Что значит сверхзвуковой самолет
Сверхзвуковые самолеты — прошлое, настоящее и будущее
Первым выдающимся достижением в развитии сверхбыстрых скоростей считается тестовый полет летчика-испытателя компании «Messerschmitt» Л. Гофмана, сумевшего разогнать реактивный сверхзвуковой самолет ME-262 до 981 км/час на высоте более 7 км. Однако после этого рекорда показатели максимальной скорости еще долго оставались на прежнем уровне. Гиперзвуковой полет отличается от обычного иной аэродинамической картиной, позволяющей летательному аппарату передвигаться в условиях разреженного воздуха.
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.
С чего все началось?
Первый сверхзвуковой самолет в мире был запущен в серийное производство в 1958 году американской корпорацией «McDonellDouglas». Процесс создания прототипа реактивного судна занял несколько лет, и был инициирован по заказу ВВС США. Проектирование планера Douglas C-8 было нацелено на создание универсального самолета, соответствующего актуальным коммерческим стандартам безопасности и надежности. Особое внимание инженеры уделяли конструктивным особенностям крыльев, обладающих стреловидной формой и заметным сужением.
Первым сверхзвуковым самолетом, поступившим в серийное производство в Советском Союзе, стал МИГ-19, применявшийся для нужд противовоздушной обороны СССР. Истребитель был разработан на базе опытного самолета СМ-1 в 1952 году. На испытаниях в 1954 году МИГ-19 сумел развить скорость свыше 1649 км/час. После применения ракетного ускорителя показатели максимальной скорости увеличились до 1929 км/час.
Первый сверхзвуковой самолет в СССР
Первый гиперзвуковой советский пассажирский лайнер был выпущен в конструкторском бюро Туполева в 60-х годах и назывался ТУ-144. Перед создателями модели стояла задача разработать самолет, предназначенный для перевозки пассажиров и способный развивать скорость выше звуковой. Первый ТУ-144 сошел с конвейера почти на 3 месяца раньше выхода британско-французского сверхзвукового лайнера «Concorde». Преодолеть звуковой барьер ему удалось на испытаниях летом 1969 года на высоте 11 км. Число маха во время следующего тестирования в 1970 году составило 2, что эквивалентно скорости 2151 км/час.
Развитие гражданской авиации
На развитие гражданской авиации серьезное влияние оказали технические достижения, полученные в результате военных разработок 60-х годов. Инженеры разных стран сумели искоренить главные проблемы, мешавшие преодолеть звуковой барьер, и спроектировали первые сверхзвуковые самолеты для нужд гражданского населения. Первый пассажирский авиалайнер, предназначенный для транспортировки пассажиров — упомянутый выше Douglas C-8, развивший скорость свыше 1261 км/час на испытаниях, проходивших на высоте 15800 метров.
Первый вылет «Конкорда» состоялся весной 1969 года. В отличие от пассажирского лайнера ТУ-144, до двухтысячного года данная модель ни единого раза не фигурировала в сводках прессы, посвященных авиакатастрофам. Летом 2000 года произошла первая авария с участием «Конкорда», который рухнул на крышу отеля сразу после вылета из главного аэровокзала Франции «Шарль Де Голль». ТУ-144 принадлежат не только лавры пионера в задаче покорения скорости звука, но и печальная слава, закрепившаяся за лайнером после катастрофы на знаменитой выставке «LeBourje», а также возгорания в 1978 году на одном из аэродромов Московской области.
Проверка установила, что возгорание произошло по причине ряда недоработок топливной системы обновленных двигателей. Пилоты ТУ-144 смогли посадить загоревшееся судно, однако дальнейшие рейсы коммерческого плана на нем были окончательно завершены. «Concorde» служил задачам пассажирской авиации намного дольше, но после катастрофы, произошедшей в двухтысячном году, пассажиропоток стал настолько мизерным, что спустя 3 года этот гиперзвуковой лайнер был убран из коммерческой эксплуатации.
Достижения зарубежом
Эра сверхзвуковых «Конкордов» завершилась в 2003 году, когда лайнеры французско-британского производства были окончательно выведены из коммерческой эксплуатации. Бурное развитие зарубежной авиации началось в 60-х годах, когда конструкторские бюро разных стран работали над созданием продвинутых бомбардировщиков, истребителей и самолетов, предназначенных для разведывательных задач.
