ზებგერითი ფრენები: პირველი თვითმფრინავი, რომელიც არღვევს ზებგერით ბარიერს და მახის რიცხვს ავიაციაში. "სუპერსონიკის" ბედი

ზებგერითი თვითმფრინავები არის თვითმფრინავები, რომლებსაც შეუძლიათ ფრენა ხმის სიჩქარეზე მეტი სიჩქარით (მახის ნომერი M = 1.2-5).

ამბავი

1940-იან წლებში რეაქტიული მებრძოლების გამოჩენამ დიზაინერებს სიჩქარის კიდევ უფრო გაზრდის გამოწვევა გამოიწვია. გაზრდილმა სიჩქარემ გააუმჯობესა როგორც ბომბდამშენების, ისე მებრძოლების მუშაობა.

ზებგერითი ეპოქაში პიონერი იყო ამერიკელი საცდელი მფრინავი ჩაკ იაგერი. 1947 წლის 10/14/1947 ექსპერიმენტული თვითმფრინავით Bell X-1 XLR-11 სარაკეტო ელექტროსადგურით, მან კონტროლირებადი ფრენისას გადალახა ხმის სიჩქარე.

განვითარება

ზებგერითი ავიაციის სწრაფი განვითარება დაიწყო 60-70-იან წლებში. XX საუკუნე. შემდეგ მოგვარდა თვითმფრინავების აეროდინამიკური ეფექტურობის, კონტროლირებადი და სტაბილურობის პრობლემები. ფრენის მაღალმა სიჩქარემ ასევე შესაძლებელი გახადა პრაქტიკული ჭერის გაზრდა 20000 მ-ზე მეტით, რაც კომფორტული სიმაღლე იყო ბომბდამშენებისა და სადაზვერვო თვითმფრინავებისთვის.

საზენიტო-სარაკეტო დანადგარებისა და კომპლექსების მოსვლამდე, რომლებსაც შეეძლოთ სამიზნეების დარტყმა მაღალ სიმაღლეებზე, დაბომბვის ოპერაციების მთავარი პრინციპი იყო ბომბდამშენი თვითმფრინავების შენარჩუნება მაქსიმალური სიმაღლედა სიჩქარე. შემდეგ აშენდა და სერიულ წარმოებაში აშენდა სხვადასხვა დანიშნულების ზებგერითი თვითმფრინავები - სადაზვერვო ბომბდამშენები, ჩამჭრელები, გამანადგურებლები, ჩამჭრელი ბომბდამშენები. Convair F-102 Delta Dagger გახდა პირველი ზებგერითი სადაზვერვო თვითმფრინავი, Convair B-58 Hustler პირველი ზებგერითი შორ მანძილზე მყოფი ბომბდამშენი.

ამჟამად მიმდინარეობს ახალი თვითმფრინავების დაპროექტება, განვითარება და წარმოება, რომელთაგან ზოგიერთი იწარმოება სპეციალური ტექნოლოგიის გამოყენებით, რომელიც ამცირებს მათ რადარს და ვიზუალურ ხილვადობას – „Stealth“.

სამგზავრო ზებგერითი თვითმფრინავი

ავიაციის ისტორიაში შეიქმნა მხოლოდ 2 სამგზავრო ზებგერითი თვითმფრინავი, რომელიც რეგულარულ ფრენებს ახორციელებდა. პირველი ფრენა საბჭოთა თვითმფრინავი Tu-144 მოხდა 12/31/1968, მისი მოქმედების დროა 1975-1978 წწ. ინგლისურ-ფრანგულმა თვითმფრინავმა „კონკორდმა“ პირველი ფრენა 1969 წლის 2 მარტს შეასრულა და ტრანსატლანტიკური მიმართულებით 1976-2003 წლებში მოქმედებდა.

ასეთი თვითმფრინავის გამოყენებამ შესაძლებელი გახადა არა მხოლოდ შორ მანძილზე ფრენის დროის შემცირება, არამედ გამოუყენებელი საჰაერო ხაზების გამოყენება დიდ სიმაღლეებზე (დაახლოებით 18 კმ) იმ დროს, როდესაც ლაინერები იყენებენ 9-12 კმ სიმაღლეებს. მძიმედ იყო დატვირთული. ასევე, ზებგერითი თვითმფრინავი ახორციელებდა ფრენებს საჰაერო გზების გარეთ (გასწორებული მარშრუტებით).

მიუხედავად ტრანსონური და ზებგერითი თვითმფრინავების რამდენიმე პროექტის წარუმატებლობისა (SSBJ, Tu-444, Tu-344, Tu-244, Lockheed L-2000, Boeing Sonic Cruiser, Boeing 2707) და ორი განხორციელებული პროექტის მოხსნის სამსახურიდან, განვითარება. გრძელდება თანამედროვე ჰიპერბგერითი თვითმფრინავების პროექტები (მაგ. SpaceLiner, ZEHST) და ამფიბიური (სამხედრო ტრანსპორტის) სწრაფი რეაგირების თვითმფრინავები. Aerion AS2 ზებგერითი საქმიანი თვითმფრინავი წარმოებაში შევიდა.

თეორიული კითხვები

ზებგერითი სიჩქარით ქვებგერით ფრენასთან შედარებით, იგი ხორციელდება სხვა კანონის მიხედვით, რადგან როდესაც თვითმფრინავი აღწევს ხმის სიჩქარეს, ხდება დინების ცვლილებები, რის შედეგადაც იზრდება აპარატის კინეტიკური გათბობა, იზრდება აეროდინამიკური წინააღმდეგობა. , და შეინიშნება აეროდინამიკური ფოკუსის ცვლილება. ეს ყველაფერი მთლიანობაში გავლენას ახდენს თვითმფრინავის კონტროლირებადობისა და სტაბილურობის გაუარესებაზე. ასევე გამოჩნდა ტალღის წინააღმდეგობის აქამდე უცნობი ფენომენი.

ამიტომ ეფექტური ფრენა ხმის სიჩქარის მიღწევისას მოითხოვს არა მხოლოდ ძრავის სიმძლავრის გაზრდას, არამედ ახალი დიზაინის გადაწყვეტილებების დანერგვას.

მაშასადამე, ასეთმა თვითმფრინავმა მიიღო ცვლილება გარეგნობაში - ქვებგერითი თვითმფრინავების "გლუვ" ფორმასთან შედარებით გამოჩნდა მკვეთრი კუთხეები და დამახასიათებელი სწორი ხაზები.

დღემდე, ჭეშმარიტად ეფექტური ზებგერითი თვითმფრინავის შექმნის ამოცანა არ მოგვარებულა. შემქმნელები ვალდებულნი არიან იპოვონ კომპრომისი ნორმალური აფრენისა და დაფრენის მახასიათებლების შენარჩუნებასა და სიჩქარის გაზრდის მოთხოვნას შორის.

მაშასადამე, თანამედროვე ავიაციის მიერ ახალი საზღვრების მიღწევა სიმაღლისა და სიჩქარის თვალსაზრისით დაკავშირებულია არა მხოლოდ ახალი მამოძრავებელი სისტემების და განლაგების სქემების დანერგვასთან, არამედ ფრენის გეომეტრიის ცვლილებებთან. ამ ცვლილებებმა უნდა გააუმჯობესოს საჰაერო ხომალდის ხარისხი მაღალი სიჩქარით ფრენისას დაბალ სიჩქარეზე მათი მუშაობის დარღვევის გარეშე და პირიქით. დიზაინერებმა ცოტა ხნის წინ უარი თქვეს ფრთების ფართობისა და მათი პროფილების სისქის შემცირებაზე, ჭრის კუთხის გაზრდაზე, დიდი ფარდობითი სისქის ფრთებზე დაბრუნებაზე და დაბალ ცურვაზე, თუ მოახერხეს პრაქტიკული ჭერის მოთხოვნების მიღწევა. და სიჩქარე.

მნიშვნელოვანია, რომ ზებგერითი თვითმფრინავი ჰქონდეს კარგი შესრულება დაბალ სიჩქარეზე და მდგრადი იყოს მაღალი სიჩქარით წევის მიმართ, განსაკუთრებით მიწის სიმაღლეებზე.

თვითმფრინავების კლასიფიკაცია:

მაგრამ

ბ

გ

დ

და

რომ

ლ

ო

პ

რ

1968 წლის 31 დეკემბერს შეასრულა მსოფლიოში პირველი ზებგერითი სამგზავრო თვითმფრინავის ტუ-144 საცდელი ფრენა. სამი წლის შემდეგ, 1971 წლის ზაფხულში, მან წარმოუდგენელი შთაბეჭდილება მოახდინა პარიზის საერთაშორისო საავიაციო გამოფენის ორგანიზატორებსა და სტუმრებზე. „საბჭოთა ჩიტის“ შესაძლებლობების საჩვენებლად დეველოპერებმა თვითმფრინავი მოსკოვიდან დილის 9 საათზე გაგზავნეს და ამავე დროს - დილის 9 საათზე - ბულგარეთის დედაქალაქში დაეშვა.

ზებგერითი თვითმფრინავის Tu - 144 დიზაინი.

Tu-144 არის საბჭოთა ზებგერითი თვითმფრინავი, რომელიც შეიქმნა ტუპოლევის დიზაინის ბიუროს მიერ 1960-იან წლებში. კონკორდთან ერთად, ეს არის ერთ-ერთი ზებგერითი თვითმფრინავიდან, რომელიც ოდესმე გამოიყენებოდა ავიახაზების მიერ კომერციული მიზნებისთვის.
60-იან წლებში საავიაციო წრეებში აშშ-ში, დიდ ბრიტანეთში, საფრანგეთსა და სსრკ-ში აქტიურად განიხილავდნენ სამგზავრო ზებგერითი თვითმფრინავის შექმნის პროექტებს მაქსიმალური სიჩქარით 2500-3000 კმ / სთ, ფრენის დიაპაზონი მინიმუმ 6-8 ათასი. კმ. 1962 წლის ნოემბერში საფრანგეთმა და დიდმა ბრიტანეთმა ხელი მოაწერეს შეთანხმებას კონკორდის ერთობლივი განვითარებისა და მშენებლობის შესახებ (თანხმობა).

ზებგერითი თვითმფრინავის შემქმნელები.

საბჭოთა კავშირში აკადემიკოს ანდრეი ტუპოლევის დიზაინის ბიურო ზებგერითი თვითმფრინავის შექმნით იყო დაკავებული. 1963 წლის იანვარში დიზაინის ბიუროს წინასწარ სხდომაზე ტუპოლევმა განაცხადა:
”ერთი კონტინენტიდან მეორეზე ადამიანების საჰაერო ტრანსპორტირების მომავალზე ფიქრით, მიდიხართ ცალსახა დასკვნამდე: უდავოდ საჭიროა ზებგერითი თვითმფრინავები და ეჭვი არ მეპარება, რომ ისინი სიცოცხლეში შევლენ…”
პროექტის მთავარ დიზაინერად აკადემიკოსის ვაჟი ალექსეი ტუპოლევი დაინიშნა. მის საპროექტო ბიუროსთან მჭიდროდ თანამშრომლობდა ათასზე მეტი სპეციალისტი სხვა ორგანიზაციიდან. შექმნას წინ უძღოდა ვრცელი თეორიული და ექსპერიმენტული სამუშაო, რომელიც მოიცავდა უამრავ ტესტს ქარის გვირაბებში და ბუნებრივ პირობებში ანალოგის ფრენების დროს.

კონკორდი და ტუ-144.

დეველოპერებს მოუწიათ ჭკუის შეგროვება, რათა ეპოვათ აპარატის ოპტიმალური განლაგება. დაპროექტებული ლაინერის სიჩქარეს ფუნდამენტური მნიშვნელობა აქვს - 2500 ან 3000 კმ/სთ. ამერიკელებმა, როდესაც შეიტყვეს, რომ Concorde განკუთვნილია 2500 კმ / სთ სიჩქარისთვის, განაცხადეს, რომ მხოლოდ ექვსი თვის შემდეგ გამოუშვეს მგზავრი Boeing 2707, რომელიც დამზადებულია ფოლადისა და ტიტანისგან. მხოლოდ ამ მასალებმა გაუძლო სტრუქტურის გათბობას ჰაერის ნაკადთან კონტაქტში 3000 კმ/სთ და მეტი სიჩქარით დამანგრეველი შედეგების გარეშე. თუმცა, მყარი ფოლადის და ტიტანის კონსტრუქციები ჯერ კიდევ უნდა გაიარონ სერიოზული ტექნოლოგიური და ოპერატიული ტესტირება. ამას დიდი დრო დასჭირდება და ტუპოლევი გადაწყვეტს დურალუმინისგან ზებგერითი თვითმფრინავის აშენებას 2500 კმ/სთ სიჩქარის საფუძველზე. ამერიკული ბოინგის პროექტი შემდგომში საერთოდ დაიხურა.
1965 წლის ივნისში მოდელი აჩვენეს პარიზის ყოველწლიურ საჰაერო შოუზე. Concorde და Tu-144 საოცრად ჰგავდნენ ერთმანეთს. საბჭოთა დიზაინერებმა თქვეს - არაფერია გასაკვირი: ზოგადი ფორმა განისაზღვრება აეროდინამიკის კანონებით და გარკვეული ტიპის მანქანების მოთხოვნებით.

ზებგერითი თვითმფრინავის ფრთის ფორმა.

