Supersonični putnički avion budućnosti. Super nade: Prošlost i budućnost supersoničnih putničkih aviona. Nove ideje u konstrukciji putničkih aviona

Sa dobrim izvorom energije letit će čak i kamen ili cijela kuća, ali s tim ima problema jer je malo pomaka u razvoju proizvodnje i skladištenja energije. Mogu dodati i to da američki stelt avion Knight Hawk generalno ne bi trebao letjeti, ali zahvaljujući kompjuteru i elektronici, koja u realnom vremenu prati kritične parametre leta aviona i ne dozvoljava i ograničava tranziciju aviona na kritične režime leta. Elektronika je uradila nešto što je podiglo leteće gvožđe u vazduh. Svi ovi koncepti dizajnirani su za nove nanotehnološke materijale i potpuno drugačiji tip motora. Ko zna, možda ove tehno fantazije prolete. Lajner iz snova je poletio jer je koristio ugljik, ugljik, plastiku, karbonska vlakna i stakloplastike. Zahvaljujući litijum-jonskim baterijama, postalo je moguće napraviti leteći motocikl ili kvadrokopter. Glavna stvar je moćan i ekonomičan izvor energije, a u avijaciji i svemirskim letjelicama to je ogroman problem

Izvor: © sajtovi Čak i kamen ili cijela kuća mogu letjeti s dobrim izvorom energije, ali s tim ima problema jer je napredak u razvoju proizvodnje i skladištenja energije slab. Mogu dodati i to da američki stelt avion Knight Hawk generalno ne bi trebao letjeti, ali zahvaljujući kompjuteru i elektronici, koja u realnom vremenu prati kritične parametre leta aviona i ne dozvoljava i ograničava tranziciju aviona na kritične režime leta. Elektronika je uradila nešto što je podiglo leteće gvožđe u vazduh. Svi ovi koncepti dizajnirani su za nove nanotehnološke materijale i potpuno drugačiji tip motora. Ko zna, možda ove tehno fantazije prolete. Lajner iz snova je poletio jer je koristio ugljik, ugljik, plastiku, karbonska vlakna i stakloplastike. Zahvaljujući litijum-jonskim baterijama, postalo je moguće stvoriti leteći motocikl ili kvadrokopter. Glavna stvar je moćan i ekonomičan izvor energije, a u avijaciji i svemirskim letjelicama to je ogroman problem

Izvor: © Fishki.net Sa dobrim izvorom energije leteće čak i kamen ili cijela kuća, ali s tim ima problema jer je napredak u razvoju proizvodnje i skladištenja energije slab. Mogu dodati i to da američki stelt avion Knight Hawk generalno ne bi trebao letjeti, ali zahvaljujući kompjuteru i elektronici, koja u realnom vremenu prati kritične parametre leta aviona i ne dozvoljava i ograničava tranziciju aviona na kritične režime leta. Elektronika je uradila nešto što je podiglo leteće gvožđe u vazduh. Svi ovi koncepti dizajnirani su za nove nanotehnološke materijale i potpuno drugačiji tip motora. Ko zna, možda ove tehno fantazije prolete. Lajner iz snova je poletio jer je koristio ugljik, ugljik, plastiku, karbonska vlakna i stakloplastike. Zahvaljujući litijum-jonskim baterijama, postalo je moguće napraviti leteći motocikl ili kvadrokopter. Glavna stvar je moćan i ekonomičan izvor energije, a u avijaciji i svemirskim letjelicama to je ogroman problem


31. decembra 1968 legendarni Sovjet je poleteo svojim prvim letom Avion Tu-144, koji je postao prvi putnički supersonični avion na svijetu. Prvi, ali ne i posljednji. I iako su takvi letovi sada prestali, ideja o putovanju bržem od brzine zvuka nije nestala. I ova naša recenzija je posvećena istoriji supersonična i hipersonična avijacija, kao i njenu budućnost.



Bell X-1 je eksperimentalni avion napravljen u Sjedinjenim Državama posebno za istraživanje mogućnosti nadzvučnog leta. Ovo leteće vozilo bilo je opremljeno raketnim motorom, a dizalo ga je u zrak drugi, veći uređaj. Bell X-1 je bio prvi koji je probio zvučnu barijeru. Desilo se to 14. oktobra 1947. godine.





Čak se i sada Tu-144 može nazvati najljepšom i najmodernijom kreacijom domaćeg vazduhoplovstva. Ovaj avion je postao prvi putnički avion na svijetu dizajniran da leti iznad brzine zvuka. Nažalost, njegova priča je bila brza i tragična. Prevozio je putnike manje od godinu dana - dvije nesreće visokog profila dovele su u ozbiljnu sumnju u pouzdanost ovog vozilo, a profitabilnost letova bila je vrlo negativna. Ali Tu-144 se pojavio u filmu "Mimino" - na njemu je leteo glavni lik filma, postajući pilot civilno vazduhoplovstvo. Ali avion je isključen iz “Nevjerovatnih avantura Italijana u Rusiji”.



Sudbina francuskog aviona Concorde bila je mnogo uspješnija. Ovaj supersonični avion poleteo je samo dva meseca kasnije od sovjetskog, 2. marta 1969. godine, a saobraćao je putničkim avio-kompanijama od 1976. do 2003. godine. Razlog razgradnje je i dalje isti - nesreća visokog profila i neisplativost. Uticaj je imala i kriza na tržištu vazdušnog saobraćaja nakon terorističkih napada 11. septembra 2001. godine, kao i razvoj onlajn komunikacija.



Ali istorija supersonika putničko vazduhoplovstvo Očigledno, nije se završilo smrću Concorda. Uostalom, očekuje se da će 2017. godine prvi let obaviti avion QSST (SAI Quiet Supersonic Transport) poznate američke kompanije Lockheed Martin. Ovaj avion je predviđen za samo dvanaest putnika - namenjen je za čarter poslovni prevoz.

Nedavno je ideja o hipersoničnoj putničkoj avijaciji postala sve popularnija. Uključuje stvaranje aviona koji će moći da se uzdignu u suborbitalnu orbitu i tamo lete brzinama koje su nezamislive u atmosferi (5 Maha i više, gde je M Mahov broj, relativna vrednost prelazi 1000 kilometara na sat).



