Впервые о возможности создания сверхзвукового пассажирского самолета в РФ заявил в 2018 году лично президент Путин. После долгого перерыва в России может быть возрождена сверхзвуковая гражданская авиация, но нужно улучшить двигатели. Рассказываем, что случилось со сверхзвуковыми самолётами, когда они снова вернутся в небо и будут ли доступны полеты на них всем желающим. Спустя 45 лет после прекращения эксплуатации Ту-144 на пассажирских авиалиниях, в России вновь на официальном уровне говорят о необходимости создания гражданского сверхзвукового самолета. Гиперзвуковые самолеты такого типа могут взлетать бы из обычного аэропорта на дозвуковых скоростях, а затем устремляться к краю космического пространства на высоту 52 000 м в гиперзвуковом режиме.
Сверхзвуковые пассажирские лайнеры: новая эра или несбыточные мечты?
На этом фоне сообщение о проектировании на основе сверхзвукового стратегического бомбардировщика Ту-160 гражданского пассажирского самолёта звучат не то, чтобы нелепостью – бредом. Впервые о возможности создания сверхзвукового пассажирского самолета в РФ заявил в 2018 году лично президент Путин. Рассказываем, что случилось со сверхзвуковыми самолётами, когда они снова вернутся в небо и будут ли доступны полеты на них всем желающим. Замглавы ЦАГИ им. Жуковского Александр Медведский рассказал о завершении работы над системами управления российского гражданского сверхзвукового самолета «Стриж».
Ту-144: почему не взлетел "русский Конкорд"
Изображения будущего российского сверхзвукового пассажирского самолета / © РИА Новости. Американским проектом по созданию сверхзвукового пассажирского самолета занималась авиакомпания Boeing. Примерная конфигурация пассажирского сверхзвука остается загадкой, ее можно только предполагать. В мире существовало не так много сверхзвуковых пассажирских самолетов, работавших на регулярных рейсах. Говорили, что летные испытания российского демонстратора сверхзвукового пассажирского самолета начнутся уже в 2023 году. Гиперзвуковые пассажирские самолеты будут летать из Нью-Йорка в Лондон всего за 90 минут.
Что не так со сверхзвуковыми пассажирскими самолетами?
Два из этих концептов — замена A320 и региональный турбовинтовой самолет, похожий на ATR-72. А третий использует принципиально новую аэродинамическую схему. Новые аэродинамические схемы Все гражданские самолеты похожи друг на друга: это условная труба с крылом. Заменить классическую аэродинамическую схему предлагается «летающим крылом» — когда широкий и плоский фюзеляж сам становится аэродинамической поверхностью и создает подъемную силу.
Внутреннее обустройство будет похоже скорее на круизный теплоход или дирижабль. Идея не нова, но по схеме «летающее крыло» удалось создать лишь несколько относительно небольших военных самолетов типа американского бомбардировщика B-2 или российского беспилотника «Охотник». Принцип «летающего крыла» заложен и в основу концепта Flying V, разработанного в Делфтском университете в Нидерландах, только «летающее крыло» здесь имеет V-образную форму.
Разработку этого самолета спонсирует авиакомпания KLM. Правда, к таким компоновкам еще много вопросов. Например, входы и выходы могут располагаться только по периметру, а это потенциально увеличивает время посадки пассажиров — и особенно их аварийной эвакуации.
Кроме того, сидящие ближе к внешней стороне крыла во время маневров будут перемещаться в вертикальной плоскости с большой амплитудой и испытывать дискомфорт. Чтобы его избежать, придется ограничивать углы крена и, как следствие, маневренность самолета. Концепт Boeing SUGAR Volt более консервативен: американцы предлагают увеличить размах крыла и сделать его тоньше, а для жесткости установить специально спрофилированный подкос, создающий дополнительную подъемную силу.
Еще одна идея этого концепта — взлет на обычном топливе, а крейсерский полет на электричестве. Это позволяет уменьшить аэродинамическое сопротивление, а также значительно облегчить само крыло и увеличить его размах примерно в 1,5 раза, так как нагрузки, действующие на центроплан, при такой схеме ниже. Чем больше размах, тем выше подъемная сила крыла, а значит, требуется меньше топлива, для того чтобы поднять самолет в воздух и лететь.