მაგრამ როგორი უნდა იყოს ფრთის ფორმა? ჩვენ დავსახლდით თხელ სამკუთხა ფრთაზე, წინა კიდის მონახაზით ასო "8"-ის სახით. უკუდის სქემამ - გარდაუვალია გადამზიდავი თვითმფრინავის ასეთი დიზაინით - ზებგერითი ლაინერი სტაბილური და კარგად კონტროლირებადი გახადა ფრენის ყველა რეჟიმში. ოთხი ძრავა განლაგებული იყო ფიუზელაჟის ქვეშ, ღერძთან უფრო ახლოს. საწვავი მოთავსებულია კეისონის ფრთის ავზებში. ბალანსის ტანკები, რომლებიც განლაგებულია ფიუზელაჟისა და ფრთების უკანა მხარეს, შექმნილია სიმძიმის ცენტრის პოზიციის შესაცვლელად ქვებგერითი ფრენის სიჩქარიდან ზებგერითზე გადასვლისას. ცხვირი გაკეთდა მკვეთრი და გლუვი. მაგრამ როგორ მივცეთ ამ შემთხვევაში პილოტებს წინსვლის ხედვა? მათ გამოსავალი იპოვეს - "ცხვირის მოხრილი". წრიული განყოფილების ფიუზელაჟს ჰქონდა კაბინის ცხვირის კონუსი, რომელიც იხრება ქვევით 12 გრადუსიანი კუთხით აფრენისას და 17 გრადუსით დაშვებისას.

ზებგერითი თვითმფრინავი აფრინდება ცაში.

პირველი ზებგერითი თვითმფრინავი აფრინდა ცაში 1968 წლის ბოლო დღეს. მანქანას მართავდა საცდელი პილოტი ე.იელიანი. როგორც სამგზავრო თვითმფრინავი, ის იყო მსოფლიოში პირველი, ვინც გადალახა ხმის სიჩქარე 1969 წლის ივნისის დასაწყისში, 11 კილომეტრის სიმაღლეზე. ზებგერითმა თვითმფრინავმა ხმის მეორე სიჩქარე (2 მ) აიღო 1970 წლის შუა პერიოდში, 16,3 კილომეტრის სიმაღლეზე. ზებგერითი თვითმფრინავი აერთიანებდა ბევრ დიზაინსა და ტექნიკურ სიახლეს. აქ მინდა აღვნიშნო ისეთი გადაწყვეტილება, როგორიცაა წინა ჰორიზონტალური კუდი. PGO-ს გამოყენებისას ფრენის მანევრირება გაუმჯობესდა და სიჩქარე ჩაქრა სადესანტო მიახლოებისას. შიდა ზებგერითი თვითმფრინავის ექსპლუატაცია შესაძლებელია ორი ათეული აეროპორტიდან, ხოლო ფრანგულ-ინგლისურ Concorde-ს, რომელსაც აქვს მაღალი სადესანტო სიჩქარე, შეეძლო დაშვება მხოლოდ სერტიფიცირებულ აეროპორტში. ტუპოლევის დიზაინის ბიუროს დიზაინერებმა უზარმაზარი სამუშაო გააკეთეს. ავიღოთ, მაგალითად, ფრთის საველე ტესტები. ისინი ჩატარდა მფრინავი ლაბორატორიაში - MiG-21I, რომელიც სპეციალურად გადაკეთდა მომავალი ზებგერითი თვითმფრინავის ფრთის დიზაინისა და აღჭურვილობის შესამოწმებლად.

განვითარება და მოდიფიკაცია.

ძირითადი დიზაინის "044" შემუშავებაზე მუშაობა ორი მიმართულებით წავიდა: RD-36-51 ტიპის ახალი ეკონომიური არა-დამწვარი ტურბორეაქტიული ძრავის შექმნა და ზებგერითი თვითმფრინავის აეროდინამიკის და დიზაინის მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება. ამის შედეგი იყო ზებგერითი ფრენის დიაპაზონის მოთხოვნების დაკმაყოფილება. სსრკ მინისტრთა საბჭოს გადაწყვეტილება RD-36-51 ზებგერითი თვითმფრინავის ვარიანტის შესახებ მიღებულ იქნა 1969 წელს. ამავდროულად, MAP - MGA-ს წინადადებით, მიიღება გადაწყვეტილება, RD-36-51-ის შექმნამდე და ზებგერითი თვითმფრინავზე დამონტაჟებამდე, აშენდეს ექვსი ზებგერითი თვითმფრინავი NK-144A-ით, საწვავის სპეციფიკური მოხმარების შემცირებით. . სერიული ზებგერითი თვითმფრინავის კონსტრუქცია NK-144A-ით უნდა ყოფილიყო მნიშვნელოვნად მოდერნიზებული, რათა განხორციელებულიყო მნიშვნელოვანი ცვლილებები აეროდინამიკაში, რომელმაც მიიღო Kmax 8-ზე მეტი ზებგერითი საკრუიზო რეჟიმში.სერიები RD-36-51-ზე.

მოდერნიზებული ზებგერითი თვითმფრინავის მშენებლობა.

წინასწარი წარმოების მოდერნიზებული Tu-144 ("004") მშენებლობა დაიწყო MMZ "Experience"-ში 1968 წელს. NK-144 ძრავების გამოთვლილი მონაცემების მიხედვით (Cp = 2.01), სავარაუდო ზებგერითი დიაპაზონი უნდა ყოფილიყო. 3275 კმ, ხოლო NK-144A (Ср=1.91) 3500 კმ-ზე მეტი აეროდინამიკური მახასიათებლების გაუმჯობესების მიზნით კრუიზის რეჟიმში M=2.2, შეიცვალა ფრთის ფორმა გეგმაში (წინა კიდის გასწვრივ გადახრილი ნაწილი შემცირდა 76-მდე. °, ხოლო ძირი გაიზარდა 57°-მდე), ფრთების ფორმა მიუახლოვდა „გოთიკას“. „044“-თან შედარებით, ფრთის ფართობი გაიზარდა, შემოვიდა ფრთების წვერების უფრო ინტენსიური კონუსური გრეხილი. თუმცა, ყველაზე მეტად მნიშვნელოვანი ინოვაცია ფრთის აეროდინამიკაში იყო ფრთის შუა ნაწილის ცვლილება, რაც უზრუნველყოფდა თვითდაბალანსებას კრუიზის რეჟიმში. მინიმალური დანაკარგებიხარისხი, ამ რეჟიმში ფრთის ფრენის დეფორმაციის ოპტიმიზაციის გათვალისწინებით. ფიუზელაჟის სიგრძე გაიზარდა 150 მგზავრისთვის, გაუმჯობესდა მშვილდის ფორმა, რაც ასევე დადებითად აისახა აეროდინამიკაზე.

"044"-ისგან განსხვავებით, ძრავის თითოეული წყვილი ორძრავიან ნაცელებში ჰაერის მიმღებით იყო განცალკევებული, ათავისუფლებდა მათგან ფიუზელაჟის ქვედა ნაწილს, განტვირთავდა მას გაზრდილი ტემპერატურისა და ვიბრაციის დატვირთვისგან, ხოლო ფრთის ქვედა ზედაპირის შეცვლა. გამოთვლილი ნაკადის შეკუმშვის ადგილი, გაზრდის უფსკრული ფრთის ქვედა ზედაპირსა და ჰაერის მიმღების ზედა ზედაპირს შორის - ამ ყველაფერმა შესაძლებელი გახადა უფრო ინტენსიურად გამოეყენებინა ნაკადის წინასწარი დატვირთვის ეფექტი შესასვლელში ჰაერის მიმღებებში. Kmax ვიდრე შესაძლებელი იყო "044"-ზე მოხვედრა. ძრავის საყრდენების ახალი განლაგება მოითხოვდა ცვლილებებს შასისში: ძირითადი სადესანტო მექანიზმი მოთავსებული იყო ძრავის საყრდენების ქვეშ, მათი გაწმენდით შიგნით ძრავების ჰაერის არხებს შორის, ისინი გადავიდნენ რვა ბორბლიან ბორტზე და დასუფთავების სქემა. ცხვირის სადესანტო მექანიზმიც შეიცვალა. "004"-სა და "044"-ს შორის მნიშვნელოვანი განსხვავება იყო ფრენის დროს წინა მრავალსექციური ასაწევი დესტაბილიზატორის ფრთის დანერგვა, რომელიც გაფართოვდა ფიუზელაჟიდან აფრენისა და დაფრენის რეჟიმში და შესაძლებელი გახადა საჭირო ბალანსის უზრუნველყოფა გადახრილი ელევონებით. -ლაპები. დიზაინის გაუმჯობესებამ, ტვირთამწეობისა და საწვავის მიწოდების ზრდამ განაპირობა ასაფრენი წონის ზრდა, რომელმაც გადააჭარბა 190 ტონას ("044"-ისთვის - 150 ტონა).

წინასწარი წარმოება Tu-144.

წინასწარი წარმოების ზებგერითი თვითმფრინავის No01-1 (კუდის ნომერი 77101) მშენებლობა დასრულდა 1971 წლის დასაწყისში, 1971 წლის 1 ივნისს მან პირველი ფრენა განახორციელა. ქარხნული ტესტირების პროგრამის მიხედვით, მანქანამ შეასრულა 231 ფრენა, რომელიც გაგრძელდა 338 საათის განმავლობაში, საიდანაც 55 საათი ზებგერითი. ამ მანქანაზე დამუშავდა ელექტროსადგურის ურთიერთქმედების რთული საკითხები ფრენის სხვადასხვა რეჟიმში. 1972 წლის 20 სექტემბერს მანქანამ ფრენა შეასრულა მოსკოვი-ტაშკენტის მარშრუტზე, ხოლო მარშრუტი დასრულდა 1 საათსა და 50 წუთში, ფრენის დროს საკრუიზო სიჩქარე 2500 კმ/სთ-ს აღწევდა. წინასწარი წარმოების მანქანა გახდა საფუძველი ვორონეჟში მასობრივი წარმოების განლაგებისთვის თვითმფრინავების ქარხანა(ვაზ), რომელსაც მთავრობის გადაწყვეტილებით დაევალა ზებგერითი თვითმფრინავების სერიის განვითარება.

სერიული Tu-144 პირველი ფრენა.

სერიული ზებგერითი თვითმფრინავის No 01-2 (კუდის ნომერი 77102) პირველი ფრენა NK-144A ძრავებით შედგა 1972 წლის 20 მარტს. სერიაში, წინასწარი წარმოების აპარატის ტესტების შედეგების მიხედვით, ფრთის აეროდინამიკა გამოსწორდა და მისი ფართობი კვლავ ოდნავ გაიზარდა. სერიებში ასაფრენი წონა 195 ტონას აღწევდა. NK-144A-ს საწვავის სპეციფიკური მოხმარება სერიული მანქანების საოპერაციო ტესტირების დროს განზრახული იყო 1.65-1.67 კგ/კგ/სთ-მდე გაზრდა ძრავის საქშენის ოპტიმიზაციის გზით, ხოლო მოგვიანებით 1.57 კგ/კგ/სთ-მდე, ხოლო ფრენის დიაპაზონი. უნდა გაზრდილიყო 3855-4250 კმ-მდე და 4550 კმ-მდე. ფაქტობრივად, 1977 წლისთვის, Tu-144 და NK-144A სერიის ტესტებისა და დახვეწის დროს, Cp = 1,81 კგ/კგ/სთ ზებგერითი კრუიზის რეჟიმში, 5000 კგფ ბიძგით, Cp = 1,65 კგ/კგ/სთ აფრენის შემდგომ დამწვრობის დროს,00020. kgf, Ср=0,92 კგ/კგ/საათში 3000 კგფ ქვებგერითი ბიძგების რეჟიმში და მაქსიმალური დამწვრობის რეჟიმში ტრანსონიკურ რეჟიმში მიიღო 11800 კგფ. ზებგერითი თვითმფრინავის ფრაგმენტი.

ტესტირების პირველი ეტაპი.

მოკლე დროში, პროგრამის მკაცრი დაცვით, შესრულდა 395 ფრენა, ფრენის საერთო დროით 739 საათი, მათ შორის 430 საათზე მეტი ზებგერითი რეჟიმში.

ტესტირების მეორე ეტაპი.

