Orosz repülés. Szuperszonikus repülőgép: a Tu 144, az első utasszállító repülőgép fejlesztési története
Miután az ember elkezdte felfedezni a mennyországot, mindig arra törekedett, hogy a lehető legjobban javítsa a repülőgépeket, hogy megbízhatóbbá, gyorsabbá és tágasabbá tegye őket. Az emberiség egyik legfejlettebb találmánya ebben az irányban a szuperszonikus utasszállító repülőgépek. De sajnos ritka kivételektől eltekintve a fejlesztések többsége lezárult, vagy jelenleg a projekt stádiumában van. Az egyik ilyen projekt a Tu-244 szuperszonikus utasszállító repülőgép, amelyet az alábbiakban tárgyalunk.
Gyorsabb, mint a hang
Mielőtt azonban közvetlenül a Tu-244-ről kezdenénk beszélni, tegyünk egy rövid kirándulást az emberiség történetébe a hangsebesség határának leküzdésében, mert ez a repülőgép az ilyen irányú tudományos fejlesztések közvetlen folytatása lesz.
A repülés fejlődésének jelentős lökést adott a második világháború. Ekkor jelentek meg a légcsavarnál nagyobb sebesség elérésére képes repülőgépek valódi projektjei. A múlt század 40-es éveinek második fele óta aktívan alkalmazzák őket mind a katonai, mind a polgári repülésben.
A következő feladat a lehető legnagyobb mértékű növelése volt. Ha a szuperszonikus gát elérése nem volt nehéz a motorok teljesítményének pusztán növelésével, akkor ennek leküzdése jelentős probléma volt, hiszen az aerodinamika törvényei ilyen sebességeknél változnak.
Ennek ellenére az első győzelmet a hanggal való versenyben már 1947-ben arattak egy amerikai kísérleti repülőgépen, de a szuperszonikus technológiákat csak az 50-es évek végén és a 20. század 60-as évek elején kezdték széles körben alkalmazni a katonai repülésben. Megjelentek olyan gyártási modellek, mint a MiG-19, az észak-amerikai A-5 Vigilante, a Convair F-102 Delta Dagger és még sokan mások.
Szuperszonikus utasszállító repülőgép
De a polgári repülés nem volt ilyen szerencsés. Az első szuperszonikus utasszállító repülőgép csak a 60-as évek végén jelent meg. Ráadásul a mai napig csak két sorozatgyártású modell készült - a szovjet Tu-144 és a francia-brit Concorde. Ezek tipikus hosszú távú repülőgépek voltak. A Tu-144 1975 és 1978 között, a Concorde 1976 és 2003 között volt szolgálatban. Így jelenleg egyetlen szuperszonikus repülőgépet sem használnak az utasszállításban.
Sok projekt készült szuper- és hiperszonikus utasszállító repülőgépek gyártására, de ezek közül néhányat végül bezártak (Douglas 2229, Super-Caravelle, T-4 stb.), mások megvalósítása pedig bizonytalan ideig elhúzódott (Reaction Engines). A2, SpaceLiner, új generációs szuperszonikus közlekedés). Ez utóbbi a Tu-244-es repülőgép-projektet tartalmazza.
A fejlesztés kezdete
A Tu-144-et felváltó repülőgép létrehozására irányuló projektet a Tupolev Tervező Iroda indította el még a szovjet időkben, a múlt század 70-es éveinek elején. Az új utasszállító tervezésekor a tervezők elődje, a Concorde fejlesztéseit, valamint a munkában részt vevő amerikai kollégák anyagait használták fel. Minden fejlesztést Alexey Andreevich Tupolev vezetésével hajtottak végre.
1973-ban a tervezett repülőgép a Tu-244 nevet kapta.
Projekt céljai
A projekt fő célja az volt, hogy a szubszonikus sugárhajtású repülőgépekkel összehasonlítva valóban versenyképes szuperszonikus repülőgépet hozzanak létre az utasszállításhoz. Előbbinek szinte egyetlen előnye az utóbbival szemben a sebességnövekedés volt. Minden más tekintetben a szuperszonikus utasszállítók alulmaradtak lassabb versenytársaiknál. A személyszállítás rajtuk egyszerűen nem térült ki gazdaságilag. Ráadásul a velük való repülés veszélyesebb volt, mint az egyszerű sugárhajtású repülőgépek. Ez utóbbi tényező egyébként lett a hivatalos oka annak, hogy az első Tu-144-es szuperszonikus repülőgép működését alig néhány hónappal a megkezdése után leállították.
Így pontosan ezeknek a problémáknak a megoldását tűzték ki a Tu-244 fejlesztői elé. A repülőgépnek megbízhatónak, gyorsnak, ugyanakkor az utasszállítási célú üzemeltetésének gazdaságilag kifizetődőnek kellett lennie.
Műszaki adatok
A fejlesztésre elfogadott Tu-244-es repülőgép végső modellje a következő műszaki és működési jellemzőkkel rendelkezett.
A repülőgép személyzetének három tagja volt. A kabin befogadóképessége 300 utas volt. Igaz, a projekt végleges változatában 254 főre kellett csökkenteni, de mindenesetre jóval több volt, mint a mindössze 150 utas befogadására alkalmas Tu-154.
A tervezett utazósebesség 2.175 ezer km/óra volt, ami a kétszerese volt összehasonlításképpen a Tu-144-nél 2.300 ezer km/óra, a Concorde-nál pedig 2.125 ezer km/óra. Vagyis a tervek szerint a gépet valamivel lassabbra tervezték elődjénél, de ennek köszönhetően jelentősen megnövelik a kapacitását, aminek gazdasági hasznot kellett volna nyújtania az utasszállításból. A mozgást négyen biztosították Az új gép repülési hatótávja 7500-9200 km volt. Rakodóképesség - 300 tonna.
A repülőgépnek 88 m hosszúnak, 15 m magasnak, 45 m szárnyfesztávolságúnak és 965 m 2 munkafelületűnek kellett volna lennie.
A fő külső különbség a Tu-144-hez képest az orr kialakításának megváltozása volt.
A fejlesztés folytatása
A második generációs Tu-244 szuperszonikus utasszállító megépítésének projektje meglehetősen elhúzódott, és többször is jelentős változásokon ment keresztül. Ennek ellenére a Tupolev Tervező Iroda még a Szovjetunió összeomlása után sem hagyta abba a fejlesztést ebben az irányban. Például már 1993-ban, a franciaországi repülőbemutatón részletes tájékoztatást adtak a fejlesztésről. Az ország 90-es évek gazdasági helyzete azonban nem befolyásolta a projekt sorsát. Valójában a sorsa a levegőben volt, bár a tervezési munka folytatódott, és nem volt hivatalos bejelentés a bezárásáról. Ekkoriban kezdtek az amerikai szakemberek aktívan csatlakozni a projekthez, bár a velük való kapcsolatokat a szovjet időkben folytatták.
A második generációs szuperszonikus utasszállító repülőgépek létrehozásával kapcsolatos kutatások folytatására 1993-ban két Tu-144-es repülőgépet alakítottak át repülő laboratóriumokká.
Zárás vagy lefagyás?
A folyamatban lévő fejlesztések és kijelentések fényében, amelyek szerint 2025-re a TU-244 repülőgépek 100 darab mennyiségben állnak majd szolgálatba a polgári légi közlekedésben, ennek a projektnek a hiánya a 2013-2025 közötti időszakra szóló állami légiközlekedés-fejlesztési programban, amelyet elfogadtak. 2012-ben teljesen váratlan volt. El kell mondanunk, hogy ebből a programból hiányzott számos egyéb figyelemre méltó fejlesztés is, amelyek addig a repülőgépiparban ígéretesnek számítottak, ilyen például a Tu-444 szuperszonikus üzleti repülőgép.
Ez a tény arra utalhat, hogy a Tu-244 projektet vagy teljesen bezárták, vagy határozatlan időre befagyasztották. Utóbbi esetben ezeknek a szuperszonikus repülőgépeknek a gyártása csak jóval később, mint 2025 lesz lehetséges. Erről azonban soha nem adtak hivatalos magyarázatot, ami meglehetősen tág teret hagy a különböző értelmezéseknek.
Kilátások
A fentieket figyelembe véve azt mondhatjuk, hogy a Tu-244 projekt jelenleg legalább a levegőben lóg, és valószínűleg teljesen le van zárva. Hivatalos bejelentés még nem érkezett a projekt sorsáról. Azt sem közölték, hogy miért függesztették fel vagy véglegesen bezárták. Bár feltételezhető, hogy a közpénzek hiányában, a projekt gazdasági veszteségében, vagy abban, hogy 30 év múlva egyszerűen elavulttá válhat, most már ígéretesebb feladatok is napirenden vannak. Lehetséges azonban, hogy mindhárom tényező egyszerre befolyásolhatja.
2014-ben a média feltételezéseket fogalmazott meg a projekt folytatásáról, de egyelőre nem kaptak hivatalos megerősítést, ahogy cáfolatokat sem.
Megjegyzendő, hogy a második generációs szuperszonikus utasszállító repülőgépek külföldi fejlesztései még nem értek célba, sokuk megvalósítása nagy kérdés.
Ugyanakkor, bár nincs hivatalos nyilatkozat a felhatalmazott személyektől, nem kell teljesen lemondani a Tu-244 repülőgép-projektről.
„Turn on supersonic!”
Szuperszonikus utasszállító repülőgépek – mit tudunk róluk? Legalábbis viszonylag régen hozták létre. De különböző okok miatt nem használták őket olyan sokáig és nem olyan gyakran, mint lehetett volna. És ma már csak tervezési modellként léteznek.
Miert van az? Mi a szuperszonikus hang sajátossága és „titka”? Ki hozta létre ezt a technológiát? És azt is - mi lesz a szuperszonikus repülőgépek jövője a világon, és természetesen - Oroszországban? Mindezekre a kérdésekre megpróbálunk választ adni.
"Búcsúrepülés"
Tehát tizenöt év telt el azóta, hogy az utolsó három működő szuperszonikus utasszállító repülőgép megtette az utolsó repülését, utána leírták őket. Ez még 2003-ban volt. Aztán október 24-én mindannyian együtt „búcsút mondtak az égnek”. Legutóbb kis magasságban, Nagy-Britannia fővárosa felett repültünk.
Aztán leszálltunk a londoni Heathrow repülőtéren. Ezek a British Airways légitársaság tulajdonában lévő Concorde típusú repülőgépek voltak. És egy ilyen „búcsúrepüléssel” véget vetettek a hangot meghaladó sebességű személyszállítás nagyon rövid történetének...
Néhány évvel ezelőtt ezt gondolhattuk volna. De most már bátran kijelenthető. Ez a történet csak az első szakaszának a fináléja. És valószínűleg minden fényes lapja még várat magára.
Ma - felkészülés, holnap - repülés
Manapság sok vállalat és repülőgép-tervező gondolkodik a szuperszonikus utasrepülés kilátásairól. Vannak, akik újjáélesztését tervezik. Mások már minden erejükkel erre készülnek.
Hiszen ha néhány évtizeddel ezelőtt még létezhetett és hatékonyan működhetett volna, ma már komolyan előretört technológiákkal nem csak újjáéleszthető, hanem számos olyan probléma is megoldható, amelyek miatt a vezető légitársaságok feladásra kényszerültek. azt.
