Автор: Гришаев Роман Юрьевич
Возраст: 17 лет
Место учебы: СУНЦ СКФУ
Город, регион: Ставрополь, Ставропольский край
Руководитель: Тхорь Сергей Павлович
Место работы: президент РОО "Федерация самолетного спорта Краснодарского края", преподаватель ЦДТ "Прикубанский" г. Краснодара

Проблемы создания сверхзвукового пассажирского самолета
или какими техническими требованиями должен обладать СПС XXI века

План работы:

Введение;
Что такое сверхзвук, проблемы  создания СПС;
Разработки СССР  и  РФ:
Машины помогавшие в изучении  аэродинамических свойств ССП:
- МиГ-21И «Аналог»;
- Ту-22 и его модификации;
- Ту-135;
- Т-4 «Сотка»;
- Як-35.
Ту-144 и его модификации: 
- Ту-144Д;
- Ту-144С;
- Ту-144ЛЛ.
Иностранные разработки:
- Concord.
Заключение;
Список литературы;
Приложения. 

Введение

С самого момента появления теории авиастроения человек стремился к увеличению скоростей полета. С появлением авиации, направленной на гражданские перевозки, это стремление отразилось и на ней. Оно проявлялось в том, что постепенно от самолетов с винтовыми двигателями произошёл постепенный переход сначала на турбореактивные двигатели, а затем и на реактивные двигатели, что привело к закономерному  увеличению скоростей до примерного предела скорости звука. Из-за этого стали возникать идеи по созданию пассажирских самолетов (ПС) способных совершать перелеты на дальние дистанции с крейсерской скоростью, превышающей скорость звука.

Создания машин подобного типа позволило бы уменьшить загруженность полетных зон, так как изначально идеи данных машин рассчитывались на большие высоты, чем уже существующая гражданская авиация. К тому же оно облегчило возможности на быстрое реагирование в различных экстренных или непредвиденных ситуациях и т.д.

Но при рассмотрении плюсов сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС) не стоит забывать, как про минусы, так и про сложности реализации проектов подобного плана. В основном к проблемам создания относится выбор материала обшивки фюзеляжа, силовой установки, а также элементов управления,  разработка силовой установки, или двигателей, способных вывести пассажирскую машину, имеющую как правило большие размеры, нежели самолеты военного назначения (стратегических бомбардировщиков, истребителей и т.д.) , на скорости превышающие значения одного маха и способных поддерживать эту скорость как крейсерскую. Одной из проблем создания СПС является выбор компоновки крыла, а так же хвостового и нужности переднего горизонтального оперения (ПГО). 

Для решения данных проблем, а так же для исследования аэродинамических свойств и свойств силовой установки, требуемых для создания будущего СПС Страны Советов, требовались дополнительные опытные машины, являвшиеся промежуточными  результатами и построенные на основе уже существующих на тот момент испытанных боевых машин, например таких как МиГ-21 и  ТУ-22. Так же существовали дополнительные работы, послужившие подспорьем и основой, например, Т-4 «Сотка» , ТУ-135 и разработки ОКБ-23 В.М.Мясищева.

Цель: рассмотреть уже существующие  СПС и сформулировать ряд требований к технической части, которыми следует  обладать СПС нового поколения.

Задачи:

1. Проанализировать проблемы, возникающие при создании СПС
2. Рассмотреть существующие СПС и машины, помогавшие в исследованиях
3. Сделать вывод о требуемых параметрах и технических решениях.

Что такое сверхзвук, проблемы  создания СПС

Создание пассажирской машины, способной производить полет на крейсерской сверхзвуковой скорости, влечет за собой нахождение способов решения следующих проблем:

1. При скоростях выше двух махов энергия потока воздуха переходит в тепловую энергию, сообщаемую обшивке самолета. Следовательно,  обшивка сильно нагревается.  Из-за этого требуется применение жаростойких материалов, либо же материалов обладающих высокой прочностью. Так же стоит учесть, что металлы имеют свойство деформации при длительном воздействии на них температуры. Из-за нагрева и деформации материалов самолета возникают два требования к конструкции: конструкция должна быть рассчитана на тепловое расширение и сжатие металла, требуется система терморегуляции рабочих жидкостей машины. 
2. Так как сопротивление встречного воздуха растет пропорционально квадрату скорости. А следовательно требуется особая форма конструкции фюзеляжа, особый тип схемы крыла и очень высокая тяга двигателей,  из чего следует создание особой конфигурации и схемы расположения силовой установки.
3. Проблема звукового удара при переходе машины на сверхзвук может привести к запрету полетов над некоторыми территориями или периодическому переходу на  дозвуковые скорости. 