Со скоростью звука и даже выше способен передвигаться легендарный истребитель пятого поколения F-22 «Raptor», использующий продвинутые технологии «stealth» (понижения заметности) и изготовленный из композитных полимерных и радиопоглощающих материалов. F-22 оснащается парой турбореактивных двухконтурных двигателей, обладающих высокой бесфорсажной тягой, которая позволяет истребителю передвигаться на гиперзвуковой скорости без задействования форсажа.
«Raptor» использует интегрированные системы связи, распознающие «своих» и «чужих» посредством радиолокационных датчиков. Самолеты вооружены 20-миллиметровыми пушками, корректируемыми снарядами, а также ракетами класса «воздух-воздух». Недостатком F-22 считается низкий объем топливных баков, делающий его зависимым от дозаправки в условиях воздушного пространства.
Сверхзвуковая авиация на данный момент
На текущий момент авиация не располагает полноценными аналогами «Конкордов» и ТУ-144, поскольку эти самолеты не соответствуют высоким требованиям безопасности и требуют слишком больших материальных затрат на заправку топливной смесью и содержание. Самой перспективной разработкой считается «Baby Boom XB-1», способный развивать скорость до 2,5 маха (2336 км/час). Лайнер отличается скромными габаритами: размах его крыльев составляет 5 метров, длина — 20 метров. XB-1 выполнен из легких композитных материалов и оснащается широкими задними кромками.
Инженеры-конструкторы из России по специальному указу президента разработали гиперзвуковой бомбардировщик ТУ-160, оснащенный цельноповоротным килем и стабилизаторами, флаперонами, интерцепторами, а также стреловидным или треугольным крылом в зависимости от модификации. Самолет экипирован четырьмя двухконтурными трехвальными двигателями и топливной системой из 13 резервуаров, заполняющихся азотированным авиационным топливом. ТУ-160 был задуман в качестве ракетоносца, предназначенного для транспортировки аэробаллистических гиперзвуковых ракет.
Крыло оживальной формы позволяет снизить аэродинамический нагрев центральных элементов космических кораблей и баллистических ракет, а также уменьшить сопротивление воздуха и повысить показатели дальности полета ракет, пуль и снарядов.
Технические характеристики
Скорость полета гиперзвукового судна превышает отметку в 1192 км/час, а сам лайнер должен обладать хорошими летными данными и малым сопротивлением, позволяющим ему передвигаться в воздушном пространстве. Если средняя скорость современного пассажирского самолета составляет порядка 820 км/час, то аналогичные показатели гиперзвукового летательного аппарата превышают 2110 км/час.
На какой высоте летают гиперзвуковые лайнеры? Самолеты подобного класса способны передвигаться в воздушном пространстве на высоте более 15 тысяч метров. К примеру, пассажирский лайнер «Конкорд» при перелетах поднимался на высоту 18 тысяч метров над землей, максимальная высота полета сверхзвукового самолета превышает 20 тысяч километров. NASA не так давно анонсировала запуск в серийное производство военных истребителей X-59 «Quesst», разработкой которых занимаются инженеры корпорации «Lockheed». На базе данного прототипа будут созданы и пассажирские лайнеры, способные передвигаться на высоте до 17 тысяч метров со скоростью свыше 1500 км/час.
Будущее сверхзвуковых полетов
Генеральный директор корпорации Boeing сказал, что в ближайшее десятилетие гиперзвуковые самолеты выйдут на новый виток своего развития, однако вопрос об экономичности скоростных рейсов на текущий момент до конца не решен. Совсем недавно компания «Боинг» представила проект пассажирского самолета, способного превышать скорость звука в несколько раз. Сотрудники американской «Boom Technology» обещают в ближайшие годы выпустить в серийное производство лайнер, который сократит продолжительность любого трансконтинентального рейса в 2,5 раза.
«Aerion Supersonic» из США анонсирует появление джетов бизнес-класса AS-2, оснащенных тремя двигателями и предназначенных для перевозки состоятельных пассажиров.
Сверхзвуковые пассажирские самолёты второго поколения: Boom набирает обороты, а Aerion «влетел в трубу»
Эпоха сверхзвуковых коммерческих полётов подошла к концу, когда Concorde совершил свой последний рейс 26-ноября 2003 года: G-BOAF (последний построенный самолёт) вылетел из Хитроу, пролетел над Бискайским заливом, совершил проход над Бристолем и приземлился в аэропорту Филтон.
