งานที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของผู้เชี่ยวชาญในการผลิตการขนส่งทางอากาศคือการสร้างเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียง การวิเคราะห์เครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงที่มีอยู่ทำให้สามารถพัฒนาเครื่องบินใหม่โดยพื้นฐานซึ่งทำกำไรได้ในเชิงเศรษฐกิจและตรงตามมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อม ลองพิจารณาสิ่งประดิษฐ์จำนวนหนึ่งที่มุ่งสร้างเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงสากลที่สามารถใช้ที่ระดับความสูงการบินนอกทางเดินอากาศสมัยใหม่ด้วยความเร็วเหนือเสียง

เครื่องบินความเร็วเหนือเสียงดังกล่าวพัฒนาโดย Korabef Johann และ Prampolini Marco ได้ปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องบิน Concorde และ Tupolev TU-144 โดยเฉพาะการลดระดับเสียงที่มาพร้อมกับการทำลายกำแพงเสียง

การประดิษฐ์นี้ประกอบด้วยลำตัว (รูปที่ 1) ซึ่งประกอบขึ้นจากส่วนหน้าหรือส่วนจมูก CN ส่วนตรงกลางหรือห้องโดยสาร P และส่วนด้านหลัง ลำตัวเครื่องบินมีส่วนตัดขวางคงที่ ซึ่งเริ่มจากส่วนห้องโดยสารแล้วค่อยๆ กว้างและแคบไปทางด้านหลังของเครื่องบิน

รูปที่ 1 ส่วนตามยาวของเครื่องบินความเร็วสูง

ภายในส่วนด้านหลังของลำตัวมีถังหนึ่งถังขึ้นไปที่มีออกซิเจนเหลว R01 และถังที่มีไฮโดรเจนในสถานะของเหลวหรือตะกอน Rv ซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ขับเคลื่อนเครื่องยนต์จรวด

เครื่องบินมีปีกแบบเดลต้าโกธิก ดังที่แสดงใน (รูปที่ 2) ซึ่งรากของปีกนั้นมีต้นกำเนิดมาจากระดับที่ส่วนขยายของลำตัวส่วนหน้าเริ่มต้นขึ้น ปีกเดลต้ามีปีกนกสองบานที่ด้านข้างของลำตัวแต่ละข้าง

รูปที่ 2 มุมมองมุมมองของเครื่องบินความเร็วสูง

ปีกเล็ก a1,a2 ยึดไว้กับปลายด้านนอกแต่ละด้านของขอบท้ายของปีกเดลต้าโดยใช้ชิ้นส่วนทรงกระบอก การประดิษฐ์นี้แสดงไว้ใน (รูปที่ 3)

รูปที่ 3 ปีกเล็กในเปอร์สเปคทีฟ

ปีกเล็กที่เคลื่อนย้ายได้ประกอบด้วยองค์ประกอบสี่เหลี่ยมคางหมูสองชิ้นซึ่งอยู่ทั้งสองด้านของส่วนทรงกระบอก ส่วนทรงกระบอกซึ่งมีแกนขนานกับแกนของลำตัวสามารถหมุนรอบแกนเพื่อติดตั้งปีกขนาดเล็กได้ขึ้นอยู่กับความเร็วของเครื่องบิน ตำแหน่งของปีกเล็กๆ จะเป็นแนวนอนที่ความเร็วต่ำกว่า 1 มัค และแนวตั้งที่ความเร็วสูงกว่า 1 มัค การเปลี่ยนตำแหน่งของปีกเล็กเป็นสิ่งจำเป็นในการแก้ปัญหาการรวมจุดศูนย์ถ่วงและจุดศูนย์กลางแรงขับที่ความเร็วของเครื่องบิน

เครื่องบินมีระบบเครื่องยนต์ (รูปที่ 1) ระบบนี้ประกอบด้วยเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท TB1(TB2) 2 เครื่อง, เครื่องยนต์แรมเจ็ท ST1(ST2) 2 เครื่อง และเครื่องยนต์จรวด Mf.

เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท TB1(TB2) สองเครื่องตั้งอยู่ในพื้นที่เปลี่ยนผ่านระหว่างห้องโดยสาร P และส่วนลำตัวด้านหลัง เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทได้รับการออกแบบสำหรับระยะการขับเครื่องบินและระยะการบินขึ้น ไม่นานก่อนที่จะเข้าสู่พื้นที่การบินแบบทรานโซนิก เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทจะถูกปิดและหดกลับเข้าไปในลำตัว เมื่อระยะลงจอดของเครื่องบินเริ่มต้นและความเร็วของเครื่องบินลดลงต่ำกว่า 1 มัค เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทจะถูกปล่อยและติดไฟ วิธีการแก้ปัญหานี้ทำให้สามารถลดขนาดและน้ำหนักของเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทได้อย่างมาก เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทที่ใช้งานมาตรฐาน

ในขั้นตอนการขึ้นบิน เครื่องบินไม่เพียงเคลื่อนที่เนื่องจากเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ท TB1(TB2) เท่านั้น แต่ยังเนื่องมาจากเครื่องยนต์จรวดด้วย เครื่องยนต์จรวดอาจเป็น (รูปที่ 4) ไม่ว่าจะเป็นเครื่องยนต์เดี่ยวที่มีแรงขับที่แตกต่างกันอย่างราบรื่นหรือเป็นการผสมผสานระหว่างเครื่องยนต์หลัก Mp กับเครื่องยนต์เสริมหลายตัว Ma1, Ma2 ที่มีแรงขับแยกกัน

รูปที่ 4 มุมมองด้านหลังของเครื่องยนต์จรวด

เครื่องยนต์จรวดซึ่งอยู่ที่ด้านหลังของลำตัวสามารถเปิดและปิดในลำตัวได้โดยใช้ฟัก P ด้านหลังของเครื่องบิน ดังแสดงใน (รูปที่ 5)

รูปที่ 5 มุมมองด้านหลังของเครื่องบินความเร็วสูง

ในระหว่างการบินขึ้น ฟักจะเปิดออกจนสุด แต่เมื่อเครื่องบินอยู่บนระดับความสูง เครื่องยนต์จรวดจะปิดและฟักจะปิด ซึ่งทำให้ลำตัวมีรูปทรงเพรียวบาง ขั้นตอนการบินด้วยความเร็วเริ่มต้นขึ้น

ขั้นตอนการบินที่ความเร็วการล่องเรือเกิดขึ้นพร้อมกับการรวมเครื่องยนต์ ramjet ST1 (ST2) และการปิดเครื่องของเครื่องยนต์จรวด Mf เครื่องยนต์แรมเจ็ทสองตัวถูกวางอย่างสมมาตรสัมพันธ์กับแกนตามยาวของเครื่องบิน และได้รับการออกแบบเพื่อสร้างความเร็วในการล่องเรือ เครื่องยนต์แรมเจ็ทมีรูปทรงคงที่ ซึ่งช่วยลดน้ำหนักและทำให้การออกแบบง่ายขึ้น แรงขับของเครื่องยนต์แรมเจ็ทถูกปรับระหว่างการบินโดยการเปลี่ยนอัตราการไหลของไฮโดรเจน

เครื่องบินตามสิ่งประดิษฐ์นี้สามารถบรรทุกผู้โดยสารได้ประมาณยี่สิบคน ระดับความสูงในการบินของเครื่องบินอยู่ระหว่าง 30,000 ม. ถึง 35,000 ม. และสามารถเข้าถึงความเร็วได้ตั้งแต่ 4 มัคถึง 4.5 มัค

สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงซึ่งเสนอให้ดำเนินการโดยใช้โครงแบบแอโรไดนามิกแบบคานาร์ด ตามแนวทางการแก้ปัญหาทางเทคนิคที่อ้างสิทธิ์ เครื่องบินมีลำตัวดังแสดงใน (รูปที่ 6) ซึ่งเชื่อมต่อกับปีก 1 โดยใช้ของไหลที่ไหลเข้า 2 ห้องโดยสารตั้งอยู่ในส่วนกลางของลำตัว ในส่วนตัดขวาง จมูกและส่วนกลางของลำตัวจะมีรูปร่างกลม มีช่องในลำตัวด้านหลัง

รูปที่ 6 มุมมองทั่วไปของเครื่องบิน

เครื่องบินดังกล่าวติดตั้งเครื่องยนต์ที่อยู่ในห้องโดยสารเครื่องยนต์ 3 ซึ่งรวมกันเป็น "แพ็คเกจ" พร้อมช่องรับอากาศ 2 ช่อง 4 “แพ็คเกจ” นี้ติดตั้งอยู่ด้านบนด้านหลังช่องในลำตัวด้านหลัง ซึ่งช่วยลดการลากของเรือและปรับปรุงการทรงตัวในกรณีที่เครื่องยนต์หนึ่งขัดข้อง

ความลึกของลำตัวด้านหลังมีจุดมุ่งหมายเพื่อลดความไม่สม่ำเสมอของการไหลเหนือเสียงที่จ่ายให้กับช่องอากาศเข้า โซลูชันทางเทคนิคนี้จำกัดอยู่ที่แพลตฟอร์มแรก 6 และแพลตฟอร์มที่สอง 7 คู่หนึ่ง ดังแสดงใน (รูปที่ 7)

รูปภาพ 7 มุมมองด้านบนของลำตัวด้านหลัง

ชานชาลาแรก 6 ซึ่งสร้างแบบแบน มีลักษณะเป็นการตัดเฉียงของลำตัว แพลตฟอร์มสามารถวางทิศทางในทิศทางของการจ่ายอากาศเข้าสู่ช่องอากาศเข้าของถังในมุมแหลมซึ่งค่าจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 2 ถึง 10 องศา แพลตฟอร์มแรกเชื่อมต่อกับผิวหนังลำตัวในมุมหนึ่งโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่ราบรื่น ซึ่งช่วยให้มั่นใจว่ามีขอบคม 9 ที่ทางแยกของแพลตฟอร์มกับผิวหนัง ซึ่งก่อให้เกิดกระแสน้ำวนไหลไปตามขอบคมของข้อต่อ กระแสน้ำวนความเร็วเหนือเสียงช่วยให้แน่ใจว่าชั้นขอบเขตที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเกิดจากการเคลื่อนกระแสไหลผ่านแท่นนั้น จะถูกลบออกจากพื้นที่รอบนอกของแท่น และไหลออกไปที่ด้านข้างของลำตัว

ชานชาลาที่สอง 7 ซึ่งวางราบอยู่ระหว่างช่องรับอากาศ 4 และชานชาลาแรก 6 ซึ่งวางชิดกันในมุมหนึ่งซึ่งแนะนำให้เลือกเกิน 150 องศา เพื่อป้องกันการลากตามหลักอากาศพลศาสตร์ที่เพิ่มขึ้น มุมระหว่างทิศทางของการจ่ายอากาศเข้าสู่ช่องรับอากาศและขอบของการเชื่อมต่อของแพลตฟอร์มที่สอง 10 ไม่ควรเกิน 20 องศา

การปรากฏตัวของไซต์ที่สองทำให้สามารถลบชั้นขอบเขตออกจากพื้นที่ใกล้กับระนาบสมมาตรของเครื่องบินได้เนื่องจากการก่อตัวของกระแสน้ำวนที่รุนแรง กระแสน้ำวนที่รุนแรงเกิดขึ้นในบริเวณที่วางครีบระหว่างชานชาลาที่สอง การนำชั้นขอบเขตออกจากพื้นที่ใกล้กับระนาบสมมาตรของเครื่องบิน จะทำให้ความหนาของชั้นขอบเขตลดลงก่อนที่จะเข้าสู่ช่องอากาศเข้า

เป็นที่น่าสังเกตว่าชั้นขอบเขตจะถูกลบออกทันทีก่อนที่จะมีการตัดช่องอากาศเข้า เนื่องจากส่วนขยายของแพลตฟอร์มที่สองนอกเหนือจากการตัดนี้ วิธีการแก้ปัญหานี้แสดงไว้ใน (รูปที่ 8)

รูปที่ 8 มุมมองของแท่นแบนอันที่สอง ณ จุดที่ยื่นออกไปเลยช่องอากาศเข้า

ความแตกต่างระหว่างสิทธิบัตรของ Valery Nikolaevich Sirotin กับสิทธิบัตรอื่นๆ ก็คือ เขาเสนอเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงสำหรับผู้โดยสารที่มีปีกกวาดไปข้างหน้า โดยมีโมดูลช่วยเหลือฉุกเฉิน (แสดงในรูปที่ 9)

