·      План доклада

·      Покорение сверхзвука и проблемы, связанные с этим

·      Путешествия быстрее звука: Ту-144 и Concorde

·      Сверхзвуковая пассажирская авиация сегодня

·      Проекты: существующие и забытые

·      Источники

Начну с истории.

14 октября 1947 года американский лётчик Чак Йегер на экспериментальном самолёте Bell X-1 достиг скорости 1.06 Маха. В СССР звуковой барьер был преодолён полковником Иваном Федоровым и летчиком-испытателем капитаном Олегом Соколовским 26 декабря 1948 года на самолёте Ла-176. Начиналась эра сверхзвуковой авиации.

Но с преодолением скорости звука пришли и новые проблемы. Одной из самых серьёзных была проблема с так называемым явлением волнового кризиса. При приближении к звуковой скорости наблюдается увеличение лобового сопротивления, начинаются вибрации, уменьшается подъемная сила.  Воздушные рули и элероны теряют эффективность, в результате чего самолёт становится неуправляемым и крайне нестабильным. Это чревато потерей самолёта, а иногда и лётчика.

Также проблемой является нагрев обшивки самолёта в результате трения её о воздух. Для преодоления этой проблемы используются специальные материалы, способные выдерживать высокие температуры. В самолёте Concorde, к примеру, использовался алюминиево-медный сплав, часто используемый в двигателях. Сплавы, обладающие высоким коэффициентом теплового расширения, меньше деформируются, а значит они безопаснее стандартных материалов, не способных выдержать большие нагрузки на растяжение.

Третья проблема это шум. В гражданской авиации есть установленный уровень шума в 120Дб, безопасный для человека. Но самолёт летящий на скорости около 2 Махов даже  на высоте около 10 километров создаёт иногда шум больше чем 120Дб. И это шум вовсе не двигателей, а воздуха, стекающего с поверхности фюзеляжа самолета, переходящего из сверхзвуковой скорости в дозвуковую.

Стоит сказать о двух первооткрывателях гражданского сверхзвука. Знаменитые Ту-144 и  Concorde. Оба стремительны и оба достигают скорость в 2Маха. Они сильно отличались от других гражданских самолетов:

Очень резкие, острые черты;

Заостренная носовая часть, уменьшающая сопротивление воздуха;

Огромные треугольные, в плане формы, крылья;

Эти самолеты показывали своим видом то, что они созданы для преодоления звукового барьера. Но несмотря на всю исключительность, у самолетов были существенные недостатки, которые не позволили им стать массовыми. Одним из них стал сильный уровень шумов, из-за чего самолету Concorde даже  запретили летать на сверхзвуке над сушей. Ту-144 также не отличался тихоходностью и имел высокую стоимость производства и  эксплуатации, соответственно, он был неэкономичен и к тому же потреблял много топлива.

В настоящее время в мире не эксплуатируются сверхзвуковые гражданские самолеты. Им предпочли намного более выгодные и вместительные дозвуковые авиалайнеры. В отличие от Ту-144 и Concorde, такие самолеты как Airbus А380 и  Boeing 747 делают ставку на количество перевозимых пассажиров, а не на время,  за которое эти пассажиры будут доставлены. Так выгоднее.

Но даже в мире дозвуковой авиации у сверхзвуковых пассажирских самолетов есть перспективы. И большие. Это подтверждается множеством существующих проектов по созданию нового поколения гражданских самолетов, которые могли бы доставить Вас из одной точки Земли в другую за короткое время. Я расскажу о некоторых из них.

После окончания «холодной войны» КБ Сухого объединилось с компанией Gulfstream для разработки сверхзвукого самолета S-21. Но проект так и не был реализован, так как контракты с заказчиками не были заключены.

Еще один проект был разработан компанией Dassault. В настоящее время работы приостановлены по причине того, что не смогли создать силовую установку для самолета Falcon SST.

На сегодняшний день существует проект гиперзвукового пассажирского авиалайнера Reaction Engines Limited A2.  Самолет обещает быть экономичным, экологичным и быстрым. Плюс ко всему он будет способен  вместить в себя до 300 человек.

Одним из самых интересных на сегодняшний день проектов, на мой взгляд, является проект сверхзвукового бизнес-лайнера Ту-444. Технические характеристики будущего самолета впечатляют. Он будет развивать скорость до 2150 км/ч и дальность полета  до 7500 км. Плюсом данного  самолета будет то, что его создание  значительно дешевле по сравнению со сверхзвуковыми аэробусами. Да и решение технических проблем, связанных с жесткими экологическими требованиями, становится более реальным.

У сверхзвуковых гражданских самолетов имеется много недостатков. Но благодаря современным технологиям появляются проекты и возможно в скором времени над Атлантикой пронесется самолет нового поколения с пассажирами на борту, со скоростью, невиданной ранее.

 Источники:

Wikipedia.org

Журнал «Популярная механика»

Popmech.ru

Tupolev.ru

Энциклопедия «Мировая авиация»

dic.academic.ru