«Конкорд» был неплохо отработан технологически, получил приемлемую систему базирования, прижился на трансатлантических трассах, однако, как говорится, «рыночек порешал». В итоге он сдался дешёвым и массовым дозвуковым трудягам, оставшись эксклюзивной роскошью, которую при случае за большие деньги можно арендовать под специальный чартер (который тоже не позволял окупаться).
А коммерческая карьера советского сверхзвукового лайнера Ту-144 была недолгой. 01-июня 1978 года, всего через семь месяцев после начала коммерческой эксплуатации, «Аэрофлот» прекратил сверхзвуковые пассажирские рейсы. Непосредственным поводом для прекращения пассажирских полётов послужила катастрофа опытного экземпляра Ту-144Д, произошедшая 23-мая 1978 года в Воскресенском районе Московской области (погибли два члена экипажа). Более основательной причиной отказа от пассажирской эксплуатации называется нерентабельность.
Но очарование сверхбыстрых авиаперелётов так и не исчезло. Самолёты сегодня летают со скоростью не больше 900 км/ч. А расчеты специалистов показывают: сверхзвуковой бизнес-джет может преодолевать за час 1900 км. И даже больше.
Однако просто поднять скорость в 2-2,5 раза это половина проблемы: новый сверхзвуковой пассажирский самолёт должен быть тихим. Задача довольно амбициозная, над которой ломают головы авиаконструкторы всего мира. Первые и пока единственные в мире пассажирские сверхзвуковые самолёты XXI века разрабатываются в США. И у американцев готовы демонстраторы, и ясно, что они будут запускать гиперзвуковые самолёты.
В связи с этим, есть две новости: хорошая и плохая. Давайте начнём с хорошей.
Настоящий бум
03-июня United Airlines заявила, что заказывает 15 самолётов, которые могут летать со скоростью, превышающей скорость звука в воздухе (полёт с числом Маха M = 1,2—5), у денверского стартапа Boom Supersonic. Авиакомпания сообщила, что у неё есть возможность увеличить свой заказ до 35 самолётов.
Boom Supersonic, которая привлекла 270 миллионов долларов от венчурных компаний, планирует представить самолёт в 2025 году и начать лётные испытания в 2026 году. Ожидается, что самолёт, который он называет Overture будет приблизительно на четверть меньше «Конкорда». Новый сверхзвуковой лайнер рассчитан не на 100, как «Конкорд», а максимум на 75 пассажиров, его длина — 51,8 метра вместо 62 метров, размах крыльев составит 18,2 метра против 25,5 метров.
Создатели Overture надеются, что более компактный самолёт позволить минимизировать громкость звукового удара, неизбежно возникающего, когда преодолевается скорость звука, и это существенно расширит возможности применения нового лайнера. Ведь «Конкорду» разрешали развивать сверхзвуковую скорость только над океанами. Но даже если брать только маршруты над океанами — Overture мог бы обслуживать порядка 500 направлений. Так, при двойной скорости звука полёт из Лондона в Нью-Йорк занимал бы всего 3 часа 15 минут вместо 7 часов, а из Сан-Франциско можно было бы добраться до Токио за 5 с половиной часов вместо нынешних 11.
Помимо экономии времени, Boom Supersonic хочет сделать полёты более доступными. Первоначально цель состоит в том, чтобы позволить авиакомпаниям устанавливать тариф, аналогичный тарифам бизнес-класса, то есть полёт в любую точку мира за четыре часа стоимостью 100 долларов. По словам разработчиков, Overture ничем не будет напоминать сверхзвуковой Concorde, который летал с 1969 по 2003 год, цена билета на который достигала 20 000 долларов.
«Пора изменить взгляд на сверхзвуковую авиацию как на что-то связанное с повышенным экологическим загрязнением, — заявил основатель и генеральный директор Boom Technology Блейк Шолль. – Новые композитные материалы, компьютерное моделирование, использование, помимо авиакеросина, альтернативных видов топлива, а главное – изменение самой концепции полёта, который станет намного менее продолжительным по времени, позволят говорить о сверхзвуковой авиации как об экологически чистом виде транспорта».