В СССР  и  РФ разработкой СПС занимались: ОКБ А.Н.Туполева (Ту-144, Ту-244, Ту-444), ОКБ П.О.Сухого (работы научно исследовательского характера без воплощения в металле), ОКБ В.М,Мясищева (М-50/М-52, М-55 «Геофизика»).

Стоит заметить, что создание силовой установки для СПС тоже имеет ряд возникающих при этом проблем: 

1. Для разгона воздушного судна до сверхзвуковых скоростей необходима повышенная тяга
   (форсажные режимы), а следовательно, повышенный расход топлива, что значительно
   сокращает дальность полета, даже при достижении хорошей экономичности на крейсерских режимах;
2. Сложность конструкции воздухозаборника (для нормальной работы воздух в двигатель должен подаваться с дозвуковой скоростью, для чего должна использоваться сложная система створок, конусов, щелей, а, следовательно, требуется довольно проблематичная в реализации система управления воздухозаборниками);
3. Из-за работы камер сгорания и всех остальных элементов двигателя в условиях высокой температуры требуется  использование теплостойких материалов и системы охлаждения лопаток.

В Стране Советов и в РФ вопросом разработки и создания двигателей занимались ОКБ Н.Д.Кузнецова (на сегодняшний день ПАО «Кузнецов»), ОКБ-36 (на данный момент АО «ОДК-Авиадвигатель») и ОКБ П.А.Колесова (сегодня - Филиал ОКБ В.Я.Климова).

МиГ-21И "Аналог"

Самолет А-144 (МиГ-21И)  был уникальным  летательным аппаратом, созданным для исследований взлетно-посадочных характеристик аэродинамической схемы «бесхвостка».

Его крыло в точности повторяло форму крыла первого в мире сверхзвукового пассажирского лайнера  Ту-144. Это был ключевой этап в отработке концепции будущего СПС..

Самолет создан на базе истребителя  МиГ-21С, но установка нового крыла потребовала его полной перекомпоновки.

Управление по крену и тангажу осуществлялось элеронами, как и на настоящем Ту-144.

Испытания выявили как положительные, так и критически важные отрицательные особенности схемы «бесхвостка»:

• Плюсы: Простой взлет и посадка, хорошая маневренность.
• Минусы: На определенных режимах при торможении самолет самопроизвольно задирал нос и становился неустойчивым.

Первый экземпляр МиГ-21И/1 разбился. Летчик на малой высоте резко отдал ручку от себя, что вызвало мгновенную огромную отрицательную перегрузку, срыв в штопор и падение.

Эта катастрофа наглядно продемонстрировала риски и «подводные камни» схемы «бесхвостка», которые необходимо было учитывать при пилотировании тяжелого Ту-144.

Программа испытаний А-144 (МиГ-21И)  была успешно завершена  и выполнила свою главную задачу.

Она позволила заранее изучить и понять сложное поведение аэродинамической компоновки Ту-144, снизив риски при испытаниях самого пассажирского лайнера.

Второй экземпляр самолета сохранился и сегодня находится в музее в Монино.

Ту-135

В 1958 году в ОКБ Туполева начались инициативные работы по стратегической ударной системе, близкой по параметрам к машине Мясищева  М-56.

Работы активизировались после  Постановления правительства от 3 октября 1960 года, которое официально поручило ОКБ Туполева создать дальний сверхзвуковой самолет-носитель и разведчик, фактически унаследовав тему от закрытого ОКБ Мясищева.

В течение пяти лет был проведен колоссальный объем исследований: проработаны  десятки вариантов аэродинамических компоновок, числа двигателей (от 4 до 6), расположения мотогондол и форм крыла.

Было изготовлено  14 моделей и проверено  6 вариантов схем крыла  в аэродинамических трубах ЦАГИ. Это была фундаментальная научная работа по сверхзвуковой аэродинамике.