ოპერატიული ტესტირების მეორე ეტაპზე, საავიაციო მრეწველობის მინისტრების ერთობლივი ბრძანების შესაბამისად და სამოქალაქო ავიაცია 1977 წლის 13 სექტემბრის No149-223, უფრო აქტიური იყო სამოქალაქო ავიაციის ობიექტებისა და სერვისების კავშირი. შეიქმნა ახალი ტესტირების კომისია, რომელსაც ხელმძღვანელობს სამოქალაქო ავიაციის მინისტრის მოადგილე ბ.დ. უხეში. კომისიის გადაწყვეტილებით, რომელიც დადასტურდა 1977 წლის 30 სექტემბრიდან - 5 ოქტომბრის ერთობლივი ბრძანებით, დაინიშნა ეკიპაჟები ოპერატიული ტესტების ჩასატარებლად:
პირველი ეკიპაჟი: პილოტები B.F. კუზნეცოვი (მოსკოვის სამოქალაქო ავიაციის სატრანსპორტო ადმინისტრაცია), ს.ტ. აგაპოვი (ZhLIiDB), ნავიგატორი S.P. ხრამოვი (MTU GA), ფრენის ინჟინრები იუ.ნ. ავაევი (MTU GA), Yu.T. სელივერსტოვი (ZhLIiDB), წამყვანი ინჟინერი ს.პ. ავაკიმოვი (ZhLIiDB).
მეორე ეკიპაჟი: პილოტები V.P. ვორონინი (MGU GA), ი.კ. ვედერნიკოვი (ZhLIiDB), ნავიგატორი A.A. სენიუკი (MTU GA), ფრენის ინჟინრები ე.ა. ტრებუნცოვი (MTU GA) და ვ.ვ. სოლომატინი (ZhLIiDB), წამყვანი ინჟინერი ვ.ვ. ისაევი (GosNIIGA).
მესამე ეკიპაჟი: პილოტები M.S. კუზნეცოვი (GosNIIGA), გ.ვ. ვორონჩენკო (ZhLIiDB), ნავიგატორი ვ.ვ. ვიაზიგინი (GosNIIGA), ფრენის ინჟინრები M.P. ისაევი (MTU GA), ვ.ვ. სოლომატინი (ZhLIiDB), წამყვანი ინჟინერი ვ.ნ. პოკლადი (ZhLIiDB).
მეოთხე ეკიპაჟი: პილოტები N.I. იურსკოვი (GosNIIGA), ვ.ა. სევანკაევი (ZhLIiDB), ნავიგატორი იუ.ა. ვასილიევი (GosNIIGA), ფრენის ინჟინერი ვ.ლ. ვენედიქტოვი (GosNIIGA), წამყვანი ინჟინერი I.S. მაიბოროდა (GosNIIGA).

ტესტების დაწყებამდე დიდი სამუშაო გაკეთდა ყველა მიღებული მასალის გადახედვაზე, რათა გამოეყენებინათ ისინი კონკრეტული მოთხოვნების შესრულების „გამოსასწორებლად“. თუმცა, ამის მიუხედავად, სამოქალაქო ავიაციის ზოგიერთი ექსპერტი დაჟინებით მოითხოვდა "ზებგერითი თვითმფრინავის ოპერატიული ტესტების პროგრამის" განხორციელებას, რომელიც შეიქმნა GosNIIGA-ში ჯერ კიდევ 1975 წელს წამყვანი ინჟინრის A.M. Teteryukov-ის ხელმძღვანელობით. ეს პროგრამა მოითხოვდა, ფაქტობრივად, MGA მარშრუტებზე 750 ფრენის ოდენობით (1200 ფრენის საათი) ადრე დასრულებული ფრენების გამეორებას.
ორივე ეტაპისთვის საოპერაციო ფრენებისა და ტესტების ჯამური მოცულობა იქნება 445 ფრენა 835 ფრენის საათით, საიდანაც 475 საათი ზებგერითი რეჟიმით. მოსკოვი-ალმა-ატას მარშრუტზე 128 დაწყვილებული ფრენა შესრულდა.

დასკვნითი ეტაპი.

ტესტირების დასკვნითი ეტაპი ტექნიკური თვალსაზრისით არ იყო დაძაბული. რიტმული მუშაობა განრიგში ჩატარდა სერიოზული წარუმატებლობისა და ძირითადი დეფექტების გარეშე. საინჟინრო-ტექნიკური პერსონალი საყოფაცხოვრებო ტექნიკის შეფასებით, მგზავრთა გადაყვანისთვის ემზადებოდა, „მხიარულობდა“. ტესტებში ჩართულმა ბორტგამცილებელმა და სამოქალაქო ავიაციის სახელმწიფო სამეცნიერო-კვლევითი ინსტიტუტის შესაბამისმა სპეციალისტებმა დაიწყეს სახმელეთო ტრენინგის ჩატარება ფრენის დროს მგზავრების მომსახურების ტექნოლოგიის შესამუშავებლად. Ე. წ. „ხუმრობები“ და ორი ტექნიკური რეისი მგზავრებთან ერთად. "გათამაშება" ჩატარდა 1977 წლის 16 ოქტომბერს, ბილეთის შემოწმების, ბარგის შემოწმების, მგზავრის ჩაჯდომის, რეალურ დროში ფრენის, მგზავრების ჩამოსვლისა და ბარგის შემოწმების სრული სიმულაციით დანიშნულების აეროპორტში. "მგზავრებისგან" (საპროექტო ბიუროს, ZhLIiDB, GosNIIGA-ს და სხვა ორგანიზაციების საუკეთესო თანამშრომლები) დასასრული არ იყო. დიეტა „ფრენაში“ იყო უმაღლესი დონეროგორც პირველი კლასის მენიუდან იყო დამტკიცებული, ყველას ძალიან მოეწონა. „გათამაშებამ“ შესაძლებელი გახადა მგზავრთა მომსახურების მრავალი მნიშვნელოვანი ელემენტისა და დეტალის გარკვევა. 1977 წლის 20 და 21 ოქტომბერს განხორციელდა ორი ტექნიკური რეისი მოსკოვი-ალმა-ატას მარშრუტზე მგზავრებით. პირველი მგზავრები იყვნენ მრავალი ორგანიზაციის თანამშრომლები, რომლებიც უშუალოდ მონაწილეობდნენ ზებგერითი თვითმფრინავის შექმნასა და ტესტირებაში. დღეს ძნელი წარმოსადგენია ატმოსფერო ბორტზე: იყო სიხარულისა და სიამაყის გრძნობა, განვითარების დიდი იმედი პირველი კლასის მომსახურების ფონზე, რომელსაც ტექნიკური ხალხი აბსოლუტურად არ არის მიჩვეული. პირველ ფრენებში ბორტზე იყო ყველა წამყვანი დაწესებულების და ორგანიზაციის ხელმძღვანელი.

სამგზავრო გადაადგილებისთვის გზა ღიაა.

ტექნიკურმა ფრენებმა სერიოზული შენიშვნების გარეშე ჩაიარა და აჩვენა ზებგერითი თვითმფრინავის სრული მზადყოფნა და ყველა სახმელეთო მომსახურება. რეგულარული ტრანსპორტირება. 1977 წლის 25 ოქტომბერს სსრკ სამოქალაქო ავიაციის მინისტრმა ბ.პ. ბუგაევი და სსრკ საავიაციო მრეწველობის მინისტრი ვ.ა. კაზაკოვმა დაამტკიცა მთავარი დოკუმენტი: "აქტი NK-144 ძრავით ზებგერითი თვითმფრინავის ოპერატიული ტესტების შედეგების შესახებ" დადებითი დასკვნა და დასკვნები.
ტუ-144-ის სსრკ სამოქალაქო ტუ-144-ების დროებითი საჰაერო ვარგისიანობის სტანდარტების მოთხოვნებთან შესაბამისობის წარმოდგენილ ცხრილებზე დაყრდნობით, წარმოდგენილი მტკიცებულებების სრული რაოდენობა, სახელმწიფო და ოპერატიული ტესტების აქტების ჩათვლით, 1977 წლის 29 ოქტომბერს, თავმჯდომარემ. სსრკ სახელმწიფო საავიაციო რეესტრის ი.კ. მულკიჟანოვმა დაამტკიცა დასკვნა და ხელი მოაწერა სსრკ-ს პირველ საფრენად ვარგისიანობის სერტიფიკატს, ტიპის No 03-144 ზებგერითი თვითმფრინავისთვის NK-144A ძრავებით.
გზა ამისთვის სამგზავრო მოძრაობაღია იყო.

სამგზავრო გადაადგილებისთვის გზა ღია იყო.
ზებგერითი თვითმფრინავს შეეძლო დაეშვა და აფრენა სსრკ-ს 18 აეროპორტში, ხოლო Concorde, რომლის აფრენისა და დაფრენის სიჩქარე 15%-ით მეტი იყო, თითოეული აეროპორტისთვის ცალკე დაშვების მოწმობა სჭირდებოდა.

ზებგერითი თვითმფრინავის მეორე სერიული ასლი.

1973 წლის ივნისში საფრანგეთში გაიმართა პარიზის 30-ე საერთაშორისო საჰაერო შოუ. საბჭოთა ლაინერის Tu-144-ის, მსოფლიოში პირველი ზებგერითი თვითმფრინავის მიერ გამოწვეული ინტერესი უზარმაზარი იყო. 2 ივნისს, პარიზის გარეუბანში, ლე ბურჟეს საჰაერო შოუს ათასობით სტუმარი უყურებდა გასასვლელს. ასაფრენი ბილიკიზებგერითი თვითმფრინავის მეორე სერიული ასლი. ოთხი ძრავის ხმაური, ძლიერი აფრენა - და ახლა მანქანა ჰაერშია. ლაინერს ბასრი ცხვირი გასწორდა და ცას დაუმიზნა. ზებგერითი Tu, რომელსაც პილოტირებდა კაპიტანი კოზლოვი, შეასრულა თავისი პირველი საჩვენებელი ფრენა პარიზის თავზე: მოიპოვა საჭირო სიმაღლე, მანქანა გასცდა ჰორიზონტს, შემდეგ დაბრუნდა და წრე შემოხაზა აეროდრომზე. ფრენა ნორმალურ რეჟიმში განხორციელდა, ტექნიკური პრობლემები არ დაფიქსირებულა.
მეორე დღეს საბჭოთა ეკიპაჟმა გადაწყვიტა ეჩვენებინა ყველაფერი, რაც ახალს შეეძლო.

კატასტროფა დემონსტრაციის დროს.

3 ივნისის მზიანი დილა არ ჩანდა უბედურებას. თავიდან ყველაფერი გეგმის მიხედვით წარიმართა, - თავები ასწია მაყურებელმა ერთხმად ტაში დაუკრა. ზებგერითი თვითმფრინავი, რომელმაც აჩვენა "უმაღლესი კლასი", დაეცა. ამ დროს ჰაერში ფრანგული მებრძოლი მირაჟი გამოჩნდა (როგორც მოგვიანებით გაირკვა, ის საჰაერო შოუს იღებდა). შეჯახება გარდაუვალი ჩანდა. იმისათვის, რომ აეროდრომსა და მაყურებლებს არ შეეჯახა, ეკიპაჟის მეთაურმა გადაწყვიტა ასვლა უფრო მაღლა და საჭე თავისკენ მიიწია. თუმცა სიმაღლე უკვე დაკარგული იყო, კონსტრუქციაზე დიდი დატვირთვები შეიქმნა; შედეგად მარჯვენა ფრთა გაიბზარა და ჩამოვარდა. იქ ხანძარი გაჩნდა და რამდენიმე წამის შემდეგ ცეცხლმოკიდებული ზებგერითი თვითმფრინავი მიწაზე დაეშვა. საშინელი დაშვება მოხდა პარიზის გარეუბან გუსენვილის ერთ-ერთ ქუჩაზე. გიგანტური მანქანა, რომელიც ანადგურებდა ყველაფერს თავის გზაზე, დაეჯახა მიწას და აფეთქდა. მთელი ეკიპაჟი - ექვსი ადამიანი - და ადგილზე მყოფი რვა ფრანგი დაიღუპა. გუზენვილიც დაზარალდა - რამდენიმე შენობა დაინგრა. რამ გამოიწვია ტრაგედია? ექსპერტების უმეტესობის აზრით, კატასტროფის მიზეზი იყო ზებგერითი თვითმფრინავის ეკიპაჟის მცდელობა, თავიდან აეცილებინა მირაჟთან შეჯახება. დაშვებისას ტუ ფრანგული მირაჟის გამანადგურებელმა გაიღვიძა.

ფოტოზე ნაჩვენებია პირველი კოსმონავტის ხელმოწერა, რომელიც დაეშვა მთვარეზე ნილ არმსტრონგი, პილოტი კოსმონავტი გეორგი ტიმოფეევიჩ ბერეგოვოი და ეკიპაჟის ყველა დაღუპული წევრი. ზებგერითი No77102 თვითმფრინავი Le Bourget-ის ავიაშოუზე საჩვენებელი ფრენის დროს ჩამოვარდა. ეკიპაჟის ექვსივე წევრი (საბჭოთა კავშირის დამსახურებული პილოტი მ.ვ. კოზლოვი, საცდელი მფრინავი ვ.მ. მოლჩანოვი, ნავიგატორი გ.ნ. ბაჟენოვი, მთავარი დიზაინერის მოადგილე, ინჟინერი გენერალ-მაიორი ვ.ნ. ბენდეროვი, წამყვანი ინჟინერი ბ.ა.

