Aeronava viitorului: revizuire. Aviația viitorului: drone de pasageri, supersonice și biodesign Aeronava viitorului este supersonică

Fondatorul Virgin Galactic, Richard Branson, și-a anunțat disponibilitatea de a lansa o duzină în cer, a cărei epocă, potrivit omului de afaceri, se întoarce. Anterior despre dezvoltarea supersonicului aviația de pasageri a spus NASA. În ciuda mulțimii de ani de „oprire” a producției în masă a aeronavelor supersonice, acest subiect a continuat să fie discutat, iar designerii nu au încetat să lucreze la proiecte.

Screemr

Când vine vorba de viitorul călătoriilor, prioritatea principală a pasagerilor este să ajungă la destinație cât mai repede posibil. Viteza este tocmai conceptul din spatele proiectului avionului supersonic de pasageri Screemr, prezentat în 2015 de inginerul canadian Charles Bombardier și designerul Ray Mattison. Numele fondatorului Bombardier este destul de cunoscut. În ceea ce privește partenerul său, designerul Ray Mattison a lucrat deja la Cirrus Aircraft și Exodus Machines și deține și conceptul unui avion hibrid cu o motocicletă „Icarus” (avion fără aripi Icarus).

Avionul Screemr trebuie să călătorească de 10 ori viteza sunetului și să zboare de la Londra la New York, de exemplu, în doar o jumătate de oră. Potrivit autorilor proiectului, Screemr va fi lansat cu ajutorul unui pistol electromagnetic și va zbura pe un motor de rachetă lichid (kerosen sau oxigen lichid). Ca rezultat, ar trebui să accelereze până la 12,4 mii km/h. Se presupune că cabina Screemr va putea găzdui până la 75 de pasageri, în plus, este de așteptat ca o astfel de aeronavă să opereze zboruri transcontinentale.

Lapcat

Lapcat a fost dezvoltat de designeri de la Reaction Engines și a fost susținut financiar de compania aerospațială britanică BAE Systems. Potrivit dezvoltatorilor, Lapcat-ul ar trebui să atingă viteze de până la Mach 5, adică aproximativ 6 mii km/h, adică de două ori și jumătate viteza lui Concorde. Astfel, se va putea zbura, să zicem, de la Londra la Sydney în doar patru ore (timpul de zbor într-un avion obișnuit va fi de 20 de ore). Aeronava ar trebui să folosească motorul conceptual Yatagan, care exploatează proprietățile termodinamice ale hidrogenului lichid.

„Concord 2”

Proiectul avionului supersonic de pasageri Concorde 2, capabil să zboare cu o viteză de Mach 4,5, a fost prezentat în urmă cu un an de către un producător de avioane. Compania Airbus. Un avion ar trebui să zboare de la Londra la New York în doar o oră, iar de la Tokyo la Los Angeles în trei ore. Potrivit dezvoltatorilor, Concorde 2 decolează pe verticală și zboară de-a lungul coridoarelor aeriene special desemnate, la o altitudine de aproximativ 30,5 km. Canalul YouTube a postat chiar și un videoclip care demonstrează schematic capacitățile aeronavei. A fost descris ca fiind „cel mai înalt roller coaster cu ascensiuni și coborâri abrupte și viteze mari”.

Brevetul obținut de Airbus descrie trei tipuri diferite de motoare: ramjet, twin turbojet și rachetă. Este planificat ca acestea să fie utilizate în diferite etape ale călătoriei aeronavei către destinație. În același timp, potrivit inginerilor, spre deosebire de primul Concorde, boom-ul sonic (un obstacol clasic în calea dezvoltării transportului aerian supersonic) din Concorde 2 va fi mai liniștit. Este adevărat că numărul de pasageri pe care noul avion îi poate transporta la bord este limitat la doar două duzini, ceea ce înseamnă că zborul va fi foarte scump.

Antipod

Acesta este un alt concept prezentat de nelinistitul Charles Bombardier la sfarsitul lunii ianuarie a acestui an. Dacă proiectele anterior supersonice se limitau la realitate, atunci specificații arata absolut fantastic. Viteza sa maximă este Mach 24, care este de 12 ori viteza lui Concorde. Prin urmare, un newyorkez poate zbura cu un astfel de avion la Londra în 11 minute, la Shanghai în 24 de minute și la Sydney în 32 de minute. Aproape teleportare.

Inginerul Joseph Haseltine, care a fost implicat în proiectul Bombardier, a propus utilizarea unui fenomen aerodinamic inovator numit „mod de penetrare lungă” (LPM): duze speciale de pe nasul aeronavei atrag aer, răcind corpul aeronavei cu acesta. Acest lucru ar rezolva problema supraîncălzirii aeronavei la această viteză. Antipode va putea decola de pe orice aerodrom folosind rachete de rapel reutilizabile. Ele sunt atașate de aripile aeronavei și, atunci când câștigă viteza și altitudinea necesare, sunt aruncate și returnate înapoi la bază. Un dezavantaj serios al proiectului este capacitatea aeronavei - cabina este proiectată pentru doar 10 pasageri. Prin urmare, ar fi mai potrivit să-l folosești în călătorii costisitoare de afaceri sau ca avion militar.

Proiecte de avioane supersonice ale viitorului


31 decembrie 1968 legendarul sovietic a decolat la primul său zbor aeronave Tu-144, care a devenit primul avion supersonic de pasageri din lume. Primul, dar nu ultimul. Și chiar dacă astfel de zboruri s-au oprit acum, ideea de a călători mai repede decât viteza sunetului nu a dispărut. Și această recenzie a noastră este dedicată istoriei aviaţia supersonică şi hipersonică, precum și viitorul ei.



Bell X-1 este o aeronavă experimentală construită în Statele Unite special pentru a explora posibilitatea unui zbor supersonic. Acest vehicul zburător era echipat cu un motor rachetă și a fost ridicat în aer de un alt dispozitiv, mai mare. Bell X-1 a fost primul care a spart bariera sunetului. S-a întâmplat pe 14 octombrie 1947.





Chiar și acum, Tu-144 poate fi numit cea mai frumoasă și mai elegantă creație a aviației interne. Această aeronavă a devenit primul avion de pasageri din lume proiectat să zboare peste viteza sunetului. Din păcate, povestea lui a fost rapidă și tragică. A transportat pasageri pentru mai puțin de un an - două accidente importante pun serioase îndoieli cu privire la fiabilitatea acestui vehicul, iar profitabilitatea zborurilor a fost foarte negativă. Dar Tu-144 a apărut în filmul „Mimino” - pe el a zburat personajul principal al filmului, devenind pilot. aviatie Civila. Dar avionul a fost decupat din „Incredibilele aventuri ale italienilor în Rusia”.



Soarta aeronavei franceze Concorde a fost mult mai reușită. Acest avion de linie supersonic a decolat cu doar două luni mai târziu decât cel sovietic, pe 2 martie 1969, și a operat pe companiile aeriene de pasageri din 1976 până în 2003. Motivul dezafectării este în continuare același - un accident de mare profil și neprofitabilitate. Criza de pe piețele de transport aerian după atacurile teroriste din 11 septembrie 2001, precum și dezvoltarea comunicațiilor online, au avut și ele impact.



Dar istoria aviației supersonice de pasageri nu s-a încheiat, se pare, cu moartea lui Concorde. Până la urmă, este de așteptat ca în 2017 aeronava QSST (SAI Quiet Supersonic Transport) de la celebra companie americană Lockheed Martin să facă primul zbor. Acest avion de linie este conceput pentru doar doisprezece pasageri - este destinat transportului de afaceri charter.

Recent, ideea aviației hiperpersonice de pasageri a devenit din ce în ce mai populară. Presupune crearea de aeronave care vor putea urca pe orbită suborbitală și vor zbura acolo la viteze de neconceput în atmosferă (5M și mai sus, unde M este numărul Mach, o valoare relativă ce depășește 1000 de kilometri pe oră).



Până acum, ideea de zboruri hipersonice arată ca o fantezie în mintea majorității oamenilor obișnuiți. Cu toate acestea, primul avion care a spart bariera hipersonică a fost lansat în 1959. Vorbim despre avionul rachetă american North American X-15, care timp de 50 de ani a deținut recordul de altitudine și viteză de zbor în rândul aeronavelor. Aceste caracteristici au fost 107,96 km, respectiv 7274 km/h.



