Jaka jest prędkość samolotu naddźwiękowego. Loty naddźwiękowe: pierwszy samolot, przełamanie bariery ponaddźwiękowej i liczby Macha w lotnictwie

Zwykły samolot pasażerski leci z prędkością około 900 km/h. Myśliwiec odrzutowy może osiągnąć około trzykrotnie większą prędkość. Jednak współcześni inżynierowie z Federacji Rosyjskiej i innych krajów świata aktywnie rozwijają jeszcze szybsze maszyny - samoloty hipersoniczne. Jaka jest specyfika poszczególnych koncepcji?

Kryteria dla samolotu hipersonicznego

Co to jest samolot hipersoniczny? Przez to zwykle rozumie się urządzenie zdolne do latania z prędkością wielokrotnie wyższą niż prędkość dźwięku. Podejścia badaczy do określenia jego konkretnego wskaźnika są różne. Istnieje szeroko rozpowszechniona metodologia, zgodnie z którą statek powietrzny należy uznać za naddźwiękowy, jeśli jest wielokrotnością wskaźników prędkości najszybszych nowoczesnych pojazdów naddźwiękowych. Które wynoszą około 3-4 tys. km/h. Oznacza to, że samolot hipersoniczny, jeśli zastosujesz się do tej metodologii, powinien osiągnąć prędkość 6 tysięcy km / h.

Pojazdy bezzałogowe i sterowane

Podejścia badaczy mogą różnić się także w kwestii określenia kryteriów klasyfikacji danej aparatury jako statku powietrznego. Istnieje wersja, w której tylko te maszyny, które są kontrolowane przez osobę, można uznać za takie. Istnieje punkt widzenia, zgodnie z którym pojazd bezzałogowy można również uznać za statek powietrzny. Dlatego niektórzy analitycy klasyfikują omawiane maszyny tego typu na te, które podlegają kontroli człowieka i te, które działają autonomicznie. Taki podział można uzasadnić, gdyż pojazdy bezzałogowe mogą mieć znacznie bardziej imponujące parametry techniczne, na przykład w zakresie przeciążenia i prędkości.

Jednocześnie wielu badaczy uważa samoloty hipersoniczne za jedną koncepcję, dla której kluczowym wskaźnikiem jest prędkość. Nie ma znaczenia, czy za sterami aparatu siedzi człowiek, czy maszyną steruje robot – najważniejsze, żeby samolot był wystarczająco szybki.

Start - samodzielny czy z pomocą z zewnątrz?

Rozpowszechniona jest klasyfikacja samolotów hipersonicznych, która opiera się na klasyfikacji ich na te, które mogą samodzielnie wystartować lub takie, które wiążą się z umieszczeniem na potężniejszym nośniku – rakiecie lub samolocie transportowym. Istnieje punkt widzenia, zgodnie z którym zasadne jest odwoływanie się do pojazdów rozpatrywanego typu głównie takich, które są w stanie wystartować samodzielnie lub przy minimalnym zaangażowaniu innego rodzaju sprzętu. Jednak ci badacze, którzy uważają, że główne kryterium charakteryzujące samolot hipersoniczny, czyli prędkość, powinno mieć nadrzędne znaczenie w każdej klasyfikacji. Niezależnie od tego, czy chodzi o zaklasyfikowanie urządzenia jako bezzałogowego, sterowanego, zdolnego do samodzielnego startu lub przy pomocy innych maszyn – jeśli odpowiedni wskaźnik osiągnie powyższe wartości, oznacza to, że mówimy o samolocie hipersonicznym.

Główne problemy rozwiązań hipersonicznych

Koncepcje rozwiązań hipersonicznych mają wiele dziesięcioleci. Przez lata rozwoju odpowiedniego typu pojazdów światowi inżynierowie rozwiązywali szereg istotnych problemów, które obiektywnie uniemożliwiają uruchomienie produkcji „naddźwięków” - podobnie jak w przypadku organizacji produkcji samolotów turbośmigłowych.

Główną trudnością w projektowaniu samolotów hipersonicznych jest stworzenie silnika, który może być wystarczająco energooszczędny. Kolejnym problemem jest ustawienie niezbędnej aparatury. Faktem jest, że prędkość samolotu hipersonicznego w wartościach, które rozważaliśmy powyżej, oznacza silne nagrzewanie kadłuba w wyniku tarcia o atmosferę.