เครื่องบินตามสิทธิบัตรประกอบด้วยลำตัว 1 ซึ่งอยู่ที่หัวเรือซึ่งมีห้องนักบิน 11 ในส่วนตรงกลางมีโมดูลกู้ภัย 2 ซึ่งสร้างรูปร่างด้านนอกของลำตัวเนื่องจากผนังฉนวนความร้อน นอกจากนี้เครื่องบินความเร็วเหนือเสียงยังมีปีกซ้ายและขวา 3 ซึ่งได้รับการออกแบบให้หมุนสัมพันธ์กับแกนลำตัว โรงไฟฟ้าของการประดิษฐ์ประกอบด้วยเครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทขับเคลื่อนสี่ตัว 9

รูปที่ 9 มุมมองด้านบนของเครื่องบินก่อนหมุนปีกด้านขวาและซ้ายไปทางที่จับยึดลำตัว

เป็นที่น่าสังเกตว่าเครื่องบินมีตัวกันโคลงแนวตั้ง 6 และแนวนอน 7 หางแนวนอนด้านหน้า 8 ได้รับการติดตั้งด้วยความช่วยเหลือของเครื่องยนต์พิเศษโดยมีความสามารถในการหมุนสัมพันธ์กับแกนนอนของลำตัว

ปีกขวาและปีกซ้าย 3 ติดอยู่กับความเป็นไปได้ในการหมุนโดยสัมพันธ์กับแกนนอนของลำตัวเพื่อให้แน่ใจว่าตำแหน่งของปีกขวาและซ้ายได้รับการแก้ไขที่ความเร็วเหนือเสียงจึงมีด้ามจับที่ส่วนล่างของปีก ลำตัว มีมอเตอร์พิเศษเพื่อหมุนปีก จำนวนการหมุนของปีกคือ 53 องศาสัมพันธ์กับแกนนอนของลำตัว ค่านี้รับประกันการเปลี่ยนแปลงในโซนที่การแยกการไหลเริ่มต้นจากปลายปีกไปจนถึงราก

(รูปที่ 10) แสดงให้เห็นว่าในระหว่างการบินขึ้นเครื่องยนต์ของกลไก 15 หมุนปีกขวาและซ้ายเป็นมุม 53 องศาในทิศทางจากลำตัวและหมุนหางแนวนอนด้านหน้าเป็นมุม 85 องศา การออกแบบตามหลักอากาศพลศาสตร์ที่กวาดไปข้างหน้าช่วยให้เครื่องบินสามารถบินขึ้นได้

รูปที่ 10 มุมมองด้านบนของแผนภาพกลไกการหมุนปีก

เมื่อถึงความเร็วซับโซนิคที่สูง เครื่องยนต์กลไกจะหมุนปีกเข้าด้านในเข้าหาแกนลำตัว ซึ่งจะถูกยึดไว้ด้วยที่จับยึด หางแนวนอนด้านหน้าก็หมุนเช่นกัน เนื่องจากการกระทำเหล่านี้ เครื่องบินจึงเปลี่ยนการกำหนดค่าตามหลักอากาศพลศาสตร์ (รูปที่ 11) ซึ่งช่วยให้สามารถพัฒนาความเร็วเหนือเสียงได้

รูปที่ 11 มุมมองด้านบนของเครื่องบินหลังจากหมุนปีกด้านขวาและซ้ายไปทางที่จับยึดลำตัว

ในกรณีฉุกเฉิน เรือจะติดตั้งโมดูลช่วยเหลือฉุกเฉิน (รูปที่ 12) แต่ละโมดูลจะติดตั้งหน่วยดีดตัวออก 21 ซึ่งเปิดใช้งานตามคำสั่งของนักบิน ร่มชูชีพ 22 อุปกรณ์ลงจอด 23 และระบบจ่ายไฟอัตโนมัติ

รูปที่ 12 การลงของโมดูลที่อยู่อาศัยได้

ผู้เขียนสิทธิบัตรหมายเลข 2391254 เสนอเรือความเร็วเหนือเสียงให้เรา ซึ่งผลิตตามการออกแบบตามหลักอากาศพลศาสตร์แบบ "tailless with GO" ตามสิทธิบัตรดังที่แสดงใน (รูปที่ 13) เครื่องบินมีลำตัว 1 ซึ่งส่วนหน้าประกอบด้วยห้องนักบินและห้องโดยสาร 8 ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับความจริงที่ว่าจมูกของลำตัวแบน 7. ในระนาบแนวตั้งทำด้วยรัศมี 0, 1...5 มม. และในแนวนอน 300...1500 มม.

รูปที่ 13 มุมมองทั่วไปของเครื่องบิน

โซนิคบูมขั้นต่ำนั้นเกิดขึ้นได้จากความจริงที่ว่ารูปร่างหน้าตัดใกล้กับวงกลมนั้นมีรัศมีที่เพิ่มขึ้นของส่วนหน้าของลำตัว

ตามสิทธิบัตรนี้ เพื่อให้แน่ใจว่ามีประสิทธิภาพสูงในการควบคุมตามยาวและสร้างโมเมนต์การขว้างที่ดีด้วยความเร็วเหนือเสียง ส่วนล่างของลำตัวด้านหลังจะเปลี่ยนเป็นพื้นผิวเรียบในทิศทางตามขวางได้อย่างราบรื่น ส่วนท้ายส่วนล่างของลำตัวจะลงท้ายด้วยลิฟต์

เพื่อให้มั่นใจว่ามีการรบกวนการไหลและต้านทานคลื่นน้อยที่สุด ผู้เขียนเสนอให้ทำมุมกวาดขนาดใหญ่ลำดับ 78...84 บนส่วนรากของปีกกวาดที่จุดเชื่อมต่อของปีกและลำตัว 14 และโปรไฟล์ของขอบนำ 9 ควรทำด้วยรัศมีความโค้ง 5...40 มม. เพื่อเพิ่มปริมาตรของปีกและค่ามุมการโจมตีสูงสุดที่อนุญาต

ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับช่องอากาศเข้าของเครื่องยนต์ 4 ซึ่งตั้งอยู่ด้านข้างของลำตัวเหนือพื้นผิวด้านบนของรากปีก ซึ่งจะช่วยลดผลกระทบด้านลบต่อขนาดของโซนิคบูม เนื่องจากการไหลช้าลงที่ด้านหน้าของช่องอากาศเข้า ชั้นขอบเขตจึงถูกลบออกผ่านส่วนที่เจาะรู 16 (แสดงใน (รูปที่ 14)) ซึ่งทำบนระนาบด้านหน้าของช่องอากาศเข้าและในตัวมันเอง

รูปที่ 14 แผนผังการบีบอัดปีก (ลำตัว) ด้านหน้าช่องรับอากาศและโครงร่างบายพาสชั้นขอบเขต

ชั้นขอบเขตนี้ถูกระบายลงบนพื้นผิวด้านบนของลำตัวและปีกผ่านท่อระบายน้ำ 17 แต่เพื่อจ่ายอากาศตามปริมาณที่ต้องการในโหมดต่างๆ ช่องรับอากาศความเร็วเหนือเสียงจะมีกลไกสำหรับควบคุมการบายพาสอากาศ 18 จากช่องระบายของชั้นขอบเขต เข้าไปในท่ออากาศช่อง 19 จากช่องอากาศเข้าเครื่องยนต์

ดำเนินการเมื่อ เวลาที่กำหนดเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงถูกถอนออกจากการใช้งานด้วยเหตุผลใดก็ตาม สิ่งประดิษฐ์ที่นำเสนอในบทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างความเร็วเหนือเสียง อากาศยานซึ่งมีลักษณะการบินสูงและประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อม

งานทางเทคนิคหลักสำหรับการสร้างอุปกรณ์ดังกล่าวคือ:

ลดการลากตามหลักอากาศพลศาสตร์ของเรือ

ลดระดับเสียงที่มาพร้อมกับการทำลายกำแพงเสียง

ลดการปล่อยสารอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งทำได้โดยการลดการใช้เชื้อเพลิงโดยการปรับปรุงลักษณะของช่องอากาศเข้า

เครื่องบินความเร็วเหนือเสียงที่ได้รับการจดสิทธิบัตรส่วนใหญ่มีระดับความสูงในการบินที่สูงกว่าเครื่องบินโดยสารทั่วไป ข้อได้เปรียบนี้ช่วยให้สามารถใช้เครื่องบินได้ในเกือบทุกสภาพอากาศ เนื่องจากการบินจะดำเนินการในระดับความสูงที่ไม่มีปรากฏการณ์ทางอุตุนิยมวิทยาที่ส่งผลกระทบต่อการบินตามปกติ

บรรณานุกรม:

1. Babulin A.A., Vlasov S.A., Subbotin V.V., Titov V.N., Tyurin S.V. แพท. เลขที่ 2517629 (รฟ). IPC B 64 D 33/02, B 64 D 27/20, B 64 C 30/00. อากาศยาน.
2. บัคติน อี.ยู., ซิเตเนฟ วี.เค., คาชาน เอ.วี., คาชาน วี.จี., มิโรนอฟ เอ.เค., โปยาคอฟ เอ.วี., เรมีเยฟ เอ็น.ค. แพท. เลขที่ 2391254 (รฟ). IPC B 64 D 33/02, B 64 D 27/16, B 64 C 3/10, B 64 C 1/38, B 64 C30. เครื่องบินความเร็วเหนือเสียง (ตัวเลือก)
3. Korabef Johann, Prampolini Marco, Pat. หมายเลข 2547962 (RF) IPC B 64 C 30/00, B 64 D 27/020, B 64 C 5/10, B 64 C 5/08. เครื่องบินความเร็วสูงและรูปแบบการเดินทางทางอากาศที่เกี่ยวข้อง
4. สิโรติน วี.เอ็น. แพท. เลขที่ 2349506 (รฟ). IPC B 64 C 3/40, B 64 C30. เครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงที่มีปีกกวาดไปข้างหน้าและโมดูลช่วยเหลือฉุกเฉิน

เมื่อ 15 ปีที่แล้ว เครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงสามลำสุดท้าย Concorde ของสายการบินบริติชแอร์เวย์สของอังกฤษได้ทำการบินอำลา ในวันนั้น 24 ตุลาคม พ.ศ. 2546 เครื่องบินเหล่านี้ทำการบิน ระดับความสูงต่ำเหนือลอนดอน ลงจอดที่ฮีทโธรว์ และด้วยเหตุนี้จึงยุติประวัติศาสตร์อันสั้นของการบินผู้โดยสารความเร็วเหนือเสียง อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน นักออกแบบเครื่องบินทั่วโลกกำลังคิดถึงความเป็นไปได้ของการบินที่รวดเร็วอีกครั้ง - จากปารีสไปนิวยอร์กใน 3.5 ชั่วโมง จากซิดนีย์ไปลอสแองเจลิสใน 6 ชั่วโมง จากลอนดอนไปโตเกียวใน 5 ชั่วโมง แต่ก่อนที่เครื่องบินความเร็วเหนือเสียงจะกลับสู่เส้นทางผู้โดยสารระหว่างประเทศ นักพัฒนาจะต้องแก้ไขปัญหาหลายอย่าง ซึ่งหนึ่งในปัญหาที่สำคัญที่สุดคือการลดเสียงรบกวนของเครื่องบินเร็ว

ประวัติโดยย่อของเที่ยวบินด่วน

การบินผู้โดยสารเริ่มเป็นรูปเป็นร่างในช่วงทศวรรษปี 1910 เมื่อเครื่องบินลำแรกที่ออกแบบมาเพื่อขนส่งผู้คนทางอากาศโดยเฉพาะปรากฏขึ้น คนแรกคือ French Bleriot XXIV Limousine จาก Bleriot Aeronautique มันถูกใช้เพื่อความสนุกสนานในการบิน สองปีต่อมา S-21 Grand ปรากฏตัวในรัสเซีย สร้างขึ้นบนพื้นฐานของเครื่องบินทิ้งระเบิดหนักอัศวินรัสเซียโดย Igor Sikorsky มันถูกสร้างขึ้นที่โรงงานขนส่งรัสเซีย-บอลติก จากนั้นการบินก็เริ่มพัฒนาอย่างก้าวกระโดด เที่ยวบินแรกเริ่มต้นระหว่างเมือง จากนั้นระหว่างประเทศ และระหว่างทวีป เครื่องบินทำให้สามารถไปถึงจุดหมายปลายทางได้เร็วกว่าโดยรถไฟหรือเรือ