Celebra companie americană de cercetare DARPA a efectuat două teste ale vehiculului aerian fără pilot Falcon HTV în 2010 și 2011. Ridicate în atmosfera superioară cu ajutorul vehiculelor de lansare, Falcon HTV-1 și Falcon HTV-2 au accelerat până la o viteză de aproximativ Mach 20, care a devenit record absolut pentru obiectele create de om. Adevărat, ambele lansări s-au încheiat fără succes - dispozitivele și-au pierdut stabilitatea zborului și s-au prăbușit în ocean. Și nu aveau nimic de-a face cu aviația civilă - proiectul era mai degrabă militar. Cu toate acestea, DARPA a dovedit că zborul hipersonic are un viitor mare, iar recordul, care a durat aproximativ cincizeci de ani, poate fi doborât cu ușurință de mai multe ori simultan.



Dar există și proiecte în lume pentru avioane hipersonice de pasageri. Cel mai faimos și mai bine dezvoltat dintre ele este dispozitivul SpaceLiner, lucrări la care au fost efectuate la Centrul German de Aviație și Cosmonautică din 2005. Ca și alte proiecte similare, SpaceLiner implică că se va ridica la altitudinea de zbor nu independent, ci cu ajutorul unei rachete. Și numai după ce va atinge un marcaj de câteva zeci de kilometri, va putea începe să ia viteză, care, apropo, conform planurilor autorilor, va ajunge la Mach 28. Acest lucru vă va permite să călătoriți din Londra în Australia în doar 90 de minute. Tehnologia pare preluată dintr-un film științifico-fantastic, dar dispozitivele existente foarte reale folosesc un principiu similar de ridicare.

„Porniți supersonicul!”

Aeronave supersonice de pasageri - ce știm despre ele? Cel puțin că au fost create cu relativ mult timp în urmă. Dar, din diverse motive, nu au fost folosite atât de mult timp și nici atât de des pe cât ar fi putut. Și astăzi, ele există doar ca modele de design.

De ce este asta? Care este particularitatea și „secretul” sunetului supersonic? Cine a creat această tehnologie? Și, de asemenea, care va fi viitorul aeronavelor supersonice în lume și, desigur, în Rusia? Vom încerca să răspundem la toate aceste întrebări.

„Zborul rămas bun”

Deci, au trecut cincisprezece ani de când ultimele trei avioane supersonice de pasageri funcționale și-au făcut ultimele zboruri, după care au fost anulate. Asta a fost în 2003. Apoi, pe 24 octombrie, toți împreună „și-au luat rămas bun de la cer”. ÎN ultima data a zburat la joasă altitudine deasupra capitalei Marii Britanii.

Apoi am aterizat pe aeroportul Heathrow din Londra. Erau avioane de tip Concorde aparținând unei companii de aviație căile aeriene britanice. Și cu un astfel de „zbor de rămas bun” au încheiat o istorie foarte scurtă a transportului de pasageri la viteze care depășesc sunetul...

Asta poate te-ai fi gândit acum câțiva ani. Dar acum este deja posibil să spunem cu încredere. Acesta este doar finalul primei etape a acestei povești. Și probabil că toate paginile sale strălucitoare urmează să vină.

Azi - pregătire, mâine - zbor

Astăzi, multe companii și designeri de aeronave se gândesc la perspectivele aviației supersonice de pasageri. Unii își fac planuri să-l revigoreze. Alții se pregătesc deja pentru asta cu toată puterea lor.

La urma urmei, dacă ar putea să existe și să funcționeze eficient cu doar câteva decenii în urmă, astăzi, cu tehnologii care au făcut un pas serios înainte, este foarte posibil nu numai să-l reînvie, ci și să rezolve o serie de probleme care au forțat companiile aeriene de conducere să abandoneze. aceasta.

Și perspectivele sunt prea tentante. Posibilitatea de a zbura, să zicem, de la Londra la Tokyo în cinci ore pare foarte interesantă. Parcurgeți distanța de la Sydney la Los Angeles în șase ore? Și să ajungi de la Paris la New York în trei și jumătate? Cu aeronavele de pasageri, care sunt capabile să zboare la viteze mai mari decât călătoriile cu sunet, acest lucru nu este deloc dificil.

Dar, bineînțeles, înainte de „întoarcerea” sa triumfătoare în spațiul aerian, oamenii de știință, inginerii, designerii și mulți alții mai au mult de lucru. Nu este vorba doar de a restaura ceea ce a fost cândva prin oferirea unui nou model. Deloc.

Scopul este de a rezolva multe probleme asociate cu aviația supersonică de pasageri. Crearea de aeronave care nu vor demonstra doar capacitățile și puterea țărilor care le-au construit. Dar se vor dovedi și cu adevărat eficiente. Atât de mult încât ocupă o nișă demnă în aviație.

Istoria „supersonicului” Partea 1. Ce sa întâmplat la început...

Unde a început totul? De fapt - de la simpla aviație de pasageri. Și a fost așa de mai bine de un secol. Designul său a început în anii 1910 în Europa. Când meșterii din cele mai dezvoltate țări ale lumii au creat primul avion, al cărui scop principal era transportul de pasageri pe diferite distanțe. Adică un zbor cu mulți oameni la bord.

Prima dintre ele este limuzina franceză Bleriot XXIV. A aparținut companiei producătoare de avioane Bleriot Aeronautique. Cu toate acestea, a fost folosit în principal pentru distracția celor care plăteau pentru „plimbări” de plăcere - zboruri pe ea. La doi ani de la crearea sa, apare un analog în Rusia.

Era S-21 Grand. A fost proiectat pe baza Cavalerului Rus, un bombardier greu creat de Igor Sikorsky. Și construcția acestei aeronave de pasageri a fost realizată de lucrătorii Uzinei de transport Baltic.

Ei bine, după aceea, progresul nu a mai putut fi oprit. Aviația s-a dezvoltat rapid. Și cel de pasager, în special. La început au existat zboruri între anumite orașe. Atunci avioanele au putut acoperi distanțe între state. În cele din urmă, avioanele au început să traverseze oceanele și să zboare de pe un continent pe altul.

Tehnologii în evoluție și tot cantitate mare inovațiile au permis aviației să călătorească foarte repede. Mult mai devreme decât trenurile sau navele. Și pentru ea practic nu existau bariere. Nu era nevoie să treci de la un transport la altul, nu numai, să zicem, atunci când călătorim într-un „sfârșit al lumii” deosebit de îndepărtat.

Chiar și atunci când este necesar să traversați pământ și apă deodată. Nimic nu a oprit avioanele. Și acest lucru este firesc, pentru că zboară peste orice - continente, oceane, țări...

Dar timpul trecea repede, lumea se schimba. Desigur, s-a dezvoltat și industria aviației. Avioanele din următoarele câteva decenii, până în anii 1950, s-au schimbat atât de mult în comparație cu cele care au zburat înapoi la începutul anilor 1920 și 30, încât au devenit ceva complet diferit, special.

Și astfel, la mijlocul secolului al XX-lea, dezvoltarea motorului cu reacție a început într-un ritm foarte rapid, chiar și în comparație cu ultimii douăzeci până la treizeci de ani.

O mică digresiune informațională. Sau - puțină fizică

Evoluțiile avansate au permis aeronavelor să „accelereze” la viteze mai mari decât viteza cu care se deplasează sunetul. Desigur, în primul rând, acest lucru a fost aplicat în aviația militară. La urma urmei, vorbim despre secolul al XX-lea. Ceea ce, trist să spun, a fost un secol de conflicte, două războaie mondiale, lupta „rece” dintre URSS și SUA...

Și aproape fiecare tehnologie nouă creată de statele lider ale lumii a fost luată în considerare în primul rând din punctul de vedere al modului în care ar putea fi utilizată în apărare sau atac.

Deci, avioanele ar putea zbura acum la viteze fără precedent. Mai rapid decât sunetul. Care este specificul lui?

În primul rând, este evident că aceasta este o viteză care depășește viteza cu care se deplasează sunetul. Dar, amintindu-ne de legile de bază ale fizicii, putem spune că în diferite condiții, poate diferi. Iar „depășește” este un concept foarte liber.

