پرواز با سرعت مافوق صوت هواپیمای مافوق صوت

ایجاد یک هواپیمای مسافربری مافوق صوت را در نظر بگیرید. به نظر وی، این لاین را می توان بر اساس بمب افکن نظامی استراتژیک Tu-160 ساخت.

در آغاز سال 2018، پوتین قبلاً پیشنهاد بازگشت به ساخت چنین هواپیماهایی در روسیه را داده بود. با این حال، کارشناسان در مورد ایده رئیس جمهور تردید داشتند، زیرا این پروژه بسیار گران بود. بعداً شرکت توپولف اعلام کرد که این هواپیمای جدید می تواند اولین پرواز خود را زودتر از سال 2027 انجام دهد. هزینه تمام کارهای ایجاد یک هواپیمای سریالی در این شرکت 105 میلیارد روبل برآورد شد.

اطلاعات24با کارشناسان هوانوردی صحبت کرد و متوجه شد که آیا روسیه هنوز به یک هواپیمای مسافربری مافوق صوت جدید نیاز دارد یا خیر.

تجربه ناامید کننده

در تاریخ ساخت هواپیماهای جهان، دو هواپیمای مسافربری مافوق صوت وجود داشت: کنکورد فرانسه-بریتانیا و Tu-144 شوروی. این هواپیما می تواند به سرعت بیش از 2.4 هزار کیلومتر در ساعت برسد، در حالی که حداکثر سرعت ایرباس A320 840 کیلومتر در ساعت است. در عین حال هزینه یک پرواز مثلا از اروپا به آمریکا به 7 هزار دلار رسید. پروازها در بین تجار بسیار محبوب بود.

Tu-144 در دفتر طراحی توپولف در دهه 1960 توسعه یافت. استفاده از آن در تردد مسافران در سال 1977 آغاز شد، اما پس از چندین تصادف، دفتر طراحی تصمیم به توقف پروژه گرفت.

هواپیمای مسافربری مافوق صوت TU-144. عکس: RIA Novosti, wikimedia.org

تقریباً در همان زمان، شرکت فرانسوی Aérospatiale و BAC بریتانیا پروژه مشترکی به نام Concorde را توسعه دادند. در مجموع 20 هواپیمای مافوق صوت تولید شد که بین بریتیش ایرویز و ایرفرانس تقسیم شدند. در طی 27 سال پروازهای منظم و چارتر، بیش از 3 میلیون مسافر از پروازهای مافوق صوت استفاده کرده اند.

در 5 جولای 2000، یکی از هواپیماهای کنکورد هنگام برخاستن از فرودگاه شارل دوگل پاریس سقوط کرد. سپس 113 نفر جان باختند. پس از آن، پروازهای هواپیماهای مافوق صوت به مدت یک سال و نیم متوقف شد. در سال 2003 به دلیل قیمت بالای سوخت به طور کامل متوقف شدند.

از آن زمان، جهان دیگر از هواپیماهای مسافربری مافوق صوت استفاده نمی کند.

"نه اقتصاد، بلکه پرستیژ"

ماکسیم پیادوشکین، مدیر عامل مجله Aviatransportnoe Obozreniye گفت: اطلاعات24که تولید هواپیماهای مسافربری مافوق صوت نه تنها با موانع فنی، بلکه با موانع دیگری نیز مواجه است.

"همان" کنکورد "در مافوق صوت فقط بر فراز اقیانوس اطلس کار می کرد، زیرا به عنوان مثال، در ایالات متحده، به دلیل موج شوک، پرواز بر روی زمین با سرعت مافوق صوت ممنوع است. این هواپیماها کاربرد بسیار محدودی داشتند و هنوز مشکل برطرف نشده است. آخرین "کنکورد" عملاً برای هیچ، با قیمت نمادین تحویل داده شد، در آنجا نه در مورد اقتصاد، بلکه در مورد اعتبار صحبت کردند. پیادوشکین گفت، اما آنها نیز اندکی پس از تصادف در پاریس متوقف شدند.

هواپیمای مافوق صوت فرانسوی-بریتانیایی کنکورد از بریتیش ایرویز. عکس: Les Chatfield, Flickr

چرا دولت به آن نیاز دارد

Alexey Sinitskiy، سردبیر مجله Aviatransportnoe Obozreniye، معتقد است که روسیه با توسعه هواپیمای مافوق صوت خود، می تواند توسعه صنایع دیگر را تحریک کند.

«در تولید چنین لاینرهایی تعداد زیادی از مسائل وجود دارد که حل نشده یا هنوز حل نشده است. البته کار روی این موضوعات برای ایجاد نسل جدیدی از موتورهای پربازده مهم، ضروری و جالب است، بنابراین باید کار انجام شود. اما، به نظر من، این یک جریان اصلی و یک جهت استراتژیک هوانوردی غیرنظامی نیست. مسائل پیش پا افتاده تری وجود دارند که حتی اگر کمتر عاشقانه به نظر برسند، باز هم باید به آنها رسیدگی شود. اما اگر هوانوردی غیرنظامی را فرصتی برای تحریک توسعه اقتصادی بدانیم، موضوع کاملاً دیگری است.

توسعه هواپیماسازی مستلزم پیشرفت در سایر صنایع است. بنابراین، از نظر استراتژیک برای روسیه مهم است، به خصوص اگر روی جایگزینی واردات تمرکز نکنید، اما، به عنوان مثال، زمینه های تخصصی خود را پیدا کنید و مناطقی را انتخاب کنید که در آن امکان ارائه محصولات رقابتی در مقیاس جهانی وجود داشته باشد.

این لزوماً در مورد کل هواپیما صدق نمی کند، بلکه برای مثال، برای برخی از واحدها که ما بهتر از هر کس دیگری در جهان انجام می دهیم، گفت: "سینیتسکی در گفتگو با اطلاعات24.