ในคริสต์ทศวรรษ 1950 ความก้าวหน้าในการพัฒนาเครื่องยนต์ไอพ่นเร่งตัวขึ้นอย่างมาก และการบินด้วยความเร็วเหนือเสียงก็พร้อมให้บริการแก่เครื่องบินทหาร แม้ว่าจะเป็นเพียงช่วงสั้นๆ ก็ตาม ความเร็วเหนือเสียงมักเรียกว่าการเคลื่อนที่เร็วกว่าความเร็วของเสียงถึงห้าเท่า ซึ่งจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสื่อการแพร่กระจายและอุณหภูมิของมัน ที่ความกดอากาศปกติที่ระดับน้ำทะเล เสียงเดินทางด้วยความเร็ว 331 เมตรต่อวินาที หรือ 1,191 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เมื่อคุณเพิ่มความสูง ความหนาแน่นและอุณหภูมิของอากาศจะลดลง และความเร็วของเสียงจะลดลง ตัวอย่างเช่นที่ระดับความสูง 20,000 เมตรจะมีความเร็วประมาณ 295 เมตรต่อวินาทีอยู่แล้ว แต่ที่ระดับความสูงประมาณ 25,000 เมตรและเมื่อมันเพิ่มขึ้นมากกว่า 50,000 เมตร อุณหภูมิของบรรยากาศก็เริ่มค่อยๆ เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับชั้นล่าง และด้วยความเร็วของเสียงในท้องถิ่นก็เพิ่มขึ้น

การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่ระดับความสูงเหล่านี้อธิบายได้จากความเข้มข้นสูงของโอโซนในอากาศ ซึ่งก่อตัวเป็นเกราะป้องกันโอโซนและดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์บางส่วน เป็นผลให้ความเร็วของเสียงที่ระดับความสูง 30,000 เมตรเหนือทะเลอยู่ที่ประมาณ 318 เมตรต่อวินาทีและที่ระดับความสูง 50,000 - เกือบ 330 เมตรต่อวินาที ในการบิน มีการใช้เลขมัคกันอย่างแพร่หลายในการวัดความเร็วการบิน กล่าวง่ายๆ ก็คือ มันแสดงความเร็วของเสียงในท้องถิ่นสำหรับระดับความสูง ความหนาแน่น และอุณหภูมิอากาศที่เฉพาะเจาะจง ดังนั้นความเร็วของการบินธรรมดาเท่ากับสองเลขมัคที่ระดับน้ำทะเลจะอยู่ที่ 2,383 กิโลเมตรต่อชั่วโมงและที่ระดับความสูง 10,000 เมตร - 2,157 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เป็นครั้งแรกที่นักบินชาวอเมริกัน Chuck Yeager ทำลายกำแพงเสียงด้วยความเร็ว 1.04 มัค (1,066 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ที่ระดับความสูง 12.2 พันเมตรในปี 2490 นี่เป็นก้าวสำคัญในการพัฒนาการบินเหนือเสียง

ในทศวรรษ 1950 นักออกแบบเครื่องบินในหลายประเทศทั่วโลกเริ่มทำงานเกี่ยวกับการออกแบบเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียง เป็นผลให้ French Concorde และโซเวียต Tu-144 ปรากฏตัวในปี 1970 นี่เป็นเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงลำแรกและลำเดียวในโลก เครื่องบินทั้งสองประเภทใช้เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทธรรมดาที่ได้รับการปรับให้เหมาะกับการทำงานระยะยาวในการบินเหนือเสียง Tu-144 เปิดให้บริการจนถึงปี 1977 เครื่องบินบินด้วยความเร็ว 2.3 พันกิโลเมตรต่อชั่วโมงและสามารถรองรับผู้โดยสารได้สูงสุด 140 คน อย่างไรก็ตาม ตั๋วสำหรับเที่ยวบินมีราคาสูงกว่าปกติประมาณ 2.5–3 เท่า ความต้องการเที่ยวบินที่รวดเร็วแต่มีราคาแพงต่ำ รวมถึงปัญหาทั่วไปในการใช้งานและบำรุงรักษา Tu-144 นำไปสู่การถอดออกจากเที่ยวบินผู้โดยสาร อย่างไรก็ตาม เครื่องบินดังกล่าวถูกใช้ในเที่ยวบินทดสอบมาระยะหนึ่งแล้ว รวมถึงภายใต้สัญญากับ NASA ด้วย

Concorde ให้บริการนานกว่ามาก - จนถึงปี 2003 เที่ยวบินของสายการบินฝรั่งเศสก็มีราคาแพงและไม่ได้รับความนิยมมากนัก แต่ฝรั่งเศสและบริเตนใหญ่ยังคงให้บริการต่อไป ราคาตั๋วหนึ่งใบสำหรับเที่ยวบินดังกล่าวในแง่ของราคาวันนี้คือประมาณ 20,000 ดอลลาร์ Concorde ของฝรั่งเศสบินด้วยความเร็วเพียงสองพันกิโลเมตรต่อชั่วโมง เครื่องบินลำนี้สามารถครอบคลุมระยะทางจากปารีสไปยังนิวยอร์กได้ภายใน 3.5 ชั่วโมง Concorde สามารถบรรทุกคนได้ตั้งแต่ 92 ถึง 120 คน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า

เรื่องราวของคองคอร์ดจบลงอย่างกะทันหันและรวดเร็ว ในปี 2000 เครื่องบินคองคอร์ดตก ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิต 113 ราย อีกหนึ่งปีต่อมาใน การขนส่งผู้โดยสารทางอากาศวิกฤตเริ่มต้นขึ้นจากการโจมตีของผู้ก่อการร้ายเมื่อวันที่ 11 กันยายน พ.ศ. 2544 (เครื่องบินสองลำพร้อมผู้โดยสารที่ถูกผู้ก่อการร้ายแย่งชิงไปชนหอคอยแห่งโลก ศูนย์การค้าในนิวยอร์ก อีกรายหนึ่งในสามตกลงไปในอาคารเพนตากอนในอาร์ลิงตันเคาน์ตี้ และแห่งที่สี่ตกในทุ่งใกล้แชงค์สวิลล์ในเพนซิลเวเนีย) จากนั้นระยะเวลาการรับประกันสำหรับเครื่องบินคองคอร์ดซึ่งดูแลโดยแอร์บัสก็สิ้นสุดลง ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้ร่วมกันทำให้การทำงานของเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงไม่ได้ผลกำไรอย่างมากและในฤดูร้อนและฤดูใบไม้ร่วงปี 2546 สายการบินแอร์ฝรั่งเศสและบริติชแอร์เวย์ผลัดกันปลดประจำการเครื่องบินคองคอร์ดทั้งหมด

หลังจากปิดโครงการคองคอร์ดในปี พ.ศ. 2546 ยังคงมีความหวังในการกลับมาให้บริการเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียง นักออกแบบหวังว่าจะมีเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพใหม่ การคำนวณตามหลักอากาศพลศาสตร์ และระบบการออกแบบที่ใช้คอมพิวเตอร์ช่วย ซึ่งจะทำให้การบินความเร็วเหนือเสียงมีราคาประหยัด แต่ในปี พ.ศ. 2549 และ พ.ศ. 2551 องค์การระหว่างประเทศ การบินพลเรือนนำมาตรฐานเสียงเครื่องบินใหม่ที่ห้ามเหนือสิ่งอื่นใดคือเที่ยวบินความเร็วเหนือเสียงเหนือพื้นที่ที่มีประชากรอาศัยอยู่ในช่วงเวลาสงบ การห้ามนี้ใช้ไม่ได้กับทางเดินอากาศที่กำหนดไว้สำหรับการบินทหารโดยเฉพาะ งานในโครงการสำหรับเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงใหม่ได้ชะลอตัวลง แต่วันนี้พวกเขาเริ่มได้รับแรงผลักดันอีกครั้ง

เหนือเสียงที่เงียบสงบ

ปัจจุบัน องค์กรและหน่วยงานภาครัฐหลายแห่งในโลกกำลังพัฒนาเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียง โดยเฉพาะอย่างยิ่งโครงการดังกล่าวดำเนินการโดยบริษัทรัสเซีย Sukhoi และ Tupolev, Zhukovsky Central Aerohydrodynamic Institute, French Dassault, Japan Aerospace Exploration Agency, European Airbus, American Lockheed Martin และ Boeing รวมถึงบริษัทสตาร์ทอัพหลายแห่ง รวมถึง Aerion และ Boom Technologies โดยทั่วไปนักออกแบบจะแบ่งออกเป็นสองค่าย ตัวแทนของกลุ่มแรกเชื่อว่าในอนาคตอันใกล้นี้จะไม่สามารถพัฒนาเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงที่ "เงียบ" ซึ่งตรงกับระดับเสียงของสายการบินเปรี้ยงปร้างได้ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องสร้างเครื่องบินโดยสารเร็วที่จะเปลี่ยนไปใช้ ความเร็วเหนือเสียงในบริเวณที่ได้รับอนุญาต แนวทางนี้นักออกแบบจากค่ายแรกเชื่อว่าจะยังคงลดเวลาการบินจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่งได้

นักออกแบบจากค่ายที่สองมุ่งเน้นไปที่การต่อสู้กับคลื่นกระแทกเป็นหลัก เมื่อบินด้วยความเร็วเหนือเสียง โครงสร้างเครื่องบินของเครื่องบินจะสร้างคลื่นกระแทกจำนวนมาก ซึ่งคลื่นที่สำคัญที่สุดจะเกิดขึ้นที่บริเวณจมูกและหาง นอกจากนี้ คลื่นกระแทกมักเกิดขึ้นที่ขอบนำหน้าและท้ายปีก ที่ขอบนำของหาง บริเวณที่หมุนวน และที่ขอบของช่องรับอากาศ คลื่นกระแทกคือบริเวณที่ความดัน ความหนาแน่น และอุณหภูมิของตัวกลางเกิดการกระโดดอย่างแรงอย่างกะทันหัน โดยผู้สังเกตการณ์บนพื้นดิน คลื่นดังกล่าวถูกมองว่าเป็นเสียงดังปังหรือแม้แต่การระเบิด ด้วยเหตุนี้จึงห้ามไม่ให้มีการบินเหนือเสียงเหนือพื้นที่ที่มีประชากรอาศัยอยู่

ผลกระทบของการระเบิดหรือเสียงดังมากนั้นเกิดจากคลื่นกระแทกชนิด N ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อระเบิดหรือบนเครื่องร่อนของเครื่องบินรบความเร็วเหนือเสียง บนกราฟของความดันและความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้น คลื่นดังกล่าวมีลักษณะคล้ายกับตัวอักษร N ของตัวอักษรละติน เนื่องจากความดันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วที่ด้านหน้าคลื่น โดยมีความดันลดลงอย่างรวดเร็วหลังจากนั้นและการทำให้เป็นมาตรฐานในภายหลัง ในการทดลองในห้องปฏิบัติการ นักวิจัยจากสำนักงานสำรวจอวกาศญี่ปุ่น พบว่าการเปลี่ยนรูปร่างของโครงเครื่องบินสามารถทำให้จุดสูงสุดในกราฟคลื่นกระแทกเรียบขึ้น และเปลี่ยนเป็นคลื่นประเภท S คลื่นดังกล่าวมีแรงดันตกคร่อมที่ราบรื่นซึ่งไม่มีนัยสำคัญเท่ากับคลื่น N ผู้เชี่ยวชาญของ NASA เชื่อว่าคลื่น S จะถูกรับรู้โดยผู้สังเกตการณ์ว่าเป็นเสียงกระแทกประตูรถจากระยะไกล

คลื่น N (สีแดง) ก่อนการปรับให้เหมาะสมตามหลักอากาศพลศาสตร์ของเครื่องร่อนความเร็วเหนือเสียง และความคล้ายคลึงกับคลื่น S หลังการปรับให้เหมาะสม