Și de aceea există un standard special. Viteza supersonică este cea care depășește viteza sunetului de până la cinci ori, ținând cont de faptul că, în funcție de temperatură și de alți factori de mediu, se poate modifica.

De exemplu, dacă luăm presiunea atmosferică normală la nivelul mării, atunci, în acest caz, viteza sunetului va fi egală cu o cifră impresionantă - 1191 km/h. Adică 331 de metri sunt acoperiți într-o secundă.
Dar ceea ce este deosebit de important atunci când proiectați aeronave supersonice este că, pe măsură ce câștigați altitudine, temperatura scade. Aceasta înseamnă că viteza cu care se deplasează sunetul este destul de semnificativă.

Deci, să spunem, dacă te ridici la o înălțime de 20 de mii de metri, atunci aici va fi deja 295 de metri pe secundă. Dar mai este un punct important.

La 25 de mii de metri deasupra nivelului mării, temperatura începe să crească, deoarece acesta nu mai este stratul inferior al atmosferei. Și așa continuă. Sau mai bine zis, mai sus. Să zicem că la o altitudine de 50.000 de metri va fi și mai cald. În consecință, viteza sunetului acolo crește și mai mult.

Mă întreb - pentru cât timp? După ce s-a ridicat cu 30 de kilometri deasupra nivelului mării, te trezești într-o „zonă” în care sunetul circulă cu o viteză de 318 metri pe secundă. Și la 50.000 de metri, respectiv - 330 m/s.

Despre numărul Mach

Apropo, este interesant că pentru a simplifica înțelegerea caracteristicilor zborului și lucrului în astfel de condiții, numărul Mach este utilizat în aviație. descriere generala astfel, se poate reduce la următoarele concluzii. Exprimă viteza sunetului care apare în condiții date, la o anumită altitudine, la o anumită temperatură și densitate a aerului.

De exemplu, viteza de zbor, care este egală cu două numere Mach, la o altitudine de zece kilometri deasupra solului, în condiții normale, va fi egală cu 2.157 km/h. Și la nivelul mării - 2.383 km/h.

Istoria „supersonicului” Partea 2. Depășirea barierelor

Apropo, pentru prima dată un pilot din SUA, Chuck Yeager, a atins viteze de zbor mai mari de Mach 1. Acest lucru s-a întâmplat în 1947. Apoi și-a „accelerat” avionul, zburând la o altitudine de 12,2 mii de metri deasupra solului, la o viteză de 1066 km/h. Așa a avut loc primul zbor supersonic pe pământ.

Deja în anii 1950, au început lucrările de proiectare și pregătire pentru producția de masă. aeronave de pasageri, capabil să zboare la viteze mai mari decât sunetul. Ei sunt conduși de oameni de știință și designeri de aeronave din cele mai puternice țări din lume. Și reușesc să reușească.

Același model Concorde, un model care va fi în cele din urmă abandonat în 2003, a fost creat în 1969. Aceasta este o dezvoltare comună britanică-franceză. Numele ales simbolic este „Concorde”, din franceză, tradus ca „concord”.

Era unul dintre cele două tipuri existente de aeronave supersonice de pasageri. Ei bine, crearea celui de-al doilea (sau mai bine zis, cronologic, primul) este meritul designerilor de aeronave din URSS. Echivalentul sovietic al lui Concorde se numește Tu-144. A fost proiectat în anii 1960 și a efectuat primul zbor pe 31 decembrie 1968, cu un an înaintea modelului britanic-francez.

Până în prezent, nu au fost implementate alte tipuri de aeronave supersonice de pasageri. Atât Concorde, cât și Tu-144 au zburat datorită motoarelor turboreactor, care au fost reconstruite special pentru a funcționa la viteză supersonică pentru o lungă perioadă de timp.

Analogul sovietic al Concorde a fost operat pentru o perioadă semnificativ mai scurtă. Deja în 1977 a fost abandonat. Avionul a zburat cu o viteză medie de 2.300 de kilometri pe oră și putea transporta până la 140 de pasageri simultan. Dar, în același timp, prețul unui bilet pentru un astfel de zbor „supersonic” era de două, două și jumătate sau chiar de trei ori mai mult decât pentru unul obișnuit.

Desigur, astfel de lucruri nu erau la mare căutare în rândul cetățenilor sovietici. Și întreținerea lui Tu-144 nu a fost ușoară și costisitoare. De aceea au fost abandonați atât de repede în URSS.

Concordes a durat mai mult, deși biletele pentru zborurile pe care le zburau erau și ele scumpe. Și nici cererea nu a fost mare. Dar totuși, în ciuda acestui fapt, au continuat să fie exploatate, atât în ​​Marea Britanie, cât și în Franța.

Dacă recalculați costul unui bilet Concorde în anii 1970 la cursul de schimb actual, acesta va fi de aproximativ două zeci de mii de dolari. Pentru un bilet dus. Se poate înțelege de ce cererea pentru ele a fost ceva mai mică decât pentru zborurile care utilizează aeronave care nu ating viteze supersonice.

Concorde putea transporta de la 92 la 120 de pasageri simultan. A zburat cu o viteză de peste 2 mii de km/h și a parcurs distanța de la Paris la New York în trei ore și jumătate.

Câteva decenii au trecut așa. Până în 2003.

Unul dintre motivele refuzului de a utiliza acest model a fost un accident de avion care a avut loc în anul 2000. La acel moment, la bordul Concorde prăbușit se aflau 113 persoane. Toți au murit.

Ulterior, a început o criză internațională în domeniul transportului aerian de pasageri. Cauza sa o constituie atacurile teroriste care au avut loc la 11 septembrie 2001, în Statele Unite.

Mai mult decât atât, perioada de garanție pentru Concorde se termină. Compania aeriană Airbus. Toate acestea împreună au făcut ca operațiunea ulterioară a aeronavelor supersonice de pasageri să fie extrem de neprofitabilă. Și în 2003, toate Concorde-urile au fost anulate unul câte unul, atât în ​​Franța, cât și în Marea Britanie.

Speranțe

După aceasta, mai existau speranțe pentru o „întoarcere” rapidă a aeronavelor supersonice de pasageri. Designerii de aeronave au vorbit despre crearea de motoare speciale care să economisească combustibil, în ciuda vitezei de zbor. Am vorbit despre îmbunătățirea calității și optimizarea principalelor sisteme avionice pe astfel de aeronave.

Dar, în 2006 și 2008, au fost emise noi reglementări ale Organizației Aviației Civile Internaționale. Au definit-o pe acestea din urmă (sunt valabile, de altfel, și pe acest moment) standarde pentru zgomotul permis al aeronavei în timpul zborului.

Și avioanele supersonice, după cum știți, nu aveau dreptul de a zbura deasupra zonelor populate, de aceea. La urma urmei, au produs zgomote puternice (tot din cauza caracteristicilor fizice ale zborului) atunci când se deplasau la viteze maxime.

Acesta a fost motivul pentru care „planificarea” „renașterii” aviației supersonice de pasageri a fost oarecum încetinită. Cu toate acestea, de fapt, după introducerea acestei cerințe, designerii de aeronave au început să se gândească la cum să rezolve această problemă. La urma urmei, a mai avut loc și înainte, doar că „interdicția” a concentrat atenția asupra ei - „problema zgomotului”.

Ce zici de astazi?

Dar au trecut zece ani de la ultima „interdicție”. Și planificarea s-a transformat fără probleme în design. Astăzi, mai multe companii și organizații guvernamentale sunt implicate în crearea de avioane supersonice de pasageri.

Care anume? Rusă: Institutul Central Aerohidrodinamic (același care poartă numele Jukovski), companiile Tupolev și Sukhoi. Designerii de avioane ruși au un avantaj neprețuit.

Experiența designerilor și creatorilor sovietici ai Tu-144. Cu toate acestea, este mai bine să vorbim despre evoluțiile interne în acest domeniu separat și mai detaliat, ceea ce ne propunem să facem în continuare.

Dar nu doar rușii creează o nouă generație de avioane supersonice de pasageri. Aceasta este, de asemenea, o preocupare europeană - Airbus și compania franceză Dassault. Printre companiile din Statele Unite ale Americii care lucrează în această direcție se numără Boeing și, desigur, Lockheed Martin. În țara soarelui răsare, principala organizație care proiectează un astfel de avion este Agenția de Cercetare Aerospațială.

