Сверхзвуковые самолеты - летательные аппараты, которые способны совершать полет на скорости, превышающей скорость звука (число Маха M = 1,2-5).
История
Появление в 1940-х годах реактивных истребителей поставило перед конструкторами задачу в дальнейшем увеличении их скорости. Увеличенная скорость улучшала характеристики как бомбардировщиков, так и истребителей.
Первопроходцем в сверхзвуковую эру стал американский летчик-испытатель Чак Йегер. 14.10.1947 г., управляя экспериментальным самолетом Bell X-1 с ракетной силовой установкой XLR-11, в управляемом полете он преодолел скорость звука.
Развитие
Бурное развитие сверхзвуковой авиации началось в 60-70 гг. XX века. Тогда разрешились проблемы аэродинамической эффективности, управляемости и устойчивости самолетов. Большая скорость полета позволила также увеличить практический потолок на более 20 000 м, который являлся комфортной высотой для бомбардировщиков и разведчиков.
До появления зенитно-ракетных установок и комплексов, которые могли поражать цели на больших высотах, главным принципом проведения бомбардировочных операций было удерживание самолетов-бомбардировщиков на максимальной высоте и скорости. Тогда были построены и запущены в серийное производство сверхзвуковые самолеты различного назначения – разведчики-бомбардировщики, перехватчики, истребители, перехватчики-бомбардировщики. Convair F-102 Delta Dagger стал первым сверхзвуковым самолетом-разведчиком, Convair B-58 Hustler – первым сверхзвуковым дальним бомбардировщиком.
В настоящее время проводится проектирование, разработка и выпуск новых самолетов, часть которых производится по особой технологии, снижающей их радиолокационную и визуальную заметность, – «Стелс».
Пассажирские сверхзвуковые самолеты
В истории авиации были созданы только 2 пассажирских сверхзвуковых самолета, которые осуществляли регулярные рейсы. Первый полет советского самолета Ту-144 состоялся 31.12.1968 г., время его эксплуатации – 1975-1978 гг. Англо-французский самолет «Конкорд» сделал первый полет 2.03.1969 г. и эксплуатировался на трансатлантическом направлении в 1976-2003 гг.
Использование таких самолетов позволило не только уменьшить время перелета на дальние расстояния, но и использовать незанятые воздушные линии на больших высотах (около 18 км) в то время, когда высоты 9-12 км, которые использовали лайнеры, были сильно загруженными. Также сверхзвуковые самолеты выполняли рейсы вне воздушных трасс (по спрямленным маршрутам).
Несмотря на провал нескольких проектов околозвуковых и сверхзвуковых самолетов (SSBJ, Ту-444, Ту-344, Ту-244, Lockheed L-2000, Boeing Sonic Cruiser, Boeing 2707) и снятие двух реализованных проектов с эксплуатации, продолжается разработка современных проектов гиперзвуковых авиалайнеров (например SpaceLiner, ZEHST) и десантных (военно-транспортных) самолетов быстрого реагирования. В производство запущен сверхзвуковой бизнес-джет Aerion AS2.
Теоретические вопросы
По сравнению с дозвуковым полет на сверхзвуковой скорости выполняется по другому закону, потому что при достижении самолетом скорости звука происходят изменения в схеме обтекания, как следствие, увеличивается кинетический нагрев аппарата, возрастает аэродинамическое сопротивление, наблюдается смена аэродинамического фокуса. Все это в сумме сказывается на ухудшении управляемости и устойчивости самолета. Также появилось неизвестное доселе явление волнового сопротивления.
Поэтому эффективный полет при достижении скорости звука требует не просто увеличения мощности двигателей, но и внедрения новых конструктивных решений.
Поэтому такие самолеты получили изменение в своем внешнем облике – появились острые углы и характерные прямые линии по сравнению с «гладкой» формой дозвуковых самолетов.
На сегодняшний день задача создания действительно эффективного сверхзвукового самолета не решена. Создатели обязаны находить компромисс между сохранением нормальных взлетно-посадочных характеристик и требованием увеличения скорости.
Поэтому завоевание современной авиацией новых рубежей по высоте и скорости связано не только с внедрением новых двигательных установок и компоновочных схем, но и с изменениями геометрии полетов. Эти изменения должны улучшать качества самолета при полете на больших скоростях, не ухудшая при этом их характеристики на малых скоростях, и наоборот. Конструкторы в последнее время отказываются от уменьшения площади крыльев и толщины их профилей, увеличения угла стреловидности, возвращаясь к крыльям большой относительной толщины и малой стреловидности, если удалось достигнуть требований практического потолка и скорости.
