A szuperszonikus utasrepülés jövője. A jövő utasszállító repülőgépei - szuperszonikus sebesség bioüzemanyaggal. Szubszonikus, ultrasugárhajtású, környezetbarát repülőgép


Vlagyimir Putyin orosz elnök az új Tu-160 bombázó első repülését figyelve Kazanyban felkérte a repülőgépgyártókat, hogy gondolkodjanak el egy szuperszonikus utasszállító repülőgép létrehozásán. Az iz.ru portál felidézi az ilyen repülőgépek történetét, amelyek már működtek a Szovjetunióban, Franciaországban és Nagy-Britanniában.

A jövő a repülésé, a harci repülésé, az ország védelmi képességének biztosítása érdekében, valamint a polgári repülésé. De amint az imént tárgyaltuk, gondolnunk kell az ilyen repülőgépek polgári változatára. Ilyen hatalmas területtel, mint a miénk, a Moszkvából New Yorkba tartó járat nem sokkal hosszabb, mint Vlagyivosztokba. Ezért biztos vagyok benne, hogy erre lesz kereslet” – mondta az államfő a Tu-160-as bombázó sorozatgyártásának újraindítását kommentálva Kazanszkijnál.
repülőgépgyár.

Először is meg kell jegyezni, hogy a javasolt javaslat egyértelmű megvitatása, egy szuperszonikus utasszállító repülőgép közvetlen létrehozásának lehetőségében, változó szárnygeometriájú többmódusú rakétahordozó bombázó alapján, meglehetősen nehéz feladat. Ez nem csak az indokolatlanság miatt költséges megoldás polgári repülés a tervezés összetettsége. A Tu-160 utazósebessége szubszonikus - 850 km/h, ami egyébként 30-60 km/h-val alacsonyabb, mint a hagyományos, modern széles törzsű repülőgépeké, ami még egy ilyen szűk hipotetikus rést is megkérdőjelez. mint üzleti repülőgép milliárdosok számára. Emlékezzünk vissza arra is, hogy mindkét kereskedelmi forgalomban lévő szuperszonikus repülőgép (Tu-144 és Concorde) utazósebessége meghaladta a 2 Mach-ot, és körülbelül 2200 km/h volt.

„Természetesen nem egy Tu-160-asra épülő repülőgép létrehozásáról beszélünk. Jelenleg számos projektet fejlesztenek szerte a világon szuperszonikus üzleti repülőgépek, ezek egy részét orosz részvételével tanulmányozták tudományos központok„E tekintetben a Vedomosti az egyik légiközlekedési vállalat felső vezetőjét idézi.

Az alapvetően új, szuperszonikus utasszállító repülőgép programjának újraindításának kérdése önálló komplex téma a repülőgépek tervezésével és üzemeltetésével foglalkozó szakemberek számára. Abban az esetben, ha a repülőgép számára találnak egy kellően tágas piaci rést, amely fedezi a létrehozási és karbantartási költségeket, a kérdés a második szakaszba kerül, nevezetesen a probléma megoldására képes tervezőcsapat felkutatására Oroszországban. .

Tovább Ebben a pillanatban Az országban két, alapvetően új repülőgép-programot valósítanak meg (Superjet és MC-21), valamint az ipar beépül a CR929 széles törzsű repülőgép kínai projektjébe is. Valójában mindegyik a Sukhoi Civil Aircraft és az Irkut (A.S. Yakovlev mérnöki központ) köré épül, amelyeket a United Aircraft Corporation reformjának javasolt modellje részeként egy kereskedelmi repülőgépekkel foglalkozó központosított társasággá egyesítenek.

Addig is próbáljunk emlékezni arra, hogyan alakult a korábbi szuperszonikus repülőgépek sorsa.

Első perc

Szuperszonikus kialakítás utasszállító repülőgép a világon az 1950-es évek végén kezdődött. A Szovjetunió, erőforrásait koncentrálva, először készítette el az autót - mindössze öt év alatt, amely a fejlesztés megkezdéséről szóló döntéstől az első repülésig telt el, amelyre 1968. december 31-én „a karácsonyfa alatt” került sor.