Și această listă nu este deloc completă. Este important de clarificat faptul că majoritatea covârșitoare a designerilor profesioniști de aeronave care lucrează în acest domeniu sunt împărțite în două grupuri. Indiferent de țara de origine.

Unii cred că nu este în niciun caz posibil să se creeze o aeronavă supersonică de pasageri „liniștită” la nivelul actual de dezvoltare tehnologică a omenirii.

Prin urmare, singura cale de ieșire este proiectarea unui avion de linie „pur și simplu rapid”. La rândul său, va merge la viteză supersonică în acele locuri în care acest lucru este permis. Și când zburați, de exemplu, peste zone populate, reveniți la subsonic.

Astfel de „sărituri”, conform acestui grup de oameni de știință și designeri, vor reduce timpul de zbor la minimum posibil și nu vor încălca cerințele privind efectele zgomotului.

Alții, dimpotrivă, sunt plini de hotărâre. Ei cred că este posibil să luptăm acum cu cauza zgomotului. Și au făcut o mulțime de eforturi pentru a demonstra că este foarte posibil să se construiască un avion de linie supersonic care să zboare liniștit chiar în următorii ani.

Și un pic mai distractiv de fizică

Deci, atunci când zboară cu o viteză mai mare de Mach 1,2, planorul aeronave creează unde de șoc. Sunt cele mai puternice în zonele cozii și nasului, precum și în alte părți ale aeronavei, cum ar fi marginile prizelor de aer.

Ce este o undă de șoc? Aceasta este o zonă în care densitatea aerului, presiunea și temperatura experimentează schimbări bruște. Acestea apar atunci când se deplasează la viteze mari, mai mari decât viteza sunetului.

Oamenilor care stau pe pământ, în ciuda distanței, li se pare că are loc un fel de explozie. Desigur, vorbim despre cei care se află în relativă apropiere - sub locul unde zboară avionul. De aceea, zborurile cu avioane supersonice deasupra orașelor au fost interzise.

Tocmai aceste unde de șoc luptă reprezentanții „a doua tabără” de oameni de știință și designeri, care cred în posibilitatea nivelării acestui zgomot.

Dacă intrăm în detalii, motivul pentru aceasta este literalmente o „coliziune” cu aerul la un nivel foarte ridicat de mare viteză. Pe frontul de undă există o creștere bruscă și puternică a presiunii. În același timp, imediat după aceasta, există o scădere a presiunii și apoi o tranziție la un indicator de presiune normal (la fel ca înainte de „coliziune”).

Cu toate acestea, a fost deja realizată o clasificare a tipurilor de unde și s-au găsit soluții potențial optime. Rămâne doar să finalizați lucrările în această direcție și să faceți ajustările necesare la designul aeronavelor, sau să le creați de la zero, ținând cont de aceste modificări.

În special, specialiștii NASA au ajuns să conștientizeze necesitatea unor schimbări structurale pentru a reforma caracteristicile zborului în ansamblu.

Și anume modificarea specificului undelor de șoc, pe cât posibil la nivelul tehnologic actual. Ce se realizează prin restructurarea valului, prin modificări specifice de design. Ca urmare, unda standard este considerată de tip N, iar cea care apare în timpul zborului, ținând cont de inovațiile propuse de experți, ca tip S.

Și cu acesta din urmă, efectul „exploziv” al schimbărilor de presiune este redus semnificativ, iar oamenii aflați mai jos, de exemplu, într-un oraș, dacă un avion zboară deasupra lor, chiar și atunci când aud un astfel de efect, este doar ca un „ trântire îndepărtată a ușii unei mașini.”

Forma este, de asemenea, importantă

În plus, de exemplu, designerii de aviație japonezi, nu cu mult timp în urmă, la mijlocul anului 2015, au creat un model de planor fără pilot D-SEND 2. Forma sa este concepută într-un mod special, permițând reducerea semnificativă a intensității și a numărului undelor de șoc care apar atunci când dispozitivul zboară cu viteză supersonică.

Eficacitatea inovațiilor propuse în acest fel de oamenii de știință japonezi a fost dovedită în timpul testelor D-SEND 2. Acestea au fost realizate în Suedia în iulie 2015. Derularea evenimentului a fost destul de interesant.

Planorul, care nu era echipat cu motoare, a fost ridicat la o înălțime de 30,5 kilometri. Prin utilizarea balon cu aer cald. Apoi a fost aruncat jos. În timpul căderii, el a „accelerat” la o viteză de Mach 1,39. Lungimea lui D-SEND 2 este de 7,9 metri.

În urma testelor, designerii japonezi de avioane au reușit să declare cu încredere că intensitatea undelor de șoc atunci când creația lor zboară cu o viteză care depășește viteza de propagare a sunetului este de două ori mai mică decât cea a lui Concorde.

Care sunt caracteristicile D-SEND 2? În primul rând - al lui arc nu axisimetric. Chila este deplasată spre ea și, în același timp, unitatea de coadă orizontală este instalată ca fiind complet în mișcare. De asemenea, este situat într-un unghi negativ față de axa longitudinală. Și, în același timp, vârfurile cozii sunt situate mai jos decât punctul de atașare.

Aripa, lin legată de fuzelaj, este realizată cu măturare normală, dar în trepte.

Conform aproximativ aceleiași scheme, acum, din noiembrie 2018, este proiectat pasagerul supersonic AS2. Profesioniștii de la Lockheed Martin lucrează la asta. Clientul este NASA.

De asemenea, proiectul rus SDS/SPS este acum în stadiu de îmbunătățire a formei sale. Este planificat ca acesta să fie creat cu accent pe reducerea intensității undelor de șoc.

Certificare și... încă o certificare

Este important de înțeles că unele proiecte de avioane supersonice de pasageri vor fi implementate la începutul anilor 2020. În același timp, regulile stabilite de Organizația Aviației Civile Internaționale în 2006 și 2008 vor fi în continuare în vigoare.

Aceasta înseamnă că, dacă înainte de acel moment nu există o descoperire tehnologică serioasă în domeniul „supersonicului liniștit”, atunci este probabil să fie create aeronave care vor atinge viteze peste un Mach numai în zonele în care acest lucru este permis.

Și după aceea, când vor apărea tehnologiile necesare, într-un astfel de scenariu, vor trebui efectuate multe teste noi. Pentru ca aeronavele să obțină permisiunea de a zbura deasupra zonelor populate. Dar acestea sunt doar speculații cu privire la viitor; astăzi este foarte greu să spunem ceva sigur despre această chestiune.

Problema pretului

O altă problemă menționată mai devreme este costul ridicat. Desigur, astăzi au fost create deja multe motoare care sunt mult mai economice decât cele care au fost folosite acum douăzeci sau treizeci de ani.

În special, cele care pot asigura mișcarea aeronavelor la viteză supersonică sunt acum în curs de proiectare, dar în același timp nu „manca” atât de mult combustibil ca Tu-144 sau Concorde.

Cum? În primul rând, aceasta este utilizarea materialelor compozite ceramice, care reduc temperaturile, iar acest lucru este deosebit de important în zonele fierbinți ale centralelor electrice.

În plus, introducerea unui alt, al treilea, circuit de aer - pe lângă cele externe și interne. Nivelarea cuplajului rigid al unei turbine cu un ventilator, în interiorul unui motor de avion etc.

Dar cu toate acestea, chiar și datorită tuturor acestor inovații, nu se poate spune că zborul supersonic, în realitățile de astăzi, este economic. Prin urmare, pentru ca acesta să devină accesibil și atractiv pentru publicul larg, munca de îmbunătățire a motoarelor este extrem de importantă.

Poate că soluția actuală ar fi o reproiectare completă a designului, spun experții.

Apropo, nici nu va fi posibilă reducerea costului prin creșterea numărului de pasageri pe zbor. Pentru că acele avioane care sunt proiectate astăzi (adică, desigur, aeronave supersonice) sunt concepute pentru a transporta un număr mic de oameni - de la opt la patruzeci și cinci.