ა.ნ.ტუპოლევის საპროექტო ბიუროს თანამშრომლების თქმით, კატასტროფის მიზეზი იყო არასწორად მორგებული ანალოგური მართვის სისტემის ერთეულის მიერთება, რამაც გამოიწვია დესტრუქციული გადატვირთვა.
პილოტების თქმით, საგანგებო სიტუაციები თითქმის ყველა ფრენისას ხდებოდა. 1978 წლის 23 მაისს მოხდა ზებგერითი თვითმფრინავის მეორე ავარია. ლაინერის გაუმჯობესებული ექსპერიმენტული ვერსია, Tu-144D (No. 77111), მე-3 ელექტროსადგურის ძრავის მიდამოში საწვავის ხანძრის შემდეგ, საწვავის ხაზის განადგურების გამო, კვამლი სალონში. და ეკიპაჟის მიერ ორი ძრავის გამორთვამ, ავარიული დაშვება მოახდინა სოფელ ილიინსკის პოგოსტთან ახლოს მინდორში, ქალაქ იგორიევსკიდან არც თუ ისე შორს.
დაშვების შემდეგ, ეკიპაჟის მეთაურმა V.D. Popov, მეორე პილოტი E.V. Elyan და ნავიგატორი V.V. Vyazigin დატოვეს ლაინერი კაბინის ფანჯრიდან. სალონში მყოფმა ინჟინერებმა ვ. ფრენის ინჟინრები O.A. Nikolaev და V.L. Venediktov დაიჭირეს სამუშაო ადგილზე დაშვებისას დეფორმირებული სტრუქტურებით და დაიღუპნენ. (გახრილი ცხვირის კონუსი ჯერ მიწას შეეხო, მუშაობდა ბულდოზერის დანის მსგავსად, იმატებდა მიწას და მუცლის ქვეშ მოტრიალდა, ფიზელაჟში შევიდა.) 1978 წლის 1 ივნისს აეროფლოტმა სამუდამოდ შეაჩერა ზებგერითი სამგზავრო ფრენები.

ზებგერითი თვითმფრინავების გაუმჯობესება.

ზებგერითი თვითმფრინავის გაუმჯობესებაზე მუშაობა კიდევ რამდენიმე წელი გაგრძელდა. ხუთი გაათავისუფლეს წარმოების თვითმფრინავი; მშენებლობის პროცესში იყო კიდევ ხუთი. შემუშავებულია ახალი მოდიფიკაცია - Tu-144D (შორი მანძილი). თუმცა, ახალი ძრავის (უფრო ეკონომიური) არჩევა RD-36-51 მოითხოვდა თვითმფრინავის, განსაკუთრებით ელექტროსადგურის მნიშვნელოვან გადამუშავებას. დიზაინის სერიოზულმა ხარვეზებმა ამ სფეროში გამოიწვია ახალი ლაინერის გამოშვების შეფერხება. მხოლოდ 1974 წლის ნოემბერში აფრინდა სერიული Tu-144D (კუდის ნომერი 77105) და მისი პირველი ფრენიდან ცხრა (!) წლის შემდეგ, 1977 წლის 1 ნოემბერს, ზებგერითმა თვითმფრინავმა მიიღო ფრენისუნარიანობის სერტიფიკატი. იმავე დღეს გაიხსნა სამგზავრო რეისები. ხანმოკლე ექსპლუატაციის დროს ლაინერებმა 3194 მგზავრი გადაიყვანა. 1978 წლის 31 მაისს ფრენები შეწყდა: ხანძარი გაჩნდა ერთ-ერთ სერიულ Tu-144D-ზე და ლაინერი ჩამოვარდა, ავარიული დაშვების დროს ჩამოვარდა.
პარიზსა და იგორიევსკში მომხდარმა კატასტროფებმა განაპირობა ის, რომ შემცირდა სახელმწიფოს ინტერესი პროექტის მიმართ. 1977 წლიდან 1978 წლამდე გამოვლინდა 600 პრობლემა. შედეგად, უკვე 80-იან წლებში გადაწყდა ზებგერითი თვითმფრინავის ამოღება, რაც აიხსნება „ადამიანის ჯანმრთელობაზე ცუდი ზემოქმედებით ხმის ბარიერის გადაკვეთისას“. მიუხედავად ამისა, წარმოებაში მყოფი ხუთი Tu-144D-დან ოთხი მაინც დასრულდა. მოგვიანებით ისინი დაფუძნდნენ ჟუკოვსკში და აიღეს ჰაერში, როგორც მფრინავი ლაბორატორიები. მთლიანობაში აშენდა 16 ზებგერითი თვითმფრინავი (შორი დისტანციის მოდიფიკაციების ჩათვლით), რომლებმაც სულ 2556 გაფრენა შეასრულეს. 90-იანი წლების შუა პერიოდისთვის მათგან ათი გადარჩა: ოთხი მუზეუმებში (მონინო, ყაზანი, კუიბიშევი, ულიანოვსკი); ერთი დარჩა ვორონეჟის ქარხანაში, სადაც ის აშენდა; მეორე იყო ჟუკოვსკში ოთხ ტუ-144დ-სთან ერთად.

შემდგომში Tu-144D გამოიყენებოდა მხოლოდ მოსკოვსა და ხაბაროვსკს შორის ტვირთის გადასაზიდად. საერთო ჯამში, ზებგერითმა თვითმფრინავმა აეროფლოტის დროშის ქვეშ 102 ფრენა განახორციელა, საიდანაც 55 სამგზავრო ფრენა (3194 მგზავრი გადაიყვანეს).
მოგვიანებით, ზებგერითი თვითმფრინავი მხოლოდ სატესტო ფრენებს ახორციელებდა და რამდენიმე ფრენას მსოფლიო რეკორდების დამყარების მიზნით.
Tu-144LL-ზე, NK-32 ძრავები დამონტაჟდა ექსპლუატაციური NK-144 ან RD-36-51 არარსებობის გამო, ისევე როგორც Tu-160-ზე გამოყენებული, სხვადასხვა სენსორები და ტესტის კონტროლი და ჩამწერი აღჭურვილობა.
სულ აშენდა 16 ტუ-144 ლაინერი, რომელმაც სულ 2556 გაფრენა და 4110 საათი გაფრინდა (მათ შორის ყველაზე მეტი 77144 ფრენა, 432 საათი). კიდევ ოთხი ლაინერის მშენებლობა არასოდეს დასრულებულა.

M = 1.2-5).

ენციკლოპედიური YouTube

1 / 5
დღესდღეობით ჩნდება ახალი თვითმფრინავები, მათ შორის ისეთებიც, რომლებიც დამზადებულია Stealth-ის ხილვადობის შემცირების ტექნოლოგიის გამოყენებით.

სამგზავრო ზებგერითი თვითმფრინავი

ცნობილია მხოლოდ ორი მასობრივი წარმოების სამგზავრო ზებგერითი თვითმფრინავი, რომლებიც ასრულებდნენ რეგულარულ ფრენებს: საბჭოთა თვითმფრინავი Tu-144, რომელმაც პირველი ფრენა შეასრულა 1968 წლის 31 დეკემბერს და ექსპლუატაციაში იყო 1978 წლიდან 1978 წლამდე და შესრულდა ორი თვის შემდეგ - 2 მარტს. 1969 - მისი პირველი რეისი ფრანგული "კონკორდი" (fr. Concorde - "თანხმობა"), რომელიც ახორციელებდა ტრანსატლანტიკურ ფრენებს 2003 წლიდან 2003 წლამდე. მათმა ექსპლუატაციამ შესაძლებელი გახადა არა მხოლოდ მნიშვნელოვნად შემცირებულიყო ფრენის დრო შორ მანძილზე ფრენებზე, არამედ დატვირთული საჰაერო სივრცის გამოყენება დიდ სიმაღლეებზე (≈18 კმ), ხოლო ლაინერების მიერ გამოყენებული ძირითადი საჰაერო სივრცე (სიმაღლე 9-12 კმ) იყო. უკვე იმ წლებში დატვირთული. ასევე, ზებგერითი თვითმფრინავი დაფრინავდა გასწორებული მარშრუტების გასწვრივ (სასუნთქი გზების გარეთ).
სამგზავრო ზებგერითი და ტრანსონური თვითმფრინავების რამდენიმე სხვა ყოფილი და არსებული პროექტის წარუმატებლობის მიუხედავად (Boeing 2707, Boeing Sonic Cruiser, Douglas 2229, Lockheed L-2000, Tu-244, Tu-344, Tu-444, SSBJ და ა.შ.). ორი განხორციელებული პროექტის თვითმფრინავების ექსპლუატაციიდან გაყვანა ადრე შემუშავდა და არსებობს ჰიპერბგერითი (მათ შორის სუბორბიტალური) სამგზავრო თვითმფრინავების (მაგალითად, ZEHST, SpaceLiner) და სამხედრო სატრანსპორტო (სადესანტო) სწრაფი რეაგირების თვითმფრინავების თანამედროვე პროექტები. Aerion AS2 სამგზავრო ბიზნეს თვითმფრინავმა, რომელიც დამუშავების პროცესშია, მიიღო მტკიცე შეკვეთა 20 ერთეულისთვის 2015 წლის ნოემბერში, ჯამური ღირებულებით $2,4 მილიარდი, მიწოდებით დაწყებული 2023 წლიდან.

თეორიული პრობლემები

ზებგერითი სიჩქარით ფრენა, განსხვავებით ქვებგერითი სიჩქარისგან, მიმდინარეობს სხვადასხვა აეროდინამიკის პირობებში, ვინაიდან როდესაც თვითმფრინავი აღწევს ხმის სიჩქარეს, ირგვლივ ნაკადის აეროდინამიკა ხარისხობრივად იცვლება, რის გამოც მკვეთრად იზრდება აეროდინამიკური წინააღმდეგობა, ხოლო კინეტიკური გათბობა. სტრუქტურის მაღალი სიჩქარით ჰაერის ნაკადის ხახუნის შედეგად ასევე იზრდება, აეროდინამიკური ფოკუსი გადადის, რაც იწვევს თვითმფრინავის სტაბილურობისა და კონტროლის დაკარგვას. გარდა ამისა, გაჩნდა ისეთი ფენომენი, რომელიც უცნობი იყო პირველი ზებგერითი თვითმფრინავის შექმნამდე, როგორც „ტალღის წევა“.
ამიტომ, ხმის სიჩქარის მიღწევა და ეფექტური სტაბილური ფრენა ახლო და ზებგერითი სიჩქარით შეუძლებელი იყო ძრავის სიმძლავრის მარტივი ზრდის გამო - საჭირო იყო ახალი დიზაინის გადაწყვეტილებები. შედეგად, თვითმფრინავის გარეგნობა შეიცვალა: გამოჩნდა დამახასიათებელი სწორი ხაზები და მკვეთრი კუთხეები, განსხვავებით ქვებგერითი თვითმფრინავების "გლუვი" ფორმებისგან.
აღსანიშნავია, რომ ეფექტური ზებგერითი თვითმფრინავის შექმნის პრობლემა ჯერჯერობით მოგვარებულად ვერ ჩაითვლება. შემქმნელებს უწევთ კომპრომისზე წასვლა სიჩქარის გაზრდისა და მისაღები აფრენისა და დაფრენის მახასიათებლების შენარჩუნების მოთხოვნას შორის. ამრიგად, ავიაციის მიერ ახალი საზღვრების მიღწევა სიჩქარისა და სიმაღლის თვალსაზრისით დაკავშირებულია არა მხოლოდ უფრო მოწინავე ან ფუნდამენტურად ახალი მამოძრავებელი სისტემის გამოყენებასთან და თვითმფრინავების ახალი სტრუქტურული განლაგებით, არამედ ფრენის დროს მათი გეომეტრიის ცვლილებებთან. ამგვარმა ცვლილებებმა, მაღალი სიჩქარით თვითმფრინავების მახასიათებლების გაუმჯობესებისას, არ უნდა გააუარესოს მათი თვისებები დაბალ სიჩქარეზე და პირიქით. ბოლო დროს შემქმნელები უარს ამბობენ ფრთის ფართობისა და მათი პროფილების შედარებით სისქის შემცირებაზე, აგრეთვე ცვლადი გეომეტრიის მქონე თვითმფრინავების ფრთის დაცლის კუთხის გაზრდაზე, უბრუნდებიან მცირე დარტყმის და დიდი ფარდობითი სისქის ფრთებს, თუ დამაკმაყოფილებელი მაქსიმალურია. სიჩქარე და პრაქტიკული ჭერი უკვე მიღწეულია. ამ შემთხვევაში, მნიშვნელოვანია, რომ ზებგერითი თვითმფრინავი ჰქონდეს კარგი შესრულება დაბალ სიჩქარეზე და დაბალი წინააღმდეგობა მაღალი სიჩქარით, განსაკუთრებით დაბალ სიმაღლეებზე.

საავიაციო და სატრანსპორტო ინდუსტრიის ყველა სპეციალისტის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ამოცანაა ზებგერითი შექმნა სამგზავრო თვითმფრინავი. უკვე არსებული ზებგერითი სამგზავრო თვითმფრინავების ანალიზმა შესაძლებელი გახადა ფუნდამენტურად ახალი, ეკონომიური და გარემოსდაცვითი სტანდარტების შესაბამისი შემუშავება. განვიხილოთ მრავალი გამოგონება, რომელიც მიზნად ისახავს შექმნას უნივერსალური ზებგერითი სამგზავრო თვითმფრინავი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ფრენის სიმაღლეებზე თანამედროვე საჰაერო დერეფნების გარეთ ზებგერითი სიჩქარით.

ზებგერითი თვითმფრინავი, რომელიც შექმნილია კორაბეფ იოჰანის და პრამპოლინი მარკოს მიერ, გააუმჯობესა კონკორდისა და ტუპოლევის TU-144 თვითმფრინავების შესრულება. კერძოდ, ხმაურის დონის შემცირება, რაც თან ახლავს ხმის ბარიერის გადალახვას.