Сверхзвуковые самолеты В недалеком будущем ожидается возрождение сверхзвуковой коммерческой авиации самые известные пассажирские самолеты прошлого — Ту-144 и «Конкорд». К 2029 г. Глава основанной в 2014 г.
Внешне Boom Overture похож на своих предшественников из 1960-х гг. Теперь же будут использоваться «обычные» турбовентиляторные двигатели без форсажа, которых, правда, пока нет — их Boom собирается разработать совместно с Rolls-Royce. Расстояние между Нью-Йорком и Лондоном самолет сможет преодолевать на крейсерской скорости 2,2 М т.
Дозвуковому самолету на скорости в пределах 0,8 М требуется более 7 часов.
Из-за этого «Конкорд» переходил на сверхзвуковую скорость только над океаном, а над сушей тратил очень много топлива, потому что конструкция не предусматривала эффективного дозвукового полёта. Что нас ждёт в будущем? Мировая пассажирская авиация надолго отказалась от сверхзвуковых полётов. Но авиаконструкторы не оставляли попытки спроектировать новые модели самолётов: экологичные и экономичные, с низким шумом и минимальным количеством выбросов вредных веществ. Сразу несколько стартапов и крупных компаний, в том числе и российские, разрабатывают сверхзвуковые лайнеры для гражданских полётов. Бизнес-джет AS2 Компания Aerion работает над сверхзвуковыми бизнес-джетами вместимостью 8-11 мест. AS2 будет отличаться значительно низким уровнем звуковой ударной мощности, то есть издавать меньше шума, чем тот же «Конкорд». Это важное преимущество: благодаря своим характеристикам самолёт от компании Aerion сможет летать на сверхзвуковой скорости над городами и укладываться в ограничения по уровню шума. Производство AS2 во Флориде планируют начать уже в 2023 году, и за десять лет построить 300 сверхзвуковых моделей.
Компания продала право на покупку 20 самолётов оператору частной авиации NetJets и заключила партнерство с Nasa. Overture: пассажирский самолёт на 65 мест Стартап Boom Supersonic выпустил экспериментальную модель сверхзвукового лайнера XB-1, но она ещё не летала. Первый рейс с одним пилотом на борту должен состояться в ближайшее время. Прототип ХВ-1 помогает в создании полноценного лайнера для гражданской авиации Overture. Создатели не ставили задачу снизить уровень шума, поэтому самолёт будет летать на сверхзвуковой скорости только над океаном, сократив время полёта вдвое. В планах: старт производства в 2022 году, пробные полёты в 2025-м и коммерческий рейс в 2029-м.
Основная цель компании — выпустить первый коммерческий сверхзвуковой пассажирский самолёт с тех пор, как 20 лет назад сняли с эксплуатации «Конкорд». Источник изображений: boomsupersonic. Поскольку пару лет назад Rolls-Royce отказалась поставлять двигатели Boom Supersonic, компании пришлось разрабатывать собственные — правда, XB-1 летал не на них.
В изначально запланированном на 2017 год тестовом запуске использовались три турбореактивных двигателя J85 50-х годов, которыми оснащались ещё старинные истребители F-5. В сверхзвуковом лайнере Overture от Boom планируется использовать четыре двигателя Symphony собственной разработки, каждый из которых в три раза мощнее трёх J85 вместе взятых. Стартап уже заключил контракты с крупными авиакомпаниями вроде American Airlines и United Airlines, а также партнёрские соглашения о производстве и разработке с Florida Turbine Technologies и GE Additive. Тот самый прототип XB-1. По словам основателя и главы компании Блейка Шолля [Blake Scholl], запуск прототипа XB-1 — важная веха в истории компании.
Никуда не делась и давняя проблема сверхзвуковых самолётов — повышенное потребление топлива при довольно скромной вместимости. Так, Overture за раз сможет перевезти через Атлантику всего 64 пассажира против 853 у Airbus A380. И это не только экономическая, но и экологическая проблема. Снизить нагрузку на экологию могло бы использование экологически чистого авиационного топлива Sustainable Aviation Fuel, SAF , но и с ним не всё так просто. По словам Шолля, XB-1 предстоит ещё порядка 15 испытательных вылетов, прежде чем самолёт в конце концов преодолеет звуковой барьер. А пока до первого полёта Overture ещё много лет. Впереди ещё много работы, и нам предстоит как следует позаботиться о безопасности перелётов. Однако нам не хотелось бы затягивать, поскольку мы делаем этот самолёт для себя, друзей, наших семей и клиентов», — сказал Шолль.