ในปี 2558 นักออกแบบชาวญี่ปุ่นได้ประกอบเครื่องร่อนไร้คนขับ D-SEND 2 ซึ่งมีรูปทรงตามหลักอากาศพลศาสตร์ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดจำนวนคลื่นกระแทกและความรุนแรงที่เกิดขึ้น ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2558 ผู้พัฒนาได้ทดสอบโครงเครื่องบินที่สถานที่ทดสอบขีปนาวุธ Esrange ในสวีเดน และสังเกตเห็นการลดลงอย่างมีนัยสำคัญของจำนวนคลื่นกระแทกที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของโครงเครื่องบินใหม่ ในระหว่างการทดสอบ D-SEND 2 ซึ่งไม่ได้ติดตั้งเครื่องยนต์ถูกทิ้งลงมาจากบอลลูนจากความสูง 30.5 พันเมตร ในช่วงฤดูใบไม้ร่วง เครื่องร่อนยาว 7.9 เมตรมีความเร็ว 1.39 มัค และบินผ่านบอลลูนที่ผูกไว้ซึ่งมีไมโครโฟนอยู่ที่ระดับความสูงต่างๆ ในเวลาเดียวกัน นักวิจัยไม่เพียงแต่วัดความเข้มและจำนวนคลื่นกระแทกเท่านั้น แต่ยังวิเคราะห์อิทธิพลของสภาวะบรรยากาศที่มีต่อการเกิดคลื่นกระแทกในช่วงแรกอีกด้วย

ตามข้อมูลของหน่วยงานญี่ปุ่น โซนิคบูมจากเครื่องบินที่มีขนาดเทียบเคียงได้กับเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียง Concorde และได้รับการออกแบบตามการออกแบบ D-SEND 2 เมื่อบินด้วยความเร็วเหนือเสียงจะมีความเข้มข้นถึงครึ่งหนึ่งเหมือนเมื่อก่อน D-SEND 2 ของญี่ปุ่นแตกต่างจากเครื่องร่อนของเครื่องบินสมัยใหม่ทั่วไปตรงที่จมูกไม่สมมาตร กระดูกงูของยานพาหนะถูกเลื่อนไปทางหัวเรือ และส่วนท้ายแนวนอนนั้นเคลื่อนที่ทั้งหมดและมีมุมการติดตั้งเชิงลบที่สัมพันธ์กับแกนตามยาวของโครงเครื่องบิน นั่นคือส่วนปลายของส่วนยื่นจะอยู่ใต้จุดยึด และไม่สูงกว่าเช่นเคย ปีกของเครื่องร่อนมีการกวาดตามปกติ แต่ถูกก้าว: มันผสมพันธุ์กับลำตัวได้อย่างราบรื่น และส่วนหนึ่งของขอบนำของมันอยู่ที่มุมแหลมกับลำตัว แต่ใกล้กับขอบท้ายมุมนี้จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

ตามโครงการที่คล้ายกัน Aerion สตาร์ทอัพสัญชาติอเมริกันความเร็วเหนือเสียงกำลังถูกสร้างขึ้นและกำลังได้รับการพัฒนาโดย Lockheed Martin สำหรับ NASA นอกจากนี้ รัสเซีย (เครื่องบินธุรกิจเหนือเสียง/เครื่องบินโดยสารเหนือเสียง) ยังได้รับการออกแบบโดยเน้นไปที่การลดจำนวนและความรุนแรงของคลื่นกระแทก โครงการเครื่องบินโดยสารเร็วบางโครงการมีแผนจะแล้วเสร็จในช่วงครึ่งแรกของปี 2020 แต่กฎระเบียบด้านการบินจะยังไม่ได้รับการแก้ไขภายในเวลานั้น ซึ่งหมายความว่าเครื่องบินลำใหม่จะทำการบินความเร็วเหนือเสียงเหนือน้ำเท่านั้น ความจริงก็คือ เพื่อที่จะยกเลิกข้อจำกัดในการบินความเร็วเหนือเสียงเหนือพื้นที่ที่มีประชากรอาศัยอยู่ นักพัฒนาจะต้องดำเนินการทดสอบหลายอย่างและส่งผลการทดสอบไปยังหน่วยงานด้านการบิน รวมถึงสำนักงานบริหารการบินแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา และสำนักงานความปลอดภัยการบินแห่งยุโรป

S-512 / สไปค์แอโรสเปซ

เครื่องยนต์ใหม่

อุปสรรคสำคัญอีกประการหนึ่งในการสร้างเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงสำหรับผู้โดยสารแบบอนุกรมคือเครื่องยนต์ นักออกแบบในปัจจุบันได้ค้นพบหลายวิธีในการทำให้เครื่องยนต์เทอร์โบเจ็ทประหยัดกว่าเมื่อสิบถึงยี่สิบปีที่แล้ว ซึ่งรวมถึงการใช้กระปุกเกียร์ที่เอาข้อต่อแข็งของพัดลมและกังหันในเครื่องยนต์ออก และการใช้วัสดุเซรามิกคอมโพสิตที่ช่วยให้ปรับสมดุลอุณหภูมิในบริเวณร้อนของโรงไฟฟ้าได้อย่างเหมาะสม และแม้แต่การแนะนำส่วนที่สามเพิ่มเติม วงจรอากาศนอกเหนือจากที่มีอยู่แล้วทั้งภายในและภายนอก ในด้านการสร้างเครื่องยนต์ความเร็วต่ำกว่าเสียงที่ประหยัด นักออกแบบได้รับผลลัพธ์ที่น่าอัศจรรย์แล้ว และการพัฒนาใหม่ที่กำลังดำเนินอยู่จะช่วยประหยัดได้มาก คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการวิจัยที่มีแนวโน้มได้ในเนื้อหาของเรา

แต่ถึงแม้จะมีการพัฒนาทั้งหมดนี้ แต่ก็ยังยากที่จะเรียกว่าประหยัดการบินเหนือเสียง ตัวอย่างเช่น เครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงที่มีแนวโน้มดีจากสตาร์ทอัพ Boom Technologies จะได้รับเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนสามตัวในตระกูล JT8D จาก Pratt & Whitney หรือ J79 จาก GE Aviation ในการบินล่องเรือ ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงจำเพาะของเครื่องยนต์เหล่านี้อยู่ที่ประมาณ 740 กรัมต่อแรงกิโลกรัมต่อชั่วโมง ในกรณีนี้เครื่องยนต์ J79 สามารถติดตั้งระบบเผาทำลายหลังซึ่งจะเพิ่มการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเป็นสองกิโลกรัมต่อแรงกิโลกรัมต่อชั่วโมง ปริมาณการใช้นี้เทียบได้กับปริมาณการใช้เชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ เช่น เครื่องบินรบ Su-27 ซึ่งงานแตกต่างอย่างมากจากการขนส่งผู้โดยสาร

สำหรับการเปรียบเทียบ อัตราสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเฉพาะของเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนอนุกรม D-27 เพียงเครื่องเดียวในโลกที่ติดตั้งบนเครื่องบินขนส่ง An-70 ของยูเครนอยู่ที่เพียง 140 กรัมต่อแรงกิโลกรัมต่อชั่วโมง เครื่องยนต์ CFM56 ของอเมริกาซึ่งเป็น "คลาสสิก" ของเครื่องบินโบอิ้งและแอร์บัสมีอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเฉพาะที่ 545 กรัมต่อแรงกิโลกรัมต่อชั่วโมง ซึ่งหมายความว่าหากไม่มีการออกแบบเครื่องยนต์เครื่องบินไอพ่นใหม่ เที่ยวบินความเร็วเหนือเสียงจะไม่ถูกพอที่จะแพร่หลาย และจะเป็นที่ต้องการในการบินธุรกิจเท่านั้น การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงสูงส่งผลให้ราคาตั๋วสูงขึ้น นอกจากนี้ยังเป็นไปไม่ได้ที่จะลดต้นทุนการขนส่งทางอากาศเหนือเสียงที่สูงตามปริมาตรได้ - เครื่องบินที่ได้รับการออกแบบในปัจจุบันได้รับการออกแบบให้รองรับผู้โดยสารได้ตั้งแต่ 8 ถึง 45 คน เครื่องบินธรรมดาสามารถรองรับคนได้มากกว่าร้อยคน

อย่างไรก็ตาม ในช่วงต้นเดือนตุลาคมของปีนี้ GE Aviation คาดการณ์เครื่องยนต์ไอพ่น Affinity turbofan ใหม่ โรงไฟฟ้าเหล่านี้มีแผนที่จะติดตั้งบนเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียง AS2 ที่มีศักยภาพของ Aerion โรงไฟฟ้าแห่งใหม่ผสมผสานคุณสมบัติของเครื่องยนต์ไอพ่นเข้ากับอัตราส่วนบายพาสที่ต่ำสำหรับเครื่องบินรบ และโรงไฟฟ้าที่มีอัตราส่วนบายพาสสูงสำหรับเครื่องบินโดยสาร ในขณะเดียวกัน ไม่มีเทคโนโลยีใหม่หรือเทคโนโลยีที่ก้าวล้ำใน Affinity GE Aviation จัดประเภทเครื่องยนต์ใหม่ว่าเป็นโรงไฟฟ้าที่มีอัตราส่วนบายพาสปานกลาง

เครื่องยนต์มีพื้นฐานมาจากเครื่องกำเนิดก๊าซที่ได้รับการดัดแปลงจากเครื่องยนต์เทอร์โบแฟน CFM56 ซึ่งในทางกลับกันก็มีโครงสร้างจากเครื่องกำเนิดก๊าซจาก F101 ซึ่งเป็นโรงไฟฟ้าสำหรับเครื่องบินทิ้งระเบิดความเร็วเหนือเสียง B-1B Lancer โรงไฟฟ้าจะได้รับระบบควบคุมเครื่องยนต์ดิจิทัลอิเล็กทรอนิกส์ที่ได้รับการอัพเกรดพร้อมความรับผิดชอบเต็มรูปแบบ นักพัฒนาไม่ได้เปิดเผยรายละเอียดใด ๆ เกี่ยวกับการออกแบบเครื่องยนต์ที่มีแนวโน้ม อย่างไรก็ตาม GE Aviation คาดว่าอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเฉพาะของเครื่องยนต์ Affinity จะไม่สูงไปกว่าหรือเทียบเคียงได้มากนักกับอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนสมัยใหม่ของเครื่องบินโดยสารความเร็วต่ำแบบธรรมดา วิธีการที่สามารถทำได้สำหรับการบินเหนือเสียงยังไม่ชัดเจน

เทคโนโลยีบูม/บูม

โครงการ

แม้จะมีโครงการเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงมากมายในโลก (รวมถึงโครงการที่ยังไม่เกิดขึ้นจริงในการแปลงเครื่องบินทิ้งระเบิดทางยุทธศาสตร์ Tu-160 ให้เป็นเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงที่เสนอโดยประธานาธิบดีรัสเซีย Vladimir Putin) AS2 ของ Aerion สตาร์ทอัพชาวอเมริกัน S-512 ถือได้ว่าใกล้เคียงที่สุดกับการทดสอบการบินและการผลิตขนาดเล็ก Spanish Spike Aerospace และ Boom American Boom Technologies ลำแรกวางแผนที่จะบินที่ 1.5 มัค ลำที่สองที่ 1.6 มัค และลำที่สามที่ 2.2 มัค เครื่องบิน X-59 ซึ่งสร้างโดย Lockheed Martin สำหรับ NASA จะเป็นผู้สาธิตเทคโนโลยีและห้องปฏิบัติการการบิน และไม่มีแผนที่จะเปิดตัวเข้าสู่การผลิต

Boom Technologies ได้ประกาศแล้วว่าพวกเขาจะพยายามทำให้เที่ยวบินด้วยเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงราคาถูกมาก ตัวอย่างเช่น ราคาเที่ยวบินในเส้นทางนิวยอร์ก - ลอนดอนประเมินโดย Boom Technologies ที่ห้าพันดอลลาร์ นี่คือค่าใช้จ่ายเท่าใดในวันนี้ในการบินบนเส้นทางนี้ในชั้นธุรกิจด้วยสายการบินเปรี้ยงปร้างปกติ สายการบิน Boom จะบินด้วยความเร็วเปรี้ยงเหนือพื้นที่ที่มีประชากรอาศัยอยู่ และจะเปลี่ยนไปใช้ความเร็วเหนือเสียงเหนือมหาสมุทร เครื่องบินลำนี้มีความยาว 52 เมตร และปีกกว้าง 18 เมตร สามารถรองรับผู้โดยสารได้สูงสุด 45 คน ภายในสิ้นปี 2561 Boom Technologies วางแผนที่จะเลือกหนึ่งในโครงการเครื่องบินใหม่หลายโครงการสำหรับการนำไปใช้ในด้านโลหะ เที่ยวบินแรกของสายการบินมีการวางแผนในปี 2568 บริษัทจึงเลื่อนกำหนดเวลาดังกล่าวออกไป Boom เดิมมีกำหนดบินในปี 2023

