Самый быстрый гиперзвуковой самолет в мире. Российский гиперзвуковой самолет
Обычный пассажирский самолет летает со скоростью порядка 900 км/час. Реактивный военный истребитель может развивать примерно втрое большую скорость. Однако современные инженеры из РФ и других стран мира активно разрабатывают еще более скоростные машины — гиперзвуковые самолеты. В чем специфика соответствующих концепций?
Критерии гиперзвукового самолета
Что такое гиперзвуковой самолет? Под таковым принято понимать аппарат, способный летать со скоростью, многократно превышающий таковую для звука. Подходы исследователей к определению конкретного ее показателя разнятся. Распространена методология, по которой самолет следует считать гиперзвуковым, если он кратно превышает скоростные показатели самых быстрых современных сверхзвуковых аппаратов. Которые составляют порядка 3-4 тыс. км/ч. То есть гиперзвуковой самолет, если придерживаться данной методологии, должен развивать скорость от 6 тыс. км/ч.
Беспилотные и управляемые аппараты
Подходы исследователей могут разниться также в аспекте определения критериев отнесения того или иного аппарата к самолетам. Есть версия, что к таковым правомерно относить только те машины, которые управляются человеком. Есть точка зрения, по которой самолетом также можно считать и беспилотный аппарат. Поэтому некоторые аналитики классифицируют машины рассматриваемого типа на те, что подлежат управлению человеком, и те, которые функционируют автономно. Подобное деление может быть оправдано, поскольку беспилотные аппараты могут обладать намного более внушительными техническими характеристиками, например, в части перегрузок и скорости.
Вместе с тем многие исследователи рассматривают гиперзвуковые самолеты как единую концепцию, для которой ключевой показатель — скорость. Неважно, сидит ли за штурвалом аппарата человек либо машина управляется роботом — главное, чтобы самолет был в достаточной мере быстрым.
Взлет — самостоятельный или с посторонней помощью?
Распространена классификация гиперзвуковых летательных аппаратов, в основе которой — отнесение их к категории тех, что способны взлетать самостоятельно, либо тех, которые предполагают размещение на более мощном носителе — ракете либо грузовом самолете. Есть точка зрения, по которой к аппаратам рассматриваемого типа правомерно относить главным образом те, что способны взлетать самостоятельно либо при минимальном задействовании иных типов техники. Однако те исследователи, которые считают, что основной критерий, характеризующий гиперзвуковой самолет, — скорость, должен быть первостепенным при любой классификации. Будь то отнесение аппарата к беспилотным, управляемым, способным взлетать самостоятельно либо с помощью других машин — если соответствующий показатель достигает указанных выше значений, то значит, речь идет о гиперзвуковом самолете.
Основные проблемы гиперзвуковых решений
Концепциям гиперзвуковых решений — много десятилетий. На протяжении всех лет разработки соответствующего типа аппаратов мировые инженеры решают ряд существенных проблем, объективно мешающих поставить выпуск «гиперзвука» на поток — подобно организации производства турбовинтовых самолетов.
Основная сложность в конструировании гиперзвуковых самолетов — создание двигателя, способного быть в достаточной мере энергоэффективным. Другая проблема — выстраивание необходимой тепловой защиты аппарата. Дело в том, что скорость гиперзвукового самолета в тех значениях, что мы рассмотрели выше, предполагает сильный нагрев корпуса за счет трения об атмосферу.
Сегодня мы рассмотрим несколько образцов удачных прототипов летательных аппаратов соответствующего типа, разработчики которых смогли значительно продвинуться вперед в части успешного решения отмеченных проблем. Изучим теперь наиболее известные мировые разработки в части создания гиперзвуковых летательных аппаратов рассматриваемого типа.
Самый быстрый гиперзвуковой самолет в мире, как считают некоторые эксперты, это американский Boeing X-43A. Так, в ходе тестирования данного аппарата было зафиксировано, что он достигал скорости, превышающей 11 тыс. км/час. То есть примерно в 9,6 раза быстрее скорости звука.
Чем особенно примечателен гиперзвуковой самолет X-43A? Характеристики данного летательного аппарата таковы:
— предельная скорость, зафиксированная на тестах, — 11 230 км/час;
— размах крыльев — 1,5 м;
— длина корпуса — 3,6 м;
— двигатель — прямоточный, Supersonic Combustion Ramjet;
— топливо — атмосферный кислород, водород.
Можно отметить, что рассматриваемый аппарат относится к самым экологичным. Дело в том, что используемое топливо практически не предполагает выделения вредных продуктов горения.
Гиперзвуковой самолет X-43A был разработан совместными усилиями инженеров NASA, а также компаний Orbical Science Corporation и Minocraft. Летательный аппарат создавался порядка 10 лет. В его разработку было вложено около 250 млн. долларов. Концептуальная новизна рассматриваемого самолета в том, что он был задуман с целью испытания новейшей технологии обеспечения работы двигательной тяги.
Разработка от Orbital Science
Компания Orbital Science, которая, как мы отметили выше, приняла участие в создании аппарата X-43A, успела также создать свой гиперзвуковой самолет — X-34.
Его предельная скорость — более 12 тыс. км/ч. Правда, в ходе практических тестов она не была достигнута — более того, не удалось достичь показателя, который показан самолетом X43-A. Рассматриваемый летательный аппарат ускоряется при задействовании ракеты «Пегас», функционирующей на твердом топливе. Машина X-34 была впервые испытана в 2001 году. Рассматриваемый самолет ощутимо больше аппарата от Boeing — его длина составляет 17,78 м, размах крыльев — 8,85 м. Максимальная высота полета гиперзвуковой машины от Orbical Science — 75 километров.
Летательный аппарат от North American
Еще один известный гиперзвуковой самолет — X-15, выпущенный компанией North American. Данный аппарат аналитики относят к экспериментальным.
Он оснащен ракетными двигателями, что дает повод некоторым экспертам не относить его, собственно, к классу самолетов. Однако наличие ракетных двигателей позволяет аппарату, в частности, совершать суборбитальные полеты. Так, во время одного из испытаний в таком режиме он был протестирован пилотами. Предназначение аппарата X-15 — исследование специфики гиперзвуковых полетов, оценка тех или иных конструкторских решений, новых материалов, особенностей управления подобными машинами в различных слоях атмосферы. Примечательно, что концепция проекта была утверждена еще в 1954 году. Летает X-15 со скоростью более 7 тыс. км/час. Дальность его полета — более 500 км, высота превышает 100 км.
Самые быстрые серийные самолеты
Изученные нами выше гиперзвуковые аппараты фактически относятся к категории исследовательских. Полезно будет рассмотреть некоторые серийные образцы самолетов, приближенных по характеристикам к гиперзвуковым или являющихся (по той или иной методологии) ими.
В числе подобных машин — американская разработка SR-71. Данный самолет некоторые исследователи не склонны относить к гиперзвуковым, поскольку его предельна скорость составляет порядка 3,7 тыс. км/час. В числе наиболее примечательных его характеристик — взлетная масса, которая превышает 77 тонн. Длина аппарата — более 23 м, размах крыльев — более 13 м.
Одним из самых быстрых военных самолетов считается российский МиГ-25. Аппарат может развивать скорость более 3,3 тыс. км/ч. Максимальный взлетный вес российского самолета — 41 тонна.
Таким образом, на рынке серийных решений, приближенных по характеристикам к гиперзвуковым, РФ — в числе лидеров. Но что можно сказать о российских разработках в части «классических» гиперзвуковых самолетов? Способны ли инженеры из РФ создать решение, конкурентное машинам от Boeing и Orbital Scence?
Российские гиперзвуковые аппараты
В данный момент российский гиперзвуковой самолет находится в стадии разработки. Но идет она достаточно активно. Речь идет о самолете Ю-71. Его первые испытания, судя по сообщениям в СМИ, были проведены в феврале 2015 года под Оренбургом.
