İlk süpersonik yolcu uçağı. Dik dalış. süpersonik gömleklerin Tarihçesi Geliştirme ve modifikasyon

Yüzyıllar boyunca gökyüzüne hakim olmak, insanlık için ulaşılmaz bir hayaldi. Genişlik hala fethedildikten sonra, uçaklar daha mükemmel ve daha kalıcı hale geldi. Bu alanda önemli bir başarı, süpersonik askeri ve yolcu uçaklarının icadıydı. Bu tür uçaklardan biri, özellikleri ve özellikleri daha fazla tartışılacak olan Tu-244 idi. Ne yazık ki, bu proje çoğu benzer gelişme gibi seri üretime geçmedi. Şu anda bu projenin veya benzer bir uçağın geliştirilmesine devam etmek için fon aranıyor.

Her şey nasıl başladı?

Havacılık, İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra hızlı adımlarla gelişmeye başladı. Geleneksel güç ünitelerinin yerini alacak jet motorlu çeşitli uçak projeleri geliştirildi. önemli bir nokta süpersonik astarların yaratılmasında, ses hızının elde edilmesi değil, aerodinamik yasalar bu hızlarda değiştiği için bu engelin aşılmasıydı.

Büyük ölçüde benzer teknolojiler, geçen yüzyılın ellili yıllarından beri kullanılmaktadır. Seri modifikasyonlar arasında yerli "MiG'ler", Amerikan savaşçıları Kuzey Amerika, Delta Dagger, Fransız "Concordes" ve diğerleri sayılabilir. V yolcu havacılığı süpersonik hızların tanıtımı çok daha yavaştı. Tu-244, sadece bu sektörde rekabet edemeyen, aynı zamanda dünya lideri haline gelen bir uçaktır.

Geliştirme ve oluşturma

Ses bariyerini kırabilen ilk deneysel sivil uçak, 20. yüzyılın altmışlı yıllarının ikinci yarısında ortaya çıktı. O zamandan bu zamana kadar seri üretim sadece iki model piyasaya sürüldü: Tu-144 ve Fransız Concorde. Gömlekler tipik ultra uzun menzilli uçaklardı. Bu makinelerin çalışması iki bin üçte alakalı olmaktan çıktı. Artık süpersonik uçaklar yolcu taşımak için kullanılmıyor.

Sivil jet uçaklarında yeni modifikasyonlar yaratma girişimleri oldu, ancak çoğu geliştirme aşamasında kaldı veya tamamen kapatıldı. Bu tür uzun vadeli projeler arasında Tu-244 süpersonik yolcu uçağı yer alıyor.

Selefini değiştirmek zorunda kaldı, prototiplerden ödünç alınan gelişmiş özelliklere sahipti - "Concorde" ve bazıları Amerikan uçağı... Proje tamamen Tupolev tasarım bürosu tarafından geliştirildi, 1973'te geliştirilmekte olan astar Tu-244 olarak adlandırıldı.

Amaç

Geliştirilmekte olan projenin ana görevi, yolcuları güvenli, hızlı ve uzun mesafelerde taşıyabilen süpersonik bir jet uçağının yaratılmasıydı. Aynı zamanda, cihazın her açıdan normal jet uçaklarını önemli ölçüde aşması gerekiyordu. Tasarımcılar hıza özel bir önem verdiler.

Diğer yönlerden, süpersonik uçaklar benzerlerinden daha düşüktü. İlk olarak, ulaşım ekonomik olarak karşılığını vermedi. İkincisi, uçuş güvenliği daha düşüktü. Bu arada seri üretim ve kullanım sivil Havacılık selefi Tu-244 ikinci nedenden dolayı kesildi. Operasyonun ilk yılında, Tu-144, mürettebatın ölümüne yol açan birkaç kaza geçirdi. Yeni projenin eksiklikleri gidermesi gerekiyordu.

Tu-244 (uçak): teknik planın özellikleri

Söz konusu astarın son modelinin aşağıdaki taktik ve teknik göstergelere sahip olması gerekiyordu:

Astarı kullanan mürettebat, üç pilottan oluşuyor.
Yolcu kapasitesi 250 ila 300 kişi arasında değişiyordu.
Tahmini seyir hızı, ses bariyerinin iki katı olan saatte 2175 kilometredir.
Enerji santralleri - türbin fanlı dört motor.
Uçuş menzili yedi ila dokuz buçuk bin kilometredir.
Kaldırma kapasitesi üç yüz tondur.
Uzunluk / yükseklik - 88/15 metre.
Çalışma yüzey alanı - 965 metrekare m.
Kanat açıklığı kırk beş metredir.

Hız göstergesini karşılaştırırsak, yaratılış tarihi oldukça ilginç olan öngörülen Tu-244 yolcu uçağı, doğrudan rakiplerinden biraz daha yavaş hale geldi. Ancak bundan dolayı tasarımcılar kapasiteyi artırmak ve makinenin çalışmasından ekonomik faydayı artırmak istediler.

Diğer perspektifler

Sonucu süpersonik bir yolcu uçağı Tu-244 olacak olan yeni bir projenin geliştirilmesi uzun yıllar sürdü. Tasarımda birçok değişiklik ve iyileştirme yapıldı. Ancak, SSCB'nin çöküşünden sonra bile, Tupolev Tasarım Bürosu belirli bir yönde çalışmaya devam etti. 1993'te projenin detayları bile verildi.

Ancak doksanların ekonomik krizi bu alanı da olumsuz etkiledi. Geliştirmenin kapatıldığına dair resmi bir açıklama yapılmadı ve herhangi bir aktif eylem de olmadı. Proje donmanın eşiğindeydi. Amerika Birleşik Devletleri'nden uzmanlar, uzun süredir müzakereler yapılan çalışmalara katılıyor. Araştırmaya devam etmek için, iki yüz kırk dördüncü seri astar, uçan laboratuvarlara dönüştürüldü.

Sıradaki ne?

Süpersonik Tu-244 (fotoğrafı aşağıda sunulan uçak), bir araştırma nesnesi olarak tasarım dokümantasyonundan beklenmedik bir şekilde kayboldu. İki bin on ikide kabul edildi ve ilk yüz yolcu uçağı biriminin en geç 2025'te hizmete gireceği varsayıldı. Belgelerle ilgili böyle bir karışıklık, bir takım sorulara ve yanlış yorumlara neden oldu. Ayrıca, bu programdan birkaç ilginç ve umut verici gelişme kayboldu.

Bu beklenti olumsuz olarak görüldü. Gerçekler, projenin dondurulduğunu veya tamamen kapatıldığını gösterdi. Ancak bu konuda resmi bir doğrulama ya da yalanlama olmadı. Ekonominin istikrarsızlığı göz önüne alındığında, öznel bir konfigürasyonda birçok varsayımda bulunabilirsiniz, ancak gerçekler kendileri için konuşur.

Günümüz gerçekleri: Tu-244 (uçak)

Yaratılış tarihi bu uçak yukarıda seslendirildi. Şimdi işler nasıl? Yukarıdakilerin tümü göz önüne alındığında, söz konusu projenin şu anda tamamen kapsanmasa da en azından havada asılı kaldığı varsayılabilir. Gelişmenin akıbeti, ayrıca projenin azaltılması ve askıya alınmasının nedenleri hakkında resmi bir başvuru yapılmamaktadır. Büyük olasılıkla, asıl sorun yetersiz finansman, ekonomik yetersizlik veya modası geçme... Alternatif olarak, bu faktörlerin üçü de birleştirilebilir.

Çok uzun zaman önce (2014), Tu-244 projesinin olası yeniden başlatılmasıyla ilgili bilgiler medyadan sızdı. Ancak bu konudaki resmi versiyon yine gelmedi. Objektiflik adına, süpersonik yolcu uçaklarının dış gelişmelerinin de tamamlanmaktan uzak olduğunu, birçoğunun kapalı olduğunu veya söz konusu olduğunu belirtmekte fayda var. Bu görkemli makinenin yakın gelecekte tüm modern standartlara göre üretileceğine inanmak istiyorum.

Öncül hakkında biraz

TU-144'ün Sovyetler Birliği Bakanlar Kurulu kararıyla geliştirilmesi bin dokuz yüz altmış dokuzda başladı. süpersonik yapı sivil uçak MMZ "Deneyim" de başladı. Astarın tahmini uçuş menzili üç buçuk bin kilometre olmalıdır. Aerodinamiği geliştirmek için, uçak plandaki kanatların değiştirilmiş bir şeklini ve artan alanlarını aldı.

Gövde uzunluğu yüz elli yolcuyu barındıracak şekilde tasarlanmıştır. Her kanadın altına iki çift motor yerleştirildi. Jet uçağı ilk uçuşunu 1971'de yaptı. Fabrika test programı yaklaşık iki yüz otuz sorti sağladı.

karşılaştırmalı özellikler

Süpersonik Tu-244, boyutları öncekinden biraz daha ağır olan bir uçaktır. Diğer taktik ve teknik anlamlarda kendine özgü parametreleri vardır. Karşılaştırma için Tu-144 uçağının göstergelerini göz önünde bulundurun:

mürettebat - dört kişi;
kapasite - bir buçuk yüz yolcu;
uzunluk / yükseklik - 67 / 12,5 metre;
art yakıcı ile itme - 17.500 kg / s;
maksimum ağırlık - yüz seksen ton;
seyir hızı saatte 2.200 kilometredir;
pratik tavan - on sekiz bin metre;
maksimum menzil altı buçuk bin kilometredir.

Yeni uçağın (Tu-244) selefinden temel dış farkı, kavisli burun tasarımında bir değişiklik olmasıydı.

"144" endeksi altındaki prototipinden iki yüz kırk dördüncü projenin ana özelliği, aşağı doğru sapan bir burnun olmamasıdır. Kabin camı minimum ekipmanla yapılmıştır. Böyle bir çözüm, uçuş sırasında gerekli görüşün sağlanacağı ve hava koşullarından bağımsız olarak kalkış ve inişin elektronik bir inceleme optik birimi tarafından kontrol edilmesine odaklanmıştır.

Sivil uçaklar için mevcut çevresel gereksinimlerin, söz konusu sınıftan bir süpersonik uçağın yaratılmasını önemli ölçüde engellediği belirtilmelidir, çünkü çalışması a priori ekonomik olarak dezavantajlı hale gelir. Süpersonik bariyeri kırabilen süpersonik bir birinci sınıf uçak yaratmak için geliştirmeler yapıldı. Ancak Tu-444 projesi de askıya alındı. Rakiplerine göre avantajları, Tu-244 uçağına kıyasla göreceli ucuzluğu ve çevresel gereksinimlerle ilgili teknik sorunların çözümüdür. modern uçak... Referans için: düşünülen süpersonik uçak Fransa'da halka sunuldu (1993, Le Bourget hava gösterisi).