Do sada ideja o hipersoničnim letovima izgleda kao fantazija u glavama većine običnih ljudi. Međutim, prvi avion koji je probio hipersoničnu barijeru lansiran je daleke 1959. godine. Riječ je o američkom raketnom avionu North American X-15, koji je 50 godina držao rekord po visini i brzini leta među zrakoplovima. Ove karakteristike su bile 107,96 km, odnosno 7274 km/h.



Čuvena američka istraživačka kompanija DARPA provela je dva testiranja bespilotne letjelice Falcon HTV 2010. i 2011. godine. Uzdignuti u gornju atmosferu pomoću lansirnih vozila, Falcon HTV-1 i Falcon HTV-2 ubrzali su do brzine od približno 20 Macha, što je postalo apsolutni rekord za objekte koje je napravio čovjek. Istina, oba lansiranja su se završila neuspješno - uređaji su izgubili stabilnost leta i srušili se u okean. I nisu imali nikakve veze sa civilnim vazduhoplovstvom - projekat je bio prilično vojni. Međutim, DARPA je dokazala da hipersonični let ima veliku budućnost, a rekord koji je trajao pedesetak godina lako se može oboriti nekoliko puta odjednom.



Ali u svijetu postoje i projekti za putničke hipersonične avione. Najpoznatiji i najrazvijeniji među njima je uređaj SpaceLiner, na kojem se od 2005. godine radi u Njemačkom zračnom i svemirskom centru. Kao i drugi slični projekti, SpaceLiner podrazumijeva da će se na visinu leta podići ne samostalno, već pomoću rakete. I tek nakon dostizanja oznake od nekoliko desetina kilometara, moći će početi povećavati brzinu, koja će, usput, prema planovima autora, dostići 28 Mach. Ovo će vam omogućiti da putujete od Londona do Australije za samo 90 minuta. Čini se da je tehnologija preuzeta iz naučnofantastičnog filma, ali vrlo stvarni postojeći uređaji koriste sličan princip podizanja.

“Uključi supersonic!”

Supersonični putnički avioni - šta znamo o njima? Barem da su nastali relativno davno. Ali, iz raznih razloga, nisu se koristili toliko dugo i ne onoliko često koliko su mogli. A danas postoje samo kao dizajnerski modeli.

Žašto je to? Koja je posebnost i "tajna" nadzvučnog zvuka? Ko je stvorio ovu tehnologiju? I takođe – kakva će biti budućnost supersoničnih letelica u svetu, i naravno – u Rusiji? Pokušaćemo da odgovorimo na sva ova pitanja.

"Oproštajni let"

Dakle, prošlo je petnaest godina otkako su poslednja tri funkcionalna supersonična putnička aviona izvršila svoje poslednje letove, nakon čega su otpisani. Bilo je to davne 2003. godine. Tada su se 24. oktobra svi zajedno "oprostili do neba". Zadnji put smo proletjeli mala nadmorska visina, iznad glavnog grada Velike Britanije.

Zatim smo sleteli na londonski aerodrom Hitrou. To su bili avioni tipa Concorde kojima su pripadali avio kompanija British Airways. I ovakvim "oproštajnim letom" završili su vrlo kratku priču prevoz putnika, pri brzinama većim od zvuka...

To se moglo pomisliti prije nekoliko godina. Ali sada je to već moguće sa sigurnošću reći. Ovo je finale samo prve faze ove priče. I vjerovatno sve njegove svijetle stranice tek dolaze.

Danas - priprema, sutra - let

Danas mnoge kompanije i dizajneri aviona razmišljaju o izgledima nadzvučne putničke avijacije. Neki prave planove za njegovo oživljavanje. Drugi se već pripremaju za ovo svim silama.

Uostalom, ako je mogao postojati i djelotvorno funkcionirati prije samo nekoliko decenija, danas, s tehnologijama koje su ozbiljno iskoračile, sasvim je moguće ne samo oživjeti, već i riješiti niz problema koji su primorali vodeće aviokompanije da odustanu to.

A izgledi su previše primamljivi. Mogućnost letenja, recimo, od Londona do Tokija za pet sati izgleda veoma zanimljiva. Preći razdaljinu od Sidneja do Los Anđelesa za šest sati? I stići od Pariza do New Yorka za tri i po? Sa putničkim avionima, koji mogu leteti većim brzinama od zvuka, to nije nimalo teško.

Ali, naravno, prije trijumfalnog “povratka” takvih vazdušni prostor, - naučnici, inženjeri, dizajneri i mnogi drugi - imaju još puno posla. Neophodno je ne samo ponudom obnoviti ono što je nekada bilo novi model. Ne sve.

Cilj je riješiti mnoge probleme povezane s putničkom nadzvučnom avijacijom. Stvaranje aviona koji neće samo demonstrirati sposobnosti i moć zemalja koje su ih napravile. Ali će se ispostaviti i da su zaista efikasni. Toliko da zauzmu dostojnu nišu u avijaciji.

Istorija "supersonic" Prvi deo. Šta se desilo na početku...

Gdje je sve počelo? Zapravo - iz jednostavne putničke avijacije. I takav je već više od jednog veka. Njegov dizajn je započeo 1910-ih godina u Evropi. Kada su majstori iz najrazvijenijih zemalja svijeta stvorili prvi avion, čija je glavna namjena bila prevoz putnika na različite udaljenosti. Odnosno, let sa mnogo ljudi u avionu.

Prva među njima je francuska limuzina Bleriot XXIV. Pripadao je kompaniji za proizvodnju aviona Bleriot Aeronautique. Međutim, korišćena je uglavnom za zabavu onih koji su na njoj plaćali „šetnje“ – letove. Dvije godine nakon njegovog stvaranja, analogni se pojavljuje u Rusiji.

Bio je to S-21 Grand. Dizajniran je na osnovu ruskog viteza, teškog bombardera koji je kreirao Igor Sikorsky. A konstrukciju ovog putničkog aviona izveli su radnici Baltičke tvornice vagona.