Dzisiaj rozważymy kilka próbek udanych prototypów samolotów odpowiedniego typu, których twórcy byli w stanie poczynić znaczne postępy w pomyślnym rozwiązaniu wskazanych problemów. Przyjrzyjmy się teraz najsłynniejszym światowym osiągnięciom w zakresie tworzenia hipersonicznych samolotów tego typu.

od Boeinga

Według niektórych ekspertów najszybszym samolotem hipersonicznym na świecie jest amerykański Boeing X-43A. Tak więc podczas testów tego urządzenia zarejestrowano, że osiągnął prędkość przekraczającą 11 tysięcy km / h. To około 9,6 razy szybciej

Co jest specjalnego w samolocie hipersonicznym X-43A? Charakterystyka tego samolotu jest następująca:

Maksymalna prędkość zarejestrowana w testach to 11 230 km/h;

Rozpiętość skrzydeł - 1,5 m;

Długość kadłuba - 3,6 m;

Silnik - bezpośredni przepływ, naddźwiękowy silnik spalinowy Ramjet;

Paliwo - tlen atmosferyczny, wodór.

Można zauważyć, że omawiane urządzenie jest jednym z najbardziej przyjaznych dla środowiska. Faktem jest, że stosowane paliwo praktycznie nie wiąże się z wydzielaniem szkodliwych produktów spalania.

Samolot hipersoniczny X-43A został opracowany wspólnym wysiłkiem inżynierów NASA, Orbical Science Corporation i Minocraft. tworzony od około 10 lat. W jego rozwój zainwestowano około 250 milionów dolarów. Konceptualna nowość rozważanego samolotu polega na tym, że został on pomyślany w celu przetestowania najnowszej technologii zapewniającej działanie ciągu napędowego.

Opracowany przez Orbital Science

Firma Orbital Science, która, jak wspomnieliśmy powyżej, brała udział w tworzeniu X-43A, zdołała również stworzyć własny samolot hipersoniczny, X-34.

Jego maksymalna prędkość to ponad 12 000 km/h. Co prawda w toku prób praktycznych nie udało się tego osiągnąć – ponadto nie udało się osiągnąć wskaźnika pokazanego przez samolot X43-A. Rozpędzanie samolotu odbywa się za pomocą rakiety Pegasus, która działa na paliwo stałe. X-34 został po raz pierwszy przetestowany w 2001 roku. Omawiany samolot jest znacznie większy od urządzenia Boeinga - jego długość wynosi 17,78 m, rozpiętość skrzydeł 8,85 m. Maksymalna wysokość lotu pojazdu hipersonicznego firmy Orbical Science wynosi 75 kilometrów.

Samoloty z Ameryki Północnej

Innym dobrze znanym samolotem hipersonicznym jest X-15, produkowany przez North American. Analitycy określają to urządzenie jako eksperymentalne.

Jest wyposażony, co daje niektórym ekspertom powód, by nie klasyfikować go w rzeczywistości jako samolotu. Jednak obecność silników rakietowych pozwala urządzeniu w szczególności działać, więc podczas jednego z testów w tym trybie został przetestowany przez pilotów. Zadaniem aparatu X-15 jest badanie specyfiki lotów naddźwiękowych, ocena niektórych rozwiązań konstrukcyjnych, nowych materiałów i cech kontrolnych takich maszyn w różnych warstwach atmosfery. Warto zauważyć, że został zatwierdzony w 1954 roku. X-15 leci z prędkością ponad 7 tys. km/h. Jego zasięg lotu wynosi ponad 500 km, a wysokość przekracza 100 km.

Najszybszy produkowany samolot

Pojazdy hipersoniczne, które badaliśmy powyżej, w rzeczywistości należą do kategorii badawczej. Przydatne będzie rozważenie niektórych seryjnych próbek samolotów, które mają cechy zbliżone do hipersonicznych lub są (zgodnie z jedną lub inną metodologią) hipersoniczne.