จากการคำนวณเบื้องต้น ความยาวของเครื่องบิน AS2 ซึ่งออกแบบมาสำหรับผู้โดยสาร 8-12 คนจะอยู่ที่ 51.8 เมตร และปีกจะอยู่ที่ 18.6 เมตร น้ำหนักบินขึ้นสูงสุดของเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงจะอยู่ที่ 54.8 ตัน AS2 จะบินเหนือน้ำด้วยความเร็วล่องเรือ 1.4-1.6 มัค และช้าลงเหลือ 1.2 มัคเหนือพื้นดิน ความเร็วในการบินเหนือพื้นดินที่ค่อนข้างต่ำกว่า ประกอบกับรูปทรงแอโรไดนามิกพิเศษของเฟรมเครื่องบิน เป็นไปตามที่นักพัฒนาคาดหวัง จะสามารถหลีกเลี่ยงการก่อตัวของคลื่นกระแทกได้เกือบทั้งหมด ระยะการบินของเครื่องบินที่ความเร็ว 1.4 มัคจะอยู่ที่ 7.8 พันกิโลเมตรและ 10,000 กิโลเมตรที่ความเร็ว 0.95 มัค เที่ยวบินแรกของเครื่องบินมีการวางแผนในช่วงฤดูร้อนปี 2566 และเที่ยวบินข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกครั้งแรกจะมีขึ้นในเดือนตุลาคมของปีเดียวกัน นักพัฒนาจะฉลองครบรอบ 20 ปีของเที่ยวบินสุดท้ายของคองคอร์ด

ในที่สุด Spike Aerospace วางแผนที่จะเริ่มบินทดสอบต้นแบบเต็มรูปแบบของ S-512 ภายในปี 2021 มีกำหนดส่งมอบเครื่องบินที่ผลิตครั้งแรกให้กับลูกค้าในปี พ.ศ. 2566 ตามโครงการ S-512 จะสามารถบรรทุกผู้โดยสารได้สูงสุด 22 คนด้วยความเร็วสูงสุด 1.6 มัค ระยะการบินของเครื่องบินลำนี้จะอยู่ที่ 11.5 พันกิโลเมตร ตั้งแต่เดือนตุลาคมปีที่แล้ว Spike Aerospace ได้เปิดตัวเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงหลายรุ่นที่ลดขนาดลง จุดประสงค์คือเพื่อทดสอบโซลูชันการออกแบบและประสิทธิภาพขององค์ประกอบควบคุมการบิน เครื่องบินโดยสารทั้งสามลำที่มีแนวโน้มจะถูกสร้างขึ้นโดยเน้นที่รูปทรงแอโรไดนามิกแบบพิเศษที่จะช่วยลดความรุนแรงของคลื่นกระแทกที่เกิดขึ้นระหว่างการบินเหนือเสียง

ในปี 2560 ปริมาณผู้โดยสารทางอากาศทั่วโลกมีจำนวนสี่พันล้านคน โดย 650 ล้านคนทำการบินระยะไกลตั้งแต่ 3.7 ถึง 13,000 กิโลเมตร ผู้โดยสารระยะไกล 72 ล้านคนบินชั้นหนึ่งและชั้นธุรกิจ นักพัฒนาเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงตั้งเป้าไปที่ผู้คน 72 ล้านคนเป็นอันดับแรก โดยเชื่อว่าพวกเขายินดีที่จะจ่ายเงินเพิ่มอีกเล็กน้อยสำหรับโอกาสที่จะใช้เวลาบนอากาศประมาณครึ่งหนึ่งของเวลาปกติ อย่างไรก็ตาม การบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงมีแนวโน้มที่จะเริ่มพัฒนาอย่างแข็งขันหลังจากปี 2568 ความจริงก็คือเที่ยวบินวิจัยของห้องปฏิบัติการ X-59 จะเริ่มในปี 2564 เท่านั้นและจะคงอยู่หลายปี

ผลการวิจัยที่ได้รับระหว่างเที่ยวบิน X-59 รวมทั้งบนด้วย การตั้งถิ่นฐาน- อาสาสมัคร (ผู้อยู่อาศัยของพวกเขาตกลงที่จะให้เครื่องบินความเร็วเหนือเสียงบินเหนือพวกเขาในวันธรรมดา หลังจากเที่ยวบินแล้ว ผู้สังเกตการณ์จะบอกนักวิจัยเกี่ยวกับการรับรู้เสียงของพวกเขา) มีการวางแผนที่จะส่งไปยังสำนักงานการบินแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา คาดว่าบนพื้นฐานของพวกเขาแล้ว อาจมีการแก้ไขการห้ามบินเหนือเสียงเหนือพื้นที่ที่มีประชากรอาศัยอยู่ แต่สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้นก่อนปี 2025

วาซิลี ไซเชฟ

การพัฒนาความเร็วเหนือเสียง เครื่องบินโดยสารรุ่นที่สอง ย่อว่า SPS-2 กำลังเข้าสู่ระยะสุดท้าย คาดว่าจะมีเที่ยวบินแรกของ Tu-244 ภายในปี 2568 เครื่องบินโดยสารเชิงพาณิชย์รุ่นใหม่ของรัสเซียจะมีโครงสร้างที่แตกต่างจาก Tu-144 ของโซเวียตในแง่ของคุณลักษณะ ระยะการบิน ความสะดวกสบาย ความกว้างขวาง ขนาด กำลังเครื่องยนต์ และระบบการบิน ความเร็วเหนือเสียงที่ Mach 2 จะยังคงเหมือนเดิมกับรุ่นก่อน Tu-144LL Moskva ซึ่งยังคงเป็นตัวบ่งชี้ที่ดีที่สุดในโลกในการสร้างเครื่องบินพลเรือนขนาดใหญ่ ที่ระดับความสูง 20 กม. เส้นทางนั้นฟรี

ข้อจำกัดสำหรับนักออกแบบและพัฒนาเครื่องบินอาจเป็นความยาวของทางวิ่งชั้น 1 โดยต้องมีความยาวอย่างน้อย 3 กม. ไม่ใช่ทุกสนามบินทั่วโลกและในประเทศนี้ที่มีแถบคอนกรีตเช่นนี้ ไม่มีภาพลวงตาว่าเครื่องบินที่ดีที่สุดจะไม่เป็นที่ต้องการในประเทศตะวันตกซึ่งมีความสนใจในการขายแอร์บัสของยุโรปและอเมริกันโบอิ้งมากกว่า โดยบินด้วยความเร็ว 700 - 900 กม./ชม. ช้ากว่า 2.5-3 เท่า คุณจะต้องพึ่งพาเฉพาะความต้องการของรัสเซียและกลุ่ม BRICS เท่านั้น เช่นเดียวกับลูกค้าผู้มั่งคั่งที่สามารถซื้อเครื่องบินดังกล่าวได้

วัตถุประสงค์ของโครงการ

คาดว่าเครื่องบิน Tu-244 รุ่นแรกจะมีเครื่องยนต์ NK-32 ที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว เช่นเดียวกับเครื่องบินทิ้งระเบิดทางยุทธศาสตร์ Tu-160M2 ที่ได้รับการอัพเกรดเมื่อวันที่ 16 พฤศจิกายน 2017 การพัฒนา SPS-2 ครั้งแรกเร็วเกินไปในปี 1973 ด้วยการพัฒนาของนักออกแบบทางทหารโซเวียตในช่วงทศวรรษ 1950 ซึ่งล้ำหน้ากว่าสมัยของพวกเขาถึง 50 ปี ในขณะนั้นยังไม่มีวัสดุคอมโพสิตคุณภาพสูงที่จะใช้ในปริมาณมาก และโรงไฟฟ้ามีแรงฉุดลากไม่เพียงพอ ในทศวรรษ 1960 มีเครื่องยนต์ที่มีแรงขับ 20 ตัน ในทศวรรษ 1970 มี 25 ตัน และตอนนี้มีการใช้เครื่องยนต์ 32 ตัน

ผู้ออกแบบเครื่องบินจะได้รับภารกิจหลัก 2 ประการ:

ระยะบิน – 9,200 กม.

ลดการใช้เชื้อเพลิงสำหรับอุปกรณ์ประเภทนี้

ปัญหาแรกและปัญหาที่สองสามารถแก้ไขได้ตามตัวอย่างของ Tu-160 และ Tu-22M3 โดยใช้การกวาดปีกแบบแปรผันทำให้เครื่องบินมีหลายโหมด คุณสามารถวิเคราะห์โครงการปิดของ Chernyakov T-4 และ T-4MS ศึกษาการพัฒนาของ Myasishchev เกี่ยวกับการดัดแปลง M-50 ซึ่งชาญฉลาดและน่าอัศจรรย์ซึ่งเหมาะสมกว่าในปัจจุบัน สำนักออกแบบตูโปเลฟมีทุกสิ่งสำหรับสิ่งนี้ มันมีวัสดุจากสำนักออกแบบชั้นนำของสหภาพโซเวียตที่เกี่ยวข้องกับการบินเชิงกลยุทธ์หนักบนพื้นฐานของเครื่องบินทหารระยะไกลที่ดีที่สุดในโลกคือ Tu-22M3M และ Tu-160M2 ถูกสร้างขึ้น

ข้อดีของเครื่องบินเจ็ต

ข้อได้เปรียบ เครื่องบินเจ็ท- ความเร็ว. สิ่งนี้รับประกันการบินที่สะดวกสบายและลดระยะทางในเวลา การใช้เวลาบนที่นั่งน้อยลงสามเท่าหมายความว่าผู้โดยสารจะรู้สึกดี เช่น บนเที่ยวบินวลาดิวอสต็อก – คาลินินกราด ประหยัดเวลาทางธุรกิจ เมื่อใช้บริการของสายการบิน Tu-244 คุณสามารถใช้เวลาช่วงวันหยุดเพิ่มขึ้น 1 วันและเมื่อมาถึงก็สามารถไปทำงานได้ทันทีโดยไม่เมื่อยล้า สิ่งสำคัญคือต้องได้รับความพึงพอใจทางศีลธรรมสำหรับพลเมืองของเราจากศักดิ์ศรีของ Tu-244 และสัมผัสกับความภาคภูมิใจในรัสเซีย การผลิตเครื่องบินเจ็ตพลเรือนจากกลุ่มอุตสาหกรรมการทหารของรัสเซียมีความสำคัญมากกว่าการพึ่งพาตนเองขององค์กรป้องกันประเทศ โดยมุ่งเน้นในเชิงพาณิชย์ งาน การรับประกันความมั่นคงและการสะสมผลกำไรในสภาวะตลาดที่ยากลำบาก

ข้อเสียของเครื่องบินโดยสารความเร็วสูง

ในสำนักออกแบบตูโปเลฟในปี 1960 พวกเขาสังเกตเห็นว่าการสร้างความเร็วเหนือเสียงของพลเรือน สายการบินผู้โดยสารตามหลักการทางทหารจะไม่ทำงานเนื่องจากข้อกำหนดด้านความสะดวกสบายและความปลอดภัย เราเริ่มศึกษาประสบการณ์ของสหรัฐอเมริกาฝรั่งเศสและอังกฤษในเรื่องนี้สิ่งที่ถือว่าดีที่สุดจากนั้นตามแผนของหัวหน้านักออกแบบ Alexei Andreevich Tupolev ก็เริ่มทำงาน ข้อเสียของ Tu-144 และ Concorde รุ่นแรก ได้แก่ การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงสูง เสียงเครื่องยนต์ เสียงบูม และปริมาณการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศ

ข้อเสียเปรียบหลักของ Tu-244 คือสถาบันการค้า การทหาร และการเมืองของตะวันตก เนื่องจากเครื่องบินคองคอร์ดของพวกเขาบินในปี 2546 และไม่มีแผนใหม่ เนื่องจากเส้นทางการผลิตเครื่องบินของเราแตกต่างกัน คำอธิบายสำหรับสิ่งนี้: ประการแรก NATO ไม่ต้องการการบินความเร็วเหนือเสียงทางยุทธศาสตร์เพราะว่า พลังของพวกเขานั้นขึ้นอยู่กับกองเรือเดินทะเลที่บรรทุกเครื่องบิน และเพียงพอที่จะส่งระเบิดนิวเคลียร์และขีปนาวุธด้วยเครื่องบินที่มีระยะ 1.5 กม. (เครื่องบินรบ) จากฐานทัพทหารที่กระจัดกระจายทั่วโลก ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมโครงการทางทหารถึงสิ่งนี้ ชนชั้นไม่ได้เป็นที่ต้องการอย่างมากในโลกตะวันตก นอกจากนี้ ค่าใช้จ่ายเที่ยวบินที่ค่อนข้างสูงยังทำให้กลุ่มตลาดที่มีศักยภาพสำหรับเครื่องบินเหล่านี้แคบลงอย่างมาก ดังนั้นการผลิตจำนวนมากจึงไม่เป็นปัญหา อย่างไรก็ตาม คำสั่งให้ขนส่งทหารและผู้โดยสารพร้อมกันนั้นเป็นสิ่งที่สามารถส่งเสริมการบินผู้โดยสารความเร็วเหนือเสียงได้อย่างจริงจัง

Tu-244 จะเป็นอย่างไรในแง่ของลักษณะการบิน?