A kilátások pedig túl csábítóak. Nagyon érdekesnek tűnik az a lehetőség, hogy öt óra alatt repüljünk Londonból Tokióba. Hat óra alatt haladja meg a Sydney és Los Angeles közötti távolságot? És három és fél alatt eljutni Párizsból New Yorkba? Az utasszállító repülőgépekkel, amelyek nagyobb sebességgel képesek repülni, mint a hangok, ez egyáltalán nem nehéz.
De természetesen a légtérbe való diadalmas „visszatérése” előtt a tudósoknak, mérnököknek, tervezőknek és sokaknak még sok munkájuk van. Nem csak arról van szó, hogy egy új modell felkínálásával helyreállítsák az egykorit. Egyáltalán nem.
A cél az utasok szuperszonikus repülésével kapcsolatos számos probléma megoldása. Olyan repülőgépek létrehozása, amelyek nemcsak az őket építő országok képességeit és erejét demonstrálják. De ezek is igazán hatékonyak lesznek. Olyannyira, hogy méltó rést foglalnak el a repülésben.
A "szuperszonikus" története 1. rész. Mi történt az elején...
Hol kezdődött az egész? Valójában - az egyszerű utasszállító repülésből. És ő már több mint egy évszázada ilyen. Tervezése az 1910-es években kezdődött Európában. Amikor a világ legfejlettebb országainak kézművesei létrehozták az első repülőgépet, amelynek fő célja az utasok szállítása különböző távolságokra volt. Azaz egy repülés sok emberrel a fedélzetén.
Közülük az első a francia Bleriot XXIV Limousine. A Bleriot Aeronautique repülőgépgyártó céghez tartozott. Azonban elsősorban azok szórakoztatására használták, akik élvezeti „sétákat”-repüléseket fizettek rajta. Két évvel a létrehozása után egy analóg jelenik meg Oroszországban.
Az S-21 Grand volt. Az orosz lovag, az Igor Sikorsky által készített nehézbombázó alapján tervezték. Ennek az utasszállító repülőgépnek az építését a balti kocsigyár dolgozói végezték.
Nos, ezek után a fejlődést már nem lehetett megállítani. A repülés gyorsan fejlődött. És különösen az utas. Eleinte konkrét városok között voltak járatok. Ezután a repülők képesek voltak államok közötti távolságokat megtenni. Végül a repülőgépek elkezdtek átkelni az óceánokon, és egyik kontinensről a másikra repülni.
A fejlődő technológiák és a növekvő számú innováció lehetővé tette a légi közlekedés nagyon gyors utazását. Sokkal hamarabb, mint a vonatok vagy a hajók. És számára gyakorlatilag nem voltak akadályok. Nem kellett átszállni egyik közlekedési eszközről a másikra, nem csak mondjuk, ha valamelyik különösen távoli „világvégére” utazunk.
Még akkor is, ha egyszerre kell átkelni a szárazföldön és a vízen. Semmi sem állította meg a gépeket. És ez természetes, mert minden felett repülnek - kontinensek, óceánok, országok...
De az idő gyorsan telt, a világ változott. Természetesen a repülési ipar is fejlődött. A következő néhány évtizedben, egészen az 1950-es évekig a repülőgépek olyan sokat változtak az 1920-as és 30-as évek elején repültekhez képest, hogy egészen mássá, különlegessé váltak.
Így aztán a huszadik század közepén a sugárhajtómű fejlesztése az előző húsz-harminc évhez képest is igen gyors ütemben indult meg.
Egy kis információs kitérő. Vagy - egy kis fizika
A fejlett fejlesztések lehetővé tették a repülőgépek számára, hogy nagyobb sebességre „gyorsuljanak”, mint amennyivel a hang terjed. Természetesen ezt mindenekelőtt a katonai repülésben alkalmazták. Hiszen a huszadik századról beszélünk. Ami szomorúan a konfliktusok évszázada volt, két világháború, a Szovjetunió és az USA „hideg” harca...
A világ vezető államai által megalkotott szinte minden új technológiát pedig elsősorban abból a szempontból vették figyelembe, hogy hogyan lehetne védekezésben vagy támadásban felhasználni.
Így a repülőgépek most soha nem látott sebességgel repülhetnek. Gyorsabb, mint a hang. Mi a sajátossága?
Először is nyilvánvaló, hogy ez egy olyan sebesség, amely meghaladja a hang terjedési sebességét. De emlékezve a fizika alapvető törvényeire, elmondhatjuk, hogy különböző körülmények között ez eltérhet. A „túllép” pedig nagyon laza fogalom.
És ezért van egy speciális szabvány. A szuperszonikus sebesség akár ötszörösére is meghaladja a hangsebességet, figyelembe véve azt a tényt, hogy a hőmérséklettől és egyéb környezeti tényezőktől függően változhat.
Például, ha normál légköri nyomást vesszük a tengerszinten, akkor ebben az esetben a hangsebesség lenyűgöző érték lesz - 1191 km / h. Vagyis 331 métert tesznek meg egy másodperc alatt.
De ami a szuperszonikus repülőgépek tervezésénél különösen fontos, az az, hogy a magasság növekedésével a hőmérséklet csökken. Ez azt jelenti, hogy a hang terjedési sebessége meglehetősen jelentős.
Tehát mondjuk, ha 20 ezer méter magasra emelkedik, akkor itt már 295 méter másodpercenként. De van még egy fontos szempont.
25 ezer méter tengerszint feletti magasságban a hőmérséklet emelkedni kezd, mivel ez már nem a légkör alsó rétege. És így megy tovább. Vagy inkább feljebb. Mondjuk 50 000 méteres magasságban még melegebb lesz. Következésképpen a hangsebesség ott még jobban megnő.
Vajon meddig? 30 kilométerrel a tengerszint fölé emelkedve egy „zónában” találja magát, ahol a hang 318 méter/s sebességgel terjed. És 50 000 méteren - 330 m/s.
A Mach-számról
Egyébként érdekes, hogy a repülés és az ilyen körülmények között végzett munka jellemzőinek megértésének egyszerűsítése érdekében a Mach-számot használják a repülésben. Ennek általános leírása a következő következtetésekre redukálható. Azt a hangsebességet fejezi ki, amely adott körülmények között, adott magasságon, adott hőmérsékleten és levegősűrűség mellett fellép.
Például a repülési sebesség, amely két Mach-számmal egyenlő, a talaj felett tíz kilométeres magasságban normál körülmények között 2157 km/h lesz. És tengerszinten - 2383 km/h.
A "szuperszonikus" története 2. rész Az akadályok leküzdése
Egy amerikai pilóta, Chuck Yeager egyébként először ért el 1 Mach-nál nagyobb repülési sebességet. Ez 1947-ben történt. Majd a föld felett 12,2 ezer méter magasságban repülő gépét 1066 km/órás sebességre „felgyorsította”. Így zajlott le az első szuperszonikus repülés a földön.
Már az 1950-es években megkezdődött a hangnál gyorsabb repülésre képes utasszállító repülőgépek tervezése és tömeggyártásra való előkészítése. A világ legerősebb országainak tudósai és repülőgép-tervezői vezetik őket. És sikerül nekik.
Ugyanezt a Concorde-ot, egy 2003-ban végleg elhagyott modellt 1969-ben hozták létre. Ez egy brit-francia közös fejlesztés. A szimbolikusan választott név „Concorde”, franciául, „concord”-nak fordítva.
Egyike volt a két létező szuperszonikus utasszállító repülőgéptípusnak. Nos, a második (vagy inkább kronológiailag az első) létrehozása a Szovjetunió repülőgép-tervezőinek érdeme. A Concorde szovjet megfelelőjét Tu-144-nek hívják. Az 1960-as években tervezték, és 1968. december 31-én hajtotta végre első repülését, egy évvel a brit-francia modell előtt.
A mai napig más típusú szuperszonikus utasszállító repülőgépet nem vezettek be. A Concorde és a Tu-144 is a turbóhajtóműveknek köszönhetően repült, amelyeket speciálisan úgy alakítottak át, hogy hosszú ideig szuperszonikus sebességgel működjenek.
A Concorde szovjet analógja lényegesen rövidebb ideig üzemelt. Már 1977-ben elhagyták. A gép átlagosan 2300 kilométeres óránkénti sebességgel repült, és egyszerre akár 140 utast is szállíthatott. Ugyanakkor egy ilyen „szuperszonikus” járatra a jegy ára két, két és fél vagy akár háromszor több volt, mint egy közönségesé.
Természetesen az ilyen dolgokra nem volt nagy kereslet a szovjet állampolgárok körében. A Tu-144 karbantartása pedig nem volt egyszerű és drága. Ezért hagyták el őket olyan gyorsan a Szovjetunióban.
A Concorde-ok tovább tartottak, bár az általuk repült járatokra a jegyek is drágák voltak. És a kereslet sem volt nagy. Ennek ellenére továbbra is kizsákmányolták őket, mind Nagy-Britanniában, mind Franciaországban.
Ha átszámoljuk egy Concorde-jegy árát a hetvenes években mai árfolyamon, akkor ez körülbelül kéttízezer dollár lesz. Egyirányú jegyért. Megérthető, hogy miért volt valamivel kisebb rájuk a kereslet, mint a szuperszonikus sebességet nem érő repülőgépeket használó repülésekre.
A Concorde egyszerre 92-120 utast tudott felvenni a fedélzetére. Több mint 2 ezer km/órás sebességgel repült, és három és fél óra alatt tette meg a Párizs és New York közötti távolságot.
Több évtized telt el így. 2003-ig.
A modell üzemeltetésének megtagadásának egyik oka egy 2000-ben bekövetkezett repülőgép-baleset volt. Ekkor a lezuhant Concorde fedélzetén 113 ember tartózkodott. Mind meghaltak.
Később nemzetközi válság kezdődött a légi személyszállítás területén. Ennek oka a 2001. szeptember 11-én az Egyesült Államokban történt terrortámadás.
Ráadásul az Airbus által nyújtott Concorde szerviz garanciális időszaka lejár. Mindez együtt rendkívül veszteségessé tette a szuperszonikus utasszállító repülőgépek további üzemeltetését. 2003-ban pedig az összes Concorde-t egyenként leírták Franciaországban és az Egyesült Királyságban egyaránt.
Remény
Ezek után még voltak remények a szuperszonikus utasszállító repülőgépek gyors „visszatérésére”. A repülőgép-tervezők olyan speciális hajtóművek létrehozásáról beszéltek, amelyek a repülési sebesség ellenére üzemanyagot takarítanak meg. Beszéltünk a minőség javításáról és a fő repüléselektronikai rendszerek optimalizálásáról az ilyen repülőgépeken.
2006-ban és 2008-ban azonban kiadták a Nemzetközi Polgári Repülési Szervezet új szabályzatát. Meghatározták a legfrissebb (egyébként jelenleg is érvényben lévő) szabványokat a repülőgépek repülés közbeni zajára vonatkozóan.
És a szuperszonikus repülőgépeknek, mint tudják, nem volt joguk lakott területek felett repülni, ezért. Hiszen erős zajpattanásokat produkáltak (a repülés fizikai jellemzői miatt is), amikor maximális sebességgel haladtak.
Ez volt az oka annak, hogy a szuperszonikus utasrepülés „újjáéledésének” „tervezése” némileg lelassult. Valójában azonban ennek a követelménynek a bevezetése után a repülőgép-tervezők elkezdtek gondolkodni azon, hogyan oldják meg ezt a problémát. Hiszen ez korábban is megtörtént, csak a „tilalom” ráirányította a figyelmet - a „zajproblémára”.
Mit szólsz a mához?