Предполагается, что самолет будет использоваться в военных целях. Так, гиперзвуковой аппарат сможет при необходимости осуществлять доставку поражающих средств на значительные расстояния, вести мониторинг территории, а также задействоваться как элемент штурмовой авиации. Некоторые исследователи полагают, что в 2020-2025 гг. в РВСН поступит порядка 20 самолетов соответствующего типа.
В СМИ есть сведения о том, что рассматриваемый гиперзвуковой самолет России будет размещаться на баллистической ракете «Сармат», которая также находится на стадии проектирования. Некоторые аналитики считают, что разрабатываемый гиперзвуковой аппарат Ю-71 — это не что иное, как боеголовка, которая должна будет отделяться от баллистической ракеты на конечном участке полета, чтобы затем, благодаря высокой, характерной для самолета маневренности, преодолевать системы ПРО.
Проект «Аякс»
В числе наиболее примечательных проектов, связанных с разработкой гиперзвуковых самолетов, — «Аякс». Изучим его подробнее. Гиперзвуковой самолет «Аякс» — концептуальная разработка советских инженеров. В научной среде разговоры о ней начались еще в 80-е годы. В числе наиболее примечательных характеристик — наличие системы тепловой защиты, которая призвана защищать корпус от перегрева. Таким образом, разработчики аппарата «Аякс» предложили решение одной из «гиперзвуковых» проблем, обозначенных нами выше.
Традиционная схема тепловой защиты летательных машин предполагает размещение на корпусе особых материалов. Разработчики «Аякса» предложили иную концепцию, по которой предполагалось не защищать аппарат от внешнего нагрева, а впускать тепло внутрь машины, одновременно увеличивая ее энергоресурс. Основным конкурентом советского аппарат считался гиперзвуковой самолет «Аврора», создаваемый в США. Однако в связи с тем, что конструкторы из СССР существенно расширили возможности концепции, на новую разработку был возложен самый широкий круг задач, в частности, исследовательских. Можно сказать, что «Аякс» — гиперзвуковой многоцелевой самолет.
Рассмотрим более подробно технологические новшества, предложенные инженерами из СССР.
Итак, советские разработчики «Аякса» предложили использовать тепло, возникающее как результат трения корпуса самолета об атмосферу, преобразовывать в полезную энергию. Технически это могло быть реализовано посредством размещения на аппарате дополнительных оболочек. В результате формировалось что-то вроде второго корпуса. Его полость предполагалось заполнить неким катализатором, например, смесью горючего материала и воды. Теплоизолирующий слой, изготовленный из твердого материала, в «Аяксе» предполагалось заменить на жидкостный, который, с одной стороны, должен был защищать двигатель, с другой — способствовал бы каталитической реакции, которая, между тем, могла сопровождаться эндотермическим эффектом — перемещением тепла с наружной части корпуса внутрь. Теоретически охлаждение внешних частей аппараты могло быть каким угодно. Избыточное тепло, в свою очередь, предполагалось задействовать с целью повышения эффективности работы двигателя самолета. При этом данная технология позволяла бы генерировать вследствие реакции топлива и виды свободный водород.
В данный момент доступные широкой публике сведения о продолжении разработки «Аякса» отсутствуют, однако исследователи считают весьма перспективным внедрение советских концепций в практику.
Китайские гиперзвуковые аппараты
Конкурентом России и США на рынке гиперзвуковых решений становится Китай. В числе самых известных разработок инженеров из КНР — летательный аппарат WU-14. Он представляет собой гиперзвуковой управляемый планер, размещаемый на баллистической ракете.
МБР запускает летательный аппарат в космос, откуда машина резко пикирует вниз, развивая гиперзвуковую скорость. Китайский аппарат может монтироваться на разных МБР, обладающих дальностью от 2 до 12 тыс. км. Установлено, что в ходе тестов аппарат WU-14 смог развить скорость, превышающую 12 тыс. км/ч, превратившись, таким образом, в самый быстрый гиперзвуковой самолет по версии некоторых аналитиков.
Вместе с тем многие исследователи считают, что китайскую разработку не вполне правомерно относить к классу самолетов. Так, распространена версия, по которой аппарат следует классифицировать именно как боеголовку. Причем весьма эффективную. При полете вниз с отмеченной скоростью даже самые современные системы ПРО не смогут гарантировать перехвата соответствующей цели.
Можно отметить, что разработками гиперзвуковых аппаратов, задействуемых в военных целях, занимаются также Россия и США. При этом российская концепция, по которой предполагается создавать машины соответствующего типа, значительно отличается, как свидетельствуют данные в некоторых СМИ, от технологических принципов, реализуемых американцами и китайцами. Так, разработчики из РФ концентрируют усилия в области создания летательных аппаратов, оснащенных прямоточным двигателем, способных запускаться с земли. Россия планирует сотрудничество в этом направлении с Индией. Гиперзвуковые аппараты, создаваемые по российской концепции, как считают некоторые аналитики, характеризуются меньшей стоимостью и более широкой областью применения.
Вместе с тем гиперзвуковой самолет России, о котором мы сказали выше (Ю-71), предполагает, как считают некоторые аналитики, как раз-таки размещения на МБР. Если этот тезис окажется верным, то можно будет говорить о том, что инженеры из РФ работают сразу по двум популярным концептуальным направлениям в строительстве гиперзвуковых летательных аппаратов.
Резюме
Итак, вероятно, самый быстрый гиперзвуковой самолет в мире, если говорить о летательных аппаратах безотносительно их классификации, это все же китайский аппарат WU-14. Хотя нужно понимать, что реальные сведения о нем, в том числе касающиеся испытаний, могут быть засекречены. Это вполне соответствует принципам китайских разработчиков, которые часто во что бы то ни стало стремятся сохранить свои военные технологии в тайне. Скорость самого быстрого гиперзвукового самолета — более 12 тыс. км/ч. Его «догоняет» американская разработка X-43A — многие эксперты считают самым скоростным именно его. Теоретически гиперзвуковой самолет X-43A, а также китайский WU-14 может догнать разработка от Orbical Science, рассчитанная на скорость более 12 тыс. км/ч.
Характеристики российского самолета Ю-71 пока что не известны широкой публике. Вполне возможно, что они будут приближены к параметрам китайского летательного аппарата. Российские инженеры также ведут разработки по гиперзвуковому самолету, способному взлетать не на базе МБР, а самостоятельно.
Текущие проекты исследователей из России, Китая и США так или иначе связаны с военной сферой. Гиперзвуковые самолеты, безотносительно их возможной классификации, рассматриваются в первую очередь как носители вооружений, скорее всего, ядерных. Однако в работах исследователей из различных стран мира встречаются тезисы о том, что «гиперзвук», подобно атомным технологиям, вполне может быть мирным.
Дело за появлением доступных и надежных решений, позволяющих организовать серийное производство машин соответствующего типа. Использование подобных аппаратов возможно в самом широком спектре отраслей хозяйственного развития. Наибольшую востребованность гиперзвуковые летательные аппараты, вероятно, найдут в космической и исследовательской индустрии.
По мере удешевления технологий производства соответствующих машин заинтересованность в инвестировании в подобные проекты могут начать проявлять транспортные бизнесы. Промышленные корпорации, поставщики различных сервисов могут начать рассматривать «гиперзвук» как инструмент повышения конкурентоспособности бизнеса в части организации международных коммуникаций.
fb.ru
Авиаперелеты со скоростью 25 тысяч км/ч станут реальностью?
Сколько законов физики нужно нарушить, чтобы добраться самолётом из Лондона в Новую Зеландию менее чем за полчаса? Стали известны детали о концепте ультраскоростного авиалайнера.