اگرچه هواپیماهای کنکورد با قیمتی مضحک به خطوط هوایی فروخته شد، کارشناس معتقد نیست که این پول از بین رفته است: تحقیقات جدی انجام شد، صنعت دانش و فناوری را به دست آورد. علاوه بر این، این یکی از اولین آزمایش‌ها در همکاری بین‌المللی بود که متعاقباً به سیستم یکپارچه ساخت هواپیماهای اروپایی منجر شد.

بی سود و ناخوشایند

در عین حال، سینیتسکی انکار نمی کند که بازپرداخت پرواز با هواپیماهای مافوق صوت بسیار دشوار است.

"اگر رهبری کشور نیاز به بهبود دسترسی حمل و نقل دارد، پس این یک چیز است. اما در عین حال تجربه جهانی نشان می دهد که کارایی بر سرعت غلبه دارد. همان برنامه کنکورد ثابت کرد که پروازهای اقتصادی از بسیاری جهات بسیار بیشتر مورد تقاضا هستند، در حالی که پرواز مافوق صوت، به دلیل ایجاد موج فشرده سازی در زیر هواپیما، طبق تعریف غیراقتصادی است. سوالات زیادی در مورد اقتصاد حمل و نقل مافوق صوت وجود دارد، از جمله اینکه چقدر برای مسافران راحت خواهد بود. به عنوان مثال، پرواز از ولادی وستوک به مسکو به دلیل تغییر در مناطق زمانی ناخوشایند خواهد بود - یا باید در یک زمان نامناسب پرواز کنید یا در یک ورود نامناسب برسید. علاوه بر این، اگر در یک هواپیمای معمولی راحتی داشته باشید، در هواپیمای مافوق صوت شلوغ تر خواهد بود.

تصویر: Info24

با این حال، ولادیمیر کارنوزوف، کارشناس پرتال Avia.ru، مطمئن است که می توان پروازها را سودآور کرد. درست است، برای این امر "بسیار مهم" است که آنها نه تنها از اقیانوس اطلس، بلکه در سراسر اقیانوس آرام نیز پرواز کنند - به عنوان مثال، از ژاپن، چین و استرالیا به ایالات متحده آمریکا و کانادا.

اعتقاد بر این است که کنکورد سودآور نبود، اما این کاملاً درست نیست. این پروژه به دلیل مخالفت شدید ایالات متحده [در مورد استانداردهای زیست محیطی] بی‌سود بود، که همچنین مؤثر بود زیرا درآمدهای حاصل از عملیات تجاری کنکوردها عمدتاً از فروش بلیت‌های پرواز به فرودگاه های نیویورک و دیگر شهرهای بزرگ آمریکا ... کنکورد با توقف از فرانسه به آمریکای لاتین و از انگلیس به خاورمیانه و بیشتر به آسیای جنوب شرقی پرواز می کرد، اما این مسیرها درآمد بسیار کمتری به همراه داشت. این کارشناس هوانوردی گفت: در نتیجه مخالفت ایالات متحده، صنعت اروپای غربی کمتر از برنامه ریزی شده هواپیما تولید کرد و این برنامه زودتر از موعد مقرر لغو شد.

کارنوزوف برای کسانی که در مورد تحویل رایگان کنکورد به خطوط هوایی صحبت می کنند و استدلال خود را در مورد ورشکستگی خطوط هوایی بر این اساس استوار می کنند، کارنوزوف پیشنهاد می کند هزینه اولین هواپیما و قیمت هواپیماهای زیرصوت آن دوره را با هم مقایسه کنند. به گفته وی، این مبلغ هنگفتی است که ایرلاین ها به دلیل سال ها فعالیت در پروازهای اروپا به آمریکا، جایی که خودرو سودآور کار می کرد، قصد بازگشت آن را داشتند.

هواپیمای مافوق صوت کنکورد. عکس: nara.getarchive.net

"اگر نشریات هوانوردی خارجی را باز کنید، پس از 7-10 سال گذشته این موضوع (ایجاد هواپیماهای مسافربری مافوق صوت - تقریبا اطلاعات24) به طور مداوم در مورد هواپیماهای تجاری مورد بحث قرار می گیرند. اما مشکلات در توسعه چنین هواپیماهایی به فناوری مربوط نمی شود. درست است که تحت تأثیر ایالات متحده، مقامات هواپیمایی کشورهای جهان غرب الزامات بیش از حد برآورد شده برای پارامترهای زیست محیطی "مافوق صوت" (هواپیمای مافوق صوت، از انگلیسی مافوق صوت - مافوق صوت -) را مطرح کردند. تقریبا اطلاعات24، به ویژه - سطح سر و صدای روی زمین و بزرگی بوم صوتی. هیچ راهی برای تأثیرگذاری بر ایالات وجود ندارد، و الزامات صدور گواهینامه برای نسل بعدی "ابر صوت" در صورت ارائه ارائه شده است. اگر راه حلی در سطح سیاسی پیدا نشود، هیچ چیز از ایده ایجاد یک هواپیمای مسافربری مافوق صوت جواب نمی دهد. کارنوزوف گفت: و اگر الزامات نرم شوند، پروژه بسیار جالبی رقم خواهد خورد.

وی افزود که هزینه ساخت چنین هواپیمای به شدت به این بستگی دارد که برای چه نیازهایی ساخته شود. به گفته این کارشناس، اگر الزامات "معقول" باشد، قیمت پروژه به چندین میلیارد دلار می رسد، اما اگر ایجاد یک هواپیمای مافوق صوت با نیازهای ایالات متحده "تطبیق" شود، آنگاه "بودجه ده ها دلاری" خواهد بود. و یا حتی صدها میلیارد دلار ناکافی خواهد بود."

چه کسی می تواند با چنین هواپیماهایی پرواز کند

پروازهای مافوق صوت بسیار گران هستند - به عنوان مثال، یک پرواز از لندن به نیویورک می تواند 7000 دلار هزینه داشته باشد. همه کارشناسان متفق القول هستند که اگر چنین پروازهایی مورد تقاضا باشد، فقط در بین تجار خواهد بود.

