Осыдан тура 15 жыл бұрын British Airways-тің соңғы үш дыбыстан жоғары Concorde ұшағы қоштасу рейсін жасады. Сол күні, 2003 жылдың 24 қазанында, Лондонның үстінде төмен биіктікте ұшатын бұл ұшақтар Хитроу қаласына қонды және осылайша дыбыстан жылдам жолаушылар авиациясының қысқа тарихын аяқтады. Соған қарамастан, бүгінде дүние жүзіндегі ұшақ құрастырушылары Парижден Нью-Йоркке 3,5 сағатта, Сиднейден Лос-Анджелеске 6 сағатта, Лондоннан Токиоға 5 сағатта жылдам ұшу мүмкіндігі туралы қайтадан ойланып жатыр. Бірақ дыбыстан жоғары ұшақтар халықаралық жолаушылар маршруттарына оралмас бұрын, әзірлеушілерге көптеген мәселелерді шешуге тура келеді, олардың ішінде ең маңыздыларының бірі жылдам ұшақтардың шуды азайту болып табылады.
Жылдам ұшудың қысқаша тарихы
Жолаушылар авиациясы 1910 жылдары адамдарды әуеде тасымалдауға арналған алғашқы ұшақ пайда болған кезде қалыптаса бастады. Олардың алғашқысы Bleriot Aeronautique фирмасының француздық Bleriot XXIV лимузині болды. Ол рекреациялық әуе саяхаты үшін пайдаланылды. Екі жылдан кейін Ресейде Игорь Сикорскийдің «Орыс рыцарь» ауыр бомбалаушы ұшағы негізінде жасалған S-21 «Гранд» пайда болды. Ол Ресей-Балтық вагон зауытында салынған. Содан кейін авиация қарыштап дами бастады: әуелі қалалар арасында, кейін елдер арасында, содан кейін континенттер арасында ұшулар басталды. Ұшақтар діттеген жеріне пойызға немесе кемеге қарағанда тезірек жетуге мүмкіндік берді.
1950 жылдары реактивті қозғалтқыштарды дамытудағы прогресс айтарлықтай жеделдеді және дыбыстан жоғары ұшулар қысқа уақытқа болса да әскери авиация үшін қолжетімді болды. Дыбыстан жоғары жылдамдық әдетте таралу ортасына және оның температурасына байланысты өзгеретін дыбыс жылдамдығынан бес есе жылдам қозғалыс деп аталады. Теңіз деңгейіндегі қалыпты атмосфералық қысымда дыбыс секундына 331 метр немесе сағатына 1191 шақырым жылдамдықпен таралады. Жоғары көтерілген сайын ауаның тығыздығы мен температурасы төмендейді, дыбыс жылдамдығы да төмендейді. Мысалы, 20 мың метр биіктікте ол қазірдің өзінде секундына 295 метрді құрайды. Бірақ қазірдің өзінде шамамен 25 мың метр биіктікте және ол 50 мың метрден жоғары көтерілген сайын, атмосфераның температурасы төменгі қабаттармен салыстырғанда сәл көтеріле бастайды және онымен бірге дыбыстың жергілікті жылдамдығы да артады.
Бұл биіктіктерде температураның көтерілуі, басқалармен қатар, ауадағы озонның жоғары концентрациясымен түсіндіріледі, ол озон қалқанын қалыптастырады және күн энергиясының бір бөлігін сіңіреді. Нәтижесінде теңізден 30 мың метр биіктікте дыбыс жылдамдығы секундына шамамен 318 метр, ал 50 мың биіктікте секундына шамамен 330 метр. Авиацияда Мах саны ұшу жылдамдығын өлшеу үшін кеңінен қолданылады. Қарапайым тілмен айтқанда, ол белгілі бір биіктік, тығыздық және ауа температурасы үшін дыбыстың жергілікті жылдамдығын білдіреді. Сонымен, екі Мах санына тең шартты ұшу жылдамдығы теңіз деңгейінде сағатына 2383 шақырым, ал 10 мың метр биіктікте сағатына 2157 шақырым болады. Америкалық ұшқыш Чак Йегер алғаш рет 1947 жылы 12,2 мың метр биіктікте 1,04 Мах саны (сағатына 1066 шақырым) жылдамдықпен дыбыс кедергісін еңсерді. Бұл дыбыстан жылдам ұшуды дамыту жолындағы маңызды қадам болды.
1950 жылдары әлемнің бірнеше елдеріндегі авиаконструкторлар дыбыстан жылдам жүретін жолаушылар ұшағы жобаларымен жұмыс істей бастады. Нәтижесінде 1970 жылдары француздық Конкорд пен кеңестік Ту-144 пайда болды. Бұл әлемдегі бірінші және әлі күнге дейін дыбыстан жоғары жолаушылар ұшағы болды. Ұшақтардың екі түрі де ұзақ мерзімді дыбыстан жоғары ұшуға оңтайландырылған кәдімгі турбореактивті қозғалтқыштарды пайдаланды. Ту-144 ұшағы 1977 жылға дейін қолданылды. Ұшақтар сағатына 2,3 мың шақырым жылдамдықпен ұшып, 140 жолаушыны тасымалдай алатын. Бірақ олардың рейсінің билеттері әдеттегіден орта есеппен 2,5-3 есе қымбат. Жылдам, бірақ қымбат ұшуларға сұраныстың төмендігі, сондай-ақ Ту-144-ті пайдаланудағы және техникалық қызмет көрсетудегі жалпы қиындықтар олардың жолаушылар рейстерінен жай ғана алынып тасталуына әкелді. Дегенмен, ұшақ біраз уақыт сынақ ұшуларында, соның ішінде NASA-мен келісім-шарт бойынша пайдаланылды.
Конкорд әлдеқайда ұзақ өмір сүрді - 2003 жылға дейін. Француз лайнерлеріндегі рейстер де қымбат болды және онша танымал болмады, бірақ Франция мен Ұлыбритания оларды пайдалануды жалғастырды. Мұндай рейстің бір билетінің құны, бүгінгі бағамен есептегенде, шамамен 20 мың доллар болды. Француздық «Конкорд» сағатына екі мың шақырымнан сәл асатын жылдамдықпен ұшты. Ұшақ Парижден Нью-Йоркке дейінгі қашықтықты 3,5 сағатта өте алады. Конфигурацияға байланысты Конкорд 92-ден 120 адамға дейін сыяды.
Конкордтардың тарихы кенет және тез аяқталды. 2000 жылы Конкорд ұшағы апатқа ұшырап, 113 адам қаза тапты. Бір жылдан кейін жолаушылар әуе тасымалы 2001 жылғы 11 қыркүйектегі лаңкестік әрекеттерден туындаған дағдарыс басталды (барымталанған екі ұшақ жолаушылары бар Нью-Йорктегі Дүниежүзілік сауда орталығының мұнараларына, екіншісі, үшіншісі - Арлингтон округіндегі Пентагон ғимаратына құлады, төртіншісі құлады Пенсильваниядағы Шэнксвилл маңындағы кен орны). Содан кейін Airbus айналысқан Конкорд ұшағына кепілдік мерзімі аяқталды. Осы факторлардың барлығы дыбыстан жылдам жүретін жолаушылар ұшағын пайдалануды өте тиімсіз етті және 2003 жылдың жаз-күзінде АуаФранция мен British Airways кезекпен барлық Конкордтарды есептен шығарды.
2003 жылы «Конкорд» бағдарламасы жабылғаннан кейін, дыбыстан жылдам жүретін жолаушылар ұшағын қызметке қайтаруға әлі де үміт бар еді. Дизайнерлер жаңа жанармай үнемдейтін қозғалтқыштарға, аэродинамикалық есептеулерге және дыбыстан жоғары ұшуларды үнемді түрде қолжетімді ете алатын компьютерлік дизайн жүйелеріне үміттенді. Бірақ 2006 және 2008 жылдары Халықаралық азаматтық авиация ұйымы әуе кемелерінің шуының жаңа стандарттарын қабылдады, бұл басқа нәрселермен қатар бейбіт уақытта елді мекендердің үстінен дыбыстан жоғары ұшуға тыйым салды. Бұл тыйым әскери авиация үшін арнайы бөлінген әуе дәліздеріне қолданылмайды. Жаңа жобалармен жұмыс істеу дыбыстан жоғары ұшақбаяулады, бірақ бүгін олар қайтадан қарқын ала бастады.