การออกแบบล่าช้าออกไป Tu-144 ในรุ่นปี 1968 มีลักษณะการออกแบบครั้งแรกในช่วงกลางทศวรรษ 1970 งานปรับปรุงมีมาตั้งแต่ปี 1992 ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของโครงการ Tu-244 ผ่านไป 25 ปีตั้งแต่นั้นมา ต้องใช้เวลาอีก 10 ปีจึงจะเสร็จสิ้นสิ่งที่เราเริ่มต้น จะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าการมีส่วนร่วมของสหรัฐอเมริกาอังกฤษ และฝรั่งเศสในการพัฒนาโปรแกรม Tu-244 ที่มีการล่มสลายของสหภาพโซเวียตไม่ได้ซึ่งไม่ได้นำไปสู่สิ่งที่ดีเช่นเดียวกับในกรณีที่คล้ายกันทั้งหมดในอดีตสหภาพโซเวียต มีเพียงการรวบรวมข้อมูลทางวิทยาศาสตร์จาก Tu-144LL สำหรับโครงการอวกาศทางทหารของ NASA และการขัดขวางองค์กรของเราในการพัฒนา

ปัจจุบันโครงการ Tu-244 มีหลายรูปแบบ ไม่มีใครสามารถพูดได้อย่างแน่นอนว่าเครื่องบินจะเป็นอย่างไร แหล่งข้อมูลที่ไม่เป็นทางการกำลังเผยแพร่ข้อมูลที่คลุมเครือ คุณลักษณะที่อธิบายด้านล่างนี้มีเงื่อนไข ซึ่งรวบรวมบนพื้นฐานของความสามารถในปัจจุบัน ลักษณะ: ความยาว 88.7 ม.; ปีกกว้าง 54.77 ม. พื้นที่ 1,200 ตร.ม. อัตราส่วนกว้างยาว 2.5 ม. ปีกกวาดไปตามขอบ - 75 องศาที่ส่วนกลาง, 35 องศาที่คอนโซล ลำตัวกว้าง 3.9 ม. สูง 4.1 ม. ช่องเก็บสัมภาระ 32 ตร.ม. น้ำหนักบินขึ้น 350 ตัน รวมเชื้อเพลิง 178 ตัน เครื่องยนต์ NK-32 – 4 ยูนิต; ความเร็วในการล่องเรือ 2.05 ม. ระยะ 10,000 กม. สูงสุด ระดับความสูง 20 กม.

การออกแบบ Tu-244

ลองจินตนาการถึงปีกรูปสี่เหลี่ยมคางหมูและการเสียรูปที่ซับซ้อนของรูปสี่เหลี่ยมคางหมูตรงกลาง การควบคุม Aileron ในการตัด ม้วน และขว้าง ที่ขอบนำ นิ้วเท้าจะเบี่ยงเบนไปโดยอัตโนมัติ โครงสร้างปีกแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ ได้แก่ ด้านหน้า กลาง และคอนโซล ส่วนตรงกลางและคอนโซลมีวงจรส่งกำลังแบบหลายสปาร์และหลายซี่โครง แต่ไม่มีโครงที่ส่วนหน้า หางแนวตั้งเหมือนกับโครงสร้างปีกและไกด์หางเสือสองส่วน

ลำตัวพร้อมห้องโดยสารเสริมแรงดัน ช่องจมูก และส่วนท้าย - ขนาดจะถูกเลือกตามลำดับตามจำนวนที่นั่งผู้โดยสาร สำหรับผู้โดยสาร 250 และ 320 คน เส้นผ่านศูนย์กลางลำตัว 3.9 ถึง 4.1 ม. เหมาะสม ห้องโดยสารจะแบ่งออกเป็นคลาสที่ 1, 2 และ 3 ในแง่ของความสะดวกสบาย Tu-244 จะอยู่ในระดับของการดัดแปลงล่าสุดของ Tu-204 เครื่องบินมีห้องเก็บสัมภาระ มีนักบินสี่คน ที่นั่งพร้อมเครื่องยิง (ภาษารัสเซีย) ยิงขึ้นไป ทุกอย่างบนเครื่องเป็นระบบอัตโนมัติใหม่และอยู่ภายใต้การควบคุมโปรแกรมส่วนกลาง

Tu-244 อาจสูญเสียจมูกที่เบี่ยงเบนได้ซึ่งคล้ายกับ Tu-144LL เนื่องจากการพัฒนาอุปกรณ์ออปติกอิเล็กทรอนิกส์ล่าสุดและความสามารถในการเบี่ยงเบนเวกเตอร์แรงขับที่ควบคุมในโรงไฟฟ้าในประเทศสมัยใหม่ ในพื้นที่รับน้ำหนักสูงสุด สามารถใช้ไททาเนียมอัลลอยด์ VT-64 ในบริเวณล้อได้ โบว์สตรัทอาจยังคงเหมือนเดิม แต่จะมีการรองรับหลักใหม่ 3 แบบสำหรับแถบคอนกรีตที่ออกแบบมาเพื่อรับน้ำหนักสูงอย่างแน่นอน อุปกรณ์นำทางและการบินจะเป็นไปตามข้อกำหนดด้านอุตุนิยมวิทยาขั้นต่ำตามการจำแนกระหว่างประเทศ IIIA ICAO

เครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงลำใหม่อาจขึ้นสู่ท้องฟ้าได้เมื่อใด เครื่องบินเจ็ตธุรกิจที่ใช้เครื่องบินทิ้งระเบิด Tu-160: จริงเหรอ? จะทำลายกำแพงเสียงอย่างเงียบ ๆ ได้อย่างไร?

Tu-160 เป็นเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงที่ใหญ่ที่สุดและทรงพลังที่สุดและเครื่องบินรูปทรงปีกแปรผันได้ในประวัติศาสตร์การบินทหาร ในบรรดานักบินเขาได้รับฉายาว่า "หงส์ขาว" ภาพ: เอพี

รถยนต์โดยสารความเร็วเหนือเสียงมีอนาคตหรือไม่? - ฉันถาม Genrikh Novozhilov นักออกแบบเครื่องบินชาวรัสเซียผู้โดดเด่นเมื่อไม่นานมานี้

มีแน่นอน. อย่างน้อยเครื่องบินธุรกิจความเร็วเหนือเสียงก็จะปรากฏขึ้นอย่างแน่นอน” Genrikh Vasilievich ตอบ - ฉันมีโอกาสพูดคุยกับนักธุรกิจชาวอเมริกันมากกว่าหนึ่งครั้ง พวกเขาระบุไว้อย่างชัดเจน:“ หากเครื่องบินลำดังกล่าวปรากฏขึ้นคุณ Novozhilov ไม่ว่ามันจะแพงแค่ไหนพวกเขาก็จะซื้อจากคุณทันที” ความเร็ว ระดับความสูง และพิสัยเป็นปัจจัยสามประการที่เกี่ยวข้องกันเสมอ

ใช่ พวกเขามีความเกี่ยวข้อง ความฝันของนักธุรกิจ: บินข้ามมหาสมุทรในตอนเช้า ทำข้อตกลงสำคัญ และกลับบ้านในตอนเย็น เครื่องบินสมัยใหม่พวกมันบินได้ไม่เร็วเกิน 900 กม./ชม. เครื่องบินเจ็ตธุรกิจความเร็วเหนือเสียงจะมีความเร็วในการล่องเรือประมาณ 1,900 กม. ต่อชั่วโมง โอกาสอะไรสำหรับโลกธุรกิจ!

นั่นคือสาเหตุที่ทั้งรัสเซีย อเมริกา และยุโรปไม่เคยละทิ้งความพยายามที่จะสร้างรถยนต์โดยสารความเร็วเหนือเสียงแบบใหม่ แต่ประวัติศาสตร์ของผู้ที่บินไปแล้ว - โซเวียต Tu-144 และคองคอร์ดแองโกล - ฝรั่งเศส - ได้สอนเรามากมาย

เดือนธันวาคมนี้ จะครบรอบครึ่งศตวรรษนับตั้งแต่ Tu-144 ทำการบินครั้งแรก และอีกหนึ่งปีต่อมา แผ่นซับก็แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าสามารถทำอะไรได้บ้าง นั่นก็คือ ทำลายกำแพงกั้นเสียง เขาทำความเร็วได้ 2.5 พันกม./ชม. ที่ระดับความสูง 11 กม. เหตุการณ์นี้ลงไปในประวัติศาสตร์ ยังไม่มีเครื่องบินโดยสารที่คล้ายคลึงกันในโลกที่สามารถทำการซ้อมรบซ้ำได้

"หนึ่งร้อยสี่สิบสี่" เปิดหน้าใหม่โดยพื้นฐานในอุตสาหกรรมเครื่องบินทั่วโลก พวกเขากล่าวว่าในการประชุมครั้งหนึ่งของคณะกรรมการกลาง CPSU นักออกแบบ Andrei Tupolev รายงานต่อ Khrushchev: รถคันนี้กลายเป็นรถที่ค่อนข้างโลภ แต่เขาแค่โบกมือ งานของคุณคือเช็ดจมูกนายทุน แต่เรามีน้ำมันก๊าดเพียงพอ...

จมูกถูกเช็ด พวกเขาเติมน้ำมันก๊าด

อย่างไรก็ตามคู่แข่งชาวยุโรปซึ่งเริ่มแข่งขันในเวลาต่อมาก็ไม่โดดเด่นด้วยประสิทธิภาพเช่นกัน ดังนั้นในปี 1978 เครื่องบินคองคอร์ดเก้าลำจึงทำให้บริษัทของพวกเขาขาดทุนประมาณ 60 ล้านดอลลาร์ และมีเพียงเงินอุดหนุนจากรัฐบาลเท่านั้นที่ช่วยสถานการณ์ได้ อย่างไรก็ตาม "แองโกล - ฝรั่งเศส" บินจนถึงเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2546 แต่ Tu-144 ถูกตัดออกไปเร็วกว่ามาก ทำไม

ประการแรก การมองโลกในแง่ดีของครุสชอฟไม่เป็นจริง: วิกฤติพลังงานปะทุขึ้นในโลกและราคาน้ำมันก๊าดก็สูงขึ้น ลูกคนหัวปีความเร็วเหนือเสียงถูกขนานนามทันทีว่า“ งูเหลือมรัดรอบคอของแอโรฟลอต” การสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงมหาศาลยังทำให้ระยะการบินที่ออกแบบไว้ล้มลง: Tu-144 ไปไม่ถึง Khabarovsk หรือ Petropavlovsk-Kamchatsky จากมอสโกถึงอัลมา-อาตาเท่านั้น .