Pa, nakon toga, napredak se više nije mogao zaustaviti. Vazduhoplovstvo se brzo razvijalo. A putnički, posebno. U početku su letovi između određenih gradova. Tada su avioni bili u stanju da prevale udaljenosti između država. Konačno, avioni su počeli da prelaze okeane i lete sa jednog kontinenta na drugi.

Tehnologije koje se razvijaju i sve ostalo velika količina inovacije su omogućile avijaciji da putuje veoma brzo. Mnogo prije nego vozovi ili brodovi. A za nju praktično nije bilo prepreka. Nije bilo potrebe da se prelazi iz jednog prevoza u drugi, ne samo, recimo, kada se putuje na neki posebno daleki „kraj sveta”.

Čak i kada je potrebno preći kopno i vodu odjednom. Ništa nije zaustavilo avione. I to je prirodno, jer lete iznad svega - kontinenata, okeana, zemalja...

Ali vrijeme je brzo prolazilo, svijet se mijenjao. Naravno, razvila se i avioindustrija. Avioni u narednih nekoliko decenija, sve do 1950-ih, toliko su se promenili u poređenju sa onima koji su leteli ranih 1920-ih i 30-ih godina da su postali nešto sasvim drugo, posebno.

I tako je sredinom dvadesetog veka razvoj mlaznog motora počeo veoma brzim tempom, čak iu poređenju sa prethodnih dvadeset do trideset godina.

Mala informativna digresija. Ili - malo fizike

Napredni razvoj omogućio je letjelicama da "ubrzaju" do brzina većih od brzine kojom putuje zvuk. Naravno, prije svega, ovo je primijenjeno u vojnog vazduhoplovstva. Uostalom, govorimo o dvadesetom veku. Što je, nažalost, bilo stoljeće sukoba, dva svjetska rata, "hladne" borbe između SSSR-a i SAD...

I skoro svaki nova tehnologija, koju su stvorile vodeće države svijeta, prvenstveno je razmatran sa stanovišta načina na koji se može koristiti u odbrani ili napadu.

Dakle, avioni su sada mogli da lete brzinom bez presedana. Brže od zvuka. Koja je njegova specifičnost?

Prije svega, očito je da je riječ o brzini koja premašuje brzinu kojom zvuk putuje. Ali, prisjećajući se osnovnih zakona fizike, možemo reći da se u različitim uvjetima može razlikovati. A “premašuje” je vrlo labav koncept.

I zato postoji poseban standard. Nadzvučna brzina je ona koja prelazi brzinu zvuka i do pet puta, uzimajući u obzir činjenicu da se u zavisnosti od temperature i drugih faktora okoline može mijenjati.

Na primjer - ako uzmemo normalno Atmosferski pritisak, na nivou mora, tada će u ovom slučaju brzina zvuka biti jednaka impresivnoj cifri - 1191 km/h. To jest, 331 metar se pređe u sekundi.
Ali ono što je posebno važno pri dizajniranju nadzvučnih aviona je da kako rastete na visini, temperatura opada. To znači da je brzina kojom zvuk putuje prilično značajna.

Recimo, ako se podignete na visinu od 20 hiljada metara, onda će to već biti 295 metara u sekundi. Ali postoji još jedna važna tačka.

Na 25 hiljada metara nadmorske visine temperatura počinje rasti, jer ovo više nije niži sloj atmosfere. I tako to ide dalje. Ili bolje rečeno, viši. Recimo na visini od 50.000 metara biće još toplije. Shodno tome, brzina zvuka tamo se još više povećava.

Pitam se - koliko dugo? Podignuvši se 30 kilometara iznad nivoa mora, nalazite se u "zoni" u kojoj zvuk putuje brzinom od 318 metara u sekundi. I na 50.000 metara, respektivno - 330 m/s.

O Mahovom broju

Inače, zanimljivo je da se za pojednostavljenje razumijevanja karakteristika leta i rada u takvim uvjetima u zrakoplovstvu koristi Mahov broj. opći opis takve, mogu se svesti na sljedeće zaključke. Izražava brzinu zvuka koja se javlja u datim uslovima, na određenoj visini, pri datoj temperaturi i gustini vazduha.

Na primjer, brzina leta, koja je jednaka dva Mahova broja, na visini od deset kilometara iznad tla, u normalnim uslovima, biće jednaka 2.157 km/h. A na nivou mora - 2.383 km/h.

Istorija "supersonic" Dio 2. Prevazilaženje barijera

Inače, po prvi put je pilot iz SAD-a Chuck Yeager postigao brzinu leta veću od 1 maha. To se dogodilo 1947. Zatim je "ubrzao" svoj avion, leteći na visini od 12,2 hiljade metara iznad zemlje, do brzine od 1066 km/h. Tako se dogodio prvi nadzvučni let na Zemlji.

Već 1950-ih započeli su radovi na dizajnu i pripremi za masovnu proizvodnju putničkih aviona sposobnih da lete brzinom većom od zvuka. Predvode ih naučnici i konstruktori aviona iz najmoćnijih zemalja svijeta. I uspijevaju u tome.

Isti Concorde, model koji će konačno biti napušten 2003. godine, nastao je 1969. Ovo je zajednički britansko-francuski razvoj. Simbolično odabrano ime je “Concorde”, sa francuskog, što se prevodi kao “konkord”.

Bio je to jedan od dva postojeća tipa supersoničnih putničkih aviona. Pa, stvaranje drugog (ili bolje rečeno, hronološki, prvog) zasluga je konstruktora aviona SSSR-a. Sovjetski ekvivalent Concordea zove se Tu-144. Dizajniran je 1960-ih, a prvi let je izveo 31. decembra 1968. Godinu dana prije britansko-francuskog modela.

Do danas, nijedan drugi tip supersoničnih putničkih aviona nije implementiran. I Konkord i Tu-144 leteli su zahvaljujući turbomlaznim motorima, koji su posebno rekonstruisani da bi dugo radili nadzvučnom brzinom.

Sovjetski analog Concordea radio je znatno kraće. Već 1977. godine je napuštena. Avion je leteo prosečnom brzinom od 2.300 kilometara na sat i mogao je da preveze do 140 putnika istovremeno. Ali u isto vrijeme, cijena karte za takav "nadzvučni" let bila je dva, dva i po, pa čak i tri puta veća nego za običan.

