초음속 승객. 가능성의 환상: 초음속 여객기가 필요한 이유 초음속 항공기의 특성
새로운 초음속 여객기는 언제 하늘을 날 수 있습니까? Tu-160 폭격기를 기반으로 한 비즈니스 제트기: 진짜? 사운드 장벽을 조용히 깨는 방법은 무엇입니까?
Tu-160 - 역사상 가장 크고 강력한 군사 항공가변 날개 형상을 가진 초음속 항공기 및 항공기. 조종사 중 그는 "백조"라는 별명을 받았습니다. 사진: AP
초음속 승용차에 미래가 있습니까? -얼마 전 러시아의 뛰어난 항공기 설계자 Genrikh Novozhilov에게 물었습니다.
물론 있습니다. 적어도 초음속 비즈니스 항공기가 확실히 나타날 것입니다. - Genrikh Vasilyevich가 대답했습니다. -미국 사업가들과 한 번 이상 이야기 할 기회가있었습니다. 그들은 "그런 항공기가 나타나면 Novozhilov 씨, 아무리 비싸더라도 즉시 당신에게서 구입할 것입니다. "라고 분명히 말했습니다. 속도, 고도 및 범위는 항상 관련된 세 가지 요소입니다.
예, 관련이 있습니다. 모든 사업가의 꿈은 아침에 바다를 건너 큰 일을 성사시키고 저녁에 집으로 돌아가는 것입니다. 현대 항공기 900km/h 이하로 비행하십시오. 초음속 비즈니스 제트기는 시속 약 1900km의 순항 속도를 갖습니다. 비즈니스 세계에 대한 어떤 전망!
그렇기 때문에 러시아도 미국도 유럽도 새로운 초음속 승용차를 만들려는 시도를 포기한 적이 없습니다. 그러나 이미 비행 한 소련 Tu-144와 영국-프랑스 콩코드의 역사는 우리에게 많은 것을 가르쳐주었습니다.
올해 12월이면 Tu-144가 첫 비행한 지 반세기가 된다. 그리고 1년 후 라이너는 그것이 정확히 무엇을 할 수 있는지 보여주었습니다. 그것은 음속 장벽을 깨뜨렸습니다. 그는 고도 11km에서 시속 25000km의 속도를 냈다. 이 사건은 역사상 사라졌습니다. 그러한 기동을 반복 할 수있는 승객 보드의 유사품은 아직 세계에 없습니다.
"144"는 글로벌 항공기 산업에서 근본적으로 새로운 페이지를 열었습니다. 그들은 CPSU 중앙위원회의 회의 중 하나에서 디자이너 Andrei Tupolev가 Khrushchev에보고했다고 말합니다. 그러나 그는 방금 손을 흔들었습니다. 당신의 임무는 자본가의 코를 닦는 것이고 우리는 등유를 가지고 있습니다-적어도 채우십시오 ...
코 - 길을 잃었다. 등유 - 범람.
그러나 뒤늦게 이륙한 유럽 경쟁사 역시 효율성 면에서 뛰어나지 못했다. 그래서 1978년에 9개의 "콩코드"가 회사에 약 6천만 달러의 손실을 입혔습니다. 그리고 정부 보조금만이 상황을 구했습니다. 그럼에도 불구하고 Anglo-French는 2003년 11월까지 비행했습니다. 그러나 Tu-144는 훨씬 일찍 폐기되었습니다. 왜?
우선 흐루시초프의 낙관주의는 정당화되지 않았습니다. 세계에서 에너지 위기가 발생하고 등유 가격이 급등했습니다. 초음속 맏아들은 즉시 "Aeroflot의 보아 압축 장치"라고 불렸습니다. 막대한 연료 소비로 인해 설계 비행 범위도 무너졌습니다. Tu-144는 Khabarovsk 또는 Petropavlovsk-Kamchatsky에 도달하지 못했습니다. 모스크바에서 Alma-Ata까지만 가능합니다.
그리고 이것만 있다면. 인구 밀도가 높은 지역을 초음속으로 순항하는 200 톤의 "철"은 말 그대로 경로를 따라 전체 공간을 폭파했습니다. 불만이 쏟아졌습니다 : 소의 우유 생산량이 떨어지고 닭이 누워 있지 않고 산성비가 부서졌습니다 ... 진실은 어디에 있고 거짓말은 어디에 있습니까? 오늘은 확실히 말할 수 없습니다. 그러나 사실은 남아 있습니다. Concorde는 바다 위로만 비행했습니다.
마지막으로 가장 중요한 것은 재난입니다. 하나-1973 년 6 월 Le Bourget의 파리 에어쇼에서 그들이 말했듯이 전체 행성을 한눈에 볼 수 있습니다. 테스트 파일럿 Kozlov의 승무원은 소련 여객기의 기능을 보여주고 싶었습니다 ... 다른 하나는 5 년 안에 . 그런 다음 새 시리즈의 엔진으로 시험 비행을 수행했습니다. 비행기를 필요한 범위까지 끌어 올리면되었습니다.
"콩코드"도 비극을 피하지 못했습니다. 2000 년 7 월 샤를 드골 공항에서 이륙하는 동안 비행기가 추락했습니다. 아이러니하게도 Tu-144가 한때 있던 곳과 거의 충돌했습니다. 탑승자 109명과 지상에 있던 4명이 사망했다. 정기 여객 운송은 불과 1년 후에 재개되었습니다. 그러나 또 다른 일련의 사건이 잇따랐고, 이 초음속 항공기에도 총알이 박혔다.
1968년 12월 31일 콩코드보다 2개월 빠른 Tu-144의 첫 비행이 이루어졌습니다. 그리고 1969년 6월 5일 고도 11,000m에서 우리 항공기는 세계 최초로 음속 장벽을 돌파했습니다. 사진: 세르게이 미헤예프 / RG
오늘날 기술 개발의 새로운 단계에서 과학자들은 새로운 초음속 항공기의 우수한 공기역학, 낮은 연료 소비, 소음 및 소닉붐에 대한 엄격한 제한과 같은 상충되는 요소 사이의 균형을 찾아야 합니다.
Tu-160 폭격기를 기반으로 새로운 초음속 여객기를 만드는 것이 얼마나 현실적입니까? 순전히 공학적 관점에서 볼 때 전문가들은 꽤 그렇다고 말합니다. 그리고 역사상 군용기가 성공적으로 "어깨 끈을 제거"하고 "민간 생활"로 날아간 사례가 있습니다. 예를 들어 Tu-104는 Tu-16 장거리 폭격기를 기반으로 만들어졌으며 Tu- 114는 Tu-95 폭격기를 기반으로 했다. 두 경우 모두 날개 레이아웃을 변경하고 직경을 확장하려면 동체를 다시 만들어야 했습니다. 사실 이들은 새로운 항공기였으며 상당히 성공적이었습니다. 그건 그렇고, 흥미로운 세부 사항 : Tu-114가 처음 뉴욕으로 날아 갔을 때 어리석은 공항에는 적절한 사다리도 트랙터도 없었습니다 ...
적어도 Tu-160을 개조하려면 유사한 작업이 필요합니다. 그러나 이 솔루션은 얼마나 비용 효율적입니까? 모든 것을 신중하게 평가해야 합니다.
이 비행기가 몇 대 필요합니까? 누가 어디에서 날릴 것인가? 승객이 어느 정도 상업적으로 이용할 수 있습니까? 개발 비용은 얼마나 빨리 지불됩니까? .. 동일한 Tu-144의 티켓은 평소보다 1.5 배 더 비싸지 만 그렇게 높은 비용조차도 운영 비용을 충당하지 못했습니다.
한편 전문가들에 따르면 러시아 최초의 초음속 행정용 항공기(비즈니스 제트기)는 엔진에 백로그가 있다면 7~8년 안에 설계할 수 있다. 이러한 항공기는 최대 50명까지 수용할 수 있습니다. 국내 시장의 전체 수요는 1억~1억2000만 달러 가격에 20~30대 수준으로 예상된다.