Тыныш дыбыстан жоғары
Бүгінгі таңда әлем бойынша бірнеше кәсіпорындар мен мемлекеттік ұйымдар дыбыстан жылдам жүретін жолаушылар ұшағын жасаумен айналысады. Мұндай жобаларды, атап айтқанда, ресейлік «Сухой» және «Туполев» компаниялары, Жуковский атындағы Орталық аэрогидродинамикалық институты, француздық Dassault, жапондық аэроғарыштық зерттеулер агенттігі, еуропалық Airbus концерні, американдық Lockheed Martin және Boeing, сондай-ақ бірнеше стартаптар жүзеге асырады. , соның ішінде Aerion және Boom Technologies. Жалпы, дизайнерлер шартты түрде екі лагерьге бөлінді. Олардың біріншісінің өкілдері жақын арада дыбыстан тыс авиалайнерлердің шу деңгейіне сәйкес келетін «тыныш» дыбыстан жоғары ұшақты жасау мүмкін емес деп есептейді, бұл дегеніміз, жылдам жолаушылар ұшағын жасау керек, ол әуе кемелеріне ауысады. рұқсат етілген жерде дыбыстан жоғары. Бұл тәсіл бірінші лагерьдегі дизайнерлер бір нүктеден екінші нүктеге ұшу уақытын әлі де қысқартады деп есептейді.
Екінші лагерьдің дизайнерлері негізінен соққы толқындарымен күресуге назар аударды. Дыбыстан жоғары жылдамдықпен ұшу кезінде ұшақ планері көптеген соққы толқындарын тудырады, олардың ең маңыздысы мұрын мен құйрық аймағында пайда болады. Сонымен қатар, соққы толқындары әдетте қанаттың алдыңғы және артқы жиектерінде, эмпеннаждың алдыңғы жиектерінде, ағынды бұралған жерлерде және ауа сорғыштарының шеттерінде пайда болады. Соққы толқыны - бұл ортаның қысымы, тығыздығы және температурасы күрт және күшті секіретін аймақ. Жердегі бақылаушылар мұндай толқындарды қатты жарылыс немесе тіпті жарылыс ретінде қабылдайды - дәл осы себепті жердің елді мекендеріне дыбыстан жоғары ұшуға тыйым салынады.
Жарылыстың немесе өте қатты поптың әсері бомба немесе дыбыстан жоғары жойғыш планерден туындаған N-типті соққы толқындары арқылы жасалады. Қысым мен тығыздықтың өсу графигінде мұндай толқындар латын алфавитінің N әрпіне ұқсайды, себебі одан кейін қысымның күрт төмендеуімен толқындық фронттағы қысымның күрт жоғарылауы және кейіннен қалыпқа келуі. Зертханалық эксперименттерде Жапонияның аэроғарыштық барлау агенттігінің зерттеушілері ұшақ корпусының пішінін өзгерту соққы толқыны графигіндегі шыңдарды тегістеп, оны S типті толқынға айналдыра алатынын анықтады. Мұндай толқынның N-толқынындағыдай тегіс және соншалықты маңызды емес қысымның төмендеуі бар. NASA сарапшылары S-толқындарын бақылаушылар көлік есігінің алыстағы тарсылдауы ретінде қабылдайды деп есептейді.
Дыбыстан жоғары планерді аэродинамикалық оңтайландыруға дейінгі N-толқыны (қызыл) және оңтайландырудан кейінгі S-толқынының ұқсастығы
2015 жылы жапондық дизайнерлер D-SEND 2 ұшқышсыз планерін құрастырды, оның аэродинамикалық пішіні онда пайда болатын соққы толқындарының санын және олардың қарқындылығын азайтатын етіп жасалған. 2015 жылдың шілдесінде әзірлеушілер Швециядағы Esrange зымыран полигонында планерді сынақтан өткізіп, жаңа планердің бетінде пайда болатын соққы толқындарының санының айтарлықтай азайғанын атап өтті. Сынақ кезінде қозғалтқыштармен жабдықталмаған D-SEND 2 құлады ыстық ауа шары 30,5 мың метр биіктіктен. Құлау кезінде 7,9 метрлік планер 1,39 Mach жылдамдыққа ие болды және әртүрлі биіктікте микрофондармен жабдықталған байланыстырылған шарлардың жанынан ұшып өтті. Бұл ретте зерттеушілер соққы толқындарының қарқындылығы мен санын өлшеп қана қоймай, олардың ерте пайда болуына атмосфера күйінің әсерін де талдады.
Жапон агенттігінің мәліметінше, көлемі жағынан Concorde дыбыстан жылдам жолаушылар ұшағымен салыстыруға болатын және D-SEND 2 схемасы бойынша жасалған ұшақтың дыбыстық бум дыбыстан жоғары жылдамдықпен ұшқан кезде бұрынғыдан екі есе қарқынды болады. Жапондық D-SEND 2 кәдімгі заманауи ұшақтардың планерлерінен осьтік симметриялы емес мұрынымен ерекшеленеді. Аппараттың кильі садаққа қарай ығысқан, ал көлденең құйрық жинағы жан-жақты жасалған және әуе корпусының бойлық осіне қатысты теріс бекіту бұрышына ие, яғни құйрық ұштары бекіту нүктесінен төмен және әдеттегідей жоғары емес. Планердің қанаты қалыпты сыпырғышқа ие, бірақ сатылы түрде жасалған: ол фюзеляжмен біркелкі үйлеседі, ал оның алдыңғы жиегінің бір бөлігі фюзеляжға өткір бұрышта орналасқан, бірақ артқы жиекке жақынырақ бұл бұрыш күрт артады.
Осыған ұқсас схеманы қазіргі уақытта американдық дыбыстан жоғары Aerion стартап жасап жатыр және NASA тапсырысы бойынша Lockheed Martin әзірлеген. Соққы толқындарының саны мен қарқындылығын азайтуға баса назар аудара отырып, ресейлік (Supersonic Business Aircraft / Supersonic Passenger Aircraft) да жобалануда. Жылдам жолаушылар ұшағы жобаларының кейбірі 2020 жылдың бірінші жартысында аяқталады деп жоспарланған, бірақ авиация ережелері сол уақытқа дейін қайта қаралуы керек. Бұл жаңа ұшақ әуелде дыбыстан жоғары ұшуларды тек су үстінде орындайтынын білдіреді. Мәселе мынада, елді мекендердің үстінде дыбыстан жылдам ұшуға шектеуді алып тастау үшін әзірлеушілер көптеген сынақтар өткізіп, олардың нәтижелерін авиациялық билік органдарына, соның ішінде АҚШ федералды авиация әкімшілігі мен Еуропалық авиациялық қауіпсіздік агенттігіне жіберуі керек.
S-512 / Spike Aerospace
Жаңа қозғалтқыштар
Қозғалтқыштар сериялық жолаушы дыбыстан жоғары ұшақты құрудағы тағы бір күрделі кедергі болып табылады. Дизайнерлер турбореактивті қозғалтқыштарды он-жиырма жыл бұрынғыға қарағанда үнемді етудің көптеген жолдарын тапты. Бұл қозғалтқыштағы желдеткіш пен турбинаның қатты муфтасын алып тастайтын беріліс қораптарын пайдалану және электр станциясының ыстық аймағында температура тепе-теңдігін оңтайландыруға мүмкіндік беретін керамикалық композициялық материалдарды пайдалану, тіпті оны енгізу. қосымша - үшінші - қазірдің өзінде бар екеуіне қосымша ауа тізбегі, ішкі және сыртқы. Үнемді дыбыстық қозғалтқыштарды жасау саласында дизайнерлер таңғажайып нәтижелерге қол жеткізді, ал жалғасып жатқан жаңа әзірлемелер айтарлықтай үнемдеуге уәде береді. Перспективалы зерттеулер туралы толығырақ біздің ресурста оқи аласыз.