De tíz év telt el az utolsó „tiltás” óta. A tervezésből pedig simán design lett. Ma több vállalat és kormányzati szervezet foglalkozik szuperszonikus utasszállító repülőgépek létrehozásával.
Melyek pontosan? Orosz: Központi Aerohidrodinamikai Intézet (ugyanaz, amely Zsukovszkijról kapta a nevét), Tupolev és Sukhoi cégek. Az orosz repülőgép-tervezőknek felbecsülhetetlen előnyük van.
A szovjet tervezők és a Tu-144 alkotóinak tapasztalatai. A hazai fejlesztésekről azonban érdemes külön és részletesebben beszélni ezen a területen, amit a továbbiakban javasolunk.
De nem csak az oroszok hoznak létre szuperszonikus utasszállító repülőgépek új generációját. Ez is európai konszern – az Airbus és a francia Dassault cég. Az Amerikai Egyesült Államokban ezen az irányban tevékenykedő cégek között van a Boeing és természetesen a Lockheed Martin is. A felkelő nap országában az ilyen repülőgépet tervező fő szervezet az Aerospace Research Agency.
És ez a lista korántsem teljes. Fontos tisztázni, hogy az ezen a területen dolgozó professzionális repülőgép-tervezők túlnyomó többsége két csoportra oszlik. Származási országtól függetlenül.
Egyesek úgy vélik, hogy az emberiség jelenlegi technológiai fejlettségi szintjén semmiképpen sem lehetséges „csendes” szuperszonikus utasszállító repülőgépet létrehozni.
Ezért az egyetlen kiút egy „egyszerűen gyors” utasszállító tervezése. Azokon a helyeken viszont szuperszonikus sebességre megy, ahol ez megengedett. És amikor például lakott területek felett repül, térjen vissza szubszonikusra.
Az ilyen „ugrások” a tudósok és a tervezők ezen csoportja szerint a lehető legkisebbre csökkentik a repülési időt, és nem sértik a zajhatásokra vonatkozó követelményeket.
Mások éppen ellenkezőleg, tele vannak elszántsággal. Úgy vélik, most már lehet küzdeni a zaj okával. És rengeteg erőfeszítést tettek annak bizonyítására, hogy nagyon is lehetséges olyan szuperszonikus utasszállító repülőgépet építeni, amely csendesen repül az elkövetkező években.
És egy kicsit szórakoztatóbb fizika
Tehát ha 1,2 Mach-nál nagyobb sebességgel repül, a repülőgép váza lökéshullámokat generál. A legerősebbek a farok és az orr területén, valamint a repülőgép néhány más részein, például a légbeömlő nyílások szélein.
Mi az a lökéshullám? Ez az a terület, ahol a levegő sűrűsége, nyomása és hőmérséklete hirtelen megváltozik. Nagy sebességű, hangsebességnél gyorsabb mozgáskor fordulnak elő.
A földön álló emberek számára a távolság ellenére úgy tűnik, hogy valamiféle robbanás történik. Természetesen azokról van szó, akik viszonylag közel vannak - a repülési hely alatt. Ezért tiltották be a szuperszonikus repülőgépek városok feletti repülését.
Pontosan az ilyen lökéshullámok ellen küzdenek a tudósok és a tervezők „második táborának” képviselői, akik hisznek ennek a zajnak a kiegyenlítésének lehetőségében.
Ha részletezzük, ennek az oka a szó szoros értelmében egy nagyon nagy sebességű levegővel való „ütközés”. A hullámfronton éles és erős nyomásnövekedés figyelhető meg. Ugyanakkor közvetlenül utána nyomásesés következik be, majd átmenet egy normál nyomásjelzőre (ugyanaz, mint az „ütközés” előtt).
A hullámtípusok osztályozását azonban már elvégezték, és potenciálisan optimális megoldásokat találtak. Már csak az ilyen irányú munkát kell befejezni, és elvégezni a szükséges kiigazításokat a repülőgép-terveken, vagy ezeket a módosításokat figyelembe véve a semmiből megalkotni.
A NASA szakemberei különösen felismerték, hogy szerkezeti változtatásokra van szükség a repülés egészének jellemzőinek megreformálása érdekében.
Mégpedig a lökéshullámok sajátosságainak megváltoztatása, amennyire ez a jelenlegi technológiai szinten lehetséges. Mit lehet elérni a hullám átstrukturálásával, konkrét tervezési változtatásokkal. Ennek eredményeként a standard hullám N-típusúnak, a repülés közben fellépő hullám pedig S-típusnak számít, figyelembe véve a szakértők által javasolt újításokat.
Utóbbival pedig jelentősen csökken a nyomásváltozások „robbanékony” hatása, és az alatta lévő emberek, például egy városban, ha egy repülőgép átrepül felettük, még akkor is, ha ilyen hatást hallanak, az csak egy „ egy kocsiajtó távoli becsapódása.”
A forma is fontos
Emellett például a japán repüléstervezők nem is olyan régen, 2015 közepén megalkottak egy pilóta nélküli siklómodellt, a D-SEND 2-t. Formáját különleges módon alakították ki, ami lehetővé teszi a lökéshullámok intenzitásának és számának jelentős csökkentését. amelyek akkor fordulnak elő, amikor az eszköz szuperszonikus sebességgel repül.
A japán tudósok által így javasolt újítások hatékonyságát a D-SEND 2 tesztjei igazolták. Ezeket 2015 júliusában Svédországban végezték el. Az esemény menete igen érdekes volt.
A motorokkal nem felszerelt siklót 30,5 kilométeres magasságba emelték. Egy léggömbbel. Aztán ledobták. Az esés során 1,39 Mach sebességre „gyorsult”. Maga a D-SEND 2 hossza 7,9 méter.
A tesztek után a japán repülőgéptervezők magabiztosan kijelenthették, hogy a lökéshullámok intenzitása, amikor agyszüleményejük a hangterjedési sebességet meghaladó sebességgel repül, kétszer kisebb, mint a Concorde-é.
Milyen jellemzői vannak a D-SEND 2-nek? Először is, az íja nem tengelyszimmetrikus. A gerinc el van tolva felé, és ezzel egyidejűleg a vízszintes farok egységet teljesen mozgóként szerelik fel. A hosszanti tengellyel is negatív szöget zár be. Ugyanakkor a farokvégek alacsonyabban helyezkednek el, mint a rögzítési pont.
A törzshöz simán kapcsolódó szárny normál söpréssel készült, de lépcsős.
Körülbelül ugyanezen séma szerint most, 2018 novemberétől a szuperszonikus AS2 utasszállítót tervezik. A Lockheed Martin szakemberei dolgoznak rajta. A megrendelő a NASA.
Ezenkívül az orosz SDS/SPS projekt formája javításának szakaszában van. A tervek szerint a lökéshullámok intenzitásának csökkentésére helyezik a hangsúlyt.
Tanúsítvány és... másik bizonyítvány
Fontos megérteni, hogy a szuperszonikus utasszállító repülőgépek néhány projektjét a 2020-as évek elején hajtják végre. Ugyanakkor továbbra is érvényben maradnak a Nemzetközi Polgári Repülési Szervezet által 2006-ban és 2008-ban megállapított szabályok.
Ez azt jelenti, hogy ha addig nem történik komoly technológiai áttörés a „csendes szuperszonikus” terén, akkor valószínű, hogy olyan repülőgépek születnek, amelyek csak azokban a zónákban érnek el egy Mach feletti sebességet, ahol ez megengedett.
És ezt követően, amikor a szükséges technológiák megjelennek, egy ilyen forgatókönyv szerint sok új tesztet kell végrehajtani. Annak érdekében, hogy a repülőgépek engedélyt kapjanak a lakott területek feletti repülésre. De ezek csak találgatások a jövőről, ma nagyon nehéz bármit is biztosan mondani.
Az ár kérdése
Egy másik, korábban említett probléma a magas költségek. Természetesen ma már sok olyan motort készítettek, amelyek sokkal gazdaságosabbak, mint a húsz-harminc éve használtak.
Különösen azokat tervezik most, amelyek szuperszonikus sebességgel képesek repülõgépmozgást biztosítani, ugyanakkor nem „esznek fel” annyi üzemanyagot, mint a Tu-144 vagy a Concorde.
Hogyan? Először is ez a kerámia kompozit anyagok használata, amelyek csökkentik a hőmérsékletet, és ez különösen fontos az erőművek forró zónáiban.
Ezen kívül egy másik, harmadik, légkör bevezetése - a külső és belső mellett. Turbina merev tengelykapcsolójának szintezése ventilátorral, repülőgép hajtóművében stb.
Ennek ellenére még mindezen újításoknak köszönhetően sem mondható el, hogy a szuperszonikus repülés a mai valóságban gazdaságos lenne. Ezért annak érdekében, hogy hozzáférhető és vonzó legyen a nagyközönség számára, rendkívül fontos a motorok fejlesztése.
A jelenlegi megoldás talán a dizájn teljes újratervezése lenne – vélik a szakértők.
Egyébként a járatonkénti utasok számának növelésével sem lehet majd csökkenteni a költségeket. Mert azok a repülőgépek, amiket ma terveznek (értsd: szuperszonikus repülőgépek) kevés ember szállítására tervezték - nyolctól negyvenötig.
Egy új motor megoldás a problémára
Ezen a területen a legújabb innovációk közül érdemes megemlíteni a GE Aviation által idén, 2018-ban megalkotott innovatív sugárhajtású turbóventilátoros erőművet. Októberben Affinity néven mutatták be.
Ezt a motort az említett AS2 személyszállító modellre tervezik beépíteni. Az ilyen típusú erőművekben nincsenek jelentős technológiai „új termékek”. De ugyanakkor egyesíti a sugárhajtóművek jellemzőit magas és alacsony bypass arányokkal. Ez nagyon érdekessé teszi a modellt szuperszonikus repülőgépre történő telepítéshez.
A motor alkotói többek között azt állítják, hogy a tesztelés során igazolni fogja ergonómiáját. Az erőmű üzemanyag-fogyasztása megközelítőleg megegyezik azzal, amit a jelenleg üzemben lévő szabványos repülőgép-hajtóműveknél fel lehet jegyezni.
Vagyis ez az az állítás, hogy egy szuperszonikus repülőgép erőműve megközelítőleg ugyanannyi üzemanyagot fog fogyasztani, mint egy hagyományos repülőgép, amely nem képes egy Mach feletti sebességre gyorsulni.
Hogy ez hogyan fog történni, azt még nehéz megmagyarázni. Mivel a motor tervezési jellemzőit jelenleg nem hozzák nyilvánosságra alkotói.
Mik lehetnek ezek - orosz szuperszonikus repülőgépek?
Természetesen manapság számos speciális projekt létezik szuperszonikus utasszállító repülőgépekre. Azonban nem mindegyik áll közel a megvalósításhoz. Nézzük a legígéretesebbeket.
Tehát különös figyelmet érdemelnek az orosz repülőgépgyártók, akik a szovjet mesterek tapasztalatait örökölték. Mint korábban említettük, mára a Zsukovszkijról elnevezett TsAGI falai között az alkalmazottak szerint majdnem befejeződött az új generációs szuperszonikus utasszállító repülőgép koncepciójának megalkotása.
A modell hivatalos leírása, amelyet az intézet sajtószolgálata közölt, megemlíti, hogy „könnyű, adminisztratív” repülőgépről van szó, „alacsony hangboom-szinttel”. A tervezést az intézmény szakemberei, alkalmazottai végzik.