신세대 연속 초음속 여객기 2030년경 등장 가능성
바다 양쪽의 설계자들은 초음속 비즈니스 제트기 프로젝트를 진행하고 있습니다. 모두가 새로운 레이아웃 솔루션을 찾고 있습니다. 누군가는 비정형 꼬리, 누군가-완전히 특이한 날개, 누군가-곡선 중심 축이있는 동체를 제공합니다 ...
TsAGI 전문가들은 계획대로 SDS / SPS 프로젝트("초음속 비즈니스 항공기/초음속 여객기")를 개발하고 있습니다. 대서양 횡단 항공편최대 8600km의 거리에서 최소 1900km/h의 순항 속도로 수행할 수 있습니다. 또한 살롱은 80석에서 20석 VIP 클래스로 변형 가능합니다.
ㅏ 지난 여름 Zhukovsky의 에어쇼에서 가장 흥미로운 것 중 하나는 고속 모델이었습니다. 민간 항공기, 국제 프로젝트 HEXAFLY-INT의 일환으로 TsAGI 과학자들이 만들었습니다. 이 항공기는 마하 7 또는 8에 해당하는 7-8,000km/h 이상의 속도로 비행해야 합니다.
그러나 고속 민간 항공기가 현실화되려면 엄청난 범위의 과제를 해결해야 합니다. 그것들은 재료, 수소 발전소, 기체와의 통합 및 항공기 자체의 높은 공기 역학적 효율성 확보와 관련이 있습니다.
그리고 절대적으로 확실한 것: 디자인 특징설계된 날개 달린 기계는 분명히 비표준이 될 것입니다.
능숙하게
TsAGI 사무총장, 러시아 과학 아카데미 학자 Sergey Chernyshev:
Tu-144의 소닉 붐(충격파의 급격한 압력 강하) 수준은 100-130파스칼이었습니다. 그러나 현대 연구에 따르면 최대 15-20까지 올릴 수 있습니다. 또 소닉붐의 음량을 대도시 소음과 맞먹는 65데시벨로 낮춘다. 지금까지 전 세계적으로 소닉 붐의 허용 수준에 대한 공식적인 기준은 없습니다. 그리고 아마도 2022년 이전에 결정될 것입니다.
우리는 이미 미래의 초음속 민간 항공기 시연자의 모습을 제안했습니다. 샘플은 초음속 순항 및 공항 소음에서 소닉 붐을 줄이는 가능성을 보여주어야 합니다. 12-16인용 비행기와 60-80인용 비행기 등 몇 가지 옵션이 고려되고 있습니다. 6-8명의 승객을 위한 매우 작은 비즈니스 항공기의 변형이 있습니다. 이들은 다른 가중치입니다. 어떤 경우에는 기계의 무게가 약 50톤이고 다른 경우에는 100-120 등입니다. 그러나 우리는 지정된 초음속 항공기 중 첫 번째 항공기부터 시작할 것입니다.
다양한 추정치에 따르면 오늘날 시장에는 12-16인승 승객이 탑승할 수 있는 비즈니스맨을 위한 빠른 비행이 필요합니다. 물론 자동차는 대서양 횡단 경로를 따라 최소 7-8,000km의 거리를 비행해야합니다. 순항 속도는 음속의 약 2배인 마하 1.8-2가 될 것이다. 이 속도는 기체 설계에서 기존 알루미늄 재료 사용에 대한 기술적 장벽입니다. 따라서 과학자들의 꿈은 전적으로 열 복합 재료로 항공기를 만드는 것입니다. 그리고 좋은 습관이 있습니다.
항공기에 대한 명확한 요구 사항은 발사 고객이 결정해야 하며 예비 설계 및 실험 설계 작업 단계에서 예비 설계 단계에서 얻은 항공기의 초기 외관에 약간의 변경이 가능합니다. 그러나 소닉붐 감소의 건전한 원리는 변함이 없습니다.
초음속 Tu-144의 단기 승객 운항은 모스크바에서 Alma-Ata까지의 항공편으로 제한되었습니다. 사진: Boris Korzin/ TASS 뉴스릴
나는 우리가 비행 프로토타입에서 10-15년 떨어져 있다고 생각합니다. 가까운 장래에 우리의 계획에 따르면 비행 시위대가 나타나야하며 그 모습이 해결되고 있습니다. 주요 임무는 소닉 붐 수준이 낮은 초음속 항공기를 제작하기 위한 기본 기술을 시연하는 것입니다. 이것은 작업에서 필요한 단계입니다. 차세대 초음속 항공기가 2030년에 등장할 수 있습니다.
Oleg Smirnov, 소련 명예 조종사, 위원회 위원장 민간 항공 공의회 Rostransnadzor:
Tu-160을 기반으로 초음속 여객기를 만들려면? 우리 엔지니어에게는 절대적으로 현실적입니다. 괜찮아요. 또한이 기계는 우수한 공기 역학적 특성, 우수한 날개 및 동체로 매우 우수합니다. 그러나 오늘날 모든 여객기는 무엇보다 먼저 국제 감항성과 기술 요구 사항을 준수해야 합니다. 폭격기와 여객기를 비교하면 불일치가 50% 이상입니다. 예를 들어 일부 사람들이 변경 중에 "동체 팽창"이 필요하다고 말하면 Tu-160 자체의 무게가 100톤 이상이라는 것을 이해해야 합니다. "팽창"은 더 많은 무게를 추가하는 것입니다. 즉, 연료 소비를 늘리고 속도와 높이를 줄이며 운영 비용 측면에서 모든 항공사에 장치를 절대적으로 매력적이지 않게 만듭니다.
비즈니스 항공용 초음속 항공기를 만들려면 새로운 항공 전자 공학, 새로운 항공기 엔진, 새로운 재료, 새로운 유형의 연료가 필요합니다. Tu-144에서는 등유가 강처럼 흘렀습니다. 오늘날 이것은 불가능합니다. 그리고 가장 중요한 것은 그러한 항공기에 대한 엄청난 수요가 있어야 한다는 것입니다. 백만장자가 의뢰한 자동차 한두 대는 재정 문제를 해결하지 못합니다. 항공사는 그것을 임대하고 비용을 "처리"해야 합니다. 누구에게? 당연히 승객에게. 경제적 관점에서 볼 때 프로젝트는 실패할 것입니다.
ICAA "안전 비행" 사무총장 Sergey Melnichenko:
Tu-160의 연속 생산이 시작된 지 거의 35년이 지난 지금 기술이 발전했으며, 이는 기존 항공기의 심층 현대화에서 고려해야 할 것입니다. 항공기 제작자들은 오래된 것을 다시 만드는 것보다 새로운 개념에 따라 새로운 항공기를 만드는 것이 훨씬 쉽고 저렴하다고 말합니다.
또 다른 질문 : Tu-160이 비즈니스 제트기를 위해 특별히 재건된다면 아랍 셰이크가 여전히 관심을 가질까요? 그러나 몇 가지 "하지만"이 있습니다. 항공기는 국제 인증서를 획득해야 하는데(그리고 유럽 연합과 미국이 발급을 담당하고 있습니다) 이는 매우 문제가 많습니다. 또한 우리에게는 없는 새로운 경제적 엔진이 필요할 것입니다. 사용 가능한 것은 연료를 소비하지 않고 마신다.
비행기가 이코노미 승객 운송으로 전환되면(가능성이 낮음) 문제는 어디로 비행하고 누구를 태울 것인가? 작년에 우리는 겨우 1억 명의 승객을 태웠습니다. 소련에서는 이러한 수치가 훨씬 더 높았습니다. 비행장의 수는 여러 번 감소했습니다. Kamchatka와 Primorye에서 유럽 지역으로 비행하려는 모든 사람이 비용을 감당할 수있는 것은 아닙니다. "연료를 마시는 비행기"의 티켓은 보잉과 에어버스보다 비쌉니다.
순전히 대기업 리더의 이익을 위해 비행기를 재건 할 계획이라면 그럴 가능성이 큽니다. 그러나이 질문은 러시아 경제와 국민이 아닌 그들에게만 해당됩니다. 이 경우 항공편이 시베리아 또는 극동. 문제는 해당 지역의 소음입니다. 업데이트 된 비행기가 Sardinia에 허용되지 않으면 누가 필요합니까?