Что же касается цены, то она, на первых порах, тоже не порадует: цена за билет из Нью-Йорка в Лондон будет достигать 5000 долларов. Но это только на первых порах, пока такие рейсы будут экзотикой. Но в дальнейшем, когда возникнет сеть сверхзвуковых линий, цены, как и в обычной авиации, будут падать лавинообразно. И вполне можно будет представить себе трансконтинентальный полёт по цене 100 долларов за билет.
Проект активно поддерживает японская авиакомпания Japan Airlines (JAL), которая уже заказала 20 самолётов и внесла предоплату. Опцию на 10 лайнеров приобрела и авиакомпания Virgin Atlantic Airways британского миллиардера Ричарда Брэнсона, причем в случае провала проекта она не может претендовать на возврат уплаченных миллионов долларов, а сумма двузначная.
Но планы стартапа уже по крайней мере однажды срывались, и ему придется преодолеть множество препятствий, в том числе получить одобрение Федерального управления гражданской авиации и регулирующих органов других стран. Даже авторитетные производители спотыкались, представляя новые или модернизированные самолёты. Например, Boeing 737 Max был остановлен почти на два года после двух аварий.
Громче «умных колонок» на руках подростков
Исследование, проведённое в 1964 году Федеральным управлением гражданской авиации США (FAA) в штате Оклахома, показало, что большинство опрошенных жителей готово мириться с уровнем шума от таких полётов, но 27% респондентов не были готовы слышать такие звуки постоянно. К концу эксперимента в адрес FAA поступило около 10 тысяч жалоб на повреждение зданий. Более того, жители подали коллективный иск против Правительства США, который оно проиграло. Из-за этого и других факторов США отменили программу сверхзвукового транспорта. В 1973 году FAA запретило гражданские сверхзвуковые полёты над территорией страны. Для Concorde и Ту-144 сделали исключение, но лишь для полётов с пунктом назначения на восточном побережье США (со стороны Нью-Йорка), чтобы минимизировать шум над населёнными пунктами.
«Конкордам» над сушей приходилось сбрасывать скорость. Но сделать самолёт, который эффективен и на дозвуке, и на сверхзвуке, просто невозможно с точки зрения физики. На дозвуке для хорошей аэродинамики требуется длинное крыло, но с таким крылом самолёт невозможно разогнать до сверхзвуковой скорости — возникнет огромное сопротивление, и самолёт словно упрется в «стену». Для преодоления звукового барьера нужно короткое крыло с большим углом стреловидности, но на дозвуке такой самолёт неэффективен из-за высокого расхода топлива. СЗС второго поколения должен быть оптимально настроен для длительного, протяженного крейсерского полёта со сверхзвуковой скоростью, и чтобы такие самолёты получили путевку в жизнь, необходимо принять нормы по низкому звуковому удару.
Наряду с Boom Supersonic над созданием гражданского сверхзвукового самолёта работает еще одна американская компания — Aerion Supersonic. И вторая новость связана с ней.
Aerion прилетел, не взлетая
12-местный самолёт Aerion AS2 был рассчитан летать со скоростью 1,6 Маха с минимальной дальностью полёта 8800 км. Ожидалось, что разработка будет стоить 4 миллиарда долларов для 300 самолётов за 10 лет стоимостью по 120 миллионов долларов каждый.
В мае 2014 года Aerion заключила партнерское соглашение с Airbus, инвестировала более 100 миллионов долларов в технологическое развитие и начала модернизировать свой предыдущий Aerion SBJ с большей кабиной, большей дальностью полёта и тремя двигателями. Модернизация была направлена на запуск прототипа в конце 2018 — начале 2019 года и сертификацию самого самолёта в 2021 году. Aerion намеревалась профинансировать 3 миллиарда долларов на разработку, снизив риски для партнеров по отрасли.
В декабре 2017 года Aerion и Lockheed Martin объявили, что планируют совместную разработку без Airbus. Первый полёт был запланирован на 2023 год для трансатлантического перелёта из Нью-Йорка в Лондон в ноябре месяце, к 20-летию последнего рейса Конкорда. Сертификация была нацелена на конец 2025 года и ввод в эксплуатацию в начале 2026 года. Производство планировалось увеличить с 12 в 2026 году до 23 в 2027 году и стабилизировать на уровне 36 в год с 2028 года, хотя эта цифра могла увеличиться до четырех в месяц.
