Европа категорически против сверхзвукового самолета, который не удовлетворяет 14-й главе по шуму. Рассказываем, что случилось со сверхзвуковыми самолётами, когда они снова вернутся в небо и будут ли доступны полеты на них всем желающим. Максимальная скорость самолета достигается в вертикальном пикировании с наибольшей тягой двигателя.
Сверхзвуковой самолёт NASA впервые взлетит в небо в 2024 году
| Новые формы, технологии и скорость: какими будут самолеты будущего | Полностью автономный дрон станет взлетать с обычных взлетно-посадочных полос аэропортов и подниматься на высоту более 50 км, где будет разгоняться уже до гиперзвуковой скорости. |
| Новые формы, технологии и скорость: какими будут самолеты будущего // Новости НТВ | Губернатор Ростовской области Василий Голубев рассказал, что звуки были вызваны переходом самолета на сверхзвуковую скорость. |
Облететь планету за два часа: все, что известно о самом быстром реактивном самолете
Рассказываем, что случилось со сверхзвуковыми самолётами, когда они снова вернутся в небо и будут ли доступны полеты на них всем желающим. Громкий хлопок в Ростовской области был связан с переходом самолета на сверхзвуковую скорость. Скорость X-59 достигнет 1488 км/ч, но благодаря дизайну не создаст хлопка, характерного для сверхзвуковых полетов. Максимальная скорость самолета составит 1,7 Маха (2083 км/ч). В январе 2018 г. президент России Владимир Путин предложил сделать гражданскую версию сверхзвукового самолёта на базе стратегического ракетоносца Ту-160. Спустя 12 лет серийные сверхзвуковые истребители МиГ-19 уже охотились за американскими самолетами-шпионами, а еще ни один гражданский самолет не попытался превысить скорость звука.
NASA представило экспериментальный "малошумный" сверхзвуковой самолет X-59
Самолет будет иметь необычный вытянутый корпус. О чем это говорит? О том, что в принципе на таких скоростях в традиционных решениях очень сложно решить проблему прочности. Кроме того, на сверхзвуке конструкция начинает нагреваться. Происходит ее удлинение. Для алюминиевых конструкций при скорости свыше двух Махов оно может достигать 30 см. Это тоже необходимо учитывать.
Проблема комплексная. Она связана с применением оптимальных материалов, оптимальных конструкций, включая бионические, и таких же оптимальных технологий. Остекления в кабине пилота не будет. Все внешние источники информации - телевизионные, инфракрасные, радиоэлектронные и т. Поэтому говорят о "темной кабине", где картинка перед пилотами будет создаваться при помощи систем искусственного зрения. Или дополненной реальности.
Очень много вопросов, связанных именно с интеллектуализацией кабины пилотов. Сверхзвуковой самолет должен быть оснащен техническим оборудованием, которое может видеть лучше, чем человек. По словам специалистов, информационное поле кабины - одна из важнейших критических технологий. На какие инновационные материалы делают основную ставку наши ученые и конструкторы? По словам генерального директора ЦАГИ, члена-корреспондента РАН Кирилла Сыпало, ставка даже не на материалы, а на синергию материалов, технологий и конструкций, которые обеспечат заданные качества. Это отдельная новелла в области авиационных материалов.
Потому что надо одновременно научиться работать и со свойствами металлов, и со свойствами композитов, объединенных воедино, в том числе в нетрадиционных конструктивно-силовых схемах. Например, пробионического дизайна", - подчеркивал ученый в интервью "РГ". При этом уровень безопасности полетов должен соответствовать показателям перспективных гражданских самолетов. Российские ученые планируют разработать инновационные системы управления, которые снизят количество возможных ошибок пилота в четыре раза.
Инновации для XB-1 включают систему обзора дополненной реальности, аэродинамику, оптимизированную с помощью цифровых технологий, конструкцию из углеродного композита и сверхзвуковые воздухозаборники, которые замедляют поступающий воздух до дозвуковой скорости, позволяя самолету приводиться в движение обычными реактивными двигателями. ХВ-1 внутри и снаружи. Фото: Boom Supersonic «XB-1 совершил полет в том же священном воздушном пространстве, где Bell X-1 впервые преодолел звуковой барьер в 1947 году, — говорит Блейк Шолл, основатель и генеральный директор Boom Supersonic. Тестируемый летательный аппарат поможет в разработке технологии, которая будет использована в сверхзвуковом реактивном лайнере Overture.