В географии антиподом любого объекта считается диаметрально противоположная ему точка на другой стороне планеты. При этом объект и антипод можно соединить прямой линией, проходящей через центр Земли. Проще говоря, антипод находится от объекта максимально далеко.
Для Великобритании антиподами считаются Австралия или Новая Зеландия, так как изнурительные авиаперелёты в этом направлении – самые долгие. Путешествие на самолёте из Лондона в крупнейший новозеландский город Окленд займет 24 часа, при этом потребуется одна остановка в пути.
А теперь представьте, что существует авиалайнер, который домчит пассажиров в Новую Зеландию чуть менее чем за полчаса. Такой самолёт произведет революцию в авиаперевозках, однако нужно ли нарушать законы физики или, в крайнем случае, аэродинамики, чтобы достичь столь поразительных результатов?
Подпись к изображению: Бомбардье говорит, что концепт вдохновит других инженеровОдин изобретатель считает, что для сверхбыстрых полётов ни к чему нарушать законы. Свой концепт ультразвукового самолёта он назвал Antipode.
«Мне кажется, что идея перелёта из Нью-Йорка в Лондон, положим, за 20 минут действительно заинтересует людей», — говорит канадский инженер Чарльз Бомбардье, рассказывая о реакции общественности на созданный им концепт.
«Транспортная система, с помощью которой можно перенестись с одного края Земли в другой, будет актуальна всегда, она понравится людям».
Бомбардье известен благодаря своим большим задумкам и амбициозным проектам. Согласно информации на его сайте, Antipode станет ультразвуковым самолётом бизнес-класса, развивающим скорость в 25 600 км/ч, или 24 Ма. Для сравнения, знаменитый Concorde развивал чуть больше 2 Ма, или 2 560 км/ч. Судя по всему, Antipode сможет вылетать из обычных аэродромов, используя ракетные ускорители. С их помощью самолёт поднимется на высоту 12 км и наберет скорость в 5 Ма. Ускорители отделятся, и в игру вступит воздушно-реактивный двигатель, разгоняя лайнер до 24 Ма.
«Для начала самолёту нужно достичь 5 Ма, ведь по моим расчетам на этой скорости реактивный двигатель способен работать на полную. Ракетные ускорители появились именно поэтому», — рассказывает Бомбардье.
Выполнив свою миссию, ракетные ускорители возвратятся на аэродром, чтобы быть использованными вновь – похожую технологию задействует Илон Маск в проекте SpaceX. Недавно она была продемонстрирована во время космических запусков.
На столь высоких скоростях воздушное судно скорее похоже на проносящийся с шумом призрак, чем на обыкновенный самолет, и это подчеркивают особенности разработки, а именно – форма крыльев. С их помощью аппарат способен взлетать и садиться на стандартной полосе длиной 1,8 км. Тем не менее, если самолет будет вынужден зайти на второй круг для посадки, ему понадобится запасной комплект ракетных ускорителей, чтобы набрать нужную скорость (Бомбардье использует решение, похожее на разработку COR Aerospace). Ускорители обладают и другой функцией: направив их в противоположную сторону, можно замедлить движение авиалайнера.
Самолёт разработки Бомбардье в десять раз быстрее Concorde, и его следует воспринимать скептически, однако инженер отмечает, что создал лишь концепт. Канадец называет бурное обсуждение и интерес к технологии главной целью проекта. И все же Бомбардье нашел решение для нескольких возможных проблем.
Ранее Бомбардье работал над концептом Skreemr, этот самолёт должен был достичь скорости в 10 Ма. Аппарат столкнулся с проблемами, которые были у Concorde: громкий сверхзвуковой хлопок, слышимый на земле, и высокое тепловыделение из-за соприкосновения носовой части самолёта и его крыльев с воздухом на больших скоростях. Однако после публикации проекта и его бурного обсуждения (чего и добивался Бомбардье) с канадским инженером связался специалист из Wyle Джозеф Хазелтайн. Организация Wyle широко сотрудничает с Nasa и министерством обороны США.
Представители Wyle предложили задействовать новую технологию под названием Long Penetration Mode (LPM).
Встречный поток воздуха проходит через воздухозаборник в носовой части самолета, что создает обратный поток. В теории этот аэродинамический эффект уменьшит сверхзвуковой хлопок и охладит поверхность крыльев и носовой части, видоизменяя встречный поток воздуха. Испытания в аэродинамической трубе уже доказали, что технология работает.
И всё же, новые разработки лишь немного приближают проект самолёта к стадии реализации, ведь до масштабного использования и производства воздушно-реактивных двигателей ждать ещё долго. К тому же, мгновенное ускорение со стопроцентной вероятностью будет ощущаться на борту, но не все пассажиры готовы испытать это на себе.
Бомбардье отмечает, что «в конце концов, воплощение проекта в жизнь – не главное, важна сама идея».
Подпись к изображению: Ракетные ускорители разгоняют лайнер до скорости в 5 Ма, а затем подключается воздушно-реактивный двигательКак бы то ни было, концепт лишь подтверждает убеждение Бомбардье в том, что продвижение идей способствует сотрудничеству.
«Мне хотелось найти спонсоров для дальнейших разработок, поэтому я и занимался продвижением проекта», — говорит Бомбардье. «Понятно, что в результате вряд ли получится полноценное воздушное судно, и всё же концепт позволит изобрести новые технологии и опробовать новые методы. Если все удастся, то я буду счастлив, что принёс пользу обществу».
gearmix.ru
Гиперзвуковой самолет — фантазия или реальность?
Гиперзвуковые летательные аппараты, которые в ближайшем будущем достигнут технической зрелости, возможно, радикально изменят всю сферу ракетных вооружений. О гонке вооружений в данной сфере говорить пока рано — на сегодняшний день это гонка технологий. Гиперзвуковые проекты еще не вышли за рамки ОКР: пока в полет отправляются в основном демонстраторы. Их уровни технологической готовности по шкале DARPA находятся в основном на четвертой-шестой позиции (по десятибалльной шкале).
Впрочем, говорить о гиперзвуке как о некой технической новинке не приходится. Боевые блоки МБР входят в атмосферу на гиперзвуке, спускаемые аппараты с космонавтами, космические шаттлы — это тоже гиперзвук. Но полет на гиперзвуковых скоростях при схождении с орбиты — вынужденная необходимость, и длится он недолго. Мы же будем говорить о летательных аппаратах, для которых гиперзвук — штатный режим применения, и без него они не смогут проявить свое превосходство и показать свои возможности и мощь.
Удар с орбиты
Речь пойдет о гиперзвуковых маневрирующих управляемых объектах — маневрирующих боевых головках МБР, гиперзвуковых крылатых ракетах, гиперзвуковых БПЛА. Что, собственно, мы понимаем под гиперзвуковыми летательными аппаратами? Прежде всего, имеются в виду следующие характеристики: скорость полета — 5-10 М (6150-12 300 км/ч) и выше, охватываемый рабочий диапазон высот — 25-140 км. Одно из самых привлекательных качеств гиперзвуковых аппаратов — это невозможность надежного слежения средствами ПВО, поскольку объект летит в плазменном облаке, непрозрачном для радиолокаторов.
Стоит отметить также высокие маневренные возможности и минимальное время реакции на поражение. Например, гиперзвуковому аппарату требуется всего час после схода с орбиты ожидания для поражения выбранной цели.
Проекты гиперзвуковых аппаратов не раз разрабатывались и продолжают разрабатываться в нашей стране. Можно вспомнить Ту-130 (6 М), самолет «Аякс» (8-10 М), проекты высотно-скоростных гиперзвуковых самолетов ОКБ им. Микояна на углеводородном топливе в разных вариантах применения и гиперзвукового самолета (6 М) на двух видах топлива — водороде для больших скоростей полета и керосине для меньших.