В результате многолетних изысканий для Ту-135 была выбрана аэродинамическая схема "утка" с плавающим передним горизонтальным оперением (ПГО) и треугольным крылом. Эта схема показала высокие показатели относительно аэродинамики в   широком диапазоне скоростей (от дозвука до М=3).
Влияние на создание сверхзвукового пассажирского самолета (Ту-144):

Проект Ту-135 стал  непосредственным технологическим и научным фундаментом для Ту-144. 

• Выбранная для боевого Ту-135 схема  "утка" с треугольным крылом  была практически без изменений перенесена на пассажирский  Ту-144.
• Колоссальный объем продувок в ЦАГИ, проведенный для Ту-135, дал  данные по поведению такой схемы на всех режимах полета, включая взлет и посадку. Это напрямую снизило технические риски при создании Ту-144.
• Внимательное изучение американского B-70 "Валькирия" в рамках работ по Ту-135 позволило советским конструкторам учесть как достижения, так и ошибки конкурентов, что также отразилось на облике Ту-144.

Ту-22 и его модификации

В 1954 году руководство СССР решило развернуть серийное производство бомбардировщика М-4, для чего у Туполева отобрали один из мощнейших авиазаводов. В ответ ОКБ Туполева предложило создать дальний сверхзвуковой бомбардировщик. Разработка началась с «компромиссного» варианта на базе Ту-16.

Основными проектами стали самолеты «105» (будущий Ту-22) и более перспективный «106», который так и не был построен из-за проблем с двигателями.

Самолет имел уникальную компоновку с двигателями по бокам хвостовой части киля.  Изначально был бомбардировщиком, но позже созданы модификации: разведчик (Ту-22Р), ракетоносец (Ту-22К), постановщик помех (Ту-22П) и учебный (Ту-22У).

Испытания и эксплуатация выявили множество серьезных недостатков:

• Несоответствие заданным характеристикам по скорости и дальности.
• Ненадежные двигатели ВД-7М (позже РД-7М2).
• Дефекты управления (флаттер, реверс элеронов).
• Проблемы с центровкой и сложность пилотирования.
• Высокая аварийность.

Несмотря на проблемы, самолет был запущен в серию и поступил на вооружение Дальней авиации СССР.

Экипаж из трех человек размещался в катапультируемых вниз креслах. Получил прозвища «Шило» (в СССР) и «Blinder» (в НАТО).

Т-4 "Сотка"

Сверхзвуковой (до 3200 км/ч, М=3) ударно-разведывательный комплекс. Основные цели: авианосцы, ракетоносцы, стратегические наземные объекты.

Разрабатывался в ОКБ П.О. Сухого в 1960-х годах, как сверхзвуковой (до 3200 км/ч, М=3) ударно-разведывательный комплекс. Самолет имел аэродинамическую схему "утка"  с ПГО.  Планер машины был выполнен из титановых сплавов и сталей, рассчитанных на высокие тепловые нагрузки. в качестве силовой установки выступали четыре  двигателя  ТРД РД36-41, расположенные в единой мотогондоле под фюзеляжем по «пакетной» схеме. Самолет имел трёхопорное шасси с уборкой передней стойки в воздухозаборник. Носовая часть Т-4 отклонялась вниз для улучшения обзора при взлете и посадке. Т-4 имел электродистанционную систему управления (одну из первых в СССР)

Первый полет опытного самолета «101» состоялся  22 августа 1972 года. Было выполнено 9 успешных полетов, в ходе которых была подтверждена управляемость и устойчивость самолета. Испытания показали соответствие летных характеристик расчетным.

На основе Т-4 прорабатывались проекты с изменяемой стреловидностью крыла:  Т-4М  и стратегический  Т-4МС («200»).  Проект Т-4МС («200») был выполнен по схеме «летающее крыло» и являлся конкурентом будущему Ту-160. Несмотря на успешные испытания и перспективность, все работы по теме Т-4 были закрыты  в середине 1970-х годов в пользу программ Ту-22М и Ту-160. Единственный летавший экземпляр «101» находится в музее в Монино.

Як-35

Сверхзвуковой палубный истребитель  с укороченным взлетом и посадкой (УВП), основной задачей  которого являлось завоевание господства в воздухе и перехват воздушных целей в зоне ответственности авианесущих крейсеров проекта 1160. Разработка велась в ОКБ А.С. Яковлева с 1971 по 1973 год  в рамках конкурса на перспективный палубный истребитель.