"اگر ما در مورد بخش حمل و نقل تجاری صحبت می کنیم، ممکن است تقاضا برای سرعت وجود داشته باشد. اما مصرف سوخت در چنین هواپیماهایی بسیار بالا خواهد بود، به همین دلیل هزینه آن حتی برای افراد ثروتمند نیز می تواند بسیار بالا باشد. اطلاعات24فدور بوریسف، محقق برجسته در موسسه حمل و نقل و سیاست حمل و نقل، دانشکده عالی اقتصاد دانشگاه تحقیقات ملی.

تصویر: Info24

ولادیمیر کارنوزوف نیز با او موافق است. به گفته این کارشناس، هواپیماهای مافوق صوت برای "قسمت بالا، کسانی که امروز در کلاس تجاری و فرست کلاس پرواز می کنند" مورد نیاز است.

تلاش برای ایجاد یک "فوق صوت" جدید

ماکسیم پیادوشکین گفت که افراد و شرکت هایی وجود دارند که در تلاش برای ورود به بازار هواپیماهای مافوق صوت هستند، اما تمرکز آنها بر هوانوردی تجاری است و حلقه بسیار محدودی از مردم هواپیماهای آنها را خریداری می کنند.

تصویر: Info24

چنین پروژه هایی به عنوان استارتاپ شروع شد، علاقه مندان برای ساختن نقاشی جمع شدند. اما هیچ استارتاپی نمی تواند به تنهایی هواپیما بسازد. به عنوان مثال، Aerion که توسط بوئینگ و سایر سازندگان بزرگ پشتیبانی می شود. این پروژه احتمالاً پیشرفته ترین پروژه است. این امیدواری را ایجاد می کند که از آنجایی که سازندگان بزرگ به این امر اعتقاد داشته اند، این هواپیما می تواند آن را به آزمایش، یک نمونه اولیه و در واقع یک پرواز برساند.

در 6 فوریه 1950، طی آزمایش دیگری، جنگنده جت شوروی MiG-17 در پرواز افقی از سرعت صوت فراتر رفت و به تقریباً 1070 کیلومتر در ساعت شتاب گرفت. این امر آن را به اولین هواپیمای مافوق صوت تولید انبوه تبدیل کرد. توسعه دهندگان Mikoyan و Gurevich به وضوح به خلاقیت خود افتخار می کردند.

برای پروازهای جنگی، MiG-17 نزدیک به صوت در نظر گرفته شد، زیرا سرعت کروز آن از 861 کیلومتر در ساعت تجاوز نمی کرد. اما این مانع از تبدیل شدن این جنگنده به یکی از گسترده ترین در جهان نشد. او در مقاطع مختلف با آلمان، چین، کره، لهستان، پاکستان و ده ها کشور دیگر در خدمت بود. این هیولا حتی در جنگ در جنگ ویتنام شرکت کرد.

MiG-17 تنها نماینده ژانر هواپیمای مافوق صوت نیست. ما در مورد ده ها هواپیمای دیگر به شما خواهیم گفت که از موج صوتی نیز پیشی گرفتند و در سراسر جهان مشهور شدند.

بل X-1

نیروی هوایی ایالات متحده به طور ویژه بل X-1 را به یک موتور موشک مجهز کرد، زیرا آنها می خواستند از آن برای بررسی مشکلات پرواز مافوق صوت استفاده کنند. در 14 اکتبر 1947، این دستگاه به 1541 کیلومتر در ساعت (1.26 ماخ) شتاب گرفت، بر سد از پیش تعیین شده غلبه کرد و به ستاره ای در آسمان تبدیل شد. امروز، این مدل رکورد شکن در موزه اسمیتسونیان در ایالات متحده باقی مانده است.

منبع: ناسا

X-15 آمریکای شمالی

X-15 آمریکای شمالی نیز از موتورهای موشکی نیرو می گیرد. اما برخلاف همتای آمریکایی خود بل X-1، این هواپیما به سرعت 6167 کیلومتر در ساعت (5.58 ماخ) رسید و به اولین و برای 40 سال تنها هواپیمای مافوق صوت سرنشین دار در تاریخ بشریت (از سال 1959) تبدیل شد که زیر مداری انجام داد. پروازهای فضایی سرنشین دار با کمک آن، حتی واکنش جو به ورود اجسام بالدار به آن مورد مطالعه قرار گرفت. در مجموع سه دستگاه راکت گلایدر از نوع Kh-15 تولید شد.

منبع: ناسا

لاکهید SR-71 بلکبرد

استفاده نکردن از هواپیماهای مافوق صوت برای مقاصد نظامی گناه است. بنابراین، نیروی هوایی آمریکا هواپیمای لاکهید SR-71 Blackbird را طراحی کرد که یک هواپیمای شناسایی استراتژیک با حداکثر سرعت 3700 کیلومتر در ساعت (3.5 ماخ) است. مزایای اصلی شتاب سریع و مانور بالا است که به او اجازه می دهد از موشک ها فرار کند. همچنین SR-71 اولین هواپیمایی بود که به فناوری های کاهش امضای رادار مجهز شد.

در مجموع 32 دستگاه ساخته شد که 12 تای آن سقوط کرد. در سال 1998 از خدمت حذف شد.

منبع: af.mil

میگ 25

ما نمی توانیم MiG-25 داخلی - یک جنگنده رهگیر مافوق صوت با ارتفاع بالا از نسل 3 با حداکثر سرعت 3000 کیلومتر در ساعت (2.83 ماخ) را به یاد بیاوریم. هواپیما به قدری باحال بود که حتی ژاپنی ها هم طمع به آن داشتند. بنابراین، در 6 سپتامبر 1976، خلبان شوروی ویکتور بلنکو مجبور شد یک MiG-25 را ربود. پس از آن، طی سال‌ها در بسیاری از نقاط اتحادیه، هواپیماها شروع به سوخت‌گیری ناقص کردند. هدف جلوگیری از رسیدن آنها به نزدیکترین فرودگاه خارجی است.

