

F-111 je dvojmiestny taktický bombardér. V roku 1996 bol stiahnutý z amerického letectva. Jeho cestovná rýchlosť je 2645 kilometrov za hodinu.
Prihláste sa na odber nášho kanála v Yandex.Zen Uverejnené v utorok, 29.09.2015 - 07:20 používateľom russianinterest ...

Originál prevzatý zo Speeda, ako sen. Rýchlosť ako povolanie

Šesťdesiate roky možno považovať za zlaté roky nadzvukového letectva. V tom čase sa zdalo, že už len trochu viac – a letky nadzvukových lietadiel sa stanú jedinou možnosťou vzdušného boja a nadzvukové dopravné lietadlá budú svojimi stopami sledovať našu nebeskú klenbu, spájajúcu všetky veľké mestá a svetové metropoly. Ukázalo sa však, že podobne ako v prípade kozmického priestoru s ľudskou posádkou, ani tunajšie výšlapy pre človeka nemajú na ružiach ustlané: osobná letecká doprava zamrzla na rýchlosti okolo 800 kilometrov za hodinu a vojenské lietadlá visia v oblasti ​zvuková bariéra, príležitostne sa rozhodla letieť do oblasti s nízkym nadzvukovým zvukom v oblasti Mach 2 alebo o niečo viac.

aký je na to dôvod? Nie, už vôbec nie s tým, že „netreba lietať rýchlo“ alebo „nikto to nepotrebuje“. Hovoríme skôr o tom, že svet sa v istom momente začal uberať cestou najmenšieho odporu a usúdil, že vedecko-technický pokrok je samojazdiaci vozík, ktorý už ide z kopca, vďaka čomu je jeho dodatočné tlačenie len zbytočné plytvanie energiou navyše.

Položme si jednoduchú otázku – prečo je nadzvukový let taký náročný a nákladný? Začnime tým, že keď lietadlo prekoná nadzvukovú bariéru, povaha prúdenia okolo telesa lietadla sa dramaticky zmení: aerodynamický odpor sa prudko zvýši, kinetické zahrievanie konštrukcie draku sa zvýši a v dôsledku posunu aerodynamického zamerania aerodynamického telesa sa stráca stabilita a ovládateľnosť lietadla.

Samozrejme, pre laika a nepripraveného čitateľa znejú všetky tieto výrazy dosť otrepane a nezrozumiteľne, no ak to všetko zhrnieme do jednej vety, vyjde nám: „na nadzvuku je ťažké lietať“. Ale, samozrejme, nie je to v žiadnom prípade nemožné. Tvorcovia nadzvukových lietadiel zároveň musia okrem zvyšovania výkonu motora vedome meniť aj vzhľad lietadla – objavujú sa v ňom charakteristické „rýchle“ priame línie, ostré rohy na nose a na nábežných hranách, ktoré okamžite odlišuje nadzvukové lietadlo aj navonok od „hladkých „A“ uhladených „foriem podzvukových lietadiel.

Nos Tu-144 sa počas vzletu a pristátia vychýlil smerom nadol, aby pilotom poskytol aspoň minimálny výhľad.

Okrem toho má pri optimalizácii lietadla na nadzvukový let ďalšiu nepríjemnú vlastnosť: zle sa hodí na podzvukový let a je dosť nešikovný v režimoch vzletu a pristátia, ktoré musí stále vykonávať pri dosť nízkych rýchlostiach. Tie veľmi ostré línie a svižné tvary, ktoré sú také dobré v nadzvuku, podľahnú nízkym rýchlostiam, ktorými sa nadzvukové lietadlá nevyhnutne musia pohybovať na začiatku a na konci svojho letu. A ostré nosy nadzvukových strojov stále neposkytujú pilotom úplný výhľad na pristávaciu dráhu.

Tu sú ako príklad provy dvoch sovietskych nadzvukových lietadiel, ktoré neboli implementované v sérii - M-50 Myasishchev Design Bureau (v pozadí) a T-4 "objekt 100" Sukhoi Design Bureau ( blízko).

Úsilie dizajnérov je jasne viditeľné: ide buď o pokus o kompromis v obrysoch, ako v M-50, alebo o posuvný nos, ktorý sa odchyľuje nadol, ako v T-4. Je zaujímavé, že T-4 by sa mohol stať prvým sériovým nadzvukovým lietadlom, ktoré by lietalo úplne v horizontálnom nadzvukovom lete bez prirodzeného výhľadu cez prekryt kabíny: pri nadzvuku nosný kužeľ úplne zakrýval kokpit a všetku navigáciu vykonávali iba prístroje. Okrem toho malo lietadlo optický periskop. Súčasná úroveň rozvoja navigačných a telemetrických prostriedkov nám mimochodom úplne umožňuje opustiť komplexný dizajn pohyblivého predného kužeľa nadzvukového lietadla - už ho možno zdvihnúť a pristáť iba pomocou prístrojov alebo dokonca bez účasti pilotov vôbec.

Rovnaké podmienky a úlohy vedú k podobným konštrukciám. Anglo-francúzskemu „Concorde“ sa pri štarte a pristávaní skĺzol aj nos.

Čo bránilo ZSSR vytvoriť už v roku 1974 inovatívny protilodný bojový komplex založený na nadzvukovom T-4, ktorý bol taký pokrokový, že na jeho konštrukciu bolo až 600 patentov?

Ide o to, že v polovici 70. rokov 20. storočia Suchoj Design Bureau nemal svoje vlastné výrobné zariadenia na vykonávanie rozšírených štátnych testov „objektu 100“. Na tento proces nebol potrebný experimentálny, ale sériový závod, na úlohu ktorého bol KAPO (Kazanský letecký závod) celkom vhodný. Len čo sa však začala pripravovať vyhláška o príprave Kazanského leteckého závodu na montáž pilotnej série T-4, akademik Tupolev si uvedomil, že prichádza o sériový závod, ktorý vyrábal „strategický nosič defektov“ Tu-22, prišiel s iniciatívnym návrhom na vytvorenie jeho modifikácie Tu-22M, pre ktorú vraj bolo potrebné len mierne prerobiť výrobu. Hoci v budúcnosti bol Tu-22M vyvinutý ako úplne nové lietadlo, rozhodnutie o presune kazaňského závodu do Suchoja nepadlo naraz a T-4 skončilo v múzeu v Monine.