A TsAGI sajtószolgálat üzenetében azt is megemlítik, hogy a repülőgép karosszériájának speciális elrendezésének és a speciális fúvókának köszönhetően, amelyre a zajcsillapító rendszert telepítették, ez a modell bemutatja az orosz technológiai fejlesztés legújabb eredményeit. repülőgépipar.
Egyébként fontos megemlíteni, hogy a legígéretesebb TsAGI projektek között a leírtakon túl az utasszállító repülőgépek új konfigurációja, a „repülő szárny” is megtalálható. Számos különösen releváns fejlesztést valósít meg. Konkrétan lehetővé teszi az aerodinamika javítását, az üzemanyag-fogyasztás csökkentését stb. De nem szuperszonikus repülőgépekhez.
Többek között ez az intézet többször is bemutatott olyan befejezett projekteket, amelyek a világ minden tájáról felkeltették a repülés szerelmeseinek figyelmét. Tegyük fel, az egyik legújabb, egy szuperszonikus üzleti repülőgép modellje, amely akár 7000 kilométert is képes megtenni tankolás nélkül, és 1,8 ezer km/órás sebességet is elér. Ezt a „Gidroaviasalon-2018” kiállításon mutatták be.
"...a tervezés az egész világon folyik!"
A fent említett oroszok mellett a következő modellek is a legígéretesebbek. Amerikai AS2 (1,5 Mach sebességig képes). Spanyol S-512 (sebességkorlátozás - 1,6 Mach). Illetve jelenleg az USA-ban tervezési szakaszban van a Boom Technologies cég Boomja (na jó, 2,2 Mach maximális sebességgel tud majd repülni).
Ott van még az X-59, amelyet a NASA számára készít a Lockheed Martin. De ez egy repülő tudományos laboratórium lesz, nem egy utasszállító. És még senki nem tervezte, hogy tömeggyártásba kezdik.
Érdekesek a Boom Technologies tervei. A cég alkalmazottai azt mondják, hogy a lehető legnagyobb mértékben megpróbálják csökkenteni a repülések költségeit a társaság által létrehozott szuperszonikus repülőgépeken. Például meg tudnak adni egy hozzávetőleges árat egy Londonból New Yorkba tartó járatra. Ez körülbelül 5000 USD.
Összehasonlításképpen ennyibe kerül egy jegy az angol fővárosból „New Yorkba”, normál vagy „szubszonikus” gépen, business osztályon. Ez azt jelenti, hogy egy 1,2 Mach-nál nagyobb sebességgel repülni képes utasszállító repülőgép ára megközelítőleg megegyezik egy olyan repülőgép drága jegyének árával, amely nem képes ugyanilyen gyors repülésre.
A Boom Technologies azonban fogadott, hogy a közeljövőben nem lesz lehetőség „csendes” szuperszonikus utasszállító repülőgép létrehozására. Ezért a Boomjuk olyan maximális sebességgel fog repülni, amelyet csak a víz felett képes kifejleszteni. És ha a szárazföld felett van, váltson egy kisebbre.
Tekintettel arra, hogy a Boom 52 méter hosszú lesz, egyszerre akár 45 utas szállítására lesz képes. A repülőgépet tervező cég tervei szerint ennek az új terméknek az első repülése 2025-ben várható.
Mit tudunk ma egy másik ígéretes projektről - az AS2-ről? Lényegesen kevesebb személy szállítására lesz képes – járatonként mindössze nyolc-tizenkét ember. Ebben az esetben a bélés hossza 51,8 méter lesz.
A tervek szerint víz felett 1,4-1,6 Mach sebességgel, szárazföldön pedig 1,2 Mach sebességgel lehet repülni. Utóbbi esetben egyébként a sík speciális formája miatt elvileg nem generál lökéshullámokat. Ennek a modellnek először 2023 nyarán kell a levegőbe emelkednie. Ugyanezen év októberében hajtja végre a repülőgép első átrepülését az Atlanti-óceánon.
Ezt az eseményt egy emlékezetes dátumra időzítik – annak a napnak a huszadik évfordulójára, amikor a Concorde-ok utoljára átrepültek London felett.
Ráadásul a spanyol S-512 legkésőbb 2021 végén emelkedik először az egekbe. A modell szállítása pedig 2023-ban kezdődik meg az ügyfelek számára. A repülőgép maximális sebessége 1,6 Mach. A fedélzeten 22 utas fér el. A maximális repülési hatótáv 11,5 ezer km.
Az ügyfél a feje mindennek!
Amint látható, néhány vállalat nagyon keményen próbálja befejezni a tervezést, és a lehető leggyorsabban megkezdeni a repülőgépek készítését. Kiért hajlandók ilyen sietősen rohanni? Próbáljuk meg elmagyarázni.
Így például 2017-ben a légi utasforgalom volumene elérte a négymilliárd embert. Ráadásul közülük 650 millióan repültek nagy távolságokat, 3,7-13 órát töltve az úton. Következő - 72 millió a 650-ből, ráadásul első vagy üzleti osztályon repültek.
Átlagosan erre a 72 000 000 emberre számítanak azok a cégek, amelyek szuperszonikus utasszállító repülőgépek létrehozásával foglalkoznak. A logika egyszerű – lehetséges, hogy sokan nem bánják, ha egy kicsit többet fizetnek egy jegyért, feltéve, hogy a járat körülbelül kétszer olyan gyors lesz.
De még a kilátások ellenére is sok szakértő joggal hiszi, hogy az utasszállításra létrehozott szuperszonikus repülés aktív fejlődése 2025 után kezdődhet.
Ezt a véleményt erősíti meg, hogy az említett „repülő” X-59-es laboratórium először csak 2021-ben emelkedik a levegőbe. Miért?
Kutatás és kilátások
Több éven át zajló repüléseinek fő célja az információgyűjtés lesz. A helyzet az, hogy ennek a repülőgépnek szuperszonikus sebességgel kell repülnie különböző lakott területeken. Ezeknek a településeknek a lakói már kifejezték hozzájárulásukat a vizsgálatok elvégzéséhez.
És miután a laboratóriumi gép befejezi következő „kísérleti repülését”, azokon a településeken élőknek, amelyek felett repült, beszélniük kell azokról a „benyomásokról”, amelyeket akkor kaptak, amikor a repülőgép a fejük fölött járt. És különösen világosan fejezze ki, hogyan érzékelték a zajt. Befolyásolta-e a megélhetésüket stb.
Az így gyűjtött adatokat továbbítják az Egyesült Államok Szövetségi Légiközlekedési Hivatalának. A szakértők részletes elemzése után pedig talán feloldják a szuperszonikus utasszállító repülőgépek lakott szárazföldi területek feletti repülési tilalmát. De mindenesetre ez nem fog megtörténni 2025 előtt.
Addig is megtekinthetjük ezen innovatív repülőgépek létrejöttét, melyek hamarosan a szuperszonikus utasrepülés új korszakának születését jelzik járataikkal!
1968. december 31-én próbarepülést hajtott végre a világ első szuperszonikus utasszállító repülőgépe, a Tu-144. Három évvel később, 1971 nyarán hihetetlen benyomást tett a párizsi Nemzetközi Repülési Kiállítás szervezőire és vendégeire. A „szovjet madár” képességeinek demonstrálására a fejlesztők reggel 9 órakor küldték el a gépet Moszkvából, és ezzel egy időben, 9 órakor landolt Bulgária fővárosában.
A Tu-144 szuperszonikus repülőgép tervezése.
A Tu-144 egy szovjet szuperszonikus repülőgép, amelyet a Tupolev Tervező Iroda fejlesztett ki az 1960-as években. A Concorde mellett egyike annak a két szuperszonikus utasszállítónak, amelyet a légitársaságok valaha is használtak kereskedelmi utazásokhoz.
A hatvanas években a 2500-3000 km/h maximális sebességű, legalább 6-8 ezer km-es repülési hatótávolságú szuperszonikus utasszállító repülőgép létrehozásának projektjei aktívan tárgyaltak az USA-ban, Nagy-Britanniában, Franciaországban és a légiközlekedési körökben. Szovjetunió. 1962 novemberében Franciaország és Nagy-Britannia megállapodást írt alá a Concorde (Concord) közös fejlesztéséről és megépítéséről.
Szuperszonikus repülőgép alkotói.
A Szovjetunióban Andrei Tupolev akadémikus tervezőirodája részt vett egy szuperszonikus repülőgép megalkotásában. A Tervező Iroda 1963 januárjában tartott előzetes ülésén Tupolev kijelentette:
„Az emberek egyik kontinensről a másikra történő légi szállításának jövőjére gondolva egyértelmű következtetésre jut: szuperszonikus utasszállítókra kétségtelenül szükség van, és nincs kétségem afelől, hogy a gyakorlatba is be fognak jönni...”
Az akadémikus fiát, Alekszej Tupolevet nevezték ki a projekt vezető tervezőjének. Több mint ezer más szervezet szakembere dolgozott szorosan együtt a tervezőirodával. A létrehozást kiterjedt elméleti és kísérleti munka előzte meg, amely számos szélcsatornában és analóg repülés közbeni természetes körülmények között végzett tesztet tartalmazott.
Concorde és Tu-144.
A fejlesztőknek törniük kellett az agyukat, hogy megtalálják a gép optimális kialakítását. A tervezett utasszállító sebessége alapvetően fontos - 2500 vagy 3000 km/h. Az amerikaiak, miután megtudták, hogy a Concorde-ot 2500 km/órás sebességre tervezték, bejelentették, hogy mindössze hat hónappal később acélból és titánból készült Boeing 2707-es utasszállítójukat adják ki. Csak ezek az anyagok tudták ellenállni a szerkezet felmelegedésének, ha 3000 km/h és annál nagyobb sebességgel érintkeztek a légáramlással, pusztító következmények nélkül. A tömör acél és titán szerkezetek azonban még komoly technológiai és működési tesztelésen esnek át. Ez sok időt vesz igénybe, és Tupolev úgy dönt, hogy duralumíniumból épít egy szuperszonikus repülőgépet, amelyet 2500 km/h-s sebességre terveztek. Az amerikai Boeing projektet ezt követően teljesen lezárták.
1965 júniusában a modellt bemutatták az éves párizsi légikiállításon. A Concorde és a Tu-144 feltűnően hasonlít egymásra. A szovjet tervezők azt mondták - semmi meglepő: az általános formát az aerodinamika törvényei és egy bizonyos típusú gépre vonatkozó követelmények határozzák meg.
Szuperszonikus repülőgép szárny alakja.
De milyen legyen a szárny formája? Egy vékony delta szárnyon telepedtünk le, melynek elülső éle „8” betű alakú. A farok nélküli kialakítás - a teherhordó sík ilyen kialakításánál elkerülhetetlen - a szuperszonikus utasszállítót stabillá és jól irányíthatóvá tette minden repülési módban. Négy motor kapott helyet a törzs alatt, közelebb a tengelyhez. Az üzemanyag kazettás szárnyas tartályokba kerül. A hátsó törzsben és a szárnyduzzadásokban elhelyezkedő trimmtartályokat úgy tervezték, hogy megváltoztassák a súlypont helyzetét a szubszonikusról a szuperszonikus repülési sebességre való átmenet során. Az orr éles és sima volt. De hogyan lehetnek a pilóták előre láthatók ebben az esetben? Megtalálták a megoldást – az „orrhajlítást”. A törzs kör keresztmetszetű volt, és a pilótafülke orrkúpja felszálláskor 12 fokos, leszálláskor 17 fokos szögben lefelé dőlt.