Wśród tych maszyn jest amerykański rozwój SR-71. Niektórzy badacze nie są skłonni klasyfikować tego samolotu jako hipersonicznego, ponieważ jego maksymalna prędkość wynosi około 3,7 tys. Km / h. Wśród jego najbardziej godnych uwagi cech jest masa startowa, która przekracza 77 ton. Długość urządzenia to ponad 23 m, rozpiętość skrzydeł ponad 13 m.

Jednym z najszybszych samolotów wojskowych jest rosyjski MiG-25. Urządzenie może osiągnąć prędkość ponad 3,3 tys. km/h. Maksymalna masa startowa samoloty rosyjskie- 41 ton.

Tak więc na rynku rozwiązań seryjnych, zbliżonych cechami do hipersonicznych, Federacja Rosyjska należy do liderów. Ale co można powiedzieć o rosyjskich osiągnięciach w zakresie „klasycznych” samolotów hipersonicznych? Czy inżynierowie z Federacji Rosyjskiej są w stanie stworzyć rozwiązanie konkurencyjne dla maszyn Boeinga i Orbital Scence?

Rosyjskie pojazdy hipersoniczne

W ten moment Trwają prace nad rosyjskim samolotem hipersonicznym. Ale jest dość aktywna. Mowa o samolocie Yu-71. Jego pierwsze testy, według doniesień mediów, przeprowadzono w lutym 2015 roku pod Orenburgiem.

Zakłada się, że samolot będzie wykorzystywany do celów wojskowych. W ten sposób pojazd hipersoniczny będzie mógł w razie potrzeby przenosić broń uderzeniową na znaczne odległości, monitorować terytorium, a także być wykorzystywany jako element lotnictwa szturmowego. Niektórzy badacze uważają, że w latach 2020-2025. Strategiczne Siły Rakietowe otrzymają około 20 samolotów odpowiedniego typu.

W mediach pojawiają się informacje, że omawiany rosyjski samolot hipersoniczny zostanie umieszczony na pocisku balistycznym Sarmat, który również jest na etapie projektowania. Niektórzy analitycy uważają, że opracowywany pojazd hipersoniczny Yu-71 to nic innego jak głowica, która w końcowym segmencie lotu będzie musiała oddzielić się od pocisku balistycznego, aby dzięki wysokiej manewrowości samolotu pokonać pocisk systemy obronne.

Projekt Ajaks

Wśród najbardziej znaczących projektów związanych z rozwojem samolotów hipersonicznych jest Ajax. Przeanalizujmy to bardziej szczegółowo. Samolot hipersoniczny Ajax jest koncepcyjnym rozwinięciem sowieckich inżynierów. W środowisku naukowym rozmowy na ten temat zaczęły się jeszcze w latach 80. Wśród najbardziej godnych uwagi cech jest obecność systemu ochrony termicznej, który ma chronić obudowę przed przegrzaniem. W ten sposób twórcy aparatu Ajax zaproponowali rozwiązanie jednego z „hipersonicznych” problemów, które zidentyfikowaliśmy powyżej.

Tradycyjny schemat ochrony termicznej samolotu polega na umieszczeniu na korpusie specjalnych materiałów. Twórcy Ajaksu zaproponowali inną koncepcję, zgodnie z którą nie miało to chronić urządzenia przed nagrzewaniem się z zewnątrz, ale wpuszczać ciepło do samochodu, jednocześnie zwiększając jego zasoby energetyczne. Głównym konkurentem aparatu radzieckiego był hipersoniczny samolot Aurora, stworzony w Stanach Zjednoczonych. Jednak ze względu na to, że projektanci z ZSRR znacznie rozszerzyli możliwości koncepcji, nowemu opracowaniu powierzono najszerszy zakres zadań, w szczególności badań. Można powiedzieć, że Ajax to hipersoniczny samolot wielozadaniowy.

Rozważmy bardziej szczegółowo innowacje technologiczne zaproponowane przez inżynierów z ZSRR.