Новые формы, технологии и скорость: какими будут самолеты будущего
В коммерческой эксплуатации лайнер находился всего несколько лет — с 1975 по 1978 год. Причин тому было несколько: от многочисленных аварий до экономической неэффективности. Ещё в ходе международного авиасалона «Ле-Бурже» первый серийный советский сверхзвуковой авиалайнер разрушился в воздухе и упал на жилой район. Ту-144 мог преодолеть без дозаправки не более 4 тыс. В беседе с газетой «Взгляд» авиаэксперт Роман Гусаров подтвердил , что Россия ведёт разработку гиперзвукового гражданского авиалайнера. Полёт самолёта-демонстратора может состояться через два года.
Перед ними стоит задача — найти технические решения, которые после апробации можно использовать для создания коммерческого образца самолета. Его вместимость, по мнению эксперта, будет умеренной, около 20 кресел. Для того, чтобы сверхзвуковые перелеты были востребованными, их стоимость должна превышать цену обычных полетов не более чем в 2-2,5 раза, отметил Пантелеев.
Таким образом, долететь из Лондона до Нью-Йорка можно будет всего за 80 минут. При этом Hyper Sting должен в два раза превышать скорость своего ближайшего аналога — англо-французского «Конкорда», который выведен из эксплуатации в 2003 году. К тому же он был слишком дорогим в эксплуатации», — отмечает Виньялс. Дизайнер признаёт, что на данный момент его концепцию невозможно реализовать: для того чтобы достичь невероятных скоростей, планируется использовать два воздушно-реактивных двигателя, приводимых в действие ядерным реактором холодного синтеза, который пока что существует только в теории.
Компания Boom утверждает, что их будущий лайнер сможет выполнить подобный рейс за 3,5 часа. Как отмечает "Би-би-си", основные проблемы сверхзвуковых самолетов - это шум, расход топлива и загрязнение. Когда самолет преодолевает скорость звука, на земле слышен резкий громкий хлопок. Из-за этого от самолетов зачастую требуется снижать скорость вблизи гражданских объектов.
Загадочное явление разогнало пассажирские самолеты до скорости звука
| В России появится сверхзвуковой пассажирский самолет | Изложены основы сверхзвуковой динамики пассажирских самолетов. |
| Пассажирский самолет на гиперзвуке: на чем он летает и реально ли его создать | Компания Boom Supersonic в публикации на своем официальном сайте сообщила, что одноместный сверхзвуковой самолет XB-1, который был разработан с целью отработки технологий для более габаритного воздушного судна Overture, успешно совершил дебютный. |
| Россия готовится возродить сверхзвуковой самолёт Ту-144 | Американская авиакомпания United Airlines (UA) заключила контракт на закупку 15 сверхзвуковых пассажирских самолетов Overture. |
Облететь планету за два часа: все, что известно о самом быстром реактивном самолете
Разработка облика сверхзвукового пассажирского самолета, создание модели летательного аппарата, проведение расчетных исследований и испытаний в аэродинамических трубах, на аэробаллистических трассах и ракетном треке. Разработка облика сверхзвукового пассажирского самолета, создание модели летательного аппарата, проведение расчетных исследований и испытаний в аэродинамических трубах, на аэробаллистических трассах и ракетном треке. Впервые о возможности создания сверхзвукового пассажирского самолета в РФ заявил в 2018 году лично президент Путин. В ближайшем будущем некоторые авиастроительные компании совместно с NASA сверхзвуковые планируют вернуть в эксплуатацию пассажирские самолеты, построив совершенно другие модифицированные модели с максимально низким уровнем шума.
От Ту-144 до «Стрижа». Будет ли в России новая эра гражданского сверхзвука?
В ходе полета самолеты разогнались до 1200-1290 км/ч. Ранее в мире существовали две модели сверхзвуковых пассажирских самолетов: советский Ту-144 и британо-французский "Конкорд" (он развивал скорость в 2,04 Маха, т.е. 2180 км/ч). Производство сверхзвукового пассажирского самолета AS2 запланировали на 2023 год.