Egy szuperszonikus repülőgép emelkedik az égbe.
Az első szuperszonikus repülőgép 1968 utolsó napján emelkedett az egekbe. Az autót E. Elyan tesztpilóta vezette. Utasszállítóként a világon elsőként 1969 június elején, 11 kilométeres magasságban győzte le a hangsebességet. A szuperszonikus repülőgép 1970 közepén érte el a második hangsebességet (2M), 16,3 kilométeres magasságban. A szuperszonikus repülőgép számos tervezési és műszaki újítást tartalmaz. Itt egy olyan megoldást szeretnék megjegyezni, mint az első vízszintes farok. A PGO használatakor javult a repülési manőverezés, és leszállás közben csökkent a sebesség. A hazai szuperszonikus repülőgép kéttucatnyi repülőtérről üzemeltethető, míg a nagy leszállási sebességű francia-angol Concorde csak minősített repülőtéren szállhatott le. A Tupolev Tervező Iroda tervezői kolosszális munkát végeztek. Vegyük például egy szárny teljes körű tesztelését. Egy repülő laboratóriumban – a MiG-21I-ben – zajlottak, amelyet kifejezetten a jövőbeli szuperszonikus repülőgép szárnyának kialakításának és felszerelésének tesztelésére módosítottak.
Fejlesztés és módosítás.
A „044” alaptervének kidolgozása két irányba haladt: egy új, gazdaságos, RD-36-51 típusú utóégető turbóhajtómű létrehozása, valamint a szuperszonikus repülőgép aerodinamikájának és kialakításának jelentős javítása. Ennek eredményeként sikerült teljesíteni a szuperszonikus repülési távolság követelményeit. A Szovjetunió Minisztertanácsának bizottsága a szuperszonikus repülőgép RD-36-51-es változatáról 1969-ben döntött. Ugyanakkor a MAP - MGA javaslatára az RD-36-51 létrehozása és szuperszonikus repülőgépre történő telepítése előtt döntés születik hat szuperszonikus repülőgép megépítéséről az NK-144A-val. csökkentett fajlagos üzemanyag-fogyasztás. Az NK-144A sorozatú szuperszonikus repülőgépek tervezését jelentősen korszerűsítették, jelentős aerodinamikai változtatásokat kellett végrehajtani, így szuperszonikus cirkáló üzemmódban 8-nál nagyobb Kmax-ot kellett volna elérni az első szakasz a hatótávot tekintve (4000-4500 km), a jövőben pedig az RD-36-51-es sorozatra való átállást tervezték.
Modernizált szuperszonikus repülőgép építése.
A gyártás előtti modernizált Tu-144 („004”) építése 1968-ban kezdődött az MMZ „Experience”-nél. Az NK-144 hajtóművekkel számított adatok szerint (Cp = 2,01) a becsült szuperszonikus hatótávolság 3275 km volt, és NK-144A-val (Av = 1,91) meghaladják a 3500 km-t Az M = 2,2-es utazó üzemmód aerodinamikai jellemzőinek javítása érdekében a szárny síkformáját megváltoztatták (a lebegő rész elmozdulását a vezető él mentén 76°-ra csökkentették, az alap pedig 57°-ra nőtt), a szárny formája közelebb került a „gótikushoz” A „044-hez” képest megnőtt a szárnyfelület, a szárnyvégek intenzívebb kúpos csavarodása került bevezetésre , a szárny aerodinamikájában a legfontosabb újítás a szárny középső részének változtatása volt, amely cirkáló üzemmódban minimális minőségvesztéssel biztosította az önkiegyensúlyozást, figyelembe véve a szárny repülési deformációinak optimalizálását ebben az üzemmódban. , a törzs hosszát megnövelték 150 utas befogadására, az orr formáját javították, ami az aerodinamikára is pozitív hatással volt.
A "044-es"-től eltérően a párosított, levegőbeömlővel ellátott motorgondolákban minden motorpárt széthúztak, megszabadítva tőlük a törzs alsó részét, tehermentesítve a megnövekedett hőmérsékleti és vibrációs terheléstől, miközben a szárny alsó felületét a helyén megváltoztatták. az áramlási kompresszió számított területéről, növelve az alsó felületi szárny és a légbeömlő felső felülete közötti rést - mindez lehetővé tette a légbeömlő nyílások bejáratánál az áramlás összenyomásának hatásának intenzívebb felhasználását a Kmax, mint amit a „044”-en el lehetett érni. A motorgondolatok új elrendezése változtatásokat igényelt az alvázon: a fő futómű a motorgondolatok alá került, behúzva a motorok légcsatornái közé, átváltottak egy nyolckerekű kocsira, illetve a behúzás sémája. az orrfutómű is megváltozott. A „004” és a „044” között fontos különbség volt a repülés közben behúzható, több szakaszból álló elülső destabilizáló szárny bevezetése, amely fel- és leszállási módok során a törzsből nyúlt ki, és lehetővé tette a szükséges kiegyensúlyozás biztosítását, amikor az elevons- a szárnyak elhajlottak. A tervezési fejlesztések, a hasznos teher és az üzemanyag-tartalékok növekedése a felszálló tömeg növekedését eredményezte, amely meghaladta a 190 tonnát ("044" - 150 tonna).
Gyártás előtti Tu-144.
A gyártás előtti 01-1 számú szuperszonikus repülőgép (farok száma 77101) építése 1971 elején fejeződött be, első repülését 1971. június 1-jén hajtotta végre. A gyári tesztprogram szerint a jármű 231 repülést teljesített, ezek 338 órán át tartottak, ebből 55 óra szuperszonikus sebességgel repült. Ezen a gépen az erőmű különböző repülési módokban történő interakciójának összetett kérdéseit dolgozták ki. 1972. szeptember 20-án az autó végigrepült a Moszkva-Tashkent autópályán, miközben az útvonalat 1 óra 50 perc alatt tette meg, az utazósebesség repülés közben elérte a 2500 km/h-t. A gyártás előtti jármű lett az alapja a sorozatgyártás bevezetésének a Voronyezsi Repülőgyárban (VAZ), amelyet a kormány döntése alapján egy szuperszonikus repülőgép sorozatos fejlesztésével bíztak meg.
A sorozatgyártású Tu-144 első repülése.
Az NK-144A hajtóművekkel szerelt 01-2 számú (farokszám: 77102) soros szuperszonikus repülőgép első repülésére 1972. március 20-án került sor. A sorozatban az előgyártott jármű tesztjei alapján a szárny aerodinamikáját igazították, és ismét kissé megnövelték a területét. A sorozat felszálló tömege elérte a 195 tonnát. A sorozatgyártású járművek üzemi tesztelésének idejére az NK-144A fajlagos üzemanyag-fogyasztását a motorfúvóka optimalizálásával 1,65-1,67 kg/kgf/óra, majd ezt követően 1,57 kg/kgf/óra értékre tervezték növelni. a repülési távolságot 3855-4250 km-re, illetve 4550 km-re kell növelni. A valóságban 1977-re a Tu-144 és NK-144A sorozat tesztelése és fejlesztése során átlag = 1,81 kg/kgf óra utazó szuperszonikus tolóerő üzemmódban 5000 kgf, Átlag = 1,65 kg/kgf óra felszálláskor. utánégető tolóerő üzemmódban 20000 kgf, Av = 0,92 kg/kgf óra cirkáló szubszonikus üzemmódban 3000 kgf tolóerővel és maximális utánégető üzemmódban transzonikus üzemmódban 11800 kgf-ot kaptunk. Egy szuperszonikus repülőgép töredéke.
A tesztelés első szakasza.
Rövid időn belül, szigorúan a programnak megfelelően, 395 repülést teljesítettek 739 óra teljes repülési idővel, ebből több mint 430 óra szuperszonikus üzemmódban.
A tesztelés második szakasza.
Az üzemi tesztelés második szakaszában a légiközlekedési és polgári légiközlekedési miniszter 1977. szeptember 13-án kelt, 149-223. számú együttes rendelete értelmében a polgári légiközlekedési létesítmények és szolgáltatások aktívabb összekapcsolására került sor. Új tesztelési bizottság alakult, amelynek élén a polgári légiközlekedési miniszterhelyettes B.D. Durva. A bizottság határozatával, amelyet az 1977. szeptember 30. és október 5. közötti közös utasítással megerősítettek, a személyzetet az üzemi tesztek elvégzésére jelölték ki:
Első személyzet: pilóták B.F. Kuznyecov (Moszkvai Állami Közlekedési Igazgatóság), S.T. Agapov (ZhLIiDB), navigátor S.P. Khramov (MTU GA), repülőmérnökök Yu.N. Avaev (MTU GA), Yu.T. Seliverstov (ZhLIiDB), vezető mérnök S.P. Avakimov (ZhLIiDB).
Második legénység: pilóták V.P. Voronin (MSU GA), I.K. Vedernikov (ZhLIiDB), navigátor A.A. Senyuk (MTU GA), repülőmérnökök E.A. Trebuncov (MTU GA) és V.V. Solomatin (ZhLIiDB), vezető mérnök V.V. Isaev (GosNIIGA).
Harmadik legénység: pilóták M.S. Kuznyecov (GosNIIGA), G.V. Voronchenko (ZhLIiDB), navigátor V.V. Vyazigin (GosNIIGA), repülőmérnökök M.P. Isaev (MTU GA), V.V. Solomatin (ZhLIiDB), vezető mérnök V.N. Poklad (ZhLIiDB).
Negyedik legénység: pilóták N.I. Jurszkov (GosNIIGA), V.A. Sevankaev (ZhLIiDB), navigátor Yu.A. Vasziljev (GosNIIGA), repülőmérnök V.L. Venediktov (GosNIIGA), vezető mérnök I.S. Mayboroda (GosNIIGA).
A tesztelés megkezdése előtt sokat dolgoztak a beérkezett anyagok átvizsgálásán, hogy azokat „hitelre” lehessen felhasználni a konkrét követelmények teljesítésére. Ennek ellenére néhány polgári repülési szakember ragaszkodott a „szuperszonikus repülőgépek hadműveleti tesztprogramjának” végrehajtásához, amelyet a GosNIIGA-nál fejlesztettek ki 1975-ben, A. M. Teteryukov vezető mérnök vezetésével. Ez a program lényegében a korábban teljesített repülések megismétlését tette szükségessé 750 járat (1200 repülési óra) mennyiségben MGA útvonalakon.
Az üzemi repülések és tesztek teljes mennyisége mindkét szakaszban 445 repülés lesz 835 repült órával, ebből 475 óra szuperszonikus üzemmódban. A Moszkva-Alma-Ata útvonalon 128 páros repülést hajtottak végre.
A végső szakasz.