Tak więc radzieccy twórcy Ajaksu zaproponowali wykorzystanie ciepła, które powstaje w wyniku tarcia korpusu samolotu o atmosferę, do przekształcenia go w użyteczną energię. Technicznie rzecz biorąc, można to zrealizować, umieszczając dodatkowe osłony na urządzeniu. W rezultacie powstało coś w rodzaju drugiego budynku. Jego wnęka miała być wypełniona jakimś katalizatorem, na przykład mieszaniną materiału palnego i wody. Warstwa termoizolacyjna wykonana ze stałego materiału w Ajaksie miała zostać zastąpiona płynną, która z jednej strony miała chronić silnik, z drugiej sprzyjać reakcji katalitycznej, która z kolei , może towarzyszyć efekt endotermiczny - ruch ciepła z zewnętrznych części ciała do wewnątrz. Teoretycznie chłodzenie zewnętrznych części aparatu może być dowolne. Z kolei nadmiar ciepła miał być wykorzystany w celu zwiększenia sprawności silnika samolotu. Jednocześnie technologia ta umożliwiłaby generowanie wolnego wodoru w wyniku reakcji paliwa i związków.

W tej chwili nie ma dostępnych informacji dla ogółu społeczeństwa na temat kontynuacji rozwoju Ajaksu, ale badacze uważają za bardzo obiecujące wprowadzenie w życie radzieckich koncepcji.

Chińskie pojazdy hipersoniczne

Chiny stają się konkurencją dla Rosji i Stanów Zjednoczonych na rynku rozwiązań hipersonicznych. Do najbardziej znanych osiągnięć inżynierów z Chin należy samolot WU-14. Jest to szybowiec hipersoniczny zamontowany na pocisku balistycznym.

Międzykontynentalna międzykontynentalna rakieta balistyczna wystrzeliwuje samolot w kosmos, skąd pojazd ostro nurkuje w dół, rozwijając prędkość hipersoniczną. Chińska aparatura może być montowana na różnych międzykontynentalnych rakietach balistycznych o zasięgu od 2 000 do 12 000 km. Stwierdzono, że podczas testów WU-14 był w stanie osiągnąć prędkość przekraczającą 12 tys. km/h, stając się tym samym zdaniem niektórych analityków najszybszym samolotem hipersonicznym.

W tym samym czasie wielu badaczy uważa, że nie do końca słuszne jest przypisywanie chińskiego rozwoju klasie samolotów. Tak więc wersja jest szeroko rozpowszechniona, zgodnie z którą urządzenie należy dokładnie sklasyfikować jako głowicę bojową. I bardzo skuteczny. Lecąc w dół z określoną prędkością, nawet najnowocześniejsze systemy obrony przeciwrakietowej nie będą w stanie zagwarantować przechwycenia odpowiedniego celu.

Można zauważyć, że Rosja i Stany Zjednoczone również opracowują pojazdy hipersoniczne wykorzystywane do celów wojskowych. Jednocześnie rosyjska koncepcja, według której ma tworzyć maszyny odpowiedniego typu, różni się znacznie, o czym świadczą dane w niektórych mediach, od zasad technologicznych wdrożonych przez Amerykanów i Chińczyków. Tak więc programiści z Federacji Rosyjskiej koncentrują swoje wysiłki na tworzeniu samolotów wyposażonych w silnik strumieniowy zdolny do startu z ziemi. Rosja planuje współpracę w tym kierunku z Indiami. Urządzenia hipersoniczne stworzone według rosyjskiej koncepcji, według niektórych analityków, charakteryzują się niższym kosztem i szerszym zakresem.

Jednocześnie rosyjski samolot hipersoniczny, o którym wspominaliśmy powyżej (Yu-71), według niektórych analityków sugeruje takie samo rozmieszczenie na międzykontynentalnych rakietach balistycznych. Jeśli ta teza okaże się prawdziwa, to będzie można powiedzieć, że inżynierowie z Federacji Rosyjskiej pracują równolegle w dwóch popularnych obszarach koncepcyjnych przy budowie samolotów hipersonicznych.

Streszczenie

Tak więc prawdopodobnie najszybszy samolot hipersoniczny na świecie, jeśli mówimy o samolotach, niezależnie od ich klasyfikacji, to nadal jest to chiński WU-14. Chociaż musisz zrozumieć, że prawdziwe informacje na jego temat, w tym te związane z testami, mogą zostać utajnione. Jest to zgodne z zasadami chińskich deweloperów, którzy często za wszelką cenę starają się utrzymać swoją technologię wojskową w tajemnicy. Prędkość najszybszego samolotu hipersonicznego wynosi ponad 12 000 km/h. "Dogoni" amerykański rozwój X-43A - wielu ekspertów uważa go za najszybszy. Teoretycznie hipersoniczny samolot X-43A, podobnie jak chiński WU-14, może dogonić rozwój firmy Orbical Science, przeznaczony do prędkości ponad 12 tys. km/h.