Разрабатываемая в США гиперзвуковая ракета Boeing X-51A Waverider.Оставил свой след в истории инженерной мысли проект ОКБ им. Микояна «Спираль», в котором возвращаемый воздушно-космический гиперзвуковой самолет выводился на орбиту ИСЗ гиперзвуковым самолетом-разгонщиком, а после выполнения боевых задач на орбите возвращался в атмосферу, выполнял в ней маневры также на гиперзвуковых скоростях. Наработки по проекту «Спираль» были использованы в проектах БОР и космического челнока «Буран». Есть официально не подтвержденные сведения о созданном в США гиперзвуковом самолете «Аврора». Все о нем слышали, но никто его ни разу не видел.
«Циркон» для флота
17 марта 2016 года стало известно, что Россия официально приступила к испытаниям гиперзвуковой противокорабельной крылатой ракеты (ПКР) «Циркон». Новейшим снарядом будут вооружены АПЛ пятого поколения («Хаски»), также ее получат надводные корабли и, конечно, флагман российского флота «Петр Великий». Скорость 5-6 М и дальность действия не менее 400 км (это расстояние ракета преодолеет за четыре минуты) существенно осложнят применение мер противодействия. Известно, что ракета будет использовать новое топливо Децилин-М, которое увеличивает дальность полета на 300 км.
Разработчик ПКР «Циркон» — НПО Машиностроения, входящее в состав «Корпорации «Тактическое ракетное вооружение»». Появления серийной ракеты можно ожидать к 2020 году. При этом стоит учесть, что Россия имеет богатый опыт в создании высокоскоростных противокорабельных крылатых ракет, таких как серийная ПКР П-700 «Гранит» (2,5 М), серийная ПКР П-270 «Москит» (2,8 М), на смену которым и поступит новая ПКР «Циркон».
Хитроумная боеголовка
Первая информация о запуске изделия Ю-71 (так оно обозначено на Западе) на околоземную орбиту ракетой РС-18 «Стилет» и его возвращении в атмосферу появилась в феврале 2015 года. Запуск был произведен с позиционного района Домбровского соединения 13-й ракетной дивизией РВСН (Оренбургская область). Сообщается также, что к 2025 году дивизия получит 24 изделия Ю-71 для оснащения уже новых ракет «Сармат». Изделие Ю-71 в рамках проекта 4202 создавалось также НПО Машиностроения с 2009 года.
Изделие представляет собой сверхманевренную боеголовку ракеты, совершающую планирующий полет на скорости 11000 км/ч. Она может выходить в ближний космос и оттуда поражать цели, а также нести ядерный заряд и быть оснащенной системой РЭБ. В момент входа «нырком» в атмосферу скорость может составлять 5000 м/с (18000 км/ч) и по этой причине Ю-71 имеет защиту от перегрева и перегрузок, причем может легко менять направление полета и при этом не разрушается.
Изделие Ю-71, обладая высокой маневренностью на гиперзвуковой скорости по высоте и по курсу и летая не по баллистической траектории, становится недостижимым для любой системы ПВО. К тому же боеголовка является управляемой, благодаря чему имеет очень высокую точность поражения: это позволит использовать ее также в неядерном высокоточном варианте. Известно, что в течение 2011-2015 годов было произведено несколько запусков. На вооружение изделие Ю-71, как полагают, будет принято в 2025 году, и им будет оснащаться МБР «Сармат».
Подняться ввысь
Из проектов прошлого можно отметить ракету Х-90, которая была разработана МКБ «Радуга». Проект ведет свое начало с 1971 года, он был закрыт в тяжелом для страны 1992 году, хотя проведенные испытания показали хорошие результаты. Ракета неоднократно демонстрировалась на авиакосмическом салоне МАКС. Несколько лет спустя проект реанимировали: ракета получила скорость 4-5 М и дальность действия 3500 км с запуском с носителя Ту-160. Демонстрационный полет состоялся в 2004 году. Предполагалось вооружить ракету двумя отделяемыми боеголовками, размещенными по бокам фюзеляжа, однако на вооружение снаряд так и не поступил.
Гиперзвуковая ракета РВВ-БД была разработана ОКБ «Вымпел» им И.И. Торопова. Она продолжает линию ракет К-37, К-37М, находящихся на вооружении МиГ-31 и МиГ-31БМ. Ракетой РВВ-БД будут также вооружаться гиперзвуковые перехватчики проекта ПАК ДП. По заявлению руководителя КТРВ Бориса Викторовича Обносова, сделанному на МАКСе 2015 года, ракета начала выпускаться серийно и первые ее партии сойдут с конвейера уже в 2016 году. Ракета весит 510 кг, имеет осколочно-фугасную боевую часть и будет в широком диапазоне высот поражать цели на дальностях 200 км. Двухрежимный РДТТ позволяет ей развивать гиперзвуковую скорость 6 М.
Гиперзвук Поднебесной
Осенью 2015 года Пентагон сообщил, и это было подтверждено Пекином, что Китай успешно провел испытания гиперзвукового маневрирующего ЛА DF-ZF Ю-14 (WU-14), который был запущен с полигона Учжай. Ю-14 отделился от носителя «на краю атмосферы», а затем планировал на цель, расположенную в нескольких тысячах километров на западе Китая. За полетом DF-ZF следили американские разведывательные службы, и по их данным аппарат маневрировал со скоростью 5 М, хотя потенциально его скорость может достигать и 10 М.
Китай заявил, что он решил проблему гиперзвукового ВРД для подобных аппаратов и создал новые легкие композитные материалы для защиты от кинетического нагрева. Представители КНР также сообщили, что Ю-14 способен прорвать систему ПВО США и нанести глобальный ядерный удар.
Проекты Америки
В настоящее время «в работе» в США находятся различные гиперзвуковые летательные аппараты, которые проходят летные испытания с той или иной долей успеха. Начало работ по ним было положено еще в начале 2000-х, и на сегодня они находятся на разных уровнях технологической готовности. Недавно разработчик гиперзвукового аппарата Х-51А компания «Боинг» заявила, что Х-51А будет принят на вооружение уже в 2017 году.
Среди реализуемых проектов у США имеются: проект гиперзвуковой маневрирующей боеголовки AHW (Advanced Hypersonic Weapon), гиперзвуковой ЛА Falcon HTV-2 (Hyper-Sonic Technology Vehicle), запускаемый с помощью МБР, гиперзвуковой ЛА Х-43 Hyper-X, прототип гиперзвуковой крылатой ракеты Х-51А Waverider компании «Боинг», снабженный гиперзвуковым ПВРД с сверхзвуковым горением. Также известно, что в США ведутся работы по гиперзвуковому БЛА SR-72 компании Lockheed Martin, которая только в марте 2016 года заявила официально о своих работах по этому изделию.
Первое упоминание о беспилотнике SR-72 относится к 2013 году, когда Lockheed Martin сообщила, что на смену разведчику SR-71 будет разрабатывать гиперзвуковой БЛА SR-72. Он полетит со скоростью 6400 км/ч на рабочих высотах 50-80 км вплоть до суборбитальных, будет иметь двухконтурную двигательную установку с общим воздухозаборником и сопловым аппаратом на основе ТРД для разгона со скорости 3 М и гиперзвукового ПВРД со сверхзвуковым горением для полета со скоростями более 3 М. SR-72 будет выполнять разведывательные задачи, а также наносить удары высокоточным оружием «воздух-поверхность» в виде легких ракет без двигателя — он им и не потребуется, так как хорошая стартовая гиперзвуковая скорость уже имеется.
К проблемным вопросам SR-72 специалисты относят выбор материалов и конструкции обшивки, способных выдержать большие тепловые нагрузки от кинетического нагрева при температурах 2000 °C и выше. Также потребуется решить проблему отделения оружия из внутренних отсеков при гиперзвуковой скорости полета 5-6 М и исключить случаи потери связи, которые неоднократно наблюдались при испытаниях объекта HTV-2. Корпорация Lockheed Martin заявила, что размерность SR-72 будет сопоставима с размерностью SR-71 — в частности, длина SR-72 составит 30 м. На вооружение, как предполагается, SR-72 поступит в 2030 году.
militaryreview.ru
Скорости летящего самолета. Аэробус и Боинг.