Важно, чтобы сверхзвуковой самолет обладал хорошими летными данными на малых скоростях и был устойчив к лобовому сопротивлению при больших скоростях, особенно на приземных высотах.
Классификация самолетов:
| А |
| Б |
| В |
| Г |
| Д |
| И |
| К |
| Л |
| О |
| П |
| Р |
Президент России Владимир Путин на встрече с работниками казанского авиационного завода вновь заговорил о возможности создания в России сверхзвукового пассажирского самолета на основе стратегического бомбардировщика Ту-160. Следом министр промышленности и торговли Денис Мантуров сообщил о начале научно-исследовательских работ по этой теме. Предложение разработать новый сверхзвуковой пассажирский самолет отечественного производства многими воспринимается скептически, но сама разработка такого рода не станет нерешаемой проблемой. Вместе с тем появление подобной машины вряд ли сможет изменить сегодняшнее положение российского авиапрома. «Известия» разобрались в ситуации.
Дети золотого века
Расцвет реактивной авиации в 1950-1960-х годах, когда рекорды переписывались почти ежегодно, а постоянный рост характеристик новых самолетов воспринимался как естественное явление, стал временем первого всплеска интереса к сверхзвуковым пассажирским самолетам. Соответствующие разработки впервые стартовали в Великобритании в 1954 году, несколькими годами позже свои проекты начали французские, советские, а затем и американские авиапроизводители. Будущее казалось безоблачным, а прогнозы звучали самые восторженные. Даже Boeing, выведя в 1969 году на линии легендарный B-747, полагал, что дни этой машины, хоть и только созданной, уже сочтены и будущее дальнемагистральных перевозок принадлежит сверхзвуковым самолетам. Сегодня, как мы знаем, B-747 все еще летает, более того, остается в серийном производстве (пусть уже и не столь масштабном, как в 1970-80-е годы).
Реальность оказалась жестче. До воплощения в летающих машинах дошли только два проекта: объединенный франко-британский (в 1962 году в Париже и Лондоне договорились о совместной разработке) и советский, при этом СССР тоже вел переговоры с Францией о совместной разработке, не увенчавшиеся успехом. Советская машина - Ту-144 - полетела первой, впервые поднявшись в воздух 31 декабря 1968 года. «Конкорд» взлетел 2 марта 1969-го. Эксплуатация Ту-144 в качестве грузовой машины - для перевозки срочных почтовых отправлений - началась в конце декабря 1975 года, в конце января 1976-го на линии вышел «Конкорд», но сразу как пассажирский. Ту-144 доверили перевозки пассажиров несколько позже: с ноября 1977 года.
Судьба двух самолетов-ровесников, очень похожих внешне, сложилась по-разному. Ту-144 сняли с пассажирских линий всего через семь месяцев после начала работы, в июне 1978-го. Поводом стала катастрофа опытного экземпляра усовершенствованного Ту-144Д, но причина заключалась в нерентабельности самолета и отсутствии практической необходимости в пассажирской машине со скоростью полета более 2 тыс. км/ч. Впоследствии Ту-144 еще использовали для разных специальных перевозок и экспериментальных задач, но на линии он так и не вернулся.
«Конкорд» эксплуатировался куда дольше, сойдя с линий в ноябре 2003 года, но масштабы его использования оказались далеки от ожидаемых: продать удалось только 9 самолетов, да и то «домашним» для разработчиков British Airways (пять машин) и Air France (четыре). Позднее обе компании увеличили свой парк до семи самолетов каждая, получив оставшиеся на чрезвычайно льготных условиях.
Причин было несколько. Во-первых, появление на рубеже 1960-1970-х вместительных и одновременно достаточно экономичных лайнеров, как средне- так и дальнемагистральных, резко расширило рынок авиаперевозок, до того считавшихся скорее исключительно уделом состоятельных людей. Модель заработков авиакомпаний сместилась с сокращения времени перелета на расширение рынка путем снижения цены на билет, что позволяло охватывать авиаперевозками всё новые слои населения.