Истребитель имел аэродинамическую схему с высоко расположенным крылом изменяемой стреловидности. Консоли крыла могли менять угол от 20° (взлет/посадка) до 60° (сверхзвуковой полет) имел комбинированную силовую установка. Основной двигатель  -  подъемно-маршевый ТРДД Р-59 с поворотным соплом. Два дополнительных подъемных двигателя РД-41  располагались вертикально за кабиной пилота для создания вертикальной тяги.

Взлет и посадка обеспечивались в трех режимах:

• С использованием подъемных и подъемно-маршевого двигателей.
• С коротким разбегом.
• Обычный (С полным разбегом на аэродромах сухопутного базирования).

Машина имела шасси велосипедного типа, с поддерживающими крыльевыми стойками, что было характерно для палубных самолетов Яковлева (как на Як-38).

Ключевые расчетные ЛТХ:

• Максимальная скорость:  2200-2300 км/ч (М=2.1-2.2).
• Практический потолок: около 19 000 м.
• Вооружение: До 4-х ракет "воздух-воздух" средней и малой дальности (типа Р-23 и Р-60), встроенная пушка.

Несмотря на прогрессивность идеи, проект не вышел из стадии эскизного проектирования.

Ту-144 (Ту-144С)

Ту-144 имел схему крыла  «Бесхвостка» с составным треугольным крылом и  ПГО. Крыло состояло из двух частей с разной стреловидностью (78° наплыв и 55° основная часть) для оптимизации аэродинамики на крейсерском сверхзвуке (М=2.2). Передние крылышки выпускались на взлете и посадке для балансировки. Схема доказала свою жизнеспособность, но была сложна в управлении. Для парирования недостатков устойчивости потребовалась сложная система автоматического управления (АБСУ). Был применен опускаемый носовой обтекатель для улучшения обзора на взлетно-посадочных режимах. В крейсерском полете пилоты смотрели через небольшое лобовое стекло. Решение оказалось рабочим, но усложняло конструкцию и было вынужденной мерой из-за характерного для «бесхвостки» большого угла атаки на посадке. В качестве материалов конструкции использовались  монолитные панели  и  теплостойкие алюминиевые сплавы  (АК4-1, ВАД-23). Для зон с нагревом свыше 150°C (хвостовая часть, элевоны) применялся титан (сплав ОТ4-1). Конструкция в целом выдерживала длительный кинетический нагрев, но на первых экземплярах наблюдался перегрев хвостовой части от двигателей.

1. Силовая установка и топливная система

Самолет имел форсажные двухконтурные двигатели НК-144А, которые в последующем стали одной из  главных проблем машины. Их высокий удельный расход топлива (1.81 кг/кгс·ч на сверхзвуке) был основной причиной недостаточной дальности полета. Самолет так и не достиг требуемых 4000-4500 км с коммерческой нагрузкой.

Воздухозаборники:  Четыре отдельных плоских воздухозаборника с горизонтальным клином, объединенных в два блока. Имели сложную систему автоматического регулирования с подвижными панелями и створками перепуска.

Эксплуатация:  Проектирование двигателей и воздухозаборников велось недостаточно скоординированно, что приводило к  взаимным неувязкам в работе и излишне большим габаритам мотогондол.

Топливная система: Сложная система из 18 крыльевых баков и двух балансировочных баков в хвосте. Обеспечивала  автоматическую перекачку топлива для продольной балансировки при переходе через звуковой барьер.

Система функционировала довольно стабильно, но так же  была необходима для компенсации смещения аэродинамического фокуса, что усложняло конструкцию и управление.

2. Системы управления и шасси

Система управления (СУ):  Электродистанционная система с необратимыми бустерами и системой загружателей для имитации усилий на органах управления. Имела  четырехкратное резервирование и  автоматическую систему улучшения устойчивости (АБСУ-144).

Это была одна из первых в СССР СУ такого уровня сложности. Она позволяла летать на статически неустойчивых режимах, но требовала длительной доводки и была крайне сложна в эксплуатации.

Шасси: Из-за малой толщины крыла применена уникальная  восьмиколесная тележка на основных стойках, убираемая в мотогондолы. Передняя стойка — двухколесная.