Taký veľký rozdiel medzi Tu-22 a Tu-22M je dedičstvom boja proti T-4.

Problém kužeľa nosa nie je jediným kompromisom, ktorý musia dizajnéri nadzvukových lietadiel urobiť. Z mnohých dôvodov skončia s nedokonalým nadzvukovým vetroňom a priemerným podzvukovým lietadlom. Dobývanie nových hraníc v rýchlosti a výške letectvom je teda často spojené nielen s použitím vyspelejšieho alebo zásadne nového pohonného systému a nového usporiadania lietadiel, ale aj so zmenami ich geometrie počas letu. Na prvej generácii nadzvukových lietadiel nebola táto možnosť nikdy implementovaná, ale práve táto myšlienka variabilného zametacího krídla sa nakoniec v 70. rokoch stala takmer kanónom. Takéto zmeny v zametaní krídel, pričom sa zlepšili vlastnosti lietadla pri vysokých rýchlostiach, nemali zhoršiť ich kvality pri nízkych rýchlostiach a naopak.

Boeing 2707 sa mal stať prvým nadzvukovým osobným lietadlom s variabilnými zametacími krídlami.

Je zaujímavé, že osud Boeingu-2707 nezmarila jeho konštruktívna nedokonalosť, ale len množstvo politických problémov. Do roku 1969, keď sa vývojový program Boeingu 2707 blížil k svojmu domovu, si 26 leteckých spoločností objednalo od Boeingu 122 lietadiel Model 2707 v hodnote takmer 5 miliárd USD. V tom momente už program Boeingu opustil fázu návrhu a výskumu a začala sa stavba dvoch prototypov modelu 2707. Na dokončenie konštrukcie a výrobu testovacích lietadiel potrebovala spoločnosť prilákať niekde medzi 1-2 miliardami. 500 lietadiel sa blížila k 5 miliardám dolárov. Boli potrebné štátne pôžičky. V podstate v inom čase by si na to Boeing našiel vlastné prostriedky, ale 60. roky také neboli.

Koncom 60. rokov boli výrobné zariadenia Boeingu silne zaťažené vytvorením najväčšieho podzvukového osobného lietadla na svete, Boeingu 747, s ktorým lietame dodnes. Model 2707 sa kvôli tomu doslova niekoľko rokov „nenatlačil“ dopredu z „leteckého nosiča dobytka“ a skončil za jeho kurgozným trupom. Vo Vitoge sa na výrobu 747 použili všetky dostupné finančné prostriedky a všetko vybavenie a 2707 financoval Boeing na základe zvyšku.

Dva prístupy k osobnému letectvu - Boeing 747 a Boeing 2707 na jednom obrázku.

No ťažkosti so vznikom 2707 boli oveľa vážnejšie než len technické problémy alebo výrobný program Boeingu. Od roku 1967 v Spojených štátoch rastie ekologické hnutie proti nadzvukovej osobnej doprave. Tvrdilo sa, že ich lety zničia ozónovú vrstvu a silný akustický šok, ku ktorému dochádza počas nadzvukového letu, bol považovaný za neprijateľný pre obývané oblasti. Prezident Nixon pod tlakom verejnej mienky a následne aj Kongresu zriaďuje 12-členný výbor, ktorý má rozhodnúť o financovaní programu SST, ktorého súčasťou bol aj Boeing 2707. Na rozdiel od jeho očakávaní však komisia odmieta potrebu vytvorenia SST nielen z environmentálnych, ale aj ekonomických dôvodov. Na vytvorenie prvého lietadla bolo podľa ich výpočtov potrebné minúť 3 miliardy dolárov, ktoré by sa vyplatili, iba ak by sa predalo 300 lietadiel. Finančná situácia Spojených štátov bola oslabená dlhotrvajúcou vojnou vo Vietname a nákladmi na preteky o Mesiac.

Práce na 2707 boli prerušené v roku 1971, po čom sa Boeing pokúšal pokračovať vo výstavbe svojpomocne asi rok. Okrem toho sa „lietadlo amerického sna“, na ktorom sa vyzbieralo viac ako milión dolárov, snažili podporiť aj súkromníci vrátane študentov a školákov. Ani to však program nezachránilo. V dôsledku toho sa ukončenie programu časovo zhodovalo s recesiou v leteckom a kozmickom priemysle a ropnou krízou, v dôsledku ktorej bol Boeing nútený prepustiť takmer 70 000 svojich zamestnancov v Seattli a 2707 dostal názov „lietadlo“. ktorý zjedol Seattle."

Dobrú noc, milý princ. Kokpit a časť trupu "Boeing-2707" v Hiller Aviation Museum.

Čo poháňalo tvorcov nadzvukových strojov? Celkovo je situácia s vojenskými zákazníkmi jasná. Bojovníci vždy potrebovali lietadlo, ktoré by lietalo vyššie a rýchlejšie. Nadzvuková rýchlosť letu umožnila nielen rýchlejšie dosiahnuť nepriateľské územie, ale aj zvýšiť letový strop takéhoto lietadla do výšky 20-25 kilometrov, čo bolo dôležité pre prieskumné lietadlá a bombardéry. Pri vysokých rýchlostiach, ako si pamätáme, sa zvyšuje aj vztlak krídla, vďaka čomu by let mohol prebiehať v redšej atmosfére a v dôsledku toho aj vo vyššej výške.