Бірақ, барлық осы оқиғаларға қарамастан, дыбыстан жылдам ұшуды үнемді деп айту қиын. Мысалы, Boom Technologies стартапының болашағы зор дыбыстан жоғары жолаушылар ұшағы Pratt & Whitney-тен JT8D отбасының үш турбожелдеткіш қозғалтқышын немесе GE Aviation-дан J79 алады. Круиздік ұшу кезінде бұл қозғалтқыштардың отынның меншікті шығыны сағатына килограмм күшіне шамамен 740 граммды құрайды. Бұл жағдайда J79 қозғалтқышы отыннан кейінгі оттықпен жабдықталуы мүмкін, ол отын шығынын сағатына килограмм күшіне екі килограммға дейін арттырады. Бұл шығын қозғалтқыштардың отын шығынымен салыстырылады, мысалы, міндеттері жолаушыларды тасымалдаудан айтарлықтай ерекшеленетін Су-27 истребителінің.
Салыстыру үшін, украиндық Ан-70 көлік ұшағында орнатылған әлемдегі жалғыз сериялы турбовентильді қозғалтқыштардың D-27 отынның үлестік шығыны сағатына килограмм күшіне небәрі 140 граммды құрайды. Американдық CFM56 қозғалтқышы, Boeing және Airbus лайнерлерінің «классигі» сағатына килограмм күшіне 545 грамм отынның меншікті шығынына ие. Бұл реактивті ұшақтардың қозғалтқыштарының дизайнын байыпты түрде қайта жасамайынша, дыбыстан жылдам ұшулар кеңінен таралу үшін арзанға түспейді және тек іскерлік авиацияда сұранысқа ие болады - жанармайдың жоғары тұтынуы билеттер бағасының қымбаттауына әкеледі. Сондай-ақ ол дыбыстан жоғары әуе тасымалының жоғары құнын көлемде төмендетуге көмектеспейді - бүгінгі күні жобаланатын ұшақтар 8-ден 45 жолаушыны тасымалдауға арналған. Қарапайым ұшақтарға жүзден астам адам сыяды.
Дегенмен, осы жылдың қазан айының басында GE Aviation жаңа Affinity турбожелдеткіш реактивті қозғалтқышын жобалады. Бұл электр станцияларын Aerion компаниясының болашағы зор дыбыстан жылдам AS2 жолаушылар ұшағына орнату жоспарлануда. Жаңа электр станциясы жауынгерлік ұшақтар үшін төмен айналып өту коэффициенті бар реактивті қозғалтқыштардың және жолаушы ұшақтары үшін жоғары айналма коэффициенті бар электр станцияларының ерекшеліктерін конструктивті түрде біріктіреді. Сонымен қатар, Affinity-де жаңа және серпінді технологиялар жоқ. Жаңа қозғалтқыш GE Aviation бойынша орташа айналмалы электр станциясы ретінде жіктеледі.
Қозғалтқыш CFM56 турбожелдеткіш қозғалтқышының модификацияланған газ генераторына негізделген, ол өз кезегінде құрылымдық жағынан F101 газ генераторына, B-1B Lancer дыбыстан жылдам бомбардирлеріне арналған электр станциясына негізделген. Электр станциясы толық жауапкершілікпен қозғалтқышты басқарудың жаңартылған электрондық цифрлық жүйесін алады. Әзірлеушілер перспективалы қозғалтқыштың дизайны туралы ешқандай мәліметтерді ашпады. Осыған қарамастан, GE Aviation Affinity қозғалтқыштарының меншікті отын шығыны әдеттегі дыбыстан төмен жолаушылар ұшақтарының қазіргі турбожелдеткіш қозғалтқыштарымен салыстырғанда анағұрлым жоғары емес немесе тіпті салыстыруға келмейді деп күтеді. Бұл дыбыстан жылдам ұшу үшін қалай қол жеткізілетіні белгісіз.
Бум / Бум технологиялары
Жобалар
Дүниедегі дыбыстан жоғары жолаушылар ұшағын жасаудың көптеген жобаларына қарамастан (соның ішінде стратегиялық Ту-160 бомбалаушы ұшағын Ресей президенті Владимир Путин ұсынған жолаушылар дыбысынан жылдам ұшатын лайнерге айналдырудың жүзеге асырылмайтын жобасы да) американдық Aerion стартапының AS2, S-512. , ұшу сынақтары мен шағын көлемді өндіріске ең жақын деп санауға болады. Spanish Spike Aerospace және Boom American Boom Technologies. Біріншісі - 1,5 Mach саны, екіншісі - 1,6 Mach саны, үшінші - 2,2 Mach санымен ұшады деп жоспарлануда. NASA тапсырысы бойынша Lockheed Martin жасаған X-59 ұшағы технологияны көрсетуші және ұшатын зертхана болады, оны өндіріске енгізу жоспарланбайды.
Boom Technologies компаниясы дыбыстан жоғары ұшақтарда ұшуларды өте арзан жасауға тырысатынын хабарлады. Мысалы, Boom Technologies Нью-Йорк – Лондон бағыты бойынша рейс құнын бес мың долларға бағалаған. Қарапайым дыбыстан төмен лайнердің бизнес-класында бұл бағытпен ұшу бүгінде қанша тұрады. Елді мекеннің үстіндегі лайнер Бум дыбыстан төмен жылдамдықпен ұшып, мұхит үстінде дыбыстан жоғары жылдамдыққа шығады. Ұзындығы 52 метр, қанаты 18 метр болатын ұшақ 45 жолаушыны тасымалдай алады. 2018 жылдың соңына қарай Boom Technologies металлда жүзеге асыру үшін бірнеше жаңа ұшақ жобаларының бірін таңдауды жоспарлап отыр. Лайнердің алғашқы ұшуы 2025 жылға жоспарланған. Компания бұл шарттарды кейінге қалдырды; Boom бастапқыда 2023 жылы ұшады деп жоспарланған болатын.
Алдын ала есептеулер бойынша, 8-12 жолаушыға есептелген AS2 ұшағының ұзындығы 51,8 метрді, ал қанатының кеңдігі 18,6 метрді құрайды. Дыбыстан тез ұшатын ұшақтың максималды ұшып көтерілу салмағы 54,8 тонна болады. AS2 су үстінде 1,4-1,6 Мах крейсерлік жылдамдықпен ұшып, құрлықта 1,2-ге дейін баяулайды. Планердің арнайы аэродинамикалық пішінімен бірге құрлықтағы ұшу жылдамдығының сәл төмен болуы, әзірлеушілер күткендей, соққы толқындарының пайда болуын толығымен болдырмауға мүмкіндік береді. 1,4 Mach жылдамдықтағы ұшақтың ұшу қашықтығы 7,8 мың шақырымды және 0,95 Mach жылдамдығымен 10 мың шақырымды құрайды. Ұшақтың алғашқы ұшуы 2023 жылдың жазына жоспарланған, ал бірінші трансатлантикалық ұшуы сол жылдың қазан айында болады. Оны әзірлеушілер Конкордтың соңғы ұшуының 20 жылдығын атап өтеді.
Ақырында, Spike Aerospace 2021 жылдан кешіктірмей толыққанды S-512 прототипінің ұшу сынақтарын бастауды жоспарлап отыр. Тұтынушыларға алғашқы өндірістік ұшақтарды жеткізу 2023 жылға жоспарланған. Жобаға сәйкес, S-512 22 жолаушыға дейін 1,6 Mach жылдамдықпен тасымалдай алады. Бұл ұшақтың ұшу қашықтығы 11,5 мың шақырымды құрайды. Өткен жылдың қазан айынан бастап Spike Aerospace-де дыбыстан жоғары ұшақтардың бірнеше кішірейтілген үлгілері бар. Олардың мақсаты – ұшуды басқару құралдарының дизайны мен тиімділігін тексеру. Үш перспективті жолаушы ұшағы да дыбыстан жоғары ұшу кезінде пайда болатын соққы толқындарының қарқындылығын төмендететін ерекше аэродинамикалық пішінге баса назар аудара отырып жасалуда.