사람이 하늘의 넓이를 마스터하기 시작한 후 그는 항상 가능한 한 항공기를 개선하여 더 안정적이고 빠르며 더 넓게 만들려고 노력했습니다. 인류의 가장 진보된 발명품 중 하나인 이 방향초음속이다 여객기. 그러나 안타깝게도 드문 예외를 제외하고 대부분의 개발이 종료되었거나 현재 프로젝트 단계에 있습니다. 이러한 프로젝트 중 하나는 아래에서 논의할 Tu-244 초음속 여객기입니다.
소리보다 빠르게
그러나 Tu-244에 대해 직접 이야기하기 전에 짧은 여담인류가 음속의 경계를 극복한 역사에서 이 항공기는 이 방향으로 과학 발전의 직접적인 연속이 될 것이기 때문입니다.
제 2 차 세계 대전은 항공 발전에 중요한 자극을주었습니다. 그때 프로펠러보다 더 빠른 속도에 도달 할 수있는 실제 항공기 프로젝트가 나타났습니다. 지난 세기 40년대 후반부터 군용 항공과 민간 항공 모두에 적극적으로 채택되었습니다.
다음 작업은 최대화하는 것입니다. 초음속 장벽공기 역학의 법칙이 그러한 속도로 변하기 때문에 단순히 엔진의 힘을 증가시키는 것만으로 어렵지 않았습니다.
그럼에도 불구하고 소리와의 경주에서 첫 번째 승리는 이미 1947 년 미국 실험용 항공기에서 달성되었지만 초음속 기술의 대량 사용은 군용 항공에서 20 세기 50 년대 후반에서 60 년대 초반에만 시작되었습니다. MiG-19, North American A-5 Vigilante, Convair F-102 Delta Dagger 등과 같은 생산 모델이 등장했습니다.
여객 초음속 항공
그러나 민간 항공은 그렇게 운이 좋지 않습니다. 최초의 초음속 여객기는 60년대 후반에야 등장했습니다. 또한 지금까지 소련 Tu-144와 Franco-British Concorde의 두 가지 생산 모델 만 생성되었습니다. 이들은 전형적인 장거리 항공기. Tu-144는 1975년부터 1978년까지, 콩코드는 1976년부터 2003년까지 운용되었습니다. 따라서 현재로서는 여객 항공 운송에 단일 초음속 항공기가 사용되지 않습니다.
초음속 및 초음속 여객기 건설을 위한 많은 프로젝트가 있었지만 그 중 일부는 결국 폐쇄되었고(Douglas 2229, Super-Caravelle, T-4 등) 다른 것의 구현은 무기한으로 지연되었습니다. 반응 엔진 A2, SpaceLiner, 차세대 초음속 수송). Tu-244 항공기 프로젝트도 후자에 속합니다.
개발 시작
Tu-144를 대체할 항공기를 만드는 프로젝트는 지난 세기의 70년대 초 소련 시대에 Tupolev 설계국에서 시작되었습니다. 새로운 여객기를 설계할 때 설계자들은 전임자 콩코드의 개발과 작업에 참여한 미국 동료들의 자료를 사용했습니다. 모든 개발은 Alexei Andreevich Tupolev의 지도력하에 수행되었습니다.
1973년에 계획된 항공기는 Tu-244로 명명되었습니다.
프로젝트 목적
이 프로젝트의 주요 목표는 아음속 제트 여객기에 비해 진정으로 경쟁력 있는 초음속 여객기를 만드는 것이었습니다. 후자에 비해 전자의 거의 유일한 장점은 속도 향상이었습니다. 다른 모든 측면에서 초음속 여객기는 더 느린 경쟁자보다 성능이 뛰어났습니다. 여객 운송그들은 단순히 경제적으로 갚지 못했습니다. 또한 단순한 제트 동력 항공기보다 비행기를 타는 것이 더 위험했습니다. 그건 그렇고, 후자의 요인은 첫 번째 Tu-144 초음속 항공기의 작동이 시작된 지 불과 몇 달 만에 종료된 공식적인 이유가 되었습니다.
따라서 Tu-244 개발자에게 주어진 것은 바로 이러한 문제의 해결책이었습니다. 항공기는 안정적이고 빨라야 했지만 동시에 승객을 수송하기 위한 운영이 경제적으로 수익성이 있어야 했습니다.
명세서
개발이 승인된 Tu-244 항공기의 최종 모델은 다음과 같은 기술 및 운영 특성을 갖습니다.
여객기 승무원에는 세 사람이 포함되었습니다. 객실 수용 인원은 300명의 승객을 기준으로 했습니다. 사실, 프로젝트의 최종 버전에서는 254 명으로 줄여야했지만 어쨌든 150 명만 수용 할 수있는 Tu-154보다 훨씬 많았습니다.
계획된 순항 속도는 2,175,000km/h로 두 배나 높았습니다. 즉, 비행기는 전임자보다 약간 느리게 만들 계획 이었지만 이로 인해 여객 운송의 경제적 이점을 제공하기로되어있는 용량이 크게 증가했습니다. 움직임은 4에 의해 제공되었으며 새 항공기의 비행 범위는 7500-9200km였습니다. 운반 능력 - 300톤.
여객기는 길이 88m, 높이 15m, 날개 길이는 45m, 작업 표면적은 965m 2입니다.
Tu-144와의 주요 외부 차이점은 기수 디자인의 변경이었습니다.
지속적인 개발
2세대 초음속 여객기 Tu-244 건설 프로젝트는 다소 오래 지속되는 성격을 띠고 여러 차례 큰 변화를 겪었습니다. 그럼에도 불구하고 소련 붕괴 이후에도 Tupolev Design Bureau는 이러한 방향으로 발전을 멈추지 않았습니다. 예를 들어, 이미 1993년 프랑스 에어쇼에서 자세한 정보개발에 대해. 그러나 90년대 국가의 경제 상황은 프로젝트의 운명에 영향을 미칠 수밖에 없었다. 사실, 그의 운명은 공중에 매달려 있었지만 디자인 작업계속되었고 폐쇄에 대한 공식적인 발표는 없었습니다. 이때 미국 전문가들이 소련 시대에 그들과 접촉했지만 프로젝트에 적극적으로 참여하기 시작했습니다.
2세대 승객용 초음속 여객기 제작에 대한 연구를 계속하기 위해 1993년에 두 대의 Tu-144 항공기가 비행 실험실로 개조되었습니다.
폐쇄 또는 동결?
진행 중인 개발과 2025년까지 TU-244 항공기가 100대 규모의 민간 항공 운항에 들어갈 것이라는 진술을 배경으로, 2013-2025년 항공 개발을 위한 주 프로그램에 이 프로젝트가 없는 것은 2012년에 채택된 것은 상당히 예상 밖의 일이었습니다. . 이 프로그램에는 Tu-444 초음속 비즈니스 항공 항공기와 같이 그 당시까지 항공기 산업에서 유망한 것으로 간주되었던 다른 주목할만한 개발이 부족했습니다.
이 사실은 Tu-244 프로젝트가 최종적으로 종료되었거나 무기한 동결되었음을 나타낼 수 있습니다. 후자의 경우, 이 초음속 항공기의 출시는 2025년보다 훨씬 늦게 가능할 것입니다. 그러나 이 문제에 대한 공식적인 설명은 제공되지 않았으므로 다양한 해석의 여지가 상당히 넓습니다.
전망
위의 모든 사항을 고려할 때 Tu-244 프로젝트는 현재 적어도 공중에 떠 있고 심지어 닫힐 수도 있다고 말할 수 있습니다. 프로젝트의 운명에 대한 공식 발표는 아직 없습니다. 또한 일시 중단 또는 영구 폐쇄 이유는 언급되지 않습니다. 그러한 개발에 자금을 지원할 공적 자금이 부족하거나 프로젝트의 경제적 무익성 또는 30년 후에는 단순히 구식이 될 수 있으며 이제 더 유망한 작업이 의제에 있다는 사실에 거짓말을 할 수 있다고 가정할 수 있습니다. 그러나 세 가지 요소가 동시에 영향을 미칠 가능성이 매우 높습니다.