Партнерский контракт с Lockheed Martin истек 1 февраля 2019 года. 5 февраля Boeing объявил о своих инвестициях в Aerion, предоставляя ресурсы для проектирования, производства и лётных испытаний, чтобы обеспечить AS2 на пути к первому полёту в 2023 году.
Затем Aerion объявила, что построит Aerion Park, исследовательский, проектный и производственный кампус во Флориде, используя аэрокосмический опыт Космического побережья Флориды. AS2 должен будет производиться на новом предприятии, начиная с 2023 года, с целью построить пять испытательных самолётов AS2 с 2023 по 2025 год. Объект должен был включать завод стоимостью 300 миллионов долларов, кампус площадью 110,6 акров (44,8 га) и производственные предприятия, способные производить 48 самолётов AS2 в год. Aerion Park также должен был сосредоточиться на «зеленых» технологиях, таких как солнечная энергия и 100% рециркуляция воды, чтобы снизить воздействие на окружающую среду.
В апреле 2020 года Aerion представила обновленную конструкцию реактивного самолёта.
Общие характеристики AS2
Экипаж: 2
Вместимость: 8–11 пассажиров
Длина: 44,2 м
Размах крыльев: 24 м
Высота: 8,8 м
Площадь крыла: 140,4 м2
Максимальный взлётный вес: 68 тонн
Запас топлива: 26,8 тонн
Интерьер: 9,1 × 1,95 × 2,16 м
Силовая установка: 3 турвентиляторных двигателя по 80 кН каждая
В июне 2020 года Boeing и Spirit AeroSystems распустили свои инженерные группы AS2 из-за воздействия пандемии COVID-19 на авиацию, и Aerion пришлось перенести дату первого полёта с 2024 на 2025 год.
Пример испытаний на аэродинамической трубе
В сентябре 2020 года Aerion начала испытания аэродинамической трубы в Онере. Испытания в аэродинамической трубе достигли скорости 3 Маха, что обеспечило оценку характеристик на высоких скоростях, нагрузки, измерения устойчивости и контроль околозвуковых и сверхзвуковых скоростей для завершения предварительного анализа проекта. Использование ИИ и цифровое моделирование должны были сократить время разработки AS2 и устранить необходимость в демонстрационном самолёте. В то время как Aerion инвестировала более 500 миллионов долларов, стоимость общей разработки выросла до 5 миллиардов долларов, что на 25% больше, чем прогнозировалось на 2018 год.
В ноябре 2015 года компания Flexjet заявила, что они заказали 20 самолётов Aerion AS2 стоимостью 2,4 миллиарда долларов, поставки которых должны были начаться в 2023 году. В марте 2021 года другая компания NetJets тоже объявила о приобретении прав на покупку 20 AS2, в результате чего объем невыполненных заказов Aerion превысил 10 миллиардов долларов.
Разработка остановилась, когда Aerion прекратила свою деятельность в мае 2021 года.
Что взлетая, оставляет земле лишь тень.
Только когда сверхзвуковые самолёты второго поколения будут построены и начнут летать, станет понятно, на что они способны и нужны ли они. Когда проектировали Ту-144, тоже мечтали о Дальнем Востоке, но коммерческий рейс до Хабаровска так и не появился.
Дозаправки, пересадки, волокита в аэропорту — регистрация на рейс, оформление багажа, рамки с металлоискателями, таможенный контроль — и дорога до аэропорта отнимают уйму времени. Сверхзвуковые самолёты не исправят эти утомительные процедуры, поэтому люди не станут путешествовать вдвое быстрее.
Впрочем, время в пути на дальних направлениях все-таки сократится. Но в наши дни цена этого достижения многим покажется чересчур высокой.
Ну что же, дубль два, господа! Возвращение сверхзвуковых самолётов, судя по всему, неизбежно, и возможно путешествия все-таки снова изменятся на наших глазах.
На правах рекламы
VDSina предлагает VDS с посуточной оплатой. Возможно установить любую операционную систему, в том числе из своего образа. Каждый сервер подключён к интернет-каналу в 500 Мегабит и бесплатно защищён от DDoS-атак!