V 60. rokoch, až do objavenia sa protilietadlových raketových systémov schopných zasiahnuť ciele vo veľkých výškach, bolo hlavným princípom používania bombardérov letieť na cieľ v najvyššej možnej výške a rýchlosti. Samozrejme, súčasné systémy protivzdušnej obrany uzatvárajú tento druh výklenku pre použitie nadzvukových lietadiel (napríklad komplex S-400 dokáže zostreliť ciele priamo vo vesmíre, vo výške 185 kilometrov a vlastnou rýchlosťou 4,8 km). v skutočnosti ide o systém protiraketovej obrany, nie protivzdušnú obranu). Pri operáciách proti pozemným, povrchovým a vzdušným cieľom je však nadzvuková rýchlosť pomerne žiadaná a stále je prítomná v sľubných vojenských plánoch pre ruské aj západné lietadlá. Ide len o to, že realizácia pomerne zložitého nadzvukového letu je ťažko zlučiteľná s úlohou stealth a stealth, ktorú sa snažili vštepiť bombardérom a stíhačkám za posledných 30 rokov, kvôli čomu si musia, ako sa hovorí, vybrať. , jedna vec - buď sa schovať, alebo preraziť.

Má však teraz Rusko spoľahlivý prostriedok proti americkému AUG? Aby sa k nim nepriblížili na 300 kilometrov, aby spustili Onyx nejakým nenápadným, no zraniteľným plavidlom? T-4 mal koherentný koncept vlastného štýlu ničenia skupiny lietadlových lodí, ale má ho Rusko teraz? Myslím si, že nie - tak ako stále neexistujú hypersonické rakety X-33 a X-45.

Americký bombardér XB-70 "Valkyrie". Práve s nimi mal MiG-25 bojovať.

Kam sa bude uberať budúcnosť konštrukcie vojenských lietadiel, je otvorenou otázkou.

Rád by som povedal ešte pár slov o civilných nadzvukových lietadlách.

Ich prevádzka umožnila nielen výrazne skrátiť dobu letu na diaľkových letoch, ale aj využiť nezaťažený vzdušný priestor vo veľkých výškach (asi 18 km), pričom hlavný vzdušný priestor využívaný linkovými loďami (nadmorské výšky 9-12 km) bol už aj v 60. rokoch 20. storočia výrazne zaťažený. Taktiež nadzvukové lietadlá lietali na narovnaných trasách (mimo dýchacích ciest a koridorov). A to nehovorím o elementárnom: úspore času bežných pasažierov, čo bola približne polovica letového času napríklad pri lete z Európy do USA.

Zároveň ešte raz opakujem - projekt nadzvukových lietadiel, vojenských aj civilných, nie je z praktického hľadiska v žiadnom prípade nemožný a ani z ekonomického hľadiska nijako nereálny.

Kedysi sme len odbočili „zlou cestou“ a kotúľali sme káru postupu nie do kopca, ale po najjednoduchšej a najpríjemnejšej ceste – dole a dole svahom. Aj dnes sa vyvíjajú projekty pre nadzvukové osobné lietadlá pre rovnaký segment, pre ktorý bol vytvorený ďalší inovatívny koncept: sklopný rotor Augusta-Westland AW609. Tento segment je segmentom obchodnej dopravy pre bohatú klientelu, keď lietadlo prepravuje nie pol tisícky pasažierov v podmienkach dobytka, ale tucet ľudí v podmienkach maximálnej efektívnosti a maximálneho komfortu. Zoznámte sa s Aero AS2. Ak budete mať šťastie, poletí v blízkej budúcnosti, v roku 2021:

Myslím si, že všetko je tam už dosť vážne - partnerstvo s Airbusom aj ohlásené investície vo výške 3 miliárd dolárov nám umožňujú považovať projekt nie za „návnadu“, ale za serióznu aplikáciu. Skrátka, „úctyhodný pán je pre vážených pánov“. A nie pre žiadneho darebáka, ktorý dovolil, aby sa svet na konci dvadsiateho storočia otočil na ľahkú a pohodlnú cestu.

O tom som však už písal, nebudem sa opakovať. Teraz to nie je nič viac ako minulosť:

Teraz žijeme v inom svete. Vo svete bez nadzvukového letectva pre každého. Nie je to však najhoršia strata.

Rýchlosť zvukovej vlny nie je konštantná, aj keď uvažovaným médiom šírenia zvuku je vzduch. Rýchlosť zvuku pri stálej teplote vzduchu a atmosférickom tlaku sa mení s rastúcou výškou.

S rastúcou nadmorskou výškou sa rýchlosť zvuku znižuje. Referenčným bodom pre hodnotu je nulová hladina mora. Rýchlosť, ktorou sa zvuková vlna šíri po vodnej hladine, je teda 340,29 m / s, za predpokladu, že okolitá teplota je 15 0 С a atmosférický tlak je 760 mm. Hg Takže lietadlá letiace rýchlosťou vyššou ako rýchlosť zvuku sa nazývajú nadzvukové.

Prvé dosiahnutie nadzvukovej rýchlosti

Nadzvukové lietadlá sa nazývajú lietadlá na základe ich fyzickej schopnosti pohybovať sa rýchlosťou vyššou ako zvukové vlny. V našich bežných kilometroch za hodinu je toto číslo zhruba 1200 km/h.

Aj lietadlá z druhej svetovej vojny s piestovými spaľovacími motormi a vrtuľami vytvárajúcimi prúdenie vzduchu pri potápaní dosahovali už rýchlosť 1000 km/h. Je pravda, že podľa príbehov pilotov sa v týchto chvíľach lietadlo začalo hrozne triasť v dôsledku silných vibrácií. Pocit bol taký, že krídla sa mohli jednoducho zložiť z trupu lietadla.

Následne pri tvorbe nadzvukových lietadiel konštruktéri zohľadnili vplyv prúdenia vzduchu na konštrukciu lietadla pri dosiahnutí rýchlosti zvuku.