A gép rendkívül innovatív volt a hazai repülési ipar számára (főleg a polgári esetében sok újítást vezettek be); Itt van az első, amely visszahúzódik a törzsbe vízszintes farok(fel- és leszálláskor használatos), és egy magasított orr, amely nagy sebességnél takarta a pilóta kabinjának üvegezését, és érdekes példák a fedélzeti felszerelésekre.

A repülőgépet aktívan reklámozták a külföldi piacokon, de soha nem adták ki külföldre. Az 1973 júniusában a Le Bourget-i légikiállításon egy bemutató repülés közben történt repülőgép-baleset szintén rossz hírverést kapott az autóról.

Csak a Szovjetunióban kellett helyet keresnem neki. Azonban még új motorokkal is (a Tu-144D változatban) a gép, amelyet a műszaki adatok szerint arra terveztek, megállás nélküli repülés Moszkva-Habarovszk, csak minimális terheléssel tudta végrehajtani.

Ennek eredményeként az utasszállítás ezen az útvonalon soha nem kezdődött meg, és két repülőgépet áthelyeztek a Moszkva-Alma-Ata vonalra. A repülőjegy ára 82 rubel volt. Összehasonlításképpen: egy szubszonikus autóval ugyanazon az útvonalon egy repülés 62 rubelbe került, és hasonló áron (83 rubel) normál repülővel is el lehetett repülni Moszkvából Irkutszkba.

A Tu-144-es utasszállító repüléseit csak 1977 novemberétől 1978 májusáig hajtották végre. Az Aeroflot minden erejével megpróbált megszabadulni egy drága és szeszélyes autótól, amely nem felelt meg teljesen a követelményeknek.

Egy kísérleti Tu-144D repülőgép lezuhanását kihasználva, amely Jegorjevszk közelében 1978. május 23-án történt, a Szovjetunióban leállították a rendszeres szuperszonikus utasforgalmat az Il-62 javára. Egy ideig kis rakományok sürgős szállítására használták őket Távol-Kelet. A Tu-144-es programot végül 1983-ban zárták le, miután az első hazai IL-86 széles törzsű repülőgép sorozatgyártásba került.

Nincs megállapodás

A Tu-144 lett az első szuperszonikus utasszállító repülőgép, amely felszállt, de a brit-francia Concorde, amelynek első repülésére 1969 márciusában került sor, korábban kereskedelmi forgalomba került. Mivel a fejlesztés közös francia-brit volt (a Concorde fordítása „beleegyezés”), az autót a British Airways és az Air France kapta meg (hét darab egyenként).

A Concorde 1976 januárjában hajtotta végre első járatait, ezek a London-Bahrein és a Párizs-Rio de Janeiro útvonalak voltak (köztes megállással Dakarban). Ezt követően a gépet az USA-ba tartó járatokra használták: a Dulles repülőtérre (Washington külvárosában), de főleg New Yorkba. Londonból Barbadosba, Torontóba, Miamiba és Szingapúrba, Párizsból New Yorkba, Mexikóvárosba és Caracasba is repültek repülőgépek.

A gépek drágák voltak, és nem tudták felvenni a versenyt a gazdaságos transzatlanti „nehézemelős” repülőgépekkel, mint például a Boeing 747. A Concorde valójában feleannyi idő alatt kelt át az Atlanti-óceánon: 7 óra helyett 3,5 óra alatt. De kétszer annyi üzemanyagot fogyasztott, mint a 747-esek (és háromszor annyi, mint az újabb Boeing 777-esek), ugyanakkor négyszer kisebb volt az utaskapacitás, és speciális karbantartást igényeltek, ami ráadásul a kevés repülőgép miatt sem menthető meg. a sorozat.

Ennek eredményeként a fő mutató - egy utas 100 kilométerre eső üzemanyag-fogyasztása - elérte a 17 litert, a széles törzsű versenyzők hasonló mutatója 2,5-3,5 között mozog. Még 1972-ben az egy utasra jutó teljes üzemeltetési költség optimista tervezési adata is kétszer olyan magas volt, mint a korabeli 747-eseknél.