Дополнительный удар по планам продаж «Конкорда» нанес нефтяной кризис 1973 года, после которого экономичность нового поколения авиалайнеров стала их главным конкурентным преимуществом. «Конкорд» же в итоге остался очень узконишевой машиной, которой, в силу запредельной стоимости билетов, могли пользоваться немногие. Так, в 1979–1980 годах перелет из Лондона в Вашингтон и обратно обошелся бы в $2350, то есть более чем в 8 тыс. сегодняшних долларов, если пересчитывать с учетом инфляции за сорок лет. Это было примерно вдвое дороже, чем перелет первым классом на обычных авиалайнерах. Но даже такие цены не могли сделать машину рентабельной: если British Airways с ее более интенсивным трафиком в США еще извлекала прибыль, то в Air France «Конкорды» вечно балансировали на грани убыточности.
Самыми предприимчивыми в то время оказались американцы: начав свой проект сверхзвуковой пассажирской машины несколько позже, чем англофранцузские и советские разработчики, они так и не подняли свой самолет в воздух, прекратив разработку Boeing 2707 в 1971 году.
Новая надежда
Вновь о разработке сверхзвуковых пассажирских самолетов заговорили в 1990-х годах. КБ Туполева последовательно представило проекты Ту-244 («апгрейд» Ту-144Д), Ту-344 (сверхзвуковой бизнес-джет на базе бомбардировщика-ракетоносца Ту-22М3), Ту-444 (усовершенствованный проект бизнес-джета). Тогда же свой проект SSBJ продемонстрировало КБ Сухого.
Все эти проекты, впрочем, роднят два фактора. Ни один из них не пошел в сколько-нибудь детальную разработку, и все они были предложены российской промышленностью, переживавшей в 1990-е острый кризис в отсутствие спроса на имевшиеся серийные машины.
Итог был вполне предсказуем: ни один из этих проектов не состоялся. На Западе в это время о сверхзвуковых лайнерах уже особо не задумывались: сложившаяся в 1990-е дуополия Boeing и Airbus, выкативших полную линейку самолетов для средних и дальних рейсов, устраивала всех, не требуя вложений в принципиально новый проект.
Кроме того, в 2000-х годах исчез последний важный фактор, делавший «Конкорды» действительно нужными: развитие технологий видеоконференций и вообще связи резко сократило число важных деловых встреч, требовавших обязательного физического наличия собеседников. Действительно срочные вопросы теперь можно было обсудить дистанционно без потери качества коммуникации, для всего остального хватало скорости обычных лайнеров и бизнес-джетов.
Российский авиапром в это время решал куда более насущную задачу собственного выживания и решил ее в первую очередь через военные поставки - как для собственных ВВС (возобновивших закупки во второй половине 2000-х годов), так и на экспорт. Производство коммерческих авиалайнеров на сегодня ограничено единственным, по сути, серийным самолетом «Сухой Суперджет», хотя есть надежда, что проходящий испытания МС-21 найдет спрос, и даже в больших, чем «Суперджет», масштабах.
Какую задачу в этих условиях может решить постройка в России нового сверхзвукового авиалайнера?
Определенно, такой самолет может быть создан, тем более если речь идет о разработке на основе бомбардировщика Ту-160, серийное производство которого сейчас возобновляется.
Вместе с тем с разработкой самолета проблемы только начнутся. Факторы, сделавшие в свое время невыгодными «Конкорд», никуда не делись. Кроме того, ключевой проблемой российского гражданского самолетостроения является не столько разработка машины самой по себе, сколько качество ее продаж и последующего обслуживания. Именно прогресс в этих технологиях, вроде бы сервисных и второстепенных по сравнению с «благородным металлом» инженерно-конструкторских разработок, сегодня делает столь прочным положение Airbus и Boeing. Создать по-настоящему развитую сеть продаж, лизинга, обслуживания и ремонта - задача ничуть не менее сложная, чем разработка летательного аппарата как таковая, а в условиях острого дефицита соответствующего опыта у отечественного авиационного руководства - возможно, что и более.
В этих условиях очевидно, что гипотетический сверхзвуковой лайнер на базе Ту-160 не предназначен для завоевания мирового рынка пассажирских перевозок. Его потолок - это экстремально дорогой бизнес-джет. Но практический смысл в этом проекте всё же есть. Если такой самолет будет создан, а государство убедит капитанов отечественного бизнеса, что он им нужен, то его серийное производство может сделать строительство бомбардировщиков для вооруженных сил, с учетом роста серийности агрегатов и систем, чуть менее разорительным для бюджета.