Конструкция шасси показала свою надежность и позволила эксплуатировать тяжелый самолет с существующих ВПП.

3. Оборудование и системы жизнеобеспечения

Пилотажно-навигационный комплекс (НПК-144)  включал бортовую цифровую вычислительную машину (ЦВМ), инерциальную навигационную систему «Радуга», радиолокатор «Гроза-144». Обеспечивал автоматический полет и заход на посадку. НПК-144 был прорывом для советской авионики, но, как и все сложное оборудование того времени, требовал внимательного обслуживания. Двухконтурная система кондиционирования (СКВ), использующая топливо в качестве теплоносителя для охлаждения, обеспечивала комфортные условия на высотах до 20 км. Система справлялась со своей задачей в экстремальных условиях сверхзвукового полета, но была энергоемкой и сложной.

Ту-144 доказал техническую возможность создания сверхзвукового пассажирского лайнера в СССР.

Ту-144Д

Ключевым и определяющим отличием модификации Ту-144Д была замена силовой установки, которая повлекла за собой ряд  других изменений.

- Главное отличие: Силовая установка

Ту-144: Двигатели  НК-144А (ДТРДФ)  - двухконтурные турбореактивные двигатели с форсажными камерами.

Ту-144Д: Двигатели  РД-36-51А (ТРД) - одноконтурные турбореактивные двигатели бесфорсажные.

Влияние этой замены - кардинальное улучшение экономичности. Удельный расход топлива на крейсерском сверхзвуке снизился с 1.81 кг/кгс·ч  у НК-144А до 1.26 кг/кгс·ч  у РД-36-51А. Это было главным достижением. Благодаря экономичности новых двигателей, сверхзвуковая дальность полета с коммерческой нагрузкой возросла с 3080-3600 км  у Ту-144 с НК-144А до проектных 5500-6200 км  у Ту-144Д. Это позволяло выполнять практически трансконтинентальные рейсы .

- Сопутствующие изменения в конструкции и системах

Замена двигателей потребовала значительных доработок планера и систем. Двигательные гондолы были раздвинуты и перепроектированы.  Это позволило разгрузить нижнюю часть фюзеляжа от экстремальных температурных и вибрационных нагрузок, которые были серьезной проблемой на первых Ту-144. Также новая компоновка улучшила аэродинамику за счет более эффективного использования эффекта поджатия потока на входе в воздухозаборники.

Был увеличен общий запас топлива. Взлетная масса самолета выросла с 195 тонн  до  масс свыше 200 тонн.  Это было необходимо для реализации возросшего потенциала дальности. Самолет превратился в более тяжелую и мощную машину. Конструкция основных опор шасси была изменена для уборки в новые, разнесенные мотогондолы.  Потребовалась сложная инженерная доработка, но в итоге была сохранена возможность эксплуатации с аэродромов первого класса.

Ту-144ЛЛ

Машина имела совсем иное предназначение, нежели пассажирские перевозки. Силовая установка была переменена на силовую установку Ту-160, а так же на борту вместо кресел стояла научная аппаратура. То есть, это был самолет-лаборатория на основе конструкции Ту-144.

Concord

-  Аэродинамическая схема и планер:

«Бесхвостка» с тонким крылом стреловидной формы.  Крыло очень малого удлинения с сложной геометрией: корневая часть имела обратную кривизну, а законцовки -  выраженную крутку для улучшения устойчивости и взлетно-посадочных характеристик. Схема доказала высокую  аэродинамическую эффективность. Для балансировки на сверхзвуке использовалась система перекачки топлива  между баками в носовой и хвостовой частях.

Был применен опускаемый носовой обтекатель для обзора на взлете и посадке. Фюзеляж имел характерную «похожую на дельфина» форму, вытянутую вниз, что позволяло сохранить стандартную ширину салона. В отличие от Ту-144, у «Конкорда» не было ПГО, а балансировка на взлетно-посадочных режимах обеспечивалась только за счет смещения центра тяжести с помощью топлива.

Основной материал - традиционные алюминиевые сплавы. Это было осознанным решением для снижения стоимости и технологического риска, так как расчетная крейсерская скорость M=2.04 вызывала нагрев до  127°C, что алюминий выдерживает.

