Грохот в небе, от которого задрожали стекла и взвыли автомобильные сигнализации в Ростове и Батайске, — это следствие пролета над городами военного самолета на сверхзвуковой скорости.
«Это удар, близкий к разрыву снаряда». Военный летчик — о сверхзвуковых полетах над Ростовом
Компания Venus Aerospace недавно представила концепт гиперзвукового самолета, который передвигается со скоростью 9 Махов (≈11 025 км/ч). Скорость самолета, при которой у его поверхности появляются сверхзвуковые потоки, назвали критической. В 2024 году состоится первый полёт пассажирского сверхзвукового самолёта X-59 исследовательской миссии Quesst, разрабатываемого американской военной компанией Lockheed Martin и NASA. Грохот в небе, от которого задрожали стекла и взвыли автомобильные сигнализации в Ростове и Батайске, — это следствие пролета над городами военного самолета на сверхзвуковой скорости.
Наследник Ту-144: как развивается проект российского гражданского сверхзвукового самолёта
Миссия Quesst преследует две цели: спроектировать и построить исследовательский самолёт NASA X-59 с технологией, позволяющей снизить громкость звукового удара до мягкого стука для людей на земле, и осуществить полёт X-59 над отдельными населёнными пунктами США для сбора данных о реакции людей на звук, возникающий при сверхзвуковом полёте, и предоставления этих данных американским и международным регулирующим органам», — сказано в сообщении NASA.
Летящий на сверхзвуковой скорости самолет по-прежнему шумит — но он обгоняет собственный шум, и все издаваемые звуки, всё производимое им возмущение воздуха, собирается позади самолета в конусовидную область. Сам самолет при этом находится в вершине этого конуса и словно тянет его за собой, образуя фронт ударной волны. А когда граница конуса доходит до наблюдателя — он, простым языком, в одно мгновение воспринимает весь шум, что не успел услышать за время приближения самолета — это и есть звуковой удар. На самом деле «хлопок» — не однократное явление, это фронт зоны возмущения, и он сопровождает самолет на протяжении всего полета на сверхзвуке.
В середине апреля 2020 года Минпромторг объявил тендер на формирование концепции сверхзвуковой гражданской машины под шифром СГС-Т1.
Работы должны завершиться к 15 декабря 2021 года. Разработчик получит 213 млн в 2020 году и почти 505 млн в 2021 году. Ожидается, что эти деньги позволят нивелировать дефицит знаний и технологий в сфере гражданского сверхзвука. Значительный технический риск, а также отсутствие норм по допустимому уровню звукового удара и шума в районе аэропорта требуют развития, численной и экспериментальной отработки новых технических решений и технологий», — говорится в тендерной документации. Бесфорсажный режим Как заявили опрошенные RT эксперты, создание сверхзвукового гражданского самолёта представляет собой чрезвычайно сложную задачу. Новый самолёт должен значительно превзойти машины первого поколения по уровню комфорта и экономичности.
Речь идёт об англо-французском Concorde и советском Ту-144, которые были выведены из эксплуатации в 2003 и 1999 годах. Причинами отказа авиаперевозчиков от этих самолётов послужили аварии и высокая стоимость билетов. Для этого необходимо провести масштабные научно-исследовательские работы, чем, собственно, сейчас занимается российская авиастроительная отрасль», — отметил в разговоре с RT исполнительный директор агентства «Авиапорт» Олег Пантелеев. Как пояснил эксперт, необходимо, чтобы СГС второго поколения был лёгким, относительно недорогим в производстве и эксплуатации самолётом. Помимо этого, он должен соответствовать требованиям шумности Международной организации гражданской авиации ICAO и высоким экологическим характеристикам. Силовые установки, которыми оснащены военные сверхзвуковые самолёты, и те, которые стояли на Concorde и Ту-144, объективно не соответствуют современным требованиям коммерческой авиации с точки зрения расхода топлива, стоимости эксплуатации и экологии», — констатировал Пантелеев.