История самого известного самолета в мире и почему Конкорд больше не летает
Многие люди часто спрашивают, почему мы сейчас не летаем на сверхзвуковой скорости в гражданской авиации. Однозначного ответа на этот отчасти риторический вопрос нет, так как к такому положению дел привело слишком много факторов. Возможно, со временем сверхзвук вернется в жизнь простых путешественников, но пока говорить о нем рано. Даже несмотря на существование образцов, которые реально летали больше полувека назад, сейчас все так, как есть. Все это очень сложно, но в то же время интересно. В этой статье мы поговорим о том, что из себя представлял самолет, который все знали. Если кто-то еще путается в названиях и может не вспомнить, под каким номером модели выпускался сверхзвуковой пассажирский ТУ, то «Конкорд» вспомнят все.
Таких самолетов больше нет. А жаль…
Кто делал Конкорд
Примерно в середине сороковых годов мировые лидеры того времени, такие, как США, СССР, Германия (еще нацистская), Великобритания и Франция получили технологии, способные приводить в действие летательные аппараты при помощи реактивной тяги, а не винтов. Такие технологии помогли создать принципиально новое поколение военных самолетов, которые имели полное преимущество в воздухе над винтовыми аналогами за счет своей скорости и маневренности.
Все это привело к массовому переходу на реактивную тягу не только в военной, но и в гражданской авиации. В итоге все самолеты начали летать быстрее, а спустя всего 10 лет, примерно в середине пятидесятых, начали появляться первые самолеты, которые могли летать быстрее скорости звука. Опять же, ими сначала были небольшие самолеты для нужд армии, но державы того времени не упускали возможности создать гражданский самолет, который сможет лететь, обгоняя звуковые волны.
Скорость звука в воздухе (или другом газе) сильно зависит от его плотности, температуры, взвеси и других параметров. Принято считать, что скорость звука в воздухе составляет примерно 331 метр в секунду или примерно 1190 километров в час.
Первый сверхзвуковой самолет
Первым сверхзвуковым самолетом считается North American F-100 Super Sabre, первый полет которого состоялся в мае 1953 года. Уже осенью того же года он поступил на вооружение американской армии.
North American F-100 Super Sabre. Первый сверхзвуковой самолет в мире.
Скорость Super Sabre составляла примерно 1,3 Маха. Число Маха представляет собой отношение скорости самолета к скорости звука в данных условиях среды. Проще говоря, на этой же высоте. То есть число Маха может меняться в зависимости от высоты и одно и то же количество километров в час будет на разной высоте соответствовать разному числу Маха.
Если не усложнять, то 1,3 Маха это примерно 1550 километров в час. Современные образцы летают на скоростях до 3 500 километров в час, а рекорды на специальных моделях переваливают за 10 000 километров в час.
Первым пассажирским сверхзвуковым самолетом как раз стал ТУ-144, который поднялся в воздух 31 декабря 1968 года. О нем мы погорим в отдельной статье, которую вы точно не пропустите, если подпишитесь на наш новостной Telegram-канал. Пока вернемся к европейскому сверхзвуку.
Чем отличаются крылатые и баллистические ракеты и какие они ещё бывают?
Когда появился Конкорд
Первый проект по созданию сверхзвукового пассажирского самолета Великобритания и Франция вынашивали еще в 1956 году. Позже именно они объединили свои усилия и наработки, чтобы создать тот самый самолет мечты. В отличии от нынешнего Dreamliner (Boeing 787), название которого тоже переводится, как «самолет мечты», Concorde действительно был шедевром и прорывом.
На фоне Конкорда Boeing-787 вовсе не «самолет мечты».
Все части самолета собирались во Франции или в Великобритании, кроме стоек шасси. Их доверили Испании
Первый полет он совершил 2 марта 1969 года, а уже в мае того же года был представлен на международном авиасалоне в Ле-Бурже. Самолет разрабатывался двумя странами, исторические отношения между которыми сложно назвать гладкими. Наверное, именно поэтому он получил свое название, которое в переводе с французского означает «Согласие».
Характеристики Конкорда
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.
На какой высоте и с какой скоростью летал Конкорд
Возможность перелететь через Атлантику всего за три часа достигалась за счет того, что самолет разгонялся до скорости примерно 2 200 километров в час. Делал он это на высоте 18 000 — 18 500 метров. Благодаря полетам на такой большой высоте Конкорд мог себе позволит не петлять по воздушным коридорам, теряя на этом время, а двигаться по максимально короткой прямой.