Наконец из гражданских лайнеров получаются отличные военные спецборта. А вот сверхзвуковой разведчик и самолет радиоэлектронной борьбы уже может быть нужен и российским военным - помимо чистого бомбардировщика.
Разработка сверхзвукового пассажирского самолёта второго поколения, сокращённо СПС-2, входит в завершающую фазу. К 2025 году ожидается первый полёт Ту-244. Новый русский коммерческий лайнер будет конструктивно отличаться от советского Ту-144 по характеристикам, дальностью полёта, комфортабельностью, вместительностью, размерами, мощью двигателей, авионикой. Сверхзвуковая его скорость 2 Маха, останется такой же, как и у предшественника Ту-144ЛЛ «Москва», это по-прежнему лучший в мире показатель в тяжёлом гражданском самолётостроении. На высоте его полёта 20 км маршруты свободны.
Ограничением для авиаконструкторов и разработчиков может стать длина взлётно-посадочной полосы 1-го класса, требуется не менее 3км. Такие бетонные полосы есть не во всех аэропортах мира и страны. Никаких иллюзий не может быть на тот счёт, что лучший самолёт не будет востребован странами Запада, которым интереснее продавать свои европейские Airbus и американские Boeing, летающие со скоростью 700 – 900 км/ч, в 2,5-3 раза медленнее. Рассчитывать придётся только на потребности России и БРИКС, а так же на богатых заказчиков, способных позволить себе такие самолеты.
Задачи проекта
У первой модели Ту-244 ожидается увидеть проверенные двигатели НК-32, такие же, как у стратегического бомбардировщика Ту-160М2 в модернизации 16.11.2017. Самая первая разработка СПС-2 начата слишком рано, в 1973 году, благодаря наработкам советских военных конструкторов 1950-х, опередивших время на 50 лет. Тогда ещё не было настолько качественных композитных материалов, чтобы применять их в большом количестве, и силовые установки обладали недостаточной тягой. В 1960-х стояли двигатели с 20-ти тонной тягой, в 1970-х с 25-тонной, а теперь уже применяются 32-тонные.
Перед авиаконструкторами поставлены 2 основные задачи:
Дальность полёта – 9 200 км.
Снижение расхода топлива для данного класса техники.
Первую и вторую задачи можно решить по примеру Ту-160 и Ту-22М3, применить изменяемую стреловидность крыла, сделав самолёт многорежимным. Можно проанализировать закрытые проекты Т-4 и Т-4МС Чернякова, изучить разработки Мясищева по модификациям М-50, гениальных и фантастичных тогда, более пригодных сегодня. В КБ Туполева всё для этого есть, здесь собраны материалы всех ведущих КБ СССР, занимавшихся тяжёлой стратегической авиацией, на базе которых и созданы лучшие в мире военные «дальники» Ту-22М3М и Ту-160М2.
Преимущества реактивных самолётов
Преимущество реактивного самолёта – скорость. Это гарантирует комфортабельность полёту и сокращает расстояние во времени. Провести в кресле втрое меньше часов – это хорошее самочувствие пассажиров, например, рейса Владивосток – Калининград. Экономится бизнес-время. Пользуясь услугами авиалайнера Ту-244 можно провести в отпуске на 1 день больше, и, по прилёту без утомления сразу выйти на работу. Немаловажно получать и моральное удовлетворение наших граждан от престижности Ту-244, испытать гордость за Россию. Выпуск гражданских реактивных самолётов от ВПК РФ – значимей самоокупаемости оборонных предприятий страны, это коммерческая направленность, рабочие места, гарантия стабильности и накопление прибыли в жёстких условиях рынка.
Недостатки сверхскоростных пассажирских лайнеров
В КБ Туполева в 1960-х заметили, что создание гражданского сверхзвукового пассажирского лайнера по военным принципам не получится из-за требований к комфорту и безопасности. Начали изучать в этом плане опыт США, Франции и Англии, что считалось лучшим, то, по замыслу главного конструктора Алексея Андреевича Туполева, шло в работу. К недостаткам первых Ту-144 и «Конкорда» стоит отнести большой расход топлива, громкость работы двигателя, звуковые удары, количество вредных выбросов в атмосферу.