Пару месяцев назад мы уже спрашивали у специалиста по гидроаэродинамике Евгения Казакова, какие эффекты способен вызвать сверхзвуковой полет. Летящий на дозвуковой скорости самолет распространяет шум двигателя во все стороны, даже перед собой — поэтому мы слышим, как он приближается. Летящий на сверхзвуковой скорости самолет по-прежнему шумит — но он обгоняет собственный шум, и все издаваемые звуки, всё производимое им возмущение воздуха, собирается позади самолета в конусовидную область. Сам самолет при этом находится в вершине этого конуса и словно тянет его за собой, образуя фронт ударной волны.
Для продолжения работы вам необходимо ввести капчу
- Boom Airliner — по мотивам «Конкорда»
- Когда мы будем летать на сверхзвуковых самолетах?
- Ведущий «России 1» пытался понять, как летчики слышат диспетчера, когда самолёт на сверхзвуке
- Boom Airliner — по мотивам «Конкорда»
Гиперзвук: недостижимая мечта авиации
Рассказываем, что с ними случилось, когда они снова вернутся в небо и будут ли доступны полёты на них всем желающим. С чего все началось Первые сверхбыстрые самолёты в мире использовались для исследовательских и военных целей: это были разведчики-бомбардировщики, перехватчики, истребители, перехватчики-бомбардировщики. В 60-ых годах XX века появились два сверхзвуковых самолёта для регулярных пассажирских рейсов. Использование таких самолётов позволяло не только уменьшить время перелёта на дальние расстояния, но и использовать незанятые воздушные линии на высотах около 20 км. Высоты 9-12 км, которые использовали другие пассажирские лайнеры, были сильно загруженными.
Самолёты будущего были запоминающимися: узкий вытянутый корпус с заострённым носом, длинные крылья, снизу — еле заметные двигатели угловатой формы. Почему Ту-144 и «Конкорд» перестали летать Можно назвать три основные причины, по которым сверхзвуковые самолёты больше не используются в гражданской авиации. Самолёт взорвался во время демонстрационного полёта и упал на жилые районы городка Гуссенвиль. Расследование продолжалось больше года, но точную причину так и не смогли определить.
Комиссия установила, что все системы лайнера были работоспособны. Второй несчастный случай произошёл под Егорьевском в Московской области 23 мая 1978 года. Во время контрольного полёта на борту произошел пожар, и при посадке погибли 2 члена экипажа. Причиной стали недоработки топливной системы новых двигателей, а сам самолёт продемонстрировал хорошую управляемость и маневренность.
Пилоты Ту-144 смогли посадить загоревшееся судно. После катастроф в Ле-Бурже и Подмосковье интерес государства к сверхзвуковым самолетам поугас.
Советский союз, зная о планах Великобритании и Франции по созданию сверхзвукового лайнера, не мог остаться в стороне. Новая гонка, вдобавок к космической, официально началась. Изображение: academic. Плюс подвижная носовая часть — «клюв» опускался при взлете и посадке, чтобы пилоты могли видеть землю перед ними. Кроме этого, оба самолета получили сложные топливные системы, которые перекачивали горючее для изменения центра тяжести при полетах на обычных и сверхзвуковых скоростях.
Дебютный полет Ту-144 совершил 31 декабря 1968-го, в то время как колеса Concorde впервые оторвались от земли на три месяца позже — 2 марта 1969-го. Также Ту-144 стал первым пассажирским самолетом, преодолевшим звуковой барьер в июне того же года. Кабина Concorde. Салоны Concorde обычно были рассчитаны на 90—100 человек, Ту-144 тоже перевозил около ста пассажиров либо меньше. Ту-144 Concorde При этом британо-французский самолет почти вдвое выигрывал по запасу хода примерно 6000 км , что было крайне важно для сверхзвуковых лайнеров: они предназначались для дальних рейсов, чтобы преимущество в скорости полета виделось ощутимым. Позднее появилась модификация Ту-144Д с увеличенной дальностью полета благодаря более совершенным двигателями РД-36-51 вместо прожорливых НК-144 на ранних версиях. Это позволило сравняться по дальности полета с Concorde.