Стартуем с азов: скорости большинства современных самолётов измеряются в узлах. Узел — это морская миля (1.852 км) в час. Связано это с навигационными задачами которые пришли ещё со времён мореплавателей. Морская миля — это минута широты.
Приборная скорость отображается в левой колонке на главном пилотажном дисплее (PFD), здесь же индицируются взлётные скорости V1, Vr и V2. На навигационном дисплее отображаются скорости TAS (истинная скорость) и GS. Давайте разберём каждую скорость по отдельности.
Для начала изучим приборную скорость (IAS). Если вы во время полёта спросите пилота: «Какова наша скорость?» — в первую очередь он укажет вам на индикатор скорости слева от авиагоризонта на главном пилотажном дисплее (PFD). При пилотировании это, пожалуй, наиболее важная скорость, именно она характеризует несущие свойства планера в текущей момент, независимо от высоты полёта. Именно по ней исчисляются взлетные, посадочные, V-сваливания и другие ключевые скорости самолёта.
Каким же образом определяется приборная скорость? На самолетах установлены приемники воздушного давления (ПВД) они же трубки Пито (Pitot tubes). Исходя из динамического давления, замеренного с их помощью, и рассчитывается приборная скорость.
Важный момент, в формуле расчёта приборной скорости используется константа, стандартное давление на уровне моря. А вы же помните, что с увеличением высоты, давление изменяется? Соответственно, приборная скорость совпадает со скоростью относительно земли только у поверхности.
Ещё один интересный факт: какой образ вам приходит в голову, когда вы слышите о пионерах авиации? Кожаная коричневая куртка, шлем с очками и длинный белый шелковый развивающийся шарф. Согласно некоторым легендам, шарф и был первым примитивным индикатором приборной скорости!
Теперь рассмотрим верхний левый угол навигационного дисплея. Здесь отображается наша скорость относительно земли GS (Ground Speed). Это та самая скорость, которую докладывают пассажирам во время полёта. Она определяется, в первую очередь, по данным от спутниковых систем, таких, как GPS. Также её используют для контроля при рулении, так как при малых скоростях на трубки Пито не создаётся достаточный динамический напор для определения IAS.
Чуть правее TAS (True Air Speed) — истинная воздушная скорость, скорость относительно окружающей самолет воздушной среды. Все фотографии сделаны примерно в один момент времени. Как видите, скорости значительно различаются между собой.
Приборная скорость IAS составляет чуть менее 340 узлов. Истинная скорость относительно воздуха TAS — 405 узлов. Скорость относительно поверхности GS — 389. Теперь-то, я думаю, вы понимаете, почему они отличаются.
Также хочу ещё отметить число Маха. Немного упрощая, это скорость тела относительно скорости звука в данной среде. Она отображается под колонкой приборной скорости и составляет в нашей ситуации 0,637.
Теперь обсудим взлётные скорости. Три основных взлётных скорости V1, Vr и V2, обозначения стандартны для всех самолетов, которые имеют больше одного двигателя, начиная с малютки Beechcraft 76 и заканчивая гигантом Airbus A380, они всегда располагаются именно в такой последовательности. Давайте представим, что наш A320 стоит на полосе, чеклист выполнен, разрешение диспетчера получено, мы полностью готовы к взлёту.
Вы перемещаете рычаги управления двигателями на 40%, убеждаетесь в стабилизации оборотов и устанавливаете взлетный режим. Первой будет достигнута скорость V1 (148 узлов в наших условиях). Это скорость принятия решения, проще говоря, после достижения V1, взлёт уже не может быть прерван, в том числе, в случае серьезного отказа. Даже если у вас отказал двигатель, а V1 уже достигнута, вы должны продолжать взлёт. До V1 в этой ситуации вы инициируете процедуру прерванного взлёта, включаете реверс, срабатывает автоматическое торможение, выпускаются спойлеры, и вы успеваете остановиться до конца полосы.
Но у нас всё хорошо, двигатели работают штатно и, после V1, пилотирующий пилот убирает руку с рычагов управления двигателями. Приближается скорость Vr (rotate speed, 149 узлов). На этой скорости пилотирующий пилот тянет штурвал (в нашем случае sidestick) на себя и поднимает носовую стойку шасси в воздух.
В это же мгновение наступила V2, в нашей ситуации Vr и V2 скалькулировались одинаковыми, но зачастую V2 превосходит Vr. V2 — безопасная скорость. В случае отказа одного из двигателей будет поддерживаться именно V2, она гарантирует безопасный градиент набора высоты. Но, как вы помните, у нас всё замечательно, активен режим SRS, и поддерживается скорость V2+10 узлов.
На PFD во время взлёта V1 обозначена голубым треугольником, точкой цвета маджента — Vr, треугольником цвета маджента — V2.
Итак, вы узнали, что же такое взлетные скорости и с чем их едят, а теперь давайте узнаем, как их готовить, и от чего же они всё-таки зависят. Сейчас мы уже подняли наш прекрасный A320 в воздух, но давайте отмотаем время немного вспять.
Представим, что мы готовимся к вылету, и настало время рассчитать скорости V1, Vr и V2. На дворе 21 век, и чудеса прогресса подарили нам электронный лётный портфель (EFB — специально обученный iPad с необходимым комплектом софта) Какую же именно информацию нужно внести в этот портфель, чтобы магия единичек и ноликов рассчитала нам скорости? Прежде всего, длину взлетной полосы. Мы с вами готовимся к вылету с полосы 14 правая столичного аэропорта Домодедово. Её длина 3500 метров.
Настаёт момент истинны. Вносим нашу взлетную массу и центровку. Решаем, можем ли мы вообще взлететь с этой полосы, или придётся оставить пару сотен бутылок из дьюти фри и четырёх самых тучных пассажиров на земле 🙂
Поскольку 3500 метров — это более, чем достаточно для взлёта, продолжаем вносить данные. На очереди Превышение аэродрома над уровнем моря, Составляющая ветра, Температура воздуха, Состояние полосы (мокрая/сухая), Взлётный режим тяги, Положение закрылок, Использование паков (система кондиционирования) и антиобледенительных систем. Вуаля, скорости готовы, осталось только внести их в MCDU.
Окей, мы обсудили расчёт скоростей с использованием электронного лётного портфеля, но если вы перед рейсом слишком много кидались злыми птичками или, что совсем для пилота зазорно, в танки играли и разрядили свой чудо-девайс? А если вы представитель школы обскурантизма и отрицаете прогресс? Вам предстоит увлекательнейший квест в мир документов с пугающими названиями и содержащимися в них таблицами и графиками.
Для начала проверяем, взлетим ли мы с выбранной полосы: открываем график, в котором по осям разложены необходимые переменные. Ведём пальчиком до пересечения, и, если искомое значение внутри графика, попытка обещает быть удачной.
Далее берём следующий документ и начинаем вычислять V1 Vr и V2. Исходя из веса и выборной конфигурации, получаем значения скоростей. Перемещаясь от таблички к табличке, вносим коррективы, в зависимости от ячейки прибавляем или отнимаем несколько узлов.
И так раз за разом, пока не получите все значения, а их много. Прямо как в первом классе — пальчик передвинул, символ прочитал. Очень занимательно.
Осталось совсем немного: взлететь, на тысяче футов включить автопилот и подождать ещё совсем чуть-чуть. А там уж девчонки касалетки с кормом принесут и можно будет погрузится в школьные воспоминания. А аэрбас сам хорошо летит, главное — не мешайте ему.