2014년 펀드에서 매스 미디어프로젝트 재개에 대한 가정이 있었지만 지금까지 공식적인 확인과 거부를받지 못했습니다.
2세대 초음속 여객기의 해외 개발은 아직 결승선에 도달하지 않았으며 이들 중 많은 부분을 구현하는 것이 큰 문제라는 점에 유의해야 합니다.
동시에 권한이 있는 사람의 공식 성명은 없지만 Tu-244 항공기 프로젝트를 완전히 종료할 가치는 없습니다.
게시일: 2015년 9월 29일 화요일 - 07:20 by russianinterest...꿈처럼 속도에서 가져온 원본. 속도는 부름입니다
아마도 1960년대는 초음속 항공의 황금기라고 할 수 있습니다. 조금 더 있으면 초음속 항공기 편대가 공중전의 유일한 선택지가 될 것 같았고 초음속 정기선은 모든 것을 연결하는 흔적으로 우리 하늘을 추적할 것 같았습니다. 큰 도시그리고 세계 수도. 그러나 유인 공간의 경우와 마찬가지로 고속에 대한 사람의 접근 방식은 결코 장미로 가득 차 있지 않은 것으로 나타났습니다. 여객기는 시속 약 800km로 얼었고 군용 항공기는 때때로 음속 장벽 주위에 매달려 있습니다. 짧은 시간 동안 감히 우주로 날아가는 낮은 초음속 지역, 마하 2 또는 그보다 약간 더 높은 지역.
그것은 무엇과 관련이 있습니까? 아니요, "빠르게 날 필요가 없다"또는 "아무도 필요하지 않다"는 사실이 아닙니다. 오히려 우리는 어느 시점에서 세계가 최소한의 저항의 길을 따르기 시작했고 과학 기술의 진보는 이미 내리막길을 가고 있는 스스로 달리는 수레라고 생각했기 때문에 추가로 밀어붙이는 것은 여분의 에너지 낭비.
스스로에게 간단한 질문을 해보자. 왜 초음속 비행이 그렇게 어렵고 비용이 많이 드는가? 항공기가 초음속 장벽을 극복하면 항공기 본체 주변의 흐름 특성이 극적으로 변한다는 사실부터 시작하겠습니다. 공기 역학적 저항이 급격히 증가하고 기체 구조의 운동 가열이 증가하며 공기 역학적 변위로 인해 유선형 본체에 초점을 맞추면 항공기의 안정성과 제어 가능성이 손실됩니다.
물론 평신도와 준비되지 않은 독자에게는이 모든 용어가 다소 흐릿하고 이해할 수 없게 들리지만이 모든 것을 한 문구의 형태로 요약하면 "초음속으로 비행하기가 어렵습니다"라는 결과가 나옵니다. 그러나 물론 불가능한 것은 아니다. 동시에 엔진 출력을 높이는 것 외에도 초음속 항공기 제작자는 항공기의 외관을 의식적으로 변경해야합니다. 특징적인 "빠른"직선이 나타나고 기수와 앞 가장자리에 날카로운 모서리가 나타납니다. "부드럽고"매끄러운 "형태의 아음속 항공기와 외부 적으로도 초음속 항공기를 즉시 구별합니다.
Tu-144의 기수는 조종사에게 최소한의 시야를 제공하기 위해 이착륙 중에 아래로 벗어났습니다.
또한 항공기가 초음속 비행에 최적화되면 또 다른 불쾌한 기능이 있습니다. 아음속 비행에 적합하지 않고 이착륙 모드가 서투르기 때문에 여전히 상당히 낮은 속도로 수행해야 합니다. 초음속 비행에 매우 뛰어난 저 날카로운 선과 날렵한 형태는 초음속 항공기가 비행의 시작과 끝에서 불가피하게 움직여야 하는 저속으로 이어집니다. 그리고 초음속 기계의 날카로운 기수는 조종사에게 활주로의 완전한 시야를 제공하지 않습니다.
예를 들어 M-50 Myasishchev Design Bureau(배경)와 Sukhoi Design Bureau의 T-4 "object 100"(닫기) 등 시리즈에서 판매되지 않은 두 대의 소련 초음속 항공기의 코가 있습니다.
디자이너의 노력은 분명히 볼 수 있습니다. 이것은 M-50과 같이 윤곽선에서 타협하려는 시도이거나 T-4와 같이 아래쪽으로 편향된 슬라이딩 노즈입니다. 흥미롭게도 T-4는 조종석 캐노피를 통해 자연적으로 보이지 않고 수평 초음속 비행으로 완전히 비행하는 최초의 직렬 초음속 항공기가 될 수 있습니다. 초음속에서는 노즈 콘이 조종석을 완전히 덮고 모든 탐색은 계기로만 수행되었습니다 , 또한 항공기에는 광학 잠망경이 있습니다. 그런데 현재 내비게이션 및 원격 측정 개발 수준은 초음속 항공기의 슬라이딩 노즈 페어링의 복잡한 디자인을 포기할 수 있음을 의미합니다. 이미 기기로만 들어 올리거나 착륙 할 수 있습니다. 조종사.
동일한 조건과 작업으로 인해 유사한 구성이 생성됩니다. Anglo-French "Concorde" 기수도 이착륙 중에 아래로 움직였습니다.
소련이 1974년 초음속 T-4를 기반으로 한 혁신적인 대함전 시스템을 개발하지 못한 이유가 무엇입니까?
문제는 1970년대 중반까지 Sukhoi Design Bureau에 "object 100"의 확장된 상태 테스트를 수행하기 위한 자체 생산 시설이 없었다는 것입니다. 이 과정을 위해 실험적이지는 않지만 KAPO (Kazan Aviation Plant)가 그 역할에 매우 적합한 일련의 공장이 필요했습니다. 그러나 T-4 파일럿 배치 조립을위한 카잔 항공 공장 준비에 대한 결정이 준비되기 시작하자마자 학자 Tupolev는 "전략적 결함 캐리어"를 생산하는 직렬 공장을 잃고 있음을 깨달았습니다. Tu-22는 개조된 Tu-22M을 만들기 위한 이니셔티브 제안을 내놓았습니다. 미래에 Tu-22M은 완전히 새로운 항공기로 개발되었지만 당시 카잔 공장을 수호이로 이전하기로 결정하지 않았고 T-4는 Monino의 박물관에 보관되었습니다.
Tu-22와 Tu-22M의 이러한 큰 차이점은 T-4와의 싸움의 유산입니다.
노즈콘 문제는 초음속 항공기 제작자가 해야 할 유일한 타협이 아닙니다. 여러 가지 이유로 그들은 불완전한 초음속 글라이더와 평범한 아음속 항공기로 끝납니다. 따라서 속도와 고도 측면에서 항공의 새로운 개척지 달성은 종종 더 발전된 또는 근본적으로 새로운 추진 시스템의 사용과 항공기의 새로운 레이아웃뿐만 아니라 비행 중 기하 구조의 변화와도 관련이 있습니다. 1세대 초음속 기계에서는 이 옵션이 구현되지 않았지만 결국 1970년대에 거의 캐논이 된 가변 스위프 윙에 대한 아이디어였습니다. 고속에서 항공기의 특성을 개선하는 동안 날개 스윕의 이러한 변화는 저속에서 품질을 악화시키지 않아야 하며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
보잉 2707은 가변 후퇴 날개를 가진 최초의 초음속 여객기였습니다.
Boeing-2707의 운명이 건설적인 불완전성 때문이 아니라 수많은 정치적 문제에 의해서만 망가졌다는 것은 흥미로운 일입니다. 보잉 2707 개발 프로그램이 막바지에 이르렀던 1969년까지 26개 항공사가 거의 50억 달러에 달하는 비용으로 122대의 보잉 2707 항공기를 주문했습니다. 이 시점에서 보잉 프로그램은 이미 설계 및 연구 단계를 떠났고 모델 2707의 두 가지 프로토타입 제작이 시작되었습니다. 제작을 완료하고 테스트 항공기를 제조하려면 회사는 10억에서 20억 사이의 어딘가에 유치해야 했습니다. 그리고 500 대의 항공기를 건설하는 프로그램의 총 비용은 50 억 달러에 달했습니다. 정부 대출이 필요했습니다. 원칙적으로 다른 시간에 Boeing은 이에 대한 자체 자금을 찾았지만 1960 년대는 그렇지 않았습니다.