Un nou motor este o soluție la problemă

Printre ultimele inovații în acest domeniu, este de remarcat centrala inovatoare cu turboventilator cu reacție creată în acest an, 2018, de GE Aviation. În octombrie a fost introdus sub numele de Affinity.

Acest motor este planificat să fie instalat pe modelul de pasageri AS2 menționat. Nu există „produse noi” tehnologice semnificative în acest tip de centrale electrice. Dar, în același timp, combină caracteristicile motoarelor cu reacție cu rapoarte de bypass ridicate și scăzute. Ceea ce face ca modelul să fie foarte interesant pentru instalarea pe o aeronavă supersonică.

Printre altele, creatorii motorului susțin că în timpul testării își va dovedi ergonomia. Consumul de combustibil al centralei electrice va fi aproximativ egal cu cel care poate fi înregistrat pentru motoarele standard de avioane de linie aflate în funcțiune în prezent.

Adică, aceasta este o afirmație conform căreia centrala electrică a unei aeronave supersonice va consuma aproximativ aceeași cantitate de combustibil ca un avion de linie convențional care nu este capabil să accelereze la viteze peste Mach unu.

Cum se va întâmpla acest lucru este încă greu de explicat. Deoarece caracteristicile de design ale motorului nu sunt în prezent dezvăluite de creatorii săi.

Ce ar putea fi acestea - avioane supersonice rusești?

Desigur, astăzi există multe proiecte specifice pentru avioanele supersonice de pasageri. Cu toate acestea, nu toate sunt aproape de implementare. Să ne uităm la cele mai promițătoare.

Deci, producătorii ruși de avioane care au moștenit experiența maeștrilor sovietici merită o atenție specială. După cum am menționat mai devreme, astăzi, în zidurile TsAGI numită după Jukovski, conform angajaților săi, crearea conceptului de aeronave supersonice de pasageri de nouă generație a fost aproape finalizată.

În descrierea oficială a modelului, furnizată de serviciul de presă al institutului, se menționează că este vorba despre o aeronavă „ușoară, administrativă”, „cu un nivel scăzut de boom sonic”. Proiectarea este realizată de specialiști, angajați ai acestei instituții.

De asemenea, într-un mesaj al serviciului de presă TsAGI se menționează că, datorită aspectului special al corpului aeronavei și duzei speciale pe care este instalat sistemul de suprimare a zgomotului, acest model va demonstra cele mai recente realizări în dezvoltarea tehnologică a Rusiei. industria aeronautică.

Apropo, este important de menționat că printre cele mai promițătoare proiecte TsAGI, pe lângă ceea ce a fost descris, se numără o nouă configurație de avioane de pasageri numită „aripa zburătoare”. Implementează câteva îmbunătățiri deosebit de relevante. Mai exact, face posibilă îmbunătățirea aerodinamicii, reducerea consumului de combustibil etc. Dar pentru aeronave nesupersonice.

Printre altele, acest institut a prezentat în repetate rânduri proiecte finalizate care au atras atenția pasionaților de aviație din întreaga lume. Să spunem, unul dintre cele mai recente, un model de avion de afaceri supersonic, capabil să parcurgă până la 7.000 de kilometri fără realimentare și să atingă o viteză de 1,8 mii km/h. Acesta a fost prezentat la expoziția „Gidroaviasalon-2018”.

„...designul are loc în toată lumea!”

Pe lângă cele rusești menționate mai sus, următoarele modele sunt și cele mai promițătoare. American AS2 (capabil de viteze de până la Mach 1.5). S-512 spaniol (limită de viteză - Mach 1,6). Și, de asemenea, în prezent în faza de proiectare în SUA, Boom, de la Boom Technologies (bine, va putea zbura cu o viteză maximă de Mach 2.2).

Există și X-59, care este creat pentru NASA de către Lockheed Martin. Dar va fi un laborator științific zburător, nu un avion de pasageri. Și nimeni nu a plănuit încă să-l pună în producție de masă.

Planurile Boom Technologies sunt interesante. Angajații acestei companii spun că vor încerca să reducă cât mai mult costul zborurilor pe avioanele supersonice create de companie. De exemplu, pot oferi un preț aproximativ pentru un zbor de la Londra la New York. Este vorba de aproximativ 5000 de dolari SUA.

Spre comparație, cam atât costă un bilet pentru un zbor din capitala Angliei către „New York”, într-un avion obișnuit sau „subsonic”, în clasa business. Adică, prețul unui zbor pe un avion de linie capabil să zboare cu o viteză mai mare de Mach 1,2 va fi aproximativ egal cu costul bilet scumpîntr-un avion care nu putea face același zbor rapid.

Cu toate acestea, Boom Technologies a pariat pe crearea unui supersonic „liniștit”. avion de pasageri nu va funcționa în viitorul apropiat. Prin urmare, Boom-ul lor va zbura la viteza maximă pe care o poate dezvolta numai spatii de apa. Și când sunteți deasupra pământului, treceți la unul mai mic.

Având în vedere că Boom-ul va avea 52 de metri lungime, va putea transporta până la 45 de pasageri simultan. Conform planurilor companiei care proiectează aeronava, primul zbor al acestui nou produs ar trebui să aibă loc în 2025.

Ce se știe astăzi despre un alt proiect promițător - AS2? Acesta va putea transporta mult mai puțini oameni - doar opt până la doisprezece persoane pe zbor. În acest caz, lungimea căptușelii va fi de 51,8 metri.

Peste apă, este planificat să poată zbura cu o viteză de Mach 1,4-1,6, iar pe uscat - 1,2. Apropo, în acest din urmă caz, datorită formei sale speciale, avionul, în principiu, nu va genera unde de șoc. Pentru prima dată, acest model ar trebui să iasă în aer în vara anului 2023. În luna octombrie a aceluiași an, aeronava va efectua primul zbor peste Atlantic.

Acest eveniment va fi programat să coincidă cu o dată memorabilă - cea de-a douăzecea aniversare a zilei în care Concorde a zburat ultima dată deasupra Londrei.

Mai mult, S-512 spaniol va ieși pe cer pentru prima dată cel târziu la sfârșitul anului 2021. Iar livrările acestui model către clienți vor începe în 2023. Viteza maximă a acestei aeronave este Mach 1,6. Poate găzdui 22 de pasageri la bord. Raza maximă de zbor este de 11,5 mii km.

Clientul este capul tuturor!

După cum puteți vedea, unele companii se străduiesc din greu să finalizeze designul și să înceapă să creeze avioane cât mai repede posibil. Pentru cine sunt ei dispuși să se grăbească atât de grăbit? Să încercăm să explicăm.

Deci, pe parcursul anului 2017, de exemplu, volumul traficului aerian de pasageri s-a ridicat la patru miliarde de persoane. Mai mult, 650 de milioane dintre ei au zburat pe distanțe lungi, petrecând de la 3,7 la treisprezece ore pe drum. Următorul - 72 de milioane din 650, în plus, au zburat primul sau la clasa business.

Pe acești 72.000.000 de oameni, în medie, se bazează acele companii care sunt angajate în crearea aeronavelor supersonice de pasageri. Logica este simplă - este posibil ca mulți dintre ei să nu le deranjeze să plătească puțin mai mult pentru un bilet, cu condiția ca zborul să fie aproximativ de două ori mai rapid.

Dar, chiar și în ciuda tuturor perspectivelor, mulți experți cred în mod rezonabil că progresul activ al aviației supersonice, creată pentru transportul de pasageri, poate începe după 2025.

Această opinie este confirmată de faptul că amintitul laborator „zburător” X-59 va ieși în aer abia în 2021. De ce?

Cercetare și perspective

Scopul principal al zborurilor sale, care vor avea loc pe parcursul mai multor ani, va fi colectarea de informații. Cert este că această aeronavă trebuie să zboare peste diferite zone populate cu viteză supersonică. Locuitorii acestor așezări și-au exprimat deja acordul de a efectua teste.

Și după ce avionul de laborator își finalizează următorul „zbor experimental”, oamenii care trăiesc în aceștia zonele populate, peste care a zburat, trebuie să vorbească despre „impresiile” pe care le-au primit în timpul în care avionul de linie era deasupra capetelor lor. Și mai ales exprimă clar modul în care a fost perceput zgomotul. Le-a afectat mijloacele de trai etc.