และถ้าเพียงนั้น “เหล็ก” หนัก 200 ตัน แล่นผ่านพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่นด้วยความเร็วเหนือเสียง ระเบิดพื้นที่ทั้งหมดตลอดเส้นทางอย่างแท้จริง มีการร้องเรียนมากมาย: ผลผลิตนมวัวลดลง ไก่หยุดวางไข่ ฝนกรดบดขยี้พวกมัน... วันนี้ คุณไม่สามารถพูดได้อย่างแน่นอนว่าความจริงอยู่ที่ไหนและเรื่องโกหกอยู่ที่ไหน แต่ความจริงก็ยังคงอยู่: Concorde บินข้ามมหาสมุทรเท่านั้น

สุดท้ายสิ่งที่สำคัญที่สุดคือภัยพิบัติ หนึ่ง - ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2516 ในงานแสดงทางอากาศในปารีส Le Bourget อย่างที่พวกเขาพูดในมุมมองที่สมบูรณ์ของทั้งโลก: ลูกเรือของนักบินทดสอบ Kozlov ต้องการแสดงให้เห็นถึงความสามารถของเครื่องบินโดยสารโซเวียต... อีกอัน - ห้าปีต่อมา . จากนั้นทำการบินทดสอบด้วยเครื่องยนต์ซีรีย์ใหม่: พวกเขาควรจะดึงเครื่องบินให้อยู่ในระยะที่ต้องการ

คองคอร์ดก็หนีไม่พ้นโศกนาฏกรรมเช่นกัน: เครื่องบินตกในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2543 ขณะขึ้นจากสนามบินชาร์ลสเดอโกล น่าแปลกที่มันพังเกือบจะจุดที่ Tu-144 เคยทำ มีผู้เสียชีวิตบนเรือ 109 คนและอีก 4 คนอยู่บนพื้นเสียชีวิต ปกติ การขนส่งผู้โดยสารกลับมาดำเนินการต่อเพียงหนึ่งปีต่อมา แต่เหตุการณ์ต่างๆ ตามมา และเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงนี้ก็ถูกพักการใช้งานเช่นกัน

เมื่อวันที่ 31 ธันวาคม พ.ศ. 2511 เที่ยวบินแรกของ Tu-144 เกิดขึ้นเร็วกว่าเครื่องบินคองคอร์ดสองเดือน และเมื่อวันที่ 5 มิถุนายน พ.ศ. 2512 ที่ระดับความสูง 11,000 เมตร เครื่องบินของเราเป็นเครื่องบินลำแรกในโลกที่ทำลายกำแพงเสียงได้ รูปถ่าย: เซอร์เกย์ มิคีฟ/ RG

ในปัจจุบัน ในขั้นตอนใหม่ของการพัฒนาเทคโนโลยี นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องค้นหาสมดุลระหว่างปัจจัยที่ขัดแย้งกัน เช่น อากาศพลศาสตร์ที่ดีของเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงรุ่นใหม่ การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงต่ำ ตลอดจนข้อจำกัดที่เข้มงวดเกี่ยวกับเสียงรบกวนและโซนิคบูม

มีความสมจริงแค่ไหนในการสร้างเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงสำหรับผู้โดยสารรุ่นใหม่โดยใช้เครื่องบินทิ้งระเบิด Tu-160 ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าจากมุมมองทางวิศวกรรมล้วนๆ ค่อนข้างเป็นไปได้ และในประวัติศาสตร์มีตัวอย่างเมื่อเครื่องบินทหารประสบความสำเร็จในการ "ถอดสายสะพายไหล่" และบิน "สู่ชีวิตพลเรือน" ได้สำเร็จ: ตัวอย่างเช่น Tu-104 ถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของเครื่องบินทิ้งระเบิดระยะไกล Tu-16 และ Tu- 114 มีพื้นฐานมาจากเครื่องบินทิ้งระเบิด Tu-95 ในทั้งสองกรณีจำเป็นต้องสร้างลำตัวใหม่ - เปลี่ยนเค้าโครงปีกขยายเส้นผ่านศูนย์กลาง อันที่จริงนี่เป็นเครื่องบินใหม่และเป็นเครื่องบินที่ประสบความสำเร็จทีเดียว อย่างไรก็ตาม รายละเอียดที่น่าสนใจ: เมื่อ Tu-114 บินไปนิวยอร์กครั้งแรก ไม่มีทางลาดหรือรถแทรกเตอร์ที่มีความสูงที่เหมาะสมในสนามบินที่น่าตกตะลึง...

อย่างน้อยที่สุด งานที่คล้ายกันนี้จำเป็นสำหรับการแปลง Tu-160 อย่างไรก็ตาม โซลูชันนี้จะคุ้มค่าแค่ไหน? ทุกอย่างต้องได้รับการประเมินอย่างรอบคอบ

คุณต้องการเครื่องบินกี่ลำ? ใครจะบินพวกเขาและที่ไหน? จะมีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์สำหรับผู้โดยสารเพียงใด? ต้นทุนการพัฒนาจะหมดไปเร็วแค่ไหน?.. ตั๋วใน Tu-144 รุ่นเดียวกันมีราคาสูงกว่าปกติถึง 1.5 เท่า แต่ถึงแม้ต้นทุนที่สูงเช่นนี้ก็ไม่ครอบคลุมค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน

ขณะเดียวกัน ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุ เครื่องบินบริหารความเร็วเหนือเสียงลำแรกของรัสเซีย (เครื่องบินธุรกิจ) สามารถออกแบบได้ภายในเจ็ดถึงแปดปีหากมีเครื่องยนต์สำรอง เครื่องบินดังกล่าวสามารถรองรับผู้โดยสารได้มากถึง 50 คน ความต้องการรวมในตลาดภายในประเทศคาดว่าจะอยู่ที่ 20-30 คันในราคา 100-120 ล้านดอลลาร์

เครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงอนุกรมรุ่นใหม่อาจปรากฏขึ้นประมาณปี 2030

นักออกแบบทั้งสองด้านของมหาสมุทรกำลังทำงานในโครงการเครื่องบินเจ็ตธุรกิจความเร็วเหนือเสียง ทุกคนกำลังมองหาโซลูชันเค้าโครงใหม่ บางตัวมีหางที่ผิดปรกติ บางตัวมีปีกที่แปลกตา บางตัวมีลำตัวที่มีแกนกลางโค้ง...

ผู้เชี่ยวชาญของ TsAGI กำลังพัฒนาโครงการ SDS/SPS ("เครื่องบินธุรกิจความเร็วเหนือเสียง / เครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียง") ตามแผนดังกล่าว จะสามารถบินข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกได้ในระยะทางสูงสุด 8,600 กม. ด้วยความเร็วล่องเรืออย่างน้อย 1,900 กม. กม./ชม. นอกจากนี้ ห้องโดยสารยังสามารถปรับเปลี่ยนได้ ตั้งแต่ชั้นวีไอพี 80 ที่นั่ง ไปจนถึง 20 ที่นั่ง

และเมื่อฤดูร้อนปีที่แล้วในงานแสดงทางอากาศที่ Zhukovsky สิ่งที่น่าสนใจที่สุดคือแบบจำลองของเครื่องบินพลเรือนความเร็วสูงที่สร้างโดยนักวิทยาศาสตร์ TsAGI ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการระหว่างประเทศ HEXAFLY-INT เครื่องบินลำนี้จะต้องบินด้วยความเร็วมากกว่า 7-8,000 กม./ชม. ซึ่งสอดคล้องกับเลขมัค 7 หรือ 8

แต่การที่จะทำให้เครื่องบินพลเรือนความเร็วสูงกลายเป็นจริงได้นั้น จะต้องแก้ไขปัญหามากมายมากมาย พวกมันเกี่ยวข้องกับวัสดุไฮโดรเจน โรงไฟฟ้าบูรณาการกับโครงเครื่องบินและได้รับประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์สูงของตัวเครื่องบินเอง

และสิ่งที่แน่นอนอย่างแน่นอน: คุณสมบัติการออกแบบของเครื่องบินมีปีกที่ออกแบบไว้นั้นไม่ได้มาตรฐานอย่างชัดเจน

อย่างเชี่ยวชาญ

Sergey Chernyshev ผู้อำนวยการทั่วไปของ TsAGI นักวิชาการของ Russian Academy of Sciences:

ระดับโซนิคบูม (แรงดันตกอย่างรวดเร็วในคลื่นกระแทก) จาก Tu-144 อยู่ที่ 100-130 ปาสคาล แต่การวิจัยสมัยใหม่แสดงให้เห็นว่าสามารถเพิ่มเป็น 15-20 ได้ นอกจากนี้ลดระดับเสียงของโซนิคบูมลงเหลือ 65 เดซิเบล ซึ่งเทียบเท่ากับเสียงรบกวน เมืองใหญ่. ยังไม่มีมาตรฐานอย่างเป็นทางการในโลกเกี่ยวกับระดับโซนิคบูมที่อนุญาต และมีแนวโน้มว่าจะมีการกำหนดไม่ช้ากว่าปี 2022

เราได้เสนอการปรากฏตัวของผู้สาธิตเครื่องบินพลเรือนความเร็วเหนือเสียงแห่งอนาคตแล้ว ตัวอย่างจะต้องแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการลดเสียงบูมในการล่องเรือความเร็วเหนือเสียงและเสียงรบกวนในบริเวณสนามบิน กำลังพิจารณาหลายทางเลือก: เครื่องบินสำหรับผู้โดยสาร 12-16 คนและสำหรับ 60-80 คนด้วย มีตัวเลือกสำหรับเครื่องบินธุรกิจขนาดเล็กมาก - สำหรับผู้โดยสาร 6-8 คน สิ่งเหล่านี้คือน้ำหนักที่แตกต่างกัน ในกรณีหนึ่งรถจะมีน้ำหนักประมาณ 50 ตันและในอีกกรณีหนึ่ง - 100-120 เป็นต้น แต่เราเริ่มต้นด้วยเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงลำแรกที่กำหนด

ตามการประมาณการต่างๆ ปัจจุบันมีความต้องการเที่ยวบินที่รวดเร็วในตลาดที่ยังไม่เกิดขึ้นจริง นักธุรกิจบนเครื่องบินที่จุผู้โดยสารได้ 12-16 คน และแน่นอนว่ารถจะต้องบินเป็นระยะทางอย่างน้อย 7-8 พันกิโลเมตรตามเส้นทางข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก ความเร็วในการล่องเรือจะอยู่ที่ 1.8-2 มัค ซึ่งก็คือความเร็วเสียงประมาณสองเท่า ความเร็วนี้เป็นอุปสรรคทางเทคโนโลยีต่อการใช้วัสดุอลูมิเนียมทั่วไปในการก่อสร้างเฟรมเครื่องบิน ดังนั้นความฝันของนักวิทยาศาสตร์คือการสร้างเครื่องบินทั้งลำจากวัสดุคอมโพสิตที่ควบคุมอุณหภูมิ และมีพัฒนาการที่ดี

ข้อกำหนดที่ชัดเจนสำหรับเครื่องบินจะต้องถูกกำหนดโดยลูกค้าที่เปิดตัว จากนั้นในขั้นตอนของงานออกแบบและพัฒนาเบื้องต้น การเปลี่ยนแปลงบางอย่างในรูปลักษณ์ดั้งเดิมของเครื่องบินที่ได้รับในขั้นตอนการออกแบบเบื้องต้นก็เป็นไปได้ แต่หลักการเสียงในการลดโซนิคบูมจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

การดำเนินการผู้โดยสารระยะสั้นของ Tu-144 ความเร็วเหนือเสียงนั้นจำกัดอยู่เพียงเที่ยวบินจากมอสโกไปยังอัลมา-อาตา รูปถ่าย: Boris Korzin/ TASS Photo Chronicle

ฉันคิดว่าเราอยู่ห่างจากต้นแบบการบินอีก 10-15 ปี ในอนาคตอันใกล้นี้ตามแผนของเราผู้สาธิตการบินควรปรากฏตัวขึ้นซึ่งลักษณะที่ปรากฏนั้นกำลังดำเนินการอยู่ วัตถุประสงค์หลักคือการสาธิตเทคโนโลยีพื้นฐานสำหรับการสร้างเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงที่มีระดับบูมโซนิคต่ำ นี่เป็นขั้นตอนการทำงานที่จำเป็น เครื่องบินความเร็วเหนือเสียงอนุกรมรุ่นใหม่อาจปรากฏบนขอบฟ้าในปี 2573

Oleg Smirnov นักบินผู้มีเกียรติของสหภาพโซเวียตประธานคณะกรรมการการบินพลเรือนของสภาสาธารณะ Rostransnadzor:

สร้างเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงสำหรับผู้โดยสารโดยใช้ Tu-160 หรือไม่? สำหรับวิศวกรของเรา - เป็นจริงอย่างยิ่ง ไม่มีปัญหา. นอกจากนี้รถคันนี้ยังดีมากด้วยคุณสมบัติแอโรไดนามิกที่น่าทึ่ง ปีกและลำตัวที่ดี อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน เครื่องบินโดยสารใดๆ ก็ตามจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดทางเทคนิคและความเหมาะสมในการบินระหว่างประเทศเป็นอันดับแรก ความคลาดเคลื่อนเมื่อเปรียบเทียบเครื่องบินทิ้งระเบิดและเครื่องบินโดยสารมีมากกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ ตัวอย่างเช่นเมื่อบางคนบอกว่าเมื่อทำการปรับปรุงจำเป็นต้อง "ขยายลำตัว" คุณต้องเข้าใจ: ตัว Tu-160 นั้นมีน้ำหนักมากกว่า 100 ตัน “พอง” หมายถึงการเพิ่มน้ำหนัก นี่หมายถึงการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้น ลดความเร็วและระดับความสูง และทำให้เครื่องบินไม่น่าดึงดูดสำหรับสายการบินใดๆ ในแง่ของต้นทุนการดำเนินงาน