Но что-то мы опять замечтались. А тем временем мы оторвались от земли, удерживаем скорость V2+10 узлов и даже успели убрать шасси, чтобы они не мёрзли. На верху ведь холодно, помните? Набирать высоту мы будем без применения процедур по уменьшению шума, пусть все знают, что мы взлетели! Снова старушки на верхних этажах начнут энергично креститься, а дети радостно указывать пальцем в небо на наш блестящий в лучах солнца лайнер.
Не успели мы и глазом моргнуть, как добрались до высоты 1500 футов. Настало время переводить Рычаги Управления Двигателями в режим Climb. Нос опускается ниже, и мы начинаем разгоняться до скорости S-speed, на ней убираем механизацию (Flaps 0), следующий скоростной рубеж — 250 узлов. 10 000 футов, Нос опускается ещё ниже, скорость продолжает увеличиваться быстрее, а высота — медленнее. Выключаем Landing Lights, а самые нетерпеливые уже держат руку на готове для отключения табло «пристегните ремни».
Top of climb, достигнут заданный эшелон полёта, самолет выравнивается, идём с крейсерской скоростью. Самое время пополнить запас калорий!
Ужин на высоте нескольких километров с панорамным видом на окрестности — это прекрасно. Да, еда не тянет на звезду мишлен, зато счёт вам оплатят! Но всё хорошее, как известно, имеет свойство заканчиваться, вот и нам пора снижаться. Опускаем нос, начинаем снижение. После 10 000 футов скорость падает до 250 узлов, продолжаем снижать высоту.
Настало время переходить в фазу подхода (approach phase). При помощи магии аэрбаса (который сам посчитал все скорости) замедляемся до Green dot speed (скорость чистого крыла). Лететь на этой скорости для нас максимально экономично, но вы же помните, что всё хорошее имеет свойство…
Выпускаем закрылки в первое положение, скорость гасится до S-speed. Далее — закрылки 2 и плавно достигаем F-speed. Закрылки 3 и, наконец, закрылки полностью, замедляемся до Vapp. Vapp — минимальная скорость (VLS), но с поправкой на ветер и порывы (минимум 5 максимум 15 узлов).
1000 футов, проверяем соблюдение критериев стабилизированного захода, и, если все в норме, продолжаем снижение. Перед касанием самолет продемонстрирует своё отношение к вам, провозгласив «Retard! Retard! Retard!»» (если вы не сильны в англоязычных обзывательствах, можете воспользоваться интернет-словарём urbandictionary). Устанавливаем малый газ (Idle) и через мгновение мягко касаемся полосы.
moscow.tft.aero
Boeing 2707. Самолёт, который почти съел Сиэтл » Военное обозрение
1960-70-е годы были временем, которое характеризовалось бурным развитием сверхзвуковой авиации. К тому моменту были успешно решены основные проблемы управляемости и устойчивости самолетов, их аэродинамической эффективности и безопасности при сверхзвуковом полете. В первую очередь это касалось разработок военной авиации, но примерно в это же время начали появляться многочисленные проекты сверхзвуковых пассажирских лайнеров. Из них лишь советский Ту-144 (совершил первый полет 31 декабря 1968 года) и англо-французский «Конкорд» (первый полет — 2 марта 1969 года) выпускались серийно.При этом советский сверхзвуковой пассажирский лайнер Ту-144 находился в эксплуатации лишь с 1975 по 1978 гг., а вот «Конкорду» повезло гораздо больше, он активно эксплуатировался с 1976 по 2003 гг., перевезя по воздуху миллионы пассажиров. В то же время огромному количеству сверхзвуковых пассажирских самолетов так и не удалось выйти из стадии проекта. Так произошло и с американским Boeing 2707, проект которого был остановлен на стадии производства двух опытных экземпляров.
Concorde и Ту-144
Стоит отметить, что создание сверхзвуковых самолетов было связано с вполне определенными трудностями. Полет на сверхзвуковой скорости, в отличие от полетов на дозвуковых скоростях протекает в условиях другой аэродинамики, так как при достижении летательным аппаратом скорости звука аэродинамика обтекания качественно меняется, по этой причине очень существенно возрастает аэродинамическое сопротивление, помимо этого растет кинетический нагрев конструкции от трения набегающего на большой скорости воздушного потока. При этом смещается аэродинамический фокус, что затем ведет к утрате управляемости и устойчивости летательного аппарата. В ходе полета на сверхзвуковой скорости проявилось и такое явление, как «волновое сопротивление». Именно с этим были связаны задержки в создании подобных самолетов. Достижение эффективного полета на околозвуковых или сверхзвуковых скоростях нельзя было обеспечить лишь за счет наращивания мощности самолетных двигателей. От авиаконструкторов требовались новые конструктивные решения. Вследствие этого менялся и внешний облик летательных аппаратов: начали появляться острые углы, характерные прямые линии, в отличие от «гладких» форм, которые были присущи дозвуковым самолетам.
Разработка сверхзвукового пассажирского самолета велась компанией Boeing на протяжении нескольких лет. Работы шли в рамках программы по созданию американского сверхзвукового пассажирского лайнера (National Supersonic Transport). Данная программа была объявлена еще 5 июня 1963 года президентом США Джоном Кеннеди. Планировалось, что новый лайнер получит крейсерскую скорость полета на уровне 2,7 Маха (около 2900 км/ч) при дальности полета до 6740 км. Пассажировместимость нового лайнера должна была составить до 277 человек (в дальнейшем была увеличена до 300 человек). 1 сентября 1966 года компания Boeing представила на конкурс FAA Model 733-390 с пассажировместимостью до 300 человек.
Boeing-2707-300
Вскоре самолет получил новое обозначение, под которым вошел в историю — Boeing-2707-100. В названии лайнера отражалась его крейсерская скорость М=2,7. Также подчеркивалась новая ступень развития пассажирских лайнеров в сравнении с очень популярным Boeing-707. Данный самолет сумел в конкурентной борьбе обойти проекты компаний Lockheed и North American. 31 декабря 1966 года после практически 14 лет различных исследований, проектирования и жесткой конкурентной борьбы, компания Boeing и ее самолет Boeing-2707-100 были выбраны федеральным правительством США для строительства опытного образца. Двигатели для пассажирского самолета должна была выпустить компания General Electric. Пассажирский самолет Boeing 2707 проектировался как широкофюзеляжный лайнер. Отличительной характеристикой проекта, среди прочих, являлось крыло изменяемой геометрии. Подобное решение никогда ранее не применялось в самолетах гражданской авиации (впрочем, уже в ходе работ над сверхзвуковым пассажирским лайнером американские инженеры отказались от такого крыла).
Первоначально компоновка салона нового лайнера, который был представлен компанией «Боинг» на конкурс, была аналогична дозвуковым «узкофюзеляжным» самолетам — по 3 кресла в ряд по обе стороны от единственного прохода в салоне. В таком варианте самолет мог переправить через океан в Европу 277 пассажиров (30 летели в 1-м классе, остальные в туристском классе). Однако достаточно быстро фюзеляж самолета расширили на 30 см — до 5 метров. Это позволило перейти к новой схеме размещения кресел — схема 2-3-2, которая предполагала уже наличие двух проходов (в передней части фюзеляжа), а далее 3-3. В первом классе кресла размещались по схеме 2-2. При этом в туристском классе стандартный шаг кресел составлял 86 см, в первом классе — 101 см. Общая пассажировместимость самолета выросла до 300 человек или 350 в полностью туристском варианте. Для развлечения пассажиров лайнера во время перелета в салоне планировалось установить телевизоры. Дизайн пассажирских кресел разрабатывали специалисты компании Boeing, они должны были быть удобными даже для пассажиров с ростом под два метра.