Сверхзвуковые пассажирские самолеты появятся в России до 2030 года
AS2 будет оснащен тремя двигателями, тяга каждого из которых, по оценке разработчиков, должна быть не менее 69 килоньютонов. Самолет будет рассчитан на перевозку до 12 пассажиров. AS2 будет выполнять полеты над водой на крейсерской скорости в 1,4 - 1,6 Маха, замедляясь до 1,2 над сушей. Несколько меньшая скорость полета над сушей вкупе с особой аэродинамической конструкцией планера позволит, как рассчитывают разработчики, почти полностью избегать формирования ударных волн.
Дальность полета самолета на скорости в 1,4 числа Маха составит 7,8 тысячи километров и 10 тысяч километров на скорости в 0,95 числа Маха. В настоящее время международные правила запрещают полеты сверхзвуковых самолетов над населенными участками суши.
Правда, подобная компоновка ухудшает путевую устойчивость. Но современные системы управления становятся более чувствительными, и этот недостаток серьёзной роли играть не будет», — пояснил Фомин. Она представляет собой многосвязный силовой каркас, состоящий из пересекающихся друг с другом элементов.
Нос бизнес-джета решено сделать полым, что позволит облегчить самолёт. В результате потоки усилий уходили через соседние клетки. Лайнер нового поколения Идею создания сверхзвукового гражданского лайнера высказал президент РФ Владимир Путин в январе 2018 года во время посещения Казанского авиационного завода, на котором производятся модернизированные стратегические бомбардировщики Ту-160, способные проводить полёты на максимальной скорости свыше 2 чисел Маха. На сегодняшний день в России ведутся работы по нескольким типам СГС. ПАО «Туполев» совместно с другими ведущими отечественными предприятиями, включая ЦАГИ, создаёт самолёт вместимостью порядка 30 пассажиров.
Взлётная масса лайнера составит 70 тонн, скорость — 1,4—1,8 Маха. В сентябре 2018 года заместитель генерального директора по проектированию ПАО «Туполев» Валерий Солозобов сообщил, что в своих научных изысканиях по теме СГС конструкторы компании опираются на опыт разработки военных машин с крылом фиксированной и изменяемой геометрии — Ту-160 и дальнего бомбардировщика Ту-22. При этом, как утверждает Солозобов, цена СГС будет чуть выше дозвукового узкофюзеляжного двухдвигательного самолёта Ту-214. Об этом свидетельствуют предварительные результаты стоимостного проектирования, которое провели в ПАО «Туполев». Также по теме «Будущее — за гибридными двигателями»: как новая силовая установка может изменить облик гражданской авиации в РФ Осенью 2020 года в России начнутся лётные испытания гибридного авиационного двигателя.
Об этом RT сообщил начальник отдела... В сентябре прошлого года министр промышленности и торговли России Денис Мантуров в интервью газете «Ведомости» сообщил, что ведомство намерено поддержать проект компактного сверхзвукового джета на 16—19 мест.
Но более поздние его модификации рассчитаны уже на большую тягу. Кроме того, появился современный двигатель ПД-14 с тягой в 14 тонн, но с возможностью модернизации до 16 тонн. Это всё одноклассники НК-93.
А двигатель живёт очень долго. Приведу пример. Двигатель CFM56, американо-французский, который стоит на всех «Боингах-737» и многих «Эрбасах», — ему уже более 40 лет. Но у него только название старое, а сам двигатель постоянно меняется, в нём постоянно что-то подкручивают, совершенствуют, добавляют. Экономика лучше, шумы меньше — он всё время становится совершеннее.
Так и наш ПД-14, первенец в постсоветское время, который соответствует всем современным требованиям. А дальше конструкторы под руководством академика А. Иноземцева доведут его до превосходного состояния. Ну и наконец, полным ходом идёт разработка двигателя ПД-35 на новой технологической основе. Это наша надежда.
Пока некоторые характеристики чуть не дотягивают до заданных, но в процессе доводки, я уверен, они превысят все пожелания. Это двигатель с тягой 35 и с вариацией свыше 40 тонн! Поэтому возвращаться к НК-93, когда новые двигатели уже на подходе, не очень рационально. Жаль, что было упущено время для его запуска. Что называется, родился не вовремя.