За время длительного полета на большой скорости температура носовой части самолета могла подниматься до 130 градусов Цельсия, а на кончиках крыла доходить до 100 градусов
Движение с такой большой скоростью было бы не возможно при сохранении традиционной аэродинамической схемы. Так как сопротивление воздуха пропорционально квадрату скорости, конструкция должна быть намного более прочной. При увеличении скорости почти в три раза, сопротивление увеличивается примерно в девять раз. Также аэродинамика должна быть не в форме капли, чтобы воздух ее обтекал, а в форме клина, чтобы буквально прокалывать воздух, не создавая перед носом зону повышенного давления.
Именно такая форма планера позволяет преодолевать скорость звука.
Крылья тоже должны быть более компактными, так как на такой скорости подъемной силы и так хватает. В итоге они были сделаны в форме треугольников, смещенных назад. Если говорить больше с технической стороны, то такая схема самолета называется «бесхвостка» и сделана она с низкорасположенным треугольным крылом оживальной формы (промежуточная между конусом и эллипсоидом). Так получилось сделать их более обтекаемыми и более прочными, но был и один серьезный минус такой компоновки.
Если не вдаваться в тонкости сложной топливной системы Конкорда, можно только сказать, что она состояла из 17 баков общим объемом 119 280 литров. При переходе на сверхзвук через балансировочные камеры топливо перемещалось между баками. Потом скорость увеличивалась и топливо снова перемещалось. Уже после этого самолет набирал максимальную скорость.
Салон сверхзвукового самолета
Изначально предполагалось три варианты компоновки салона Конкорда — от 108 до 144 пассажиров. В итоге сертификацию он получил на перевозку 128 пассажиров, но такая компоновка никогда не использовалась. Все самолеты изначально вмещали 108 человек, но эксплуатировавшие их British Airways и Air France привели салон к тому, что в нем было ровно 100 человек.
Вот так скромно выглядел салон Конкорда.
Больше в него было не уместить, так как его ширина составляла всего 2,62 метра. Это даже меньше, чем у ТУ-134. В итоге слева и справа от прохода в каждом ряду было всего по два кресла. При этом гермокабина Конкорда занимала 85% его общего объема.
Самолеты с вертикальным взлетом. Как они работают и зачем нужны
Чем Конкорд отличается от сверхзвукового ТУ-144
Если говорить о Конкорде и ТУ-144 с точки зрения сравнения, то между ними больше общего, чем разного. В первую очередь оба самолета могут летать на сверхзвуковой скорости, а ”максималка” отличается буквально на пару сотен километров в час (ТУ-144 чуть быстрее). Также оба самолета сделаны по одной аэродинамической схеме и простой человек даже не отличит один самолет от другого, если на борту не будет написано British Airways, Air France или Аэрофлот. Первые два названия будут нанесены на Конкорды, а последнее — на ТУ-144.
Самые большие отличия заключаются только в конструкции передней части. Оба самолета имеют откидной нос, но у ТУ-144 более развитая аэродинамика с точки зрения подвижных элементов. Для того, чтобы ему было проще сохранять баланс при посадке, сразу за кабиной у него были маленькие крылышки. Они откидывались при посадке и не только генерировали дополнительную подъемную силу, но и направляли воздух под крыло.
На этом фото хорошо видны крылышки, которые открываются у ТУ-144 при посадке.
Все это касается технических отличий, но было еще одно главное отличие. Судьба Конкорда сложилась куда более успешно. В первую очередь, из-за того, что он летал в капиталистических странах, где рыночная экономика решала, кто готов заплатить за билет большие деньги. В СССР перелеты на огромные расстояния были важны, но каждый билет субсидировался государством и это было накладно.
Кроме этого, Конкорд летал над океаном и там уровень шума при переходе на сверхзвук не ставил острых вопросов. Куда сложнее было, когда ТУ-144 ”громыхал” над крупными городами.
3700 километров в час. Virgin Galactic показала концепт сверхзвукового пассажирского самолета
А еще у в ТУ-144 была катастрофа в самом начале пути, когда он разбился во время демонстрационного полета. Первая катастрофа Конкорда состоялась только в 2000 году и это привело к тому, что его судьба закончилась всего через три года, хотя катастрофа даже не была связана с техническими неполадками или недочетами.