1960년대 후반 생산 능력 Boeing은 세계에서 가장 큰 아음속 여객기 인 Boeing 747을 제작하는 데 많은 노력을 기울였으며 오늘날에도 여전히 비행하고 있습니다. 이 때문에 모델 2707은 말 그대로 몇 년 동안 "비행 가축 트럭"에서 앞으로 "밀집"하지 않고 구부러진 동체 뒤에서 끝났습니다. 결과적으로 모든 현금 자금과 모든 장비가 747 생산에 관여했고 2707은 잔여 자금으로 보잉에서 자금을 조달했습니다.
여객 항공에 대한 두 가지 접근 방식 - "Boeing-747"과 "Boeing-2707"이 하나의 그림으로 표시됩니다.
그러나 2707 제작의 어려움은 기술적인 문제나 보잉의 생산 프로그램보다 훨씬 더 심각했습니다. 1967년 이후 초음속 여객 운송에 반대하는 환경 운동이 미국에서 증가하고 있습니다. 그들의 비행은 오존층을 파괴할 것이라고 주장했고, 초음속 비행 중에 발생하는 강력한 음향 충격은 인구 밀집 지역에서는 용납할 수 없는 것으로 간주되었습니다. 여론과 의회의 압력을 받아 Nixon 대통령은 Boeing 2707을 포함한 SST 프로그램의 자금 조달을 결정하기 위해 12명으로 구성된 위원회를 구성했습니다. 그러나 그의 기대와는 달리 위원회는 환경적 이유뿐만 아니라 경제적인 이유로 SST를 생성할 필요성을 거부합니다. 계산에 따르면 첫 번째 항공기를 만들려면 300 대의 항공기 판매로만 갚을 수있는 30 억 달러를 지출해야했습니다. 미국의 재정 상태는 베트남의 장기전과 달 경주 비용으로 인해 약화되었습니다.
2707 모델에 대한 작업은 1971년에 중단되었으며, 그 후 보잉은 약 1년 동안 자체 비용으로 건설을 계속하려고 했습니다. 또한 학생과 초등학생 등 개인들도 100만 달러 이상을 모금한 '아메리칸 드림 플레인'을 후원하기 위해 노력했다. 그러나 이것은 프로그램을 저장하지 않았습니다. 이 프로그램의 종료는 항공우주 산업의 경기 침체와 석유 위기와 동시에 일어났고, 보잉은 시애틀에서 거의 70,000명의 직원을 해고해야 했으며 2707은 "시애틀을 삼킨 비행기"라고 불렸습니다.
안녕히 주무세요, 달콤한 왕자님. 힐러 항공 박물관에 있는 보잉 2707의 조종석과 동체 일부.
초음속 기계 제작자에게 동기를 부여한 것은 무엇입니까? 군 고객의 경우 일반적으로 상황이 명확합니다. 전사들은 항상 더 높이 더 빨리 날 수 있는 비행기가 필요했습니다. 초음속 비행 속도로 인해 적의 영토에 더 빨리 도달할 수 있을 뿐만 아니라 그러한 항공기의 비행 천장을 정찰 및 폭격기에 중요한 20-25km 높이로 높일 수 있었습니다. 고속에서는 우리가 기억하는 것처럼 날개의 양력도 증가하여 더 희박한 대기에서 비행이 가능하고 결과적으로 더 높은 고도에서 비행할 수 있습니다.
1960년대에는 목표물을 명중시킬 수 있는 대공 미사일 시스템이 등장하기 전이었습니다. 높은 고도, 폭격기 사용의 주요 원칙은 가능한 가장 높은 고도와 속도로 목표물까지 비행하는 것이 었습니다. 물론 현재의 방공 시스템은 초음속 항공기 사용을 위해 이러한 종류의 틈새 시장을 닫습니다 (예를 들어 S-400 컴플렉스는 185km의 고도와 4.8km의 자체 속도로 우주에서 직접 목표물을 격추할 수 있습니다) / s, 사실 미사일 방어 시스템임 , 방공이 아님). 그러나 지상, 지상 및 공중 표적에 대한 작전에서 초음속 속도는 상당히 요구되며 러시아 및 서방 항공기 모두에 대한 유망한 군사 계획에 여전히 존재합니다. 상당히 복잡한 초음속 비행의 구현은 지난 30년 동안 폭격기와 전투기에 주입하려고 노력해 온 스텔스와 스텔스 작업과 거의 호환되지 않기 때문에 그들이 말하는 것처럼 선택해야 합니다. , 한 가지-숨기거나 돌파하십시오.
그러나 러시아는 이제 미국 AUG에 대한 신뢰할 수 있는 수단을 가지고 있습니까? 눈에 띄지 않지만 취약한 선박으로 Onyxes를 발사하기 위해 300km 동안 접근하지 않으려면? T-4는 항공모함 그룹을 파괴하는 고유한 스타일의 일관된 개념을 가지고 있었지만 러시아는 지금 그것을 가지고 있습니까? 아직 Kh-33과 X-45 극초음속 미사일이 없는 것처럼.
미국 폭격기 XB-70 "Valkyrie". MiG-25가 싸워야 할 것은 그들과 함께했습니다.
군용 항공기 건설의 미래가 어디로 향할 것인지는 미결 문제입니다.
민간 초음속 항공기에 대해 몇 마디 더 말하고 싶습니다.
그들의 작전을 통해 장거리 비행의 비행 시간을 크게 단축할 수 있을 뿐만 아니라 높은 고도(약 18km), 라이너가 사용하는 주 영공(높이 9-12km)은 1960년대에도 이미 상당한 적재량이 있었습니다. 또한 초음속 항공기는 직선 항로를 비행했습니다. 항공 노선및 복도). 예를 들어 유럽-미국 비행의 경우 비행 시간의 약 절반을 차지하는 일반 승객의 시간을 절약하는 기본 사항은 말할 것도 없습니다.
동시에, 나는 다시 한 번 반복합니다. 군용 및 민간용 초음속 항공기 프로젝트는 실용적인 관점에서 결코 불가능하거나 경제적 관점에서 비현실적입니다.
우리는 한 번에 "잘못된 길"로 돌았고 오르막이 아니라 가장 쉽고 즐거운 길인 내리막 길을 따라 진행 카트를 굴 렸습니다. 오늘날에도 초음속 여객기 프로젝트는 또 다른 혁신적인 개념인 Augusta-Westland 틸트로터 AW609가 만들어진 동일한 부문을 위해 개발되고 있습니다. 이 부문은 부유한 고객을 위한 비즈니스 운송 부문으로, 비행기는 야수적인 조건에서 5천 명의 승객이 아니라 최대 효율성과 최대 편안함의 조건에서 12명을 수송합니다. 에어리오 AS2를 만나보세요. 운이 좋다면 가까운 미래인 2021년에 비행할 것입니다.
Airbus와의 파트너십과 발표 된 30 억 달러의 투자로 인해 프로젝트를 "더미 덕"이 아니라 진지한 응용 프로그램으로 간주 할 수 있습니다. 요컨대, "존경할 만한 영주는 존경할 만한 신사를 위한 것입니다." 그리고 20세기 말에 세상이 쉽고 편리한 길로 바뀌도록 허용한 모든 도적들을 위한 것은 아닙니다.
그러나 나는 이미 이것에 대해 썼으므로 반복하지 않겠습니다. 이제는 과거에 지나지 않습니다.
이제 우리는 다른 세상에 살고 있습니다. 모두를 위한 초음속 항공이 없는 세상에서. 그러나 이것은 최악의 손실이 아닙니다.
기존 초음속 항공기 프로젝트의 예 중 하나입니다.
오늘은 작은 서문으로 시작하겠습니다 🙂.
이 사이트에는 이미 항공기가 있습니다. 즉, 무언가를 쓸 때입니다. 초음속, 특히 내가 약속했기 때문에 :-). 저번에 상당한 열심으로 작업을 시작했지만 주제가 방대한만큼 흥미 롭다는 것을 깨달았습니다.