Первый вариант сверхзвукового лайнера, получивший название Boeing 2707-100, имел в переднем положение крыло со стреловидностью 30°, затем ее уменьшили до 20°. После взлета стреловидность вырастала до 30°, а на околозвуковых скоростях полета — до 42°. В этом режиме самолет должен был быть настолько же экономически эффективен, как и Boeing 707. При полете на сверхзвуковой скорости крылья отклонялись назад уже на 72°, образуя вместе с хвостовым оперением лайнера очень большую несущую поверхность общей площадью порядка 9000 квадратных футов. При этом процесс полного перемещения крыльев из переднего в крайнее заднее положение выполнялся всего лишь за одну минуту, обратное перемещение занимало две минуты. Достигнутая конструкторами высокая степень механизации крыла в сочетании с малой стреловидностью на взлетно-посадочных режимах полета позволяла успешно эксплуатировать самолет с тех же самых аэродромов, что и популярный Боинг 707. А снижение потребной тяги двигателей позволяло снизить уровень их шума.
По аналогии с британо-французским «Конкордом» носовая часть американского лайнера имела изменяемую геометрию, это было нужно пилотам для улучшения обзора во время посадки самолета. Носовая часть сверхзвукового лайнера отклонялась вниз во время взлета и посадки и имела два шарнира. Ее передняя часть всегда оставалась в горизонтальном положении, улучшая работу метеолокатора. Промежуточное положение носовой части лайнера устанавливалось при выполнении полета на дозвуковой скорости. Если нижняя точка фюзеляжа пассажирского самолета при поднятой носовой части располагалась на высоте 2,67 метра, то при ее опускании высота падала до 1,22 метра.
Помимо «международной» версии, американские конструкторы рассматривали вариант с созданием «внутреннего» сверхзвукового пассажирского самолета. За счет снижения запаса топлива его взлетный вес планировалось уменьшить до 260 тонн. Благодаря этому на самолет можно было установить бесфорсажные двигатели и уменьшить избыточное давление звукового удара. Самолет для внутренних авиалиний собирались строить после полной доводки международной версии лайнера.
В конце 1967 компания Boeing внесла в конструкцию своего перспективного самолета ряд изменений, так появилась модель Boeing 2707-200. Так как изменение геометрии крыла не полностью компенсировало смещение фокуса подъемной силы при полете, выполняемом со сверхзвуковой скоростью, на самолете было дополнительно установлено неподвижное переднее горизонтальное оперение (ПГО) с управляющими поверхностями, расположенными на задней кромке. Фюзеляж лайнера был удлинен на 3,6 метра, что позволяло разместить внутри дополнительные 15 пассажирских кресел.
Однако все эти решения увеличили и вес конструкции самолета, а также сопротивление, что привело к росту требуемого запаса топлива. Для некоторой компенсации роста массы лайнера была упрощена конструкция носовой отклоняемой части фюзеляжа, ее решили сделать одношарнирной со сдвижным щитком (решение аналогичное европейскому «Конкорду»). Затем были проведенные лабораторные испытания некоторых узлов и агрегатов лайнера, к примеру, соединения подвижных частей крыла с центропланом, однако уже в 1968 году компания полностью отказалась от первоначальной идеи с крылом изменяемой стреловидности, перейдя к пассажирскому лайнеру классической схемы с треугольным крылом. Окончательный вариант сверхзвукового лайнера получил обозначение Boeing-2707-300.
Стремясь уменьшить стремительно увеличивающийся взлетный вес самолета, в октябре 1968 года инженеры компании Boeing окончательно отказались от крыла с изменяемой геометрией. Окончательный вариант самолета отличался наличием дельтовидного крыла с переменной стреловидностью по передней кромке. При этом горизонтальное оперение сверхзвукового лайнера было уменьшено и сдвинуто назад, переднее горизонтальное оперение исчезло. Двигатели были перемещены под крыло самолета. При этом фюзеляж остался практически неизменным, лишь носовая отклоняемая часть стала проще — односекционной. Помимо решения инженеров о переходе к классическому неподвижному крылу, пассажировместимость лайнера была сокращена до 273 человек в туристском варианте (с салоном первого класса). Вместе с увеличившимся запасом топлива это должно было дать прибавку в дальности полета на 300 миль.
Судьба проекта
В середине 1960-х годов мощности авиационного гиганта Boeing были довольно сильно загружены разработкой самого большого в мире пассажирского самолета Boeing-747. При этом программа создания сверхзвукового пассажирского лайнера сталкивалось с большим количество трудностей, не только технического характера. Очевидное отставание американцев от других государств, которые создали собственные сверхзвуковые пассажирские самолеты — советский Ту-144 и совместный англо-французский «Конкорд» — лишали американскую программу возможности установления политического приоритета. Помимо этого на программу создания самолета накладывались дорогостоящая лунная программы и продолжавшаяся война во Вьетнаме. Все это сыграло негативную роль. В 1971 году Сенат США принимает решение отказаться от дальнейшего финансирования программы создания сверхзвукового пассажирского самолета. Разработка нового летательного аппарата была полностью остановлена на стадии строительства второго прототипа самолета.
Помимо этого, начиная еще с 1967 года, в США достаточно широко развивалось экологическое общественное движение, направленное против сверхзвуковой пассажирской авиации. Утверждалось, что полеты таких самолетов уничтожат озоновый слой, а мощный акустический удар, который возникает при сверхзвуковом полете, считался недопустимым для густонаселенных территорий. В итоге под давлением общественного мнения, а позднее и конгрессменов, президент США Никсон, вынужден был создать комиссию из 12 человек, которая занялась вопросом финансирования программы создания сверхзвуковой пассажирской авиации, в рамках которой и разрабатывался Boeing 2707. В результате комиссия отвергла необходимость строительства подобных самолетов как по экономическим, так и по экологическим причинам.
К моменту окончательного сворачивания программы постройки сверхзвукового пассажирского лайнера компания Boeing успела получить 115 заказов на будущий авиалайнер от 25 разных компаний-авиаперевозчиков (при этом по расчетам, программа могла окупиться при заказе от 300 самолетов). В том числе по причине потери этих крупных контрактов, компания Boeing вынуждена была сократить более 60 тысяч своих работников. Своеобразным итогом столь массового сокращения сотрудников (главным образом в Сиэтле, где располагались главные производственные площадки компании), стала саркастическая оценка программы создания сверхзвукового пассажирского авиалайнера Boeing 2707: «Самолет, который почти съел Сиэтл».
Полностью работы над самолетом Boeing 2707 были прекращены 20 мая 1971 года после постановления американского сената от 24 марта того же года. Постановление прекращало дальнейшее государственное финансирование программы. К этому моменту на программу уже было израсходовано от 700 до 800 миллионов долларов государственных средств. Boeing еще пытался продолжить процесс постройки самолетов за счет собственных финансовых ресурсов, однако это проект уже не спасло. Частными лицами США (вплоть до обычных школьников) на продолжение работ также было собрано более одного миллиона долларов, но этого было недостаточно. Закрытие программы американского сверхзвукового пассажирского самолета совпало по времени со спадом в аэрокосмической промышленности, а также назревающим нефтяным кризисом.
В настоящее время один из полноразмерных макетов сверхзвукового пассажирского самолета Boeing 2707 можно увидеть в экспозиции американского музея Hiller Aviation Museum, расположенного в городе Сан-Карлос (штат Калифорния), находится между Сан-Франциско и Сан-Хосе.
Летно-технические характеристики Boeing 2707-300:
Габаритные размеры: длина — 97 м, высота — 15,2 м, размах крыла — 43,3 м.
Максимальная взлетная масса — 340 000 кг.
Силовая установка — 4 ТРДФ GE4 тягой 4х24300 кгс.
Крейсерская скорость полета — 2900 км/ч (на высоте 21 км).
Высота полета — 18-21 км.
Дальность полета — до 6800 км.
Вместимость — до 293 пассажиров (1-классный салон).