A tesztelés utolsó szakasza technikai szempontból nem volt megterhelő. Az ütemterv szerinti ütemes munkavégzés komolyabb meghibásodások és nagyobb hibák nélkül biztosított volt. A mérnök-műszaki gárda a személyszállításra készülő háztartási eszközök felmérésével „szórakozott”. A tesztekben részt vevő légiutaskísérők és a GosNIIGA illetékes szakemberei megkezdték a földi képzést az utasok repülés közbeni kiszolgálásának technológiájának fejlesztése érdekében. Az úgynevezett „csínytevések” és két műszaki repülés utasokkal. A „sorsolást” 1977. október 16-án tartották a jegyfelvétel, poggyászfelvétel, utas beszállás, tényleges időtartamú járat, utasok kiszállása, poggyászfelvétel ciklusának teljes szimulálásával a célrepülőtéren. Nem volt vége az „utasoknak” (OKB, ZhLIiDB, GosNIIGA és más szervezetek legjobb dolgozói). A „repülés” alatti diéta a legmagasabb szinten volt, hiszen az első osztályú menü alapján készült, mindenki nagyon élvezte. A „sorsolás” lehetővé tette a személyszállítás számos fontos elemének, részletének tisztázását. 1977. október 20-án és 21-én két műszaki repülést hajtottak végre utasokkal a Moszkva-Alma-Ata autópálya mentén. Az első utasok számos olyan szervezet alkalmazottai voltak, amelyek közvetlenül részt vettek a szuperszonikus repülőgépek létrehozásában és tesztelésében. Ma még elképzelni is nehéz a légkört a fedélzeten: öröm és büszkeség, nagy remény volt a fejlődésre az első osztályú szolgáltatás hátterében, amihez a műszaki emberek egyáltalán nem szoktak hozzá. Az első járatokon az anyaintézetek és szervezetek összes vezetője a fedélzeten tartózkodott.
Az út nyitott a személyforgalom számára.
A műszaki repülések minden komolyabb probléma nélkül lezajlottak, és azt mutatták, hogy a szuperszonikus repülőgépek és az összes földi szolgálat teljesen felkészült a rendszeres szállításra. 1977. október 25-én a Szovjetunió Polgári Repülési Minisztere B.P. Bugaev és a Szovjetunió légiközlekedési minisztere V.A. Kazakov pozitív következtetéssel és következtetésekkel jóváhagyta a fő dokumentumot: „Jelvény az NK-144 hajtóművekkel rendelkező szuperszonikus repülőgép üzemi tesztjeinek eredményeiről”.
A bemutatott táblázatok alapján, amelyek a Tu-144-nek a Szovjetunió polgári Tu-144-es ideiglenes légialkalmassági követelményeinek való megfelelését mutatják, a benyújtott bizonyító okmányok teljes mennyisége, beleértve az állami és üzemi tesztekről szóló aktusokat is, 1977. október 29-én , a Szovjetunió Állami Repülési Nyilvántartásának elnöke I.K. Mulkijanov jóváhagyta a következtetést, és aláírta a Szovjetunió első, 03-144-es számú légialkalmassági bizonyítványát egy NK-144A hajtóművekkel felszerelt szuperszonikus repülőgépre.
Az utat nyitva volt a személyforgalom számára.
Az utat nyitva volt a személyforgalom számára.
A szuperszonikus repülőgépek a Szovjetunió 18 repülőterén szállhattak le és szállhattak fel, míg a Concorde-nak, amelynek fel- és leszállási sebessége 15%-kal volt magasabb, minden repülőtérhez külön leszállási bizonyítvány kellett.
Egy szuperszonikus repülőgép második sorozatgyártású példánya.
1973 júniusában Franciaországban került sor a 30. Nemzetközi Párizsi Repülő Show-ra. A szovjet Tu-144-es, a világ első szuperszonikus repülőgépe iránti érdeklődés óriási volt. Június 2-án a párizsi Le Bourget külvárosában rendezett repülőshow látogatóinak ezrei nézték meg egy szuperszonikus repülőgép második sorozatgyártású példányát a kifutópályára. Négy motor zúgása, erőteljes felszállás – és most az autó a levegőben van. A utasszállító éles orra kiegyenesedett, és az eget célozta. A szuperszonikus Tu, Kozlov kapitány vezetésével, megtette első bemutatórepülését Párizs felett: a szükséges magasságot elérve az autó túljutott a horizonton, majd visszatért és körözött a repülőtér felett. A repülés a szokásos módon zajlott, műszaki problémát nem észleltek.
Másnap a szovjet legénység úgy döntött, hogy mindent megmutat, amire az új képes.
Katasztrófa tüntetés közben.
Június 3-án a napsütéses reggel úgy tűnt, nem jósolott bajt. Eleinte minden a tervek szerint ment – a közönség felkapta a fejét és egyöntetűen tapsolt. A „csúcskategóriát” bemutató szuperszonikus repülőgép ereszkedni kezdett. Ebben a pillanatban egy francia Mirage vadászgép jelent meg a levegőben (mint később kiderült, egy légi show-t forgattak). Az ütközés elkerülhetetlennek tűnt. Annak érdekében, hogy ne zuhanjon a repülőtérre és a nézőkre, a legénység parancsnoka úgy döntött, hogy magasabbra emelkedik, és maga felé húzta a kormányt. A magasság azonban már elveszett, ami nagy terhelést jelentett a szerkezeten; Ennek következtében a jobb szárny megrepedt és leesett. Ott tűz keletkezett, majd néhány másodperccel később a lángoló szuperszonikus gép a földre zuhant. Szörnyű leszállás történt a párizsi Goussainville külváros egyik utcáján. Az óriási gép, amely mindent elpusztított, ami útjába került, a földre csapódott és felrobbant. A teljes legénység – hat ember – és nyolc, a földön tartózkodó francia életét vesztette. Goosenville is szenvedett – több épület megsemmisült. Mi vezetett a tragédiához? A legtöbb szakértő szerint a katasztrófa oka az volt, hogy egy szuperszonikus repülőgép személyzete megpróbálta elkerülni a Mirage-szal való ütközést. Leszállás közben a Tu-t a francia Mirage vadászgép nyomába ejtette.
A fényképen az első Holdra szállt űrhajós, Neil Armstrong, Georgij Timofejevics Beregovoj pilótaűrhajós és a legénység összes halott tagja aláírása látható. A 77102-es számú szuperszonikus repülőgép lezuhant egy bemutató repülés közben a Le Bourget légibemutatón. A legénység mind a 6 tagja (M. V. Kozlov tiszteletreméltó tesztpilóta, a Szovjetunió hőse, V. M. Molcsanov tesztpilóta, G. N. Bazhenov navigátor, V. N. Benderov főtervező-helyettes, V. N. Benderov vezérőrnagy, B. A. Pervukhin vezető mérnök és A. I. Dralin repülőmérnök) meghalt.
Az A.N. Tupolev Tervező Iroda munkatársai szerint a katasztrófát a vezérlőrendszer hibamentes analóg blokkjának csatlakoztatása okozta, ami pusztító túlterheléshez vezetett.
A pilóták szerint szinte minden járaton előfordultak vészhelyzetek. 1978. május 23-án lezuhant a második szuperszonikus repülőgép. A Tu-144D (77111 sz.) utasszállító továbbfejlesztett kísérleti változata, miután a 3. erőmű motorgondola területén az üzemanyagvezeték megsérülése, füst az utastérben és a személyzet megfordulása miatt tüzet okozott. két motorból kényszerleszállást hajtott végre egy mezőn Iljinszkij Pogost falu közelében, nem messze Jegorjevszk városától.
Leszállás után a személyzet parancsnoka, E. V. Elyan és a navigátor V. V. Az utastérben tartózkodó mérnökök V. M. Kulesh, V. N. Stolpovsky a bejárati ajtón keresztül hagyták el a repülőgépet. O. A. Nikolaev és V. L. Venediktov repülőmérnökök munkahelyükön csapdába estek olyan szerkezetek miatt, amelyek a leszállás során deformálódtak és meghaltak. (Az elhajlott orrkúp érte először a talajt, úgy működött, mint egy buldózerlapát, felszedve a talajt, és a hasa alatt forogva behatolt a törzsbe.) 1978. június 1-jén az Aeroflot örökre leállította a szuperszonikus utasrepüléseket.
A szuperszonikus repülőgépek fejlesztése.
A szuperszonikus repülőgépek fejlesztésére irányuló munka még néhány évig folytatódott. Öt sorozatgyártású repülőgépet gyártottak; további öt építés alatt állt. Új módosítást fejlesztettek ki - Tu-144D (nagy hatótávolságú). Az új (gazdaságosabb), az RD-36-51-es hajtómű kiválasztása azonban a repülőgép, különösen az erőmű jelentős átalakítását követelte meg. Az ezen a területen tapasztalható súlyos tervezési hiányosságok az új utasszállító késleltetéséhez vezettek. Csak 1974 novemberében szállt fel a sorozatos Tu-144D (farszám: 77105), és kilenc (!) évvel az első repülése után, 1977. november 1-jén kapta meg a szuperszonikus repülőgép a légialkalmassági bizonyítványt. Ugyanezen a napon megnyíltak a személyszállító járatok. A vonalhajókon rövid üzemidő alatt 3194 utast szállítottak. 1978. május 31-én leállították a repüléseket: az egyik sorozatgyártású Tu-144D-n tűz ütött ki, a utasszállító katasztrófát szenvedett, kényszerleszállás közben lezuhant.
A párizsi és a jegorjevszki katasztrófák ahhoz a tényhez vezettek, hogy az állam érdeklődése csökkent a projekt iránt. 1977 és 1978 között 600 problémát azonosítottak. Ennek eredményeként már a 80-as években úgy döntöttek, hogy eltávolítják a szuperszonikus repülőgépet, ezt azzal magyarázva, hogy „rossz hatással van az emberek egészségére a hangfal átlépésekor”. Ennek ellenére a gyártásban lévő öt Tu-144D-ből négy még mindig elkészült. Ezt követően Zsukovszkijban működtek, és repülő laboratóriumként emelkedtek a levegőbe. Összesen 16 szuperszonikus repülőgép készült (beleértve a nagy hatótávolságú módosításokat is), amelyek összesen 2556 bevetést hajtottak végre. A 90-es évek közepére tíz maradt fenn közülük: négy múzeumban (Monino, Kazan, Kujbisev, Uljanovszk); egy a voronyezsi üzemben maradt, ahol építették; egy másik Zsukovszkijban volt négy Tu-144D-vel együtt.
Ezt követően a Tu-144D-t csak Moszkva és Habarovszk közötti teherszállításra használták. A szuperszonikus repülőgép összesen 102 repülést hajtott végre az Aeroflot lobogója alatt, ebből 55 volt utasszállító (3194 utast szállítottak).
Később a szuperszonikus repülőgépek csak tesztrepüléseket és néhány repülést hajtottak végre, hogy felállítsák a világrekordokat.
A Tu-144LL-t NK-32 hajtóművekkel szerelték fel, mivel a Tu-160-nál használthoz hasonló, működőképes NK-144 vagy RD-36-51, különböző szenzorok és tesztfigyelő és rögzítő berendezések hiányoztak.
Összesen 16 db Tu-144-es repülőgép készült, amelyek összesen 2556 berepülést hajtottak végre és 4110 órát repültek (köztük a 77144-es repülőgép repült a legtöbbet, 432 órát). Még négy utasszállító építése soha nem fejeződött be.
Mikor emelkedhet az egekbe egy új szuperszonikus utasszállító? A Tu-160 bombázón alapuló üzleti repülőgép: valódi? Hogyan lehet csendben áttörni a hangfalat?
A Tu-160 a katonai repülés történetének legnagyobb és legerősebb szuperszonikus repülőgépe és változtatható szárnyú geometriájú repülőgépe. A pilóták közül a „Fehér hattyú” becenevet kapta. Fotó: AP
Van jövője a szuperszonikus személygépkocsiknak? - kérdeztem nem rég a kiváló orosz repülőgéptervezőt, Genrikh Novozhilovot.
