«Боинг» продемонстрировала свой первый концепт для гиперзвукового пассажирского самолета, который через два часа может пересечь океан для военных или коммерческих клиентов. продемонстрированный на аэрокосмической конференции в Атланте сегодня, разработанный в рамках проекта, показывает, что аэрокосмический гигант готов конкурировать за этот вид летательных аппаратов авиационного будущего.
«В скорости есть неотъемлемая ценность, - говорит Кевин Боукутт (Kevin Bowcutt), старший технический специалист в области гиперзвука в Boeing Research & Technology.
Boeing - эта 800-фунтовый орел, когда дело доходит до гиперзвука, летает быстрее, чем Mach 5. Компания работает над этим исследованием с 1956 года, нарушая звуковые рекорды с X-15,X-43 и X-51. Bowcutt говорит, что Boeing вытаскивает ноу-хау из тех десятилетий тестирования, которые могут оказаться "тузом в рукаве" для этой компании, поскольку она конкурирует не только с американскими фирмами, такими как Lockheed Martin, но и с китайскими и российскими инженерами в этой неумолимой гиперзвуковой гонке.
ЗАГАЛОВОК
Хотя самолёт Boeing, продемонстрированный сегодня, является просто концептом и, безусловно, изменится до его полноценного полета через 20 или 30 лет, Bowcutt может продемонстрировать многие их технических характеристик, уже сегодня.
Дизайнеры Boeing предполагают использование коммерческого турбовентиляторного двигателя, у которого очень широкий диапазон скоростей, которые можно использовать, в нужный момент. Кроме того, во время путешествия на гиперзвуковых скоростях, самолету не нужны будут вентиляторные лопасти для сжатия воздуха, потому что скорость корабля делает это за него.
Вот почему большинство современных конструкций гиперзвуковых самолетов полагаются на прямолинейный двигатель, который использует прямое движение самолета для сжатия воздуха, чтобы достичь действительно потрясающих скоростей. «Турбореактивный двигатель будет спроектирован так, чтобы вентилировать воздух, поэтому он обходит (турбовентиляторный) двигатель, - говорит Боукрат. «Тот же самый форсаж будет функционировать как прямое устройство». Прямоходный двигатель будет ускорять лошадку а Mach 5, настолько, чтобы добраться из Нью-Йорка в Токио примерно за 2 часа.
Такая скорость естественно влияет на дизайн самолета. Например, по мере того, как самолеты движутся быстрее, соотношение подъема к сопротивлению (то, что заставляет летать самолеты) - падает.
«Мы много работаем, чтобы поддерживать низкое сопротивление», - говорит Боуккат. «Вот почему у вас такие аккуратные углы и передние кромки.
Хвосты гиперзвуковых самолетов представляют собой боьшую проблему. Верхние стороны крыльев генерируют волны расширения, которые распределяют поток от самолета. Это создает зоны очень низкого давления, которые мешают хвосту выполнять свою работу по стабилизации и рулевому управлению.
«Хвост не работает в воздухе низкого давления - для этого необходимо, чтобы давление было эффективным», - говорит Боукрат. «Таким образом, вы должны спроектировать гиперзвуковой самолет, так, чтобы хвост всегда захватывал поток высокого давления».
Сопротивление ветра
Чем быстрее самолет летит, тем меньше тяги его двигатель производит из того же количества воздуха. Это одна из причин, по которой двигатели становятся больше, поскольку самолет предназначен для ускорения. В рендере показан самолет, который предназначен для направления как можно большего количества воздуха в двигатели, эффективно создавая наклонный фюзеляж, чтобы найти воздухозаборники двигателей.
Этот высокоскоростной воздушный поток замедляется, как только он попадает внутрь двигателя, и это создает нежелательное тепло. Самолет нуждается в системе охлаждения, и Боучетт говорит, что «Боинг» изучает способы использования топлива, такого как жидкий метан, в качестве охлаждающей жидкости вместо воды. Присутствие пассажиров также охлаждает значительную часть будущих исследований, так как внешний контур самолета (вероятно, сделанный из титана) становится таким же горячим, как 1100 градусов F во время полета, из-за трения воздуха.