წინამდებარე გამოგონება მოიცავს ფიუზელაჟს (სურათი 1), რომელიც წარმოიქმნება წინა განყოფილებით ან ცხვირით CN, შუა განყოფილებით ან სამგზავრო სალონით P და უკანა განყოფილებით. თვითმფრინავის ფიუზელაჟს აქვს მუდმივი განყოფილება, რომელიც, სამგზავრო სალონის განყოფილებიდან დაწყებული, თანდათან ფართოვდება და ვიწროვდება თვითმფრინავის უკანა მიმართულებით.

სურათი 1. სუპერ მაღალსიჩქარიანი თვითმფრინავის გრძივი სექციური ხედი

ფიუზელაჟის უკანა განყოფილების შიგნით არის ერთი ან მეტი ავზი თხევადი ჟანგბადით R01 და ავზი წყალბადით თხევადი ან ლამის სახით Rv, შექმნილია სარაკეტო ძრავისთვის.

თვითმფრინავს აქვს სამკუთხა გოთური ფრთა, როგორც ნაჩვენებია (ნახ. 2), რომლის ფესვი სათავეს იღებს იმ დონეზე, საიდანაც იწყება წინა ფიუზელაჟის გაფართოება. დელტა ფრთა აღჭურვილია ორი ფლაპით ფიუზელაჟის თითოეულ მხარეს.

სურათი 2. სუპერ მაღალსიჩქარიანი თვითმფრინავის პერსპექტიული ხედი

ცილინდრული ნაწილის დახმარებით დელტა ფრთის უკანა კიდის თითოეულ გარე ბოლოზე ფიქსირდება პატარა ფრთა a1,a2. (ნახ. 3) ეს გამოგონება ილუსტრირებულია.

სურათი 3. პატარა ფრთა პერსპექტივაში

მოძრავი პატარა ფრთა შედგება ორი ტრაპეციის ფორმის ელემენტისაგან, რომლებიც განლაგებულია ცილინდრული ნაწილის ორივე მხარეს. ცილინდრული ნაწილი, რომლის ღერძი პარალელურია ფიუზელაჟის ღერძის პარალელურად, შეიძლება შემობრუნდეს მისი ღერძის გარშემო პატარა ფრთის დასაყენებლად, თვითმფრინავის სიჩქარის მიხედვით. პატარა ფრთების პოზიცია ჰორიზონტალურია 1 Max-ზე დაბალი სიჩქარით და ვერტიკალური 1 Max-ზე მეტი სიჩქარით. მცირე ფრთის პოზიციების შეცვლა აუცილებელია სიმძიმის ცენტრისა და ბიძგის გამოყენების ცენტრის გაერთიანების პრობლემის გადასაჭრელად თვითმფრინავის ნებისმიერი სიჩქარით.

თვითმფრინავი აღჭურვილია ძრავის სისტემით (სურათი 1). ეს სისტემა შეიცავს ორ ტურბორეაქტიულ ძრავას TB1(TB2), ორ ramjet ძრავას ST1(ST2) და სარაკეტო ძრავას Mf.

ორი ტურბორეაქტიული ძრავა TB1(TB2) განლაგებულია სამგზავრო სალონის P-სა და უკანა ძრავის განყოფილებას შორის გარდამავალ ზონაში. ტურბორეაქტიული ძრავები განკუთვნილია თვითმფრინავის ტაქსირების და აფრენის ფაზებისთვის. ტრანსონური ფრენის რეგიონში შესვლამდე ცოტა ხნით ადრე, ტურბორეაქტიული ძრავები გამორთულია და უკან იხევს ფიუზელაჟის შიგნით. როგორც კი თვითმფრინავის სადესანტო ფაზა იწყება და თვითმფრინავის სიჩქარე 1 Max-ზე დაბლა დაეცემა, ტურბორეაქტიული ძრავები გრძელდება და აალდება. ეს გამოსავალი შესაძლებელს ხდის მნიშვნელოვნად შეამციროს ტურბორეაქტიული ძრავების ზომა და წონა ჩვეულებრივ ტურბორეაქტიულ ძრავებთან შედარებით.

აფრენის ფაზაში თვითმფრინავი ამოძრავებს არა მხოლოდ TB1(TB2) ტურბორეაქტიული ძრავებით, არამედ სარაკეტო ძრავითაც. სარაკეტო ძრავა შეიძლება იყოს (ნახ. 4) ან ერთი ძრავა შეუფერხებლად ცვალებადი ბიძგით, ან მთავარი ძრავის Mp კომბინაცია რამდენიმე დამხმარე ძრავით Ma1,Ma2 ცალკე ბიძგებით.

სურათი 4. რაკეტის ძრავის უკანა ხედი

სარაკეტო ძრავას, რომელიც მდებარეობს ფიუზელაჟის უკანა ნაწილში, აქვს უნარი გაიხსნას და დაიხუროს ფიუზელაჟში თვითმფრინავის უკანა ლუქის P გამოყენებით, როგორც ეს ნაჩვენებია (ნახ. 5).

სურათი 5. სუპერ მაღალსიჩქარიანი თვითმფრინავის უკანა ხედი

აფრენის ფაზაში ლუქი სრულად იხსნება, მაგრამ როგორც კი თვითმფრინავი ჩართულია მაღალი სიმაღლე, რაკეტის ძრავა გამორთულია, ლუქი კი დახურულია, რაც ფიუზელაჟს გამარტივებულ ფორმას აძლევს. იწყება ფრენის ფაზა საკრუიზო სიჩქარით.

საკრუიზო სიჩქარით ფრენის ფაზა ხდება რაკეტის ძრავების ST1 (ST2) ჩართვით და სარაკეტო ძრავის Mf-ის გამორთვით. თვითმფრინავის გრძივი ღერძის ირგვლივ სიმეტრიულად განლაგებულია ორი რემჯეტი ძრავა და შექმნილია საკრუიზო სიჩქარის შესაქმნელად. Scramjet ძრავებს აქვთ ფიქსირებული გეომეტრია, რაც ამცირებს მათ მასას და ამარტივებს მათ დიზაინს. რეაქტიული ძრავების ბიძგი მოდულირებულია ფრენის დროს წყალბადის ნაკადის სიჩქარის შეცვლით.

ამ გამოგონების მიხედვით თვითმფრინავს შეუძლია ოცამდე მგზავრის გადაყვანა. თვითმფრინავის ფრენის სიმაღლე 30000 მ-დან 35000 მ-მდეა და შეუძლია მიაღწიოს სიჩქარეს 4 მახიდან 4.5 მახამდე.

განსაკუთრებით საინტერესოა ზებგერითი სამგზავრო თვითმფრინავი, რომელიც შემოთავაზებულია განხორციელდეს "იხვის" აეროდინამიკური კონფიგურაციის მიხედვით. მოთხოვნილი ტექნიკური გადაწყვეტის შესაბამისად, თვითმფრინავი შეიცავს ფიუზელაჟს, როგორც ეს ნაჩვენებია (ნახ. 6), რომელიც ნაკადის 2-ის გამოყენებით უკავშირდება ფრთა 1-ს. ფიუზელაჟის ცენტრალურ ნაწილში მოთავსებულია. სამგზავრო განყოფილება. ჯვარედინი განყოფილებაში ცხვირი და ფიუზელაჟის ცენტრალური ნაწილები მომრგვალებულია. ფიუზელაჟის კუდის განყოფილებაში არის ჩაღრმავება.

სურათი 6. თვითმფრინავის ზოგადი ხედი

თვითმფრინავი აღჭურვილია ძრავით მოთავსებული ძრავით 3, რომლებიც გაერთიანებულია "პაკეტში" ორი საჰაერო მიმღებით 4. ეს "შეფუთვა" დამონტაჟებულია ზემოდან უკანა ფიუზელაჟის გაღრმავების უკან, რაც საშუალებას იძლევა შეამციროს გემის წევა, გააუმჯობესოს დაბალანსება ერთი ძრავის გაუმართაობის შემთხვევაში.

უკანა ფიუზელაჟის გაღრმავება მიზნად ისახავს ჰაერის მიმღებებში მიწოდებული ზებგერითი ნაკადის უთანასწორობის შემცირებას. ეს ტექნიკური გადაწყვეტა შემოიფარგლება პირველი პლატფორმით 6 და წყვილი მეორე პლატფორმით 7, როგორც ნაჩვენებია (ნახ. 7).

სურათი 7. უკანა ფიუზელაჟის ზედა ხედი

პირველი პლატფორმა 6, დამზადებული ბრტყელი, ქმნის ფიუზელაჟის ირიბი ჭრილს. საიტი შეიძლება იყოს ორიენტირებული ჭურჭლის ჰაერის მიწოდების მიმართულებით ჰაერის მიწოდების მიმართულებით მწვავე კუთხით, რომლის ღირებულება 2-დან 10 გრადუსამდე დიაპაზონშია. ფიუზელაჟის კანთან პირველი პლატფორმა დაკავშირებულია კუთხით გლუვი გადასვლის გარეშე, რაც უზრუნველყოფს ბასრი კიდეს 9 არსებობას პლატფორმის კანთან შეერთებისას, რომელიც ქმნის მორევის ნაკადს სახსრის მკვეთრი კიდეების გასწვრივ. მორევის ზებგერითი ნაკადი უზრუნველყოფს მზარდი სასაზღვრო ფენის მოცილებას, რომელიც წარმოიქმნება ბალიშებზე ნაკადის გადაადგილების გამო, ბალიშების პერიფერიული უბნებიდან და მისი ჩამონადენი ფუზელაჟიდან.

მეორე პლატფორმები 7, დამზადებული ბრტყელი, მოთავსებულია საჰაერო მიმღებებს შორის 4 და პირველი პლატფორმა 6. ისინი განლაგებულია ერთმანეთის კუთხით, რაც მიზანშეწონილია აირჩიოს 150 გრადუსზე მეტი. აეროდინამიკური წინააღმდეგობის გაზრდის თავიდან ასაცილებლად, კუთხე ჰაერის მიწოდების მიმართულებასა და მეორე პლატფორმის 10-ის შეერთების კიდეს შორის არ უნდა აღემატებოდეს 20 გრადუსს.

მეორე ადგილების არსებობა საშუალებას გაძლევთ ამოიღოთ სასაზღვრო ფენა თვითმფრინავის სიმეტრიის სიბრტყესთან ახლოს მდებარე უბნებიდან, ინტენსიური მორევის წარმოქმნის გამო. მეორე პლატფორმებს შორის ფარფლის განლაგების მიდამოში წარმოიქმნება ინტენსიური მორევის ნაკადი. საჰაერო ხომალდის სიმეტრიის სიბრტყესთან ახლოს მდებარე უბნებიდან სასაზღვრო ფენის მოცილება შესაძლებელს ხდის სასაზღვრო ფენის სისქის შემცირებას საჰაერო მიმღებებში შესვლამდე.

გასათვალისწინებელია, რომ სასაზღვრო ფენის მოცილება ჰაერის ამოღებამდე უშუალოდ უზრუნველყოფილია მეორე პლატფორმების ამ ჭრის მიღმა გაფართოებით. (ნახ. 8) ასახავს ამ ამოხსნას.

სურათი 8. ერთ-ერთი მეორე ბრტყელი უბნის ხედი მისი გაფართოების ადგილას ჰაერის მიმღების განყოფილების მიღმა

განსხვავება ვალერი ნიკოლაევიჩ სიროტინის პატენტსა და სხვებს შორის არის ის, რომ ის გვთავაზობს სამგზავრო ზებგერითი თვითმფრინავს საპირისპირო ფრთებით, რომელსაც აქვს გადაუდებელი სამაშველო მოდულები (ნაჩვენებია ნახ. 9-ზე).

თვითმფრინავი, პატენტის მიხედვით, შეიცავს ფიუზელაჟს 1, რომლის მშვილდში განთავსებულია კაბინა 11. შუა ნაწილში განლაგებულია სასწრაფო სამაშველო მოდული 2, რომლებიც ქმნიან ფიუზელაჟის გარე კონტურს თბოიზოლაციის გამო. კედლები. ზებგერითი თვითმფრინავი ასევე შეიცავს მარცხენა და მარჯვენა ფრთებს 3, რომლებიც ბრუნავს ფიუზელაჟის ღერძთან შედარებით. გამოგონების ელექტროსადგური მოიცავს ოთხ ტურბორეაქტიულ ძრავას 9.

ნახაზი 9. თვითმფრინავის ხედი ზემოდან, სანამ მარჯვენა და მარცხენა ფრთებს მოუხვევთ ფიუზელაჟის დამჭერ ხელებს

აღსანიშნავია, რომ თვითმფრინავს აქვს ვერტიკალური 6 და ჰორიზონტალური 7 სტაბილიზატორი. წინა ჰორიზონტალური კუდი 8, სპეციალური ძრავების დახმარებით, დამონტაჟებულია ფიუზელაჟის ჰორიზონტალური ღერძის გარშემო ბრუნვის შესაძლებლობით.

ორივე მარჯვენა და მარცხენა ფრთა 3 დამაგრებულია ფიუზელაჟის ღერძის გარშემო ბრუნვის შესაძლებლობით, ზებგერითი სიჩქარით მარჯვენა და მარცხენა ფრთების პოზიციების დასაფიქსირებლად, ფიუზელაჟის ქვედა ნაწილში არის საყრდენი სახელურები. ფრთების შემობრუნებისთვის გათვალისწინებულია სპეციალური ძრავები. ფრთების ბრუნვის მოცულობა 53 გრადუსია ფიუზელაჟის ჰორიზონტალურ ღერძთან შედარებით. ეს მნიშვნელობა უზრუნველყოფს ზონის ცვლას, სადაც ნაკადის შეჩერება იწყება ფრთების ბოლოებიდან ფესვებამდე.