Главный недостаток Ту-244 – коммерческие, военные и политические институты Запада, ведь их «Конкорды» отлетали в 2003-м, а новых в планах нет, потому что наши пути самолётостроения расходятся. Объяснение этому: во первых стратегическая сверхзвуковая авиация не нужна НАТО, т.к. в основе их мощи стоит авианесущий океанский флот, а ядерные авиабомбы и ракеты достаточно доставлять самолётами с радиусом действия в 1,5 км (истребителями) с военных баз, раскиданных по миру, именно поэтому военные проекты подобного класса на западе не очень востребованы. Так же достаточно высокая себестоимость полета резко сужает потенциальный сегмент рынка для этих самолетов, поэтому о массовости не может быть речи. Однако одновременный заказ для военных и пассажирских перевозок, это именно то, что может дать серьезный толчок сверхзвуковой пассажирской авиации.
Каким будет Ту-244 по лётно-техническим характеристикам
Проектирование затянулось, Ту-144 в комплектации 1968-го достиг своих первых конструкторских характеристик к середине 1970-х. Работы по его усовершенствованию с 1992-го – начало проекта Ту-244, с тех пор прошло уже 25 лет, чтобы закончить начатое понадобится ещё 10. Наглядно видно, что привлечение США, Англии и Франции к развитию программы Ту-244 с распадом ССССР ни к чему хорошему не привели, как и во всех подобных случаях по бывшему СССР. Только сбор научных данных от Ту-144ЛЛ для военно-космической программы НАСА и торможение наших предприятий в развитии.
На сегодня много вариантов проектов Ту-244. Точно никто не скажет, каким будет сам самолёт. По неофициальным источникам распространяется неоднозначная информация. Описанные ниже характеристики – условные, составлены на базе нынешних возможностей. Характеристики: длина 88,7 м; размах крыльев 54,77 м, площадь 1 200 кв.м., а удлинение 2,5 м; стреловидность крыла по кромке – у центроплана 75 град., – у консоли 35 градусов; ширина фюзеляжа 3,9 м, высота 4,1 м, багажное отделение на 32 кв.м.; взлётная масса 350 т, включая топливо 178 т; двигатели НК-32 – 4 единицы; крейсерская скорость 2,05 М; дальность 10 тыс. км.; макс. высота 20 км.
Конструкция Ту-244
Представим трапециевидное крыло и сложную деформацию его средней трапеции. Управление элеронами в балансировке, по крену и тангажу. У передней кромки носки отклоняются механически. В конструкции крыла происходит деление на части, переднюю, среднюю и консоли. Средняя и консольная части с многолонжеронной и многонервюрной силовыми схемами, в передней же нервюр нет. В вертикальном оперении то же самое, что и в конструкции крыла и направляющий двухсекционный руль.
Фюзеляж с гермокабиной, носовым и хвостовым отсеками – размерность будет выбираться под заказ из расчёта количества пассажирских кресел. На 250 и 320 пассажиров подойдёт диаметр фюзеляжа от 3,9 до 4,1 м. салон поделится на классы, 1-й, 2-й и 3-й. По комфортабельности Ту-244 будет на уровне последней модификации Ту-204-го. Самолёт оборудуют грузовым отсеком. Пилотов четверо, их кресла с катапультами (по-русски), выстреливаются вверх. На борту заново всё автоматизировано и подчинено центральному программному управлению.
Ту-244 может лишиться отклоняемого носа, аналогичного в Ту-144ЛЛ, из-за развития новейшего оптико-электронного оборудования и возможностей отклонения векторов управляемой тяги в современных силовых отечественных установках. В местах максимальной нагрузки может использоваться титановый сплав ВТ-64, в области колеса. Носовая стойка может останется прежней, точно появятся 3 новые основные опоры для бетонной полосы, рассчитанные на высокие нагрузки. Навигационно-пилотажное оборудование будет соответствовать метеорологическому минимуму по международной классификации IIIA ICAO.
Перед авиаконструкторами встала задача дальнейшего увеличения их скорости. Более высокая скорость расширяла боевые возможности как истребителей, так и бомбардировщиков.
Начало сверхзвуковой эре положил полёт Чака Йегера , американского лётчика-испытателя, 14 октября 1947 года на экспериментальном самолёте Bell X-1 с ракетным двигателем XLR-11 достигшего сверхзвуковой скорости в управляемом полёте.