ในการสร้างเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงสำหรับการบินทางธุรกิจ เราต้องการระบบการบินใหม่ เครื่องยนต์เครื่องบินใหม่ วัสดุใหม่ และเชื้อเพลิงประเภทใหม่ บน Tu-144 ตามที่พวกเขาพูดน้ำมันก๊าดไหลเหมือนแม่น้ำ วันนี้มันเป็นไปไม่ได้ และที่สำคัญที่สุด จะต้องมีความต้องการเครื่องบินประเภทนี้เป็นจำนวนมาก รถหนึ่งหรือสองคันที่สั่งจากเศรษฐีไม่สามารถแก้ปัญหาทางการเงินได้ สายการบินจะต้องเช่าและ "ทำงาน" ต้นทุน กับใคร? โดยธรรมชาติแล้วกับผู้โดยสาร จากมุมมองทางเศรษฐกิจ โครงการนี้จะล้มเหลว

Sergey Melnichenko ผู้อำนวยการทั่วไปของ ICAA "ความปลอดภัยในการบิน":

ตลอดเกือบ 35 ปีที่ผ่านไปนับตั้งแต่เริ่มการผลิตต่อเนื่องของ Tu-160 เทคโนโลยีได้ก้าวหน้าไปและจะต้องนำมาพิจารณาเมื่อปรับปรุงเครื่องบินที่มีอยู่ให้ทันสมัยอย่างละเอียดถี่ถ้วน ผู้ผลิตเครื่องบินกล่าวว่าการสร้างเครื่องบินใหม่นั้นง่ายกว่าและราคาถูกกว่ามาก แนวคิดใหม่กว่าจะสร้างอันเก่าขึ้นมาใหม่

คำถามอื่น: หาก Tu-160 ได้รับการสร้างขึ้นใหม่โดยเฉพาะเพื่อเป็นเครื่องบินเจ็ตธุรกิจ ชาวอาหรับอาหรับจะยังสนใจหรือไม่ อย่างไรก็ตาม มี "แต่" อยู่บ้าง เครื่องบินลำนี้จะต้องได้รับใบรับรองระหว่างประเทศ (และสหภาพยุโรปและสหรัฐอเมริกาอยู่เบื้องหลังการออกใบรับรอง) ซึ่งเป็นปัญหามาก นอกจากนี้เรายังต้องการเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพใหม่ซึ่งเราไม่มี ที่มีอยู่ไม่สิ้นเปลืองเชื้อเพลิง แต่ดื่ม

หากเครื่องบินถูกดัดแปลงให้บรรทุกผู้โดยสารชั้นประหยัด (ซึ่งไม่น่าเป็นไปได้) คำถามก็คือ - จะบินที่ไหนและจะบรรทุกใคร? ปีที่แล้วเราเพิ่งเข้าใกล้จำนวนผู้โดยสาร 100 ล้านคนเท่านั้น ในสหภาพโซเวียตตัวเลขเหล่านี้สูงกว่ามาก จำนวนสนามบินลดลงหลายครั้ง ไม่ใช่ทุกคนที่ต้องการบินไปยังส่วนยุโรปของประเทศจาก Kamchatka และ Primorye สามารถซื้อได้ ตั๋วสำหรับ "เครื่องบินที่กินน้ำมัน" จะมีราคาแพงกว่าตั๋วโบอิ้งและแอร์บัส

หากมีการวางแผนสร้างเครื่องบินขึ้นมาใหม่เพื่อผลประโยชน์ของหัวหน้าบริษัทขนาดใหญ่โดยเฉพาะ ก็มีแนวโน้มว่าจะเป็นเช่นนั้น แต่คำถามนี้เกี่ยวข้องกับพวกเขาล้วนๆ ไม่ใช่เศรษฐกิจและประชาชนของรัสเซีย แม้ว่าในกรณีนี้จะเป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการว่าเที่ยวบินจะดำเนินการเฉพาะไปยังไซบีเรียหรือตะวันออกไกลเท่านั้น ปัญหาเสียงรบกวนในพื้นที่ และหากเครื่องบินที่ได้รับการปรับปรุงไม่ได้รับอนุญาตให้บินไปซาร์ดิเนียแล้วใครต้องการมันล่ะ?

ม = 1.2-5)

เรื่องราว

ทศวรรษที่ 60-70 ของศตวรรษที่ 20 มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว การบินเหนือเสียง. ปัญหาหลักของเสถียรภาพและการควบคุมของเครื่องบินและประสิทธิภาพแอโรไดนามิกได้รับการแก้ไขแล้ว ความเร็วในการบินที่สูงยังทำให้สามารถเพิ่มเพดานได้มากกว่า 20 กม. ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเครื่องบินสอดแนมและเครื่องบินทิ้งระเบิด (ในเวลานั้นก่อนที่ระบบขีปนาวุธต่อต้านอากาศยานจะมีความสามารถในการโจมตีเป้าหมายได้ ระดับความสูงหลักการสำคัญของการใช้เครื่องบินทิ้งระเบิดคือการบินไปยังเป้าหมายด้วยระดับความสูงและความเร็วสูงสุดที่เป็นไปได้) ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เครื่องบินความเร็วเหนือเสียงถูกสร้างขึ้นและนำไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย: เครื่องบินรบ (ทางยุทธวิธีและเครื่องบินสกัดกั้น) เครื่องบินทิ้งระเบิด เครื่องบินทิ้งระเบิด เครื่องบินลาดตระเวน (เครื่องบินสกัดกั้นทุกสภาพอากาศความเร็วเหนือเสียงลำแรก - Convair F-102 Delta Dagger ; เครื่องบินทิ้งระเบิดระยะไกลความเร็วเหนือเสียงลำแรก - Convair B -58 Hustler)

ปัจจุบันมีเครื่องบินใหม่ๆ ปรากฏขึ้น รวมถึงเครื่องบินที่ใช้เทคโนโลยี Stealth เพื่อลดทัศนวิสัยด้วย

แผนภาพเปรียบเทียบของ Tu-144 และ Concorde

เครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียง

เป็นที่รู้กันว่ามีเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงสำหรับผู้โดยสารที่ผลิตจำนวนมากเพียงสองลำเท่านั้นที่ปฏิบัติการในเที่ยวบินปกติ: เครื่องบินโซเวียต Tu-144 ซึ่งทำการบินครั้งแรกเมื่อวันที่ 31 ธันวาคม พ.ศ. 2511 และเปิดดำเนินการตั้งแต่ปี พ.ศ. 2518 ถึง พ.ศ. 2521 และทำการบินครั้งแรกในอีกสองเดือนต่อมา - 2 มีนาคม พ.ศ. 2512 - French Concorde ซึ่งทำการบินข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกระหว่างปี 2519 ถึง 2546 การดำเนินการของพวกเขาทำให้เป็นไปได้ไม่เพียง แต่จะลดเวลาการบินในเที่ยวบินระยะไกลได้อย่างมาก แต่ยังสามารถใช้น่านฟ้าที่ไม่แออัดที่ระดับความสูงสูง (µ18 กม.) ในขณะที่น่านฟ้าหลักที่สายการบินใช้ (ความสูง 9-12 กม.) ก็มีอยู่แล้ว หลายปีนั้นเต็มไปด้วย นอกจากนี้เครื่องบินความเร็วเหนือเสียงยังบินไปตามเส้นทางที่เป็นเส้นตรง (เส้นทางการบินภายนอก)

แม้จะมีความล้มเหลวของโครงการอื่น ๆ ในอดีตและที่มีอยู่ของเครื่องบินโดยสารความเร็วเหนือเสียงและทรานโซนิก (โบอิ้ง 2707, Boeing Sonic Cruiser, Douglas 2229, Lockheed L-2000, Tu-244, Tu-344, Tu-444, SSBJ ฯลฯ ) และ การถอนตัวจากการปฏิบัติการของเครื่องบินของสองโครงการที่ดำเนินการได้รับการพัฒนาก่อนหน้านี้และมีโครงการสมัยใหม่ของเครื่องบินโดยสารที่มีความเร็วเหนือเสียง (รวมถึง suborbital) (เช่น ZEHST, SpaceLiner) และเครื่องบินตอบสนองอย่างรวดเร็วของการขนส่งทางทหาร (ลงจอด) มีการสั่งซื้อบริษัทจำนวน 20 เครื่องในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2558 สำหรับเครื่องบินเจ็ตธุรกิจโดยสาร Aerion AS2 ที่อยู่ระหว่างการพัฒนา โดยมีมูลค่ารวม 2.4 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ โดยจะเริ่มส่งมอบได้ในปี พ.ศ. 2566

ปัญหาทางทฤษฎี

การบินด้วยความเร็วเหนือเสียง ตรงกันข้ามกับความเร็วเปรี้ยงปร้าง เกิดขึ้นภายใต้เงื่อนไขของอากาศพลศาสตร์ที่แตกต่างกัน เนื่องจากเมื่อเครื่องบินไปถึงความเร็วของเสียง อากาศพลศาสตร์ของการไหลจะเปลี่ยนไปในเชิงคุณภาพ เนื่องจากการลากตามหลักอากาศพลศาสตร์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และความร้อนจลน์ของ โครงสร้างจากการเสียดสีของการไหลของอากาศที่ไหลด้วยความเร็วสูงก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน , การเปลี่ยนโฟกัสตามหลักอากาศพลศาสตร์ซึ่งทำให้สูญเสียเสถียรภาพและการควบคุมของเครื่องบิน นอกจากนี้สิ่งที่ไม่เคยรู้มาก่อนมีการสร้างครั้งแรก เครื่องบินความเร็วเหนือเสียงปรากฏการณ์ที่เรียกว่า “ความต้านทานคลื่น”

ดังนั้นการบรรลุความเร็วของเสียงและการบินที่เสถียรอย่างมีประสิทธิภาพที่ความเร็วใกล้และความเร็วเหนือเสียงจึงเป็นไปไม่ได้โดยการเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์ - จำเป็นต้องมีโซลูชันการออกแบบใหม่ เป็นผลให้รูปลักษณ์ของเครื่องบินเปลี่ยนไป: เส้นตรงที่มีลักษณะเฉพาะและมุมที่แหลมคมปรากฏขึ้นซึ่งตรงกันข้ามกับรูปร่างที่ "เรียบ" ของเครื่องบินเปรี้ยงปร้าง

ควรสังเกตว่าปัญหาในการสร้างเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงที่มีประสิทธิภาพยังไม่สามารถพิจารณาแก้ไขได้ ผู้สร้างจะต้องประนีประนอมระหว่างข้อกำหนดเพื่อเพิ่มความเร็วและรักษาลักษณะการบินขึ้นและลงที่ยอมรับได้ ดังนั้นการพิชิตขอบเขตใหม่ในด้านความเร็วและระดับความสูงโดยการบินไม่เพียงเกี่ยวข้องกับการใช้ระบบขับเคลื่อนขั้นสูงหรือพื้นฐานใหม่และรูปแบบโครงสร้างของเครื่องบินใหม่ แต่ยังรวมถึงการเปลี่ยนแปลงในเรขาคณิตในการบินด้วย การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวในขณะที่ปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องบินด้วยความเร็วสูง แต่ก็ไม่ควรทำให้ประสิทธิภาพลดลงที่ความเร็วต่ำและในทางกลับกัน ใน เมื่อเร็วๆ นี้ผู้สร้างปฏิเสธที่จะลดพื้นที่ปีกและความหนาสัมพัทธ์ของโปรไฟล์ เช่นเดียวกับการเพิ่มมุมกวาดปีกสำหรับเครื่องบินที่มีรูปทรงแปรผัน กลับไปสู่ปีกที่มีการกวาดต่ำและมีความหนาสัมพัทธ์มาก หากความเร็วสูงสุดและค่าเพดานการบริการเป็นที่น่าพอใจ ได้บรรลุผลสำเร็จแล้ว ในกรณีนี้ ถือเป็นสิ่งสำคัญที่เครื่องบินความเร็วเหนือเสียงจะต้องมีประสิทธิภาพที่ดีที่ความเร็วต่ำและมีแรงต้านต่ำที่ความเร็วสูง โดยเฉพาะที่ระดับความสูงต่ำ