Charakterystyka rosyjskiego samolotu Yu-71 nie jest jeszcze znana ogółowi społeczeństwa. Niewykluczone, że zbliżą się one parametrami do chińskiego samolotu. Rosyjscy inżynierowie opracowują również samolot hipersoniczny zdolny do startu nie na bazie międzykontynentalnych międzykontynentalnych rakiet balistycznych, ale samodzielnie.

Obecne projekty badaczy z Rosji, Chin i Stanów Zjednoczonych są niejako związane ze sferą militarną. Samoloty naddźwiękowe, bez względu na ich możliwą klasyfikację, uważane są przede wszystkim za nośniki broni, najprawdopodobniej nuklearnej. Jednak w pracach badaczy z całego świata pojawiają się tezy, że „naddźwięki”, podobnie jak technologia jądrowa, mogą być pokojowe.

Chodzi o pojawienie się niedrogich i niezawodnych rozwiązań, które pozwolą zorganizować masową produkcję maszyn odpowiedniego typu. Zastosowanie takich urządzeń jest jak najbardziej możliwe szeroki zasięg gałęzie rozwoju gospodarczego. Największe zapotrzebowanie na samoloty hipersoniczne będzie prawdopodobnie występowało w przemyśle kosmicznym i badawczym.

Wraz ze spadkiem kosztów technologii produkcji odpowiednich maszyn firmy transportowe mogą zacząć wykazywać zainteresowanie inwestowaniem w takie projekty. Korporacje przemysłowe, dostawcy różnych usług mogą zacząć postrzegać „hiperdźwięki” jako narzędzie do zwiększania konkurencyjności biznesu w zakresie organizacji komunikacji międzynarodowej.

Samoloty naddźwiękowe to statki powietrzne zdolne do lotu z prędkością przekraczającą prędkość dźwięku (liczba Macha M = 1,2-5).

Fabuła

Pojawienie się myśliwców odrzutowych w latach czterdziestych XX wieku zmusiło projektantów do dalszego zwiększenia ich prędkości. Zwiększona prędkość poprawiła osiągi zarówno bombowców, jak i myśliwców.

Pionierem ery naddźwiękowej był amerykański pilot testowy Chuck Yeager. 14.10.1947 r., lecąc eksperymentalnym samolotem Bell X-1 z elektrownią rakietową XLR-11, pokonał prędkość dźwięku w locie kontrolowanym.

Rozwój

Szybki rozwój lotnictwa naddźwiękowego rozpoczął się w latach 60-70. XX wiek. Następnie rozwiązano problemy wydajności aerodynamicznej, sterowności i stabilności samolotu. Duża prędkość lotu umożliwiła również zwiększenie pułapu praktycznego o ponad 20 000 m, co było wysokością wygodną dla bombowców i samolotów rozpoznawczych.

Przed pojawieniem się przeciwlotniczych instalacji rakietowych i kompleksów, które mogły razić cele duże wysokości, główną zasadą operacji bombowych było utrzymywanie samolotów bombowych na wysokości maksymalna wysokość i prędkość. Następnie zbudowano i wprowadzono do produkcji seryjnej samoloty naddźwiękowe do różnych celów - bombowce rozpoznawcze, przechwytujące, myśliwce, bombowce przechwytujące. Convair F-102 Delta Dagger był pierwszym naddźwiękowym samolotem rozpoznawczym, Convair B-58 Hustler pierwszym naddźwiękowym bombowcem dalekiego zasięgu.

Obecnie trwa projektowanie, rozwój i produkcja nowych samolotów, z których część jest produkowana przy użyciu specjalnej technologii zmniejszającej ich widoczność radarową i wizualną - „Stealth”.