(ნახ. 10) ნაჩვენებია, თუ როგორ აფრენისას 15 მექანიზმების ძრავები ატრიალებენ მარჯვენა და მარცხენა ფრთებს 53 გრადუსიანი კუთხით ფიუზელაჟის მიმართულებით, ხოლო წინა ჰორიზონტალური კუდის შეკრება ბრუნავს 85 კუთხით. გრადუსი. ეს წინ გადადგმული აეროდინამიკური კონფიგურაცია თვითმფრინავს აფრენის საშუალებას აძლევს.

სურათი 10. ფრთის შემობრუნების მექანიზმის სქემის ზედა ხედი

მაღალი ქვებგერითი სიჩქარის მიღწევისას მექანიზმების ძრავები ფრთებს აბრუნებენ შიგნიდან ფიუზელაჟის ღერძისკენ, სადაც ფიქსირდება დამჭერი სახელურებით. არის შემობრუნება და წინა ჰორიზონტალური კუდი. ამ მოქმედებების გამო, თვითმფრინავი ცვლის აეროდინამიკურ კონფიგურაციას (ნახ. 11), რაც საშუალებას აძლევს მას განავითაროს ზებგერითი სიჩქარე.

სურათი 11. თვითმფრინავის ხედი ზემოდან მარჯვენა და მარცხენა ფრთების მობრუნების შემდეგ ფიუზელაჟის სამაგრის სახელურებზე

საგანგებო სიტუაციის შემთხვევაში გემი უზრუნველყოფილია სამაშველო მოდულებით (სურ. 12). თითოეული მოდული აღჭურვილია განდევნის ბლოკით 21, რომელიც აქტიურდება პილოტების ბრძანებით, პარაშუტით 22, სადესანტო მექანიზმით 23, ავტონომიური ელექტრომომარაგების სისტემით.

სურათი 12. სასიცოცხლო მოდულის დაღმართი

პატენტის No2391254 ავტორები გვთავაზობენ ზებგერით ჭურჭელს, რომელიც დამზადებულია აეროდინამიკური სქემის მიხედვით „უკუდო GO“. პატენტის მიხედვით, როგორც ნაჩვენებია (ნახ. 13), თვითმფრინავი შეიცავს ფიუზელაჟს 1, რომლის წინა ნაწილი მოიცავს კაბინას და სამგზავრო განყოფილებას 8. განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს იმ ფაქტს, რომ ფიუზელაჟის ცხვირი გაბრტყელებულია. 7. ვერტიკალურ სიბრტყეში იგი მზადდება რადიუსით 0, 1 ... 5 მმ, ხოლო ჰორიზონტალურში 300 ... 1500 მმ.

სურათი 13. თვითმფრინავის ზოგადი ხედი

მინიმალური ბგერითი ბუმი მიიღწევა იმით, რომ განივი ფორმა, რომელიც ახლოს არის წრიულ ფორმასთან, აქვს წინა ფიუზელაჟის რადიუსის ზრდა.

ამ პატენტის თანახმად, გრძივი კონტროლის მაღალი ეფექტურობის უზრუნველსაყოფად, ზებგერითი სიჩქარით ხელსაყრელი დარტყმის მომენტის შესაქმნელად, ფუზელაჟის ქვედა კუდის ნაწილი შეუფერხებლად გადადის ბრტყელ ზედაპირზე განივი მიმართულებით. ფიუზელაჟის ქვედა კუდის მონაკვეთი მთავრდება ლიფტით.

ნაკადის მინიმალური დარღვევისა და ტალღის წინააღმდეგობის უზრუნველსაყოფად, ავტორები გვთავაზობენ 78 ... 84 რიგის სპექტაკლის კუთხის შექმნას ფრთის და ფიუზელაჟის შეერთებაზე გაცურებული ფრთის ფესვის მონაკვეთზე 14 . და წინა კიდის პროფილი 9 უნდა გაკეთდეს 5 ... 40 მმ გამრუდების რადიუსით, რათა გაიზარდოს ფრთის მოცულობა და შეტევის მაქსიმალური დასაშვები კუთხის მნიშვნელობა.

განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს ძრავის ჰაერის მიმღებებს 4, რომლებიც განლაგებულია ფიუზელაჟის გვერდებზე ფრთის ფესვის ზედა ზედაპირის ზემოთ, რაც ამცირებს მათ უარყოფით გავლენას ბგერის ბუმის სიდიდეზე. იმის გამო, რომ ნაკადი შენელდება ჰაერის მიმღების წინ, სასაზღვრო ფენა დრენირდება პერფორირებული მონაკვეთებით 16 (ნაჩვენებია (ნახ. 14)), რომლებიც კეთდება საჰაერო მიმღების წინ მდებარე თვითმფრინავებზე და თავად მათში.

ნახაზი 14. ფრთის (ფიუზელაჟის) წინასწარ ჩატვირთვის სქემა ჰაერის ამღებების წინ და სასაზღვრო ფენის გვერდის ავლით სქემა.

ამ სასაზღვრო ფენის გამონადენი ხდება ფიუზელაჟისა და ფრთის ზედა ზედაპირზე, სადრენაჟო სადინრის მეშვეობით 17. მაგრამ ჰაერის საჭირო რაოდენობის სხვადასხვა რეჟიმში მიწოდებისთვის, ზებგერითი ჰაერის მიმღები შეიცავს სასაზღვრო ფენიდან კონტროლირებადი ჰაერის შემოვლების მექანიზმს 18. სანიაღვრე არხი ჰაერის სადინარში 19 ჰაერის მიმღებებიდან ძრავამდე.

განხორციელდა მოცემული დროზებგერითი თვითმფრინავი ამა თუ იმ მიზეზით ამოღებულ იქნა სარგებლობიდან. ამ სტატიაში წარმოდგენილი გამოგონებები მიზნად ისახავს შექმნას ზებგერითი თვითმფრინავები, რომლებსაც აქვთ მაღალი ფრენის შესრულება და გარემოსდაცვითი მახასიათებლები.

ასეთი მოწყობილობების შექმნის ძირითადი ტექნიკური ამოცანებია:

გემის აეროდინამიკური წინააღმდეგობის შემცირება;

ხმაურის დონის შემცირება, რომელიც თან ახლავს ხმის ბარიერის გარღვევას;

ატმოსფეროში მავნე ნივთიერებების ემისიების შემცირება, რაც მიიღწევა საწვავის შემცირებით, ჰაერის მიმღების მუშაობის გაუმჯობესებით.

დაპატენტებული ზებგერითი თვითმფრინავების უმეტესობას აქვს სიმაღლე, რომელიც უფრო მაღალია, ვიდრე ჩვეულებრივი თვითმფრინავის სიმაღლე. ეს უპირატესობა საშუალებას იძლევა გამოიყენოს თვითმფრინავი თითქმის ყველა ამინდის პირობებში, რადგან ფრენა ხორციელდება სიმაღლეებზე, სადაც არ არის მეტეოროლოგიური მოვლენები, რომლებიც გავლენას ახდენენ ნორმალურ პილოტირებაზე.

ბიბლიოგრაფია:
1. ბაბულინი A.A., Vlasov S.A., Subbotin V.V., Titov V.N., Tyurin S.V. პატ. No 2517629 (RF). IPC B 64 D 33/02, B 64 D 27/20, B 64 C 30/00. თვითმფრინავი.
2. ბახტინ E.Yu., Zhitenev V.K., Kazhan A.V., Kazhan V.G., Mironov A.K., Polyakov A.V., Remeev N.Kh. პატ. No 2391254 (RF). IPC B 64 D 33/02, B 64 D 27/16, B 64 C 3/10, B 64 C 1/38, B 64 C30. ზებგერითი თვითმფრინავი (ოფციები).
3. კორაბეფ იოჰანი, პრამპოლინი მარკო, პატ. No 2547962 (RF). IPC B 64 C 30/00, B 64 D 27/020, B 64 C 5/10, B 64 C 5/08. სუპერ მაღალსიჩქარიანი თვითმფრინავი და ჰაერის მოძრაობის შესაბამისი მეთოდი
4. სიროტინი ვ.ნ. პატ. No 2349506 (RF). IPC B 64 C 3/40, B 64 C30. სამგზავრო ზებგერითი თვითმფრინავი საპირისპირო ფრთებით და სამაშველო მოდულებით.
ზუსტად 15 წლის წინ, ბრიტანული ავიაკომპანია Concorde-ის ბოლო სამი ზებგერითი სამგზავრო თვითმფრინავი ბრიტანეთის ავიახაზებიგამოსამშვიდობებელი ფრენა გააკეთა. იმ დღეს, 2003 წლის 24 ოქტომბერს, ეს თვითმფრინავი, რომელიც დაფრინავდა დაბალ სიმაღლეზე ლონდონის თავზე, დაეშვა ჰითროუში და ამით დასრულდა ზებგერითი სამგზავრო ავიაციის მოკლე ისტორია. თუმცა, დღეს მთელ მსოფლიოში თვითმფრინავების დიზაინერები კიდევ ერთხელ ფიქრობენ სწრაფი ფრენების შესაძლებლობაზე - პარიზიდან ნიუ-იორკში 3,5 საათში, სიდნეიდან ლოს-ანჯელესში - 6 საათში, ლონდონიდან ტოკიოში - 5 საათში. მაგრამ სანამ ზებგერითი თვითმფრინავები საერთაშორისო სამგზავრო მარშრუტებზე დაბრუნდებიან, დეველოპერებს მოუწევთ მრავალი პრობლემის გადაჭრა, რომელთა შორის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი არის სწრაფი ხმაურის შემცირება. თვითმფრინავი.

სწრაფი ფრენების მოკლე ისტორია

სამგზავრო ავიაციამ ჩამოყალიბება დაიწყო 1910-იან წლებში, როდესაც გამოჩნდა პირველი თვითმფრინავი, რომელიც სპეციალურად იყო შექმნილი ადამიანების საჰაერო გზით გადასაყვანად. პირველი მათგანი იყო ფრანგული Bleriot XXIV ლიმუზინი Bleriot Aeronautique-დან. მას იყენებდნენ გასართობი საჰაერო მოგზაურობისთვის. ორი წლის შემდეგ რუსეთში გამოჩნდა S-21 Grand, რომელიც შეიქმნა რუსული რაინდის მძიმე ბომბდამშენის იგორ სიკორსკის ბაზაზე. იგი აშენდა რუსეთ-ბალტიისპირეთის ვაგონის სამუშაოებზე. შემდეგ ავიაციამ ნახტომებით დაიწყო განვითარება: ჯერ დაიწყო ფრენები ქალაქებს შორის, შემდეგ ქვეყნებს შორის და შემდეგ კონტინენტებს შორის. თვითმფრინავებმა შესაძლებელი გახადეს დანიშნულების ადგილზე მისვლა უფრო სწრაფად, ვიდრე მატარებლით ან გემით.

1950-იან წლებში რეაქტიული ძრავების განვითარებაში პროგრესი მნიშვნელოვნად დაჩქარდა და ზებგერითი სიჩქარით ფრენები ხელმისაწვდომი გახდა საბრძოლო თვითმფრინავებისთვის, თუმცა მცირე ხნით. ზებგერითი სიჩქარე ჩვეულებრივ უწოდებენ მოძრაობას ხუთჯერ უფრო სწრაფად, ვიდრე ხმის სიჩქარე, რომელიც განსხვავდება გავრცელების საშუალებისა და მისი ტემპერატურის მიხედვით. ზღვის დონეზე ნორმალური ატმოსფერული წნევის დროს ხმა მოძრაობს 331 მეტრი წამში, ანუ 1191 კილომეტრი საათში. სიმაღლის მატებასთან ერთად ჰაერის სიმკვრივე და ტემპერატურა იკლებს და ხმის სიჩქარეც იკლებს. მაგალითად, 20 ათასი მეტრის სიმაღლეზე ის უკვე დაახლოებით 295 მეტრია წამში. მაგრამ უკვე დაახლოებით 25 ათასი მეტრის სიმაღლეზე და 50 ათას მეტრზე მეტ სიმაღლეზე ადის, ატმოსფეროს ტემპერატურა იწყებს თანდათან მატებას ქვედა ფენებთან შედარებით და მასთან ერთად იზრდება ხმის ადგილობრივი სიჩქარე.

ტემპერატურის მატება ამ სიმაღლეებზე აიხსნება, სხვა საკითხებთან ერთად, ჰაერში ოზონის მაღალი კონცენტრაციით, რომელიც ქმნის ოზონის ფარს და შთანთქავს ნაწილს. მზის ენერგია. შედეგად, ზღვიდან 30 000 მეტრის სიმაღლეზე ხმის სიჩქარე წამში დაახლოებით 318 მეტრია, ხოლო 50 000 სიმაღლეზე - თითქმის 330 მეტრი წამში. ავიაციაში მახის რიცხვი ფართოდ გამოიყენება საჰაერო სიჩქარის გასაზომად. მარტივი სიტყვებით, ის გამოხატავს ხმის ადგილობრივ სიჩქარეს კონკრეტულ სიმაღლეზე, ჰაერის სიმკვრივესა და ტემპერატურაზე. ამგვარად, ჩვეულებრივი ფრენის სიჩქარე ზღვის დონეზე ორი მახის რიცხვის ტოლი იქნება 2383 კილომეტრი საათში, ხოლო 10 ათასი მეტრის სიმაღლეზე - 2157 კილომეტრი საათში. პირველად ხმის ბარიერი 1,04 მახი სიჩქარით (1066 კილომეტრი საათში) 12,2 ათასი მეტრის სიმაღლეზე ამერიკელმა პილოტმა ჩაკ იეგერმა 1947 წელს გადალახა. ეს იყო მნიშვნელოვანი ნაბიჯი ზებგერითი ფრენების განვითარებისკენ.