Развитие
60-е-70-е годы XX-го века ознаменовались бурным развитием сверхзвуковой авиации. Были решены основные проблемы устойчивости и управляемости самолётов, их аэродинамической эффективности. Большая скорость полёта также позволила увеличить потолок свыше 20 км, что было актуально для разведчиков и бомбардировщиков . В то время, до появления зенитно-ракетных комплексов , способных поражать цели на больших высотах, основным принципом применения бомбардировщиков был полёт к цели на максимально возможной высоте и скорости. В эти годы были построены и пущены в серию сверхзвуковые самолёты самого различного назначения - истребители, бомбардировщики, перехватчики , истребители-бомбардировщики , разведчики (первый сверхзвуковой всепогодный перехватчик - Convair F-102 Delta Dagger ; первый сверхзвуковой дальний бомбардировщик - Convair B-58 Hustler).
В наши дни появляются новые самолёты, в том числе выполненные по технологии снижения заметности «Стелс ».
Сравнительные схемы Ту-144 и конкорда
Пассажирские сверхзвуковые самолёты
В истории авиации было всего два пассажирских сверхзвуковых самолёта, выполнявших регулярные рейсы. Советский самолёт Ту-144 совершил первый полёт 31 декабря 1968 года , находился в эксплуатации с по 1978 год . Выполнивший двумя месяцами позже, 2 марта 1969 года , свой первый полёт англо-французский «Конкорд» (фр. Concorde - «согласие») совершал трансатлантические рейсы с по 2003 год . Их эксплуатация позволяла не только значительно сократить время перелёта на дальних рейсах, но и использовать незагруженное воздушное пространство на большой высоте (≈18 км), в то время как основное используемое лайнерами воздушное пространство (высоты 9-12 км) уже в те годы было значительно загруженным. Также сверхзвуковые самолёты совершали полёты по спрямлённым маршрутам (вне воздушных трасс).
Теоретические вопросы
Полёт на сверхзвуковой скорости, в отличие от дозвукового, протекает по другим законам, поскольку при достижении объектом скорости звука качественно меняется аэродинамическая картина обтекания, из-за чего резко возрастает аэродинамическое сопротивление , увеличивается кинетический нагрев конструкции, смещается аэродинамический фокус, что ведёт к утрате устойчивости и управляемости самолёта. Кроме того, появилось такое доселе неизвестное явление как «волновое сопротивление».
Поэтому достижение скорости звука и эффективный полёт были невозможны простым увеличением мощности двигателей, требовались новые конструктивные решения. Следствием стало изменение внешнего облика самолёта - появились характерные прямые линии, острые углы, в отличие от «гладкой» формы дозвуковых самолётов.
Следует отметить, что задачу создания эффективного сверхзвукового самолёта нельзя считать решённой до сих пор. Создателям приходится идти на компромисс между требованием увеличения скорости и сохранением приемлемых взлётно-посадочных характеристик. Таким образом, завоевание авиацией новых рубежей по скорости и высоте связано не только с использованием более совершенной или принципиально новой двигательной установки и новой компоновки самолётов, но также с изменениями их геометрии в полёте. Такие изменения, улучшая характеристики самолёта при больших скоростях, не должны ухудшать их качеств на малых скоростях, и наоборот. Последнее время создатели отказываются от уменьшения площади крыла и относительной толщины их профилей, а также увеличения угла стреловидности крыла у самолётов с изменяемой геометрией, возвращаясь к крыльям малой стреловидности и большой относительной толщины, если уже достигнуты удовлетворительные величины максимальной скорости и потолка. В таком случае считается важным, чтобы сверхзвуковой самолёт имел хорошие лётные данные на малых скоростях и уменьшение сопротивления при больших скоростях, особенно на малых высотах.