منبع: الکسی بلتیوکوف

میگ 31

دانشمندان اتحاد جماهیر شوروی از تلاش برای هوای میهن دست نکشیدند. بنابراین در سال 1968 طراحی MiG-31 آغاز شد. و در 16 سپتامبر 1975 برای اولین بار از آسمان دیدن کرد. این جنگنده رهگیر دوربرد مافوق صوت دو سرنشینه به سرعت 2500 کیلومتر در ساعت (2.35 ماخ) شتاب گرفت و اولین هواپیمای جنگی نسل چهارم شوروی شد.

میگ 31 برای رهگیری و انهدام اهداف هوایی در ارتفاعات بسیار پایین، کم، متوسط ​​و بلند، در روز و شب، در شرایط آب و هوایی ساده و دشوار، با پارازیت راداری فعال و غیرفعال و همچنین اهداف حرارتی کاذب طراحی شده است. چهار فروند MiG-31 می توانند حریم هوایی تا طول 900 کیلومتر را کنترل کنند. این یک هواپیما نیست، بلکه افتخار اتحادیه است که هنوز در خدمت روسیه و قزاقستان است.

منبع: ویتالی کوزمین

لاکهید / بوئینگ اف-22 رپتور

گران ترین هواپیمای مافوق صوت توسط آمریکایی ها ساخته شد. آنها یک جنگنده چند منظوره نسل پنجم را مدل کردند که گرانترین جنگنده در بین همکارانشان شد. لاکهید / بوئینگ F-22 Raptor در حال حاضر تنها جنگنده نسل پنجم در خدمت و اولین جنگنده تولیدی با سرعت مافوق صوت 1890 کیلومتر در ساعت (1.78 ماخ) است. حداکثر سرعت 2570 کیلومتر در ساعت (2.42 ماخ) است. تا به حال هیچ کس در هوا از او پیشی نگرفته است.

منبع: af.mil

Su-100 / T-4

Su-100 / T-4 ("بافندگی") به عنوان یک جنگنده برای ناوهای هواپیمابر توسعه یافت. اما مهندسان دفتر طراحی سوخو نه تنها به هدف خود دست یافتند، بلکه یک ناو بمب‌افکن-موشکی تهاجمی-شناسایی خنک را مدل‌سازی کردند که بعداً خواستند از آن حتی به عنوان هواپیمای مسافربری و شتاب‌دهنده سیستم هوافضای اسپیرال استفاده کنند. حداکثر سرعت T-4 3200 کیلومتر در ساعت (3 ماخ) است.

ارسال شده در سه شنبه 1394/09/29 - 07:20 توسط russianinterest ...

اصل برگرفته از Speed، مثل یک رویا. سرعت مانند یک حرفه

دهه 1960 را می توان سال های طلایی هوانوردی مافوق صوت دانست. در آن زمان بود که به نظر می رسید فقط کمی بیشتر - و اسکادران هواپیماهای مافوق صوت تنها گزینه برای نبرد هوایی خواهند بود و هواپیماهای مسافربری مافوق صوت آسمان ما را با آثار خود ردیابی می کردند و همه شهرهای بزرگ و پایتخت های جهان را به هم پیوند می دادند. با این حال، مشخص شد که مانند فضای سرنشین دار، پیاده روی انسان به سرعت بالا به هیچ وجه با گل رز پوشانده نمی شود: هواپیماهای مسافربری هنوز با سرعت حدود 800 کیلومتر در ساعت یخ زده اند، و هواپیماهای نظامی در منطقه معلق هستند. دیوار صوتی، گهگاه تصمیم می گیرد به طور خلاصه به منطقه ای با صدای مافوق صوت کم، در منطقه 2 ماخ یا کمی بیشتر پرواز کند.

دلیل این چیست؟ نه، به هیچ وجه با این واقعیت که "نیازی به پرواز سریع نیست" یا "هیچکس به آن نیاز ندارد". بلکه ما در مورد این صحبت می کنیم که در لحظه ای جهان شروع به پیمودن مسیر کمترین مقاومت کرد و در نظر گرفت که پیشرفت علمی و فناوری یک گاری خودگردان است که در حال حاضر به سمت سراشیبی می رود و به همین دلیل هل دادن اضافی آن نیز درست است. اتلاف غیر ضروری انرژی اضافی

بگذارید یک سوال ساده از خود بپرسیم - چرا پرواز مافوق صوت اینقدر دشوار و پرهزینه است؟ بیایید با این واقعیت شروع کنیم که وقتی هواپیما بر سد مافوق صوت غلبه می کند، ماهیت جریان در اطراف بدنه هواپیما به طور چشمگیری تغییر می کند: مقاومت آیرودینامیکی به شدت افزایش می یابد، گرمایش جنبشی ساختار بدنه هواپیما افزایش می یابد و به دلیل جابجایی هواپیما تمرکز آیرودینامیکی بدنه کارآمد، پایداری و قابلیت کنترل هواپیما از بین می رود.

البته، برای یک خواننده غیرآمادگی و غیرآماد، همه این اصطلاحات نسبتاً کسل کننده و نامفهوم به نظر می رسند، اما اگر همه اینها را در قالب یک عبارت خلاصه کنیم، معلوم می شود: "پرواز با مافوق صوت دشوار است". اما، البته، به هیچ وجه غیرممکن نیست. در عین حال، علاوه بر افزایش قدرت موتور، سازندگان هواپیماهای مافوق صوت باید عمداً ظاهر هواپیما را تغییر دهند - خطوط مستقیم "سریع" مشخصه در آن ظاهر می شود، گوشه های تیز روی دماغه و لبه های جلویی، که بلافاصله یک هواپیمای مافوق صوت را حتی از نظر ظاهری از "صاف "و" براق "اشکال هواپیمای مادون صوت" متمایز می کند.

دماغه Tu-144 در هنگام برخاستن و فرود به سمت پایین منحرف شد تا حداقل دید کمتری را برای خلبانان ایجاد کند.