Источники информации:
http://testpilot.ru/usa/boeing/2707/b2707.htm
http://testpilot.ru/usa/boeing/2707/b2707_3.htm
http://avia-museum.narod.ru/usa/boeing_sst.html
http://alex-anpilogov.livejournal.com/90476.html
Материалы из открытых источников
topwar.ru
его возможности, цели и задачи разработки
Что такое гиперзвуковые самолеты?
Гиперзвуковым самолетом называется такой, скорость которого может сильно превышать скорость звука (1224 км/час), то есть примерно пять-шесть тысяч км/час. Подобные аппараты сегодня выпускают несколько стран мира. Россия также не осталась в стороне.
Надо сказать, что создание различных гиперзвуковых летательных аппаратов в мире началось со второй половины прошлого века. Но сегодня, разумеется, самолеты становятся все более совершенными и обладают небывалыми преимуществами и возможностями.
Гиперзвуковой самолет России Ю-71 быстро перешел из стадии разработки, которая длилась в течение нескольких лет, в стадию испытаний еще в прошлом году. Испытывали новоиспеченный летательный аппарат под Оренбургом. Самолету, чтобы преодолеть расстояние от мест испытаний до столицы США, потребуется около пятидесяти минут, а до Лондона – двадцать.
Что может Ю-71?
Ю-71 был создан для использования его для решения военных задач. Например, гиперзвуковой самолет сможет доставлять боевые припасы и другие необходимые приспособления в кратчайшие сроки и на большие расстояния (ядерные боеголовки).
Кроме того, Ю-71 способен проводить контроль территории, а также использоваться в качестве аппарата штурмовой авиации. Российский гиперзвуковой самолет способен летать со скоростью более одиннадцати тысяч км/час. Все это дополняется его необычайной маневренностью, позволяющей даже выйти в ближний космос.
Как и для чего планируют использовать Ю-71?
По данным некоторых экспертов, в ближайшее десятилетие планируется ввести около двадцати самолетов в Ракетные войска стратегического назначения. Разместят их поблизости от Домбаровского поселка (Оренбургская область). Необходимо отметить, что Ю-71 разработан в двух модификациях: обыкновенной и стратегической.
По поводу Ю-71 существует множество разнообразных мнений. Часть специалистов считает, что этот самолет – боеголовка, изначально прикрепляющаяся к ракете, а затем отделяющаяся (в конце ее полета). Смысл этого заключается в возможности преодоления гиперзвуковым самолетом систем противовоздушной обороны.
Есть также данные, что Ю-71 не что иное, как одна из частей проекта 4202, являющегося секретным. В России, якобы, намереваются запустить гиперзвуковой проект для того, чтобы оказать давление на Соединенные Штаты. Переговоры по контролю вооружения в этом случае могут пройти очень удачно.
Какой будет судьба российского самолета Ю-71 — неизвестно. Нам остается лишь ждать и следить за развитием событий.
Военная тайна. Испытания Ю-71, Сирия. Репортаж.
Поделитесь с друзьями
slavculture.ru
Дозвуковой самолет — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4
Дозвуковой самолет
Cтраница 4
Антенны связных радиостанций располагают так, чтобы обеспечивалась круговая характеристика направленности. Такие антенны у дозвуковых самолетов выполняются в виде канатика и размещаются над фюзеляжем. У сверхзвуковых ЛА в качестве антенн связных радиостанций используют отдельные части самолета или антенны монтируются в передних кромках крыла или киля, которые изготавливаются из прочного радиопрозрачного материала. [46]
Вблизи потолка нижней границей диапазона скоростей становится не Vminflon, а минимальная скорость, определяемая располагаемой тягой. В наших примерах у дозвукового самолета это наблюдается выше 16 км, а у сверхзвукового — выше 14 км. [48]
Применяемые для ВРД топлива типа керосина имеют низкую упругость паров. При применении топлива типа керосина на дозвуковых самолетах паровые пробки не образуются. Без применения герметизации и избыточного давления в топливных баках полеты на топли-вах типа керосина ( Т-1, ТС-1, Т-5, JP-1, JP-5), перегоняющихся в пределах 140 — 280 и имеющих упругость паров ниже 100 мм рт. ст., возможны на высотах более 12 — 14 км. Реактивные топлива широкого фракционного состава ( Т-2, JP-4), перегоняющиеся в пределах 60 — 280 и имеющие упругость паров 100 — 150 мм рт. ст., обеспечивают надежную работу топливной системы самолета без применения избыточного давления в топливных баках только до высоты 10 — 12 км. [50]
Применяемые для ВРД топлива типа керосина имеют низкую упругость паров. При применении топлива типа керосина на дозвуковых самолетах шаровые пробки не образуются. [52]
Сертификация самолета начинается с момента подачи в Авиарегистр Генеральным ( Главным) конструктором соответствующей заявки. Основной документацией при сертификации создаваемых в России дозвуковых самолетов, включая широкофюзеляжные, являются действующие Авиационные правила, таблицы соответствия, доказательные материалы и сертификат ( удостоверение) летной годности. [53]
Отличительной особенностью топливной системы сверхзвукового самолета является ее значительно большая тепловая напряженность. С, в то время как на дозвуковых самолетах она редко поднимается выше 50 — 80 С. В топливных баках дозвукового самолета топливо в процессе полета охлаждается до — 20 — 30 С. Таким образом, топливо для сверхзвуковых самолетов должно сохранять длительное время свои эксплуатационные свойства при высоких ( до 160 — 180 С) температурах. На сверхзвуковом самолете топливо разогревается до высоких температур в процессе полета со сверхзвуковой скоростью. На участках же полета от взлета до преодоления сверхзвукового барьера топливо находится при относительно невысоких температурах, а в момент запуска силовых установок на земле в зимний период может находиться при отрицательных температурах. [54]
Изменение диапазона скоростей с высотой можно наглядно представить на графике, изображающем зависимость характерных скоростей горизонтального полета от высоты. На рис. 6.09 показан пример такого графика для дозвукового самолета, а на рис. 6.10 — для сверхзвукового. [55]
Таким образом, уже в ближайшем будущем инженер будет вынужден отказаться от дозвуковых представлений и руководствоваться теоретическими основами акустики при изучении профилей и форм, которые вызывают лишь малые возмущения. В связи с этим полезно заметить, что формы лучших дозвуковых самолетов имеют малые или вообще пренебрежимые индуктивные скорости, при которых применима линейная теория. Может случиться, что при постройке хороших авиационных машин инженер будет иметь весьма малую пользу от точной теории, допускающей большие возмущения. [56]
Фирмой Боинг ( США) разработаны новый способ изготовления из ППУ оснастки, необходимой для постройки сверхзвукового пассажирского самолета. Из-за сложности его контура требуется гораздо больше оснастки, чем при изготовлении дозвуковых самолетов. [57]
Фирмой Боинг ( США) разработан новый способ изготовления из ППУ оснастки, необходимой для постройки сверхзвукового пассажирского самолета. Из-за сложности его контура такой оснастки требуется гораздо больше, чем при изготовлении дозвуковых самолетов. [58]
На больших приборных скоростях уменьшение эффективности элеронов связано с упругими деформациями крыла, а при больших числах М полета — с влиянием скачка уплотнения на распределение давления по хорде крыла. На дозвуковых самолетах ухудшаются также характеристики маневренности с увеличением высоты полета. [59]
Дозвуковые самолеты летают с небольшими числами М и для них влиянием сжимаемости воздуха пренебрегают. Поэтому ограничения по числу М для них не устанавливаются, а устанавливаются только по величине приборной скорости исходя из условий прочности или флаттера. На некоторых дозвуковых самолетах величина приборной скорости вообще не ограничивается, так как даже на максимальном режиме работы двигателя они не могут разогнаться до этих скоростей. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5
www.ngpedia.ru