Az alkatrészeket kis szériában is gyártották, szinte megrendelésre, ami hihetetlen rezsiköltséget jelentett az üzemeltetőnek. Ugyanakkor a gép nem szállított oldalrakományt (kivéve a nagyon kicsiket), ami tovább csökkentette a transzatlanti járaton való bevételszerzés lehetőségét.

Egy drága, stílusos autót, egy letűnt kor szimbólumát csak a karbantartotta magas árak jegyekért. A veszteségességről elterjedt vélemény téves: működési nyereséget hozott, mert volt elég sok pénzes ember, aki kifizette volna a státuszrepülést. A New York–London fővonalon 100 ülőhelyből átlagosan 70-80 utassal indultak az autók, és a járat mindössze 35 eladott jeggyel fizette meg magát.

A működési időszak végén a sajtó arról írt, hogy a British Airways évente 30-50 millió dollárt nyert ki a Concorde-ból, az Air France pedig jóval kevesebbet - legfeljebb 3 millió dollárt flotta fenntartása, amelyet Sőt, részben állami támogatásból kaptak. A britek hét gépükből kettőt kaptak a jelképes 1 fontért, a franciák pedig hármat 1 frankért.

Emellett a 80-as évek közepéig a kormányok erőteljesen támogatták a légitársaságokat, működési költségeik 80%-át finanszírozva. Nem volt kilátás az üzletág bővítésére, a repülőgép továbbra is szűk kínálat a nagyon gazdagok számára, a tekintélyes fogyasztás eleme.

2003 tavaszán a két légitársaság közös döntést hozott a repülőgép használatának megszüntetéséről, az utolsó repülésekre még ugyanazon év novemberében került sor. A 2000-es Párizs melletti katasztrófa, ahol egy francia Concorde 109 utassal és személyzettel lezuhant, erős csapást mért a szuperszonikus járművekre. Az okok között szerepelt a légi közlekedési piac 2001. szeptember 11. utáni általános válsága és a szolgáltatási költségek emelkedése is. Ezenkívül a gépek a hetvenes évek végén továbbra is műszaki formában repültek, és a fedélzeti berendezéseik (különösen a pilótafülke elektronikája) korszerűsítésének projektje jelentős pénzt és erőfeszítést igényelt a kis tételek gyártásának megszervezéséhez.

Ennek eredményeként a légitársaságok úgy döntöttek, hogy a hagyományos repülőgépek üzleti osztályaiból több profitot fognak elérni.

Konstantin Bogdanov

A Virgin Galactic alapítója, Richard Branson bejelentette, hogy készen áll egy tucat felbocsátására az égbe, amelynek korszaka az üzletember szerint visszatér. Korábban a szuperszonikus fejlesztésről utasszállító repülés– mondta a NASA. A sok éves tömeggyártás „szüneteltetése” ellenére szuperszonikus repülőgépek, ezt a témát továbbra is vitatták, és a tervezők nem hagyták abba a projekteket.

Screemr

Ha az utazás jövőjéről van szó, az utasok elsődleges célja az, hogy a lehető leggyorsabban eljussanak úticéljukhoz. A szuperszonikus projekt koncepciójában a sebesség rejlik. utasszállító repülőgép A Screemr-t 2015-ben mutatta be Charles Bombardier kanadai mérnök és Ray Mattison tervező. A Bombardier alapítójának neve elég jól ismert. Ami pedig a partnerét illeti, Ray Mattison tervező dolgozott már a Cirrus Aircraftnál és az Exodus Machinesnél, és övé az „Icarus” motorkerékpáros hibrid repülőgép (Icarus szárnyatlan repülőgép) koncepciója is.

A Screemr gépének tízszeres hangsebességgel kell utaznia, és például Londonból New Yorkba mindössze fél óra alatt repülnie kell. A projekt szerzői szerint a Screemr-t elektromágneses fegyverrel indítják majd, és folyékony rakétahajtóművel (kerozin vagy folyékony oxigén) repülnek. Ennek eredményeként 12,4 ezer km/h-ra kellene felgyorsulnia. A feltételezések szerint a Screemr kabinja legfeljebb 75 utas befogadására lesz képes, emellett egy ilyen repülőgép várhatóan transzkontinentális járatokat is üzemeltet majd.