Naravno, sovjetski građani to nisu koristili u velikoj potražnji. A održavanje Tu-144 nije bilo lako i skupo. Zato su ih tako brzo napustili u SSSR-u.

Konkordi su trajali duže, iako su karte za letove kojima su letjeli također bile skupe. A ni potražnja nije bila velika. Ali ipak, uprkos tome, nastavili su da budu eksploatisani, kako u Velikoj Britaniji tako i u Francuskoj.

Ako preračunate cijenu karte za Concorde 1970-ih po današnjem kursu, to će biti oko dvije desetine hiljada dolara. Za kartu u jednom pravcu. Može se razumjeti zašto je potražnja za njima bila nešto manja nego za letovima koji koriste avione koji ne postižu nadzvučne brzine.

Concorde je mogao ukrcati od 92 do 120 putnika istovremeno. Letio je brzinom većom od 2 hiljade km/h i prešao je put od Pariza do Njujorka za tri i po sata.

Ovako je prošlo nekoliko decenija. Sve do 2003.

Jedan od razloga odbijanja rada ovog modela bila je avionska nesreća koja se dogodila 2000. godine. U to vrijeme u srušenom Concordeu bilo je 113 ljudi. Svi su umrli.

Kasnije je počela međunarodna kriza u oblasti putničkog vazdušnog saobraćaja. Njegov uzrok su teroristički napadi koji su se dogodili 11. septembra 2001. godine u Sjedinjenim Državama.

Osim toga, garantni rok za Concorde se završava. Airbus airline. Sve to zajedno činilo je dalji rad supersoničnih putničkih aviona krajnje neisplativim. A 2003. godine, svi Concordi su otpisani jedan po jedan, kako u Francuskoj tako i u Velikoj Britaniji.

Nade

Nakon ovoga, još je bilo nade u brzi "povratak" supersoničnih putničkih aviona. Dizajneri aviona govorili su o stvaranju specijalnih motora koji bi štedjeli gorivo, uprkos brzini leta. Razgovarali smo o poboljšanju kvaliteta i optimizaciji glavnih sistema avionike na takvim avionima.

Ali, 2006. i 2008. godine izdati su novi propisi Međunarodne organizacije civilnog vazduhoplovstva. Definisali su potonje (važe, inače, i na ovog trenutka) standardi za dozvoljenu buku aviona tokom leta.

A supersonični avioni, kao što znate, nisu imali pravo da lete iznad naseljenih mesta, eto zašto. Na kraju krajeva, proizvodili su jaku buku (također zbog fizičkih karakteristika leta) kada su se kretali maksimalnom brzinom.

To je bio razlog da je „planiranje“ „oživljavanja“ nadzvučne putničke avijacije donekle usporeno. Međutim, u stvari, nakon uvođenja ovog zahtjeva, dizajneri aviona počeli su razmišljati o tome kako riješiti ovaj problem. Uostalom, dešavalo se i ranije, samo što je „zabrana“ usmerila pažnju na to – „problem buke“.

Šta je sa danas?

Ali prošlo je deset godina od posljednje “zabrane”. A planiranje se glatko pretvorilo u dizajn. Danas se nekoliko kompanija i vladinih organizacija bavi stvaranjem putničkih nadzvučnih aviona.

Koje tačno? Ruski: Centralni aerohidrodinamički institut (isti onaj koji nosi ime Žukovskog), kompanije Tupoljev i Suhoj. Ruski konstruktori aviona imaju neprocenjivu prednost.

Iskustvo sovjetskih dizajnera i kreatora Tu-144. Ipak, bolje je govoriti o domaćim kretanjima u ovoj oblasti posebno i detaljnije, što je ono što predlažemo da uradimo dalje.

Ali nisu samo Rusi ti koji stvaraju novu generaciju supersoničnih putničkih aviona. To je i evropski koncern - Airbus, te francuska kompanija Dassault. Među kompanijama u Sjedinjenim Američkim Državama koje rade u tom pravcu su Boeing i, naravno, Lockheed Martin. U zemlji izlazećeg sunca, glavna organizacija koja projektuje takav avion je Agencija za istraživanje svemira.

I ova lista nikako nije potpuna. Važno je pojasniti da je velika većina profesionalnih konstruktora aviona koji rade u ovoj oblasti podijeljena u dvije grupe. Bez obzira na zemlju porijekla.

Neki smatraju da na sadašnjem nivou tehnološkog razvoja čovječanstva nikako nije moguće stvoriti "tihi" nadzvučni putnički avion.

Stoga je jedini izlaz dizajnirati "jednostavno brz" avion. On će zauzvrat ići do nadzvučne brzine na onim mjestima gdje je to dozvoljeno. A kada letite, na primjer, iznad naseljenih područja, vratite se na podzvučni.

Ovakvi „skokovi“, prema ovoj grupi naučnika i dizajnera, smanjiće vreme leta na najmanju moguću meru, a ne narušiće zahteve za efekte buke.

Drugi su, naprotiv, puni odlučnosti. Vjeruju da je sada moguće boriti se protiv uzroka buke. I uložili su mnogo truda da dokažu da je sasvim moguće napraviti supersonični avion koji tiho leti u narednim godinama.

I malo zabavnije fizike

Dakle, kada leti brzinom većom od 1,2 Maha, jedrilica aviona stvara udarne talase. Najjači su u predelu repa i nosa, kao i na nekim drugim delovima aviona, kao što su ivice usisnika za vazduh.

Šta je udarni talas? Ovo je oblast u kojoj gustina vazduha, pritisak i temperatura doživljavaju nagle promene. Pojavljuju se pri kretanju velikim brzinama, većim od brzine zvuka.

Ljudima koji stoje na zemlji, uprkos udaljenosti, čini se da se dešava neka vrsta eksplozije. Naravno, riječ je o onima koji su u relativnoj blizini - ispod mjesta gdje leti avion. Zbog toga su bili zabranjeni letovi nadzvučnih aviona iznad gradova.

Upravo se protiv takvih udarnih talasa bore predstavnici „drugog tabora“ naučnika i dizajnera, koji veruju u mogućnost da se ova buka smiri.