Prekonanie nadzvukovej bariéry lietadlom

Keď sa lietadlo pohybuje medzi vzduchovými masami, doslova reže vzduch vo všetkých smeroch, čím vytvára hlukový efekt a vlny tlaku vzduchu sa rozchádzajú do všetkých strán. Keď lietadlo dosiahne rýchlosť zvuku, nastáva moment, keď zvuková vlna nie je schopná lietadlo predbehnúť. Z tohto dôvodu vzniká pred prednou časťou lietadla rázová vlna v podobe hustej vzduchovej bariéry.

Vrstva vzduchu vytvorená pred lietadlom v momente, keď lietadlo dosiahne rýchlosť zvuku, vytvára prudký nárast odporu, ktorý je zdrojom zmien stabilitných charakteristík lietadla.

Keď letí lietadlo, zvukové vlny sa z neho šíria všetkými smermi rýchlosťou zvuku. Keď lietadlo dosiahne rýchlosť M = 1, teda rýchlosť zvuku, zvukové vlny sa pred ním nahromadia a vytvoria vrstvu zhutneného vzduchu. Pri rýchlostiach vyšších ako je rýchlosť zvuku tieto vlny vytvárajú rázovú vlnu, ktorá dopadá na zem. Rázová vlna je vnímaná ako zvukový šok, akusticky vnímaný ľudským uchom dole na zemskom povrchu ako tupý výbuch.

Tento efekt je možné neustále pozorovať pri cvičeniach nadzvukových lietadiel civilistami v letovej oblasti.

Ďalším zaujímavým fyzikálnym javom počas letu nadzvukových lietadiel je vizuálny predstih lietadla vlastným zvukom. Zvuk je pozorovaný s určitým oneskorením za chvostom lietadla.

Machovo číslo v letectve

Teóriu s potvrdzujúcim experimentálnym procesom vzniku rázových vĺn preukázal dávno pred prvým letom nadzvukového lietadla rakúsky fyzik Ernst Mach (1838 - 1916). Hodnota vyjadrujúca pomer rýchlosti lietadla k rýchlosti zvukovej vlny sa dnes nazýva na počesť vedca – Mach.

Ako sme už hovorili vo vodnej časti, rýchlosť zvuku vo vzduchu je ovplyvnená takými meteorologickými podmienkami, ako je tlak, vlhkosť a teplota vzduchu. Teplota v závislosti od letovej výšky lietadla sa pohybuje od +50 na zemských povrchoch do -50 v stratosfére. Preto v rôznych výškach na dosiahnutie nadzvukovej rýchlosti treba brať do úvahy miestne meteorologické podmienky.

Pre porovnanie, nad nulou hladiny mora je rýchlosť zvuku 1240 km/h, pričom vo výške viac ako 13 000 km. táto rýchlosť klesne na 1060 km/h.

Ak vezmeme pomer rýchlosti lietadla k rýchlosti zvuku ako M, tak pri hodnote M> 1 to bude vždy nadzvuková rýchlosť.

Podzvukové lietadlá majú hodnotu M = 0,8. Vidlica Machových hodnôt od 0,8 do 1,2 nastavuje transonickú rýchlosť. Ale hypersonické lietadlá majú Machovo číslo viac ako 5. Medzi známymi ruskými vojenskými nadzvukovými lietadlami možno vyzdvihnúť stíhačku SU-27 a bombardér Tu-22M. Z amerických je známy SR-71 - prieskumné lietadlo. Prvým nadzvukovým lietadlom v sériovej výrobe bola v roku 1953 americká stíhačka F-100.

Model raketoplánu počas testov v nadzvukovom aerodynamickom tuneli. Špeciálna technika tieňovej fotografie umožnila zachytiť, kde vznikajú rázové vlny.

Prvé nadzvukové lietadlo

Za 30 rokov, od roku 1940 do roku 1970, sa rýchlosť lietadiel niekoľkokrát zvýšila. Prvý let transonickou rýchlosťou sa uskutočnil 14. októbra 1947 na americkom lietadle Bell XS-1 v štáte Kalifornia nad leteckou základňou.

Lietadlo Bell XS-1 pilotoval kapitán amerického letectva Chuck Yeige. Podarilo sa mu zrýchliť zariadenie na rýchlosť 1066 km/h. V priebehu tohto testu bol získaný významný úbytok údajov pre ďalší impulz vo vývoji nadzvukových lietadiel.

Dizajn krídla nadzvukového lietadla

Zdvíhanie a ťah sa zvyšujú s rýchlosťou, takže krídla sa zmenšujú, tenšie a posunuté dozadu, aby sa zlepšila efektívnosť.

V lietadlách prispôsobených na nadzvukové lety sa krídla na rozdiel od bežných podzvukových lietadiel vysúvali v ostrom uhle dozadu, pripomínajúc hrot šípu. Vonkajšie krídla tvorili trojuholník v jednej rovine s ostrým vrcholom v prednej časti lietadla. Trojuholníková geometria krídla umožnila predvídateľne ovládať lietadlo v momente prekročenia zvukovej bariéry a v dôsledku toho sa vyhnúť vibráciám.

Existujú modely, ktoré používali krídla s variabilnou geometriou. V čase vzletu a pristátia bol uhol krídla vzhľadom na lietadlo 90 stupňov, to znamená, že bol kolmý. To je nevyhnutné na vytvorenie maximálneho vztlaku v čase vzletu a pristátia, to znamená v okamihu, keď rýchlosť klesá a vztlak v ostrom uhle pri nezmenenej geometrii dosiahne svoje kritické minimum. S rastúcou rýchlosťou sa geometria krídla mení na maximálny ostrý uhol v základni trojuholníka.

Držitelia leteckých rekordov

V pretekoch rekordných rýchlostí na oblohe dosiahlo lietadlo Bell-X15, ktoré bolo vybavené raketovým motorom, v roku 1967 rekordnú rýchlosť 6,72 alebo 7200 km/h. Tento rekord sa po dlhom čase nepodarilo prekonať.