2017 жылы әлем бойынша әуе жолаушылар тасымалының көлемі төрт миллиард адамды құрады, оның ішінде 650 миллионы 3,7-ден 13 мың шақырымға дейінгі қашықтыққа ұшуды жүзеге асырды. Алыс қашықтыққа 72 миллион жолаушы бірінші және бизнес класспен ұшты. Дәл осы 72 миллион адамға дыбыстан жоғары жолаушылар ұшағын жасаушылар әуеде әдеттегіден жартысына жуығын өткізу мүмкіндігі үшін қуана-қуана көбірек ақша төлейтініне сенеді. Дегенмен, дыбыстан жылдам жолаушылар авиациясы 2025 жылдан кейін белсенді түрде дами бастауы мүмкін. Өйткені, X-59 зертханасының зерттеу ұшулары тек 2021 жылы басталып, бірнеше жылға созылады.
Зерттеу нәтижелері X-59 рейсі кезінде, соның ішінде жоғарыда елді мекендер- волонтерлер бойынша (олардың тұрғындары жұмыс күндері олардың үстінен дыбыстан жылдам ұшақтар ұшады деп келісті; ұшулардан кейін бақылаушылар зерттеушілерге шуды қабылдауы туралы айтып береді) АҚШ федералды авиациялық әкімшілігіне қарауға жіберу жоспарлануда. Күтілгендей, олардың негізінде ол жердің елді мекендеріне дыбыстан жылдам ұшуға тыйым салуды қайта қарауы мүмкін, бірақ бұл 2025 жылға дейін болмайды.
Василий Сычев
Адам аспан кеңістігін игере бастағаннан кейін, ол әрқашан ұшақтарды мүмкіндігінше жақсартуға, оларды сенімдірек, жылдамырақ және кеңірек етуге тырысты. Адамзаттың осы бағыттағы ең озық өнертабыстарының бірі - дыбыстан жылдам жүретін жолаушылар ұшағы. Бірақ, өкінішке орай, сирек жағдайларды қоспағанда, әзірлемелердің көпшілігі жабылды немесе қазір жобалық сатыда. Осы жобалардың бірі - дыбыстан жылдам жүретін Ту-244 жолаушылар ұшағы, біз төменде талқылаймыз.
Дыбыстан жылдамырақ
Бірақ біз Ту-244 туралы тікелей сөйлесуді бастамас бұрын, жасайық қысқа экскурсияадамзаттың дыбыс жылдамдығын жеңу тарихында, өйткені бұл ұшақ осы бағыттағы ғылыми әзірлемелердің тікелей жалғасы болады.
Екінші дүниежүзілік соғыс авиацияның дамуына айтарлықтай серпін берді. Дәл сол кезде винтпен басқарылатын жылдамдықтары бар ұшақтардың нақты жобалары пайда болды. Өткен ғасырдың 40-жылдарының екінші жартысынан бастап олар әскери және азаматтық авиацияда белсенді түрде қабылданды.
Келесі міндет максималды арттыру болды.Егер дыбыстан жоғары кедергіге жету қиын болмаса, қозғалтқыштардың қуатын арттыру арқылы ғана оны жеңу маңызды мәселе болды, өйткені аэродинамика заңдары осындай жылдамдықпен өзгереді.
Дегенмен, дыбыспен жарыста алғашқы жеңіске 1947 жылы американдық тәжірибелік ұшақта қол жеткізілді, бірақ дыбыстан жоғары технологиялар әскери авиацияда тек 50-ші жылдардың аяғында - XX ғасырдың 60-шы жылдарының басында жаппай қолданыла бастады. МиГ-19, Солтүстік Американың A-5 Vigilante, Convair F-102 Delta Dagger және басқалары сияқты өндіріс үлгілері пайда болды.
Дыбыстан жоғары жолаушылар ұшағы
Бірақ азаматтық авиацияның жолы болмады. Алғашқы дыбыстан жылдам жолаушылар ұшағы 60-жылдардың аяғында ғана пайда болды. Ал бүгінгі күнге дейін тек екі өндірістік үлгі жасалды – кеңестік Ту-144 және француз-британдық «Конкорд». Бұл ұзақ қашықтыққа ұшатын әдеттегі ұшақтар болды. Ту-144 1975 жылдан 1978 жылға дейін, ал Конкорд 1976 жылдан 2003 жылға дейін қызмет етті. Осылайша, қазіргі уақытта жолаушыларды әуе тасымалы үшін дыбыстан жоғары ұшақ пайдаланылмайды.
Супер- және гиперсоникалық авиалайнерлерді салу бойынша көптеген жобалар болды, бірақ олардың кейбіреулері ақырында жабылды (Дуглас 2229, Super-Caravelle, T-4 және т.б.), ал басқаларын іске асыру шексіз созылды (Reaction Engines A2, SpaceLiner, келесі буын дыбыстан жоғары көлік). Соңғысына Ту-244 ұшағы жобасы да кіреді.
Дамудың басталуы
Ту-144-тің орнын басатын ұшақты жасау жобасын Туполев конструкторлық бюросы Кеңес Одағы кезінде, өткен ғасырдың 70-жылдарының басында бастады. Жаңа авиалайнерді құрастыру кезінде дизайнерлер оның алдындағы Конкордтың әзірлемелерін, сондай-ақ жұмысқа қатысқан американдық әріптестердің материалдарын пайдаланды. Барлық әзірлемелер Алексей Андреевич Туполевтің басшылығымен жүзеге асырылды.
1973 жылы жобаланған ұшақ Ту-244 деп аталды.
Жоба мақсаттары
Бұл жобаның негізгі мақсаты дыбыстан төмен реактивті ұшақтармен салыстырғанда жолаушылар тасымалы үшін нағыз бәсекеге қабілетті дыбыстан жоғары ұшақ жасау болды. Біріншісінің екіншісінен бірден-бір артықшылығы жылдамдықты арттыру болды. Барлық басқа аспектілерде дыбыстан жылдам ұшатын ұшақтар өздерінің баяу бәсекелестерінен асып түсті. Олардағы жолаушылар тасымалы жай ғана экономикалық жағынан өзін ақтамады. Сонымен қатар, олардағы ұшулар реактивті қозғалтқышы бар қарапайым ұшақтарға қарағанда қауіпті болды. Соңғы фактор, айтпақшы, алғашқы дыбыстан жоғары Ту-144 ұшағын пайдалану басталғаннан бірнеше айдан кейін тоқтатылуының ресми себебі болды.
Осылайша, Ту-244 әзірлеушілеріне осы мәселелердің шешімі ұсынылды. Ұшақ сенімді, жылдам болуы керек, бірақ сонымен бірге оның жолаушыларды тасымалдау үшін пайдалануы экономикалық жағынан тиімді болуы керек еді.
Техникалық сипаттама
Әзірлеуге қабылданған Tu - 244 ұшағының соңғы үлгісі келесі техникалық және пайдалану сипаттамаларына ие болуы керек еді.
Әуе лайнерінің экипажында үш адам болған. Кабинаның сыйымдылығы 300 жолаушыға есептелген. Рас, жобаның соңғы нұсқасында оны 254 адамға дейін қысқартуға тура келді, бірақ кез келген жағдайда ол бар болғаны 150 жолаушыны сиятын Ту-154-тен әлдеқайда көп болды.
Жоспарланған круиздік жылдамдығы 2,175 мың км/сағ құрады, бұл екі есе жоғары болды.Салыстыратын болсақ, Ту-144 үшін дәл осындай көрсеткіш 2,300 мың км/сағ, ал Конкорд үшін – 2,125 мың км/сағ. Яғни, ұшақты бұрынғыға қарағанда біршама баяу ету жоспарланған болатын, бірақ осының арқасында оның өткізу қабілетін айтарлықтай арттыру, бұл жолаушылар тасымалынан экономикалық тиімділік қамтамасыз етуге тиіс еді. Қозғалысты төрт адам қамтамасыз етті.Жаңа ұшақтың ұшу қашықтығы 7500-9200 км болуы керек еді. Жүк көтергіштігі – 300 тонна.
Ұшақтың ұзындығы 88 м, биіктігі 15 м, қанаты 45 м, жұмыс беті 965 м 2 болуы керек еді.
Ту-144-тен негізгі сыртқы айырмашылығы мұрынның дизайнын өзгерту болды.