Természetesen van. Legalább egy szuperszonikus üzleti repülőgép biztosan megjelenik” – válaszolta Genrikh Vasziljevics. - Nem egyszer volt alkalmam beszélni amerikai üzletemberekkel. Egyértelműen kijelentették: "Ha megjelenik egy ilyen repülőgép, Novozsilov úr, akkor bármilyen drága is volt, azonnal megveszik Öntől." A sebesség, a magasság és a hatótávolság három olyan tényező, amelyek mindig relevánsak.
Igen, relevánsak. Minden üzletember álma: reggel átrepülni az óceánon, megkötni egy nagy üzletet, és este hazatérni. A modern repülőgépek nem repülnek 900 km/h-nál gyorsabban. Egy szuperszonikus üzleti repülőgép utazósebessége körülbelül 1900 km/óra. Micsoda kilátások az üzleti világban!
Ez az oka annak, hogy sem Oroszország, sem Amerika, sem Európa soha nem hagyta fel az új szuperszonikus személyautó létrehozására irányuló kísérleteket. De azoknak a története, akik már repültek – a szovjet Tu-144 és az angol-francia Concorde – sok mindent megtanított nekünk.
Idén decemberben lesz fél évszázada a Tu-144-es első repülésének. Egy évvel később pedig a bélés pontosan megmutatta, mire képes: áttörte a hangfalat. 11 km-es magasságban 2,5 ezer km/h sebességet vett fel. Ez az esemény bement a történelembe. Még mindig nincs a világon olyan utasszállító repülőgép analógja, amely képes lenne megismételni egy ilyen manővert.
A Száznegyvennégy alapvetően új lapot nyitott a globális repülőgépiparban. Azt mondják, hogy az SZKP Központi Bizottságának egyik ülésén Andrej Tupolev tervező arról számolt be Hruscsovnak: az autó meglehetősen falánk. De ő csak legyintett: az a dolgod, hogy a tőkések orrát töröld, de van elég kerozinunk...
Az orrot megtörölték. Megtöltötték magukat kerozinnal.
A később felszálló európai versenytárs azonban szintén nem tűnt ki hatékonyságával. Így 1978-ban kilenc Concorde körülbelül 60 millió dolláros veszteséget hozott cégének. A helyzetet pedig csak az állami támogatás mentette meg. Ennek ellenére az „angol-francia” 2003 novemberéig repült. De a Tu-144-est jóval korábban leírták. Miért?
Először is, Hruscsov optimizmusa nem vált valóra: energiaválság tört ki a világban, és emelkedett a kerozin ára. A szuperszonikus elsőszülöttet azonnal „boa-szűkítőnek” nevezték el az Aeroflot nyakában .
És ha csak azt. A sűrűn lakott területeken szuperszonikus sebességgel cirkáló 200 tonnás „vas” szó szerint felrobbantotta az egész teret az útvonalon. Zuhogtak a panaszok: csökkent a tehéntejhozam, a csirkék abbahagyták a tojásrakást, a savas eső összezúzta őket... Ma már nem lehet biztosan megmondani, hol az igazság és hol a hazugság. De tény marad: a Concorde csak az óceán felett repült.
Végül a legfontosabb a katasztrófák. Az egyik - 1973 júniusában a párizsi Le Bourget légibemutatón, ahogy mondani szokás, az egész bolygó láttán: Kozlov tesztpilóta legénysége a szovjet utasszállító képességeit akarta bemutatni... A másik - öt évvel később . Aztán egy próbarepülést hajtottak végre új sorozatú hajtóművekkel: csak a szükséges hatótávolságra kellett volna húzniuk a gépet.
A Concorde sem kerülte el a tragédiát: a gép 2000 júliusában zuhant le, miközben felszállt a Charles de Gaulle repülőtérről. Ironikus módon majdnem ott zuhant le, ahol egykor a Tu-144. A fedélzeten 109 ember, a földön pedig négyen haltak meg. A menetrend szerinti személyszállítás csak egy év múlva indult újra. De incidensek sorozata következett, és ezt a szuperszonikus repülőgépet is leállították.
1968. december 31-én megtörtént a Tu-144 első repülése, két hónappal korábban, mint a Concorde. 1969. június 5-én pedig 11 000 méteres magasságban a mi gépünk a világon elsőként áttörte a hanggátat. Fénykép: Szergej Mikheev/ RG
Ma, a technológiai fejlődés új szakaszában a tudósoknak egyensúlyt kell találniuk az egymásnak ellentmondó tényezők között: egy új szuperszonikus repülőgép jó aerodinamikája, alacsony üzemanyag-fogyasztás, valamint a zaj és a hangrobbanás szigorú korlátozása.
Mennyire reális egy új szuperszonikus utasszállító repülőgép létrehozása a Tu-160 bombázó alapján? Pusztán mérnöki szempontból ez teljesen lehetséges, mondják a szakértők. És a történelemben vannak példák arra, hogy a katonai repülőgépek sikeresen „levették vállpántjaikat” és „polgári életbe” repültek: például a Tu-104-et a Tu-16 nagy hatótávolságú bombázó alapján hozták létre, a Tu- A 114-es a Tu-95-ös bombázón alapult. Mindkét esetben újra kellett készíteni a törzset - megváltoztatni a szárny elrendezését, bővíteni az átmérőt. Valójában ezek új repülőgépek voltak, és meglehetősen sikeresek. Egyébként egy érdekes részlet: amikor a Tu-114-es először repült New Yorkba, sem rámpa, sem megfelelő magasságú traktor nem volt a kábult repülőtéren...
Legalább hasonló munkára lesz szükség a Tu-160 átalakításához. De mennyire lesz költséghatékony ez a megoldás? Mindent alaposan meg kell vizsgálni.
Hány ilyen gép kell? Ki repíti őket és hol? Mennyire lesznek kereskedelmi forgalomban kaphatók az utasok számára? Mennyi idő alatt térülnek meg a fejlesztési költségek?.. Ugyanarra a Tu-144-re a jegyek másfélszer többe kerültek a szokásosnál, de még az ilyen magas költség sem fedezte az üzemeltetési költségeket.
Mindeközben a szakértők szerint hét-nyolc év alatt megtervezhető az első orosz szuperszonikus adminisztratív repülőgép (business jet), ha rendelkezésre állnak a hajtóműtartalékok. Egy ilyen repülőgép legfeljebb 50 fő befogadására alkalmas. A hazai piacon a teljes kereslet 20-30 autóra becsülhető 100-120 millió dolláros áron.
A szuperszonikus utasszállító repülőgépek új generációja 2030 körül jelenhet meg
A tervezők az óceán mindkét partján szuperszonikus üzleti repülőgép-projekteken dolgoznak. Mindenki új elrendezési megoldásokat keres. Van, amelyik atipikus farokkal rendelkezik, van, amelyik teljesen szokatlan szárnyat, van, amelyik ívelt központi tengelyű törzset...
A TsAGI szakemberei fejlesztik az SDS/SPS projektet („szuperszonikus üzleti repülőgépek / szuperszonikus utasszállító repülőgépek”): a terv szerint akár 8600 km-es távolságban is képes lesz transzatlanti repülésekre, legalább 1900 utazósebességgel. km/h. Sőt, az utastér is átalakítható lesz - 80 fősről 20 fős VIP osztályra.
Tavaly nyáron pedig a Zsukovszkij-i légibemutatón az egyik legérdekesebb egy nagysebességű polgári repülőgép modellje volt, amelyet a TsAGI tudósai készítettek a HEXAFLY-INT nemzetközi projekt részeként. Ennek a repülőgépnek 7-8 ezer km/h-nál nagyobb sebességgel kell repülnie, ami megfelel a 7-es vagy 8-as Mach-számoknak.
De ahhoz, hogy egy nagysebességű polgári repülőgép valósággá váljon, rengeteg problémát kell megoldani. Ezek az anyagokkal, a hidrogénerőművel, a repülőgép vázba való integrálásával és magának a repülőgépnek a magas aerodinamikai hatásfokának elérésével kapcsolatosak.
És ami teljesen biztos: a tervezett szárnyas repülőgépek tervezési jellemzői egyértelműen nem szabványosak lesznek.
Hozzáértően
Szergej Csernisev, a TsAGI vezérigazgatója, az Orosz Tudományos Akadémia akadémikusa:
A Tu-144 hangrobbanásának (éles nyomásesés a lökéshullámban) szintje 100-130 pascal volt. De a modern kutatások kimutatták, hogy ez 15-20-ra növelhető. Ezenkívül csökkentse a hangszóró hangerejét 65 decibelre, ami egy nagyváros zajának felel meg. Még mindig nincsenek hivatalos szabványok a világon a hangboom megengedett szintjére vonatkozóan. És valószínűleg legkorábban 2022-ben határozzák meg.
Már javasoltuk a jövő szuperszonikus polgári repülőgépének bemutatójának megjelenését. A mintának bizonyítania kell, hogy képes csökkenteni a hangrobbanást a szuperszonikus cirkáló repüléseknél és a zajt a repülőtér területén. Több lehetőséget is fontolgatnak: 12-16 utasra alkalmas repülőgép, 60-80 utas is. Lehetőség van egy nagyon kis üzleti repülőgépre - 6-8 utas számára. Ezek különböző súlyok. Az egyik esetben az autó súlya körülbelül 50 tonna, egy másikban - 100-120 stb. De kezdjük a kijelölt szuperszonikus repülőgépek közül az elsővel.
Különböző becslések szerint ma már megvalósulatlan piaci igény mutatkozik a 12-16 fős utaskapacitású repülőgépeken az üzletemberek gyorsjárataira. És természetesen az autónak legalább 7-8 ezer kilométeres távolságot kell repülnie transzatlanti útvonalakon. Az utazósebesség 1,8-2 Mach lesz, azaz körülbelül kétszerese a hangsebességnek. Ez a sebesség technológiai akadályt jelent a hagyományos alumínium anyagok repülőgépváz-építésben történő felhasználása előtt. Ezért a tudósok álma az, hogy teljes mértékben szabályozott hőmérsékletű kompozitokból repülőgépet készítsenek. És vannak jó fejlemények.
A repülőgéppel szembeni egyértelmű követelményeket az indító megrendelőnek kell meghatároznia, majd az előzetes tervezési és fejlesztési munkák szakaszában lehetőség van némi változtatásra az előzetes tervezési szakaszban kapott repülőgép eredeti megjelenésében. A hangrobbanás csökkentésére vonatkozó hangzási elvek azonban változatlanok maradnak.
A szuperszonikus Tu-144-es rövid utasjárata a Moszkvából Alma-Atába tartó járatokra korlátozódott. Fénykép: Boris Korzin/ TASS Photo Chronicle
Szerintem 10-15 évre vagyunk egy repülő prototípustól. A közeljövőben terveink szerint egy repülő demonstrátornak kell megjelennie, melynek megjelenése kidolgozás alatt áll. Fő célja, hogy bemutassa az alaptechnológiákat egy alacsony hanggörbével rendelkező szuperszonikus repülőgép létrehozásához. Ez a munka szükséges szakasza. 2030-ban egy új generációs sorozatos szuperszonikus repülőgép jelenhet meg a láthatáron.