Общество Над Краснодаром раздался сильный хлопок. Рассказываем, что такое «сверхзвук» 19. Рассказываем, что такое «сверхзвук» Над Краснодаром раздался сильный хлопок. Эксперт объяснил, как образуется сверхзвук; фото из личного архива Ивана Нечаева Читать Телеканал Краснодар: Вечером 19 декабря в разных районах Краснодара был слышен сильный шум. Почему самолет издает такой шум? Самолет как будто просто врезается в стенку и пытается ее проломить. То есть при увеличении скорости увеличивается плотность воздуха.
Обычно разрешается пилотировать на сверхзвуке — раньше так было — только на больших высотах. Когда высота более 10 тысяч метров. Тогда ударная волна проходит со звуковым эффектом небольшим, слабым раскатом грома. А если пролететь на высоте 4 или 3 тысячи метров, не говоря уже о 300 или 200 метрах над землей, то эффект бывает такой, что могут лопаться стекла. Не просто трещинами, а полностью их может выдавить из рамы. Это раз. Второе — люди переносят это по-разному, но при попадании в эпицентр ударной волны могут даже повредиться ушные перепонки, может появиться кровавый след, могут из носа выделения быть с кровью. Есть расположенные люди к повышенному [давлению], у такого обязательно и из носа кровь потечет. И если это делать, например, при преодолении боевых расположений противника, условно говоря, то этот эффект создается не только давлением на психологическое равновесие личного состава противоборствующей стороны. Они физически ощутят это как налет, будет сильный удар до контузии. По словам авиационного эксперта Романа Гусарова, такую тактику использовали американские летчики, когда атаковали сербские города в 1999 году: не бомбили, а просто пролетали над городом, переходя звуковой барьер, так что все дома вокруг оставались без стекол. На высоте, скорее всего, 4 или 6 километров по боковому уклонению и по высоте. В этом случае может быть такое ощущение. Наверное, он проходил между двумя городами, из-за чего удар получился равномерным. Вы знаете, что такое сверхзвук по приборам? Я летал на скорости более 1200 километров в час. Так вот, 1230 километров в час на высоте 300 метров — это дозвуковой режим работы. Но остается — в зависимости от атмосферного давления — условие, когда и на этой скорости может создаваться ударная волна не совсем сверхзвукового потока, но около этого, тоже достаточно ощутимая — это раз.
Ведущий «России 1» пытался понять, как летчики слышат диспетчера, когда самолёт на сверхзвуке
А все газы, как известно, в отличие от жидкостей, сжимаемы. При сжатии меняются параметры газа, такие, например, как плотность, давление, температура. Из-за этого в сжатом газе уже по-другому могут протекать различные физические процессы, нежели в разреженном. Чем быстрее летит самолет, тем больше он вместе со своими аэродинамическими поверхностями становится похожим на эдакий поршень, в определенном смысле сжимающий воздух перед собой.
Утрированно, конечно, но в целом именно так :-. С ростом скорости аэродинамическая картина обтекания летательного аппарата меняется и чем быстрее, тем больше :-. А на сверхзвуке она уже качественно другая.
При этом на первый план выходят новые понятия аэродинамики, которые для малоскоростных самолетов зачастую просто не имеют никакого смысла. Для характеристики скорости полета теперь становится удобным и необходимым использование такого параметра, как число М число Маха, отношение скорости самолета относительно воздуха в данной точке к скорости звука в воздушном потоке в этой точке. Появляется и становится ощутимым очень ощутимым!
Становятся знаковыми такие явления, как волновой кризис с критическим числом М , сверхзвуковой барьер, скачки уплотнения и ударные волны. Кроме того ухудшаются управляемость и характеристики устойчивости самолета из-за смещения назад точки приложения аэродинамических сил. При подходе к области околозвуковых скоростей самолет может испытывать сильную тряску это было более характерно для первых самолетов, штурмовавших тогда еще таинственный рубеж скорости звука , схожую по своим проявлениям с еще одним очень неприятным явлением, с которым пришлось столкнуться авиаторам в своем профессиональном развитии.