최근에 내 기사가 간결하게 빛나지 않아서 이것이 장점인지 단점인지 모르겠습니다 :-). 주제에 대한 릴리스 " 초음속"더 커질 수 있다는 위협을 받고 있으며, "그것"을 "만들어야" 하는 데 얼마나 오래 걸릴지 아무도 모릅니다 :-).
그래서 나는 몇 가지 기사를 작성하기로 결정했습니다. 각 구성 요소가 주제에 대한 하나 또는 두 가지 개념에 전념하는 일종의 작은 시리즈(3개 또는 4개 조각) 초음속. 그리고 그것은 나에게 더 쉬울 것이고 독자들을 덜 귀찮게 할 것입니다 :-), Yandex와 Google이 더 유리할 것입니다 (중요합니다 :-)). 글쎄, 당신은 물론 판단하기 위해 무엇이 올 것인가 ..
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오늘은 초음속과 초음속 항공기 . 바로 그 개념 초음속" 우리 언어 (특히 최상급)에서 " 아음속"이라는 용어보다 훨씬 더 자주 깜박입니다.
한편으로 이것은 일반적으로 이해할 수 있습니다. 아음속 항공기는 오랫동안 우리 삶에서 아주 평범한 것이 되었습니다. ㅏ 초음속 항공기, 그들은 날아가지만 공적 65년이 지난 지금도 여전히 특별하고 흥미롭고 특별한 관심을 받을 가치가 있는 것 같습니다.
반면에 이것은 매우 공정합니다. 결국, 항공편 초음속- 이것은 특정 장벽으로 닫힌 별도의 이동 영역이라고 말할 수 있습니다. 그러나 경험이 없는 사람들은 다음과 같은 질문을 할 수 있습니다. 400km/h 또는 1400km/h의 속도로 비행하는 비행기의 차이점은 무엇입니까? 그에게 더 강력한 엔진을 주면 모든 것이 잘 될 것입니다!” 이 의미 론적 위치는 개발 초기에 항공이었습니다.
속도는 항상 궁극적인 꿈이었고 처음에는 이러한 열망이 상당히 성공적으로 구현되었습니다. 이미 1945년에 Messerschmitt 시험 조종사 L. Hoffmann은 제트 엔진이 장착된 세계 최초의 항공기 중 하나인 ME-262의 수평 비행에서 7200m 고도에서 수평 비행에서 980km/h의 속도에 도달했습니다.
그러나 실제로는 모든 것이 그렇게 단순하지 않습니다. 결국, 비행 초음속속도의 크기뿐만 아니라 그 정도도 아음속과 다릅니다. 여기서 차이점은 질적입니다.
이미 약 400km / h의 속도에서 압축성과 같은 공기 속성이 점차 나타나기 시작합니다. 원칙적으로 예상치 못한 것은 없습니다. 기체이다. 아시다시피 모든 가스는 액체와 달리 압축 가능합니다. 압축되면 밀도, 압력, 온도와 같은 가스 매개변수가 변경됩니다. 이 때문에 희박 가스와 압축 가스에서 다양한 물리적 프로세스가 이미 다르게 진행될 수 있습니다.
비행기가 더 빨리 날수록 공기 역학적 표면과 함께 어떤 의미에서 앞의 공기를 압축하는 일종의 피스톤처럼 됩니다. 물론 과장되었지만 일반적으로 정확히 같습니다 :-).
속도가 증가함에 따라 항공기 주변 흐름의 공기 역학적 패턴이 변경되고 더 빠를수록 더 많은 :-). 그리고 계속 초음속질적으로 다릅니다. 동시에 새로운 공기 역학 개념이 대두되며 저속 항공기에는 종종 의미가 없습니다.
비행 속도를 특성화하기 위해 이제 마하수(마하수, 주어진 지점에서 공기에 대한 항공기 속도와 이 지점에서 기류의 음속의 비율)와 같은 매개변수를 사용하는 것이 편리하고 필요해졌습니다. ). 또 다른 유형의 공기역학적 항력이 나타나고 유형화됩니다(매우 유형적입니다!). 파동 저항(이미 증가된 기존 항력과 함께).
파동 위기(임계수 M)와 같은 현상, 초음속 장벽, 충격파그리고 충격파.
또한, 공기 역학적 힘이 작용하는 지점이 후방으로 변위되어 항공기의 조종성 및 안정성 특성이 저하됩니다.
천음속 영역에 접근할 때 항공기는 심각한 흔들림을 경험할 수 있습니다(이는 당시 신비한 음속 경계를 습격한 첫 번째 항공기의 경우 더 일반적이었습니다). 그들의 전문성 개발에. 이 현상을 flutter(다른 기사의 주제 :-))라고 합니다.
항공기 앞에서 급격한 제동으로 인해 공기가 가열되는 것과 같은 불쾌한 순간이 있습니다 (소위 운동 가열), 공기의 점성 마찰로 인한 가열. 동시에 온도는 약 300ºC로 상당히 높습니다. 항공기의 표면은 긴 초음속 비행 중에 이러한 온도로 가열됩니다.
위에서 언급 한 모든 개념과 현상, 그리고 그 발생 이유에 대해서는 다른 기사에서 더 자세히 설명하겠습니다. 하지만 지금은 아주 분명하다고 생각합니다. 초음속- 이것은 아음속(특히 낮은) 속도로 비행하는 것과는 완전히 다른 것입니다.
새로 등장하는 모든 효과와 현상을 고속으로 처리하고 그 목적에 완전히 부합하기 위해서는 항공기도 질적으로 변화해야 합니다. 이제 이것은 초음속 항공기즉, 주어진 공역 구간에서 음속을 초과하는 속도로 비행할 수 있는 항공기입니다.
그리고 그를 위해 엔진 출력을 높이는 것만으로는 충분하지 않습니다 (이것은 또한 매우 중요하고 필수 세부 사항이지만). 이러한 항공기는 일반적으로 외부에서도 변경됩니다. 아음속 항공기의 "부드러운" 윤곽과 달리 날카로운 모서리와 가장자리, 직선이 외관에 나타납니다.
초음속 항공기계획에 스윕 또는 삼각형 날개가 있습니다. 대표적인 델타익 항공기 중 가장 유명한 것은 MIG-21 전투기입니다. 최대 속도고도 2230km/h, 지상 1300km/h 근처).
삼각형 날개 MIG-21을 가진 초음속 항공기.
스윕 변형 중 하나는 양력 계수가 증가한 ogival 모양의 날개입니다. 인공 나선형 와류를 형성하도록 설계된 동체 근처에 특별한 유입이 있습니다.
움직이는 날개가 달린 MIG-21I.
MIG-21I - 움직이는 날개.
TU-144의 동물 날개.
나중에 TU-144에 설치된 이 유형의 날개가 동일한 MIG-21(MIG-21I)을 기반으로 한 비행 실험실에서 테스트되었다는 것은 흥미 롭습니다.
두 번째 옵션은 초임계 날개. 뒷부분이 일정하게 휘어진 평평한 프로파일을 가지고 있어 고속에서 파고 위기 발생을 지연시킬 수 있고 고속 아음속 항공기에 경제적으로 유리할 수 있다. 이러한 날개는 특히 SuperJet 100 항공기에서 사용됩니다.
SuperJet 100. 초임계 날개의 예. 프로필 굽힘이 명확하게 보입니다(후면 부분).
사진을 클릭할 수 있습니다..
일반 여객기는 약 900km/h의 속도로 비행합니다. 제트 전투기는 속도의 약 3배에 도달할 수 있습니다. 그러나 러시아 연방 및 세계 다른 국가의 현대 엔지니어는 훨씬 더 빠른 기계 인 극 초음속 항공기를 적극적으로 개발하고 있습니다. 각 개념의 세부 사항은 무엇입니까?
극초음속 항공기의 기준
극초음속 항공기란? 따라서 소리보다 몇 배 더 빠른 속도로 비행할 수 있는 장치를 이해하는 것이 일반적입니다. 특정 지표를 결정하는 연구원의 접근 방식은 다양합니다. 항공기가 가장 빠른 현대 초음속 차량의 속도 표시기의 배수인 경우 극초음속으로 간주되어야 하는 광범위한 방법론이 있습니다. 약 3-4 천 km / h입니다. 즉, 극초음속 항공기는 이 방법론을 따르면 6,000km/h의 속도에 도달해야 합니다.