A až v roku 2004 dokázalo bezpilotné hypersonické lietadlo NASA X-43, ktoré bolo vyvinuté na let hypersonickou rýchlosťou, v rámci svojho tretieho letu zrýchliť na rekordných 11 850 km/h.

Prvé dva lety skončili neúspešne. K dnešnému dňu je to najvyššia hodnota rýchlosti lietadla.

Testy nadzvukových áut

Toto nadzvukové prúdové vozidlo Thrust SSC poháňajú 2 letecké motory. V roku 1997 sa stalo prvým pozemným vozidlom, ktoré prelomilo zvukovú bariéru. Rovnako ako pri nadzvukovom lete sa pred vozidlom vytvára rázová vlna.

Približovanie auta je tiché, pretože všetok generovaný hluk je sústredený v rázovej vlne, ktorá ho nasleduje.

Nadzvukové lietadlo v civilnom letectve

Pokiaľ ide o civilné nadzvukové lietadlá, sú známe len 2 sériové lietadlá, ktoré vykonávajú pravidelné lety: sovietsky TU-144 a francúzsky Concorde. TU-144 uskutočnil svoj debutový let v roku 1968. Tieto zariadenia boli navrhnuté pre diaľkové transatlantické lety. Letové časy sa v porovnaní s podzvukovými vozidlami výrazne skrátili zvýšením letovej výšky na 18 km, kde lietadlo využívalo nezaťažený vzdušný koridor a prechádzalo oblačnosťou.

Prvé civilné nadzvukové lietadlo ZSSR, TU-144, dokončilo svoje lety v roku 1978 z dôvodu ich nerentabilnosti. Definitívnu bodku za rozhodnutím odmietnuť prevádzku na pravidelných linkách urobila katastrofa prototypu TU-144D počas jeho testovania. Hoci stojí za zmienku, že mimo rámca civilného letectva sa lietadlá TU-144 naďalej prevádzkovali na urgentné doručovanie pošty a nákladu z Moskvy do Chabarovska až do roku 1991.

Medzitým, napriek drahým letenkám, francúzske nadzvukové lietadlo Concorde naďalej poskytovalo letové služby pre svojich európskych zákazníkov až do roku 2003. Ale nakoniec, napriek bohatšej sociálnej vrstve európskych obyvateľov, bola otázka nerentabilnosti stále nevyhnutná.

Kedy môže vzlietnuť nové nadzvukové osobné lietadlo? Business jet založený na bombardéri Tu-160: je to skutočné? Ako potichu prelomiť zvukovú bariéru?

Tu-160 je najväčšie a najvýkonnejšie nadzvukové lietadlo s premenlivými krídlami v histórii vojenského letectva. Medzi pilotmi dostal prezývku „Biela labuť“. Foto: AP

Majú nadzvukové osobné autá perspektívu? - Spýtal som sa nie tak dávno vynikajúceho ruského leteckého konštruktéra Genrikha Novozhilova.

Samozrejme, že mám. Určite sa objaví aspoň nadzvukové obchodné lietadlo, “odpovedal Genrikh Vasilyevich. - Viac ako raz som mal príležitosť hovoriť s americkými obchodníkmi. Jasne povedali: "Keby sa také lietadlo objavilo, pán Novožilov, potom, bez ohľadu na to, aké drahé je, bude okamžite od vás kúpené." Rýchlosť, nadmorská výška a dojazd sú tri faktory, ktoré sú vždy relevantné.

Áno sú. Snom každého obchodníka je preletieť ráno oceán, uzavrieť veľký obchod a večer sa vrátiť domov. Moderné lietadlá nelietajú rýchlejšie ako 900 km/h. Nadzvukový biznis jet bude mať cestovnú rýchlosť asi 1900 km za hodinu. Aké sú vyhliadky pre svet podnikania!

To je dôvod, prečo ani Rusko, ani Amerika, ani Európa nikdy neopustili pokusy o vytvorenie nového nadzvukového osobného automobilu. Ale história tých, ktorí už lietali - sovietskeho Tu-144 a anglo-francúzskeho Concordu - naučila veľa.

V decembri tohto roku to bude pol storočia, čo Tu-144 uskutočnil svoj prvý let. O rok neskôr vložka ukázala presne to, čoho bola schopná: prelomila zvukovú bariéru. Vo výške 11 km nabral rýchlosť 2,5 tisíc km/h. Táto udalosť sa zapísala do histórie. Na svete stále neexistujú žiadne analógy osobných lietadiel, ktoré by boli schopné zopakovať takýto manéver.

„Stoštyridsaťštyri“ otvorilo zásadne novú stránku svetovej konštrukcie lietadiel. Hovorí sa, že na jednom zo stretnutí v Ústrednom výbore CPSU dizajnér Andrei Tupolev oznámil Chruščovovi: auto sa ukázalo byť dosť nenásytné. Ale len mávol rukou: vašou úlohou je utrieť nos kapitalistom a my máme petrolej - aspoň natankovať...

Utrite si nos. Petrolej - zaplavený.

Európsky konkurent, ktorý vzlietol neskôr, sa však tiež nelíšil v efektivite. Takže v roku 1978 deväť Concordov prinieslo svojim spoločnostiam stratu asi 60 miliónov dolárov. A situáciu zachránili len štátne dotácie. Napriek tomu "anglo-francúzština" lietala až do novembra 2003. Ale Tu-144 bol odpísaný oveľa skôr. prečo?

V prvom rade Chruščovov optimizmus nebol opodstatnený: vo svete vypukla energetická kríza a ceny petroleja sa prudko zvýšili. Nadzvukový prvorodený bol okamžite nazvaný „boa constrictor na krku Aeroflotu.“ Obrovská spotreba paliva vyradila konštrukčný rozsah letov: Tu-144 nedoletel ani do Chabarovska, ani do Petropavlovska-Kamčatského, iba z Moskvy do Alma-Aty. .