Lapcat

A Lapcat-ot a Reaction Engines tervezői fejlesztették ki, és a brit BAE Systems repülőgép-ipari vállalat pénzügyileg támogatta. A fejlesztők szerint a Lapcatnak akár 5 Mach-os, azaz körülbelül 6 ezer km/órás sebességet kellene elérnie, ami a Concorde sebességének két és félszerese. Így mindössze négy óra alatt lehet majd repülni mondjuk Londonból Sydney-be (a normál gépen 20 óra lesz a repülési idő). A repülőgép állítólag a Yatagan koncepcionális motort használja, amely a folyékony hidrogén termodinamikai tulajdonságait használja ki.

"Concord 2"

A 4,5 Mach sebességgel repülni képes Concorde 2 szuperszonikus utasszállító projektjét egy éve mutatta be egy repülőgépgyártó Airbus társaság. Egy repülőnek Londonból New Yorkba mindössze egy óra, Tokióból Los Angelesbe pedig három óra alatt kell repülnie. A fejlesztők szerint a Concorde 2 függőlegesen száll fel, és hozzávetőleg 30,5 km-es magasságban, speciálisan kijelölt légi folyosókon repül. A YouTube-csatorna még egy videót is közzétett, amely sematikusan bemutatja a repülőgép képességeit. Úgy írták le, mint "a legmagasabb hullámvasút meredek emelkedőkkel és ereszkedésekkel, valamint nagy sebességgel".

Az Airbus által szerzett szabadalom hármat ír le különböző típusok motorok: ramjet, twin turbjet és rakéta. A tervek szerint a repülőgép úti célhoz vezető útjának különböző szakaszaiban fogják használni őket. Ugyanakkor a mérnökök szerint az első Concorde-tól eltérően a Concorde 2-ben a hangboom (a szuperszonikus légi közlekedés fejlődésének klasszikus akadálya) halkabb lesz. Való igaz, hogy az új gép fedélzetére szállítható utasok száma mindössze kéttucatnyira korlátozódik, ami azt jelenti, hogy a repülés nagyon drága lesz.

Antipóde

Ez egy újabb koncepció, amelyet a nyughatatlan Charles Bombardier mutatott be idén január végén. Ha korábban a szuperszonikus projektek a valóságra korlátozták magukat, akkor specifikációk teljesen fantasztikusan néz ki. Maximális sebessége 24 Mach, ami 12-szerese a Concorde sebességének. Ezért egy New York-i egy ilyen géppel Londonba 11 perc alatt, Sanghajba 24 perc alatt, Sydneybe pedig 32 perc alatt tud repülni. Majdnem teleportálás.

Joseph Haseltine mérnök, aki részt vett a Bombardier projektben, egy innovatív aerodinamikai jelenség, az úgynevezett „long penetration mode” (LPM) alkalmazását javasolta: a repülőgép orrán található speciális fúvókák szívják be a levegőt, ezzel hűtve a repülőgépvázat. Ez megoldaná a repülőgép túlmelegedésének problémáját ezen a sebességen. Az Antipode bármely repülőtérről fel tud majd szállni újrafelhasználható gyorsítórakétákkal. A repülőgép szárnyaihoz rögzítik, és amikor eléri a szükséges sebességet és magasságot, ledobják őket, és visszahelyezik a bázisra. A projekt komoly hátránya a repülőgép kapacitása - a kabint csak 10 utas számára tervezték. Ezért célszerűbb lenne drága üzleti utakon vagy katonai repülőgépként használni.

A jövő szuperszonikus repülőgépeinek projektjei


1968. december 31 a legendás szovjet felszállt első repülésére Tu-144-es repülőgép, amely a világ első szuperszonikus utasszállító repülőgépe lett. Az első, de nem az utolsó. És bár az ilyen repülések mára leálltak, a hangsebességnél gyorsabb utazás gondolata nem halványult el. És ezt az áttekintésünket a történelemnek szenteljük szuperszonikus és hiperszonikus repülés, valamint a jövőjét.