علاوه بر این، هنگام بهینه‌سازی یک هواپیما برای پرواز مافوق صوت، ویژگی ناخوشایند دیگری نیز دارد: برای پرواز مافوق صوت مناسب نیست و در حالت‌های برخاست و فرود نسبتاً ناخوشایند می‌شود، که هنوز باید با سرعت‌های نسبتاً کم انجام دهد. آن خطوط بسیار تیز و اشکال سریع که در مافوق صوت بسیار خوب هستند، تسلیم سرعت پایینی می شوند که هواپیماهای مافوق صوت ناگزیر باید در ابتدا و در پایان پرواز خود حرکت کنند. و دماغه های تیز ماشین های مافوق صوت هنوز به خلبانان دید کاملی از باند فرودگاه نمی دهد.

در اینجا، به عنوان مثال، کمان دو هواپیمای مافوق صوت شوروی که در یک سری اجرا نشدند - M-50 دفتر طراحی Myasishchev (در پس زمینه) و T-4 "شی 100" دفتر طراحی سوخو ( نزدیک).

تلاش طراحان به وضوح قابل مشاهده است: این یا تلاشی برای رسیدن به یک سازش در خطوط است، مانند M-50، یا یک دماغه کشویی که به سمت پایین منحرف می شود، مانند T-4. نکته جالب این است که T-4 می تواند به اولین هواپیمای مافوق صوت سریال تبدیل شود که به طور کامل در پرواز مافوق صوت افقی بدون دید طبیعی از طریق سایبان کابین خلبان پرواز می کند: در حالت مافوق صوت، مخروط دماغه به طور کامل کابین خلبان را می پوشاند و تمام ناوبری فقط توسط ابزار انجام می شود. علاوه بر این، این هواپیما دارای پریسکوپ نوری بود. به هر حال، سطح فعلی توسعه ناوبری و تله متری به ما امکان می دهد طراحی پیچیده یک مخروط بینی متحرک یک هواپیمای مافوق صوت را رها کنیم - می توان آن را فقط با ابزارها یا حتی بدون مشارکت هواپیما بلند کرد و فرود آورد. خلبان ها اصلا

شرایط و وظایف یکسان باعث ایجاد ساختارهای مشابه می شود. هواپیمای انگلیسی-فرانسوی "کنکورد" نیز در هنگام برخاستن و فرود، دماغه ای به پایین سر خورده بود.

چه چیزی باعث شد که اتحاد جماهیر شوروی در سال 1974 یک مجتمع جنگی مبتکرانه ضد کشتی بر اساس T-4 مافوق صوت ایجاد کند که آنقدر پیشرفته بود که حدود 600 پتنت در طراحی آن وجود داشت؟

موضوع این است که در اواسط دهه 1970، دفتر طراحی سوخوی امکانات تولیدی خود را برای انجام آزمایشات دولتی گسترده "شی 100" نداشت. برای این فرآیند، نه یک کارخانه آزمایشی، بلکه یک کارخانه سریالی مورد نیاز بود که برای نقش آن KAPO (کارخانه هوانوردی کازان) کاملاً مناسب بود. با این حال، به محض تهیه فرمان آماده سازی کارخانه هوانوردی کازان برای مونتاژ دسته آزمایشی T-4، آکادمیک توپولف متوجه شد که کارخانه سریالی را که "حامل نقص استراتژیک" را تولید می کند، از دست می دهد. Tu-22، یک پیشنهاد ابتکاری برای ایجاد اصلاح Tu-22M ارائه کرد، که برای آن، ظاهرا، فقط لازم بود تولید کمی دوباره طراحی شود. اگرچه در آینده Tu-22M به عنوان یک هواپیمای کاملاً جدید توسعه یافت، تصمیم برای انتقال کارخانه کازان به سوخو در یک زمان گرفته نشد و T-4 در موزه ای در Monino به پایان رسید.

چنین تفاوت بزرگی بین Tu-22 و Tu-22M میراث مبارزه با T-4 است.

مسئله مخروط دماغه تنها سازشی نیست که طراحان هواپیماهای مافوق صوت باید انجام دهند. به دلایل بسیاری، آنها با یک گلایدر مافوق صوت ناقص و یک هواپیمای مافوق صوت متوسط ​​به پایان می رسند. بنابراین، فتح مرزهای جدید در سرعت و ارتفاع توسط هوانوردی اغلب نه تنها با استفاده از یک سیستم پیشرانه پیشرفته تر یا اساساً جدید و یک طرح جدید هواپیما، بلکه با تغییرات هندسه آنها در پرواز همراه است. در نسل اول هواپیماهای مافوق صوت، این گزینه هرگز اجرا نشد، اما همین ایده یک بال جابجایی متغیر بود که در نهایت در دهه 1970 تقریباً تبدیل به یک بال شد. چنین تغییراتی در جاروی بال ها، ضمن بهبود ویژگی های هواپیما در سرعت های بالا، نباید کیفیت آنها را در سرعت های پایین بدتر می کرد و بالعکس.

بوئینگ 2707 قرار بود به اولین هواپیمای مسافربری مافوق صوت با بال های جاروی متغیر تبدیل شود.

جالب است که سرنوشت بوئینگ-2707 نه به دلیل نقص سازنده آن، بلکه تنها توسط انبوهی از مسائل سیاسی ویران شد. تا سال 1969، با نزدیک شدن برنامه توسعه بوئینگ 2707، 26 شرکت هواپیمایی 122 هواپیمای مدل 2707 را به بوئینگ به ارزش نزدیک به 5 میلیارد دلار سفارش دادند. در آن لحظه برنامه بوئینگ از مرحله طراحی و تحقیقات خارج شده بود و ساخت دو نمونه اولیه از مدل 2707 آغاز شد و برای تکمیل ساخت و ساخت هواپیمای آزمایشی آنها، این شرکت نیاز به جذب بین 1 تا 2 میلیارد و 500 هواپیما داشت. نزدیک به 5 میلیارد دلار بود. وام های دولتی مورد نیاز بود. اساساً، در زمان دیگری، بوئینگ بودجه خود را برای این کار پیدا می کرد، اما دهه 1960 اینطور نبود.

در اواخر دهه 1960، تاسیسات تولید بوئینگ به شدت با ایجاد بزرگترین هواپیمای مسافربری مادون صوت در جهان، بوئینگ 747، پر شد که ما هنوز هم با آن پرواز می کنیم. به همین دلیل ، مدل 2707 به معنای واقعی کلمه برای چندین سال "از "حمل کننده گاو هوایی" جلو نرفت و در پشت بدنه کورگوزنی خود قرار گرفت. در ویتوژ، تمام بودجه و تجهیزات موجود برای تولید 747 استفاده شد و 2707 توسط بوئینگ بر اساس باقیمانده تامین مالی شد.

دو رویکرد به هوانوردی مسافربری - بوئینگ 747 و بوئینگ 2707 در یک تصویر.

اما مشکلات ایجاد 2707 بسیار جدی تر از مسائل فنی یا برنامه تولید بوئینگ بود. از سال 1967، جنبش زیست محیطی علیه حمل و نقل مسافر مافوق صوت در ایالات متحده در حال رشد است. استدلال می شد که پروازهای آنها لایه اوزون را از بین می برد و شوک صوتی قدرتمندی که در طول پرواز مافوق صوت رخ می دهد برای مناطق پرجمعیت غیرقابل قبول تلقی می شد. رئیس جمهور نیکسون تحت فشار افکار عمومی و سپس کنگره، کمیته ای 12 نفره را برای تصمیم گیری در مورد بودجه برنامه SST، که شامل بوئینگ 2707 نیز می شود، تشکیل می دهد. اما برخلاف انتظارات او، کمیسیون نیاز به ایجاد SST را نه تنها به دلایل زیست محیطی، بلکه به دلایل اقتصادی نیز رد می کند. برای ایجاد اولین هواپیما، طبق محاسبات آنها، باید 3 میلیارد دلار هزینه شود که تنها در صورت فروش 300 هواپیما، پرداخت می شود. وضعیت مالی ایالات متحده با جنگ طولانی در ویتنام و هزینه های مسابقه ماه تضعیف شد.

کار بر روی 2707 در سال 1971 متوقف شد و پس از آن بوئینگ تلاش کرد تا حدود یک سال ساخت و ساز را به تنهایی ادامه دهد. علاوه بر این، افراد خصوصی از جمله دانش‌آموزان و دانش‌آموزان نیز برای حمایت از «هواپیما رویای آمریکایی» تلاش کردند که بیش از یک میلیون دلار جمع‌آوری کرد. اما این نیز برنامه را ذخیره نکرد. در نتیجه، تعطیلی این برنامه همزمان با رکود در صنعت هوافضا و بحران نفت بود که در نتیجه بوئینگ مجبور شد نزدیک به 70000 کارمند خود را در سیاتل اخراج کند و 2707 به هواپیما لقب گرفت. که سیاتل را خورد».

شب بخیر شاهزاده نازنین کابین خلبان و بخشی از بدنه "بوئینگ-2707" در موزه هوانوردی هیلر.

چه چیزی سازندگان ماشین های مافوق صوت را هدایت کرد؟ در کل وضعیت مشتریان نظامی مشخص است. رزمندگان همیشه به هواپیمایی نیاز داشتند که بالاتر و سریعتر پرواز کند. سرعت پرواز مافوق صوت نه تنها امکان رسیدن سریعتر به قلمرو دشمن را فراهم می کرد، بلکه سقف پروازی چنین هواپیمایی را تا ارتفاع 20-25 کیلومتری افزایش داد که برای هواپیماهای شناسایی و بمب افکن ها مهم بود. همانطور که به یاد می آوریم در سرعت های بالا ، بلند کردن بال نیز افزایش می یابد ، به همین دلیل پرواز می تواند در فضای کمیاب تر و در نتیجه در ارتفاع بالاتر انجام شود.

در دهه 1960 تا زمان ظهور سامانه های موشکی ضد هوایی با قابلیت اصابت به اهداف در ارتفاع بالا، اصل اصلی استفاده از بمب افکن ها پرواز به سمت هدف در بالاترین ارتفاع و سرعت ممکن بود. البته سامانه‌های پدافند هوایی کنونی این نوع جایگاه را برای استفاده از هواپیماهای مافوق صوت می‌بندند (به عنوان مثال، مجموعه اس-400 می‌تواند اهداف را دقیقاً در فضا، در ارتفاع 185 کیلومتری و با سرعت 4.8 کیلومتری خود ساقط کند. در واقع یک سیستم دفاع موشکی است نه پدافند هوایی). با این حال، در عملیات علیه اهداف زمینی، سطحی و هوایی، سرعت مافوق صوت کاملاً مورد تقاضا است و همچنان در برنامه‌های نظامی امیدوارکننده برای هواپیماهای روسی و غربی وجود دارد. درست است که اجرای یک پرواز مافوق صوت نسبتاً پیچیده برای سازگاری با وظیفه پنهان کاری و رادارگریزی که آنها در 30 سال گذشته سعی در القای آن در بمب افکن ها و جنگنده ها داشتند دشوار است و به همین دلیل آنها باید به قول خودشان انتخاب کنند. ، یک چیز - یا پنهان شوید یا از بین ببرید.

با این حال، آیا روسیه اکنون راه حل قابل اعتمادی در برابر AUG آمریکا دارد؟ تا 300 کیلومتر برای پرتاب اونیکس توسط یک کشتی نامحسوس اما آسیب پذیر به آنها نزدیک نشوید؟ T-4 مفهوم منسجمی از سبک خود در تخریب گروه ناو هواپیمابر داشت، اما آیا روسیه اکنون آن را دارد؟ من فکر نمی کنم - همانطور که هنوز موشک های مافوق صوت X-33 و X-45 وجود ندارد.

بمب افکن آمریکایی XB-70 "Valkyrie". با آنها بود که قرار بود میگ 25 بجنگد.

آینده ساخت هواپیماهای نظامی به کجا خواهد رفت، یک سوال باز است.

من می خواهم چند کلمه دیگر در مورد هواپیماهای مافوق صوت غیرنظامی بگویم.