A keby len to. 200-tonové „železo“, križujúce husto obývané oblasti nadzvukovou rýchlosťou, doslova vyhodilo do vzduchu celý priestor pozdĺž trasy. Pršali sťažnosti: dojivosť kráv klesla, kurčatá sa prestali ponáhľať, kyslé dažde sa rozdrvili... Faktom však zostáva: „Concorde“ letel iba nad oceánom.

Napokon, najdôležitejšie sú katastrofy. Jeden - v júni 1973 na leteckej výstave v Paríži Le Bourget, ako sa hovorí, pred očami celej planéty: posádka skúšobného pilota Kozlova chcela demonštrovať schopnosti sovietskeho parníka... Ďalší - o päť rokov. Potom sa uskutočnil skúšobný let s motormi novej série: stačilo potiahnuť lietadlo do požadovaného rozsahu.

Tragédii sa nevyhol ani Concorde: lietadlo sa zrútilo v júli 2000 pri odlete z letiska Charlesa de Gaulla. Je iróniou, že sa zrútil takmer tam, kde býval Tu-144. Zahynulo 109 ľudí na palube a štyria na zemi. Pravidelná osobná doprava sa obnovila až o rok neskôr. Nasledovala však séria incidentov, ktoré dali tomuto nadzvukovému lietadlu tiež mastnú bodku.

31. decembra 1968 sa uskutočnil prvý let Tu-144, o dva mesiace skôr ako Concorde. A 5. júna 1969 vo výške 11 000 metrov naše lietadlo ako prvé na svete prelomilo zvukovú bariéru. foto: Sergej Mikheev / RG

Dnes, v novej fáze vývoja technológie, musia vedci nájsť rovnováhu medzi protichodnými faktormi: dobrou aerodynamikou nového nadzvukového lietadla, nízkou spotrebou paliva, ako aj prísnymi obmedzeniami hluku a sonického tresku.

Aké reálne je vytvoriť nové osobné nadzvukové lietadlo založené na bombardéri Tu-160? Z čisto inžinierskeho hľadiska - celkom, hovoria odborníci. A v histórii sú príklady, keď vojenské lietadlá úspešne „sňali ramenné popruhy“ a odleteli „do civilu“: napríklad Tu-104 vznikol na základe diaľkového bombardéra Tu-16 a Tu -114 - bombardér Tu-95. V oboch prípadoch bolo treba prerobiť trup – zmeniť rozloženie krídla, zväčšiť priemer. V skutočnosti to boli nové lietadlá a celkom úspešné. Mimochodom, zaujímavý detail: keď Tu-114 prvýkrát letel do New Yorku, na tupom letisku nebol ani rebrík vhodnej výšky, ani traktor ...

Minimálne podobné práce si vyžiada prestavba Tu-160. Nakoľko však bude toto riešenie nákladovo efektívne? Všetko treba dôkladne vyhodnotiť.

Koľko lietadiel potrebujete? Kto ich bude lietať a kde? Ako budú komerčne dostupné pre cestujúcich? Ako skoro sa vrátia náklady na vývoj? .. Lístky na rovnaký Tu-144 boli 1,5-krát drahšie ako zvyčajne, ale ani takéto vysoké náklady nepokryli prevádzkové náklady.

Medzitým môže byť podľa expertov prvé ruské nadzvukové administratívne lietadlo (business jet) skonštruované za sedem až osem rokov, ak existuje rezerva pre motor. Do tohto lietadla sa zmestí až 50 osôb. Celkový dopyt na domácom trhu sa predpokladá na úrovni 20-30 áut za cenu 100-120 miliónov dolárov.

Sériové nadzvukové osobné lietadlá novej generácie sa môžu objaviť okolo roku 2030

Dizajnéri na oboch stranách oceánu pracujú na projektoch pre nadzvukové biznis lietadlá. Každý hľadá nové dispozičné riešenia. Niekto ponúka atypický chvost, niekto - úplne nezvyčajné krídlo, niekto - trup so zakrivenou stredovou osou ...

Špecialisti TsAGI vyvíjajú projekt SDS / SPS ("nadzvukové obchodné lietadlo / nadzvukové osobné lietadlo"): podľa myšlienky bude schopné vykonávať transatlantické lety na vzdialenosť až 8600 km pri cestovnej rýchlosti najmenej 1900 km/h. Salón bude navyše transformovateľný - z 80-miestnej na 20-miestnu VIP triedu.

A minulé leto na leteckej šou v Žukovskom bol jedným z najzaujímavejších model vysokorýchlostného civilného lietadla, ktorý vytvorili vedci z TsAGI v rámci medzinárodného projektu HEXAFLY-INT. Toto lietadlo by malo letieť rýchlosťou viac ako 7-8 tisíc km / h, čo zodpovedá 7 alebo 8 Machom.

Aby sa však vysokorýchlostné civilné lietadlá stali realitou, je potrebné vyriešiť obrovské množstvo úloh. Sú spojené s materiálmi, vodíkovým pohonným systémom, jeho integráciou s drakom lietadla a dosiahnutím vysokej aerodynamickej účinnosti samotného lietadla.

A čo je už absolútne isté: konštrukčné prvky projektovaného okrídleného lietadla budú jednoznačne neštandardné.

kompetentne

Sergey Chernyshev, generálny riaditeľ TsAGI, akademik Ruskej akadémie vied:

Úroveň zvukového tresku (prudký pokles tlaku v rázovej vlne) z Tu-144 sa rovnala 100-130 pascalom. Ale moderný výskum ukázal, že sa dá zvýšiť na 15-20. Navyše znížte hlasitosť sonického tresku na 65 decibelov, čo zodpovedá hluku veľkomesta. Doteraz vo svete neexistujú žiadne oficiálne normy pre prípustnú úroveň hluku. A s najväčšou pravdepodobnosťou to bude určené najskôr v roku 2022.