A Bell X-1 egy kísérleti repülőgép, amelyet kifejezetten a szuperszonikus repülés lehetőségének feltárására építettek az Egyesült Államokban. Ezt a repülő járművet rakétahajtóművel szerelték fel, és egy másik, nagyobb szerkezet emelte a levegőbe. A Bell X-1 volt az első, amely áttörte a hangfalat. 1947. október 14-én történt.





Még most is a Tu-144 nevezhető a legszebb és legstílusosabb alkotásnak belföldi repülés. Ez a repülőgép lett a világ első utasszállító repülőgépe, amelyet hangsebesség feletti repülésre terveztek. Sajnos története gyors és tragikus volt. Kevesebb mint egy évig szállított utasokat – két nagy horderejű baleset komoly kétségbe vonja ennek megbízhatóságát jármű, a járatok jövedelmezősége pedig nagyon negatív volt. De a Tu-144 megjelent a „Mimino” filmben - a film főszereplője ezen repült, és polgári repülési pilóta lett. De a gépet kivágták az „Olaszok hihetetlen kalandjai Oroszországban” című filmből.



A francia Concorde repülőgép sorsa sokkal sikeresebb volt. Ez a szuperszonikus utasszállító mindössze két hónappal később, 1969. március 2-án szállt fel, mint a szovjet, és 1976 és 2003 között utasszállító légitársaságokon üzemelt. A leszerelés oka továbbra is ugyanaz – nagy horderejű baleset és veszteség. A 2001. szeptember 11-i terrortámadásokat követő légi közlekedési piacok válsága, valamint az online kommunikáció fejlődése is éreztette hatását.



A szuperszonikus utasrepülés története azonban láthatóan nem ért véget a Concorde halálával. Végül is várhatóan 2017-ben hajtja végre első repülését a híres amerikai Lockheed Martin cég QSST (SAI Quiet Supersonic Transport) repülőgépe. Ezt a repülőgépet csak tizenkét utas számára tervezték - charter üzleti szállításra szolgál.

A közelmúltban a hiperszonikus utasrepülés ötlete egyre népszerűbbé vált. Olyan repülőgépek létrehozását jelenti, amelyek képesek lesznek szuborbitális pályára emelkedni és ott repülni olyan sebességgel, amely a légkörben elképzelhetetlen (5 Mach és annál nagyobb, ahol M a Mach-szám, relatív érték meghaladja az 1000 kilométer/órát).



Eddig a hiperszonikus repülések ötlete fantáziának tűnik a legtöbb hétköznapi ember fejében. Azonban az első repülőgép, amely áttörte a hiperszonikus akadályt, még 1959-ben indult. Az észak-amerikai X-15-ös amerikai rakétarepülőről beszélünk, amely 50 évig tartotta a repülőgépek magassági és repülési sebességének rekordját. Ezek a jellemzők 107,96 km, illetve 7274 km/h voltak.



A híres amerikai kutatócég, a DARPA 2010-ben és 2011-ben két tesztet végzett pilóta nélküli légi járműveken. repülőgép Falcon HTV. A Falcon HTV-1 és a Falcon HTV-2 hordozórakétákkal a felső légkörbe emelve körülbelül 20 Mach sebességre gyorsult fel, ami az ember alkotta tárgyak abszolút rekordja lett. Igaz, mindkét indítás sikertelenül végződött – az eszközök elvesztették repülési stabilitását, és az óceánba zuhantak. És semmi közük nem volt a polgári repüléshez – a projekt inkább katonai jellegű volt. A DARPA azonban bebizonyította, hogy a hiperszonikus repülés előtt nagy jövő áll, és a mintegy ötven évig tartó rekord könnyen többször is megdönthető egyszerre.