Nihayet

Sovyet havacılığının tüm çabaları sonuçlanmış ve uygulanmış olsaydı, bu endüstrinin ileriye doğru büyük bir sıçrama yapması oldukça olasıydı. Ancak ekonomik, siyasi ve diğer sorunlar bu süreci önemli ölçüde engellemektedir. Süpersonik sivil havacılık dünyasının en parlak temsilcilerinden biri Tu-244 uçağı olacaktı. Ne yazık ki, birkaç nedenden dolayı proje hala geliştirme aşamasında veya "askıya alındı". Projeyi finanse edecek insanlar olacağını ve bu sonuçta sadece en hızlı değil, eninde sonunda yaratılmasına yol açacağını umuyorum. yolcu uçağı aynı zamanda verimlilik, kapasite ve güvenlik ile karakterize edilen geleceğin taşımacılığı.

Yeni "Beyaz Kuğu" nun uçuşundan ilham alan Rusya Devlet Başkanı Vladimir Putin'in süpersonik bir uçak yaratma fikri, sadece Kazan Uçak Fabrikası çalışanlarını değil, aynı zamanda diğer birçok gözlemciyi de düşündürdü. Bir füze gemisi, tasarımcılara yeni tip süpersonik uçaklar yaratma konusunda ilham verebilir mi?

Tarihin en büyük ve en güçlüsü askeri havacılık Birçok kişi tarafından "Beyaz Kuğu" takma adıyla bilinen süpersonik uçak Tu-160, yakın zamanda alındı yeni hayat... Uzun yıllardan beri ilk kez, Kazan Uçak İnşaat Fabrikası, Rus Hava Kuvvetleri'nin ilk Baş Komutanı Pyotr Deinekin'in adını taşıyan güncellenmiş bir Tu-160M bombardıman uçağını halka sundu.

Füze gemisinin ilk uçuşu, RF Silahlı Kuvvetleri Yüksek Komutanı ve Rusya Devlet Başkanı Vladimir Putin tarafından şahsen gözlemlendi. Devlet başkanı, yeni Beyaz Kuğu'nun uçuşundan derinden etkilendi ve manevrayı gerçekleştiren pilotların profesyonelliğini çok takdir etti ve uçak inmeden önce pilotlara teşekkür etmelerini istedi. Putin'in 2005'te Tu-160 füze gemisine pilotluk yaptığı için cumhurbaşkanının duygularında şaşırtıcı bir şey yoktu.

Uçuşun tamamlanmasının ardından Başkan, Kazan uçak tasarımcılarına yeni Tu-160M bazında sivil havacılık için yolcu süpersonik "Kuğu" nun bir versiyonunu yaratma teklifinde bulundu.

Ancak Vladimir Putin fikrini gerçekleştirmenin ne kadar gerçekçi olduğunu anlamak için tarihe dönmek gerekiyor. Rus havacılığı ve uçak tasarımcıları tarafından bu yönde hangi adımların atıldığını hatırlayın.

Tu-144

Rusya tarihindeki en büyük endüstriyel başarılardan biri, Tu-144 uçağının yaratılmasıydı. Tu-160'dan çok önce üretildi ve insanlık tarihindeki ilk süpersonik yolcu uçağı oldu. Buna ek olarak, Tu-144 hala iki ünlü hikayeler süpersonik yolcu uçağı türleri.

Uçak, 19 Temmuz 1963'te yayınlanan SSCB Bakanlar Kurulu'nun talimatları üzerine oluşturuldu. İlk süpersonik yolcu uçağına ciddi talepler geldi. Uçağın 100'e kadar yolcu taşırken 4500 kilometreye kadar 2300 ila 2700 km / s seyir hızında uçabilmesi gerekiyordu.

Uçağın ilk prototipi 1965 yılında Tupolev Tasarım Bürosu tarafından oluşturuldu. Üç yıl sonra, uçak ilk kez ana ve tek rakibi olan ünlü İngiliz-Fransız Concorde'dan iki ay önce gökyüzüne çıktı.

Tu-144, onu diğer uçaklardan belirgin şekilde ayıran bir dizi tasarım özelliğine sahipti. Kanatlarında kanatçık veya çıta yoktu: uçak, gövdenin bükülen burnu nedeniyle hızı düşürdü. Ek olarak, modern GPS navigasyon cihazlarının atası uçağa kuruldu - gerekli koordinatları bir film şeridinden ekrana yansıtan PINO (Projeksiyon Navigasyon Durum Göstergesi) sistemi.

Bununla birlikte, uçağın işletme ve bakım maliyetlerinin çok yüksek olması nedeniyle, Sovyetler Birliği Tu-144'ün daha fazla üretimini bıraktı. Üretim durdurulduğunda, geriye sadece 16 uçak kaldı, bunlardan ikisi daha sonra 1973'te Le Bourget Uluslararası Hava Gösterisi'ndeki kötü şöhretli felakette ve 1978'de Yegoryevsk üzerindeki kazada yok edildi. Açık şu an dünyada monte edilmiş sadece sekiz uçak kaldı, bunlardan üçü tamamen restore edilebilir ve daha fazla kullanıma hazır.

SPS-2 ve Tu-244

Fotoğraf: Stahlkocher / wikimedia.org

Ciddi beklentileri olan bir diğer proje ise daha sonra Tupolev Tasarım Bürosu tarafından umut verici Tu-244 adı verilen SPS-2 idi.