عملکرد آنها نه تنها به طور قابل توجهی زمان پرواز را در پروازهای طولانی کاهش داد، بلکه استفاده از فضای بدون بار در ارتفاعات بالا (حدود 18 کیلومتر) را نیز ممکن ساخت، در حالی که حریم هوایی اصلی مورد استفاده توسط لاینرها (ارتفاعات 9-12 کیلومتر) بود. در حال حاضر حتی در دهه 1960 به طور قابل توجهی بارگذاری شده است. همچنین هواپیماهای مافوق صوت در مسیرهای مستقیم (خارج از راه های هوایی و راهروها) پرواز می کردند. و این نکته ابتدایی نیست: صرفه جویی در وقت مسافران معمولی که تقریباً نیمی از زمان پرواز برای مثال پرواز از اروپا به ایالات متحده بود.

در عین حال، من یک بار دیگر تکرار می کنم - پروژه هواپیماهای مافوق صوت، اعم از نظامی و غیرنظامی، به هیچ وجه از نظر عملی غیرممکن و به هیچ وجه از نظر اقتصادی غیر واقعی نیست.

در یک زمان ما فقط "راه اشتباه" را پیچیدیم و گاری پیشرفت را نه در سربالایی، بلکه در امتداد ساده ترین و خوشایندترین راه - پایین و پایین یک شیب - چرخاندیم. حتی امروزه، پروژه‌های هواپیماهای مسافربری مافوق صوت برای همان بخش به عنوان یک مفهوم نوآورانه دیگر در حال توسعه هستند: آگوستا-وستلند AW609 tiltrotor. این بخش بخشی از حمل و نقل تجاری برای مشتریان ثروتمند است، زمانی که هواپیما نه نیم هزار مسافر را در شرایط گاو، بلکه ده ها نفر را در شرایط حداکثر کارایی و حداکثر راحتی حمل می کند. با Aerio AS2 آشنا شوید. اگر خوش شانس باشید، در آینده نزدیک، در سال 2021 پرواز خواهد کرد:

من فکر می کنم که همه چیز در آنجا کاملاً جدی است - هم مشارکت با ایرباس و هم سرمایه گذاری 3 میلیارد دلاری اعلام شده به ما این امکان را می دهد که این پروژه را نه یک "اردک فریبنده" بلکه یک برنامه جدی در نظر بگیریم. خلاصه اینکه «ارباب محترم مخصوص آقایان محترم است». و نه برای هیچ سرکشی که در پایان قرن بیستم به جهان اجازه داد تا در مسیری آسان و راحت بپیچد.

با این حال، قبلاً در این مورد نوشتم، خودم را تکرار نمی کنم. اکنون چیزی بیش از گذشته نیست:

اکنون ما در دنیای دیگری زندگی می کنیم. در جهانی بدون هوانوردی مافوق صوت برای همه. با این حال، این بدترین باخت نیست.

یک نمونه از پروژه های موجود هواپیماهای مافوق صوت.

امروز با یک مقدمه کوتاه شروع می کنم 🙂.

در این سایت من قبلاً هواپیماهای پرنده دارم. یعنی زمان نوشتن چیزی و در مورد آن خیلی وقت پیش رسیده است مافوق صوت، مخصوصاً که قول داده بودم این کار را انجام دهم :-). روز دیگر با غیرت قابل توجهی دست به کار شدم، اما متوجه شدم که موضوع به همان اندازه که پرحجم است، جالب است.

اخیراً مقالات من با اختصار نمی درخشند، نمی دانم این یک مزیت است یا یک ضرر :-). و موضوع موضوع " مافوق صوت"تهدید می شود که حتی بیشتر شود و معلوم نیست چه مدت باید" ایجاد "آن :-).

بنابراین تصمیم گرفتم تلاش کنم و چند مقاله تهیه کنم. نوعی سریال کوچک (حدود سه یا چهار) که در آن هر جزء به یک یا دو مفهوم در مورد موضوع اختصاص داده می شود. سرعت های مافوق صوت... و این برای من راحت تر خواهد بود و خوانندگان را کمتر اذیت خواهم کرد :-)، و Yandex و Google حمایت بیشتری خواهند کرد (که مهم است، شما خودتان متوجه می شوید :-)). خوب، چه نتیجه ای برای قضاوت خواهد داشت، البته، شما ...

********************

بنابراین، بیایید امروز در مورد مافوق صوت و هواپیمای مافوق صوت... خود مفهوم " مافوق صوت"در زبان ما (بیشتر در درجه ای عالی) بسیار بیشتر از اصطلاح "زیر صوت" چشمک می زند.

از یک طرف، این به طور کلی قابل درک است. هواپیماهای مادون صوت مدتهاست که به چیزی کاملاً عادی در زندگی ما تبدیل شده است. آ هواپیمای مافوق صوتاگرچه آنها 65 سال است که در حریم هوایی پرواز می کنند، اما به نظر می رسد هنوز چیزی خاص، جالب و سزاوار توجه بیشتر هستند.

از سوی دیگر، این کاملا منصفانه است. پس از همه، پرواز به مافوق صوت- می توان گفت این یک منطقه حرکت جداگانه است که توسط یک مانع خاص بسته شده است. با این حال، افراد بی تجربه ممکن است یک سوال داشته باشند: "و در واقع چه چیزی در این ابرصوت برجسته است؟ چه فرقی می کند که یک هواپیما با سرعت 400 کیلومتر در ساعت یا 1400 کیلومتر در ساعت پرواز کند؟ یک موتور قوی تر به او بدهید و همه چیز درست می شود! در طلوع توسعه خود، هوانوردی تقریباً در این موقعیت معنایی قرار داشت.

سرعت همیشه آرزوی نهایی بوده است و در ابتدا این آرزوها کاملاً با موفقیت اجرا شد. قبلاً در سال 1945، خلبان آزمایشی شرکت Messerschmitt L. Hoffmann در پرواز افقی در یکی از اولین هواپیماهای جهان با موتور جت، ME-262، در پرواز افقی در ارتفاع 7200 متری به سرعت 980 کیلومتر در ساعت رسید.

با این حال، در واقعیت، همه چیز خیلی ساده نیست. پس از همه، پرواز به مافوق صوتبا مادون صوت نه تنها در اندازه سرعت و نه چندان در آن تفاوت دارد. تفاوت در اینجا کیفی است.