Кабина Ту-144. Изображение: wikimedia. Первый инцидент Советским инженерам стоит отдать должное: начав разработку самолета позже западных коллег, они сумели поднять его в воздух раньше. Concorde вновь оказался в догоняющих, записав на свой счет сверхзвуковой полет только в октябре. Правда, дальше удача отвернулась от советского лайнера, в то время как его соперника ждало большое будущее. Именно этот борт Ту-144 рухнет на французский городок. Снимок сделан незадолго до катастрофы.
Изображение: Wikipedia. Первое происшествие случается 3 июня 1973 года. Во время демонстрационного полета на международном авиасалоне в Ле-Бурже Франция Ту-144 от перегрузок разваливается в воздухе. Чуть меньше двухсот тонн металла упали на маленький город Гуссенвиль: погибли все шесть человек на борту самолета и восемь человек на земле. Этот авиасалон и ранее омрачался катастрофами: в 1961 разбился бомбардировщик, в 1965 — сразу два. Но столь крупного происшествия еще не было. СССР оказался в сложном положении: падение перспективного самолета на показательном авиашоу, еще и «не у себя дома» — это благодатная почва для теорий заговора.
Речевой самописец не работал, расследование строилось преимущественно на видеозаписях последних секунд полета Ту-144. Ни у кого не возникало сомнений, что самолет разрушился от перегрузок при выходе из крутого пике. Главный вопрос был — почему лайнер внезапно устремился к земле. Советский лайнер упал аккурат на жилые дома. Изображение: baaa-acro. Вероятно, в какой-то момент он помешал управлению, а экипажу не хватило высоты на более плавный вывод лайнера из пике — такой, который не привел бы к перегрузке в 4,5 g при предельно допустимой в 2,5 g и разрушению самолета. Еще одна гипотеза касалась помехи в виде французского Dassault Mirage IIIR, который вел видеосъемку советского самолета.
Специалисты NASA расставят датчики шума на земле и после полётов проведут опрос местного населения об испытанных ощущениях во время пролётов X-59. Собранные данные будут переданы в регулирующие органы. Считается, что сверхзвуковая гражданская авиация не смогла развиваться в том числе и по причине высокого уровня шума, создаваемого двигателями при преодолении звукового барьера и во время полётов на сверхзвуковой скорости. Преодоление звукового барьера самолётом X-59 будет не громче хлопка автомобильной дверцей, сообщают в NASA. Будущие сверхзвуковые гражданские самолёты не должны беспокоить слух людей, даже проносясь над их головами. Самолёт X-59 спроектирован для проверки дизайна, снижающего уровень шума в полёте.
Портал Hotcars собрал 9 самых быстрых истребителей, которые до сих пор находятся на вооружении нескольких стран, в основном США, России и Китая. Википедия Чэнду J-10 — 2. Самолёт разработан китайской компанией Chengdu Aircraft Industry Group, однако он оснащён российским двигателем Сатурн АЛ-31ФН, благодаря которому развивает скорость 2.
На экспорт истребитель идёт под обозначением F-10, а в некоторых странах больше известен как «Стремительный дракон». Кроме армии Китая, этот истребитель использует ещё и армия Пакистана. Он был создан на основе советского МиГ-29М. Существует 2 версии истребителя — для одного пилота и для двух. Самолёт оснащён двумя турбовентиляторными двигателями Климова РД-33МК, которые соединены с передовой системой слежения. Самолёт находится на вооружении РФ с 2019 года. Распад СССР отложил выход самолёта, поэтому на свет он был представлен только в 2008 году. Самолёт оснащён двигателем Сатурн 117С, который изначально был разработан для ракеты.
Облететь планету за два часа: все, что известно о самом быстром реактивном самолете
Максимальная скорость самолета достигается в вертикальном пикировании с наибольшей тягой двигателя. Overture сможет перевозить от 65 до 80 пассажиров со сверхзвуковой крейсерской скоростью 1,7 Маха на расстояние до 7870 километров без применения форсажного режима двигателей. Это проект сверхзвукового пассажирского самолета с максимальной скоростью почти в 2000 км/ч и низким уровнем воздействия на экологию.
