Aeronavă supersonică - o aeronavă capabilă să zboare cu o viteză care depășește viteza sunetului în aer (zbor cu număr Mach M = 1,0-5).
Viteza minima este de 1250 km/h. Viteza maximă este de 6125 km/h.
Zborul la viteză supersonică, spre deosebire de viteza subsonică, se desfășoară în condiții de aerodinamică diferită, deoarece atunci când aeronava atinge viteza sunetului, aerodinamica fluxului în jur se modifică calitativ, datorită căruia rezistența aerodinamică crește brusc [1] , și încălzirea cinetică a structurii de la frecarea aerului care se apropie crește și viteza fluxului de aer, focalizarea aerodinamică este deplasată, ceea ce duce la pierderea stabilității și controlabilității aeronavei. În plus, un astfel de fenomen, necunoscut înainte de crearea primei aeronave supersonice, a apărut ca „ curgerea valurilor ”.
Prin urmare, atingerea vitezei sunetului și a zborului stabil efectiv la viteze apropiate și supersonice au fost imposibile din cauza unei simple creșteri a puterii motorului - erau necesare noi soluții de proiectare. Ca urmare, aspectul aeronavei s-a schimbat: au apărut linii drepte caracteristice și colțuri ascuțite, în contrast cu formele „netede” ale aeronavelor subsonice.
Problema creării unei aeronave supersonice eficiente nu poate fi considerată rezolvată până acum. Creatorii trebuie să facă compromisuri între cerința de a crește viteza și de a menține caracteristicile acceptabile de decolare și aterizare. Astfel, realizarea de noi frontiere de către aviație în ceea ce privește viteza și altitudinea este asociată nu numai cu utilizarea unui sistem de propulsie mai avansat sau fundamental nou și cu o nouă dispunere structurală a aeronavelor, ci și cu modificări ale geometriei acestora în zbor. Astfel de modificări, în timp ce îmbunătățesc caracteristicile aeronavei la viteze mari, nu ar trebui să le înrăutățească calitățile la viteze mici și invers. Recent, creatorii refuză să reducă aria aripii și grosimea relativă a profilurilor lor, precum și să mărească unghiul de măturare al aripii pentru aeronave cu geometrie variabilă, revenind la aripile de măturare mică și grosime relativă mare. , dacă au fost deja atinse valori satisfăcătoare ale vitezei maxime și plafonului practic. În acest caz, se consideră important ca aeronavele supersonice să aibă performanțe bune la viteze mici și rezistență redusă la viteze mari, în special la altitudini mici.
După apariția avioanelor de luptă cu reacție în anii 1940, designerii de avioane s-au confruntat cu sarcina de a-și crește și mai mult viteza. Viteza mai mare a extins capacitățile de luptă atât ale luptătorilor, cât și ale bombardierelor.
Cercetările privind proiectele reale de avioane supersonice au început la mijlocul celui de-al Doilea Război Mondial . Testele de zbor cu echipaj personal au început de Chuck Yeager , un pilot de testare american, pe 14 octombrie 1947 , într-o aeronavă experimentală Bell X-1 cu motor rachetă XLR-11, care a atins viteza supersonică în zbor controlat.
Anii 1950 și 1960 au cunoscut o dezvoltare rapidă a aviației supersonice. Au fost rezolvate principalele probleme ale stabilității și controlabilității aeronavelor, eficiența aerodinamică a acestora la viteze supersonice. Creșterea vitezei de zbor a fost însoțită de o creștere a plafonului peste 20 km. În acești ani, a început producția de masă de avioane supersonice pentru diferite scopuri:
Avioanele de luptă „ stealth ” sunt deja folosite, cu vizibilitate redusă.
Deși majoritatea aeronavelor de luptă sunt capabile să atingă viteze supersonice, multe nu sunt proiectate pentru zborul de croazieră supersonică și doar câteva pot atinge această viteză în zbor la nivel fără a activa motoarele post -ardere.
Există doar două avioane supersonice de pasageri produse în masă care au efectuat zboruri regulate: aeronava sovietică Tu-144 (primul zbor la 31 decembrie 1968 ), care a fost în funcțiune între 1975 și 1978 , și Concorde anglo-franceză ( Concorde ) ( primul zbor pe 2 martie 1969 1976-2003 ) a operat zboruri transatlantice și charter din 1976 până în 2003 . Au redus semnificativ timpul zborurilor pe distanțe lungi, au folosit spațiul aerian descărcat (≈18 km) peste înălțimea obișnuită de 9-12 km, unde au zburat de pe căile aeriene .
Cele mai semnificative deficiențe ale aeronavelor supersonice comerciale au fost:
Americanii au început proiectul aeronavei supersonice de pasageri Boeing 2707 ceva mai târziu decât specialiștii anglo-francezi și sovietici. Dezvoltarea a fost încheiată în 1971.
Planuri de renaștereÎn ciuda eșecului implementării mai multor alte proiecte anterioare și existente de aeronave supersonice și transonice de pasageri ( Boeing Sonic Cruiser , Douglas 2229 , Lockheed L-2000 , în Rusia - Tu-244 ("upgrade" Tu-144D), Tu-344 (afaceri) jet pe baza transportatorului de rachete Tu-22M3 ), Tu-444 , SSBJ (proiecte din anii 90) și altele) și dezafectarea aeronavelor a două proiecte implementate, proiecte pentru revigorarea vehiculelor supersonice de pasageri au apărut în noul secol . [2]
Există, de asemenea, proiecte moderne de transport militar ( aterizare ) avioane cu reacție rapidă.
De asemenea, dezvoltate mai devreme și există proiecte moderne de avioane de pasageri hipersonice (inclusiv suborbitale ) (de exemplu, ZEHST , SpaceLiner ).
Transport public | |
---|---|
șină | |
Traseu fără piste |
|
Apă | |
Aer | |
Mercenar | |
Alte | |
Termeni generali | |
Imbarcarea si debarcarea pasagerilor |
|
Plata tarifului |
|
Infrastructură | |
Control |
Aeronave de pasageri supersonice și hipersonice | |
---|---|
Proiecte finalizate | URSS Tu-144 Marea Britanie / Franța Concorde |
Proiecte nerealizate | URSS T-4 (versiunea pentru pasageri) Tu-244 Rusia Tu-244 Tu-344 Tu-444 SSBJ STATELE UNITE ALE AMERICII Aerion Aerion Boeing 2707 58-9 Douglas 2229 L-2000 HSCT QSST Marea Britanie Bristol Franţa Caravelle |
Proiecte în curs de dezvoltare | STATELE UNITE ALE AMERICII Uvertura HyperMach Spike S-512 Uniunea Europeană de reacție A2 ZEHST Concordia-2 Germania Space Liner Japonia supersonic de generație următoare |