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.
Интересно, что для обеспечения безопасной посадки при таком большом угле атаки как у Конкорда, он был сделан выше (высота стоек составляла 3,5 метра) и пришлось немного менять схему обслуживания в аэропорту. В шутку самолет даже называли цаплей.
Вот поэтому его называли цаплей.
Почему самолеты не летают быстрее
Учитывая все сказанное и то, что сверхзвуковой авиации уже больше полувека, многие спрашивают, почему самолеты не могут летать быстрее. Даже не говоря о сверхзвуковых самолетах, неужели нельзя просто взять и заставить обычный самолет лететь быстрее?
Можно, и они способны преодолевать те самые 800-900 километров в час, которые часто становятся крейсерской скоростью обычных лайнеров. Вот только делать это нет смысла. Расходы вырастут значительно, а время в пути сократится буквально на 10 минут. Особенно, если перелет не дальний.
Про Конкорд даже писали книги, но он оказался не тем, что нужно людям.
Все из-за того, что самолет не летит на максимальной скорости начиная с самого отрыва от полосы. Скорость он набирает постепенно по мере взлета и набора высоты. Только на эшелоне скорость подбирается к той, которая и является максимальной в этом полете. Перед посадкой она тоже постепенно начинает сбрасываться. В итоге полет с большей скоростью можно сравнить со стоянием в пробке в течение 10 километров, в середине которой есть небольшой свободный кусок. Не так важно, будешь ты там ехать со скоростью 90 или 100 километров в час.
В некоторых рейсах, впрочем, самолеты переваливают за 1 000 километров в час и даже поднимаются на более высокие эшелоны, вплоть до 12 000 метров, но это скорее исключение, чем правило. Обычно полеты реактивных пассажирских самолетов проходят на высоте 10 000 — 11 000 метров и на скорости 850-900 километров в час.
Почему больше нет сверхзвуковых пассажирских самолетов
ТУ-144 хоть и был во многом лучше Конкорда, но он очень быстро ”отсеялся”. Про это я расскажу в отдельной статье. Проект Boeing по организации сверхзвуковых пассажирских перевозок так и не достиг своей реализации. Конкорд просто стал никому не нужен.
Boeing тоже пыталась, но не смогла.
На самом деле, спрос на него может и был бы, но авиакомпании все больше теряли терпение от того, сколько денег они тратили на перевозки, часто просто не окупая их. В итоге, к окончанию истории самого известного пассажирского сверхзвукового самолета привело трагическое обстоятельство.
Крушение Конкорда в 2000 году
Единственная на сегодняшний день (маловероятно, что они снова начнут летать) авария Конкорда произошла 25 июля 2000 года — 20 лет назад. В результате инцидента самолет загорелся и упал на отель, который находился рядом с аэропортом.
Так выглядела единственная катастрофа Конкорда.
Следствие установило, что авария произошла из-за куска колеса, который остался на полосе после взлета DC-10. Этот кусок пробил крыло Конкорда, которые шел на взлет и в результате этого вспыхнул пожар, самолет ”потерял” два двигателя и уже не мог обеспечить себе достаточной тяги во взлетном режиме. Хотя, она бы все равно не спасла, учитывая возгорание.
За столько лет работы была только одна катастрофа с участием Конкорда и то это не было конструктивным просчетом, а стечением обстоятельств
В результате крушения погибло 100 пассажиров, 9 членов экипажа и 4 человека на земле. Авария еще больше подкосила и без того туманное будущее самолета и к 2003 году эксплуатация этого воздушного судна окончательно прекратилась.
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.
Что касается заводских номеров, то те, что начинаются на ”0”, являются прототипами. На ”1” начинаются предсерийные образцы. Если в начале номера стоит ”2”, например, 203, то это серийно выпускавшиеся машины
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.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
Альтернативные и псевдонаучные факты часто распространяются в обществе с молниеносной скоростью. Теперь, похоже, они смогли заразить и науку — по крайней мер…
Одним из важнейших достижений 20 века стало точное определение того, насколько большой, обширной и массивной является наша Вселенная. Имея примерно два трилл…
Все мы наслышаны о вреде радиации, но почему она так опасна? Разбираемся, как радиация действует на тело человека, и какие дозы облучения могут стать смертельными.