Datele colectate în acest fel vor fi transmise Administrației Federale de Aviație din Statele Unite. Și după analiza lor detaliată de către experți, poate că interzicerea zborurilor cu avioanele supersonice peste zonele de uscat populate va fi ridicată. Dar, în orice caz, acest lucru nu se va întâmpla înainte de 2025.

Între timp, putem urmări crearea acestor avioane inovatoare, care vor marca în curând nașterea unei noi ere a aviației supersonice de pasageri cu zborurile lor!

Călătoria cu avionul este o întâmplare comună în societatea modernă. Când majoritatea oamenilor își imaginează un avion comercial, ceea ce vine imediat în minte este un avion standard. Cu toate acestea, inginerii aerospațiali din întreaga lume dezvoltă avioane care ar putea revoluționa călătoriile aeriene.

1. Aeronavă cu eter

Deși Boeing a început recent producția modelului de avion 787, inginerii companiei lucrează deja la următorul proiect. De data aceasta, Boeing intenționează să facă ceva radical diferit de designul său standard și ia în considerare construirea unui avion de pasageri pe baza designului. NASA și Boeing experimentează în prezent cu avioane cu un design similar pentru a fi utilizate atât în ​​aplicații comerciale, cât și în cele militare.

Pentru a-i testa capacitățile aerodinamice, au construit X-48, un jet fără pilot cu „aripă zburătoare”. În timpul testelor, s-a dovedit că o astfel de aeronavă are o sarcină utilă mare, are o manevrabilitate mai bună decât se aștepta și este, de asemenea, extrem de economică. Prototipurile de avioane de pasageri sunt așteptate în 20 de ani.

3. Motoare de reacție A2

O altă descoperire în industria aerospațială este avioanele hipersonice. Concorde și Tu-144 au făcut istorie ca primele avioane supersonice comerciale, iar acum inginerii speră să dezvolte avioane care pot atinge viteze mai mari de Mach 5. Unul dintre liderii acestor dezvoltări astăzi este compania britanică Reaction Engines Limited, care a dezvoltat conceptul unui avion de linie numit A2.

Această aeronavă futuristă poate zbura la viteze supersonice și poate fi prietenoasă cu mediul. A2 folosește motoare Scimitar, o dezvoltare ulterioară a motorului SABRE. Dar în timp ce SABRE folosește motoare de rachetă, Scimitar folosește în paralel un motor ramjet hibrid și un motor convențional cu aer respirator.

Când zboară cu viteză mare, se folosește un ramjet hibrid, iar la decolare și aterizare se folosește un motor cu reacție convențional. Acest proiect folosește hidrogen lichid ca combustibil, care răcește și motoarele. Din cauza preocupărilor legate de undele de șoc sonore, A2 va zbura peste regiunile populate doar cu viteza sunetului, iar la viteza maximă, A2 va putea zbura din Australia în Europa de Nord în doar cinci ore.

4. Bombardier Antipod

Compania canadiană Bombardier a anunțat recent dezvoltarea Antipode, conceptul său pentru aeronava de afaceri a viitorului. Deși acest avion de linie hipersonic va putea transporta doar 10 persoane, va zbura la viteze de... Mach 24. La această viteză, Antipode va putea ajunge de la New York la Londra în 11 minute. Conceptul Antipode folosește motoare hipersonice cu reacție (motoare scramjet), care nu au părți mobile precum palete sau compresoare.

Pentru a ajunge la vitezele necesare pentru funcționarea scramjet (care ar forța aerul cu viteze ultra-înalte în motor datorită vitezei mari a aeronavei), Antipode ar folosi rachete de amplificare la decolarea de la sol. După ce avionul atinge altitudinea și viteza de croazieră, motoarele scramjet se vor porni, ceea ce va accelera avionul la o viteză de Mach 24.

5. Boeing Pelican

La începutul anilor 2000, Boeing a explorat posibilitatea de a construi un nou Pelican transoceanic care să folosească efectul solului. Deși aeronava era destinată în primul rând transportului de mărfuri, conceptul ar fi aplicabil și aeronavelor comerciale. A fost proiectată o aeronavă uriașă (o structură cu două etaje cu o lungime de 122 m și o anvergură a aripilor de 150 de metri) care ar zbura ca un ekranoplan, planând în esență peste apă la o înălțime de 6 metri.

Când zbura deasupra pământului, Pelicanul zbura la altitudinea normală a avionului. Deși proiectul era promițător, Boeing a abandonat dezvoltarea încă de la începutul anilor 2000 din motive necunoscute.

6. SAX-40

Chiar și atunci când avioanele zboară la viteze subsonice, zgomotul motorului lor îi enervează pe oamenii care locuiesc în jurul aeroporturilor și poate provoca efecte negative asupra sănătății. Pentru a combate această problemă, o echipă de oameni de știință de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts și de la Universitatea din Cambridge a dezvoltat SAX-40, un concept pentru o aeronavă practic silentioasă. Avioanele fac zgomot în principal din cauza aerodinamicii imperfecte, așa că SAX-40 a fost făcut pentru a fi foarte raționalizat. Datorită formei sale neobișnuite, SAX-40 are mai multă portanță decât un avion convențional.

Acesta este motivul pentru care aeronava nu are flapsuri, care oferă portanță suplimentară în timpul decolării și aterizării, ceea ce reduce în consecință zgomotul motorului. Prizele de aer ale motorului sunt situate în partea superioară a aeronavei, adică. fuselajul acţionează ca o barieră naturală împotriva zgomotului. Pentru a reduce zgomotul de evacuare al motorului, SAX-40 folosește un sistem de evacuare variabil. Datorită designului său, aeronava va produce doar 63 de decibeli de zgomot în timpul decolării și aterizării. Pentru comparație, zgomotul unui avion convențional în timpul decolării este de 100 de decibeli.

7.SpaceLiner

Centrul Aerospațial German (GAC) își dezvoltă în prezent propriul design cu jet de mare viteză. Ceea ce este remarcabil este că GAC, în loc să folosească modele standard, dezvoltă un avion spațial numit SpaceLiner. Conceptul implică un design în două etape: o etapă de lansare fără pilot - un accelerator criogenic și o treaptă suborbitală pentru pasageri, concepută pentru 50 de pasageri.

Acceleratorul livrează SpaceLiner la o altitudine de 80 km, unde accelerează până la o viteză de Mach 25. Acest lucru ar permite unui astfel de dispozitiv să zboare din Australia în Europa în 90 de minute. La sfârșitul zborului, avionul spațial aterizează ca orice avion obișnuit. SpaceLiner este, de asemenea, ecologic, deoarece folosește hidrogen lichid și oxigen lichid ca combustibil pentru rachete. Începerea funcționării este așteptată în 2050.

8.AWWA-QG Progress Eagle

AWWA-QG Progress Eagle este unul dintre cele mai complexe avioane concept în prezent în curs de dezvoltare. Merită să începem cu faptul că avionul este pur și simplu uriaș - cabina cu trei niveluri poate găzdui 800 de pasageri. Datorită dimensiunilor sale enorme, Progress Eagle își pliază aripile după aterizare pentru a evita necesitatea reconstrucției în aeroporturile moderne.

Progress Eagle este condus de șase motoare cu hidrogen, care oferă, de asemenea, electricitate tuturor echipamentelor. Cu toate acestea, cea mai mare parte a energiei electrice va veni de la panouri panouri solare, încorporat în aripi. Aceste panouri folosesc un material cuantic special pentru a-și îmbunătăți eficiența. Se așteaptă ca aeronava să intre în serviciu nu mai devreme de 2030.

9. Concorde 2

Deși Concorde, primul avion supersonic de pasageri, a fost în cele din urmă retras, dezvoltarea succesorului său a început astăzi. Anul trecut, Airbus a câștigat o licitație pentru dezvoltarea unui nou avion numit Concorde 2. Cea de-a doua versiune a aeronavei, ca și predecesorul său, este de așteptat să revoluționeze zborurile devenind prima aeronavă hipersonică de pasageri.

Avionul nu numai că va avea o viteză de croazieră de Mach 4,5, dar avionul are multe alte caracteristici ciudate, precum sistemul său de propulsie (Concorde 2 va folosi trei tipuri de motoare: ramjet, turboreactor și motor rachetă).

