В комментариях к посту уважаемые читатели изъявили желание узнать подробнее о работах по сверхзвуковому пассажирскому самолету нового поколения. Что ж, давайте узнавать :)
Прежде всего, что уже было в этой области?
Думаю, многим известны такие крылатые машины, как Ту-144 и Конкорд. Эти аэропланы летали со скоростью в 2 скорости звука (на высоте 16 километров это составляет примерно 2100 земных км/ч), что в 2.5 раза больше, чем скорость обычных гражданских лайнеров.
Неплохая разница, которая особенно сильно ощущается на больших расстояниях.
И летали бы дальше эти великолепные машины (имеющие, кстати, огромное количество весьма интересных, смелых, а порой и гениальных инженерных решений), если бы не куча страшных но:
НО №1. Дороговизна билетов и обслуживания. Цена полета на Конкорде достигала нескольких десятков тысяч долларов!
НО №2. Невысокая надежность. Сложнейшая конструкция == выше вероятность отказа.
НО №3. Шумность. Представьте себе хороший такой раскат грома, особенно если он раздается при спокойной погоде, еще и посреди ночи. Примерно такой шум на местности создавала ударная волна от пролетающего сверхзвукового самолета. Можно кирпичный завод построить.
И еще много-много но. В итоге, Ту-144 перевозил пассажиров всего 3 года (1975-1978 гг.), а Конкорд - 27 лет (1976-2003 гг.). Причем, конец коммерческой эксплуатации и Ту-144, и Конкорда завершился после катастроф (если быть точным - это одна из причин окончания эксплуатации). Увы. Пассажирские рейсы на сверхзвуке оказались не такими крутыми и сказочными, как хотелось бы.
Тем не менее, люди все еще хотят и будут хотеть перемещаться быстрее. Сверхзвуковые пассажирские самолеты (далее - СПС) первого поколения показали, что создать такой самолет и эксплуатировать его - задача реальная. Тем более, технологии на месте не стоят.
Какие планы на сверхзвуковые пассажирские перевозки сейчас?
В США стартап-компания под названием Boom Supersonic уже получила заказ на 15 сверхзвуковых лайнеров под названием "Overture". Обещают выкатить новый аэроплан к 2025 году, полететь в 2026, начать эксплуатацию к 2029. О как. Сильное заявление. А если самолеты будут соответствовать требуемым характеристикам, то компания United Airlines закажет еще 35 штук.
В России ситуация несколько иная, но работы по теме СПС поколения 2.0 тоже ведутся.
К сожалению, пока это не разработка самолета, а фундаментальные исследования и определение облика и концепции нового СПС.
Все эти исследования проводятся в рамках Научного Центра мирового уровня "Сверхзвук", вот ссылка на официальный сайт. Программа центра реализуется в 2020-2025 гг., а сам НЦМУ состоит из 5 лабораторий, каждая из которых решает необходимые задачи.
А теперь - каким же должен быть такой самолет:
1) Собственно, сверхзвуковым. Основное требование - сверхзвуковой крейсерский полет (то есть, с минимальным расходом топлива на километр пройденного пути) со скоростью 1.7-1.8 скорости звука на дальность 6-8 тысяч километров. И проходить такой полет должен на высоте около 16-17 километров.
2) Безопасным. Причем, требования к безопасности полета СПС совершенно те же, что и предъявляемые к обычным дозвуковым лайнерам.
3) Экономичным. Предполагается, что цена билета на такой самолет будет приблизительно соответствовать цене полета в бизнес-классе обычного самолета.
4) Экологичным. Сюда входят как требования к шуму на местности, так и вредным выбросам.
Это основные требования к создаваемому самолету. И они очень сильно противоречат друг другу. Поэтому, задача не то что построения, проектирования такого самолета крайне сложна.
Исходя из того, что облик самолета будет определяться основной задачей - крейсерским полетом на сверхзвуковой скорости, еще и с малым уровнем шума - то примерно таким будет его внешний вид:
Значит, на посадочных режимах характеристики такого аппарата, мягко говоря, будут далеко не лучшими. Соответственно, необходима высоконадежная система управления.
Взгляните еще раз на компоновку. Угол атаки на посадке будет очень большим. Именно из-за этого на Ту-144 применялась опускающаяся вниз кабина, чтобы летчик мог хоть что-то видеть. Но установка такого механизма на самолет - это дополнительная масса! На новом лайнере предполагается решение этой проблемы в виде полного отсутствие остекления. А визуальная обстановка должна передаваться в кабину с внешней камеры.
Чтобы уменьшить шум от двигателя, он будет расположен на "спине", а сопло закроется пластиной. Еще и сама силовая установка должна иметь просто невероятные характеристики, чтобы обеспечить сверхзвуковой крейсерский полет.
Проблему шума от ударной волны предполагается решить не только особой формой самолета, но и оптимизацией траектории его полета относительно населенных пунктов. А еще его надо интегрировать в сеть организации воздушного движения. Вот.
Конструкция нового самолета должна быть легкой и иметь очень высокую жесткость. Эти характеристики предполагается обеспечить особой конструктивно-силовой схемой:
А при полете на сверхзвуковой скорости обшивка неизбежно будет нагреваться. Здесь нужны соответствующие материалы, которые этот нагрев смогут выдержать.
Вот тот объем информации про новый сверхзвуковой лайнер, которым я располагаю на текущий момент времени.
Небольшие итоги
Создаваемый аппарат призван решить проблемы, которые возникли в период использования СПС 1 поколения. Перед учеными стоит невероятно сложный вал задач, которые предстоит решить. Сейчас проводятся очень интересные исследования в очень многих направлениях, результаты которых несомненно будут полезны, да и не только в авиации.
А может, действительно, сверхзвуковой пассажирский самолет увидит свет и будет перевозить пассажиров с огромными скоростями?
Пишите в комментариях свое мнение насчет этого амбициозного проекта!
Спасибо за внимание, подписывайтесь :)