무인 및 제어 차량
연구원의 접근 방식은 특정 장치를 항공기로 분류하는 기준을 결정하는 측면에서도 다를 수 있습니다. 사람이 제어하는 기계만 그렇게 간주할 수 있는 버전이 있습니다. 무인 차량도 항공기로 간주될 수 있다는 관점이 있습니다. 따라서 일부 분석가는 해당 유형의 기계를 인간의 통제를 받는 기계와 자율적으로 작동하는 기계로 분류합니다. 무인 차량이 훨씬 더 인상적일 수 있기 때문에 이러한 분할은 정당화될 수 있습니다. 기술 사양, 예를 들어 과부하 및 속도 측면에서.
동시에 많은 연구자들은 핵심 지표가 속도인 단일 개념으로 극초음속 항공기를 고려합니다. 사람이 장치의 조타 장치에 앉아 있는지 또는 기계가 로봇에 의해 제어되는지는 중요하지 않습니다. 가장 중요한 것은 항공기가 충분히 빠르다는 것입니다.
이륙 - 독립적으로 또는 외부 도움으로?
극초음속 항공기의 분류는 널리 퍼져 있으며, 이는 독립적으로 이륙할 수 있는 항공기 또는 보다 강력한 운송업체(로켓 또는 화물기)에 배치하는 항공기로 분류하는 것을 기반으로 합니다. 고려 중인 유형의 차량을 주로 독립적으로 이륙할 수 있거나 다른 유형의 장비의 최소한의 개입으로 이륙할 수 있는 차량을 언급하는 것이 합법적이라는 관점이 있습니다. 그러나 극초음속 항공기를 특징짓는 주요 기준인 속도가 모든 분류에서 가장 중요하다고 믿는 연구자들은 있습니다. 장치를 무인, 제어, 독립적으로 이륙할 수 있거나 다른 기계의 도움으로 분류하는지 여부에 관계없이 해당 표시기가 위의 값에 도달하면 극초음속 항공기에 대해 이야기하고 있음을 의미합니다.
초음속 솔루션의 주요 문제
극초음속 솔루션의 개념은 수십 년 된 것입니다. 해당 유형의 차량을 수년 동안 개발하는 동안 세계 엔지니어들은 터보프롭 항공기 생산을 조직하는 것과 유사하게 "하이퍼 사운드"의 생산을 객관적으로 방지하는 여러 가지 중요한 문제를 해결해 왔습니다.
극초음속 항공기 설계의 가장 큰 어려움은 충분히 에너지 효율적일 수 있는 엔진을 만드는 것입니다. 또 다른 문제는 필요한 장치의 정렬입니다. 사실 우리가 위에서 고려한 값의 극초음속 항공기의 속도는 대기와의 마찰로 인해 선체가 강하게 가열된다는 것을 의미합니다.
오늘 우리는 개발자가 지적한 문제를 성공적으로 해결하는 측면에서 상당한 진전을 이룰 수 있었던 해당 유형의 성공적인 항공기 프로토 타입 몇 가지 샘플을 고려할 것입니다. 이제 해당 유형의 극초음속 항공기를 만드는 측면에서 가장 유명한 세계 개발을 연구해 보겠습니다.
보잉에서
일부 전문가에 따르면 세계에서 가장 빠른 초음속 항공기는 American Boeing X-43A입니다. 따라서 이 장치를 테스트하는 동안 11,000km/h를 초과하는 속도에 도달한 것으로 기록되었습니다. 약 9.6배 더 빠릅니다.
X-43A 극초음속 항공기의 특별한 점은 무엇입니까? 이 항공기의 특징은 다음과 같습니다.
테스트에서 기록된 최대 속도는 11,230km/h입니다.
날개 길이 - 1.5m;
선체 길이 - 3.6m;
엔진 - 직접 흐름, 초음속 연소 램제트;
연료 - 대기 산소, 수소.
해당 장치는 가장 환경 친화적인 장치 중 하나임을 알 수 있습니다. 실제로 사용되는 연료에는 유해한 연소 생성물이 방출되지 않습니다.
X-43A 극초음속 항공기는 NASA 엔지니어와 Orbical Science Corporation 및 Minocraft의 공동 노력으로 개발되었습니다. 약 10년 동안 만들어졌습니다. 약 2억 5천만 달러가 개발에 투자되었습니다. 고려중인 항공기의 개념적 참신함은 동기 추력의 작동을 보장하기 위한 최신 기술을 테스트하기 위해 고안되었다는 것입니다.
오비탈 사이언스에서 개발
위에서 언급했듯이 X-43A 제작에 참여한 Orbital Science는 자체 초음속 항공기 인 X-34도 제작했습니다.
최고 속도는 12,000km/h 이상입니다. 사실, 실제 테스트 과정에서 달성되지 않았습니다. 또한 X43-A 항공기가 표시하는 지표를 달성할 수 없었습니다. 문제의 항공기는 고체 연료로 작동하는 페가수스 로켓을 사용하여 가속됩니다. X-34는 2001년에 처음 테스트되었습니다. 문제의 항공기는 보잉 항공기보다 훨씬 큽니다. 길이는 17.78m, 날개 길이는 8.85m입니다. 최대 높이 Orbical Science의 극초음속 비행체의 비행 거리는 75km입니다.
북미에서 온 항공기
잘 알려진 또 다른 극초음속 항공기는 북미에서 생산된 X-15입니다. 분석가들은 이 장치를 실험적 장치라고 합니다.
그것은 일부 전문가들에게 사실 항공기로 분류하지 않을 이유를 제공하는 장비를 갖추고 있습니다. 그러나 로켓 엔진이 있으면 장치가 특히 수행할 수 있으므로 이 모드의 테스트 중 하나에서 조종사가 테스트했습니다. X-15 장치의 목적은 극초음속 비행의 특성을 연구하고 특정 설계 솔루션, 신소재 및 대기의 다양한 층에서 그러한 기계의 제어 기능을 평가하는 것입니다. 1954년에 승인되었다는 점은 주목할 만합니다. X-15는 7,000km/h 이상의 속도로 비행합니다. 비행 범위는 500km 이상이고 고도는 100km를 초과합니다.
가장 빠른 생산 항공기
위에서 연구한 극초음속 비행체는 실제로 연구 범주에 속합니다. 특성이 극초음속에 가깝거나 (하나의 방법론에 따라) 극초음속인 일부 일련의 항공기 샘플을 고려하는 것이 유용할 것입니다.
이 기계 중에는 SR-71의 미국 개발이 있습니다. 일부 연구자들은 최대 속도가 약 3.7km / h이기 때문에이 항공기를 초음속으로 분류하는 경향이 없습니다. 가장 눈에 띄는 특징은 이륙 중량이 77톤을 넘는다는 점이다. 장치의 길이는 23m 이상, 날개 길이는 13m 이상입니다.
가장 빠른 군용기 중 하나는 러시아 MiG-25입니다. 이 장치는 3.3,000km/h 이상의 속도에 도달할 수 있습니다. 최대 이륙 중량 러시아 항공기- 41톤.
따라서 초음속 솔루션과 유사한 직렬 솔루션 시장에서 러시아 연방이 리더 중 하나입니다. 그러나 "고전적인"초음속 항공기 측면에서 러시아 개발에 대해 무엇을 말할 수 있습니까? 러시아 연방의 엔지니어가 Boeing 및 Orbital Scence의 기계와 경쟁할 수 있는 솔루션을 만들 수 있습니까?
러시아 극초음속 차량
안에 이 순간러시아 극초음속 항공기가 개발 중입니다. 그러나 그녀는 매우 활동적입니다. 우리는 Yu-71 항공기에 대해 이야기하고 있습니다. 언론 보도에 따르면 첫 번째 테스트는 2015년 2월 Orenburg 근처에서 수행되었습니다.