Avionul va folosi un turboreactor pentru a decola. După aceasta, motorul rachetei se va porni, ceea ce vă va permite să atingeți altitudinea de croazieră și viteza supersonică. Și, în cele din urmă, motoarele ramjet de pe aripi vor accelera până la altitudine inalta avion până la viteza de croazieră. Deși Concorde 2 va fi mai rapid decât avionul original, va avea și mai puține scaune pentru pasageri- doar 20.

10.Mobula

Conceptul de avion de linie Mobula, conceput de Chris Cook de la Universitatea Coventry, este unul dintre cele mai ciudate care au fost văzute în amintirea recentă.Este în esență un hibrid. navă de croazierăși o aeronavă de pasageri care poate transporta peste 1.000 de pasageri pe cinci punți. La fel ca Boeing Pelican, Mobula este, de asemenea, un ekranoplan. În mod remarcabil, avionul poate și înota.


Când ar putea un nou avion supersonic de pasageri să iasă pe cer? Avion de afaceri bazat pe bombardierul Tu-160: real? Cum să spargi în tăcere bariera sunetului?

Tu-160 este cel mai mare și mai puternic avion supersonic și aeronavă cu geometrie variabilă din istoria aviației militare. Printre piloți a primit porecla „White Swan”. Foto: AP

Mașinile supersonice au viitor? - L-am întrebat nu cu mult timp în urmă pe remarcabilul designer rus de avioane Genrikh Novozhilov.

Desigur că au. Cel puțin un avion de afaceri supersonic va apărea cu siguranță”, a răspuns Genrikh Vasilievici. - Am avut ocazia să vorbesc cu oameni de afaceri americani de mai multe ori. Ei au spus clar: „Dacă ar apărea o astfel de aeronavă, domnule Novozhilov, atunci oricât de scump ar fi, l-ar cumpăra instantaneu de la tine”. Viteza, altitudinea și raza de acțiune sunt trei factori care sunt întotdeauna relevanți.

Da, sunt relevante. Visul oricărui om de afaceri: să zboare peste ocean dimineața, să încheie o afacere majoră și să se întoarcă acasă seara. Avioanele moderne zboară nu mai repede de 900 km/h. Un avion de afaceri supersonic va avea o viteză de croazieră de aproximativ 1900 km pe oră. Ce perspective pentru lumea afacerilor!

De aceea, nici Rusia, nici America, nici Europa nu au renunțat vreodată la încercările de a crea o nouă mașină supersonică de pasageri. Dar istoria celor care au zburat deja - Tu-144 sovietic și Concorde anglo-francez - ne-a învățat multe.

În decembrie se va împlini jumătate de secol de când Tu-144 și-a făcut primul zbor. Și un an mai târziu, garnitura a arătat exact de ce era capabilă: a spart bariera sunetului. A luat o viteză de 2,5 mii km/h la o altitudine de 11 km. Acest eveniment a intrat în istorie. Încă nu există analogi de aeronave de pasageri în lume care să fie capabili să repete o astfel de manevră.

„O sută patruzeci și patru” a deschis o pagină fundamental nouă în industria aeronautică globală. Ei spun că la una dintre întâlnirile de la Comitetul Central al PCUS, designerul Andrei Tupolev i-a raportat lui Hrușciov: mașina se dovedește a fi destul de vorace. Dar doar și-a fluturat mâna: treaba ta este să ștergi nasul capitaliștilor, dar avem suficient kerosen...

Nasul a fost șters. S-au umplut cu kerosen.

Totuși, competitorul european, care a decolat mai târziu, nu s-a remarcat nici prin eficiență. Astfel, în 1978, nouă Concorde au adus companiilor lor circa 60 de milioane de dolari în pierderi. Și doar subvențiile guvernamentale au salvat situația. Cu toate acestea, „anglo-francezii” au zburat până în noiembrie 2003. Dar Tu-144 a fost anulat mult mai devreme. De ce?

În primul rând, optimismul lui Hrușciov nu s-a adeverit: în lume a izbucnit o criză energetică și prețurile la kerosen au crescut. Primul născut supersonic a fost imediat numit „un boa constrictor în jurul gâtului Aeroflot.” Consumul enorm de combustibil a eliminat, de asemenea, intervalul de zbor proiectat: Tu-144 nu a ajuns nici la Khabarovsk, nici la Petropavlovsk-Kamchatsky. Doar de la Moscova la Alma-Ata .

Și dacă numai atât. Un „fier de călcat” de 200 de tone, care traversa zonele dens populate cu o viteză supersonică, a aruncat literalmente în aer întregul spațiu de-a lungul traseului. Au venit plângeri: producția de lapte de vacă a scăzut, puii au încetat să depună ouă, ploaia acidă i-a zdrobit... Astăzi nu poți spune sigur unde este adevărul și unde sunt minciunile. Dar adevărul rămâne: Concorde a zburat doar peste ocean.

În cele din urmă, cel mai important lucru sunt dezastrele. Unul - în iunie 1973, la salonul aerian de la Paris Le Bourget, după cum se spune, la vedere completă asupra întregii planete: echipajul pilotului de testare Kozlov a vrut să demonstreze capacitățile avionului de linie sovietic... Celălalt - cinci ani mai târziu . Apoi a fost efectuat un zbor de testare cu motoare dintr-o nouă serie: trebuiau doar să tragă avionul la intervalul necesar.

Nici Concorde nu a scăpat de tragedie: avionul s-a prăbușit în iulie 2000 în timp ce decola de pe aeroportul Charles de Gaulle. În mod ironic, s-a prăbușit aproape unde sa întâmplat cândva Tu-144. 109 persoane aflate la bord și patru la sol au fost ucise. Regulat Transportul de pasageri reluat abia un an mai târziu. Au urmat însă o serie de incidente, iar această aeronavă supersonică a fost, de asemenea, oprită.

La 31 decembrie 1968 a avut loc primul zbor al lui Tu-144, cu două luni mai devreme decât Concorde. Iar pe 5 iunie 1969, la o altitudine de 11.000 de metri, avionul nostru a fost primul din lume care a spart bariera sunetului. Fotografie: Serghei Mihaiev/ RG

Astăzi, într-o nouă etapă de dezvoltare a tehnologiei, oamenii de știință trebuie să găsească un echilibru între factorii contradictori: aerodinamica bună a noului aeronave supersonice, consum redus de combustibil, precum și restricții stricte privind zgomotul și boom-ul sonic.

Cât de realist este să creezi o nouă aeronavă supersonică de pasageri bazată pe bombardierul Tu-160? Din punct de vedere pur ingineresc, este foarte posibil, spun experții. Și în istorie există exemple în care aeronavele militare și-au „înlăturat cu succes curelele de umăr” și au zburat „la viața civilă”: de exemplu, Tu-104 a fost creat pe baza bombardierului cu rază lungă de acțiune Tu-16, iar Tu- 114 se baza pe bombardierul Tu-95. În ambele cazuri, a fost necesar să se refacă fuzelajul - să se schimbe aspectul aripii, să se extindă diametrul. De fapt, acestea erau avioane noi și destul de reușite. Apropo, un detaliu interesant: când Tu-114 a zburat pentru prima dată la New York, nu exista nici o rampă, nici un tractor potrivit pentru înălțimea de pe aeroportul uluit...

Cel puțin, vor fi necesare lucrări similare pentru conversia lui Tu-160. Cu toate acestea, cât de eficientă va fi această soluție? Totul trebuie evaluat cu atenție.

De câte astfel de avioane ai nevoie? Cine le va zbura și unde? Cât de disponibile comercial vor fi acestea pentru pasageri? Cât de curând se vor plăti costurile de dezvoltare?... Biletele pe același Tu-144 au costat de 1,5 ori mai mult decât de obicei, dar nici un cost atât de mare nu a acoperit costurile de operare.

Între timp, potrivit experților, primul avion administrativ supersonic rusesc (avion de afaceri) poate fi proiectat în șapte până la opt ani, dacă rezervele de motor sunt disponibile. Un astfel de avion poate găzdui până la 50 de persoane. Cererea totală pe piața internă este proiectată la 20-30 de mașini la un preț de 100-120 de milioane de dolari.