Примечания
См. также
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Сверхзвуковой самолёт" в других словарях:
Самолёт, конструкция и лётно технические характеристики которого допускают полёты со скоростями, превышающими скорость звука. В отличие от самолётов, летающих на дозвуковых скоростях, у сверхзвуковых самолётов стреловидная или треугольная (в… … Энциклопедия техники
сверхзвуковой самолёт - viršgarsinis lėktuvas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. ultrasonic airplane vok. Überschallflugzeug, n rus. сверхзвуковой самолёт, m pranc. avion supersonique, m … Fizikos terminų žodynas
сверхзвуковой самолёт Энциклопедия «Авиация»
сверхзвуковой самолёт - сверхзвуковой самолёт самолёт, условия эксплуатации которого предусматривают полёт со скоростями, превышающими скорость звука. Введение понятия «С. с.» в 1950 е гг. вызвано существенным отличием геометрических форм, обеспечивающих… … Энциклопедия «Авиация»
Известно, что основные пути развития авиации определялись и определяются главным образом прогрессом летательных аппаратов военного применения, на разработку которых затрачиваются большие силы и средства. При этом гражданская авиация, для которой… … Википедия
Сверхзвуковой авиалайнер Ту-144: летно-технические характеристики - 31 декабря 1968 года опытный сверхзвуковой самолет Ту 144 (бортовой номер СССР 68001) совершил первый полет. Ту 144 успел взлететь на два месяца раньше своего англо французского конкурента лайнера Конкорд, который совершил свой первый полет 2… … Энциклопедия ньюсмейкеров
сверхзвуковой пассажирский самолёт - Рис. 1. Сверхзвуковой пассажирский самолёт Ту‑144. сверхзвуковой пассажирский самолёт (СПС) предназначается для перевозки пассажиров, багажа и грузов с сверхзвуковой крейсерской скоростью полёта (Маха число полёта M∞ > 1). Первыми (и… … Энциклопедия «Авиация»
Идея президента России Владимира Путина, вдохновленного полетом нового «Белого лебедя», о создании сверхзвукового самолета заставила задуматься не только сотрудников Казанского авиастроительного завода, но и многих других наблюдателей. Может ли ракетоносец вдохновить конструкторов на создание новых типов сверхзвуковых самолетов?
Самый большой и самый мощный в истории военной авиации сверхзвуковой самолет Ту-160, известный многим по прозвищу «Белый лебедь», на днях получил новую жизнь. Впервые за долгие годы Казанский авиастроительный завод представил общественности обновленный бомбардировщик Ту-160М, названный в честь первого главнокомандующего ВВС России Петра Дейнекина.
За первым полетом ракетоносца лично наблюдал Верховный главнокомандующий ВС РФ и президент России Владимир Путин. Глава государства был глубоко впечатлен полетом нового «Белого лебедя» и высоко оценил профессионализм выполнявших маневр летчиков, попросив отблагодарить пилотов еще до приземления воздушного судна. В эмоциях президента не было ничего удивительного, поскольку Путин и сам пилотировал ракетоносец Ту-160 еще в 2005 году.
По завершении полета президент высказал казанским авиаконструкторам предложение создать на основе нового Ту-160М версию пассажирского сверзвукового «Лебедя» для гражданской авиации.
Но для того чтобы понять, насколько реально воплотить в жизнь идею Владимира Путина, следует обратиться к истории российской авиации и вспомнить, какие шаги уже предпринимались авиаконструкторами в данном направлении.
Ту-144
Одним из самых больших успехов промышленности в истории России было создание самолета Ту-144. Он был изготовлен задолго до Ту-160 и стал первым в истории человечества сверхзвуковым пассажирским авиалайнером. К тому же Ту-144 и по сей день является одним из двух известных истории типов сверхзвуковых пассажирских самолетов.
Авиалайнер был создан по заданию Совета Министров СССР, вышедшему 19 июля 1963 года. К первому сверхзвуковому пассажирскому самолету предъявлялись серьезные требования. Самолет должен был быть способным летать на крейсерской скорости от 2300 до 2700 км/ч на расстояние до 4500 километров, при этом перевозя на борту до 100 пассажиров.
Первый прототип самолета ОКБ Туполева создало в 1965 году. Уже через три года самолет впервые поднялся в небо, опередив на два месяца главного и единственного конкурента – знаменитого британско-французского «Конкорда».
Ту-144 имел ряд особенностей конструкции, которые даже внешне заметно отличали его от других самолетов. На его крыльях не было закрылков и предкрылков: самолет снижал скорость благодаря отклоняющейся носовой части фюзеляжа. Кроме того, на авиалайнере был установлен предок современных GPS-навигаторов – система ПИНО (Проекционный индикатор навигационной обстановки), проецировавшая необходимые координаты на экран с диафильма.
Однако ввиду слишком больших затрат на эксплуатацию и обслуживание авиалайнера Советский Союз отказался от дальнейшего производства Ту-144. К моменту отказа от производства всего сохранилось 16 самолетов, два из которых позже были уничтожены в результате печально известной катастрофы на международном авиасалоне в Ле-Бурже в 1973 и в катастрофе над Егорьевском в 1978 году. На данный момент в мире в собранном виде осталось всего восемь самолетов, три из которых могут быть полностью восстановлены и готовы к дальнейшему использованию.