Podobu demonštrátora nadzvukového civilného lietadla budúcnosti sme už naznačili. Vzorka by mala preukázať schopnosť znížiť sonický tresk pri nadzvukovej plavbe a hluk v areáli letiska. Zvažuje sa niekoľko možností: lietadlo pre 12-16 pasažierov, aj pre 60-80. Existuje možnosť pre veľmi malý business jet - pre 6-8 cestujúcich. Ide o rôzne váhy. V jednom prípade bude auto vážiť asi 50 ton, v druhom - 100 - 120 atď. Ale začíname prvým z určených nadzvukových lietadiel.

Podľa rôznych odhadov je dnes na trhu nerealizovaný dopyt po rýchlych letoch podnikateľov na lietadlách s kapacitou 12-16 osôb. A, samozrejme, auto musí letieť vo vzdialenosti najmenej 7-8 tisíc kilometrov na transatlantických trasách. Cestovná rýchlosť bude Mach 1,8-2, teda asi dvojnásobok rýchlosti zvuku. Táto rýchlosť je technologickou prekážkou pre použitie konvenčných hliníkových materiálov v konštrukcii draku lietadla. Snom vedcov je preto vyrobiť lietadlo výhradne z teplotných kompozitov. A je tu dobrý vývoj.

Jasné požiadavky na lietadlo musí určiť začínajúci zákazník a potom vo fázach predbežného návrhu a vývojových prác je možná zmena pôvodného vzhľadu lietadla získaného v štádiu predbežného návrhu. Zvukové princípy redukcie sonického tresku však zostanú nezmenené.

Krátkodobá osobná prevádzka nadzvukového Tu-144 bola obmedzená na lety z Moskvy do Alma-Aty. foto: Boris Korzin / fotokronika TASS

Myslím, že je to 10-15 rokov pred lietajúcim prototypom. V blízkej budúcnosti by sa podľa našich plánov mal objaviť lietajúci demonštrátor, na ktorého podobe sa pracuje. Jeho hlavnou úlohou je demonštrovať základné technológie na vytvorenie nadzvukového lietadla s nízkou úrovňou zvukového tresku. Toto je nevyhnutná etapa práce. V roku 2030 sa na obzore môže objaviť sériové nadzvukové lietadlo novej generácie.

Oleg Smirnov, ctený pilot ZSSR, predseda komisie civilného letectva Verejnej rady Rostransnadzoru:

Vyrobiť nadzvukové osobné lietadlo na základe Tu-160? Pre našich inžinierov je to úplne skutočné. Žiaden problém. Okrem toho je toto auto veľmi dobré, s pozoruhodnými aerodynamickými vlastnosťami, dobrým krídlom a trupom. Dnes však každé osobné lietadlo musí spĺňať predovšetkým medzinárodné požiadavky na letovú spôsobilosť a technickú spôsobilosť. Rozdiel pri porovnaní bombardéra a osobného lietadla je viac ako 50 percent. Napríklad, keď niektorí hovoria, že pri prestavbe je potrebné „nafúknuť trup“, treba pochopiť, že samotný Tu-160 váži viac ako 100 ton. "Nafúknuť" je tiež pridávanie hmotnosti. To znamená zvýšenie spotreby paliva, zníženie rýchlosti a nadmorskej výšky, čím sa lietadlo stáva absolútne neatraktívne pre žiadnu leteckú spoločnosť z hľadiska jeho prevádzkových nákladov.

Na vytvorenie nadzvukového lietadla pre obchodné letectvo je potrebná nová avionika, nové letecké motory, nové materiály, nové druhy paliva. Na Tu-144 kerozín, ako sa hovorí, tiekol ako rieka. To dnes nie je možné. A čo je najdôležitejšie, po takomto lietadle by mal byť masívny dopyt. Jedno či dve autá objednané u milionárov finančný problém nevyriešia. Letecké spoločnosti si ho budú musieť prenajať a „odpracovať“ náklady. na koho? Prirodzene, na cestujúcich. Z ekonomického hľadiska projekt zlyhá.

Sergey Melničenko, generálny riaditeľ ICAA "Bezpečnosť letov":

Za takmer 35 rokov, ktoré uplynuli od spustenia sériovej výroby Tu-160, sa technológie posunuli dopredu, s čím bude treba počítať pri hĺbkovej modernizácii existujúcich lietadiel. Konštruktéri lietadiel tvrdia, že je oveľa jednoduchšie a lacnejšie postaviť nové lietadlo podľa nového konceptu, ako prestavať staré.

Ďalšia otázka: ak bude Tu-160 prestavaný špeciálne na biznis jet, budú mať oň predsa záujem arabskí šejkovia? Je tu však viacero „ale“. Lietadlo bude musieť získať medzinárodný certifikát (a za tým si stojí Európska únia a USA), čo je veľmi problematické. Okrem toho budú potrebné nové efektívne motory, ktoré nemáme. Tí, čo sú k dispozícii, palivo nespotrebúvajú, ale pijú.

Ak je lietadlo prerobené na prepravu cestujúcich v ekonomickej triede (čo je nepravdepodobné), potom otázka znie – kam letieť a koho prepraviť? Za posledný rok sme sa len priblížili k číslu 100 miliónov prepravených cestujúcich. V ZSSR boli tieto čísla oveľa vyššie. Počet letísk sa niekoľkonásobne znížil. Nie každý, kto by chcel letieť do európskej časti krajiny z Kamčatky a Prímoria, si to môže dovoliť. Letenky do „lietadla na pitie paliva“ budú drahšie ako do „boeingov“ a „leteckých základní“.