O nouă generație de avioane supersonice de pasageri în serie ar putea apărea în jurul anului 2030

Designerii de pe ambele maluri ale oceanului lucrează la proiecte de avioane de afaceri supersonice. Toată lumea caută noi soluții de layout. Unele oferă o coadă atipică, altele o aripă complet neobișnuită, altele un fuselaj cu o axă centrală curbată...

Specialiștii TsAGI dezvoltă proiectul SDS/SPS („supersonic business aircraft / supersonic passenger aircraft”): conform planului, va putea efectua zboruri transatlantice pe o distanță de până la 8600 km cu o viteză de croazieră de cel puțin 1900. km/h. Mai mult, cabina va fi transformabilă - de la clasa VIP de 80 de locuri la 20 de locuri.

Și vara trecută, la spectacolul aerian de la Jukovsky, unul dintre cele mai interesante a fost un model de mare viteză. aeronave civile, creat de oamenii de știință TsAGI ca parte a proiectului internațional HEXAFLY-INT. Această aeronavă trebuie să zboare cu o viteză mai mare de 7-8 mii km/h, corespunzătoare numerelor Mach 7 sau 8.

Dar pentru ca o aeronavă civilă de mare viteză să devină realitate, trebuie rezolvată o gamă uriașă de probleme. Acestea sunt legate de materiale, centrala hidrogen, integrarea acesteia cu corpul aeronavei și obținerea unei eficiențe aerodinamice ridicate a aeronavei în sine.

Și ceea ce este absolut sigur: caracteristicile de design ale aeronavei cu aripi proiectate vor fi în mod clar nestandard.

Cu competență

Serghei Chernyshev, CEO TsAGI, academician al Academiei Ruse de Științe:

Nivelul boom-ului sonic (o scădere bruscă a presiunii în unda de șoc) de la Tu-144 a fost de 100-130 pascali. Dar cercetările moderne au arătat că poate fi mărită la 15-20. Mai mult, reduceți volumul boom-ului sonic la 65 de decibeli, ceea ce este echivalent cu zgomotul oraș mare. Încă nu există standarde oficiale în lume cu privire la nivelul permis al boom-ului sonic. Și cel mai probabil va fi determinat nu mai devreme de 2022.

Am propus deja apariția unui demonstrant al unei aeronave civile supersonice a viitorului. Eșantionul trebuie să demonstreze capacitatea de a reduce boom-ul sonic în zborul de croazieră supersonică și zgomotul din zona aeroportului. Se au în vedere mai multe opțiuni: o aeronavă pentru 12-16 pasageri, tot pentru 60-80. Există o opțiune pentru un avion de afaceri foarte mic - pentru 6-8 pasageri. Acestea sunt greutăți diferite. Într-un caz, mașina va cântări aproximativ 50 de tone, iar în altul - 100-120 etc. Dar începem cu primul dintre aeronavele supersonice desemnate.

Potrivit diverselor estimări, astăzi există deja o nevoie nerealizată pe piață de zboruri rapide pentru oamenii de afaceri în avioane cu o capacitate de pasageri de 12-16 persoane. Și, desigur, mașina trebuie să zboare pe o distanță de cel puțin 7-8 mii de kilometri de-a lungul rutelor transatlantice. Viteza de croazieră va fi Mach 1,8-2, adică aproximativ de două ori viteza sunetului. Această viteză este o barieră tehnologică în calea utilizării materialelor convenționale din aluminiu în construcția aeronavei. Prin urmare, visul oamenilor de știință este să facă un avion în întregime din compozite cu temperatură controlată. Și sunt evoluții bune.

Cerințele clare pentru aeronava trebuie să fie determinate de clientul de lansare, iar apoi, în etapele lucrărilor preliminare de proiectare și dezvoltare, sunt posibile unele modificări ale aspectului original al aeronavei obținute în etapa de proiectare preliminară. Dar principiile de sunet pentru reducerea boom-ului sonic vor rămâne neschimbate.

Operațiunea scurtă de pasageri a supersonicului Tu-144 a fost limitată la zborurile de la Moscova la Alma-Ata. Fotografie: Boris Korzin/ Cronica foto TASS

Cred că suntem la 10-15 ani distanță de un prototip zburător. În viitorul apropiat, conform planurilor noastre, ar trebui să apară un demonstrant zburător, al cărui aspect este în curs de elaborare. Obiectivul său principal este de a demonstra tehnologiile de bază pentru crearea unei aeronave supersonice cu un nivel scăzut de boom sonic. Aceasta este o etapă necesară a muncii. O aeronavă supersonică în serie de nouă generație ar putea apărea la orizont în 2030.

Oleg Smirnov, Pilot Onorat al URSS, Președintele Comisiei de Aviație Civilă Consiliul Public Rostransnadzor:

Să faci un avion supersonic de pasageri bazat pe Tu-160? Pentru inginerii noștri - absolut reali. Nici o problemă. Mai mult, această mașină este foarte bună, cu calități aerodinamice remarcabile, o aripă și un fuselaj bun. Cu toate acestea, astăzi orice aeronavă de pasageri trebuie să îndeplinească în primul rând cerințele internaționale de navigabilitate și tehnice. Discrepanțele, când se compară un bombardier și un avion de pasageri, sunt de peste 50 la sută. De exemplu, când unii oameni spun că la remodelare este necesară „umflarea fuzelajului”, trebuie să înțelegeți: Tu-160 în sine cântărește mai mult de 100 de tone. „Umflați” înseamnă adăugarea de greutate. Aceasta înseamnă creșterea consumului de combustibil, reducerea vitezei și altitudinii și facerea aeronavei absolut neatractive pentru orice companie aeriană în ceea ce privește costurile sale de operare.

Pentru a crea o aeronavă supersonică pentru aviația de afaceri, avem nevoie de noi sisteme de avionică, noi motoare de aeronave, noi materiale și noi tipuri de combustibil. Pe Tu-144, kerosenul, după cum se spune, curgea ca un râu. Astăzi acest lucru este imposibil. Și, cel mai important, trebuie să existe o cerere în masă pentru o astfel de aeronavă. Una sau două mașini comandate de la milionari nu vor rezolva problema financiară. Companiile aeriene vor trebui să-l închirieze și să „elimine” costul. Pe cine? Desigur, asupra pasagerilor. Din punct de vedere economic, proiectul va fi un eșec.

Sergey Melnichenko, director general al ICAA „Siguranța zborului”:

De-a lungul celor aproape 35 de ani care au trecut de la începutul producției în serie a lui Tu-160, tehnologia a avansat, iar acest lucru va trebui să fie luat în considerare la modernizarea temeinică a aeronavei existente. Producătorii de avioane spun că este mult mai ușor și mai ieftin să creați o nouă aeronavă în conformitate cu concept nou decât reconstruirea celui vechi.

O altă întrebare: dacă Tu-160 este reconstruit special ca avion de afaceri, șeicii arabi vor mai fi interesați de el? Cu toate acestea, există câteva „dar”. Aeronava va trebui să obțină un certificat internațional (și Uniunea Europeană și SUA sunt în spatele emiterii acestuia), ceea ce este foarte problematic. În plus, vom avea nevoie de noi motoare eficiente, pe care nu le avem. Cele care sunt disponibile nu consumă combustibil, ci beau.

Dacă avionul este transformat pentru a transporta pasageri în economie (ceea ce este puțin probabil), atunci întrebarea este - unde să zboare și pe cine să cărți? Anul trecut tocmai ne-am apropiat de cifra de 100 de milioane de pasageri transportați. În URSS aceste cifre erau mult mai mari. Numărul aerodromurilor a scăzut de câteva ori. Nu toți cei care ar dori să zboare în partea europeană a țării din Kamchatka și Primorye își pot permite. Biletele pentru un „avion care consumă combustibil” vor fi mai scumpe decât pentru Boeing și Airbus.

Dacă avionul este planificat să fie reconstruit doar pentru interesele șefilor marilor companii, atunci acesta va fi cel mai probabil cazul. Dar atunci această întrebare îi privește exclusiv pe ei, și nu pe economia și oamenii rusi. Deși chiar și în acest caz este greu de imaginat că zborurile vor fi efectuate doar către Siberia sau Orientul Îndepărtat. Problemă cu zgomotul din zonă. Și dacă avionul actualizat nu are voie să zboare în Sardinia, atunci cine are nevoie de el?