Вы наверняка подобные машины «продували». Скажите, почему такие самолёты не пошли в производство? Нам нужно было пощупать это своими руками. Кто-то скажет, что это слишком дорогое удовольствие, чтобы удовлетворить наше любопытство. Но самолётостроение — это вообще очень дорогая отрасль, которую далеко не каждая страна может себе позволить.
Теоретические выигрыши от такой конструкции очевидны. Если у вас крыло обратной стреловидности, то за счёт схода с конца крыла ослабленного вихревого жгута значительно уменьшается индуктивное сопротивление. Но было понятно, что главная проблема будет на стыке аэродинамики и прочности. При увеличении нагрузки это крыло имеет свойство дивергентности. То есть оно как бы закручивается и может потерять устойчивость и попросту развалиться.
Это и исследовалось в полёте. Смотрели, насколько это реально и фатально. В истории с «Беркутом» я принимал участие ещё молодым специалистом. Главным конструктором «Беркута» был нынешний академик Михаил Асланович Погосян. Это его родная, что называется, машина.
Он работал с большой группой «цаговских» учёных. Некоторых уже нет с нами. Но многие до сих пор работают. Идея Погосяна заключалась в том, чтобы сделать крыло из композита, слои которого выложить таким образом, чтобы противодействовать дивергенции. И это получилось.
Дивергенция на этом крыле наступала с запозданием. В этом плане наш самолёт сильно отличался от американского аналога. Когда кто-то не слишком умный заявляет, что, мол, мы «содрали» всё с американского образца, это довольно обидно. Попробуй позаимствуй, когда перед тобой сложнейший механизм, в котором переплетаются в единый клубок проблемы аэродинамики, материаловедения, нелинейной механики, аэроупругости! Самолёт был создан трудом нашей отечественной самолётостроительной школы.
И академик Погосян с решением сложной задачи блестяще справился. Хотя тогда он академиком ещё не был. А может, даже и доктором наук ещё не был, не помню точно. Но был просто молодым талантливым учёным-конструктором. Наш самолёт оказался более технологически продвинутым, нежели американский.
Так что своё любопытство мы удовлетворили. Была получена масса полезных данных, которые потом пригодились при проектировании также композитного самолёта Су-57, который сегодня уже стоит у нас на вооружении. Так что ничего зря не пропало, всё пошло в дело. Хотелось бы, чтобы и в наше время такие прорывные работы проводились. Без шума, без пыли — Говоря о науке, всегда хочется заглянуть в будущее.
Тем более что любая фантастика норовит превратиться в реальность. В моём детстве самолёт, пролетавший над нами на огромной высоте, ревел страшно. А сейчас их почти не слышно. Как удалось справиться с шумом? Конечно, главным источником шума на современном турбореактивном самолёте является реактивная струя, истекающая из двигателя.
Но это не единственный источник шума. Шумит не только двигатель, но и сам планер. Если уменьшенную в размерах модель самолёта поместить в поток воздуха аэродинамической трубы, то свистящий шум будет таков, будто на нём установлен двигатель. Это шумит турбулентный пограничный слой. Такой шум внутри салона самолёта гасят различной звукоизоляцией, а звукопоглощающие панели, установленные на самолёте или в двигателе, и воздействуют на внешний шум.
Есть и другой способ, когда в противофазе генерируется волна. Но это возможно, только когда есть один тон с превалирующей частотой. Эта технология запатентована в ЦАГИ одним из наших учёных. Когда при посадке выпускается шасси, двигатели уже задросселированы и не являются главным источником шума, а вот планер и особенно выпущенные шасси становятся очень мощным источником звука. Именно в этой фазе полёта самолёт обычно проходит над населёнными пунктами, над головами людей.
Так вот шум от шасси имеет ярко выраженную частоту и легко определяется. Эффект ослабления шума был очень заметным. Результат оценили не только у нас, но и в мировом научном сообществе. Изобретение запатентовано, и приоритет технологии принадлежит России. Гравитация же — это тоже волна.