De vannak projektek a világon hiperszonikus utasszállító repülőgépekre is. Közülük a leghíresebb és legfejlettebb a SpaceLiner készülék, amelyen 2005 óta dolgoznak a Német Repülési és Űrközpontban. Más hasonló projektekhez hasonlóan a SpaceLiner is azt sugallja, hogy nem önállóan, hanem egy rakéta segítségével emelkedik fel repülési magasságára. És csak a több tíz kilométeres jel elérése után kezdheti meg a sebességet, amely egyébként a szerzők tervei szerint eléri a Mach 28-at. Ezzel mindössze 90 perc alatt eljuthat Londonból Ausztráliába. Úgy tűnik, a technológia egy sci-fi filmből származik, de a nagyon is létező eszközök hasonló emelési elvet alkalmaznak.

Jó energiaforrással akár egy szikla vagy egy egész ház is repül, de ezzel gondok vannak, mert az energiatermelés és -tárolás fejlesztésében alig haladnak előre. Azt is hozzátehetem, hogy az amerikai Knight Hawk lopakodó repülőgépnek általában nem szabad repülnie, de hála a fedélzeti számítógépnek és az elektronikának, amely valós időben figyeli a repülőgép kritikus repülési paramétereit, és nem teszi lehetővé és korlátozza a légi jármű átmenetét. repülőgép kritikus repülési módokba. Az elektronika csinált valamit, ami egy repülő vasat emelt a levegőbe. Mindezek a koncepciók új nanotechnológiai anyagokhoz és egy teljesen más típusú motorhoz készültek. Ki tudja, talán elszállnak ezek a techno-fantáziák. Az álombélés azért indult el, mert karbont, karbont, műanyagot, szénszálat és üvegszálat használt. A lítium-ion akkumulátoroknak köszönhetően lehetővé vált repülő motorkerékpár vagy quadcopter létrehozása. A fő dolog az erős és gazdaságos energiaforrás, a repülésben és az űrhajókban pedig ez óriási probléma

Forrás: © oldalak Még egy szikla vagy egy egész ház is repülhet jó energiaforrással, de ezzel vannak problémák, mert az energiatermelés és -tárolás fejlesztése terén gyenge az előrelépés. Azt is hozzátehetem, hogy az amerikai Knight Hawk lopakodó repülőgépnek általában nem szabad repülnie, de hála a fedélzeti számítógépnek és az elektronikának, amely valós időben figyeli a repülőgép kritikus repülési paramétereit, és nem teszi lehetővé és korlátozza a légi jármű átmenetét. repülőgép kritikus repülési módokba. Az elektronika csinált valamit, ami egy repülő vasat emelt a levegőbe. Mindezek a koncepciók új nanotechnológiai anyagokhoz és egy teljesen más típusú motorhoz készültek. Ki tudja, talán elszállnak ezek a techno-fantáziák. Az álombélés azért indult el, mert karbont, karbont, műanyagot, szénszálat és üvegszálat használt. A lítium-ion akkumulátoroknak köszönhetően lehetővé vált repülő motorkerékpár vagy quadcopter létrehozása. A fő dolog az erős és gazdaságos energiaforrás, a repülésben és az űrhajókban pedig ez óriási probléma

Forrás: © Fishki.net Jó energiaforrással akár egy szikla vagy egy egész ház is repül, de ezzel vannak gondok, mert az energiatermelés és -tárolás fejlesztése terén gyenge az előrelépés. Azt is hozzátehetem, hogy az amerikai Knight Hawk lopakodó repülőgépnek általában nem szabad repülnie, de hála a fedélzeti számítógépnek és az elektronikának, amely valós időben figyeli a repülőgép kritikus repülési paramétereit, és nem teszi lehetővé és korlátozza a légi jármű átmenetét. repülőgép kritikus repülési módokba. Az elektronika csinált valamit, ami egy repülő vasat emelt a levegőbe. Mindezek a koncepciók új nanotechnológiai anyagokhoz és egy teljesen más típusú motorhoz készültek. Ki tudja, talán elszállnak ezek a techno-fantáziák. Az álombélés azért indult el, mert karbont, karbont, műanyagot, szénszálat és üvegszálat használt. A lítium-ion akkumulátoroknak köszönhetően lehetővé vált repülő motorkerékpár vagy quadcopter létrehozása. A fő dolog az erős és gazdaságos energiaforrás, a repülésben és az űrhajókban pedig ez óriási probléma

 

Hasznos lehet elolvasni: