Сверхзвуковой самолет: история развития

«Битва» конструкторов

После войны Лавочкин понял, что созданные им истребители Ла-5 и даже Ла-7, как бы их ни расхваливали фронтовики, вчерашний день. А ещё он знал, что для авиации формула «лучше поздно, чем никогда» не подходит. «Для нас поздно всегда хуже, – говорил конструктор. – Самолёт, который опоздал, который взлетел позже, чем ему положено, похож на бойца, явившегося сегодня на поле боя в облачении прошлых лет: оно устарело, оно неудобно, и главное – враги давно уже нашли его уязвимые места».

Начинает Лавочкин с установки на самолёт турбореактивного двигателя, по другому – ТРД, тем более, что проверенные в воздухе жидкостные ракетные, ракетно-прямоточные и пульсирующие воздушно-реактивные двигатели себя не показали. При этом некоторые отечественные конструкторы присматривались к немецкому Ме.262, на котором асы Люфтваффе добились неплохих результатов. В своё время эту реактивную машину даже нарекли «королём истребителей».

«Ме.262 – единственный шанс организовать сопротивление противнику», – так оценивал созданный Вилли Мессершмиттом истребитель один из немецких асов генерал Адольф Галанд. Но Лавочкин знал и то, что реактивная техника не принесла Германии тех боевых результатов, на которые рассчитывало гитлеровское руководство.

В общем, три именитых отечественных конструктора – Александр Яковлев, Артём Микоян и Семён Лавочкин – как и перед началом Великой Отечественной, снова вступили в соперничество, чтобы в бескомпромиссной борьбе своих КБ выяснить, чей реактивный истребитель окажется лучше. Яковлев и Лавочкин выбрали для своих Як-23 и Ла-15 двигатель РД-500 («Дервент»), а Микоян для МиГ-15 – более мощный РД-45 («Нин») и тем самым, как показала практика, предопределил успех.

rgantd.ru
Семён Алексеевич Лавочкин – советский авиационный конструктор генерал-майор, дважды Герой Социалистического Труда.

«Гасить звуковую волну»

ЦАГИ продемонстрировал макет своего СГС на Международном авиакосмическом салоне МАКС-2019 в Жуковском. В натуральную величину длина «Стрижа» составит 38 м. Самолёт должен развивать скорость в 1,8 Маха (примерно 1,9—2,2 тыс. км/ч) и обладать дальностью полёта 6—8 тыс. км. Машина сможет вместить двух лётчиков и шестерых пассажиров.

В интервью RT на полях авиакосмического салона ведущий инженер ЦАГИ комплекса «Прочность» Данил Фомин заявил, что проект СГС будет реализован в виде бизнес-джета. Прежде всего, такой самолёт подойдёт для рейсов через Атлантику или на другой континент. Он сможет летать в два раза быстрее современных дозвуковых машин.

«Стриж» получит оригинальную аэродинамическую схему с удлинённым носовым отсеком, V-образной формой крыла и раскинутыми килями. Два двигателя и воздухозаборники помещены в хвостовой верхней части самолёта. Такая конструкция призвана уменьшить шумность на взлётно-посадочных режимах и нивелировать эффект звукового удара, который человеческим ухом воспринимается как хлопок.

• РИА Новости

«Необычная форма позволяет гасить звуковую волну за счёт эффекта интерференции, когда одна волна накладывается на другую. Правда, подобная компоновка ухудшает путевую устойчивость. Но современные системы управления становятся более чувствительными, и этот недостаток серьёзной роли играть не будет», — пояснил Фомин.

Как сообщил инженер, ЦАГИ проработал конструкцию носовой части «Стрижа». Она представляет собой многосвязный силовой каркас, состоящий из пересекающихся друг с другом элементов. Нос бизнес-джета решено сделать полым, что позволит облегчить самолёт.

«Мы уже провели серию прочностных экспериментов: брали отсек (носовой части. — RT) и перебивали один из элементов. В результате потоки усилий уходили через соседние клетки. По сравнению с алюминиевым аналогом наша конструкция в полтора раза жёстче и легче на 5—7%», — подчеркнул Фомин.

Что дальше?

Сверхзвуковой Ту-244 (самолет, фото которого представлено ниже) неожиданно пропал из проектной документации как объект исследования. Она была принята в две тысячи двенадцатом году и предполагала, что первые сто единиц пассажирских авиалайнеров поступят в эксплуатацию не позже 2025 года. Такая чехарда с документацией вызвала ряд вопросов и кривотолков. Кроме того, из этой программы пропало еще несколько интересных и многообещающих разработок.

Подобная перспектива виделась в негативном плане. Факты свидетельствовали о том, что проект заморожен или закрыт полностью. Однако официального подтверждения или опровержения по этому поводу не последовало. Учитывая нестабильность экономики, можно сделать массу предположений в субъективной конфигурации, но факты говорят сами за себя.

Зачем у сверхзвукового самолёта опускается нос

Конструкция носовой части пассажирских сверхзвуковых самолетов сделана такой не для красоты. Опускающийся нос выполняет очень важную функцию. Только благодаря ему получается посадить самолет.

В том числе из-за недостаточной подъемной силы крыла такого самолета на небольшой скорости, перед посадкой приходилось очень высоко задирать нос. В том случае пилоты просто не могли визуально контролировать подлет к полосе. Садиться вслепую тоже было плохой идеей и поэтому приходилось выкручиваться из положения.

Заход на посадку должен был быть именно таким.

При рулежке и взлете носовой обтекатель опускался всего на пять градусов. Этого было достаточно. При посадке и заходе на посадку он отклонялся на 12,5 градусов. Еще было дополнительное остекление. Оно поднималось в основной полетной конфигурации при числах Маха больше 0,8.

Откидной нос помогал сделать так, чтобы носовой обтекатель не перекрывал обзор пилотам. Кроме этого, можно было сделать так, чтобы они смотрели на полосу через более вертикально расположенные стекла. Из-за этого было меньше искажений и безопасность становилась намного выше.

В итоге нос опускался, когда он был не нужен. Аэродинамика самолета в этом варианте оставляла желать лучшего, но все исправлялось, когда нос был поднят. Он придавал конструкции нужную форму и делал обводы кабины более обтекаемыми.

Вот поэтому его называли цаплей.

Ту-144 быстро перестал летать. В том числе из-за катастроф

Первый коммерческий рейс Ту-144 совершил 1 ноября 1977 года по маршруту Москва — Алма-Ата. До этого он использовался только для грузовых перевозок.

Билет на Ту-144 стоил 83,7 рублей, в то время как на обычном самолете можно было полететь за 62 рубля.

1 июня 1978 Аэрофлот прекратил перевозить пассажиров на Ту-144. Таким образом, коммерческая эксплуатация этого самолета составила меньше года.

Решение приняли спустя неделю после того, как во время испытательного полета под Егорьевском, Ту-144Д загорелся в небе. Пилоты чудом смогли посадить самолет и эвакуироваться. Однако в катастрофе погибли два члена экипажа.

Катастрофа Ту-144 под Егорьевском.

Примечательно, что Ту-144Д выполнял контрольно-приёмочный полёт перед тем, как быть переданным для пассажирских перевозок.

Это не единственная авиакатастрофа с участием Ту-144. 3 июня 1973 года Ту-144С выполнял показательный полёт во Франции, когда на глазах около 350 тысяч зрителей внезапно перешёл в пикирование, а через несколько секунд рассыпался в воздухе и рухнул в 6 км от аэропорта Ле-Бурже. В катастрофе погибли 14 человек, из них — 6 членов экипажа Ту-144С и 8 человек на земле.

Катастрофа Ту-144 в Ле-Бурже.

Расследование было засекреченным. Следователи не нашли достаточного количества доказательств, чтобы выдвинуть какую-либо из версий произошедшего в качестве основной.

Есть только гипотеза, согласно которой, к катастрофе привели сразу несколько человеческих факторов, а самолет был исправен.

Ту-144 и Конкорд в музее в немецком городе Зинсхайме.

После прекращения пассажирских авиаперевозок, Ту-144Д иногда использовался для доставки срочных и специальных грузов между Москвой и Хабаровском.

Проект Ту-144 закрыли после смерти Брежнева. Соответствующее постановление вышло в 1983 году.

Еще несколько Ту-144 продолжали летать вплоть до начала 21 века.

Например, с 1996 по 1999 год, Ту-144ЛЛ (Летающая лаборатория, модифицированная версия Ту-144Д) использовался NASA и Boeing для исследований в области высокоскоростных коммерческих полетов с целью разработать план для создания нового современного сверхзвукового пассажирского самолета.

В тему: Эти самолёты-корабли из СССР могли летать по воде. Но планы рухнули, а техника ржавеет

К сегодняшнему дню многие «тушки» разобрали, шесть Ту-144 стоят в музеях по всему миру, а один находится на хранении на учебном аэродроме Самарского национального исследовательского университета имени академика С. П. Королёва.

Катастрофа во время демонстрации

Солнечное утро 3 июня, казалось, не предвещало беды. Поначалу все шло по плану, — зрители, задрав головы, дружно аплодировали. Сверхзвуковой самолет, показав «высший класс», пошел на снижение. В этот момент в воздухе появился французский истребитель «Мираж» (как впоследствии выяснилось, он проводил съемку аэрошоу). Столкновение казалось неизбежным. Чтобы не врезаться в аэродром и зрителей, командир экипажа принял решение подняться выше и потянул штурвал на себя. Однако высота уже была потеряна, создались большие нагрузки на конструкцию; в результате правое крыло треснуло и отвалилось. Там начался пожар, и через несколько секунд пылающий сверхзвуковой самолет устремился к земле. Страшное приземление произошло на одной из улиц парижского пригорода Гусенвилля. Гигантская машина, круша все на своем пути, рухнула на землю и взорвалась. Весь экипаж — шесть человек — и восемь французов на земле погибли. Пострадал и Гусенвилль — разрушено несколько зданий. Что привело к трагедии? По мнению большинства экспертов, причиной катастрофы стала попытка экипажа сверхзвукового самолета уйти от столкновения с «Миражом». При заходе на посадку «Ту» попал в спутную струю от французского истребителя «Мираж».

Видео: Крушение Ту-144 в 1973 году: как это было

Эта версия приводится в книге Джина Александера «Русские самолеты с 1944 года» и в статье журнала «Эвиэйшн уик энд спейс текнолоджи» за 11 июня 1973 года, написанной по свежим следам. Авторы полагают, что пилот Михаил Козлов заходил на посадку не на ту полосу — то ли по ошибке руководителя полетов, то ли по невнимательности летчиков. Диспетчер вовремя заметил ошибку и предупредил советских пилотов. Но вместо того чтобы уйти на второй круг, Козлов заложил крутой вираж — и оказался прямо перед носом истребителя французских ВВС. Второй пилот в это время снимал кинокамерой сюжет об экипаже «Ту» для французского телевидения и поэтому не был пристегнут. Во время маневра он повалился на центральную консоль, и, пока возвращался на место, он уже потерял высоту. Козлов резко потянул штурвал на себя — перегрузка: правое крыло не выдержало. А вот другое объяснение страшной трагедии. Козлов получил приказ выжать максимум из машины. Еще при взлете он на малой скорости взял чуть ли не вертикальный угол. Для лайнера с такой конфигурацией это чревато огромными перегрузками. В результате не выдержал и отвалился один из внешних узлов.

По мнению работников ОКБ А.Н.Туполева, причина катастрофы была в подключении неотлаженного аналогового блока системы управления, приведшего к выходу на разрушающую перегрузку.

Шпионская версия принадлежит писателю Джеймсу Олбергу. Вкратце она такова. Советы старались «обставить» «Конкорд». Группа Н.Д. Кузнецова создала неплохие двигатели, однако они не могли работать при низких температурах в отличие от конкордовских. Тогда в дело включились советские разведчики. Пеньковский через своего агента Гревила Уайна раздобыл часть чертежей «Конкорда» и переправил их в Москву через восточногерманского торгового представителя. Британская контрразведка таким образом установила утечку, но, вместо того чтобы арестовать шпиона, решила подпустить в Москву дезинформацию по его же каналам. В результате на свет появился Ту-144, очень похожий на «Конкорд». Правду установить сложно, поскольку «черные ящики» ничего не прояснили. Один нашли в Бурже, на месте катастрофы, однако, судя по сообщениям, поврежденный. Второй так и не обнаружили. Есть мнение, что «черный ящик» сверхзвукового самолета стал предметом раздора между КГБ и ГРУ.

По словам лётчиков, внештатные ситуации происходили практически в каждом полёте. 23 мая 1978 года произошло второе крушение сверхзвукового самолета. Улучшенный опытный вариант лайнера, Ту-144Д (№ 77111) после возгорания топлива в зоне мотогондолы 3-ей силовой установки из-за разрушения топливопровода, задымления в кабине и отключения экипажем двух двигателей совершил вынужденную посадку на поле у деревни Ильинский Погост, неподалеку от города Егорьевска.

После приземления через форточку кабины экипажа покинули лайнер командир экипажа В. Д. Попов, второй пилот Э. В. Елян и штурман В. В. Вязигин. Находившиеся в салоне инженеры В. М. Кулеш, В. А. Исаев, В. Н. Столповский покинули лайнер через переднюю входную дверь. Бортинженеры О. А. Николаев и В. Л. Венедиктов оказались зажатыми на рабочем месте деформировавшимися при посадке конструкциями и погибли. (Отклоненный носовой обтекатель коснулся грунта первым, сработал как нож бульдозера, набирая землю, и провернулся под живот, войдя в фюзеляж.) 1 июня 1978 года Аэрофлот навсегда прекратил сверхзвуковые пассажирские рейсы.

Где сейчас Конкорды

Конкорд был культовым самолетом, который за 23 года эксплуатации перевез по всему мире около 4 миллионов пассажиров и бесславно уйти на пенсию он просто не мог. Последний рейс для многих был, что называется, ”со слезами на глазах”. Теперь эти самолеты можно найти только в музеях и на постаментах.

Даже сейчас мало кто может зайти в кабину Конкорда, а она была интересной для своего времени.

Всего было выпущено 20 Конкордов и все они, за исключением двух, находятся в музеях или на специальных площадках. Не получится посмотреть только на борт, с заводским номером 211, который разобрали на запчасти для других Конкордов и борт 203, который разбился в Париже.

Примерно две трети самолетов эксплуатировались до 2003 года. Сейчас самый ”молодой” самолет находится в Имперском военном музее (Дасфорд, Великобритания). Его налет составляет всего 632 часа (с 1971 по 1977 год). Самый ”повидавший” борт стоит в Музее Моря, Воздуха и Космоса Интерпид (Нью-Йорк, США). Налет этого самолета составил 23 397 часов в период 1976 по 2003 год.

Конкорд в аэропорту Шарля Де Голя. Он все еще хочет летать…

Один из самых известных выставленных Конкордов сейчас встречает путешественников в аэропорту Шарля Де Голля в Париже. А самый первый Конкорд, выпущенный 2 марта 1969 года под номером 001, налетал всего 812 часов и стоит в Аэрокосмическом музее в Ле Бурже, Франция.

Пассажирские сверхзвуковые самолёты

Известны всего два серийно выпускавшихся пассажирских сверхзвуковых самолёта, выполнявших регулярные рейсы: советский самолёт Ту-144 (первый полёт 31 декабря 1968 года) , бывший в эксплуатации с по 1978 год, и англо-французский Конкорд (Concorde) (первый полёт 2 марта 1969 года), совершавший трансатлантические и чартерные рейсы с по 2003 год. Они значительно сокращали время дальних перелётов, использовали незагруженное воздушное пространство (≈18 км) выше обычной высоты 9—12 км, где совершали полёты вне воздушных трасс.

Наиболее существенными недостатками коммерческих сверхзвуковых самолётов оказались:

1. Звуковой удар.
2. Высокий удельный расход топлива.
3. Шумность над аэродромом.
4. Сложность использования.

Американцы приступили к проекту сверхзвуковой пассажирского самолета Boeing 2707 несколько позже, чем англофранцузские и советские специалисты. Разработка была прекращена в 1971 году.

Планы возрождения

Несмотря на неосуществление нескольких других бывших и существующих проектов пассажирских сверхзвуковых и околозвуковых самолётов (Boeing Sonic Cruiser, Douglas 2229, Lockheed L-2000, в России — Ту-244 («апгрейд» Ту-144Д), Ту-344 (бизнес-джет на базе ракетоносца Ту-22М3), Ту-444, SSBJ (проекты 90-х), и других) и вывод из эксплуатации самолётов двух реализованных проектов, в новом столетии возникли проекты возрождения пассажирских сверхзвуковых машин.

Проекты компании Boom Technology (из Колорадо, США): Boom Overture и Supersonic business jet.
Проекты частной американской компании Aerion: бизнес-джеты Aerion SBJ (1,6 Мах, 8-12 пассажиров; проект закрыт в мае 2021), Aerion AS2 (увеличенная версия Aerion SBJ, анонсирован в мае 2014), Aerion AS3 (4 Мах, 50 пассажиров; анонсирован в мае 2021).
Экспериментальный Lockheed Martin X-59 QueSST («Тихая сверхзвуковая технология») от Lockheed Martin, разрабатываемый с середины 2010-х, представлен в июне 2019 года; на 2021 год собран планер прототипа. SAI Quiet Supersonic Transport компании en:Supersonic Aerospace International (SAI) — пассажирский самолет для перевозки 12 пассажиров на скорости 1,6 Маха, с силой звукового удара всего лишь 1 % от силы удара, создаваемого «Конкордом». Spike S-512 — проектируемый сверхзвуковой бизнес-джет, разрабатываемый американской Spike Aerospace.

В 2020-х в России пошли разговоры о планах разработки на основе бомбардировщика Ту-160 (серийное производство которого сейчас возобновляется).
Также, ЦАГИ продемонстрировал на московском авиасалоне МАКС-2017 масштабную модель своего сверхзвукового бизнес–джета/коммерческого реактивного самолета, который должен производить относительно тихий звуковой удар, позволяющий совершать сверхзвуковые полеты со скоростью 2100 км/ч и дальности полета 7400-8600 км; двигатели для него разрабатываются в Центральном институте авиационных двигателей, а конструкции изучаются компаниями «Авиадвигатель» и НПО «Сатурн».

Также, разрабатывались ранее и существуют современные проекты гиперзвуковых (в том числе суборбитальных) пассажирских авиалайнеров (например, ZEHST, SpaceLiner).

Что происходит с самолетом?

Переходя в область сверхзвуковой скорости, самолеты сталкиваются с сильной тряской, волновым сопротивлением, ударными волнами, скачками уплотнения и необходимостью преодолеть гиперзвуковой барьер. Еще одним малоприятным моментом является флаттер — дрожание, проявляющее себя в момент достижения определенных показателей скорости движения. В результате возникающего резонанса повышается риск деформации отдельных частей самолета, который может привести к его крушению.

Полет на сверхзвуковой скорости

Для коренных преобразований в сфере авиации инженерам потребовалось учесть возникающие явления и эффекты, присущие высоким скоростям, а также внести ряд качественных изменений в конструкции существующих лайнеров. Для этого гиперзвуковые самолеты были оснащены треугольными или стреловидными крыльями, оборудованными специальными наплывами для образования спирального искусственного вихря. Изменению подверглись стабилизаторы, получившие цельно-поворотную конструкцию и другие элементы.

Сколько стоил полет на Конкорде

Несмотря на первоначальный успех модели и ее революционность, вскоре выяснилось, что с экономической точки зрения она совершенно невыгодна. Летал самолет в основном по маршруту из Парижа в Нью-Йорк и обратно. Время в пути занимало всего три часа, но за это время самолет выжигал до 8 тонн топлива на одну тонну полезной нагрузки. Если грубо, то для доставки к месту назначения 10 человек с одним чемоданом каждый, требовалось 8 тонн топлива.

8 тонн топлива для доставки одной тонны полезной нагрузки — та ее экономичность.

При этом самолет требовал более дорогого и долгого обслуживания. Конкорд работал в более сложных условиях, чем обычные лайнеры, и кроме обычного обслуживания, надо было еще проверять прочность конструкции, иногда даже с использованием рентгеновского оборудования. Все это приводило к долгим простоям и даже на земле самолет требовал на свое содержание очень много денег. Не говоря уже о закупочной стоимости самого борта, которая тоже была намного выше, чем у обычного реактивного самолета.

В разное время полет на Конкорде стоил по-разному, но можно усредненно говорить о цене в 10-11 тысяч долларов. Столько стоил билет из Парижа в Нью-Йорк и обратно. Даже сейчас сумма кажется очень большой. Тогда это было целое состояние и далеко не все могли себе позволить регулярно летать по делам на таком самолете. Многие пассажиры брали на него билет просто как на аттракцион.

Полетали бы на этом красавце за 10+ тысяч долларов?

Когда Конкорд совершал свой последний рейс, цены на него на аукционах поднимались до 60 тысяч долларов.

Что стало с самолётами

Всего было построено 16 — борта 68001, 77101, 77102, 77105, 77106, 77107, 77108, 77109, 77110, 77111, 77112, 77113, 77114, 77115, 77116 и 77144.

Оставшихся в летном состоянии в настоящее время не существут. Практически полностью укомплектованы деталями и могут быть восстановлены до лётного состояния борты Ту-144ЛЛ № 77114 и ТУ-144Д № 77115.

В восстановимом состоянии ТУ-144ЛЛ № 77114, который использовался для тестов НАСА, хранится на аэродроме в Жуковском.

ТУ-144Д № 77115 также хранится на аэродроме в Жуковском. В 2007 году оба лайнера были заново окрашены и выставлены для всеобщего посещения на авиасалоне МАКС-2007.

№ 77114 и № 77115 будут скорее всего установлены в качестве памятников или экспонироваться на аэродроме в Жуковском. В 2004—2005 г. с ними были совершены некие сделки по продаже их на металлолом, но протесты авиационной общественности привели к сохранению их. Опасность продажи их на металлолом полностью не устранена. Вопросы о том в чью собственность они перейдут окончательно не решены.

На фотографии подпись первого космонавта высадившегося на луну Нила Армстронга, летчика космонавта Георгия Тимофеевича Берегового и всех погибших членов экипажа. Сверхзвуковой самолет № 77102 разбился во время демонстрационного полета на авиасалоне в Ле Бурже. Все 6 членов экипажа (заслуженный летчик-испытатель Герой Советского Союза М.В.Козлов, летчик-испытатель В.М.Молчанов, штурман Г.Н.Баженов, заместитель главного конструктора, инженер генерал-майор В.Н.Бендеров, ведущий инженер Б.А.Первухин и бортинженер А.И.Дралин) погибли.

Слева направо. Шесть членов экипажа борта сверхзвукового самолета №77102: заслуженный летчик-испытатель Герой Советского Союза М.В.Козлов, летчик-испытатель В.М.Молчанов, штурман Г.Н.Баженов, заместитель главного конструктора, инженер генерал-майор В.Н.Бендеров, ведущий инженер Б.А.Первухин и бортинженер А.И.Дралин (кто как стоит по порядку к сожалению не уточнила). Далее летчик-космонавт дважды Герой Советского Союза генерал-майор Береговой Георгий Тимофеевич, за ним слева Лавров Владимир Александрович, далее первый американский космонавт, высадившийся на луну Нил Армстронг, далее (стоят за Нилом) — Степан Гаврилович Корнеев (начальник УВС с управления внешних сношений президиума Академии Наук), в центре Туполев Андрей Николаевич — cоветский авиаконструктор, академик АН СССР, генерал-полковник, трижды Герой Социалистического Труда, Герой Труда РСФСР, потом Александр Александрович Архангельский, главный конструктор завода, советский авиаконструктор, доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, Герой Социалистического Труда. Крайний справа Туполев Алексей Андреевич (сын А.Н.Туполева) — российский авиаконструктор, академик РАН, академик АН СССР с 1984 года, Герой Социалистического Труда. Снимок сделан в 1970 году. Подписи на фото Г.Т.Берегового и Нила Армстронга.

Доказанному верить

И не поверили. Авиационный инженер Михаил Арлазоров, один из исследователей «творчества» Семёна Лавочкина, опросил свидетелей рекордных полётов и пришёл к выводу: «То, что Фёдоров первым летал на Ла-176, это точно. Но преодолел ли он первым звуковой барьер? Правда, приборы записали, что в полётах Фёдорова «число М» перевалило за единицу, но мы не могли им верить. Приборы были инерционные, не способные точно фиксировать быстротечные неустановившиеся процессы. И хотя все материалы фёдоровских полётов показали превышение звуковой скорости, верить этим цифрам полностью нельзя».

Спорить «на словах» бесполезно, нужны были абсолютно безупречные доказательства. Но капризы подмосковной погоды сдерживают исследования, и Лавочкин переносит испытания под Саки – в южный филиал Научно-испытательного института ВВС, где место в кабине пилота занял капитан Олег Соколовский.

Здесь ещё раз выяснилось, что трубка (приёмник воздушного давления), измеряющая скорость на сверхзвуковых режимах в аэродинамической трубе даёт существенные погрешности. Наум Хейфиц срочно вылетает в Москву и возвращается со специальной сверхзвуковой трубкой, которая, как позже выяснилось, не завышала, а занижала показатель скорости.

airwar.ru
Капитан Олег Соколовский 26 декабря 1948 года первым в мире покорил сверхзвуковую скорость на истребителе Ла-176.

В оставшиеся дни декабря 1948 года и в январе следующего Ла-176 преодолевал скорость звука шесть раз, в том числе и в горизонтальном полёте. Причём скорость 1105,00 км/ч, как считают специалисты, для машины Лавочкин не была пределом, хотя и превосходила официальные мировые рекорды скорости, зарегистрированные тогда ФАИ. Однако для полной ясности надо отметить, что Ла-176 был всё-таки вторым пилотируемым летательным аппаратом в мире, преодолевшим сверхзвук, – вслед за американским ракетопланом Х-1. Тот взял важный рубеж на год раньше – 14 октября 1947 года. Но тут есть нюанс: Х-1 не был классическим самолётом – не мог взлетать с земли, а стартовал с бомбардировщика-носителя. А это, согласитесь, несколько другая история…

airwar.ru
Ла-176 прожил бурную, но короткую жизнь.

Развитие

Бурное развитие сверхзвуковой авиации началось в 60-70 гг. XX века. Тогда разрешились проблемы аэродинамической эффективности, управляемости и устойчивости самолетов. Большая скорость полета позволила также увеличить практический потолок на более 20 000 м, который являлся комфортной высотой для бомбардировщиков и разведчиков.

До появления зенитно-ракетных установок и комплексов, которые могли поражать цели на больших высотах, главным принципом проведения бомбардировочных операций было удерживание самолетов-бомбардировщиков на максимальной высоте и скорости. Тогда были построены и запущены в серийное производство сверхзвуковые самолеты различного назначения – разведчики-бомбардировщики, перехватчики, истребители, перехватчики-бомбардировщики. Convair F-102 Delta Dagger стал первым сверхзвуковым самолетом-разведчиком, Convair B-58 Hustler – первым сверхзвуковым дальним бомбардировщиком.

В настоящее время проводится проектирование, разработка и выпуск новых самолетов, часть которых производится по особой технологии, снижающей их радиолокационную и визуальную заметность, – «Стелс».

Пассажирские сверхзвуковые самолеты

В истории авиации были созданы только 2 пассажирских сверхзвуковых самолета, которые осуществляли регулярные рейсы. Первый полет советского самолета Ту-144 состоялся 31.12.1968 г., время его эксплуатации – 1975-1978 гг. Англо-французский самолет «Конкорд» сделал первый полет 2.03.1969 г. и эксплуатировался на трансатлантическом направлении в 1976-2003 гг.

Использование таких самолетов позволило не только уменьшить время перелета на дальние расстояния, но и использовать незанятые воздушные линии на больших высотах (около 18 км) в то время, когда высоты 9-12 км, которые использовали лайнеры, были сильно загруженными. Также сверхзвуковые самолеты выполняли рейсы вне воздушных трасс (по спрямленным маршрутам).

Несмотря на провал нескольких проектов околозвуковых и сверхзвуковых самолетов (SSBJ, Ту-444, Ту-344, Ту-244, Lockheed L-2000, Boeing Sonic Cruiser, Boeing 2707) и снятие двух реализованных проектов с эксплуатации, продолжается разработка современных проектов гиперзвуковых авиалайнеров (например SpaceLiner, ZEHST) и десантных (военно-транспортных) самолетов быстрого реагирования. В производство запущен сверхзвуковой бизнес-джет Aerion AS2.

Теоретические вопросы

По сравнению с дозвуковым полет на сверхзвуковой скорости выполняется по другому закону, потому что при достижении самолетом скорости звука происходят изменения в схеме обтекания, как следствие, увеличивается кинетический нагрев аппарата, возрастает аэродинамическое сопротивление, наблюдается смена аэродинамического фокуса. Все это в сумме сказывается на ухудшении управляемости и устойчивости самолета. Также появилось неизвестное доселе явление волнового сопротивления.

Поэтому эффективный полет при достижении скорости звука требует не просто увеличения мощности двигателей, но и внедрения новых конструктивных решений.

Поэтому такие самолеты получили изменение в своем внешнем облике – появились острые углы и характерные прямые линии по сравнению с «гладкой» формой дозвуковых самолетов.

На сегодняшний день задача создания действительно эффективного сверхзвукового самолета не решена. Создатели обязаны находить компромисс между сохранением нормальных взлетно-посадочных характеристик и требованием увеличения скорости.

Поэтому завоевание современной авиацией новых рубежей по высоте и скорости связано не только с внедрением новых двигательных установок и компоновочных схем, но и с изменениями геометрии полетов. Эти изменения должны улучшать качества самолета при полете на больших скоростях, не ухудшая при этом их характеристики на малых скоростях, и наоборот. Конструкторы в последнее время отказываются от уменьшения площади крыльев и толщины их профилей, увеличения угла стреловидности, возвращаясь к крыльям большой относительной толщины и малой стреловидности, если удалось достигнуть требований практического потолка и скорости.

Важно, чтобы сверхзвуковой самолет обладал хорошими летными данными на малых скоростях и был устойчив к лобовому сопротивлению при больших скоростях, особенно на приземных высотах. 

Ссылки

Библиография

.mw-parser-output cite.citation{font-style:inherit}.mw-parser-output .citation q{quotes:”\”””\”””‘””‘”}.mw-parser-output .id-lock-free a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-free a{background:linear-gradient(transparent,transparent),url(“//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/65/Lock-green.svg”)right 0.1em center/9px no-repeat}.mw-parser-output .id-lock-limited a,.mw-parser-output .id-lock-registration a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-limited a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-registration a{background:linear-gradient(transparent,transparent),url(“//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d6/Lock-gray-alt-2.svg”)right 0.1em center/9px no-repeat}.mw-parser-output .id-lock-subscription a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-subscription a{background:linear-gradient(transparent,transparent),url(“//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/aa/Lock-red-alt-2.svg”)right 0.1em center/9px no-repeat}.mw-parser-output .cs1-subscription,.mw-parser-output .cs1-registration{color:#555}.mw-parser-output .cs1-subscription span,.mw-parser-output .cs1-registration span{border-bottom:1px dotted;cursor:help}.mw-parser-output .cs1-ws-icon a{background:linear-gradient(transparent,transparent),url(“//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4c/Wikisource-logo.svg”)right 0.1em center/12px no-repeat}.mw-parser-output code.cs1-code{color:inherit;background:inherit;border:none;padding:inherit}.mw-parser-output .cs1-hidden-error{display:none;font-size:100%}.mw-parser-output .cs1-visible-error{font-size:100%}.mw-parser-output .cs1-maint{display:none;color:#33aa33;margin-left:0.3em}.mw-parser-output .cs1-format{font-size:95%}.mw-parser-output .cs1-kern-left,.mw-parser-output .cs1-kern-wl-left{padding-left:0.2em}.mw-parser-output .cs1-kern-right,.mw-parser-output .cs1-kern-wl-right{padding-right:0.2em}.mw-parser-output .citation .mw-selflink{font-weight:inherit}Ганстон, Билл (2008). Быстрее звука: история сверхзвукового полета . Сомерсет, Великобритания: Haynes Publishing. ISBN 978-1-84425-564-1.

Примечания

1. «Жаклин Кокран и летчики службы ВВС женщин». Национальное управление архивов и документации: Президентская библиотека Дуайта Д. Эйзенхауэра, музей и дом отрочества. Дата обращения 10 июля 2013.
2. Мастерс, Дэвид (1982). Немецкий Jet Genesis . Джейн. п. 142. ISBN. 978-0867206227.
3. ^ Wasserzieher, Билл (август 2011 г.). «Я был там: когда DC-8 стал сверхзвуковым» . Журнал Air & Space . Архивировано из оригинала на 2014-05-08 . Проверено 3 февраля +2017 .
4. Херинг, Эдвард А. Младший; Смолка, Джеймс У .; Мюррей, Джеймс Э .; Плоткин, Кеннет Дж. (1 января 2005 г.). «Демонстрация полета звуковых ударов N-волны с низким избыточным давлением и неувядающих волн» . Технические отчеты НАСА . НАСА . Архивировано из оригинального 13 февраля 2015 года . Проверено 12 февраля 2015 года .
5. Май, Майк (2002). “Хорошая математика” . Американский ученый . Архивировано из оригинального 22 января 2016 года.
6. «Оборона и безопасность, разведка и анализ – IHS Jane’s 360» . janes.com. 25 июля 2000 года архивации с оригинала на 6 августа 2010 года . Проверено 4 сентября 2015 .
7. “Сверхзвуковой реактивный самолет Boom Technology с максимальной скоростью 1700 миль в час готов к испытательному полету” . Индийский ястреб | Новости обороны Индии . Проверено 14 июля 2020 .
8. Banke, Джим (28 июня 2018). «Экспериментальный сверхзвуковой самолет НАСА, ныне известный как X-59 QueSST» . ПРОСТРАНСТВО ЕЖЕДНЕВНО . Космическая медиа-сеть . Проверено 30 июня 2018 .