Ako idemo u detalje, razlog tome je bukvalno „sudar“ sa vazduhom pri veoma velikoj brzini. Na frontu talasa dolazi do oštrog i snažnog povećanja pritiska. Istovremeno, odmah nakon njega dolazi do pada tlaka, a potom i prijelaza na normalan indikator tlaka (isto kao što je bio prije „sudara“).

Međutim, već je izvršena klasifikacija tipova valova i pronađena su potencijalno optimalna rješenja. Ostaje samo dovršiti posao u ovom pravcu i izvršiti potrebna prilagođavanja dizajna aviona, ili ih kreirati od nule, uzimajući u obzir ove izmjene.

Konkretno, NASA-ini stručnjaci su shvatili potrebu za strukturnim promjenama kako bi se reformisale karakteristike leta u cjelini.

Naime, mijenjanje specifičnosti udarnih valova, koliko je to moguće na sadašnjem tehnološkom nivou. Šta se postiže restrukturiranjem talasa, kroz specifične promene dizajna. Kao rezultat toga, standardni talas se smatra N-tipom, a onaj koji se javlja tokom leta, uzimajući u obzir inovacije koje su predložili stručnjaci, kao S-tip.

A kod potonjeg se značajno smanjuje „eksplozivni“ efekat promjene pritiska, a ljudi koji se nalaze ispod, na primjer, u gradu, ako avion preleti iznad njih, čak i kada čuju takav efekat, to je samo kao „ udaljeno lupanje vratima automobila.”

Oblik je takođe važan

Osim toga, na primjer, japanski dizajneri avijacije, ne tako davno, sredinom 2015. godine, stvorili su model jedrilice bez posade D-SEND 2. Njegov oblik je dizajniran na poseban način, omogućavajući značajno smanjenje intenziteta i broja udarnih valova do kojih dolazi kada uređaj leti nadzvučnom brzinom.

Efikasnost inovacija koje su na ovaj način predložili japanski naučnici dokazana je tokom testiranja D-SEND 2. Oni su sprovedeni u Švedskoj u julu 2015. Tok događaja je bio prilično zanimljiv.

Jedrilica, koja nije bila opremljena motorima, podignuta je na visinu od 30,5 kilometara. Korišćenjem balon na topli vazduh. Onda je bačen. Tokom pada "ubrzao" je do brzine od 1,39 maha. Dužina samog D-SEND 2 je 7,9 metara.

Nakon testova, japanski dizajneri aviona su mogli sa sigurnošću izjaviti da je intenzitet udarnih valova kada njihova ideja leti brzinom koja prelazi brzinu širenja zvuka dva puta manja od one kod Concordea.

Koje su karakteristike D-SEND 2? Prije svega - njegov luk nije osi simetrična. Kobilica je pomaknuta prema njoj, a istovremeno i horizontalna tail unit instaliran kao pokretni. Također se nalazi pod negativnim uglom u odnosu na uzdužnu os. A u isto vrijeme, vrhovi repa nalaze se niže od točke pričvršćivanja.

Krilo, glatko spojeno sa trupom, izrađeno je normalnog zamaha, ali stepenasto.

Po približno istoj shemi, sada, od novembra 2018. godine, projektira se supersonični putnički AS2. Profesionalci iz Lockheed Martina rade na tome. Kupac je NASA.

Takođe, ruski projekat SDS/SPS je sada u fazi poboljšanja forme. Planirano je da bude kreiran sa naglaskom na smanjenju intenziteta udarnih talasa.

Certifikacija i... još jedan certifikat

Važno je shvatiti da će neki projekti putničkih supersoničnih aviona biti implementirani početkom 2020-ih. Istovremeno, pravila koja je Međunarodna organizacija civilnog vazduhoplovstva uspostavila 2006. i 2008. godine i dalje će biti na snazi.

To znači da ako prije tog vremena ne dođe do ozbiljnog tehnološkog iskora u oblasti „tihog supersonika“, onda je vjerovatno da će se stvoriti avioni koji će dostizati brzinu iznad jednog Maha samo u zonama gdje je to dozvoljeno.

A nakon toga, kada se pojave potrebne tehnologije, u takvom scenariju morat će se provesti mnoga nova testiranja. Da bi avioni dobili dozvolu za letenje iznad naseljenih mesta. Ali to su samo nagađanja o budućnosti, danas je vrlo teško išta sa sigurnošću reći po ovom pitanju.

Pitanje cijene

Još jedan ranije spomenuti problem je visoka cijena. Naravno, danas su već stvoreni mnogi motori koji su mnogo ekonomičniji od onih koji su se koristili prije dvadeset ili trideset godina.

Između ostalog, sada projektuju i one koje mogu letelici da obezbede kretanje nadzvučnom brzinom, ali istovremeno ne „pojedu“ toliko goriva kao Tu-144 ili Concorde.

Kako? Prije svega, to je upotreba keramičkih kompozitnih materijala, koji smanjuju temperature, a to je posebno važno u toplim zonama elektrana.

Osim toga, uvođenje drugog, trećeg, zračnog kruga - pored vanjskih i unutrašnjih. Nivelisanje krute spojnice turbine sa ventilatorom, unutar motora aviona itd.

Ali ipak, čak i zahvaljujući svim ovim inovacijama, ne može se reći da je nadzvučni let, u današnjim realnostima, ekonomičan. Stoga, kako bi postao dostupan i privlačan široj javnosti, izuzetno je važan rad na poboljšanju motora.

Možda bi trenutno rješenje bilo potpuni redizajn dizajna, kažu stručnjaci.

Inače, takođe neće biti moguće smanjiti troškove povećanjem broja putnika po letu. Jer oni avioni koji se danas projektuju (misli se, naravno, na nadzvučne letelice) su dizajnirani da prevoze mali broj ljudi – od osam do četrdeset pet.

Novi motor je rješenje problema

Među najnovijim inovacijama u ovoj oblasti, vrijedi istaknuti inovativnu mlaznu turboventilatorsku elektranu koju je ove, 2018. godine kreirao GE Aviation. U oktobru je predstavljen pod imenom Affinity.