Жалғастыру
Екінші буынды дыбыстан жылдам ұшатын Ту-244 ұшағын салу жобасы ұзаққа созылған сипатқа ие болды және бірнеше рет елеулі өзгерістерге ұшырады. Соған қарамастан, КСРО ыдырағаннан кейін де Туполев конструкторлық бюросы бұл бағытта дамуын тоқтатқан жоқ. Мысалы, 1993 жылы Франциядағы авиасалонда толық ақпаратдамыту туралы. Алайда, 90-шы жылдардағы елдегі экономикалық жағдай жобаның тағдырына әсер етпей қоймады. Расында, жобалау жұмыстары жалғасып, жабылғаны туралы ресми хабар болмағанымен, оның тағдыры аспанға түсті. Дәл осы кезде американдық мамандар жобаға белсенді түрде қосыла бастады, дегенмен олармен байланыс КСРО кезінде жүргізілген.
Екінші буын жолаушылар ұшатын дыбыстан жылдам лайнерлерді жасау бойынша зерттеулерді жалғастыру үшін 1993 жылы екі Ту-144 ұшағы ұшатын зертханаға айналдырылды.
Жабу немесе мұздату?
2025 жылға қарай ТУ-244 ұшағы азаматтық авиацияға 100 бірлік көлемінде қолданысқа енгізілетіні туралы жалғасып жатқан әзірлемелер мен мәлімдемелер аясында қабылданған 2013-2025 жылдарға арналған авиацияны дамытудың мемлекеттік бағдарламасында бұл жобаның болмауы. 2012 жылы күтпеген жағдай болды. ... Айта кету керек, бұл бағдарламада сол уақытқа дейін әуе кемелерін жасауда перспективалы болып саналатын басқа да маңызды әзірлемелер жоқ еді, мысалы, Ту-444 дыбыстан жылдам іскерлік ұшақ.
Бұл факт Ту-244 жобасының ақыры жабылғанын немесе белгісіз мерзімге қатып қалғанын көрсетуі мүмкін. Соңғы жағдайда дыбыстан жоғары ұшақтарды шығару тек 2025 жылдан кейін ғана мүмкін болады. Дегенмен, бұл мәселе бойынша ресми түсініктемелер берілмеді, бұл әртүрлі түсіндірулер үшін жеткілікті кең өрісті қалдырады.
Перспективалар
Жоғарыда айтылғандардың барлығын ескере отырып, Ту-244 жобасы қазіргі уақытта кем дегенде ауада тоқтатылған және, мүмкін, толығымен жабылған деп айтуға болады. Әзірге жобаның тағдыры туралы ресми мәлімдеме болған жоқ. Сондай-ақ оның тоқтатылуы немесе біржола жабылу себептері айтылмайды. Олар мұндай әзірлемелерді қаржыландыру үшін мемлекеттік қаражаттың жоқтығында, жобаның экономикалық тиімсіздігінде немесе 30 жылдан кейін ол жай ғана моральдық тұрғыдан ескіруі мүмкін екенін болжауға болады, ал қазір одан да перспективалы міндеттер күн тәртібінде тұр. . Дегенмен, барлық үш фактордың әсері бір уақытта әбден мүмкін.
2014 жылы БАҚ жобаны қайта бастауды ұсынды, бірақ әзірге олар ресми растауды, сондай-ақ бас тартуды алған жоқ.
Айта кету керек, екінші буынның дыбыстан жылдам жолаушылар ұшағындағы шетелдік әзірлемелер әлі күнге дейін отандық деңгейге жеткен жоқ және олардың көпшілігін жүзеге асыру үлкен мәселе болып табылады.
Сонымен қатар, уәкілетті тұлғалардан ресми мәлімдеме болмағанымен, Ту-244 ұшағы жобасын толығымен тоқтатудың қажеті жоқ.
M = 1,2-5).
Колледждік YouTube
-
1 / 5
Қазіргі уақытта жаңа ұшақтар пайда болды, соның ішінде Stealth технологиясымен жасалған.
Дыбыстан жылдам жүретін жолаушылар ұшағы
Тек екі сериялы түрде шығарылған дыбыстан жоғары жолаушылар ұшағы тұрақты рейстерді орындайтыны белгілі: кеңестік Ту-144 ұшағы, ол 1968 жылы 31 желтоқсанда алғашқы рейсін жасаған және 1978 жылдан бастап жұмыс істеген және екі айдан кейін Англияда алғашқы ұшуын аяқтаған. 2 наурыз 1969 ж. 2003 жылдан 2003 жылға дейін трансатлантикалық ұшулар жасаған француздық «Конкорд» (фр. Concorde – «келісім»). Олардың жұмысы алыс қашықтыққа ұшуда ұшу уақытын айтарлықтай қысқартып қана қоймай, сонымен қатар жүксіз әуе кеңістігін пайдалануға мүмкіндік берді. биік таулар(≈18 км), ал лайнерлер пайдаланатын негізгі әуе кеңістігі (9-12 км биіктіктер) сол жылдары қатты жүктелген болатын. Сондай-ақ дыбыстан жоғары ұшақтар түзетілген маршруттар бойынша (әуе жолдарының сыртында) ұшты.
Дыбыстан жоғары және трансоникалық жолаушы ұшақтарының (Boeing 2707, Boeing Sonic Cruiser, Дуглас 2229, Lockheed L-2000, Ту-244, Ту-344, Ту-444, SSBJ және т. және әуе кемесін пайдаланудан шығару жүзеге асырылған екі жобаның бұрын әзірленген және қазіргі заманғы жобалары бар гиперсоникалық (соның ішінде суборбитальды) жолаушылар лайнерлерінің (мысалы, ZEHST, SpaceLiner) және әскери-көліктік (қонатын) жедел әрекет ету ұшақтары. Әзірлеу үстіндегі Aerion AS2 жолаушылар бизнес-джетіне 2015 жылдың қарашасында жалпы құны 2,4 миллиард доллар болатын 20 бірлікке тапсырыс берілді, жеткізілім 2023 жылдан басталады.
Теориялық мәселелер
Дыбыстан жоғары жылдамдықпен ұшу, дыбыстан тыс жылдамдықтан айырмашылығы, әртүрлі аэродинамика жағдайында жүреді, өйткені ұшақ дыбыс жылдамдығына жеткенде, ағынның аэродинамикасы сапалы түрде өзгереді, бұл аэродинамикалық кедергіні күрт арттырады, сонымен қатар құрылымның кинетикалық қызуы. жоғары жылдамдықта кіретін ауа ағынының үйкелісінен артады. , аэродинамикалық фокус ығысады, бұл ұшақтың тұрақтылығы мен басқарылуының жоғалуына әкеледі. Сонымен қатар, бірінші дыбыстан жоғары ұшақ жасалғанға дейін белгісіз болған мұндай құбылыс «толқынды тарту» ретінде көрінді.
Сондықтан, қозғалтқыш қуатының қарапайым өсуіне байланысты дыбыс жылдамдығына және жақын және дыбыстан жоғары жылдамдықта тиімді тұрақты ұшуға қол жеткізу мүмкін болмады - жаңа дизайн шешімдері қажет болды. Нәтижесінде ұшақтың сыртқы түрі өзгерді: дыбыстан төмен ұшақтардың «тегіс» формаларынан айырмашылығы, тән түзу сызықтар, өткір бұрыштар пайда болды.
Айта кету керек, дыбыстан жоғары тиімді ұшақ жасау мәселесі әлі шешілген деп санауға болмайды. Жасаушылар жылдамдықты арттыру және қолайлы ұшу мен қону сипаттамаларын сақтау талаптары арасында ымыраға келулері керек. Осылайша, авиацияның жылдамдық пен биіктікте жаңа шекараларды бағындыруы тек қана жетілдірілген немесе түбегейлі жаңа қозғалтқыш жүйесін және ұшақтардың жаңа құрылымдық орналасуын қолданумен ғана емес, сонымен қатар олардың ұшудағы геометриясының өзгеруімен де байланысты. Мұндай өзгерістер ұшақтың жоғары жылдамдықта сипаттамаларын жақсарта отырып, төмен жылдамдықта олардың сапасын төмендетпеуі керек және керісінше. В Соңғы уақытжасаушылар қанат аймағын және олардың профильдерінің салыстырмалы қалыңдығын азайтудан бас тартады, сондай-ақ өзгермелі геометриясы бар әуе кемелерінде қанаттың айналу бұрышын арттырудан бас тартады, егер қанағаттанарлық мәндер болса, шағын сыпыру және үлкен салыстырмалы қалыңдықтағы қанаттарға оралады. максималды жылдамдық пен практикалық төбеге қол жеткізілді. Мұндай жағдайда дыбыстан жоғары ұшақтың төмен жылдамдықта жақсы ұшу өнімділігі және жоғары жылдамдықта, әсіресе төмен биіктікте төмен кедергі болуы маңызды деп саналады.