СПС-2 и Ту-244
Фото: Stahlkocher / wikimedia.org
Еще одним проектом, на который возлагали серьезные ожидания, стал СПС-2, которому позднее разработчик – ОКБ Туполева – дал многообещающее название Ту-244.
Первые сведения о работах над сверхзвуковым пассажирским авиалайнером второго поколения датируются приблизительно 1971 – 1973 годами прошлого века.
При разработке Ту-224 конструкторы учитывали как опыт создания и эксплуатация его предшественников – Ту-144 и «Конкорда», так и Ту-160, а также американских проектов сверхзвуковых самолетов.
По замыслу разработчиков СПС-2 новый авиалайнер должен был лишиться главной «визитной карточки» своего предшественника – отклоняемой вниз носовой части фюзеляжа. Кроме того, площадь остекления кабины пилотов должна была быть снижена до достаточного для обзора минимума. Для взлета и посадки самолета планировалось использовать систему оптико-электронного обзора.
Также проектируемый самолет должен был подниматься на высоту до 20 километров и умещать на борту около 300 пассажиров. Для достижения таких параметров необходимо было разительно увеличить его размеры по всем параметрам, что и планировалось сделать: с длиной фюзеляжа в почти 90 метров и размахом крыльев около 50 метров Ту-244 выглядел бы исполином на фоне любых имеющихся аналогов.
А вот максимальная скорость авиалайнера, по сравнению с предшественниками, практически оставалась прежней: скоростной предел СПС-2 не превышал 2500 км/ч. В противовес планировалось увеличить максимальное расстояние полета до порядка 9000 километров за счет снижения объемов потребления топлива.
Однако производство подобного сверхзвукового тяжеловеса в реалиях современного мира оказалось экономически нецелесообразным. Ввиду возросших требований к экологическим стандартам затраты на эксплуатацию подобного Ту-244 самолета на данный момент являются неподъемными как для самого авиастроителя, так и для экономики страны в целом.
Ту-344 и Ту-444
Эти самолеты разрабатывались ОКБ Туполева (позднее ОАО «Туполев», ныне – ПАО «Туполев») как ответ на растущий в мире спрос на быстрые и небольшие воздушные судна бизнес-класса. Так появились различные проекты СБС – сверхзвуковых бизнес-самолетов.
Подобные самолеты должны были обладать небольшими размерами и способностью перевозить около 10 пассажиров. Первый проект СБС от «Туполева» – Ту-344 – планировалось изготовить еще в 90-х годах прошлого века на базе военного сверхзвукового бомбардировщика Ту-22М3. Но его разработка обернулась провалом на начальных стадиях, поскольку для международных перелетов самолет также должен был соответствовать высоким требованиям в области , которым он не отвечал уже на первых этапах разработки проекта. Поэтому от дальнейших работ по созданию Ту-344 конструктор отказался.
Работы над проектом его последователя – Ту-444 – начались в начале 2000-х, его разработка дошла до стадии первых эскизов. Несмотря на то что проблемы в области экологии были решены, для реализации проекта требовалось привлечение больших финансовых инвестиций, но «Туполеву» не удалось найти заинтересованных в этом инвесторов.
С-21 (SSBJ)
Фото:Slangcamm / wikimedia.org
Единственным отечественным проектом по созданию сверхзвукового самолета для гражданской авиации, разработкой которого не занималось ОКБ Туполева, стал проект самолета С-21, также известного как Sukhoi Supersonic Business Jet (SSBJ).
Работу над этим проектом ОКБ Сухого начало в 80-х годах. В конструкторском бюро понимали, что спрос на крупные сверхзвуковые авиалайнеры со времен «Конкорда» и «Ту-144» упал и в перспективе будет только снижаться из соображений экономии. Поэтому конструкторы «Сухого» одними из первых пришли к идее создания сверхзвукового бизнес-самолета, рассчитанного на беспересадочные перелеты между мировыми столицами.
Но разработке С-21 помешал развал СССР, вместе с которым прекратилось государственное финансирование проекта.
После распада Советского Союза в «Сухом» долгие годы пытались привлечь к проекту частных инвесторов на территории России и за рубежом. Объем поступавших инвестиций позволили провести первые испытания двигателей для С-21 в 1993 году.
Но для завершения создания и старта серийного производства самолета, по заявлением являвшегося на тот момент главой «Сухого» Михаила Симонова, требовалось еще порядка одного миллиарда долларов США, однако новых инвесторов компании найти не удалось.