Но реально в эксперименте их обнаружили всего лет 10 назад, а то и меньше. Эйнштейн назвал это рябью в пространстве-времени, её очень трудно обнаружить. Амплитуда ряби мизерная, сравнима с размером протона. Поэтому уловить гравитационные волны очень сложно. Такие открытия актуальны для глобальных астрономических исследований, где электромагнитные волны уже не улавливаются и какую-то информацию о происходящем в других галактиках, например структуру далёкой галактики, можно получить с помощью наблюдений за гравитационными волнами.
А вот для нашей бренной жизни на Земле явления с масштабом размера протона вряд ли применимы. Тем более что длина гравитационной волны может составлять до полмиллиона километров, в десятки раз больше самой Земли. Потому их так долго не могли определить. Эти вещи будоражат ум и прорываются в кино, становятся частью виртуального мира фантастики. Не так давно возникла идея на базе стратегического бомбардировщика Ту-160 создать бизнесджет.
Есть ли перспектива создания гиперзвуковых гражданских летательных аппаратов? Ракетоносец Ту-160 имеет сверхзвуковую крейсерскую скорость. Идея вместо огромного бомбового отсека сделать пассажирский салон со всеми удобствами была, и воплотить её технически можно. Но к пассажирским самолётам предъявляются особые требования — к уровню комфорта, шума, в том числе и внутреннего, звукового удара, вибрации, эмиссии и многому другому. То, что допустимо для военного самолёта, часто недопустимо для пассажирского.
Поэтому просто взять военный самолёт, поставить в нём пассажирские кресла и запустить на авиалинии не получится. Что касается нового поколения сверхзвуковых лайнеров, то работы в этом направлении у нас идут. При этом Россия, хотя и не слишком богата в финансовом плане, богата в другом — интеллектом. И работы над сверхзвуковым пассажирским самолётом у нас никогда не прерывались. Да, в известное время они схлопнулись, и занималась этим маленькая группа учёных.
Я сам к этой группе принадлежу, поэтому знаю, о чём говорю.
В 2014 было объявлено о кооперации Aerion и Airbus Group по программе создания сверхзвукового пассажирского самолета AS2, в настоящее время компании ведут проектно-конструкторские работы. Слишком дорогие, слишком сложные, слишком шумные, сверхзвуковые пассажирские самолёты на какое-то время уступили место более экономичным магистральным авиалайнерам нового поколения. Одна из модификаций Ту-144 с 2007 года выставляется на авиасалонах МАКС Concorde выполнял перевозки в течении 27 лет с 1976-го по 2003-й годы. Коммерческая пассажирская эксплуатация Ту-144 началась в 1977 году и продлилась всего 7 месяцев. Позже Ту-144 задействовались для некоторых срочных грузовых перевозок, а также в испытательных целях.
С 1995 по 1999 годы одна из модификаций Ту-144 использовалась в интересах NASA, в качестве летной лаборатории в рамках совместной российско-американской программы по созданию нового поколения сверхзвуковых летательных аппаратов гражданского назначения. На текущий момент во многих странах существуют законодательные ограничения по звуковому барьеру — воздушным судам разрешен переход на скорости звука только над океаном. В частности, полёты на сверхзвуковых скоростях запрещены над большей частью территории США и Европы.
Сверхзвуковые пассажирские лайнеры: новая эра или несбыточные мечты?
Скорее всего, через десять лет в небо поднимутся сверхзвуковые пассажирские самолеты (СПС). Он опередил не только звук, но и весь мир – иностранный сверхзвуковой пассажирский самолет «Конкорд» взлетел на несколько месяцев позже. Пролет сверхзвукового пассажирского самолета. 588588 открытий. 11 репост.
Кирилл Сыпало: "К 2040 году Россия может получить новый сверхзвуковой пассажирский самолет"
| Новые формы, технологии и скорость: какими будут самолеты будущего | Сверхзвуковой пассажирский самолет, над перспективным образцом которого сейчас работают российские ученые, сможет преодолевать расстояние от Москвы до Хабаровска за 4-5 часов. |
| Новые формы, технологии и скорость: какими будут самолеты будущего | На этом фоне сообщение о проектировании на основе сверхзвукового стратегического бомбардировщика Ту-160 гражданского пассажирского самолёта звучат не то, чтобы нелепостью – бредом. |
| Судьба «суперсоника». Нужен ли России новый сверхзвуковой пассажирский самолет | В России к 2024 году выпустят прототип сверхзвукового пассажирского самолета. |