Сверхзвуковой пассажирский самолет: что это такое, на какой высоте летают
Росавиация подтвердила пролет сверхзвуковых самолетов, — сообщил губернатор Калужской области Владислав Шапша. Экспериментальный сверхзвуковой самолет XB-1 от Boom Technologies впервые покорил небеса. Учитывая, что судно должно развивать сверхзвуковую скорость, разработчики оптимизировали форму самолёта, чтобы обеспечить низкий уровень шума при взлёте и посадке. Этот экспериментальный самолет должен показать принципиальную способность пассажирского лайнера летать на сверхзвуковой скорости М = 1,42 (1510 км/ч), т. е. доказать приемлемость такого транспорта. Скорость самолета, при которой у его поверхности появляются сверхзвуковые потоки, назвали критической.
Над Краснодаром раздался сильный хлопок. Рассказываем, что такое «сверхзвук»
Вероятно, в какой-то момент он помешал управлению, а экипажу не хватило высоты на более плавный вывод лайнера из пике — такой, который не привел бы к перегрузке в 4,5 g при предельно допустимой в 2,5 g и разрушению самолета. Еще одна гипотеза касалась помехи в виде французского Dassault Mirage IIIR, который вел видеосъемку советского самолета. Была версия, что пилоты Ту-144 неожиданно увидели вблизи «Мираж» и, опасаясь столкновения, отдали штурвал от себя. Место падения Ту-144 в Гуссенвиле. Изображение: ladepeche. Эксплуатация сопровождалась трудностями: Concorde сначала не разрешали полеты в США из-за производимого шума и большого вреда атмосфере планеты, к тому же для европейского и советского самолета подходило мало аэропортов. Тем не менее лайнеры вошли в гражданскую авиацию. Но Ту-144 суждено было перевозить пассажиров всего семь месяцев, до начала июня 1978 года. Но первый в истории коммерческий рейс на сверхзвуковом самолете остается за Европой — 21 января 1976 года сразу два лайнера доставили пассажиров к месту назначения на скорости быстрее звука. Полеты на Concorde были вопросом престижа: его выбирали актеры, музыканты, политики, крупные бизнесмены.
Сообщается , что самолетом пользовались Элтон Джон, Шон Коннери, Мик Джаггер, а также члены королевской семьи Великобритании и другие видные люди. Изображение: pinimg. Старт коммерческого использования приурочили к 60-летию Октябрьской революции. Билеты, как и в случае с Concorde, стоили дороже, чем на аналогичные рейсы обычными лайнерами. К примеру, перелет на Ту-144 из Москвы в Алма-Аты стоил 68 рублей против 48 рублей на других самолетах. Несмотря на это, билеты расходились быстро — в СССР тоже хватало желающих переплачивать ради комфорта, любопытства и статуса. Переделанный под летающую лабораторию Ту-144. Изображение: nasa. Но Ту-144 перевозил пассажиров всего семь месяцев, до начала июня 1978 года.
Событие, которое перечеркнуло надежды на длительную борьбу с Concorde, произошло 23 мая. В тот день был потерян еще один Ту-144. Для перелета из Парижа в Нью-Йорк Concorde требовалось 3 часа 45 минут, в то время как Boeing 747 — почти 8 часов. При этом билет на Boeing стоил примерно в десять раз дешевле, а на борт американский лайнер принимал в пять раз больше пассажиров. После контрольной проверки в небе возле российского города Егорьевск экземпляр новой модификации Ту-144Д должен был перейти на пассажирские перевозки. Во время полета приборы показывали возрастающую разницу между количеством топлива в баках и значением израсходованного горючего, но бортинженеры не сообщили об этом командиру воздушного судна. При включении вспомогательной силовой установки произошло воспламенение разлитого топлива. В дальнейшем выяснится, что протекал топливопровод. Экипажу удалось посадить работавший на одном двигателе из четырех самолет в поле.