Это явление называется флаттер тема для очередной статьи :-. Появляется такой неприятный момент, как разогрев воздуха в результате его резкого торможения перед самолетом так называемый кинетический нагрев , а также нагрев в результате вязкостного трения воздуха. До таких температур разогревается обшивка самолета во время длительного сверхзвукового полета.
Обо всех упомянутых выше понятиях и явлениях, а также причинах их возникновения мы обязательно поговорим в других статьях более подробно. Но сейчас итак, я думаю, вполне понятно, что сверхзвук — это уже нечто совсем другое, нежели полет на дозвуковой тем более малой скорости. Для того, чтобы ужиться со всеми вновь возникающими эффектами и явлениями на больших скоростях и полностью соответствовать своему предназначению, летательный аппарат тоже должен качественно измениться.
Теперь это должен быть сверхзвуковой самолет, то есть самолет, способный выполнять полет со скоростью, превышающей скорость звука на данном участке воздушного пространства. И для него недостаточно только лишь увеличения мощности двигателя хотя это тоже очень важная и обязательная деталь. Такие самолеты обычно меняются и внешне.
В их облике появляются острые углы и кромки, прямые линии, в отличие от «плавных» очертаний дозвуковых самолетов. Сверхзвуковые самолеты имеют стреловидное или треугольное в плане крыло. Сверхзвуковой самолет с треугольным в плане крылом МИГ-21.
Один из вариантов стреловидного — это крыло оживальной формы, имеющее повышенный коэффициент подъемной силы. У него имеется специальный наплыв около фюзеляжа, предназначенный для образования искусственных спиральных вихрей. МИГ-21И с крылом оживальной формы.
МИГ-21И - оживальное крыло. Оживальное крыло ТУ-144. Второй вариант — сверхкритическое крыло.
Оно имеет уплощенный профиль с определенным образом изогнутой задней частью, что позволяет отодвинуть возникновение волнового кризиса на большие скорости и может быть выгодным в плане экономичности для скоростных дозвуковых самолетов. Такое крыло применено, в частности, на самолете SuperJet 100. SuperJet 100.
Пример сверхкритического крыла. Хорошо виден изгиб профиля задняя часть Профиль крыла , особенно если самолет предназначен для полетов на больших сверхзвуковых скоростях тем более длительных полетов , обычно тонкий с острыми кромками характерный пример — МИГ-25. Управляющие поверхности хвостового оперения из-за ухудшения условий управляемости на сверхзвуке имеют достаточно большую площадь.
Часто стабилизаторы бывают цельно-поворотными, а на некоторых сверхзвуковых самолетах цельноповоротными сделаны и кили. Интересно, что аппарат, впервые в истории авиации достигший сверхзвуковой скорости, не особо-то походил на современный сверхзвуковой самолет. Х-1 был создан чисто для эксперимента по достижению высоких скоростей и явился родоначальником Х-серии экспериментальных самолетов, на которых отрабатывались различные новинки и разработки из области скоростных и высотных полетов.
Bell X-1. Первый самолет, преодолевший скорость звука. Ракетный двигатель XLR-11 для самолета Х-1.
Крыло, так же как и оперение этого самолета не имело заметной стреловидности. Стартовать он мог самостоятельно или же из бомболюка специально модернизированного самолета В-29 впоследствии EB-50A. Свой самолет он назвал «Glamorous Glennis» в честь своей жены :-.
Charles Yeager у самолета Х-1. Это был полет под номером 50. После совершения 80-ти исследовательских полетов этот самолет был помещен в музей Смитсоновского института.
Здесь старый хроникальный ролик тех лет. В Советском Союзе скорость звука была впервые достигнута 26 декабря 1948 года на экспериментальном самолете ЛА-176 на высоте 9060 м. В течение последующих двух месяцев летчики, участвовавшие в установлении рекорда, О.