Planirano je da se ovaj motor ugradi na pomenuti putnički model AS2. U ovom tipu elektrana nema značajnih tehnoloških „novih proizvoda“. Ali istovremeno kombinuje karakteristike mlaznih motora sa visokim i niskim premosnim odnosom. Što model čini veoma interesantnim za ugradnju na supersonični avion.

Između ostalog, kreatori motora tvrde da će tokom testiranja dokazati svoju ergonomiju. Potrošnja goriva elektrane će biti približno jednaka onoj koja se može zabilježiti za standardne motore aviona koji su trenutno u pogonu.

Odnosno, ovo je izjava koja power point supersonic aircraftće potrošiti približno istu količinu goriva kao konvencionalni avion, nesposoban da ubrza do brzina iznad jednog Maha.

Kako će se to dogoditi još je teško objasniti. Budući da dizajnerske karakteristike motora trenutno ne otkrivaju njegovi kreatori.

Šta bi to mogli biti - ruski supersonični avioni?

Naravno, danas postoji mnogo konkretnih projekata za supersonične putničke avione. Međutim, nisu svi blizu implementacije. Pogledajmo one koji najviše obećavaju.

Dakle, ruski proizvođači aviona koji su naslijedili iskustvo sovjetskih majstora zaslužuju posebnu pažnju. Kao što je ranije spomenuto, danas je unutar zidina TsAGI nazvanog po Žukovskom, prema riječima njegovih zaposlenika, stvaranje koncepta nove generacije supersoničnog putničkog aviona gotovo završeno.

IN zvanični opis model koji je obezbedila pres služba instituta, napominje se da je reč o „lakom, administrativnom“ avionu, „sa nizak nivo zvučni bum." Dizajn izvode stručnjaci, zaposleni u ovoj ustanovi.

Takođe, u poruci pres-službe TsAGI napominje se da će zahvaljujući posebnom rasporedu trupa aviona i specijalnoj mlaznici na kojoj je ugrađen sistem za suzbijanje buke, ovaj model demonstrirati najnovija dostignuća u tehnološkom razvoju aviona. Ruska avioindustrija.

Usput, važno je napomenuti da je među najperspektivnijim projektima TsAGI, pored opisanog, i nova konfiguracija putničkih aviona nazvana "letećim krilom". Implementira nekoliko posebno relevantnih poboljšanja. Konkretno, omogućava poboljšanje aerodinamike, smanjenje potrošnje goriva itd. Ali za ne-supersonične avione.

Između ostalog, ovaj institut je u više navrata predstavljao gotove projekte koji su privukli pažnju zaljubljenika u avijaciju iz cijelog svijeta. Recimo - jedan od posljednjih, - model supersonic business mlaznjak koji može preći do 7.000 kilometara bez dopunjavanja goriva i dostići brzinu od 1,8 hiljada km/h. Ovo je predstavljeno na izložbi “Gidroaviasalon-2018”.

“...dizajn se odvija po cijelom svijetu!”

Pored gore navedenih ruskih, sljedeći modeli su također najperspektivniji. Američki AS2 (sposoban za brzine do 1,5 Maha). Španski S-512 (ograničenje brzine - 1,6 maha). Takođe, trenutno u fazi projektovanja u SAD, Boom, iz Boom Technologies (pa, moći će da leti maksimalnom brzinom od 2,2 Maha).

Tu je i X-59, koji za NASA-u kreira Lockheed Martin. Ali to će biti leteća naučna laboratorija, a ne putnički avion. I niko još nije planirao da ga pusti u masovnu proizvodnju.

Zanimljivi su planovi Boom Technologies. Zaposleni u ovoj kompaniji kažu da će nastojati da što više smanje troškove letova na supersoničnim avionima koje je napravila kompanija. Na primjer, mogu dati približnu cijenu za let od Londona do New Yorka. Ovo je oko 5000 američkih dolara.

Poređenja radi, ovoliko košta karta za let od engleske prestonice do „Njujorka“, redovnim ili „podzvučnim“ avionom, u poslovnoj klasi. Odnosno, cijena leta na avionu koji može letjeti brzinom većom od 1,2 maha bit će približno jednaka cijeni skupa karta u avionu koji nije mogao da obavi isti brz let.

Međutim, Boom Technologies se kladio na stvaranje "tihog" supersonika putnički avion neće uspjeti u bliskoj budućnosti. Stoga će njihov Boom letjeti maksimalnom brzinom koju može razviti samo iznad vode. A kada ste iznad zemlje, prebacite se na manji.

S obzirom da će Boom biti dugačak 52 metra, moći će da preveze do 45 putnika odjednom. Prema planovima kompanije koja projektuje avion, prvi let ovog novog proizvoda trebalo bi da se dogodi 2025. godine.

Šta se do sada zna o drugom obećavajući projekat- AS2? Moći će prevoziti znatno manje ljudi - samo osam do dvanaest ljudi po letu. U ovom slučaju, dužina košuljice bit će 51,8 metara.

Planirano je da se iznad vode može letjeti brzinom od 1,4-1,6 maha, a iznad kopna - 1,2. Usput, u potonjem slučaju, zbog svog posebnog oblika, avion, u principu, neće stvarati udarne valove. Prvi put bi ovaj model trebao poletjeti u zrak u ljeto 2023. godine. U oktobru iste godine letjelica će obaviti prvi let preko Atlantika.

Ovaj događaj će biti posvećen nezaboravan datum- dvadeseta godišnjica dana kada je Concordes posljednji put preletio London.

Štaviše, španski S-512 će se prvi put podići u nebo najkasnije do kraja 2021. godine. A isporuke ovog modela kupcima počeće 2023. godine. Maksimalna brzina ovog aviona je 1,6 maha. Može da primi 22 putnika. Maksimalni domet leta je 11,5 hiljada km.

Klijent je glava svega!

Kao što možete vidjeti, neke kompanije se jako trude da dovrše dizajn i počnu stvarati avione što je prije moguće. Za kim su spremni požuriti u takvoj žurbi? Hajde da pokušamo da objasnimo.