Ak sa plánuje prestavba lietadla čisto pre záujmy šéfov veľkých spoločností, tak to s najväčšou pravdepodobnosťou bude. Ale potom sa táto otázka týka len ich, a nie ruskej ekonomiky a ľudí. Aj keď v tomto prípade je ťažké si predstaviť, že lety sa budú vykonávať iba na Sibír alebo na Ďaleký východ. Problém s hlukom z terénu. A ak aktualizované lietadlo nemá povolený vstup na Sardíniu, kto ho potom potrebuje?

Nadzvukové lietadlá sú lietadlá schopné letieť rýchlosťou presahujúcou rýchlosť zvuku (Machovo číslo M = 1,2-5).

Príbeh

Nástup prúdových stíhačiek v 40. rokoch postavil konštruktérov pred úlohu ďalej zvyšovať ich rýchlosť. Zvýšená rýchlosť zlepšila výkon bombardérov aj stíhačiek.

Priekopníkom v nadzvukovej ére bol americký testovací pilot Chuck Yeager. Dňa 14.10.1947 letom na experimentálnom lietadle Bell X-1 s raketovou pohonnou jednotkou XLR-11 prekonal riadeným letom rýchlosť zvuku.

rozvoj

Rýchly rozvoj nadzvukového letectva sa začal v 60-70 rokoch. XX storočia. Potom sa riešili problémy aerodynamickej účinnosti, ovládateľnosti a stability lietadla. Vysoká rýchlosť letu umožnila aj zvýšenie služobného stropu o viac ako 20 000 m, čo bola pohodlná výška pre bombardéry a prieskumné lietadlá.

Pred príchodom protilietadlových raketových systémov a systémov, ktoré dokázali zasiahnuť ciele vo veľkých výškach, bolo hlavným princípom operácií bombardérov udržiavať bombardéry v maximálnej výške a rýchlosti. Potom boli postavené nadzvukové lietadlá na rôzne účely a uvedené do sériovej výroby - prieskumné bombardéry, stíhačky, stíhačky, záchytné bombardéry. Convair F-102 Delta Dagger bol prvým nadzvukovým prieskumným lietadlom a Convair B-58 Hustler bol prvým nadzvukovým bombardérom s dlhým doletom.

V súčasnosti prebieha návrh, vývoj a výroba nových lietadiel, z ktorých niektoré sú vyrábané špeciálnou technológiou, ktorá znižuje ich radarový a vizuálny podpis – „Stealth“.

Osobné nadzvukové lietadlo

V histórii letectva vznikli iba 2 nadzvukové osobné lietadlá, ktoré vykonávali pravidelné lety. Prvý let sovietskeho lietadla Tu-144 sa uskutočnil 31. decembra 1968, doba jeho prevádzky bola 1975-1978. Anglo-francúzske lietadlo Concorde uskutočnilo svoj prvý let 3.2.1969 av rokoch 1976-2003 bolo prevádzkované na transatlantickom smere.

Využitie takýchto lietadiel umožnilo nielen skrátiť čas letu na veľké vzdialenosti, ale využiť aj neobsadené letecké linky vo veľkých výškach (asi 18 km) v čase, keď sa výšky 9-12 km, ktoré využívali napr. vložky, boli silne zaťažené. Tiež nadzvukové lietadlá lietali mimo vzdušných trás (na narovnaných trasách).

Napriek neúspechu viacerých projektov transsonických a nadzvukových lietadiel (SSBJ, Tu-444, Tu-344, Tu-244, Lockheed L-2000, Boeing Sonic Cruiser, Boeing 2707) a odstaveniu dvoch ukončených projektov, vývoj moderných pokračujú projekty hypersonických lietadiel (napr. SpaceLiner, ZEHST) a pristávania (vojenské dopravné) lietadiel rýchlej reakcie. Nadzvukové obchodné prúdové lietadlo Aerion AS2 bolo vypustené.

Teoretické otázky

V porovnaní s podzvukovým letom nadzvukovou rýchlosťou sa vykonáva podľa iného zákona, pretože keď lietadlo dosiahne rýchlosť zvuku, dochádza k zmenám v prúdení, v dôsledku čoho sa zvyšuje kinetické zahrievanie vozidla, zvyšuje sa aerodynamický odpor. a pozoruje sa zmena aerodynamického zamerania. To všetko spolu ovplyvňuje zhoršenie ovládateľnosti a stability lietadla. Objavil sa aj doteraz neznámy jav odporu vĺn.

Efektívny let pri dosiahnutí rýchlosti zvuku si preto vyžaduje nielen zvýšenie výkonu motora, ale aj zavedenie nových konštrukčných riešení.

Preto takéto lietadlá dostali zmenu svojho vzhľadu - v porovnaní s „hladkou“ formou podzvukových lietadiel sa objavili ostré rohy a charakteristické priame čiary.

K dnešnému dňu nebola vyriešená úloha vytvoriť skutočne efektívne nadzvukové lietadlo. Tvorcovia sú povinní nájsť kompromis medzi zachovaním normálnych vzletových a pristávacích vlastností a požiadavkou na zvýšenie rýchlosti.

Dobývanie nových hraníc vo výške a rýchlosti moderným letectvom je preto spojené nielen so zavedením nových pohonných systémov a schém usporiadania, ale aj so zmenami geometrie letu. Tieto zmeny by mali zlepšiť kvalitu lietadla pri lietaní vo vysokých rýchlostiach bez toho, aby došlo k zníženiu ich výkonu pri nízkych rýchlostiach a naopak. Dizajnéri nedávno upustili od zmenšovania plochy krídel a hrúbky ich profilov, zväčšovania uhla sklonu, návratu ku krídlam s veľkou relatívnou hrúbkou a nízkym sklonom, ak boli požiadavky na praktický strop a rýchlosť. dosiahnuté.

Je dôležité, aby nadzvukové lietadlo malo dobrý letový výkon pri nízkych rýchlostiach a bolo odolné voči odporu pri vysokých rýchlostiach, najmä v nadmorských výškach.

Klasifikácia lietadla:

A

B

V

G

D

A

TO

L

O

P

R