Из восьми человек погибло двое. Салон Ту-144. Изображение: volh. Также есть сведения о разрушении двигателя в еще одном экземпляре самолета. Это позволяет сделать предположение о «сырости» новых модификаций.
Сверхзвуковые самолеты возвращаются. Одни этого ждут, другие боятся Скорее всего, через десять лет в небо поднимутся сверхзвуковые пассажирские самолеты СПС. ТАСС - о трудностях, стоящих перед инженерами, и политической борьбе за скорость Скорее всего, через десять лет в небо поднимутся сверхзвуковые пассажирские самолеты СПС. ТАСС - о трудностях, стоящих перед инженерами, и политической борьбе за скорость.
Европа категорически против сверхзвукового самолета, который не удовлетворяет 14-й главе по шуму. Но все понимают, что сконструировать такой самолет - очень сложная задача. Американцы этот вопрос обходят. У них почти готов демонстратор, и ясно, что они будут запускать самолеты. Позиция России - пока ничего не фиксировать и смотреть, как все будет развиваться", - рассказывает начальник отделения аэроакустики и экологии летательных аппаратов Центрального аэрогидродинамического института ЦАГИ Виктор Копьев. Сидящий в первом ряду мужчина громко ему поддакивает. В зале без окон внутри необъятного парка "Сириус" - пять лет назад тысячи журналистов передавали отсюда сводки с сочинской Олимпиады - собрались специалисты по транспорту, съехавшиеся на форум "Наука будущего". Я прилетел накануне и порядком устал: полтора часа до аэропорта, еще столько же до вылета, два пятнадцать в воздухе, час на раскаленной парковке в Адлере водитель ни в какую не хотел ехать, пока заказной автобус не заполнится, а ушлые таксисты набивали цену и смеялись над жадными "москвичами"; я уралец и смеялся в ответ , потом еще полчаса по автостраде до гостиницы. На сверхзвуковом лайнере за это время я добрался бы до Владивостока и, может, даже успел бы искупаться в Тихом океане.
Пока настолько быстрые путешествия невозможны, но лет через десять наверняка для кого-то станут обычным делом. Если, конечно, эксперты и регуляторы из разных стран не передерутся. Почему Ту-144 и "Конкорд" ушли в историю? Сверхзвуковой пассажирский транспорт когда-то уже существовал. Их было ни с чем не перепутать: узкий вытянутый фюзеляж с заостренным носом, по бокам - длинные дельтовидные крылья, как оперение стрелы, снизу - еле заметные двигатели угловатой формы, чем-то напоминающие старые камеры видеонаблюдения. Это были самолеты будущего, способные разогнаться более чем до 2 тыс. Но это будущее толком не наступило. Скорость звука не просто красивое сравнение. Если лететь еще быстрее, возникает дополнительное сопротивление воздуха.
Необычные субтильные силуэты "Конкорда" и Ту-144 позволяли преодолеть звуковой барьер, но дорогой ценой: несмотря на конструкторские ухищрения, оба самолета расходовали непомерно много топлива, а вмещали лишь чуть больше сотни пассажиров. Билеты стоили соответствующе. Места в последних рейсах "Конкорда" между Лондоном и Нью-Йорком стоили 4350 в одну сторону с поправкой на инфляцию по нынешнему курсу это около 540 тыс. Расход топлива - половина беды: "Конкорд" и Ту-144 были настоящей напастью для людей на земле. Чтобы получше в этом разобраться, я отправился в подмосковный город Жуковский - 40 минут на метро и полчаса на электричке - к научному руководителю ЦАГИ и проекта по разработке концепции сверхзвукового пассажирского самолета второго поколения. Волна, идущая от носа корабля, распространяется на огромное расстояние, на это уходит энергия", - заходит издалека академик РАН Сергей Чернышев. Со сверхзвуковыми самолетами получается то же самое, только вместо воды - воздух: ударная волна от летательного аппарата уносит часть энергии двигателя. Там, где ударная волна касается земли, раздается взрыв.
Разница возникает из-за того, что чем дальше от земной поверхности, тем медленнее распространяется звук. Поэтому для измерения скорости звука существует понятие числа Маха от фамилии учёного — Mach , где 1 Мах — это когда скорость, с которой самолёт рассекает воздух, равна скорости распространения на этой высоте и в этой среде звука. Впервые скорость звука преодолели на американском истребителе в 1957 году. Первые они же последние серийные на сегодняшний день пассажирские разработки появились почти одновременно: сначала на испытаниях полетел отечественный Ту-144 31 декабря 1968, Concorde — 2 марта 1969 , а начало коммерческих перевозок взял на себя франко-британский Concorde 1976 — 2003. Ту-144 продержался в небе всего ничего: с 1975 по 1978 год, да и то первые два года он перевозил только грузы. Считается, что советский самолёт погубила низкая надёжность конструкции и отсутствие рынка, то есть маршрутов с соответствующей инфраструктурой. Французская машина летала 27 лет, но всё равно перелёт стоил дороже обычных рейсов в несколько раз из-за огромного по меркам традиционных лайнеров расхода топлива. При этом самолёт был слишком большим — при таких ценах не получалось полной загрузки рейсов, к которой стремится каждый авиаперевозчик. Добили каждый из суперсамолётов 70-х громкие катастрофы, в которых отметились и «Тушка» 1973 и 1978 , и «Конкорд» — в 2000. Ещё одна проблема сверхзвука — это шум, который создают такие самолёты. Когда летательный аппарат движется быстрее звука, он создаёт в атмосфере постоянную ударную волну, которая на земле слышна громким хлопком вроде взрыва. Это причиняет дискомфорт людям и животным на обитаемых территориях. Поэтому сверхзвуковые полёты над территорией Америки и ряда других стран запрещены с 1973 года, но в октябре прошлого года Трамп дал предписание регулирующему органу рассмотреть возможность снятия запрета. А международные авиационные организации сейчас изучают возможность создания новых стандартов шума и выбросов отдельно для сверхзвуковой техники. Кроме того, аэродинамика на сверхзвуковой скорости работает несколько иначе, чем на дозвуковой. Конструкторам приходится решать сложные задачи, чтобы планер такого самолёта вёл себя стабильно и обеспечивал уверенную управляемость как на сверхзвуке, так и на низких скоростях при взлётах и посадках. Меняются и свойства потока, в том числе температура, которая может повредить корпус.
Благо опыт накоплен, а современные технологии позволяют на многое взглянуть уже по-другому. Но главная проблема так и остается — с дороговизной. В лучшем случае разница будет двукратной. Но возможно, и большей. А для большинства пассажиров увеличение стоимости полета раза в три едва ли приемлемо, - говорит Олег Пантелеев. Как рассказывает журналистам гендиректор ЦАГИ Кирилл Сыпало, в связи с пандемией и общим кризисом в авиаотрасли большее внимание стало уделяться бизнес-авиации. И вот тут-то у сверхзвука очень хорошие перспективы. Небольшие самолеты и создавать проще, и с их окупаемостью меньше проблем. Та самая группа пассажиров, для которой время — деньги и которая готова заплатить за скорость, и должна дать жизнь новому классу самолетов — пассажирским сверхзвуковым бизнес-джетам, - утверждает в свою очередь Пантелеев. Сочетание большой дальности, высокой скорости, умеренной вместимости и даст новый тип самолетов. Тем не менее вопросы об экономической целесообразности таких проектов все равно остаются. Скажем так, если бы арабские шейхи дали понять, что готовы покупать будущие сверхзвуковые бизнес-джеты именно у России, а не, скажем, у США, создание таких самолетиков у нас бы резко ускорилось. Он в доступном рынке — сколько таких самолетов можно продать, - объясняет Олег Пантелеев. Но делать подобный проект, ориентируясь только на одну страну, не с руки. Самолет будет дорогой, его разработка - очень дорогая. И нужно понимать, кто за это заплатит. Пока наше гиперзвуковое будущее существует лишь в виде моделей. Сверхзвуковая — это от одной до пяти скоростей звука. Свыше пяти — гиперзвуковая.