Дыбыс толқынының жылдамдығы, дыбыстың таралу ортасы ауа болса да, тұрақты емес. Белгіленген ауа температурасы мен атмосфералық қысымдағы дыбыс жылдамдығы биіктіктің артуымен өзгереді.
Биіктік өскен сайын дыбыс жылдамдығы төмендейді. Мәннің анықтамалық нүктесі теңіз деңгейінің нөлдік деңгейі болып табылады. Сонымен, қоршаған орта температурасы 15 0 С және атмосфералық қысым 760 мм болған жағдайда дыбыс толқынының су беті бойынша таралу жылдамдығы 340,29 м / с құрайды. Hg Сонымен, дыбыс жылдамдығынан жоғары жылдамдықпен ұшатын ұшақтар дыбыстан жоғары деп аталады.
Бірінші дыбыстан жоғары жылдамдыққа жету
Дыбыстан жоғары ұшақтар дыбыс толқындарынан жоғары жылдамдықпен қозғалатын физикалық қабілетіне байланысты ұшақтар деп аталады. Біздің әдеттегі километрлерімізде бұл көрсеткіш шамамен 1200 км/сағ.
Тіпті Екінші дүниежүзілік соғыс кезіндегі поршеньді іштен жанатын қозғалтқыштары бар және сүңгуір кезінде ауа ағынын жасайтын винттері бар ұшақтар қазірдің өзінде 1000 км / сағ жылдамдық белгісіне жетті. Рас, ұшқыштардың әңгімелеріне қарағанда, дәл осы сәттерде ұшақ қатты дірілден қатты дірілдей бастаған. Қанаттар ұшақтың фюзеляжынан шығып кетуі мүмкін деген сезім болды.
Кейіннен дыбыс жылдамдығынан жоғары ұшақтарды жасау кезінде инженер-конструкторлар дыбыс жылдамдығына жеткен кезде ауа ағындарының ұшақтың конструкциясына әсерін ескерді.
Ұшақпен дыбыстан жоғары кедергіден өту
Ұшақ ауа массалары арасында қозғалған кезде, ол ауаны барлық бағытта кесіп тастайды, шу әсерін тудырады және ауа қысымының толқындары барлық бағытта ауытқиды. Ұшақ дыбыс жылдамдығына жеткенде, дыбыс толқыны ұшақты басып озуға қабілетсіз сәт пайда болады. Осыған байланысты әуе кемесінің алдыңғы бөлігінің алдында тығыз ауа кедергісі түріндегі соққы толқыны пайда болады.
Әуе кемесі дыбыс жылдамдығына жеткен кезде ұшақтың алдында пайда болған ауа қабаты қарсылықтың күрт өсуін тудырады, бұл ұшақтың тұрақтылық сипаттамаларының өзгеруінің көзі болып табылады.
Ұшақ ұшып келе жатқанда дыбыс толқындары одан дыбыс жылдамдығымен барлық бағытта таралады. Ұшақ М=1 жылдамдыққа, яғни дыбыс жылдамдығына жеткенде, оның алдына дыбыс толқындары жиналып, тығыздалған ауа қабатын құрайды. Дыбыс жылдамдығынан жоғары жылдамдықта бұл толқындар жерге жететін соққы толқынын құрайды. Соққы толқыны дыбыстық сілкініс ретінде қабылданады, акустикалық түрде адам құлағы жер бетінде төменнен күңгірт жарылыс ретінде қабылданады.
Бұл әсерді ұшу аймағындағы бейбіт тұрғындардың дыбыстан жоғары ұшақтардың жаттығулары кезінде үнемі байқауға болады.
Дыбыстан жоғары ұшақтардың ұшуы кезіндегі тағы бір қызықты физикалық құбылыс - ұшақтың өз дыбысының визуалды ілгерілеуі. Дыбыс ұшақтың құйрығының артында біраз кідіріспен байқалады.
Авиациядағы Мах саны
Соққы толқындарының пайда болуының эксперименталды процесін растайтын теорияны австриялық физик Эрнст Мах (1838 - 1916) дыбыстан жоғары ұшақтың алғашқы ұшуынан көп бұрын көрсетті. Ұшақ жылдамдығының дыбыс толқынының жылдамдығына қатынасын білдіретін шама бүгінде ғалымның құрметіне Мах деп аталады.
Су бөлігінде жоғарыда айтқанымыздай, ауадағы дыбыс жылдамдығына қысым, ылғалдылық және ауа температурасы сияқты метеорологиялық жағдайлар әсер етеді. Температура ұшақтың ұшу биіктігіне байланысты жер беттерінде +50-ден стратосферада -50-ге дейін өзгереді. Сондықтан дыбыстан жоғары жылдамдыққа жету үшін әртүрлі биіктіктерде жергілікті метеорологиялық жағдайларды ескеру қажет.
Салыстыру үшін, теңіз деңгейінің нөлдік белгісінен жоғары дыбыс жылдамдығы 1240 км / сағ, ал 13 мың км-ден астам биіктікте. бұл жылдамдық 1060 км/сағ дейін төмендейді.
Егер ұшақ жылдамдығының дыбыс жылдамдығына қатынасын М деп алсақ, онда M>1 мәнімен ол әрқашан дыбыстан жоғары жылдамдық болады.
Дыбыстан төмен ұшақтардың мәні M = 0,8. 0,8-ден 1,2-ге дейінгі Mach мәндерінің шанышқысы трансоникалық жылдамдықты орнатады. Бірақ гипердыбыстық ұшақтардың Mach саны 5-тен асады. Әйгілі ресейлік әскери дыбыстан жылдам ұшатын ұшақтардың ішінен СУ-27 - сөндіргіш жойғыш пен Ту-22М - бомбалаушы зымыран тасығышын атап өтуге болады. Американдықтардың ішінде SR-71 белгілі - барлау ұшағы. 1953 жылы сериялық өндірістегі алғашқы дыбыстан жылдам ұшақ американдық F-100 жойғыш ұшағы болды.
Дыбыстан жоғары жел туннельіндегі сынақтар кезіндегі ғарыш кемесінің үлгісі. Көлеңкелік фотосуреттің арнайы техникасы соққы толқындары болатын жерде түсіруге мүмкіндік берді.
Бірінші дыбыстан жылдам ұшақ
1940 жылдан 1970 жылға дейін 30 жыл ішінде ұшақтардың жылдамдығы бірнеше есе өсті. Трансоникалық жылдамдықтағы алғашқы ұшу 1947 жылы 14 қазанда американдық Bell XS-1 ұшағында Калифорния штатында авиабаза үстінде жасалды.
Bell XS-1 ұшағын американдық әуе күштерінің капитаны Чак Йейге басқарған. Ол құрылғыны 1066 км/сағ жылдамдыққа жеткізе алды. Осы сынақ барысында дыбыстан жоғары ұшақтарды дамытуға одан әрі серпін беру үшін маңызды деректер кесіндісі алынды.
Дыбыстан жоғары ұшақ қанатының дизайны
Көтеру және сүйреу жылдамдықпен артады, осылайша қанаттар кішірейеді, жіңішкереді және жақсартылған ретке келтіру үшін артқа қарай сырылады.
Дыбыстан жылдам ұшуға бейімделген ұшақтарда қанаттар кәдімгі дыбыстан тыс ұшақтардан айырмашылығы, жебе ұшына ұқсайтын өткір бұрышпен артқа қарай созылды. Сыртқы жағынан, қанаттар ұшақтың алдыңғы жағындағы сүйір бұрышты шыңы бар бір жазықтықта үшбұрышты құрады. Қанаттың үшбұрышты геометриясы әуе кемесін дыбыс кедергісін кесіп өту сәтінде болжамды түрде басқаруға және нәтижесінде тербелістерді болдырмауға мүмкіндік берді.