- Силовая установка и топливная система

Двигатели:  Четыре одноконтурных турбореактивных двигателя с форсажными камерами  Rolls-Royce/Snecma Olympus 59. Двигатели были  надежны  и эффективны  для СПС. Они работали на форсаже только для разгона до сверхзвука, а крейсерский полет проходил на бесфорсажном режиме. Это была одна из главных причин коммерческого успеха «Конкорда».

Самолет имел чрезвычайно сложную система регулируемых воздухозаборников с подвижными панелями (рампами) и «амбарными дверьми». Система требовала высокоточной автоматики, но  обеспечивая устойчивую работу двигателей как на дозвуке, так и на M=2. Однако отказ одной из панелей в полете приводил к помпажу.

- Системы управления и шасси

Самолет имел механическую систему управления, с необратимыми бустерами. СУ не имела электродистанционной системы. Шасси - высокие стойки (около 3.5 м) из-за большой длины фюзеляжа и необходимости больших углов атаки при взлете/посадке. Конструкция была очень легкой.

Вывод  

На основе характеристик  уже когда-то существовавших или разрабатывавшихся СПС можно выдвинуть ряд характеристик, которыми должен обладать СПС следующего поколения. А так же ряд технических решений, способствующих достижению требуемых характеристик. Для этой цели стоит рассмотреть такие машины как Ту-144Д ( как доработанную машину в отличие от  первоначального Ту-144), Ту-144ЛЛ ( в плане силовой установки) и англо-французский Concord. 

Таким образом минимальные требования и решения:

- Аэродинамика и конструкция планера.

1. Аэродинамическая схема должна представлять собой интегральная компоновка или «бесхвостку» с адаптивным крылом. Схема «утка», как на Ту-144, показала преимущества в балансировке. Опыт Concorde доказал жизнеспособность «бесхвостки». Это может обеспечить аэродинамическое качество  не менее 9.0 на крейсерском сверхзвуковом режиме, что повлечет за собой увеичение дальности полета.
2. Формой крыла должен стать сверхкритический аэродинамический профиль, оптимизированный для крейсерского полета на M>2.0. Стреловидная  форма Concorde и  Ту-144 - хорошая основа, но ее можно улучшить с помощью современных CFD-расчетов. Это должно поспособствовать минимизации волнового сопротивления. Крыло должно иметь плавные изгибы и крутку для оптимального обтекания.
3. Материалами конструкции возможно применить углепластиковые композиты (до 50% массы планера) для основных силовых элементов, не подверженных сильному нагреву. Жаропрочные алюминиево-литиевые сплавы для большей части обшивки (до 130-150°C). Титановые сплавы в наиболее нагреваемых зонах (нос, передние кромки, элевоны).Что должно обеспечить выполнение требования выдерживать длительный кинетический нагрев  при M=2.0-2.2, а также должно поспособствовать снижению массы планера на 20-25% по сравнению с цельнометаллической конструкцией.
4. Система балансировки: Автоматическая система перекачки топлива  по примеру Concorde и Ту-144 для смещения центра масс при переходе через звуковой барьер. Это необходимо для минимизации балансировочного сопротивления.

-  Силовая установка

1. Подходящим типом двигателя мог бы послужить трехвальный турбореактивный двигатель (ТРД) с изменяемым циклом работы. На дозвуке и на взлете он должен работать как ТРДД с высокой степенью двухконтурности m   для снижения шума и расхода топлива, на сверхзвуке - переходить в режим ТРД с низкой m для максимальной тяги и экономичности.
2. Удельный расход топлива: На крейсерском сверхзвуковом режиме   Суд ≤ 1.10 - 1.15 кг/кгс·ч. Для сравнения: у Concorde  - 1.25, у Ту-144Д - 1.26, что  достижимо только на бесфорсажных ТРД с температурой газа перед турбиной >1750°K.
3. На самолете должны присутствовать сверхзвуковые регулируемые воздухозаборники смешанного сжатия с полностью автоматической системой управления. Опыт Concorde показал их надежность. Необходимо исключить проблемы взаимного влияния, как на Ту-144, за счет интеграции проектирования двигателя и воздухозаборника.
4. Сопло: Регулируемое сверхзвуковое сопло, обеспечивающее высокую эффективность тяги на всех режимах полета.