در حال حاضر در سرعت های حدود 400 کیلومتر در ساعت، چنین خاصیتی از هوا مانند تراکم پذیری به تدریج شروع به آشکار شدن می کند. و در اصل، هیچ چیز غیر منتظره ای در اینجا وجود ندارد. گاز است. و همه گازها همانطور که می دانید بر خلاف مایعات قابل تراکم هستند. فشرده سازی پارامترهای گاز مانند چگالی، فشار، دما را تغییر می دهد. به همین دلیل، فرآیندهای فیزیکی مختلف می توانند در یک گاز فشرده به روشی متفاوت از گاز کمیاب انجام شوند.

هرچه هواپیما سریعتر پرواز کند، همراه با سطوح آیرودینامیکی خود، بیشتر شبیه پیستون می شود و به نوعی هوای جلوی خود را فشرده می کند. البته اغراق آمیز ولی در کل همینطوره :-).

با افزایش سرعت، تصویر آیرودینامیکی جریان اطراف هواپیما تغییر می کند و هر چه سریعتر، بیشتر :-). و در مافوق صوتدر حال حاضر از نظر کیفی متفاوت است. در عین حال، مفاهیم جدیدی از آیرودینامیک به منصه ظهور می رسد که اغلب برای هواپیماهای کم سرعت هیچ معنایی ندارد.

برای مشخص کردن سرعت پرواز، اکنون استفاده از پارامتری مانند عدد M (عدد ماخ، نسبت سرعت هواپیما نسبت به هوا در یک نقطه معین به سرعت صوت در جریان هوا در این نقطه، راحت و ضروری است. نقطه). نوع دیگری از کشش آیرودینامیکی ظاهر می شود و محسوس می شود (بسیار محسوس!) امپدانس موج(همراه با کشش معمولی که قبلاً افزایش یافته است).

پدیده هایی مانند بحران موج (با عدد بحرانی M) قابل توجه می شوند سد مافوق صوت, امواج ضربه ایو امواج شوک

علاوه بر این، ویژگی های کنترل و پایداری هواپیما به دلیل جابجایی نقطه اعمال نیروهای آیرودینامیکی به سمت عقب بدتر می شود.

هنگام نزدیک شدن به منطقه سرعت های فراصوتی، هواپیما می تواند لرزش شدیدی را تجربه کند (این برای اولین هواپیمای معمولی بود که به مرز مرموز سرعت صوت حمله کرد)، از نظر تظاهرات شبیه به پدیده بسیار ناخوشایندی دیگری که هوانوردان مجبور بودند با آن روبرو شوند. در توسعه حرفه ای خود. این پدیده فلوتر نامیده می شود (موضوع مقاله دیگری :-)).

یک لحظه ناخوشایند مانند گرم شدن هوا در نتیجه ترمز شدید آن در جلوی هواپیما وجود دارد (به اصطلاح گرمایش جنبشی) و همچنین گرم شدن در نتیجه اصطکاک هوای چسبناک. در همان زمان، درجه حرارت بسیار بالا، حدود 300 درجه سانتیگراد است. پوست هواپیما در طول یک پرواز طولانی مافوق صوت تا چنین دماهایی گرم می شود.

قطعا در مورد تمامی مفاهیم و پدیده هایی که در بالا ذکر شد و همچنین دلایل بروز آنها در مقالات دیگر با جزئیات بیشتر صحبت خواهیم کرد. اما در حال حاضر، فکر می کنم کاملاً واضح است مافوق صوت- این چیزی کاملاً متفاوت از پرواز با سرعت مادون صوت (همه کم) است.

برای اینکه هواپیما با تمام اثرات و پدیده های جدید در سرعت های بالا کنار بیاید و کاملاً با هدف آن مطابقت داشته باشد، هواپیما باید از نظر کیفی نیز تغییر کند. حالا باید باشد هواپیمای مافوق صوتیعنی هواپیمایی که بتواند با سرعتی بیش از سرعت صوت در یک بخش معین از حریم هوایی پرواز کند.

و برای او فقط افزایش قدرت موتور کافی نیست (البته این نیز یک جزئیات بسیار مهم و واجب است). این هواپیماها معمولاً ظاهر خود را تغییر می دهند. گوشه ها و لبه های تیز، خطوط مستقیم در ظاهر آنها ظاهر می شود، برخلاف خطوط "صاف" هواپیماهای مادون صوت.

هواپیمای مافوق صوتبال جاروب شده یا مثلثی دارند. یک هواپیمای معمولی و یکی از مشهورترین هواپیماهای بال دلتا، جنگنده قابل توجه MiG-21 است (حداکثر سرعت در ارتفاع 2230 کیلومتر در ساعت، در سطح دریا 1300 کیلومتر در ساعت).

هواپیمای مافوق صوت با بال مثلثی MIG-21.

یکی از گزینه‌های جاروب‌مانند، بال اوجیوال با افزایش ضریب بالابر است. این جریان ورودی ویژه ای در نزدیکی بدنه دارد که برای تشکیل گرداب های مارپیچی مصنوعی طراحی شده است.

MIG-21I با بال اوجیوال.

MIG-21I - بال اوجیوال.

بال زنده TU-144.

جالب است که یک بال از این نوع که بعداً روی TU-144 نصب شد، بر روی یک آزمایشگاه پروازی مبتنی بر همان MIG-21 (MIG-21I) آزمایش شد.

گزینه دوم این است بال فوق بحرانی... دارای مشخصات صاف با انتهای منحنی عقب به روشی خاص است که امکان به تعویق انداختن وقوع بحران موج در سرعت های بالا را فراهم می کند و می تواند از نظر اقتصادی برای هواپیماهای مادون صوت پرسرعت مفید باشد. چنین بال مخصوصاً در هواپیمای SuperJet 100 استفاده می شود.

SuperJet 100. نمونه ای از بال فوق بحرانی. خم پروفیل به وضوح قابل مشاهده است (پشت)

عکس ها قابل کلیک هستند.