1950-იან წლებში თვითმფრინავების დიზაინერებმა მსოფლიოს რამდენიმე ქვეყანაში დაიწყეს მუშაობა ზებგერითი სამგზავრო თვითმფრინავების დიზაინზე. შედეგად, 1970-იან წლებში გამოჩნდა ფრანგული კონკორდი და საბჭოთა Tu-144. ეს იყო პირველი და ჯერჯერობით ერთადერთი სამგზავრო ზებგერითი თვითმფრინავი მსოფლიოში. ორივე ტიპის თვითმფრინავი იყენებდა ჩვეულებრივ ტურბორეაქტიულ ძრავებს, რომლებიც ოპტიმიზებულია გრძელვადიანი ზებგერითი ფრენისთვის. ტუ-144 მოქმედებდა 1977 წლამდე. თვითმფრინავები საათში 2,3 ათასი კილომეტრის სიჩქარით დაფრინავდნენ და შეეძლოთ 140 მგზავრის გადაყვანა. თუმცა მათი ფრენების ბილეთები ჩვეულებრივზე საშუალოდ 2,5-3-ჯერ ძვირია. სწრაფ, მაგრამ ძვირადღირებულ ფრენებზე დაბალმა მოთხოვნამ, ისევე როგორც ტუ-144-ის ექსპლუატაციისა და შენარჩუნების ზოგადმა სირთულეებმა განაპირობა ის, რომ ისინი უბრალოდ ამოიღეს სამგზავრო ფრენებიდან. თუმცა, თვითმფრინავი გარკვეული პერიოდის განმავლობაში გამოიყენებოდა სატესტო ფრენებში, მათ შორის NASA-სთან კონტრაქტით.
Concorde მსახურობდა შესამჩნევად უფრო დიდხანს - 2003 წლამდე. ფრენები ფრანგული ლაინერებით ასევე ძვირი და არც თუ ისე პოპულარული იყო, მაგრამ საფრანგეთმა და დიდმა ბრიტანეთმა განაგრძეს მათი ოპერირება. ასეთი რეისის ერთი ბილეთის ღირებულება დღევანდელი ფასებით დაახლოებით 20 ათასი დოლარი იყო. ფრანგული კონკორდი გაფრინდა საათში ორ ათას კილომეტრზე ოდნავ მეტი სიჩქარით. თვითმფრინავს პარიზიდან ნიუ-იორკამდე მანძილის დაფარვა 3,5 საათში შეეძლო. კონფიგურაციის მიხედვით, Concorde-ს შეეძლო 92-დან 120 ადამიანამდე გადაყვანა.
კონკორდის ისტორია მოულოდნელად და სწრაფად დასრულდა. 2000 წელს კონკორდის ავიაკატასტროფა მოხდა, რომელშიც 113 ადამიანი დაიღუპა. ერთი წლის შემდეგ, სამგზავრო საჰაერო ტრანსპორტირებადაიწყო 2001 წლის 11 სექტემბრის ტერაქტებით გამოწვეული კრიზისი (2 თვითმფრინავი ტერორისტების მიერ გატაცებული მგზავრებით დაეჯახა მსოფლიოს კოშკებს. სავაჭრო ცენტრინიუ-იორკში, მეორე, მესამე მოხვდა პენტაგონს არლინგტონის ოლქში, ხოლო მეოთხე დაეცა მინდორში, შანქსვილის მახლობლად, პენსილვანია). შემდეგ კონკორდის თვითმფრინავების საგარანტიო პერიოდი, რომელიც განხორციელდა Airbus. ყველა ამ ფაქტორმა ერთად გახადა ზებგერითი სამგზავრო თვითმფრინავების ექსპლუატაცია უკიდურესად წამგებიანი და 2003 წლის ზაფხულში და შემოდგომაზე ავიახაზები Airსაფრანგეთმა და British Airways-მა მორიგეობით გააუქმეს ყველა კონკორდი.

2003 წელს კონკორდის პროგრამის დახურვის შემდეგ ჯერ კიდევ არსებობდა ზებგერითი სამგზავრო ავიაციის სამსახურში დაბრუნების იმედი. დიზაინერები იმედოვნებდნენ ახალი საწვავის ეფექტური ძრავების, აეროდინამიკური გამოთვლების და კომპიუტერის დამხმარე დიზაინის სისტემებს, რომლებსაც შეეძლოთ ზებგერითი ფრენა ეკონომიკურად ხელმისაწვდომი გახადონ. მაგრამ 2006 და 2008 წლებში სამოქალაქო ავიაციის საერთაშორისო ორგანიზაციამ მიიღო ახალი თვითმფრინავების ხმაურის სტანდარტები, რომლებიც, სხვა საკითხებთან ერთად, აკრძალა ყველა ზებგერითი ფრენა დასახლებულ ხმელეთზე მშვიდობის დროს. ეს აკრძალვა არ ვრცელდება სპეციალურად სამხედრო ავიაციისთვის გამოყოფილ საჰაერო დერეფნებზე. ახალი ზებგერითი თვითმფრინავების პროექტებზე მუშაობა შენელდა, მაგრამ დღეს მათ კვლავ დაიწყეს იმპულსის მოპოვება.

მშვიდი ზებგერითი

დღეს მსოფლიოში რამდენიმე საწარმო და სამთავრობო ორგანიზაცია ავითარებს ზებგერითი სამგზავრო თვითმფრინავებს. ასეთ პროექტებს, კერძოდ, ახორციელებენ რუსული კომპანიები სუხოი და ტუპოლევი, ჟუკოვსკის სახელობის ცენტრალური აეროჰიდროდინამიკური ინსტიტუტი, ფრანგული Dassault, იაპონიის აეროკოსმოსური კვლევის სააგენტო, ევროპული კონცერნი Airbus, ამერიკული Lockheed Martin და Boeing, ასევე. როგორც რამდენიმე სტარტაპი, მათ შორის Aerion და Boom ტექნოლოგიები. ზოგადად, დიზაინერები პირობითად იყოფა ორ ბანაკად. პირველი მათგანის წარმომადგენლები თვლიან, რომ უახლოეს მომავალში შეუძლებელი იქნება ქვებგერითი თვითმფრინავების ხმაურის შესაბამისი "მშვიდი" ზებგერითი თვითმფრინავის შემუშავება, რაც ნიშნავს, რომ აუცილებელია სწრაფი სამგზავრო თვითმფრინავის აშენება, რომელიც გადადის ზებგერითი სადაც ნებადართულია. ასეთი მიდგომა, პირველი ბანაკის დიზაინერების აზრით, მაინც შეამცირებს ფრენის დროს ერთი წერტილიდან მეორეზე.

მეორე ბანაკის დიზაინერებმა ძირითადად ყურადღება გაამახვილეს დარტყმის ტალღებთან ბრძოლაზე. ზებგერითი სიჩქარით ფრენისას, თვითმფრინავის ჩარჩო წარმოქმნის ბევრ დარტყმის ტალღას, რომელთაგან ყველაზე მნიშვნელოვანი ხდება ცხვირში და კუდის მიდამოში. გარდა ამისა, დარტყმითი ტალღები, როგორც წესი, ჩნდება ფრთის წინა და უკანა კიდეებზე, კუდის წინა კიდეებზე, ნაკადის მორევის მიდამოებში და ჰაერის მიმღების კიდეებზე. დარტყმითი ტალღა არის რეგიონი, რომელშიც საშუალო წნევა, სიმკვრივე და ტემპერატურა განიცდის მკვეთრ და ძლიერ ნახტომს. ადგილზე დამკვირვებლები აღიქვამენ ასეთ ტალღებს, როგორც ხმამაღალ აფეთქებას - ამის გამო აკრძალულია ზებგერითი ფრენები მიწის დასახლებულ ნაწილზე.

აფეთქების ან ძალიან ხმამაღალი პოპის ეფექტი წარმოიქმნება ეგრეთ წოდებული N-ტიპის დარტყმის ტალღებით, რომლებიც წარმოიქმნება ბომბის აფეთქების დროს ან ზებგერითი გამანადგურებლის საჰაერო ხომალდზე. წნევისა და სიმკვრივის ზრდის გრაფიკზე, ასეთი ტალღები წააგავს ლათინური ანბანის ასო N-ს, ტალღის ფრონტზე წნევის მკვეთრი ზრდის გამო, მის შემდეგ წნევის მკვეთრი ვარდნით და შემდგომი ნორმალიზებით. ლაბორატორიულ ექსპერიმენტებში იაპონიის აერონავტიკის კვლევის სააგენტოს მკვლევარებმა დაადგინეს, რომ პლანერის ფორმის შეცვლამ შეიძლება დარტყმის ტალღის დიაგრამაში მწვერვალების გასწორება, S- ტიპის ტალღად გადაქცევა. ასეთ ტალღას აქვს გლუვი წნევის ვარდნა, რაც არ არის ისეთი მნიშვნელოვანი, როგორც N-ტალღის. NASA-ს ექსპერტები თვლიან, რომ S- ტალღები დამკვირვებლების მიერ აღიქმება, როგორც მანქანის კარის შორეული დარტყმა.

N ტალღა (წითელი) ზებგერითი თვითმფრინავის აეროდინამიკური ოპტიმიზაციამდე და S ტალღის მსგავსება ოპტიმიზაციის შემდეგ

2015 წელს იაპონელმა დიზაინერებმა შეკრიბეს უპილოტო პლანერი D-SEND 2, რომლის აეროდინამიკური ფორმა შეიქმნა მასზე წარმოქმნილი დარტყმის ტალღების რაოდენობისა და ინტენსივობის შესამცირებლად. 2015 წლის ივლისში, დეველოპერებმა გამოსცადეს თვითმფრინავის ჩარჩო შვედეთში, Esrange-ის რაკეტების დიაპაზონში და აღნიშნეს ახალი საჰაერო ჩარჩოს ზედაპირზე წარმოქმნილი დარტყმითი ტალღების რაოდენობის მნიშვნელოვანი შემცირება. ტესტის დროს ჩამოაგდეს D-SEND 2, რომელიც არ იყო აღჭურვილი ძრავებით ცხელი საჰაერო ბუშტი 30,5 ათასი მეტრის სიმაღლიდან. დაცემის დროს, 7,9 მეტრის სიგრძის პლანერმა აიღო 1,39 მახის სიჩქარე და გაფრინდა მიჯაჭვულ ბუშტებს, რომლებიც აღჭურვილი იყო სხვადასხვა სიმაღლეზე მდებარე მიკროფონებით. ამავდროულად, მკვლევარებმა გაზომეს არა მხოლოდ დარტყმითი ტალღების ინტენსივობა და რაოდენობა, არამედ გააანალიზეს ატმოსფეროს მდგომარეობის გავლენა მათ ადრეულ გაჩენაზე.
იაპონური სააგენტოს ცნობით, ზებგერითი სიჩქარით ფრენისას კონკორდის ზებგერითი სამგზავრო თვითმფრინავის ზომით შედარებული და D-SEND 2 სქემის მიხედვით დამზადებული თვითმფრინავების ხმოვანი ბუმი იქნება ნახევრად ინტენსიური, როგორც ადრე. იაპონური D-SEND 2 ჩვეულებრივი თანამედროვე თვითმფრინავების პლანერებისგან განსხვავდება მშვილდის არაღერძული სიმეტრიული განლაგებით. მოწყობილობის კილი გადატანილია მშვილდზე, ხოლო ჰორიზონტალური კუდის განყოფილება არის მოძრავი და აქვს უარყოფითი სამონტაჟო კუთხე საჰაერო ჩარჩოს გრძივი ღერძთან მიმართებაში, ანუ, დამაგრების წვერები არის მიმაგრების წერტილის ქვემოთ, და არა ზემოთ, როგორც ყოველთვის. საჰაერო ხომალდის ფრთას აქვს ნორმალური გადახვევა, მაგრამ მზადდება საფეხურზე: ის შეუფერხებლად ერწყმის ფიუზელაჟს და მისი წინა კიდის ნაწილი მდებარეობს ფიუზელაჟის მწვავე კუთხით, მაგრამ უკანა კიდესთან უფრო ახლოს ეს კუთხე მკვეთრად იზრდება.