Naddźwiękowy samolot pasażerski

W historii lotnictwa powstały tylko 2 pasażerskie samoloty naddźwiękowe, które wykonywały regularne loty. Pierwszy lot radzieckie samoloty Tu-144 odbył się 31.12.1968, czas jego eksploatacji to lata 1975-1978. Angielsko-francuski samolot „Concorde” wykonał swój pierwszy lot 2 marca 1969 roku i był eksploatowany na kierunku transatlantyckim w latach 1976-2003.

Zastosowanie takich statków powietrznych umożliwiło nie tylko skrócenie czasu lotu na duże odległości, ale także wykorzystanie niezajętych linii lotniczych na dużych wysokościach (około 18 km) w czasie, gdy wysokości 9-12 km wykorzystywane przez były mocno obciążone. Ponadto na zewnątrz odbywały się loty naddźwiękowe trasy lotnicze(na trasach bezpośrednich).

Pomimo awarii kilku transsonicznych i samoloty naddźwiękowe(SSBJ, Tu-444, Tu-344, Tu-244, Lockheed L-2000, Boeing Sonic Cruiser, Boeing 2707) oraz wycofanie z eksploatacji dwóch realizowanych projektów, rozwój nowoczesnych projektów samolotów hipersonicznych (m.in. SpaceLiner, ZEHST ) i lądowanie (transport wojskowy) samolotów szybkiego reagowania. Rozpoczęcie produkcji naddźwiękowego odrzutowca biznesowego Aerion AS2.

Pytania teoretyczne

W porównaniu z lotem poddźwiękowym z prędkością naddźwiękową odbywa się to według innego prawa, ponieważ gdy samolot osiąga prędkość dźwięku, zachodzą zmiany w schemacie przepływu, w wyniku czego wzrasta nagrzewanie kinetyczne aparatu, zwiększa się opór aerodynamiczny , i obserwuje się zmianę skupienia aerodynamicznego. Wszystko to w sumie wpływa na pogorszenie sterowności i stateczności samolotu. Pojawiło się również nieznane dotąd zjawisko oporu fal.

Dlatego sprawny lot przy osiąganiu prędkości dźwięku wymaga nie tylko zwiększenia mocy silnika, ale także wprowadzenia nowych rozwiązań konstrukcyjnych.

Dlatego takie samoloty otrzymały zmianę wyglądu - pojawiły się ostre rogi i charakterystyczne linie proste w porównaniu z „gładkim” kształtem samolotów poddźwiękowych.

Do tej pory zadanie stworzenia naprawdę skutecznego samoloty naddźwiękowe nierozwiązany. Twórcy zobowiązani są do znalezienia kompromisu pomiędzy zachowaniem normalnej charakterystyki startu i lądowania, a wymogiem zwiększenia prędkości.

Dlatego też osiągnięcie przez współczesne lotnictwo nowych granic wysokości i prędkości wiąże się nie tylko z wprowadzeniem nowych układów napędowych i schematów rozmieszczenia, ale także ze zmianami geometrii lotu. Zmiany te powinny poprawić jakość samolotu podczas lotu z dużymi prędkościami bez uszczerbku dla osiągów przy niskich prędkościach i odwrotnie. Projektanci zrezygnowali ostatnio ze zmniejszania powierzchni skrzydeł i grubości ich profili, zwiększania kąta odchylenia, powrotu do skrzydeł o dużej względnej grubości i niskim odchyleniu, jeśli udało im się spełnić wymagania praktycznego stropu i prędkość.

Ważne jest, aby samolot naddźwiękowy miał dobre osiągi przy niskich prędkościach i był odporny na opór powietrza przy dużych prędkościach, zwłaszcza na wysokościach nad ziemią.

Klasyfikacja samolotów:

Kiedy nowy naddźwiękowy samolot pasażerski może wzbić się w przestworza? Odrzutowiec biznesowy wzorowany na bombowcu Tu-160: prawdziwy? Jak po cichu przełamać barierę dźwięku?

Tu-160 - największy i najpotężniejszy w historii lotnictwo wojskowe samoloty naddźwiękowe i samoloty o zmiennej geometrii skrzydeł. Wśród pilotów otrzymał przydomek „Biały Łabędź”. Zdjęcie: AP

Czy naddźwiękowe samochody osobowe mają przyszłość? - zapytałem nie tak dawno wybitnego rosyjskiego projektanta samolotów Gienricha Nowoziłowa.