Соколовский и И. Федоров, еще шесть раз достигали скорости звука. Полеты осуществлялись методом спуска с высоты 10000 м с разгоном и последующим выходом в горизонтальный полет на высоте 6000 м так называемый метод «с прижимом».
Помимо экономии времени, Boom Supersonic хочет сделать полёты более доступными. Первоначально цель состоит в том, чтобы позволить авиакомпаниям устанавливать тариф, аналогичный тарифам бизнес-класса, то есть полёт в любую точку мира за четыре часа стоимостью 100 долларов. По словам разработчиков, Overture ничем не будет напоминать сверхзвуковой Concorde, который летал с 1969 по 2003 год, цена билета на который достигала 20 000 долларов. Что же касается цены, то она, на первых порах, тоже не порадует: цена за билет из Нью-Йорка в Лондон будет достигать 5000 долларов.
Но это только на первых порах, пока такие рейсы будут экзотикой. Но в дальнейшем, когда возникнет сеть сверхзвуковых линий, цены, как и в обычной авиации, будут падать лавинообразно. И вполне можно будет представить себе трансконтинентальный полёт по цене 100 долларов за билет. По подсчётам Блейка Шолля, производство СЗС— потенциальный рынок для 1000—2000 самолётов Boom в течение десяти лет с предполагаемой даты запуска в 2023 году.
Шолль считает: если удастся убедить регуляторов в США и других странах отменить ограничения на сверхзвуковые полёты, объём рынка может быть ещё в два-три раза больше. United взяла на себя обязательство покупать самолёты, если Boom удастся их произвести, получить разрешения регулирующих органов и достичь других целей, таких как соблюдение требований устойчивого развития. Проект активно поддерживает японская авиакомпания Japan Airlines JAL , которая уже заказала 20 самолётов и внесла предоплату. Опцию на 10 лайнеров приобрела и авиакомпания Virgin Atlantic Airways британского миллиардера Ричарда Брэнсона, причем в случае провала проекта она не может претендовать на возврат уплаченных миллионов долларов, а сумма двузначная.
Но планы стартапа уже по крайней мере однажды срывались , и ему придется преодолеть множество препятствий, в том числе получить одобрение Федерального управления гражданской авиации и регулирующих органов других стран. Даже авторитетные производители спотыкались, представляя новые или модернизированные самолёты. Например, Boeing 737 Max был остановлен почти на два года после двух аварий. Громче «умных колонок» на руках подростков Что неясно, так это то решил ли Boom проблемы, которые заставили British Airways и Air France прекратить использование Concorde на трансатлантических рейсах — высокие затраты, проблемы с безопасностью и низкий спрос.
А также звуковой удар и расход горючего. Есть и еще кое-что — оглушительный шум на взлёте и посадке. Свист от самолётов первого поколения буквально разрывал воздух. Громкость двигателей можно снизить, увеличив диаметр, но вместе с габаритами вырастет сопротивление воздуха — самолёт будет потреблять больше топлива или вообще окажется не в состоянии преодолеть звуковой барьер.
Чтобы новые самолёты соответствовали нынешним правилам, они должны быть тише СЗС первого поколения более чем в 16 раз.
Пензенская область». Напомним, вечером 6 февраля, около 17. Вызвавший обеспокоенность звук слышали жители Западной и Южной полян, Шуиста, Терновки, Арбекова, а также центра города. Также хлопок был слышан за пределами города.
Ожидается, что он сможет перевозить до 80 пассажиров со скоростью 1,7 Маха. Его первый полет запланирован на 2026 год, а начало эксплуатации — на 2029 год. Узнать об этом подробнее можете в другом материале Hi-Tech Mail.
Новые формы, технологии и скорость: какими будут самолеты будущего
| От Ту-144 до «Стрижа». Будет ли в России новая эра гражданского сверхзвука? | Россия ведет разработку гиперзвукового гражданского авиалайнера, через два года запланирован полет самолета-демонстратора, но машине нужен новый экономичный двигатель, разработка которого пока не ведется, сказал газете ВЗГЛЯД авиаэксперт Роман Гусаров. |
| В США показали экспериментальный сверхзвуковой самолет X-59 QueSST | Возможно, решить эти проблемы удастся, перейдя от сверхзвуковых скоростей сразу к гиперзвуковым, на уровень 5–6 М – более 6000 км/ч. |
| Сверхзвуковые самолеты возвращаются. Одни этого ждут, другие боятся // АвиаПорт.Новости | Спустя 12 лет серийные сверхзвуковые истребители МиГ-19 уже охотились за американскими самолетами-шпионами, а еще ни один гражданский самолет не попытался превысить скорость звука. |
| Самый быстрый гиперзвуковой самолет в мире. Российский гиперзвуковой самолет | Overture сможет перевозить от 65 до 80 пассажиров со сверхзвуковой крейсерской скоростью 1,7 Маха на расстояние до 7870 километров без применения форсажного режима двигателей. |
Подписка на дайджест
- Над Краснодаром раздался сильный хлопок. Рассказываем, что такое «сверхзвук»
- Хождение за пять Махов
- В США показали экспериментальный сверхзвуковой самолет X-59 QueSST
- Напишите нам
В США показали экспериментальный сверхзвуковой самолет X-59 QueSST
| Почему сверхзвуковые Concorde и Ту-144 больше не летают | Максимальная скорость самолета составит 1,7 Маха (2083 км/ч). |
| Быстрее только свет: 10 самолетов, которые способны оглушить своей скоростью | Сверхзвуковой самолет НАСА X-59, способный преодолеть звуковой барьер "в тишине", скоро поднимется в небо. |
Звуковой удар похож на взрыв. Эксперт объяснил процесс перехода самолета на сверхзвук
Экспериментальный сверхзвуковой самолет XB-1 от Boom Technologies впервые покорил небеса. Исследовательский самолёт NASA X-59 предназначен для демонстрации способности летать пассажирскому лайнеру на сверхзвуковой скорости (выше 1 Маха). Громкий хлопок в Ростовской области был связан с переходом самолета на сверхзвуковую скорость. В Луганске объяснили звук взрыва переходом самолета на сверхзвуковую скорость. Главная цель разработчиков амбициозных проектов по запуску сверхзвуковых самолетов состояла в том, чтобы понять, как машине нового поколения перевозить до 300 пассажиров на скорости 2500 км/час. «Новый Конкорд»: сверхзвуковой самолет с максимальной скоростью 2700 км/ч уже готов к испытаниям 1.
Первый инцидент
- 2. General Dynamics F-111
- Новое поколение авиации: когда снова полетим на "сверхзвуке"? - Российская газета
- Сверхзвуковой пассажирский самолет: что это такое, на какой высоте летают
- В США показали экспериментальный сверхзвуковой самолет X-59 QueSST
В США показали экспериментальный сверхзвуковой самолет X-59 QueSST
На основе этого летательного аппарата в обозримом будущем хотят создать серийный сверхзвуковой пассажирский самолет. Но, вероятно, все это время над экспериментальным самолетом велась какая-то работа. Теперь его выкатили из ангара и готовят к наземным и летным испытаниям тестам в Палмдейле.
Команда работает над тремя основными технологиями: ракетным двигателем нового поколения с нулевым уровнем выбросов, уникальной конструкцией самолета и передовым охлаждением, которые позволят космическому самолету взлетать с существующих космодромов и объектов инфраструктуры. Что ждет самолет в будущем? Venus уже разработала и построила двигатель для демонстрации технологии и провела основные испытания в гиперзвуковых аэродинамических трубах и силовых лабораториях по всей стране. Компания надеется начать испытания дозвуковых и сверхзвуковых моделей в следующем году. Если и когда Stargazer оторвется от земли, обещание доставить пассажира через весь земной шар на абсурдных скоростях будет заманчивым для людей, которые могут себе это позволить. Тем не менее, после крушения самолета «Конкорд» в июле 2000 года публика по понятным причинам беспокоится о безопасности сверхзвуковых транспортных средств, отмечает Gizmodo. Погибло больше 100 человек.