Tako je tokom 2017. godine, na primjer, obim vazdušnog putničkog saobraćaja iznosio četiri milijarde ljudi. Štaviše, njih 650 miliona letelo je na velike udaljenosti, provodeći od 3,7 do trinaest sati na putu. Sledeće - 72 miliona od 650, štaviše, leteli su prvom ili poslovnom klasom.

Upravo na ovih 72.000.000 ljudi, u prosjeku, računaju one kompanije koje se bave stvaranjem supersoničnih putničkih aviona. Logika je jednostavna - moguće je da mnogima od njih neće smetati da plate kartu malo više, s tim da će let biti otprilike duplo brži.

Ali, uprkos svim izgledima, mnogi stručnjaci razumno vjeruju da bi aktivni napredak nadzvučne avijacije, stvorene za prijevoz putnika, mogao početi nakon 2025.

Ovo mišljenje potvrđuje i činjenica da će se pomenuta „leteća“ laboratorija X-59 prvi put podići u vazduh tek 2021. godine. Zašto?

Istraživanje i Outlook

Glavna svrha njegovih letova, koji će se odvijati tokom nekoliko godina, biće prikupljanje informacija. Činjenica je da ova letjelica mora nadzvučnom brzinom letjeti iznad raznih naseljenih područja. Stanovnici ovih naselja već su dali saglasnost za sprovođenje testiranja.

A nakon što laboratorijski avion završi svoj sljedeći "eksperimentalni let", ljudi koji žive u njima naseljena područja, iznad koje je preleteo, mora da priča o „utiscima“ koje su stekli za vreme dok im je avion bio iznad glave. I posebno jasno izraziti kako je buka percipirana. Da li je to uticalo na njihovu egzistenciju itd.

Podaci prikupljeni na ovaj način bit će proslijeđeni Federalnoj upravi za zrakoplovstvo u Sjedinjenim Državama. A nakon njihove detaljne analize stručnjaka, možda će biti ukinuta zabrana letova nadzvučnih aviona iznad naseljenih kopnenih područja. Ali u svakom slučaju, to se neće dogoditi prije 2025. godine.

U međuvremenu možemo gledati kako nastaju ove inovativne letjelice, koje će uskoro svojim letovima označiti rođenje nove ere supersonične putničke avijacije!

Vazduhoplovna tehnologija u najnovijim konceptima redovno pokazuje napredni tehnološki razvoj u različitim aspektima rada. Ne radi se samo o modernizaciji moderni modeli, ali i širi pogled na budućnost segmenta. Dizajneri se fokusiraju na potencijal za razvoj zasnovan na tehnologijama koje su se donedavno smatrale inovativnim. Naravno, neće biti realizovani svi projekti po kojima se može proceniti avion budućnosti, ali iz mnogih razvoja sasvim je moguće dobiti opštu predstavu o trendovima u razvoju vazduhoplovstva.

Nove ideje u konstrukciji putničkih aviona

Među najrealnijim razvojima u bliskoj budućnosti možemo istaknuti Boeing 777X. Ne očekuju se fundamentalno inovativne i upečatljive inovacije, ali dizajneri ovog modela obećavaju ozbiljan redizajn komandi i oblika krila. Na primjer, 777X će kombinovati krilce i zakrilce kako bi minimizirao ukupnu strukturnu težinu. Što se tiče posebnog dizajna krila, ona će biti presječna - dužina svakog će biti 3,5 m, a programeri će omogućiti i vertikalno podizanje za parkiranje tokom vožnje. Kao i mnogi drugi putnički avion U budućnosti je planirano da se ovaj avion pretvori u efikasnije izvore goriva. Elektranu će obezbediti dvomotorni kompleks koji može da se kontroliše sa rasponom krila od oko 72 m. Pretpostavlja se da će avion ući u upotrebu 2020. godine.

Zanimljiv je i japanski razvoj Mitsubishi Regional Jet (MRJ). Ovo plovilo je mlazni putnički avion sa 76 sjedišta. Osim toga, 2020. kreatori planiraju izdati nekoliko modifikacija, od kojih će jedna biti sa 90 sjedišta. Prema mišljenju mnogih stručnjaka, Mitsubishi će ponuditi više sigurnim avionima budućnost od brazilske kompanije Embraer i verzija čuvenog Superjet-a. To će se postići kroz ažurirani dizajn trupa i funkcionalnije sisteme na brodu.

Trendovi u vojnom vazduhoplovstvu

Vojna oprema tradicionalno prikazuje tehnološki naprednije i funkcionalno razvijenije modele. Ovo se dijelom odnosi i na avijaciju. Vrijedi početi s komunikacijskom podrškom - na površinama budućih borbenih aviona mogu se pojaviti masivne antene, senzori i radari, koji će im omogućiti da hvataju i prenose elektromagnetne valove. U praksi, ovo će pružiti mogućnost preciznog „skeniranja“ objekata u radijusu od 360 stepeni, bez obzira na vremenskim uvjetima. Nanotehnologije će također donijeti nove mogućnosti. Konkretno, neki razvojni radovi će osigurati premaze sa funkcijom termometra, koji će ih upozoriti na oštećenja. Već ove decenije, budući vojni avioni će najverovatnije dobiti i lasere. Štaviše, njihova upotreba će biti usko orijentisana. Planirano je da se prvi koncepti koriste kao sredstvo za uništavanje neprijateljskih projektila i senzora protivvazdušne odbrane. Mikrovalno oružje će se koristiti za uništavanje elektronskih uređaja. Biće obezbeđeni specijalni motori kako za opremanje aviona laserima tako i za elektromagnetne instalacije. Očekuje se i pojava novih bombardera, ali u ovoj oblasti principi uništavanja će ostati isti, a promjene će se dogoditi samo u smislu optimizacije dizajna.