İkinci nesil süpersonik yolcu uçağı üzerindeki çalışmalarla ilgili ilk bilgiler, geçen yüzyılın yaklaşık 1971 - 1973'üne kadar uzanıyor.

Tu-224'ü geliştirirken, tasarımcılar hem öncüllerinin - Tu-144 ve Concorde hem de Tu-160'ın yaratılması ve işletilmesindeki deneyimi ve ayrıca Amerikan süpersonik uçak projelerini dikkate aldı.

SPS-2'nin geliştiricileri tarafından tasarlandığı gibi, yeni uçak ana uçağı kaybedecekti " kartvizit»Selefi - ileri sapan gövde. Ek olarak, kokpitin cam alanının görünürlük için yeterli minimuma indirilmesi gerekiyordu. Uçağın kalkış ve inişi için bir optoelektronik inceleme sistemi kullanılması planlandı.

Ayrıca, öngörülen uçağın 20 kilometre irtifaya çıkması ve gemide yaklaşık 300 yolcu taşıması gerekiyordu. Bu tür parametreleri elde etmek için, yapılması planlanan tüm parametrelerde boyutunu önemli ölçüde artırmak gerekiyordu: yaklaşık 90 metre gövde uzunluğu ve yaklaşık 50 metre kanat açıklığı ile Tu-244 dev gibi görünecekti. mevcut analogların arka planı.

Ancak uçağın maksimum hızı, öncekilere kıyasla pratik olarak aynı kaldı: SPS-2'nin hız sınırı 2500 km / s'yi geçmedi. Buna karşılık, yakıt tüketimi hacmini azaltarak maksimum uçuş mesafesinin yaklaşık 9000 kilometreye çıkarılması planlandı.

Ancak, gerçekte böyle bir süpersonik ağır sikletin üretimi modern dünya ekonomik olarak pratik olmadığı ortaya çıktı. Çevre standartlarına yönelik artan gereksinimler nedeniyle, şu anda böyle bir Tu-244 uçağını çalıştırmanın maliyeti, hem uçak üreticisinin kendisi hem de bir bütün olarak ülke ekonomisi için karşılanamaz.

Tu-344 ve Tu-444

Bu uçaklar, hızlı ve küçük işletme sınıfı uçaklara yönelik dünya çapında artan talebe yanıt olarak Tupolev Tasarım Bürosu (daha sonra Tupolev OJSC, şimdi Tupolev PJSC) tarafından geliştirildi. SBS - süpersonik iş uçağının çeşitli projeleri bu şekilde ortaya çıktı.

benzer uçak küçük olması ve yaklaşık 10 yolcu taşıyabilmesi gerekiyordu. Tupolev'in ilk SBS projesi olan Tu-344'ün, geçen yüzyılın 90'larında Tu-22M3 askeri süpersonik bombardıman uçağı temelinde üretilmesi planlandı. Ancak, uluslararası uçuşlar için uçağın, proje geliştirmenin ilk aşamalarında henüz karşılamadığı alandaki yüksek gereksinimleri de karşılaması gerektiğinden, gelişimi ilk aşamalarda başarısız oldu. Bu nedenle, tasarımcı Tu-344'ün yaratılmasıyla ilgili daha fazla çalışmayı reddetti.

Halefi Tu-444 projesi üzerindeki çalışmalar 2000'lerin başında başladı, gelişimi ilk eskiz aşamasına ulaştı. Çevre sorunlarının çözülmesine rağmen, proje büyük finansal yatırımların çekilmesini gerektirdi, ancak Tupolev bununla ilgilenen yatırımcı bulamadı.

S-21 (SSBJ)

Fotoğraf: Slangcamm / wikimedia.org

Tupolev Tasarım Bürosu tarafından geliştirilmeyen, sivil havacılık için süpersonik bir uçak yaratmaya yönelik tek yerli proje, Sukhoi Süpersonik İş Jeti (SSBJ) olarak da bilinen C-21 uçak projesiydi.

Sukhoi Tasarım Bürosu'nun bu projesi üzerindeki çalışmalar 80'lerde başladı. Tasarım bürosu, Concorde ve Tu-144'ten bu yana büyük süpersonik uçaklara olan talebin düştüğünü ve gelecekte yalnızca ekonomik nedenlerle düşeceğini anlamıştı. Bu nedenle, Sukhoi tasarımcıları, dünya başkentleri arasında kesintisiz uçuşlar için tasarlanmış süpersonik bir iş uçağı yaratma fikrini ilk ortaya atanlar arasındaydı.

Ancak S-21'in gelişimi, proje için devlet finansmanının sona ermesiyle birlikte SSCB'nin çöküşüyle engellendi.

Sovyetler Birliği'nin çöküşünden sonra, Sukhoi uzun yıllar boyunca Rusya'da ve yurtdışında özel yatırımcıları projeye çekmeye çalıştı. Gelen yatırımların hacmi, 1993 yılında C-21 için ilk motor testlerinin yapılmasını mümkün kıldı.

Ancak, o sırada Sukhoi'nin başkanı olan Mikhail Simonov'a göre, uçağın yaratılmasını ve seri üretiminin başlamasını tamamlamak için 1 milyar dolar daha gerekiyordu, ancak şirket yeni yatırımcılar bulamadı.

TASS-DOSSIER. 25 Ocak 2018'de Rusya Devlet Başkanı Vladimir Putin, Kazan Havacılık Fabrikasını ziyareti sırasında I. S. P. Gorbunova (PJSC "Tupolev" şubesi) yeni süpersonik stratejik füze gemisi Tu-160 "Pyotr Deinekin" in gösteri uçuşunda bulundu ve bu uçağın sivil bir versiyonunu yaratmayı önerdi.

TASS-DOSSIER'ın editör kadrosu, süpersonik yolcu uçaklarının oluşturulması için yerli ve yabancı programlar hakkında bir sertifika hazırladı.

Geliştirme başlangıcı

Süpersonik sivil havacılık araştırmaları 1950'lerin sonlarında Birleşik Krallık, Fransa ve Amerika Birleşik Devletleri'nde başladı. İlgili yolcu uçaklarının ilk taslak tasarımları 1960'ların başında Batı'da ortaya çıktı. Aynı zamanda, Sovyetler Birliği kendi süpersonik uçağını geliştirmeye başladı.

Tu-144

16 Temmuz 1963'te, CPSU Merkez Komitesi ve SSCB Bakanlar Kurulu, "Dört jet motorlu Tu-144 süpersonik bir yolcu uçağının AN Tupolev Tasarım Bürosu'nun oluşturulması ve bir partinin inşası hakkında bir kararname yayınladı. böyle bir uçaktan." Projenin genel yönetimi, OKB'nin genel tasarımcısı Andrey Tupolev ve 1972'deki ölümünden sonra - tasarımcının oğlu Alexey Tupolev tarafından gerçekleştirildi.

Prototip Tu-144 ( kuyruk numarası SSCB-68001) ilk uçuşunu 31 Aralık 1968'de yaptı.

Tu-144'ün seri kopyalarının üretimi, Voronezh Havacılık Fabrikasında (şimdi - UAC'nin bir parçası olarak PJSC "VASO") konuşlandırıldı. Toplamda, 1972'den 1984'e kadar, üçü statik testleri geçen, 14'ü çalıştırılan (ikisi yolcu dahil), ikisi uçak kazalarında düşen, biri hiç tamamlanmayan 17 seri makine üretildi. Kasım 1977'den Mayıs 1978'e kadar olan dönemde iki Tu-144, Moskova ile Alma-Ata arasında 55 uçuş gerçekleştirerek toplam 3 bin 284 yolcu taşıdı.

1978'de, ikinci felaketten sonra, Tu-144'ün çalışması durduruldu ve programın kendisi kısıtlandı. Tu-144DA'nın (artırılmış uçuş menzili ile) bir modifikasyonunun oluşturulması üzerine çalışma geliştirilmemiştir.

concorde

Aerospatiale / BAC Concorde ("Concorde", Fransız "rızasından") 1962'den beri Fransız Aerospatiale şirketi tarafından British Aircraft Corporation ile birlikte oluşturuldu. Prototip (kayıt numarası - F-WTSS), Tu-144'ün ilk uçuşundan iki ay sonra - 2 Mart 1969'da başladı.

1965-1979 yılları arasında toplam 20 uçak üretildi. Bunlardan 14'ü 1976-2003'te ameliyat edildi. havayla France ve British Airways tarifeli yolcu hizmetlerinde: esas olarak Paris ve Londra'dan New York'a yapılan transatlantik uçuşlar için. Uçak Paris ile New York arasını ortalama 3,5 saatte kat etti.

Concorde'un tüm operasyonu sırasında, bu tip uçaklarda bir felaket meydana geldi. 25 Temmuz 2000, Paris'ten havalanırken, bir Air France arabası kayıt numarası F-BTSC, pistteki varlığı nedeniyle düştü yabancı nesne... Daha sonra gemideki 109 kişi ve yerdeki dört kişi öldürüldü.

Sadece 27 yıllık operasyonda, Concorde 2,5 milyondan fazla yolcu taşıdı. Air France ve British Airways, 11 Eylül 2001'de Amerika Birleşik Devletleri'ndeki terörist saldırıların neden olduğu yolcu trafiğindeki düşüş, uçakların uçuşa hazır durumda tutulmasının artan maliyetleri ve beklentilerin olmaması nedeniyle nihayet bu tür uçakların operasyonunu terk etti. modernleşmeleri için.

1960'ların Amerikan programı

5 Haziran 1963'te ABD Başkanı John F. Kennedy, süpersonik bir yolcu uçağı oluşturmak için ulusal bir programın başlatıldığını duyurdu ve devleti geliştiricinin maliyetlerinin% 75'ini telafi etmeyi teklif etti. Programın amacı Concorde projesiyle rekabet etmekti. Boeing, Lockheed ve Kuzey Amerika şirketleri, sırasıyla Boeing 2707, Lockheed L-2000 projeleri ve XB-70 Valkyrie stratejik bombardıman uçağının sivil versiyonunu önererek yeni bir uçak yaratma niyetlerini dile getirdiler.

En umut verici olanı Boeing 2707 projesiydi - 277 yolcuyu 2.900 km / s hızda 7.800 km mesafede taşımak için tasarlanmış geniş gövdeli bir uçak. Uçağın tam ölçekli bir modeli inşa edildi, Boeing ABD havayollarından 120 sipariş aldı.

Ancak, 1971'de Amerikan programının Avrupa Concorde ve Sovyet Tu-144'ün gerisinde kaldığı ortaya çıktı. Sonuç olarak, ABD Kongresi bunu finanse etmeyi bıraktı. Boeing ve diğer şirketler, masrafları kendilerine ait olmak üzere devam etmeyi reddetti.

Diğer projeler

Tu-144 ve Concorde programlarının deneyimi, bu tip uçakların çalışmasının geleneksel, ses altı uçaklara kıyasla bir takım dezavantajlara sahip olduğunu göstermiştir. Özellikle, yüksek yakıt tüketimi ve süpersonik yolcu uçaklarına hizmet vermenin yüksek maliyeti nedeniyle, karlı hale getirilmesi çok zordur. Ayrıca, uçak motorlarının gürültüsünün yanı sıra süpersonik geçiş sırasında patlamaya benzer ses patlamaları ile ilgili sorunları çözmek mümkün değildi.

Bununla birlikte, bu alandaki araştırmalar şu anda devam etmektedir. Böylece, 2016 yılında, Amerikan Boom Teknolojisi, Los Angeles ve Sidney arasındaki mesafeyi altı saatte kapatabilen 40 kişilik bir uçağın geliştirildiğini duyurdu. Amerikan şirketleri Aerion ve Lockheed Martin, ilk teslimatlarının 2023'te yapılması planlanan 12 yolcu için Aerion AS2 üç motorlu süpersonik iş jeti üzerinde çalışıyor. Başka bir Amerikan şirketi olan Spike Aerospace, aynı 2023'te 18 yolcu taşımak üzere tasarlanan Spike S-512 iş jetini sertifikalandırmayı planlıyor.

Merkezi Aerohidrodinamik Enstitüsü (TsAGI, Zhukovsky, Moskova Bölgesi), önümüzdeki on yıl içinde oluşturulabilecek MAKS-2017 uluslararası havacılık salonunda bir süpersonik iş jeti modeli sundu. Bu tür iptal edilen projeler arasında Sukhoi Süpersonik İş Jeti, Tu-344 (Tu-22M3 füze taşıyıcısına dayalı bir iş jeti), Tu-444 vb., NASA Yüksek Hızlı Sivil Taşıma programı (1990-1999) bulunmaktadır. ).

Mevcut süpersonik uçak projelerinden bir örnek.

Bugün kısa bir tanıtımla başlayacağım 🙂.

Bu sitede zaten uçan uçaklarım var. Yani, uzun zaman önce bir şeyler yazmanın zamanı geldi ve hakkında süpersonik, özellikle yapmaya söz verdiğimden beri :-). Geçen gün büyük bir hevesle işe başladım, ama konunun hacimli olduğu kadar ilginç olduğunu fark ettim.

Son zamanlarda makalelerim kısalık ile parlamıyor, bu bir avantaj mı yoksa dezavantaj mı bilmiyorum :-). Ve konuyla ilgili konu “ süpersonik"Daha da fazla olmakla tehdit edildim ve onu" yaratmak için ne kadar zamanım olduğu bilinmiyor :-).

Bu yüzden birkaç makale yapmaya karar verdim. Her bileşenin konuyla ilgili bir veya iki kavrama ayrılacağı bir tür küçük seri (yaklaşık üç veya dört) süpersonik hızlar... Ve benim için daha kolay olacak ve okuyucuları daha az rahatsız edeceğim :-) ve Yandex ve Google daha destekleyici olacak (ki bu önemli, siz kendiniz anlıyorsunuz :-)). Peki, yargılamak için ne gelecek, elbette, sen ..

********************

Bugün süpersonik hakkında konuşalım ve Supersonik uçak... " kavramının kendisi süpersonik"Bizim dilimizde (en üstün derecede) "ses altı" teriminden çok daha sık yanıp söner.

Bir yandan, bu genel olarak anlaşılabilir. Ses altı uçaklar uzun zamandır hayatımızda tamamen sıradan bir şey haline geldi. A Supersonik uçak uçmalarına rağmen hava boşluğu 65 yıldır, ama yine de özel, ilginç ve artan ilgiye değer bir şey gibi görünüyor.

Öte yandan, bu oldukça adil. Sonuçta, uçuşlar süpersonik- bu, belli bir bariyerle kapatılmış ayrı bir hareket alanı olduğu söylenebilir. Bununla birlikte, deneyimsiz kişilerin bir sorusu olabilir: "Ve aslında, bu süper seste bu kadar göze çarpan şey nedir? Bir uçağın 400 km/s veya 1400 km/s hızla uçması ne fark eder? Ona daha güçlü bir motor verin, her şey yoluna girecek!" Gelişiminin başlangıcında, havacılık yaklaşık olarak bu anlamsal konumdaydı.

Hız her zaman en büyük hayal olmuştur ve başlangıçta bu istekler oldukça başarılı bir şekilde uygulanmıştır. Zaten 1945'te, Messerschmitt L. Hoffmann firmasının jet motorlu dünyanın ilk uçaklarından biri olan ME-262'de yatay uçuşta test pilotu, 7200 m yükseklikte yatay uçuşta 980 km / s hıza ulaştı.

Ancak, gerçekte, her şey o kadar basit olmaktan uzaktır. Sonuçta, uçuş süpersonik sesaltından sadece hızın büyüklüğünde değil, içinde çok da farklı değil. Buradaki fark nitelikseldir.

Zaten 400 km / s hızlarında, sıkıştırılabilirlik gibi bir hava özelliği yavaş yavaş kendini göstermeye başlar. Ve prensip olarak, burada beklenmedik bir şey yok. gazdır. Ve bildiğiniz gibi tüm gazlar sıvılardan farklı olarak sıkıştırılabilir. Sıkıştırma, yoğunluk, basınç, sıcaklık gibi gaz parametrelerini değiştirir. Bu nedenle, sıkıştırılmış bir gazda farklı fiziksel işlemler, nadir bulunandan farklı bir şekilde ilerleyebilir.

Uçak ne kadar hızlı uçarsa o kadar aerodinamik yüzeyleri ile bir nevi piston gibi, yani önündeki havayı sıkıştırıyor. Abartılı tabii ama genel olarak böyle :-).

Hızdaki artışla, uçağın etrafındaki akışın aerodinamik resmi değişir ve ne kadar hızlı olursa, o kadar fazla :-). Ve üzerinde süpersonik zaten niteliksel olarak farklı. Aynı zamanda, genellikle düşük hızlı uçaklar için hiçbir anlam ifade etmeyen yeni aerodinamik kavramları ön plana çıkıyor.

Uçuş hızını karakterize etmek için, artık M numarası (Mach sayısı, belirli bir noktadaki hava hızının, bu noktada hava akışındaki ses hızına göre uçak hızının oranı) gibi bir parametrenin kullanılması uygun ve gerekli hale gelir. puan). Başka bir aerodinamik sürüklenme türü belirir ve algılanabilir hale gelir (çok algılanabilir!) dalga empedansı(zaten artan geleneksel sürükleme ile birlikte).

Bir dalga krizi gibi fenomenler (kritik M sayısı ile), süpersonik bariyer, şok dalgaları ve şok dalgaları.

Ayrıca, aerodinamik kuvvetlerin uygulama noktasının geriye doğru yer değiştirmesi nedeniyle uçağın kontrol edilebilirlik ve stabilite özellikleri bozulur.

Transonik hız bölgesine yaklaşırken, uçak güçlü bir sarsıntı yaşayabilir (bu, ses hızının o zamanki gizemli çizgisine saldıran ilk uçak için daha tipikti), tezahürlerinde havacıların yüzleşmek zorunda olduğu çok hoş olmayan başka bir fenomene benzer. mesleki gelişimlerinde. Bu fenomene çarpıntı denir (başka bir makalenin konusu :-)).

Uçağın önündeki keskin yavaşlamanın bir sonucu olarak havanın ısınması gibi tatsız bir an var (sözde kinetik ısıtma), ayrıca viskoz hava sürtünmesinin bir sonucu olarak ısıtma. Aynı zamanda, sıcaklıklar oldukça yüksek, yaklaşık 300 ° C. Bir uçağın derisi, uzun bir süpersonik uçuş sırasında bu sıcaklıklara ısıtılır.

Yukarıda belirtilen tüm kavram ve fenomenlerin yanı sıra diğer makalelerde ortaya çıkma nedenlerini kesinlikle daha ayrıntılı olarak konuşacağız. Ama şimdi öyle, bence gayet açık ki süpersonik- bu, ses altı (hepsi daha düşük) hızda uçmaktan tamamen farklı bir şey.

Yeni ortaya çıkan tüm efekt ve olgularla yüksek hızlarda başa çıkabilmek ve amacına tam olarak karşılık verebilmek için uçağın niteliksel olarak da değişmesi gerekir. Şimdi olmalı Supersonik uçak yani, hava sahasının belirli bir bölümünde ses hızını aşan bir hızda uçabilen bir uçak.

Ve onun için sadece motor gücünü artırmak yeterli değil (bu da çok önemli ve zorunlu bir detay olmasına rağmen). Bu uçaklar genellikle görünüşlerini değiştirir. Görünüşlerinde görünür keskin köşeler ve ses altı uçağın "pürüzsüz" ana hatlarının aksine kenarlar, düz çizgiler.

Supersonik uçak süpürülmüş veya üçgen bir kanat var. Tipik ve en ünlü delta kanatlı uçaklardan biri, dikkat çekici MiG-21 avcı uçağıdır (2230 km / s yükseklikte, deniz seviyesinde 1300 km / s'de maksimum hız).

Üçgen kanatlı süpersonik uçak MIG-21.

Süpürme benzeri seçeneklerden biri, artan kaldırma katsayısına sahip bir ogival kanattır. Gövde yakınında yapay spiral girdaplar oluşturmak için tasarlanmış özel bir girişi vardır.

Ogival kanatlı MIG-21I.

MIG-21I - ogival kanat.

Canlı kanat TU-144.

Daha sonra TU-144'e kurulan bu tip bir kanadın, aynı MIG-21'e (MIG-21I) dayanan bir uçan laboratuvarda test edilmesi ilginçtir.

İkinci seçenek süper kritik kanat... Belli bir şekilde kavisli bir arka ucu olan düzleştirilmiş bir profile sahiptir, bu da bir dalga krizinin başlangıcını yüksek hızlarda ertelemeyi mümkün kılar ve yüksek hızlı ses altı uçakları için ekonomi açısından avantajlı olabilir. Böyle bir kanat, özellikle SuperJet 100 uçağında kullanılır.

SuperJet 100. Süper kritik kanat örneği. Profilin bükülmesi açıkça görülebilir (arka)

Fotoğraflar tıklanabilir.

Süpersonik uçaklar, ses hızını aşan hızlarda uçabilen uçaklardır (Mach sayısı M = 1.2-5).

Tarih

1940'larda jet avcı uçaklarının ortaya çıkışı, tasarımcılara hızlarını daha da artırma görevi verdi. Artan hız, hem bombardıman uçaklarının hem de avcı uçaklarının performansını artırdı.

Süpersonik çağın öncüsü, Amerikan test pilotu Chuck Yeager'dı. 10/14/1947'de, XLR-11 roket motoruna sahip deneysel bir Bell X-1 uçağını uçurarak, kontrollü bir uçuşta ses hızını aştı.

Gelişim

Süpersonik havacılığın hızlı gelişimi 60-70'lerde başladı. XX yüzyıl. Daha sonra uçağın aerodinamik verimliliği, kontrol edilebilirliği ve kararlılığı sorunları çözüldü. Yüksek uçuş hızı ayrıca, bombardıman uçakları ve keşif uçakları için konforlu bir yükseklik olan servis tavanını 20.000 m'den fazla artırmayı mümkün kıldı.

Uçaksavar füze sistemlerinin ve hedefleri vurabilecek komplekslerin ortaya çıkmasından önce yüksek irtifalar Bombardıman operasyonlarının ana prensibi bombardıman uçaklarını maksimum irtifa ve hızda tutmaktı. Daha sonra çeşitli amaçlar için süpersonik uçaklar inşa edildi ve seri üretime alındı - keşif bombardıman uçakları, önleyiciler, avcı uçakları, önleyici bombardıman uçakları. Convair F-102 Delta Dagger ilk süpersonik keşif uçağıydı ve Convair B-58 Hustler ilk süpersonik uzun menzilli bombardıman uçağıydı.

Şu anda, bazıları radarlarını ve görsel imzalarını azaltan özel bir teknoloji - "Gizlilik" kullanılarak üretilen yeni uçakların tasarımı, geliştirilmesi ve üretimi devam etmektedir.

Yolcu süpersonik uçak

Havacılık tarihinde, gerçekleştirilen sadece 2 süpersonik yolcu uçağı oluşturuldu. düzenli uçuşlar... Sovyet Tu-144 uçağının ilk uçuşu 31 Aralık 1968'de gerçekleşti, operasyon zamanı 1975-1978 idi. İngiliz-Fransız uçağı "Concorde" ilk uçuşunu 03/02/1969 tarihinde yaptı ve transatlantik yön 1976-2003'te

Bu tür uçakların kullanılması, yalnızca uzun mesafeler için uçuş süresini kısaltmayı değil, aynı zamanda 9-12 km'lik yüksekliklerin kullanıldığı bir zamanda, yüksek irtifalarda (yaklaşık 18 km) boş hava hatlarının kullanılmasını mümkün kıldı. gömlekler, ağır yüklü idi. Ayrıca, süpersonik uçaklar hava yollarından uçtu (düzleştirilmiş rotalarda).

Birkaç transonik ve süpersonik uçak projesinin başarısız olmasına (SSBJ, Tu-444, Tu-344, Tu-244, Lockheed L-2000, Boeing Sonic Cruiser, Boeing 2707) ve tamamlanan iki projenin hizmetten çıkarılmasına rağmen, geliştirme devam ediyor. modern projeler hipersonik uçaklar (örn. SpaceLiner, ZEHST) ve iniş (askeri nakliye) hızlı müdahale uçakları. Aerion AS2 süpersonik iş jeti piyasaya sürüldü.

teorik sorular

Süpersonik hızda ses altı uçuşla karşılaştırıldığında, farklı bir yasaya göre gerçekleştirilir, çünkü uçak ses hızına ulaştığında akış düzeninde değişiklikler meydana gelir, bunun sonucunda aracın kinetik ısınması artar, aerodinamik sürükleme artar. ve aerodinamik odakta bir değişiklik gözlenir. Bütün bunlar birlikte uçağın kontrol edilebilirliğinin ve stabilitesinin bozulmasını etkiler. Ayrıca, şimdiye kadar bilinmeyen bir dalga direnci olgusu ortaya çıktı.

Bu nedenle, ses hızına ulaştıktan sonra etkin uçuş, sadece motor gücünde bir artış değil, aynı zamanda yeni tasarım çözümlerinin getirilmesini de gerektirir.

Bu nedenle, bu tür uçaklar görünümlerinde bir değişiklik aldı - ses altı uçağın "pürüzsüz" formuna kıyasla keskin açılar ve karakteristik düz çizgiler ortaya çıktı.

Bugüne kadar, gerçekten etkili bir süpersonik uçak yaratma görevi çözülmedi. Yaratıcılar, normal kalkış ve iniş özelliklerini korumak ile hız artışı gerekliliği arasında bir uzlaşma bulmak zorundadır.

Bu nedenle, modern havacılığın yükseklik ve hızda yeni sınırların fethi, yalnızca yeni tahrik sistemlerinin ve yerleşim planlarının tanıtılmasıyla değil, aynı zamanda uçuş geometrisindeki değişikliklerle de ilişkilidir. Bu değişiklikler, düşük hızlarda performanslarını düşürmeden yüksek hızlarda uçarken uçağın kalitesini iyileştirmeli ve bunun tersi de geçerlidir. Tasarımcılar, son zamanlarda, pratik bir tavanın gereksinimlerini karşılamayı başarırlarsa, kanatların alanını ve profillerinin kalınlığını azaltmaktan, tarama açısını arttırmaktan, büyük göreceli kalınlıkta ve küçük süpürme kanatlarına geri dönmekten vazgeçtiler. ve hız.

Süpersonik bir uçağın düşük hızlarda iyi uçuş performansına sahip olması ve özellikle yüzey irtifalarında yüksek hızlarda sürüklenmeye karşı dirençli olması önemlidir.

Uçak sınıflandırması:

İLE