Погоня за временем Дозвуковые и сверхзвуковые пассажирские лайнеры кардинально отличаются по требованиям к прочности конструкции и аэродинамике. Полет на сверхзвуке требует обтекаемых стреловидных форм планера. Но такому самолету сложнее оторваться от земли — нужна более высокая взлетная скорость и, соответственно, длинная и идеальная взлетно-посадочная полоса. При разгоне у двигателей максимальная тяга и наибольший расход топлива. Тут возникает вопрос экономичности полета. Сейчас двигатели обычных авиалайнеров сочетают высокую пиковую мощность и низкий крейсерский расход топлива — на этих показателях строится вся экономика отрасли авиаперевозок. Подготовка к испытаниям на прочность сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144 в статическом зале Центрального аэрогидродинамического института им. Такие моторы для тяжелых гражданских машин еще предстоит создать. А пока сверхзвуковой полет даже на большинстве военных самолетов возможен только при включении двигателей в форсажный режим, то есть с гарантированно высоким расходом топлива. Сверхзвуковые лайнеры, учитывая российские расстояния, помогут сэкономить пассажирам время.
От Москвы до Владивостока по прямой — 6400 км. А при скорости полета 2 тыс. Экономия времени весьма ощутимая, но опять же вспоминаем про себестоимость такого полета с точки зрения расхода топлива и стоимости обслуживания авиалайнера. Какие неудобства это создаст для компаний и пассажиров Первая эра сверхзвука В истории гражданской авиации уже был период сверхзвука.
Он связан и с ограничением, и с экономикой, потому что на таких скоростях нагревается конструкция, значит, обычное топливо не подходит, звуковые параметры, уровень шума — я думаю, что все равно этот вопрос остается. Но самое главное, конечно, там большие имеют значение эксплуатационные затраты, стоимость билетов, обслуживания и так далее.
В наше время даже с точки зрения бизнеса — насколько это актуально? Я нахожусь в Москве, партнер находится в Бразилии, заключили договор, провели переговоры по видеосвязи. Несколько десятилетий назад такого не было, поэтому «Конкорд» прежде всего был необходим для бизнесменов: например, надо слетать в Нью-Йорк, заключить договор. Билеты на «Конкорд», я сейчас не могу точную цифру сказать, но мне кажется, что полет Париж — Нью-Йорк на «Конкорде» был порядка 10 тысяч долларов. Полет Москва — Алма-Ата на Ту-144, по-моему, месяцев девять была эксплуатация, стоил примерно в два раза дороже, чем обычный билет. Разработка началась в 2019 году, сборка завершилась в 2021-м.
Почему при преодолении звукового барьера слышится хлопок?
Феномен Ту-144: инженерные особенности и его отличия от британо-французского сверхзвукового самолета Concorde. Новый гиперзвуковой самолет впервые испытан в полете и почти в пять раз превысил скорость звука. Компания Venus Aerospace недавно представила концепт гиперзвукового самолета, который передвигается со скоростью 9 Махов (≈11 025 км/ч). Однако просто поднять скорость в 2-2,5 раза это половина проблемы: новый сверхзвуковой пассажирский самолёт должен быть тихим.
Готов к «акустической проверке»
- Новый Global 8000 — это «два самолета в одном»
- Метан продолжает появляться на Марсе. НАСА приближается к разгадке
- Видео дня: сверхзвуковой самолет нового поколения XB-1 совершил первый полет - Hi-Tech
- Сверхзвуковой самолёт NASA впервые взлетит в небо в 2024 году
- Новые формы, технологии и скорость: какими будут самолеты будущего
- Telegram: Contact @news161ru
В США показали экспериментальный сверхзвуковой самолет X-59 QueSST
Сверхзвуковой самолёт — самолёт, способный совершать полёт со скоростью, превышающей скорость звука в воздухе (полёт с числом Маха M = 1,0—5). Фото: Boom Technology Сверхзвуковой скорости самолет достиг скорости только 455 км/ч (0,368 Маха) на высоте 2170 метров. Российские учёные подготовили техническое предложение на демонстратор перспективного сверхзвукового гражданского самолёта (СГС) «Стриж». Разработка европейского сверхзвукового самолета шла публично: макеты и концепты демонстрировали на выставках, а научные проблемы обсуждали в открытых журналах. Теперь это должен быть сверхзвуковой самолет, то есть самолет, способный выполнять полет со скоростью, превышающей скорость звука на данном участке воздушного пространства.
От Ту-144 до «Стрижа». Будет ли в России новая эра гражданского сверхзвука?
Раскрыты характеристики нового российского сверхзвукового пассажирского самолёта У него будет аэродинамическая компоновка с низким уровнем звукового удара Вчера появились данные о том, что отечественный сверхзвуковой пассажирский самолёт будет называться «Стриж» , а сейчас приводим больше подробностей о нём. Собственно, на картинке ниже представлен облик самолёта и раскрыты его характеристики. Как видно, самолёт проекта стриж то есть серийная версия, а не демонстратор получит пару перспективных двигателей, которые будут расположены сзади и сверху.
Так, одним из авторитетных специалистов по аэродинамике того времени, немецким физиком Л. Прандтлем был введен множительный поправочный коэффициент, с помощью которого можно было пересчитать давление и подъемную силу профиля с учетом соответствующих данных по обтеканию его несжимаемым газом. Однако эксперименты показали, что при скоростях потока, превышающих критическую, теория Прандтля оказалась неверна. Обтекание крыла воздухом и распределение давления в потоке в докритическом режиме существенно отличается от режима, устанавливающегося при скоростях свыше критической. В качестве примера можно привести графики, на которых демонстрируются типичные примеры докритического и сверхкритического обтеканий. Скачки уплотнения возникают всякий раз, когда частицы сверхзвукового потока газа сталкиваются с поверхностью тел или меняют направление движения на конечный угол на очень малых расстояниях, сравнимых с длиной свободного пробега молекул газа.
На рисунках самолетов, проходящих сверхзвуковой барьер, хорошо видны замыкающие скачки уплотнения, возникающие при полете на сверхкритической скорости, которые зависят от формы крыльев. Когда молекула воздуха попадает в узкий слой, в котором происходит скачок уплотнения, то в результате неупругого взаимодействия молекул друг с другом часть кинетической энергии переходит в тепловую. Так как после прохождения скачка уплотнения кинетическая энергия газа уменьшается, то уменьшается и его полное давление. В термодинамике такой процесс называется необратимым. В качестве меры необратимости используется энтропия S. В скачке уплотнения энтропия газа увеличивается. Приращение энтропии равно отношению количества кинетической энергии, перешедшей в результате неупругого взаимодействия частиц в тепловую энергию, к абсолютной температуре газа. Таким образом, полное давление газа при прохождении скачка уплотнения уменьшается.
Это обстоятельство использовалось в дальнейшем для объяснения причины увеличения сопротивления профилей при их обтекании трансзвуковой скоростью набегающего потока. Скачки уплотнения ответственны также и за явление «звукового удара», которое наблюдается при полете сверхзвуковых самолетов. ЦАГИ и решение проблемы В 1940 г. Жуковского — крупнейшем государственном научном авиационном центре России — под руководством академика С. Христиановича было вычислено сопротивление, вызванное наличием скачков уплотнения при переходе обтекающего потока из сверхзвукового режима в дозвуковой: оно получило название волнового сопротивления. Оказалось, что скачок уплотнения приводит к падению давления в хвостовой части профиля, что вызывает рост сопротивления обтекаемого тела. Для того чтобы подтвердить теорию, нужно было провести эксперименты; с этой целью требовалось создать аэродинамическую трубу с трансзвуковой скоростью в рабочей части. При работе над трубой ученые наткнулись на существенное физическое ограничение: оказалось, что при обтекании модели крыла трансзвуковым потоком возникающие ударные волны, отражаясь от стенок рабочей части, падают на поверхность модели и существенно меняют структуру течения.