მსგავსი სქემის მიხედვით, ამჟამად იქმნება ზებგერითი ამერიკული სტარტაპი Aerion, რომელსაც NASA-ს დაკვეთით ამუშავებს Lockheed Martin. დარტყმის ტალღების რაოდენობისა და ინტენსივობის შემცირების აქცენტით, ასევე შექმნილია რუსული (Supersonic Business Aircraft / Supersonic Passenger Aircraft). სწრაფი სამგზავრო თვითმფრინავების ზოგიერთი პროექტის დასრულება იგეგმება 2020-იანი წლების პირველ ნახევარში, მაგრამ საავიაციო რეგულაციები ამ დრომდე ჯერ კიდევ არ გადაიხედება. ეს ნიშნავს, რომ ახალი თვითმფრინავი თავდაპირველად ზებგერით ფრენებს მხოლოდ წყალზე შეასრულებს. ფაქტია, რომ მიწის დასახლებულ ნაწილზე ზებგერითი ფრენების შეზღუდვის მოხსნის მიზნით, დეველოპერებს მოუწევთ მრავალი ტესტის ჩატარება და მათი შედეგების წარდგენა საავიაციო ორგანოებისთვის, მათ შორის აშშ-ს ფედერალური საავიაციო ადმინისტრაციისა და ევროპის საავიაციო უსაფრთხოების სააგენტოსთვის.

S-512/Spike Aerospace

ახალი ძრავები

მასიური წარმოების სამგზავრო ზებგერითი თვითმფრინავის შექმნის კიდევ ერთი სერიოზული დაბრკოლება არის ძრავები. დღეს დიზაინერებმა იპოვეს მრავალი გზა, რათა ტურბორეაქტიული ძრავები უფრო ეკონომიური გახადონ, ვიდრე ეს იყო ათი ან ოცი წლის წინ. ეს მოიცავს გადაცემათა კოლოფების გამოყენებას, რომლებიც აშორებენ ძრავში ვენტილატორისა და ტურბინის ხისტ შეერთებას და კერამიკული კომპოზიციური მასალების გამოყენებას ელექტროსადგურის ცხელ ზონაში ტემპერატურის ბალანსის ოპტიმიზაციისთვის და დამატებით - მესამედის დანერგვასაც კი. - საჰაერო წრე გარდა უკვე არსებული ორი, შიდა და გარე. ეკონომიური ქვებგერითი ძრავების შექმნის სფეროში, დიზაინერებმა უკვე მიაღწიეს გასაოცარ შედეგებს და მიმდინარე ახალი განვითარება გპირდებათ მნიშვნელოვან დანაზოგს. დამატებითი კვლევების შესახებ შეგიძლიათ წაიკითხოთ ჩვენს მასალაში.

მაგრამ, მიუხედავად ყველა ამ განვითარებისა, ჯერ კიდევ ძნელია ზებგერითი ფრენა ეკონომიური ვუწოდოთ. მაგალითად, Boom Technologies-ის პერსპექტიული ზებგერითი სამგზავრო თვითმფრინავი მიიღებს სამ Pratt & Whitney JT8D ან GE Aviation J79 ტურბოფენის ძრავას. საკრუიზო ფრენისას ამ ძრავების საწვავის სპეციფიკური მოხმარება არის დაახლოებით 740 გრამი კილოგრამ ძალაზე საათში. ამავდროულად, J79 ძრავა შეიძლება აღჭურვილი იყოს შემდგომი დამწვრობით, რაც ზრდის საწვავის მოხმარებას ორ კილოგრამამდე კილოგრამ-ძალა საათში. ასეთი ხარჯი შედარებულია ძრავების საწვავის მოხმარებასთან, მაგალითად, სუ-27 გამანადგურებელთან, რომლის ამოცანები მნიშვნელოვნად განსხვავდება მგზავრების ტრანსპორტირებისგან.

შედარებისთვის, მსოფლიოში ერთადერთი სერიული D-27 ტურბოპროფიანი ძრავების საწვავის სპეციფიკური მოხმარება, რომლებიც დამონტაჟებულია უკრაინულ An-70 გადამზიდავზე, არის მხოლოდ 140 გრამი კილოგრამ ძალაზე საათში. ამერიკული CFM56 ძრავა, Boeing-ისა და Airbus-ის ლაინერების „კლასიკური“ საწვავის სპეციფიკური მოხმარებაა 545 გრამი კილოგრამ ძალაზე საათში. ეს ნიშნავს, რომ რეაქტიული თვითმფრინავების ძრავების ძირითადი გადამუშავების გარეშე, ზებგერითი ფრენები არ გახდება საკმარისად იაფი, რომ ფართოდ იქნას მიღებული და მოთხოვნადი იქნება მხოლოდ ბიზნეს ავიაციაში - საწვავის მაღალი მოხმარება იწვევს ბილეთების ფასებს. შეუძლებელი იქნება ზებგერითი საჰაერო ტრანსპორტის მაღალი ღირებულების შემცირება მოცულობითაც - დღეს შექმნილი თვითმფრინავები განკუთვნილია 8-დან 45 მგზავრამდე გადასაყვანად. ჩვეულებრივი თვითმფრინავი ასზე მეტ ადამიანს იტევს.

თუმცა, მიმდინარე წლის ოქტომბრის დასაწყისში, GE Aviation-მა დააპროექტა ახალი Affinity ტურბოფენის რეაქტიული ძრავა. ამ ელექტროსადგურების დამონტაჟება იგეგმება Aerion-ის პერსპექტიულ ზებგერით სამგზავრო თვითმფრინავზე AS2. ახალი ელექტროსადგური სტრუქტურულად აერთიანებს რეაქტიული ძრავების მახასიათებლებს საბრძოლო თვითმფრინავების დაბალი შემოვლითი კოეფიციენტით და ელექტროსადგურების მაღალი შემოვლითი კოეფიციენტით სამგზავრო თვითმფრინავებისთვის. ამავდროულად, Affinity-ში არ არსებობს ახალი და გარღვევის ტექნოლოგიები. ახალი GE Aviation ძრავა კლასიფიცირებულია, როგორც საშუალო შემოვლითი ელექტროსადგური.

ძრავის საფუძველია შეცვლილი CFM56 ტურბოფანის გაზის გენერატორი, რომელიც, თავის მხრივ, სტრუქტურულად დაფუძნებულია F101 გაზის გენერატორზე, B-1B Lancer ზებგერითი ბომბდამშენების ელექტროსადგურზე. ელექტროსადგური სრული პასუხისმგებლობით მიიღებს მოდერნიზებულ ელექტრონულ-ციფრულ ძრავის მართვის სისტემას. დეველოპერებმა არ გაამჟღავნეს რაიმე დეტალი პერსპექტიული ძრავის დიზაინის შესახებ. თუმცა, GE Aviation მოელის, რომ Affinity ძრავების საწვავის სპეციფიკური მოხმარება არ იქნება ბევრად უფრო მაღალი, ან თუნდაც შედარებადი, ვიდრე ჩვეულებრივი ქვებგერითი სამგზავრო თვითმფრინავების თანამედროვე ტურბოფენის ძრავების საწვავის მოხმარება. როგორ შეიძლება ამის მიღწევა ზებგერითი ფრენისთვის, უცნობია.

Boom / Boom Technologies

პროექტები

მიუხედავად მსოფლიოში ზებგერითი სამგზავრო თვითმფრინავების მრავალი პროექტისა (მათ შორის, რუსეთის პრეზიდენტის ვლადიმერ პუტინის მიერ შემოთავაზებული Tu-160 სტრატეგიული ბომბდამშენის სამგზავრო ზებგერით ლაინერად გადაქცევის არარეალური პროექტიც კი), ამერიკული სტარტაპ Aerion, S-512-ის AS2. , შეიძლება ჩაითვალოს ყველაზე ახლოს ფრენის ტესტირებასთან და მცირე წარმოებასთან. Spanish Spike Aerospace და American Boom Technologies Boom. დაგეგმილია, რომ პირველი 1,5 მახით, მეორე 1,6, ხოლო მესამე 2,2 მახით იფრენს. NASA-ს დაკვეთით Lockheed Martin-ის მიერ შექმნილი X-59 თვითმფრინავი იქნება ტექნოლოგიური დემონსტრატორი და მფრინავი ლაბორატორია, მისი სერიებში გაშვება არ იგეგმება.

Boom Technologies-მა უკვე განაცხადა, რომ შეეცდება ზებგერითი ფრენები ძალიან იაფი გახადოს. მაგალითად, ნიუ-იორკიდან ლონდონში ფრენის ღირებულება Boom Technologies-ში 5 ათას დოლარად იყო შეფასებული. აი რამდენი ღირს ფრენა ამ მარშრუტზე დღეს ჩვეულებრივი ქვებგერითი ავიახაზების ბიზნეს კლასში. Boom ლაინერი ქვებგერითი სიჩქარით დაფრინავს დასახლებულ ხმელეთზე და გადავა ზებგერითი ოკეანის თავზე. თვითმფრინავს, რომლის სიგრძე 52 მეტრია და ფრთების სიგრძე 18 მეტრია, შეუძლია 45 მგზავრის გადაყვანა. 2018 წლის ბოლომდე Boom Technologies გეგმავს რამდენიმე ახალი თვითმფრინავის პროექტიდან შეარჩიოს მეტალში განსახორციელებლად. თვითმფრინავის პირველი ფრენა 2025 წელს არის დაგეგმილი. კომპანიამ გადადო ეს ვადები; Boom-ის ეთერში გამოსვლა თავდაპირველად 2023 წელს იყო დაგეგმილი.

წინასწარი გათვლებით, 8-12 მგზავრზე გათვლილი AS2 თვითმფრინავის სიგრძე 51,8 მეტრი იქნება, ფრთების სიგრძე კი 18,6 მეტრი. ზებგერითი თვითმფრინავის მაქსიმალური ასაფრენი წონა იქნება 54,8 ტონა. AS2 დაფრინავს წყალზე 1,4-1,6 მახის სიჩქარით, ხმელეთზე 1,2 მახამდე შენელებით. ხმელეთზე ფრენის ოდნავ დაბალი სიჩქარე, საჰაერო ხომალდის სპეციალურ აეროდინამიკურ ფორმასთან ერთად, როგორც დეველოპერები მოელიან, თითქმის მთლიანად აიცილებს დარტყმის ტალღების წარმოქმნას. თვითმფრინავის ფრენის დიაპაზონი 1,4 მახ სიჩქარით იქნება 7,8 ათასი კილომეტრი და 10 ათასი კილომეტრი 0,95 მახის სიჩქარით. თვითმფრინავის პირველი ფრენა 2023 წლის ზაფხულში იგეგმება, ხოლო იმავე წლის ოქტომბერში - პირველი ტრანსატლანტიკური ფრენა. მისი დეველოპერები კონკორდის ბოლო ფრენის 20 წლის იუბილეს დაემთხვევა.

საბოლოოდ, Spike Aerospace გეგმავს დაიწყოს სრული S-512 პროტოტიპის ფრენის ტესტირება არაუგვიანეს 2021 წლისა. პირველი საწარმოო თვითმფრინავის მომხმარებლებისთვის მიწოდება 2023 წელს იგეგმება. პროექტის მიხედვით, S-512-ს შეეძლება 22 მგზავრის გადაყვანა 1,6 მაჰამდე სიჩქარით. ამ თვითმფრინავის ფრენის დიაპაზონი იქნება 11,5 ათასი კილომეტრი. გასული ოქტომბრიდან Spike Aerospace-ს აქვს ზებგერითი თვითმფრინავების რამდენიმე პატარა მოდელი. მათი მიზანია შეამოწმონ დიზაინის გადაწყვეტილებები და ფრენის კონტროლის ეფექტურობა. სამივე პერსპექტიული სამგზავრო თვითმფრინავი იქმნება განსაკუთრებული აეროდინამიკური ფორმის აქცენტით, რომელიც შეამცირებს ზებგერითი ფრენის დროს წარმოქმნილი დარტყმის ტალღების ინტენსივობას.

2017 წელს მსოფლიოში ოთხი მილიარდი საჰაერო მიმოსვლა იყო, აქედან 650 მილიონი გრძელი ფრენებისიგრძე 3,7-დან 13 ათას კილომეტრამდე. პირველი და ბიზნეს კლასის 72 მილიონი „შორეული“ მგზავრი გაფრინდა. სწორედ ამ 72 მილიონი ადამიანია მიმართული პირველ რიგში ზებგერითი სამგზავრო თვითმფრინავების შემქმნელები, რომლებიც თვლიან, რომ ისინი სიამოვნებით გადაიხდიან ცოტა მეტ ფულს ჰაერში დაახლოებით ნახევარი დროის გატარების შესაძლებლობისთვის, ვიდრე ჩვეულებრივ. თუმცა, ზებგერითი სამგზავრო ავიაციასავარაუდოდ, აქტიურ განვითარებას 2025 წლის შემდეგ დაიწყებს. ფაქტია, რომ X-59 ლაბორატორიის კვლევითი ფრენები მხოლოდ 2021 წელს დაიწყება და რამდენიმე წელი გაგრძელდება.

X-59 ფრენების დროს მიღებული კვლევის შედეგები, მათ შორის მეტი დასახლებები- მოხალისეები (მათი მაცხოვრებლები შეთანხმდნენ, რომ სამუშაო დღეებში მათზე ზებგერითი თვითმფრინავი დაფრინავდნენ; ფრენების შემდეგ დამკვირვებლები მკვლევარებს მოუყვებიან ხმაურის აღქმის შესახებ), დაგეგმილია მისი წარდგენა აშშ-ს ფედერალურ საავიაციო ადმინისტრაციაში. როგორც მოსალოდნელი იყო, მათ საფუძველზე შესაძლოა გადაიხედოს მიწის დასახლებულ ნაწილზე ზებგერითი ფრენების აკრძალვა, მაგრამ ეს 2025 წლამდე არ მოხდება.

ვასილი სიჩევი