Supersonic aircraft

Ova klasa ostaje jedna od najperspektivnijih i najbogatijih. Na primjer, NASA planira izdati supersonični QueSST do 2020. godine, koji će biti gotovo tih. Ovo je važna karakteristika, jer su visoki nivoi buke do danas glavni razlog zabrane. supersonic aircraft za prevoz putnika. Uz pomoć novih tehnologija, NASA planira da eliminiše zagađenje bukom tokom prelaska na ultra velike brzine. Zanimljiv projekat podržava i Virgin Galactic. Riječ je o startupu pod nazivom Boom, koji, prema nekim proračunima, može smanjiti vrijeme leta iznad Atlantika za 2,5 puta u odnosu na moderne nadzvučne modele. Nisu zanemareni ni borbeni avioni budućnosti, koji će u šestoj generaciji ići na nadzvučnu brzinu. Ovo su za sada daleki planovi, ali je moguće da će se slični razvoji pojaviti na platformama RQ-4 i Boeing F-X UAV. Prema nekim izvještajima, najnovije modifikacije će moći postići hipersonične brzine od 6 hiljada km/h. Ali, opet, rad modela šeste generacije počet će ne prije 2050. godine.

Leteći automobili

Kinematografske slike letećih ličnih automobila i danas izgledaju kao daleka fantazija. Ipak, kompanija Terrafugia očekuje, ako ne da implementira ovaj koncept u bliskoj budućnosti, onda da ga približi. Ne tako davno, programeri kompanije su već predstavili privatni automobilski avion, ali s jednim upozorenjem - to je bio više avion, jer je zahtijevala pistu sa ravnom površinom dugačku 500 m, a da ne spominjemo složenost upravljanja , sa kojim bi se samo profesionalac mogao nositi sa pilotom. Međutim, u novim verzijama budući avioni iz Terrafugie trebali bi se barem riješiti potrebe za korištenjem pista. Ovo dostignuće je već demonstrirano najnovijom modifikacijom TF-X, sposobnom da dostigne oko 350 km/h. Domet leta je 805 km.

Hibridni avion

Ideje ekološki prihvatljivog i energetski efikasnog napajanja odavno se primjenjuju u tradicionalnim automobilima. Sasvim je logično da su ih dizajneri aviona počeli savladavati. Konkretno, inženjeri iz Boeinga su kreirali konceptualni model SUGAR-a, koji bi avio-kompanijama trebao omogućiti uštedu do 70% u odnosu na uređaje koji rade na konvencionalno gorivo. Ovako visok procenat uštede energije omogućen je zahvaljujući električnim baterijama. Dok čekate putnike, SUGAR će se istovremeno puniti tradicionalnim gorivom i puniti sa energetskog terminala aerodroma. Konvencionalni materijali za gorivo namijenjeni su samo za uzlijetanje, a sam let se obavlja pomoću elektromotora. I ovo nije jedini razvoj ovog tipa. Danas su budući dizajni aviona projektovani sa mogućnošću potpunog prelaska na električnu energiju. Najambicioznije ideje se odnose i na akumulaciju solarna energija, što može učiniti opskrbu energijom 100% besplatnim.

Inovacije u privatnom sektoru

Vrlo originalni razvoji se pojavljuju i na tržištu privatnih aviona. Dakle, model Bombardier Global 8000 je poslovni mlaznjak dizajniran za 8 sjedišta. Obećava da će postaviti rekord u letenju bez dopunjavanja goriva na udaljenosti od oko 15.000 km. Brzina će biti 950 km/h. Zanimljiv je i naizgled neobičan model SkiGull, koji se naziva amfibijskim avionom. Naziv je dobio zbog sposobnosti uređaja da sleti na površinu vode. Ovo novi razvoj, ali će u bliskoj budućnosti postati dostupan svima koji žele da ga kupe. Icon stručnjaci nude i kombinovane avione budućnosti za privatne korisnike. Model A5 predstavlja opciju hidroaviona sa dva sedišta koji ne samo da vam omogućava sletanje i poletanje sa površine vode, već je i sposoban da se oporavi od okretanja i, ako je potrebno, izbaci pilota padobranom.

Putovanje svemirskim vazduhom

Već pomenuta kompanija Virgin Galactic bavi se i turizmom u vidu svemirskih letova. Ali u budućnosti, kako napominju njeni predstavnici, tehnologija će omogućiti običnim korisnicima aviona da obavljaju suborbitalne letove od jedne do druge tačke na planeti. Odnosno, nema govora o letovima u daleke kutke svemira, ali je ulazak u orbitu savladavanjem atmosferskog sloja moguć. Danas su primjer implementacije ove ideje uređaji porodice Space Ship Two. Takvi avioni budućnosti moći će da se uzdignu na visinu veću od 15 km i da uz minimalno vrijeme dopremaju putnike u različite dijelove Zemlje.

Budućnost ruske avionske industrije

Domaća avioindustrija je dugo i jedino bila u krizi poslednjih godina Učinjeni su ozbiljni pokušaji da se situacija radikalno promijeni. Izgledi za razvoj ruskog segmenta industrije povezani su s dva prilično uspješna razvoja. Prvo, ovo je Sukhoi Superjet SSJ 100, koji pokazuje pristojne tehničke i operativne performanse, otvarajući nove mogućnosti za dalje unapređenje projekta. Na primjer, u 2019. planirano je izdavanje modifikacije sa 120 sjedišta. Drugo, budući ruski avioni zasnovani na MS-21 takođe ulivaju veliku nadu u razvoj kompleksa. Ova platforma bi trebala biti puštena u prodaju 2020. godine. Riječ je o avionu za kratke i srednje relacije, čija je elektrana u potpunosti napravljena od domaćih komponenti.

Zaključak

Možda se ključnim trendom u razvoju industrije može nazvati ukidanje operativnih ograničenja za avione različitih klasa. Štoviše, ovo se odnosi ne samo na tehničke pokazatelje, već i na nišne barijere. Na primjer, čuvena rečenica "avioni su na prvom mjestu" prestaje biti relevantna. Lovac iz budućnosti, teretni brod ili putnički brod bi mogli dobiti izgled helikoptera. U nekim segmentima, perspektivni modeli helikoptera uspješno zamjenjuju tradicionalne avione. Moguće je da će se ovaj trend nastaviti i u budućnosti. Konkretno, porodica Bell 525 obećava da će biti prvi helikopteri sa sistemom kontrole "fly-by-wire", koji minimizira opterećenje posade. A Airbusov koncept helikoptera je postavljen da postavi rekorde u pogledu nosivosti. Prema proizvođaču, do 2020. takvi modeli će moći da prevoze teret do 10 tona.

 

Možda bi bilo korisno pročitati: