Среда, 23.08.2017, 07:20
Приветствую Вас Гость | RSS
Четырнадцатая олимпиада посвящена 100-летию выдающегося советского авиаконструктора Р.Е.Алексеева
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Архив работ » Двенадцатая олимпиада (2014/15 уч.год)

Пассажирские сверхзвуковые самолёты: история и современные проекты

Автор: Андреев Даниил Алексеевич
Возраст: 16 лет
Место учебы: МОУ гимназия №5 с английским уклоном, ученик 10 класса
Город: Волгоград, Волгоградская область.
Руководитель: Богданова Ирина Николаевна (МОУ Гимназия №5, г.Волгоград)

Историко-исследовательская работа:
« Пассажирские сверхзвуковые самолёты: история и современные проекты»

План исследовательской работы:
1)Цель работы
2)Введение
3)История создания сверхзвукового пассажирского самолета
4)Первые сверхзвуковые пассажирские самолеты
            4.1) Ту-144
            4.2)Concorde
5)Современные проекты сверхзвуковых самолетов
            5.1)Зарубежные проекты
            5.2)Российские проекты
6)Преимущества и недостатки сверхзвуковых пассажирских самолетов
7)Перспективы применения сверхзвуковых пассажирских самолетов
8)Выводы
9)Источники информации

1)Цель работы
Целью моей работы является исследование проектов сверхзвуковых ВС в недавнем прошлом и  будущем, а также эффективен ли этот тип ВС в наше время

2)Введение
К концу 50-х годов, гонка вооружений в период Холодной войны подтолкнула развитие технологий, и военная авиация с успехом преодолевает звуковой барьер. Мир ликует: этот период времени характеризует внедрение передовых технологий во все сферы жизни. Логично, что следующий шаг, который пытается сделать мировая авиация – создание сверхзвуковых пассажирских самолетов. Их называют будущим гражданской авиации, авиакомпании торопятся идти в ногу со временем и размещают заказы на новые самолеты. Считалось, что время дозвуковых самолетов прошло…

3)История создания сверхзвукового пассажирского самолета
60-е—70-е годы XX-го века ознаменовались бурным развитием сверхзвуковой авиации. Были решены основные проблемы устойчивости и управляемости самолётов, их аэродинамической эффективности.  Именно в 60-е годы зародились такие шедевры как «Конкорд» и «Ту-144».
Эти два самолета разрабатывались примерно в одно и то же время, но когда «КБ Туполева» узнали об аналогичном проекте французско-британского сверхзвукового самолета, они решили ускорить развитие проекта, и итогом стало то, что они Ту-144 взлетел на 2 месяца раньше(31.12.1968) своего конкурента, взлетевшего 2.03.1969.

4)Первые сверхзвуковые пассажирские самолеты
            4.1)Ту-144

Ту-144 — советский сверхзвуковой самолет, разработанный КБ Туполева в 1960-е годы.

Является первым и одним из двух типов сверхзвуковых авиалайнеров, которые использовались авиакомпаниями для коммерческих перевозок.
Первый полёт Ту-144 состоялся 31 декабря. Ту-144 также является первым в истории пассажирским авиалайнером, преодолевшим звуковой барьер, это произошло 5 июня 1969 года на высоте 11 000 метров.

Следующий символический рубеж в 2 Маха самолёт преодолел 25 мая 1970 года, совершив полёт на высоте 16300 м со скоростью 2150 км/ч.

Самолёт сочетал огромное количество передовых разработок и конструкторских решений. Например, убирающееся на время полёта Переднее Горизонтальное Оперение (ПГО), которое позволяло существенно увеличить маневренность и уменьшить скорость при посадке. Ту-144 мог садиться и взлетать в 18 аэропортах СССР, в то время как «Конкорду», взлётно-посадочная скорость которого была на 15 % выше, для каждого аэропорта требовался отдельный сертификат на посадку.

При проектировании была проведена колоссальная работа. В частности, проведено моделирование крыла при натурных испытаниях на специально подготовленном для этого истребителе МиГ-21И.

Хотя активные работы по Ту-144 в начале 80-х годов были практически свернуты, направление на создание отечественного сверхзвукового пассажирского самолета получило в дальнейших работах ОКБ по созданию СПС-2 - самолета Ту-244. Помимо наработок по аэродинамике, силовой установке, системе управления и т.д., для работ по теме СПС-2, в рамках совместных работ с западными авиационными фирмами, один из летных экземпляров Ту-114Д. был переоборудован в летающую лабораторию Ту-144ЛЛ "Москва" (4 х НК-321), на которой было выполнено несколько десятков экспериментальных полетов по совместной программе нацеленной на создание в будущем экономически и экологически совершенного сверхзвукового пассажирского самолета XXI века.

           

4.2)Concorde

Конко́рд— англо-французский сверхзвуковой пассажирский самолёт (СПС), один из двух (вместе с Ту-144) типов сверхзвуковых самолётов, находившихся в коммерческой эксплуатации.

 

«Конкорд» был создан в результате слияния в 1962 году двух национальных программ разработки сверхзвукового пассажирского авиатранспорта, основными разработчиками самолёта стали компании Sud Aviation с французской стороны и BAC с английской, двигательные установки самолёта совместной разработки английской Rolls-Royce и французской SNECMA. Всего было изготовлено 20 самолётов, из которых 9 были проданы авиакомпаниям British Airways и Air France, а ещё 5 переданы этим же авиакомпаниям по символическим ценам 1 фунт стерлингов и 1 франк соответственно. Первый полёт прототипа состоялся в 1969 году, ввод в коммерческую эксплуатацию произошёл в 1976 году.

 

«Конкорды» эксплуатировались авиакомпаниями British Airways и Air France, каждая из которых имела по 7 самолётов. За 27 лет регулярных и чартерных рейсов было перевезено более 3 миллионов пассажиров, общий налёт самолётов составил 243 845 часов (см. ниже).

 

25 июля 2000 года один самолёт был потерян в катастрофе при вылете из парижского аэропорта «Шарль де Голль», погибло 113 человек, из них на борту 100 пассажиров и 9 членов экипажа. Эта катастрофа, а также сокращение рынка авиаперевозок после 11 сентября 2001 года стали основными причинами прекращения эксплуатации «Конкордов» на коммерческих авиалиниях в 2003 году, и снятия самолетов с эксплуатации.

5) Современные проекты сверхзвуковых самолетов
            5.1)
Зарубежные проекты
На данный момент существует несколько «замороженных» проектов СПС такие как (Boeing 2707, Boeing Sonic Cruiser, Douglas 2229, Lockheed L-2000. Все эти проекты разрабатывались в США, но из-за нехватки средств данные проекты были отменены. Единственный на данный момент проект который развивался, и в скором времени выйдет в свет: это Airbus Aerion   AS2 Supersonic Business Jet.

В данный момент проект этого бизнес-самолета разрабатывается и планируется его запуск в серию к 2019 году. Заявленные характеристики самолета впечатляют — максимальная скорость в 2000 км/ч, десятиметровая кабина с роскошным интерьером на 12 пассажиров и перелет через Атлантику за два часа. Такие исходные данные могут заинтересовать покупателей премиум-сегмента и окупить расходы почти десятилетних разработок. Пока проект находится на той стадии разработки, когда сложно сказать с уверенностью, что он будет воплощен в реальность. Скорее всего, этот проект станет площадкой для отработки приемов сверхзвуковой авиации и их адаптации к бизнес-перелетам. У Конкорда и ТУ-144 не получилось, может быть получится у Aerion AS2 Supersonic.

5.2)Российские проекты
В России существовало и существует несколько проектов СПС:
это Ту-244, Ту-344, Ту-444, С-21(SSBJ). На данный момент проект бизнес-самолета Ту-344 заморожен, но на его основе заложен проект Ту-444, который, к сожалению «заглох» из-за недостатка финансирования. Но, как я считаю, не все потеряно, и возможно в будущем мы увидим Ту-444 в полете!
Проект С-21 - проект сверхзвукового пассажирского самолёта бизнес-класса, разрабатываемого ОКБ Сухого. В поисках финансирования ОАО Сухой сотрудничала по данному проекту с компаниями Gulfstream Aerospace, Dassault Aviation, а также рядом китайских компаний. В настоящее время дальнейшая судьба С-21, как и Ту-444 остаётся неясной.

6)Преимущества и недостатки сверхзвуковых пассажирских самолетов

И так, плюсы пассажирских сверхзвуковых самолётов по сравнению с дозвуковыми самолётами:
-Малое время полёта.
-Высокая скорость.
-Комфорт.
Минусы:
-Узкий длинный фюзеляж не позволяет перевозить крупногабаритные грузы, а также размещать пассажиров всего в два ряда по два места.
-Высокая стоимость билета и малая пассажировместительность .
-Высокий расход топлива.
-Сложность в управлении.
-Потребность в длинных и идеально гладких ВПП.
-Сложность в обслуживании.
-Динамический удар при переходе звукового барьера.
-Сильнейший нагрев конструкции.
-Ненадёжность двигателей.
-Экономическая малорентабельность.
Так что, о сверхзвуковых самолётах нам придётся забыть, пока наши бравые инженеры разрабатывают «Ту-244» , в котором большинство из этих недостатков должны быть устранены.

7)Перспективы применения сверхзвуковых пассажирских самолетов
Парадоксально, но сверхзвуковые пассажирские самолёты оказались никому не нужны. Слишком дорогие, слишком сложные, слишком шумные, они в итоге проиграли вместительным авиалайнерам нового поколения, первым из которых был Boeing-747.
 

Так, ранние модификации Boeing-747 могли брать на борт 400–500 пассажиров, в то время как «Конкорд» принимал лишь 144 человека. Стоит ли говорить о расходе топлива, специальных требованиях к пилотам и других факторах, из-за которых сверхзвуковые самолёты были менее рентабельны. А между тем, когда «747-е» только появились, им готовили роль грузовых самолётов и предусматривалась возможность лёгкой переделки изготавливаемых авиалайнеров для грузоперевозок, ведь ожидалось, что все пассажирские самолёты будут только сверхзвуковыми. Вдобавок война Судного дня и последовавшая за ней нефтяная блокада вызвали существенный скачок цен на топливо, что сделало полеты «Конкорда» неоправданно дорогими.

 

Отдельной головной болью было обслуживание самолётов. Колоссальные нагрузки на конструкции и обшивку вкупе со сложным оборудованием требовали более квалифицированного, длительного и дорогого ремонта и постоянного, более строгого контроля за всеми системами.

 

Однако, как видно из интереса НАСА и других разработчиков к данной теме, мы вполне можем стать свидетелями появления наследников Ту-144 и «Конкорда». Кроме того, интерес к сверхзвуковым самолётам заметен и на рынке частной и корпоративной авиации. Основными проблемами всё так же остаются высокий расход топлива и чрезмерные нагрузки на планер, и остаётся лишь надеяться, что новые технологии в авиастроении, недоступные в 1960-е годы, помогут обойти эти препятствия.

8)Выводы

Несмотря на все минусы сверхзвуковых пассажирских самолетов, я считаю, что люди найдут им применение: например в бизнес авиации где человеку нужно очень быстро добраться из пункта А в пункт В. Да это затратно, но без развития мы не узнаем будущего. Ведь все учатся на своих ошибках, и вскоре я надеюсь появится идеальный сверхзвуковой пассажирский самолет.

9)Источники информации

https://ru.wikipedia.org/wiki/Сверхзвуковой_самолет
http://www.poletim.net/history/jera-sverkhzvukovykh-passazhirskikh-samoletov
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ту-144
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ту-444
https://ru.wikipedia.org/wiki/SSBJ
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ту-244
https://ru.wikipedia.org/wiki/Aé rospatiale-BAC_Concorde
http://trendymen.ru/lifestyle/future/119599/
http://aviaforum.ru/showthread.php?t=28390
http://www.furfur.me/furfur/all/culture/169061-sverhzvukovye-avialaynery
 

Категория: Двенадцатая олимпиада (2014/15 уч.год) | Добавил: Service (31.12.2014) | Автор: Андреев Даниил Алексеевич E W
Просмотров: 2149 | Рейтинг: 4.4/10
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
14-Я ОЛИМПИАДА ЗАВЕРШЕНА!
ИТОГИ ПОДВЕДЕНЫ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК НА УЧАСТИЕ В 15-Й ОЛИМПИАДЕ НАЧНЕТСЯ
1 ОКТЯБРЯ 2017 ГОДА!

Google+
Их многие читают
Збарский Даниил Павлович (12321)
Щур Илья Андреевич (11652)
Кузьминова Анастасия Олеговна (9113)
Бадакова Анастасия (9073)
Чеховская Алена Алексеевна (5266)
Рафаэль (4824)
Иванов Семен Владимирович (4734)
Кошманов Илья Игоревич (4599)
Беляева Александра Сергеевна (4594)
Пушинская Кристина Валерьевна (4060)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2017