Айнымалы геометриялық қанаттарды пайдаланған модельдер бар. Ұшу және қону кезінде ұшаққа қатысты қанат бұрышы 90 градус болды, яғни ол перпендикуляр болды. Бұл көтерілу және қону кезінде максималды көтеруді жасау үшін қажет, яғни жылдамдық төмендеген кезде және өзгермеген геометриямен өткір бұрышта көтерілу өзінің критикалық минимумына жетеді. Жылдамдық артқан сайын қанаттың геометриясы үшбұрыштың табанындағы максималды сүйір бұрышқа өзгереді.
Ұшақ рекордшылары
Аспандағы рекордтық жылдамдықтар үшін жарыста зымыран қозғалтқышымен жабдықталған Bell-X15 ұшағы 1967 жылы 6,72 немесе 7200 км/сағ рекордтық жылдамдыққа жетті. Бұл рекордты ұзақ уақыт бойы бұзу мүмкін болмады.
Ал тек 2004 жылы ғана NASA X-43 гиперсоникалық жылдамдықпен ұшуға арналған ұшқышсыз гиперсоникалық ұшқыш аппараты өзінің үшінші ұшуы аясында рекордтық 11 850 км/сағ жылдамдыққа жете алды.
Алғашқы екі рейс сәтсіз аяқталды. Бүгінгі күні бұл ұшақ жылдамдығының ең жоғары көрсеткіші.
Дыбыстан жоғары автомобиль сынақтары
Бұл Thrust SSC дыбыстан жоғары реактивті көлік 2 ұшақ қозғалтқышымен жұмыс істейді. 1997 жылы ол бірінші жер болды көлікдыбыс кедергісін бұзу. Дыбыстан жоғары ұшу кезіндегідей, көліктің алдында соққы толқыны пайда болады.
Автокөліктің жақындауы үнсіз, өйткені барлық пайда болған шу одан кейінгі соққы толқынында шоғырланған.
Азаматтық авиациядағы дыбыстан жылдам ұшу аппараттары
Азаматтық дыбыстан жоғары ұшақтарға келетін болсақ, тұрақты рейстерді орындайтын тек екі өндірістік ұшақ бар: кеңестік ТУ-144 және француздық Конкорд. ТУ-144 өзінің алғашқы ұшуын 1968 жылы жасады. Бұл құрылғылар алыс қашықтыққа трансатлантикалық ұшуларға арналған. Ұшу уақыты 18 км-ге дейін ұшу биіктігін ұлғайту арқылы дыбыссыз құрылғылармен салыстырғанда айтарлықтай қысқарды, мұнда әуе кемесі жүксіз ауа дәлізін пайдаланды және бұлтты жүктемеден өтті.
КСРО-ның алғашқы азаматтық ұшағы ТУ-144 рентабельді еместігіне байланысты 1978 жылы ұшуын аяқтады. Тұрақты рейстерді орындаудан бас тарту туралы шешімнің соңғы нүктесі ТУ-144D прототипінің сынақ кезінде апатқа ұшырауына байланысты қабылданды. Айта кету керек, азаматтық авиация шеңберінен тыс ТУ-144 ұшағы 1991 жылға дейін Мәскеуден Хабаровскіге жедел пошта және жүктерді жеткізу үшін пайдаланылды.
Осы уақытта, қымбат билеттерге қарамастан, француздың дыбыстан жылдам ұшатын Concorde ұшағы 2003 жылға дейін еуропалық тұтынушыларына ұшу қызметтерін көрсетуді жалғастырды. Бірақ, сайып келгенде, еуропалық тұрғындардың бай әлеуметтік қабатына қарамастан, пайдасыздық мәселесі әлі де сөзсіз болды.
Дыбыстан жоғары дыбысты жасауды қарастырыңыз жолаушылар ұшағы... Оның пікірінше, лайнер Ту-160 стратегиялық әскери бомбалаушы ұшағы негізінде жасалуы мүмкін.
2018 жылдың басында Путин Ресейде мұндай ұшақтардың құрылысына қайта оралуды ұсынды. Алайда, ол кезде сарапшылар жобаны тым қымбат деп есептеп, президенттің идеясына күмәнмен қарады. Кейінірек Туполев компаниясы жаңа ұшақтың алғашқы рейсін 2027 жылдан ерте емес жасай алатынын айтты. Компанияда сериялық ұшақ жасау бойынша барлық жұмыстардың құны 105 миллиард рубльге бағаланды.
Ақпарат24авиация сарапшыларымен сөйлесіп, Ресейге әлі де дыбыстан жоғары жаңа жолаушылар ұшағы қажет пе екенін білді.
Көңіл қалдыратын тәжірибе
Дүниежүзілік ұшақ құрылысының тарихында екі дыбыстан жоғары ұшақ болды жолаушылар лайнері: Франко-британдық Конкорд және кеңестік Ту-144. Бұл ұшақтар 2,4 мың км/сағ жылдамдыққа жете алады, ал Airbus A320 максималды жылдамдығы 840 км/сағ. Бұл ретте, мысалы, Еуропадан АҚШ-қа ұшу құны 7 мың долларға жетті. Ұшу бизнесмендердің көңілінен шықты.
Ту-144 1960 жылдары Туполев конструкторлық бюросында жасалған. Ол 1977 жылы жолаушылар тасымалына қолданыла бастады, бірақ бірнеше апаттардан кейін конструкторлық бюро жобаны тоқтату туралы шешім қабылдады.
Дыбыстан жылдам ұшатын жолаушылар ұшағы ТУ-144. Фото: РИА Новости, wikimedia.org
Шамамен сол уақытта француздық Aérospatiale компаниясы мен британдық BAC Concorde атты бірлескен жобаны әзірледі. Барлығы 20 дыбыстан жоғары ұшақ шығарылды, олар British Airways және Air France арасында бөлінді. 27 жыл ішінде тұрақты және чартерлік рейстердің арқасында 3 миллионнан астам жолаушы дыбыстан жылдам ұшуды пайдаланды.
2000 жылы 5 шілдеде Париждегі Шарль де Голль әуежайында Конкорд ұшағы ұшып бара жатқанда апатқа ұшырады. Одан кейін 113 адам қайтыс болды. Осыдан кейін дыбыстан жоғары ұшақтардың ұшуы бір жарым жылға тоқтатылды. 2003 жылы олар байланысты толығымен тоқтатылды жоғары бағаларотын үшін.
Содан бері әлем дыбыстан жылдам жүретін жолаушылар ұшағын пайдаланбайды.
«Экономика емес, бедел»
Бұл туралы «Авиатранспортное обозрение» журналының басқарушы директоры Максим Пядушкин айтты Ақпарат24дыбыстан тез ұшатын ұшақтарды шығару тек техникалық ғана емес, басқа да кедергілерге тап болатынын айтты.
Дәл сол «Конкорд» дыбыстан жоғары жылдамдықта тек Атлант мұхитының үстінде ғана жұмыс істеді, өйткені, мысалы, Америка Құрама Штаттарында соққы толқыны салдарынан жер үстінен дыбыстан жоғары жылдамдықпен ұшуға тыйым салынады. Бұл ұшақтарды пайдалану өте шектеулі болды және мәселе әлі шешілген жоқ. Соңғы «Конкордтар» іс жүзінде тегін, символдық бағаға жеткізілді, олар экономика туралы емес, бедел туралы сөйлесті. Бірақ олар Париждегі апаттан кейін көп ұзамай тоқтатылды », - деді Пядушкин.
British Airways компаниясының дыбыстан жылдам жүретін француз-британдық ұшағы Конкорд. Фото: Les Chatfield, Flickr Бұл мемлекетке не үшін керек
«Авиатранспортное обозрение» журналының бас редакторы Алексей Синицкий Ресей өзінің дыбыстан жылдам ұшатын ұшағын жасау арқылы басқа салалардың дамуын ынталандыра алады деп есептейді.
«Мұндай лайнерлердің өндірісінде бар көп санышешілмеген немесе шешілмеген мәселелер. Әрине, бұл мәселелер бойынша жұмыс жоғары тиімді қозғалтқыштардың жаңа буынын жасау үшін маңызды, қажет және қызықты, сондықтан жұмыс істеу керек. Бірақ, менің ойымша, бұл азаматтық авиацияның негізгі және стратегиялық бағыты емес. Романтикалық емес болып көрінсе де, әлі де шешуді қажет ететін қарапайым мәселелер бар. Бірақ қарастыратын болсақ, бұл мүлдем басқа мәселе азаматтық авиацияэкономикалық дамуды ынталандыру мүмкіндігі ретінде.