Oleg Smirnov, a Szovjetunió tiszteletbeli pilótája, a Rosztransnadzor Köztanács Polgári Repülési Bizottságának elnöke:
Készítsen szuperszonikus utasszállító repülőgépet a Tu-160 alapján? Mérnökeink számára – teljesen igazi. Nincs mit. Sőt, ez az autó nagyon jó, figyelemre méltó aerodinamikai tulajdonságaival, jó szárnyával és törzsével. Ma azonban minden utasszállító repülőgépnek mindenekelőtt meg kell felelnie a nemzetközi légialkalmassági és műszaki követelményeknek. Az eltérések egy bombázó és egy utasszállító repülőgép összehasonlításakor több mint 50 százalékosak. Például, amikor egyesek azt mondják, hogy az átalakítás során „fel kell fújni a törzset”, meg kell értenie: maga a Tu-160 több mint 100 tonna. A „felfújás” súly hozzáadását jelenti. Ez növeli az üzemanyag-fogyasztást, csökkenti a sebességet és a tengerszint feletti magasságot, és az üzemeltetési költségeket tekintve a repülőgépet egyáltalán nem vonzóvá teszi egyetlen légitársaság számára sem.
Ahhoz, hogy szuperszonikus repülőgépet hozzunk létre üzleti repülés számára, új repüléstechnikára, új repülőgép-hajtóművekre, új anyagokra és új típusú üzemanyagokra van szükségünk. A Tu-144-en a kerozin, ahogy mondani szokás, úgy folyt, mint a folyó. Ma ez lehetetlen. És ami a legfontosabb, tömeges keresletnek kell lennie egy ilyen repülőgépre. Egy-két milliomosoktól rendelt autó nem oldja meg az anyagi gondot. A légitársaságoknak lízingelniük kell, és „le kell fizetniük” a költségeket. Kire? Természetesen az utasokon. Gazdasági szempontból a projekt kudarcot vall.
Szergej Melnicsenko, az ICAA „Repülésbiztonság” vezérigazgatója:
A Tu-160-as sorozatgyártásának megkezdése óta eltelt közel 35 év alatt a technológia fejlődött, és ezt a meglévő repülőgépek alapos korszerűsítésénél is figyelembe kell venni. A repülőgépgyártók szerint sokkal egyszerűbb és olcsóbb új repülőgépet új koncepció szerint építeni, mint egy régit átépíteni.
Még egy kérdés: ha a Tu-160-at kifejezetten üzleti repülőgépnek építik át, akkor is érdeklődni fognak iránta az arab sejkek? Van azonban néhány "de". A repülőgépnek nemzetközi tanúsítványt kell beszereznie (és az Európai Unió és az USA áll a kiállítás mögött), ami nagyon problémás. Emellett új, hatékony motorokra lesz szükségünk, amelyekkel nem rendelkezünk. A rendelkezésre állók nem üzemanyagot fogyasztanak, hanem isznak.
Ha a gépet gazdaságos utasok szállítására alakítják át (ami nem valószínű), akkor a kérdés az - hova repüljön és kit szállítson? Tavaly még csak megközelítettük a 100 milliós szállított utast. A Szovjetunióban ezek a számok jóval magasabbak voltak. A repülőterek száma többszörösére csökkent. Nem mindenki engedheti meg magának, aki Kamcsatkából és Primoryeból szeretne az ország európai részébe repülni. Az „üzemanyag-faló repülőre” drágábbak lesznek a jegyek, mint a Boeingekre és az Airbusokra.
Ha a gépet pusztán a nagyvállalatok vezetőinek érdekében tervezik átépíteni, akkor nagy valószínűséggel ez lesz a helyzet. De akkor ez a kérdés tisztán őket érinti, nem pedig az orosz gazdaságot és népet. Bár még ebben az esetben is nehéz elképzelni, hogy csak Szibériába vagy a Távol-Keletre közlekedjenek járatok. Probléma a terület zajával. És ha a frissített gép nem repülhet Szardíniára, akkor kinek van szüksége rá?
A Tu-144, amelyet a NATO kodifikációja szerint Chargernek hívtak, egy szuperszonikus szovjet utasszállító repülőgép, amelyet a Tupolev Tervező Iroda fejlesztett ki.
Az 1960-as években épült ez volt az első szuperszonikus utasszállító repülőgép, amelyet a légitársaságok kereskedelmi célú légi közlekedésre üzemeltettek.
A Tu-144 története
A Tu-144-es prototípus repülőgép első repülését 1968. december 31-én hajtották végre. Az alkotás során egyszerre két irányban folyt a munka. Az első egy RD-36-51 típusú, nem utóégető, gazdaságos turbósugárhajtómű létrehozását jelentette, a második a Tu-144 aerodinamikai jellemzőinek javítását célozta.
Ennek eredményeként azt tervezték, hogy teljesítik a szuperszonikus repülés elérését. 1969-ben a Szovjetunió Miniszterek Tanácsa bizottságának határozatával elfogadták a repülőgépek RD-36-51 erőművel való felszerelésének lehetőségét.
Ezzel párhuzamosan az MGA szervezete úgy döntött, hogy hat Tu-144-est gyártanak üzemanyag-takarékosabb NK-144A hajtóművekkel. Az új hajtóművekkel történő korszerűsítés megfelelt az első szakasz szuperszonikus repülési hatótávolságára vonatkozó követelményeknek (4-4,5 ezer km) a sorozatgyártású modelleket RD-36-51 hajtóművekkel tervezték felszerelni.
Az első gyártás előtti modernizált Tu-144 repülőgépet 1968-ban kezdték összeszerelni az MMZ „Experience”-ben. Számított adatok szerint az NK-144 hajtóművek 3275 km, az NK-144A pedig 3500 km szuperszonikus repülési hatótávolságot tudtak biztosítani.
Az autó aerodinamikai tulajdonságainak javítása érdekében a szárny alakját megváltoztatták. A söprés mértéke megváltozott: a bevezető él mentén 76°, az alap mentén pedig 57° volt. A „044”-től eltérően a szárnyfelületet megnövelték, és a szárny végrészeinek intenzív kúpos csavarását vezették be. De a legfontosabb dolog, ami javított az aerodinamikán, a szárny központi részének megváltoztatása volt, amely biztosította az önkiegyensúlyozást az utazósebesség üzemmódokban. A változtatások a törzs hosszát érintették, amely akár 150 utas befogadására is alkalmas volt. Az aerodinamikai adatok javítását az elülső törzs alakjának átdolgozása segítette elő. Az ikermotorokat a motorgondolákkal együtt elmozdították egymástól, így szabaddá vált hely a törzs alsó részén. Ez az elrendezés az alvázrendszer változtatásával járt: a fő futómű támaszok a motorgondolatok alá kerültek, a visszahúzás pedig belül, a hajtóművek légcsatornái között történt.
A tervezési fejlesztések, az üzemanyag-tartalékok és a hasznos teher növelése következtében a repülőgép felszálló tömege 190 tonnára nőtt (a „044” projektben ez a szám 150 tonna volt).
A Tu-144 első gyártás előtti példánya 1971 elején jelent meg, első repülésére 1971. június 1-jén került sor. A gyári tesztprogram szerint 231 repülést hajtottak végre, 55 repült órát teljesítettek szuperszonikus üzemmódban.
1972. szeptember 20-án a gép a Moszkva - Taskent útvonalon repült, amit 1 óra 50 perc alatt teljesítettek. A repülés során a jármű utazósebessége elérte a 2500 km/h-t.
A Tu-144 repülőgép sorozatgyártását a Voronyezsi Repülési Üzemben kezdték meg.
Az NK-144A hajtóművekkel felszerelt sorozatgyártású modellt először 1972.03.20-án repülték. A gyártás előtti járművel ellentétben a szárnyfelületet kis mértékben bővítették, aminek eredményeként a felszálló tömeg 195 tonnára nőtt.
1973. június 3-án 350 ezer néző előtt zuhant le az első sorozatgyártású repülőgép. A legénység meg akarta ismételni a Concorde bravúrját, amely előző nap „harcos” manővert hajtott végre – átrepülni a kifutón és újra felszállni. Ezt azonban nem lehetett megtenni. 1200 m-es magasságból indulva a gép hirtelen merülni kezdett, és csak 120 m-re a föld felett, lassan emelkedni kezdett. A túlterhelés jóval meghaladta a megengedett mértéket, aminek következtében először a bal szárny, majd a farokrész esett le. A repülőgép szerkezete teljesen megsemmisült. A baleset a francia kisváros, Goussainville közelében történt. A katasztrófa következtében a vonalhajó teljes legénysége és 7 helyi lakos meghalt, 28-an megsérültek.
Az első utasrepülésre a Tu-144-es részvételével 1977. október 1-jén került sor. 1978 májusáig a repülőgép 55 utas- és 47 teherszállító járatot hajtott végre.
A Tu-144 szuperszonikus repülőgépből összesen 17 példány készült, ebből 14 Voronyezsben. Az utasterek felszerelését az NDK-ból rendelték meg. Jelenleg két Tu-144-es repülőgépet tárolnak Monino és Uljanovszk repülőmúzeumában.
Tervezés
A Tu-144 egy teljesen fémből készült alacsony szárnyú repülőgép, amely a „farok nélküli” kialakítás szerint készült. A repülőgép törzse félig monokokból készült, és sima munkaburkolattal rendelkezik, húrokkal és keretekkel. A Tu-144-nek tricikli alváza és orrrugója van.
Az erőmű négy NK-144A turbósugárhajtóművet tartalmaz, a Tu-144D módosításban - RD-36-51A utóégetéssel. Mindegyik motornak saját légbeömlője van. A légbeömlő nyílások páronként vannak elrendezve. Az orrfutómű behúzódik a törzs elején a légbeömlő nyílások közé.
Változtatható sebességű repülőgép szárny. A szárnyhéj alumíniumötvözet lemezekből készül. A titán elevonok a hátsó élen helyezkednek el. A kormányokkal együtt az irreverzibilis boosterek miatt elhajlást hajtanak végre. A pilótafülke „kacsaszerűen” mozgatható, hogy jobb kilátást biztosítson a repülőgép fel- és leszállása során.
Az üzemanyag nagy részét 18 szárnyas tartályban tárolják. Egy kiegyensúlyozó tartályt helyeztek el a törzs hátulján. Üzemanyagot kap a szubszonikus sebességről a szuperszonikusra való átmenet szakaszában. A leszállás a nap bármely szakában és bármilyen időjárási körülmények között végrehajtható. Új műszaki megoldás volt, hogy a szovjet repülőgépgyártás történetében ezen a repülőgépen debütált a fedélzeti rendszerek teljesítményének ellenőrzésére szolgáló automatizált rendszer. Ez pedig csökkentette a gép karbantartásának idejét és munkaintenzitását.
A Tu-144-es repülőgépeket nem csak repülőgépként használták. A napfogyatkozások, az ózonréteg és a fókuszált hangrobbanás vizsgálata során használták őket. Ezek a repülőgépek a Buran program keretében képzett űrhajósok kiképzőközpontjaivá váltak. 1983-ban a tesztpilóta S.T. Agapov tizenhárom repülési világrekordot állított fel a Tu-144D-vel, amelyek a mai napig nem dőltek meg.
A Tu-144 jellemzői:
repülőgép hossza PVD nélkül - 64,45 m;
szárnyfesztávolság - 28,8 m;
repülőgép magassága - 12,5 m;
szárny területe beáramlással - 506,35 m2;
maximális felszálló tömeg - 207000 kg;
a repülőgép üres tömege a 150 személyes változathoz - 99200 kg;
utazó szuperszonikus repülési sebesség - 2120 km/h;
praktikus repülési hatótáv, kereskedelmi terheléssel:
7 tonna (70 utas) - 6200 km;
11-13 tonna (110-130 utas) - 5500-5700 km;
15 tonna (150 utas) - 5330 km.
Tu-144 videó