- Бортовые системы

1. Система управления (СУ): Цифровая электродистанционная система управления (ЭДСУ) с полной ответственностью. Она должна автоматически парировать естественную неустойчивость самолета на некоторых режимах (как на Ту-144) и обеспечивать комфортное и безопасное пилотирование.
2. Шасси: Конструкция, позволяющая эксплуатировать самолет с ВПП класса A (длиной 3200-3500 м). Необходимы эффективные тормоза и, возможно, реверс тяги на всех двигателях (в отличие от Concorde).
3. Топливная система помимо балансировочных функций, должна выполнять роль  теплоносителя  для отвода тепла от систем кондиционирования и гидравлики, как это было реализовано на всех самолетах первого поколения.

-  Система кондиционирования (СКВ) должна обеспечивать комфортные условия в кабине при длительном полете на высотах  18-20 км* в условиях значительного кинетического нагрева.

Желательные показатели, которых стоит достичь при создании СПС нового поколения:
- Дальность около 8000 км
- Вместимость около 180 пассажиров в комфортной компоновке.
- Удельный расход топлива чуть выше, чем у пассажирского дозвука
- Уровень эксплуатационной надежности, сопоставимый с современными авиалайнерами.

Достижение этих целей - это комплексная задача, требующая прорывов не в одной, а сразу в нескольких областях: материаловедении, двигателестроении и вычислительной аэродинамике. Опыт Ту-144, Ту-144ЛЛ и Concorde служит отправной точкой для новых решений.

Список литературы

1. Арие М.А. Проблемы создания и эксплуатации сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС) первого поколения // Крылья Родины. – 2000. – № 9-10.
2. Ангельский Р.Д. ОКБ Сухого. Штрихи к портрету. – М.: Полигон-Пресс, 2009.
3. Блищук А.И., Васильев Л.И., Остапенко Ю.А. и др. Ту-144. Советский сверхзвуковой пассажирский самолет. – М.: Полигон-Пресс, 2014.
4. Вуль В.О., Горлин С.М. Аэродинамика сверхзвукового пассажирского самолета // Ученые записки ЦАГИ. – 1977. – Т. VIII, № 6.
5. Гордон Е.И., Ригмант В.Г. ОКБ Туполева: Ту-144, Ту-22, Ту-22М, Ту-160. – М.: Полигон-Пресс, 2014.
6. Затучный А.М., Ригмант В.Г. «Сотка». Самолет, обогнавший время // Авиация и космонавтика. – 1997. – № 3-4.
7. Климова Л.И. Тепловая защита и система охлаждения сверхзвукового пассажирского самолета // Известия вузов. Авиационная техника. – 1975. – № 4.
8. Марковский В.Ю., Приходченко И.В. МиГ-21И «Аналог» — летающая модель Ту-144 // Авиация и время. – 2007. – № 6.
9. Ригмант В.Г. Под знаками «АНТ» и «Ту». – М.: РУСАВИА, 1999.
10. Ригмант В.Г. Ту-144. Рождение легенды // Авиация и космонавтика. – 1994. – № 5-12.
11. Чечин А.А. Ту-22: долгий путь к серии // Авиация и время. – 2010. – № 1-3.
12. Якубович Н.В. Сверхзвуковые самолеты. – М.: Эксмо, 2015.
13. Gordon, Yefim. Soviet X-Planes. – Hinckley: Midland Publishing, 2000.
14. Orlebar, Christopher. The Concorde Story. – 6th ed. – Oxford: Osprey Publishing, 2004.
15. Концепция развития авиационной техники в РФ на период до 2030 года. – Утв. Минпромторгом России.
16. ИКАО (ICAO). Приложение 16 к Конвенции о международной гражданской авиации. Том I. Авиационный шум.
17. Авиационные правила (АП-25). Нормы летной годности самолетов транспортной категории.
18. Ту-144ЛЛ: американская глава в истории советского лайнера // Авиационный вестник. – 2003. – № 72.
19. ЦАГИ: официальный сайт. – URL: https://www.tsagi.ru
20. ОАК: официальный сайт. – URL: https://www.uacrussia.ru
21. NASA Technical Reports Server (NTRS). – URL: https://ntrs.nasa.gov
22. Музей ВВС в Монино: виртуальный тур. – URL: https://moninomuseum.ru