ұшақ жасауды дамыту басқа салаларды жетілдіруді талап етеді. Сондықтан, бұл Ресей үшін стратегиялық маңызды, әсіресе импортты алмастыруға мән бермей, мысалы, өзіңіздің мамандану салаларыңызды тауып, жаһандық ауқымда бәсекеге қабілетті өнім ұсынуға болатын салаларды таңдасаңыз.
Бұл міндетті түрде бүкіл ұшаққа қатысты емес, мысалы, біз әлемдегі кез келген адамнан жақсырақ істейтін кейбір бөлімшеге қатысты », - деді Синицкий сұхбатында. Ақпарат24.
Конкорд ұшақтары әуе компанияларына күлкілі бағаға сатылғанымен, сарапшы ақшаның жоғалғанына сенбейді: байыпты зерттеулер болды, сала білім мен технологияға ие болды. Сонымен қатар, бұл халықаралық ынтымақтастықтағы алғашқы эксперименттердің бірі болды, кейіннен еуропалық ұшақ құрылысының бірыңғай жүйесіне әкелді.
Пайдасыз және ыңғайсыз
Сонымен бірге, Синицкий дыбыстан жылдам ұшатын лайнерлерде ұшуды өтеу өте қиын екенін жоққа шығармайды.
«Ел басшылығына көліктің қолжетімділігін жақсарту қажет болса, бұл бір мәселе. Бірақ сонымен бірге әлемдік тәжірибе жылдамдықтан тиімділік басым екенін көрсетіп отыр. Дәл сол Конкорд бағдарламасы үнемді ұшулардың көп жағдайда сұранысқа ие екенін дәлелдеді, ал әуе кемесінің астында тығыздау толқынының пайда болуына байланысты дыбыстан жоғары ұшу анықтамасы бойынша үнемді емес. Дыбыстан жылдам тасымалдаудың үнемділігіне, оның ішінде жолаушыларға қаншалықты ыңғайлы болатынына қатысты көптеген сұрақтар бар. Мысалы, Владивостоктан Мәскеуге рейс уақыт белдеулерінің өзгеруіне байланысты ыңғайсыз болады - сізге не ыңғайсыз уақытта ұшып кету керек, не ыңғайсыз келуге келу керек. Сонымен қатар, егер сізде кәдімгі ұшақта жайлылық болса, дыбыстан жоғары ұшақта ол көбірек болады », - деді сарапшы.
Сурет: Info24 Avia.ru порталының сарапшысы Владимир Карнозов, алайда, ұшуды тиімді етуге болатынына сенімді. Рас, бұл үшін олар үшін Атлант мұхиты арқылы ғана емес, сонымен қатар Тынық мұхиты арқылы - мысалы, Жапониядан, Қытайдан және Австралиядан АҚШ пен Канадаға ұшу «өте маңызды».
«Конкорд тиімсіз болды деп есептеледі, бірақ бұл мүлдем дұрыс емес. Жоба Америка Құрама Штаттарының [экологиялық стандарттарға] қатты қарсылығынан тиімсіз болып шықты, ол тиімді болды, өйткені Конкордтарды коммерциялық пайдаланудан түсетін кіріс негізінен әуе билеттерін сатудан түскен. Нью-Йорктегі және басқа да ірі американдық қалалардағы әуежайлар ... Конкорд Франциядан Латын Америкасына, Англиядан Таяу Шығысқа және одан әрі қарай ұшты Оңтүстік-Шығыс Азия, бірақ бұл бағыттар айтарлықтай аз табыс әкелді. АҚШ қарсылығының нәтижесінде Батыс Еуропа өнеркәсібі жоспарланғаннан аз ұшақ шығарды және бағдарлама мерзімінен бұрын тоқтатылды », - деді авиация сарапшысы.
Конкордты авиакомпанияларға тегін жеткізу туралы айтатындар және лайнерлердің дәрменсіздігі туралы дәлелдерін осыған негіздейтіндер үшін Карнозов бірінші ұшақтың құны мен сол дәуірдегі дыбыстан төмен авиалайнерлердің бағасын салыстыруды ұсынады. Оның айтуынша, бұл автомобиль тиімді жұмыс істеген Еуропадан АҚШ-қа рейстердің көп жылдар бойы жұмыс істеуіне байланысты авиакомпаниялар қайтаруды жоспарлаған қыруар қаржы.
Дыбыстан жылдам ұшатын Concorde ұшағы. Фото: nara.getarchive.net «Егер сіз шетелдік авиациялық басылымдарды ашсаңыз, онда соңғы 7-10 жылда бұл тақырып (дыбыстан жылдам жолаушылар ұшағын жасау - шамамен. Ақпарат24) негізінен іскерлік ұшақтарға қатысты үнемі талқыланады. Бірақ мұндай дамудағы проблемалар ұшақтехникамен байланысты емес. АҚШ-тың ықпалында елдердің авиациялық билігі батыс әлемі«суперсоник» (суперсоник ұшағы, ағылшын тілінен supersonic - supersonic -) қоршаған ортаның параметрлеріне жоғары бағаланған талаптарды алға қойды. шамамен. Ақпарат24), атап айтқанда - жердегі шу деңгейі және дыбыстық бумның шамасы. Мемлекеттерге әсер етудің ешқандай жолы жоқ және оларды ұсынған кезде «суперсониканың» келесі ұрпағы үшін сертификаттау талаптары қойылады. Егер саяси деңгейде шешім табылмаса, дыбыстан жылдам жолаушылар ұшағын жасау идеясының ешқайсысы жұмыс істемейді. Егер талаптар жұмсартылса, өте қызықты жоба шығады », - деді Карнозов.
Ол мұндай ұшақты жасау құны оның қандай талаптар үшін жасалатынына байланысты екенін айтты. Сарапшының пікірінше, егер талаптар «қонымды» болса, онда жобаның құны бірнеше миллиард долларды құрайды, бірақ дыбыстан жылдам ұшатын лайнер жасау АҚШ талаптарына «түзетілсе», онда «бюджет ондаған. , немесе тіпті жүздеген миллиард доллар жеткіліксіз болады».
Мұндай ұшақтарда кім ұша алады
Дыбыстан жоғары ұшулар өте қымбат – мысалы, Лондоннан Нью-Йоркке ұшу 7000 доллар тұрады. Барлық сарапшылар мұндай рейстер сұранысқа ие болса, бұл тек бизнесмендер арасында болады деп келіседі.
«Егер бизнесті тасымалдау сегменті туралы айтатын болсақ, онда жылдамдыққа сұраныс болуы мүмкін. Бірақ мұндай ұшақтардағы жанармай шығыны өте жоғары болады, сондықтан оның құны тіпті ауқатты адамдар үшін де жоғары болуы мүмкін », - деді ол. Ақпарат24Федор Борисов, Ұлттық зерттеу университетінің Экономика жоғары мектебінің Көлік және көлік саясаты институтының жетекші ғылыми қызметкері.
Сурет: Info24 Онымен Владимир Карнозов та келіседі. Сарапшының пікірінше, дыбыстан жылдам ұшатын ұшақтар «жоғарғы сегментке, бүгінде бизнес-класста және бірінші класста ұшатындарға» қажет.
Жаңа «суперсоник» жасау әрекеті
Максим Пядушкин дыбыстан жылдам ұшақтар нарығына шығуға тырысатын адамдар мен компаниялар бар екенін, бірақ олар іскерлік авиацияға назар аударатынын және олардың ұшағын өте шектеулі адамдар тобы сатып алатынын айтты.
Сурет: Info24 «Мұндай жобалар стартаптар ретінде басталды, энтузиастар сызбалар жасауға жиналды. Бірақ ешбір стартап ұшақты жалғыз жасай алмайды. Мысалы, Boeing және басқа да ірі өндірушілер қолдайтын Aerion. Бұл жоба ең озық жоба болса керек. Бұл ірі өндірушілер бұған сенгендіктен, ұшақ оны сынақтан өткізуге, прототипке және іс жүзінде ұшуға шығара алады деген үміт береді », - деді авиация сарапшысы.