항공기는 군사용으로 사용될 것으로 추정된다. 따라서 초음속 차량은 필요한 경우 상당한 거리에 걸쳐 타격 무기를 전달하고 영토를 모니터링하며 공격 항공의 요소로도 사용할 수 있습니다. 일부 연구자들은 2020-2025년에 그렇게 생각합니다. 전략 미사일 부대는 해당 유형의 항공기 약 20대를 받게 됩니다.
문제의 러시아 극초음속기가 역시 설계 단계인 사르마트 탄도미사일에 탑재될 것이라는 정보가 언론에 나오고 있다. 일부 분석가들은 개발 중인 Yu-71 극초음속 비행체는 최종 비행 구간에서 탄도미사일과 분리해야 하는 탄두에 지나지 않아 항공기의 높은 기동성 특성 덕분에 미사일을 극복할 것이라고 보고 있다. 방어 시스템.
프로젝트 아약스
극초음속 항공기 개발과 관련된 가장 주목할만한 프로젝트 중 하나는 Ajax입니다. 더 자세히 연구합시다. Ajax 초음속 항공기는 소련 엔지니어의 개념 개발입니다. 과학계에서 그것에 대한 이야기는 80년대에 시작되었습니다. 가장 주목할만한 기능 중 하나는 과열로부터 케이스를 보호하도록 설계된 열 보호 시스템의 존재입니다. 따라서 Ajax 장치 개발자는 위에서 확인한 "초음속" 문제 중 하나에 대한 솔루션을 제안했습니다.
항공기의 열 보호에 대한 전통적인 계획에는 본체에 특수 재료를 배치하는 것이 포함됩니다. Ajax 개발자는 외부 가열로부터 장치를 보호하는 것이 아니라 에너지 자원을 늘리면서 자동차에 열을 가하는 다른 개념을 제안했습니다. 소련 장치의 주요 경쟁자는 미국에서 만든 Aurora 극초음속 항공기였습니다. 그러나 소련의 디자이너가 개념의 기능을 크게 확장했기 때문에 가장 광범위한 작업, 특히 연구가 새로운 개발에 할당되었습니다. Ajax는 초음속 다목적 항공기라고 말할 수 있습니다.
소련 엔지니어가 제안한 기술 혁신에 대해 자세히 살펴 보겠습니다.
따라서 소련의 Ajax 개발자는 항공기 본체가 대기와 마찰하여 발생하는 열을 사용하여 유용한 에너지로 변환할 것을 제안했습니다. 기술적으로 이것은 장치에 추가 쉘을 배치하여 구현할 수 있습니다. 결과적으로 두 번째 건물과 같은 것이 형성되었습니다. 그 공동은 예를 들어 가연성 물질과 물의 혼합물과 같은 일종의 촉매로 채워져 있어야했습니다. Ajax의 고체 재료로 만들어진 단열층은 한편으로는 엔진을 보호하고 다른 한편으로는 촉매 반응을 촉진하는 액체로 대체되어야했습니다. , 흡열 효과, 즉 외부 신체 부위에서 내부로 열이 이동하는 현상이 동반될 수 있습니다. 이론적으로 장치 외부 부품의 냉각은 무엇이든 될 수 있습니다. 과도한 열은 항공기 엔진의 효율을 높이기 위해 사용되었습니다. 동시에 이 기술은 연료와 종의 반응 결과로 자유 수소를 생성하는 것을 가능하게 합니다.
현재 Ajax의 지속적인 개발에 대해 일반 대중에게 제공되는 정보는 없지만 연구자들은 소비에트 개념을 실행에 옮기는 것이 매우 유망하다고 생각합니다.
중국 극초음속 차량
중국은 극초음속 솔루션 시장에서 러시아와 미국의 경쟁자가 되고 있다. 중국 엔지니어의 가장 유명한 개발 중 하나는 WU-14 항공기입니다. 탄도 미사일에 장착된 극초음속 글라이더입니다.
ICBM은 항공기를 우주로 발사하고 차량은 극초음속으로 급강하합니다. 중국 장비는 2,000~12,000km 범위의 다양한 ICBM에 장착할 수 있습니다. 일부 분석가에 따르면 테스트 중에 WU-14는 12,000km/h를 초과하는 속도에 도달하여 가장 빠른 극초음속 항공기로 변모할 수 있는 것으로 나타났습니다.
동시에 많은 연구자들은 중국의 개발을 항공기 등급에 기인하는 것이 옳지 않다고 생각합니다. 따라서 장치가 탄두로 정확하게 분류되어야 하는 버전이 널리 퍼져 있습니다. 그리고 매우 효과적입니다. 표시된 속도로 비행할 때 가장 현대적인 미사일 방어 시스템도 해당 목표의 요격을 보장할 수 없습니다.
러시아와 미국도 군사 목적으로 사용되는 극초음속 차량을 개발하고 있음을 알 수 있습니다. 동시에 해당 유형의 기계를 만들어야하는 러시아 개념은 일부 미디어의 데이터에서 알 수 있듯이 미국인과 중국인이 구현 한 기술 원칙과 크게 다릅니다. 따라서 러시아 연방의 개발자들은 지상에서 발사할 수 있는 램제트 엔진이 장착된 항공기를 만드는 분야에 노력을 집중하고 있습니다. 러시아는 이러한 방향으로 인도와 협력할 계획이다. 일부 분석가에 따르면 러시아 개념에 따라 만들어진 극초음속 장치는 비용이 저렴하고 범위가 더 넓다는 특징이 있습니다.
동시에 위에서 언급 한 러시아 극 초음속 항공기 (Yu-71)는 일부 분석가에 따르면 ICBM에서 동일한 배치를 제안합니다. 이 논문이 사실로 밝혀지면 러시아 연방의 엔지니어들이 극초음속 항공기 건설의 두 가지 인기 있는 개념 영역에서 동시에 작업하고 있다고 말할 수 있습니다.
요약
따라서 아마도 세계에서 가장 빠른 초음속 항공기일 것입니다. 분류에 관계없이 항공기에 대해 이야기하면 여전히 중국 WU-14입니다. 테스트와 관련된 정보를 포함하여 그에 대한 실제 정보를 분류할 수 있음을 이해해야 합니다. 이것은 종종 어떤 대가를 치르더라도 군사 기술을 비밀로 유지하려고 노력하는 중국 개발자의 원칙과 일치합니다. 가장 빠른 극초음속 항공기의 속도는 12,000km/h 이상입니다. X-43A의 미국 개발을 "추격"하고 있습니다. 많은 전문가들이 가장 빠른 것으로 간주합니다. 이론적으로 X-43A 극초음속 항공기와 중국 WU-14는 12,000km/h 이상의 속도로 설계된 Orbical Science의 개발을 따라잡을 수 있습니다.
러시아 Yu-71 항공기의 특성은 아직 일반 대중에게 알려지지 않았습니다. 중국 항공기의 매개변수에 근접할 가능성이 있습니다. 러시아 엔지니어들은 또한 ICBM을 기반으로 하지 않고 독립적으로 이륙할 수 있는 극초음속 항공기를 개발하고 있습니다.
러시아, 중국, 미국 연구원들의 현재 프로젝트는 어떻게든 군사 분야와 연결되어 있습니다. 가능한 분류에 관계없이 초음속 항공기는 주로 핵무기 운반선으로 간주됩니다. 그러나 전 세계 연구자들의 연구에는 핵 기술과 같은 "초음파"가 평화적일 수 있다는 논문이 있습니다.
요점은 적절한 유형의 기계 대량 생산을 조직할 수 있는 저렴하고 신뢰할 수 있는 솔루션의 출현입니다. 이러한 장치의 사용은 대부분 가능합니다. 넓은 범위경제 발전의 가지. 극초음속 항공기에 대한 가장 큰 수요는 우주 및 연구 산업에서 찾을 수 있습니다.
해당 기계의 제조 기술 비용이 저렴해짐에 따라 운송 회사는 이러한 프로젝트에 대한 투자에 관심을 보이기 시작할 수 있습니다. 산업 기업, 다양한 서비스 제공 업체는 국제 커뮤니케이션 조직 측면에서 비즈니스 경쟁력을 높이는 도구로 "하이퍼 사운드"를 고려하기 시작할 수 있습니다.