Чтобы обойти эту проблему, Христианович разработал теорию «коротких» волн, позволяющую решать задачи взаимодействия ударных волн с различными поверхностями. Оказалось, что полупроницаемые поверхности значительно ослабляют интенсивность отраженных волн — так появилась идея перфорировать стенки рабочей части трансзвуковой аэродинамической трубы. И подобная труба впервые в мире была создана в самом ЦАГИ в 1946 г. Сейчас трубы с перфорацией стенок стали неотъемлемой частью аэродинамических лабораторий всего мира. В дальнейшем задача влияния сжимаемости течения на распределение давления по крылу в короткие сроки была полностью решена Христиановичем и его сотрудниками. Был установлен фундаментальный закон стабилизации: при наступлении критической скорости сначала происходит замедление роста скорости у поверхности профиля по сравнению с ростом скорости набегающего потока. Затем возрастание скорости вообще прекращается, и распределение значений числа Маха по поверхности профиля от его носка до скачка уплотнения остается постоянным, не зависящим от скорости набегающего потока. Это распределение называется предельным распределением чисел Маха, с его помощью вычисляется «предельная кривая давления».
Мужчина предположил, если аппараты летят быстрее звука, то слова с земли просто не успеют до них дойти. Только вот, по словам инженера, переживать не о чем, ведь для электронных средств связи скорость — это не препятствие. Ведущий программы «Утро России» на телеканале «Россия 1» Денис Стойков 12 августа побеседовал с Иваном Беляевым, научным сотрудником ЦАГИ Центральный аэрогидродинамический институт , и поинтересовался, как же диспетчеры будут связываться с пилотами сверхзвуковых самолётов.
По мнению ведущего, слова, произнесённые на земле, просто не успеют дойти до самолёта — тот уже будет в другом месте. В небе сейчас много самолётов летает, и все эти самолёты ведут диспетчеры с земли. Если самолёт — и не один — будет лететь, превышая скорость звука, то как они будут коннектиться с землёй?
Пока звук долетел от пилота до диспетчера, пока тот что-то ответил, самолёт уже улетел, — задал свой вопрос Стойков.
Помимо проблем с безопасностью, к суперсамолетам был еще длинный ряд претензий. В частности, к их запредельной шумности. Когда лайнер преодолевает сверхзвуковой барьер, с земли это воспринимается как очень громкий хлопок. А еще эти самолеты жрали слишком много авиакеросина и вообще оказались крайне дорогими и категорически не рентабельными. Над тем, как сделать полеты быстрее звука достаточно безопасными и для пассажиров, и для окружающей среды, сейчас работают и в нашем ЦАГИ, и за рубежом. Благо опыт накоплен, а современные технологии позволяют на многое взглянуть уже по-другому. Но главная проблема так и остается — с дороговизной. В лучшем случае разница будет двукратной.
Но возможно, и большей. А для большинства пассажиров увеличение стоимости полета раза в три едва ли приемлемо, - говорит Олег Пантелеев. Как рассказывает журналистам гендиректор ЦАГИ Кирилл Сыпало, в связи с пандемией и общим кризисом в авиаотрасли большее внимание стало уделяться бизнес-авиации. И вот тут-то у сверхзвука очень хорошие перспективы. Небольшие самолеты и создавать проще, и с их окупаемостью меньше проблем. Та самая группа пассажиров, для которой время — деньги и которая готова заплатить за скорость, и должна дать жизнь новому классу самолетов — пассажирским сверхзвуковым бизнес-джетам, - утверждает в свою очередь Пантелеев. Сочетание большой дальности, высокой скорости, умеренной вместимости и даст новый тип самолетов. Тем не менее вопросы об экономической целесообразности таких проектов все равно остаются. Скажем так, если бы арабские шейхи дали понять, что готовы покупать будущие сверхзвуковые бизнес-джеты именно у России, а не, скажем, у США, создание таких самолетиков у нас бы резко ускорилось.
Он в доступном рынке — сколько таких самолетов можно продать, - объясняет Олег Пантелеев. Но делать подобный проект, ориентируясь только на одну страну, не с руки.
В США представили новый сверхзвуковой самолет X-59
Как заявили опрошенные RT эксперты, создание сверхзвукового гражданского самолёта представляет собой чрезвычайно сложную задачу. Вторым по скорости ультразвуковым самолетом является Orbital Sciences OSC X-34. Сегодня в 00:00 по московскому времени NASA и Lockheed Martin впервые показали экспериментальный сверхзвуковой самолёт проекта X-59.