Oczywiście, że mam. Z pewnością pojawi się przynajmniej naddźwiękowy samolot biznesowy - odpowiedział Genrikh Wasiljewicz. - Nie raz miałem okazję rozmawiać z amerykańskimi biznesmenami. Wyraźnie stwierdzili: „Gdyby pojawił się taki samolot, panie Nowożyłow, to bez względu na to, jak drogi byłby, natychmiast kupiliby go od pana”. Prędkość, wysokość i zasięg to trzy czynniki, które zawsze mają znaczenie.

Tak, są aktualne. Marzeniem każdego biznesmena jest przelecieć rano przez ocean, zrobić wielką sprawę i wieczorem wrócić do domu. Nowoczesne samoloty latać nie szybciej niż 900 km/h. Naddźwiękowy odrzutowiec biznesowy będzie miał prędkość przelotową około 1900 km na godzinę. Jakie perspektywy dla świata biznesu!

Dlatego ani Rosja, ani Ameryka, ani Europa nigdy nie zrezygnowały z prób stworzenia nowego naddźwiękowego samochodu osobowego. Ale historia tych, które już latały – radzieckiego Tu-144 i anglo-francuskiego Concorde – wiele nas nauczyła.

W grudniu tego roku minie pół wieku od pierwszego lotu Tu-144. A rok później liniowiec pokazał, do czego dokładnie jest zdolny: przełamał barierę dźwięku. Podniósł prędkość 2,5 tys. km/h na wysokości 11 km. To wydarzenie przeszło do historii. Nadal nie ma na świecie analogów desek pasażerskich, które byłyby w stanie powtórzyć taki manewr.

„Sto czterdzieści cztery” otworzyło zasadniczo nową stronę w światowym przemyśle lotniczym. Mówią, że na jednym ze spotkań w KC KPZR projektant Andriej Tupolew zgłosił Chruszczowowi: samochód okazuje się dość żarłoczny. Ale on tylko machnął ręką: twoim zadaniem jest wycieranie nosa kapitalistom, a my mamy naftę - przynajmniej zatankuj...

Nos - zagubiony. Nafta - zalana.

Jednak europejski zawodnik, który wystartował później, również nie wyróżniał się skutecznością. Tak więc w 1978 roku dziewięć "Concorde" przyniosło swoim firmom około 60 milionów dolarów strat. I dopiero dotacje rządowe uratowały sytuację. Niemniej jednak anglo-francuski latał do listopada 2003 roku. Ale Tu-144 został odpisany znacznie wcześniej. Dlaczego?

Przede wszystkim optymizm Chruszczowa nie był uzasadniony: na świecie wybuchł kryzys energetyczny, a ceny benzyny poszybowały w górę. Naddźwiękowy pierworodny został natychmiast nazwany „boa dusicielem Aerofłotu na szyi". Ogromne zużycie paliwa również powaliło projektowy zasięg lotu: Tu-144 nie dotarł ani do Chabarowska, ani do Pietropawłowska-Kamczackiego. Tylko z Moskwy do Ałma-Aty.

A jeśli tylko to. 200-tonowe „żelazo”, przelatujące nad gęsto zaludnionymi obszarami z prędkością ponaddźwiękową, dosłownie wysadziło w powietrze całą przestrzeń na trasie. Napływały skargi: mleczność krów spadła, kury przestały się nieść, kwaśne deszcze zmiażdżyły… Gdzie jest prawda, gdzie kłamstwo - dziś nie można powiedzieć na pewno. Ale fakt pozostaje faktem: Concorde leciał tylko nad oceanem.

Wreszcie, co najważniejsze, katastrofy. Jeden - w czerwcu 1973 roku na paryskim pokazie lotniczym w Le Bourget, jak mówią, na oczach całej planety: załoga pilota doświadczalnego Kozłowa chciała zademonstrować możliwości radzieckiego samolotu pasażerskiego... Drugi - za pięć lat . Następnie odbył się lot próbny z silnikami nowej serii: wystarczyło pociągnąć samolot do wymaganego zasięgu.

"Concorde" również nie uniknął tragedii: samolot rozbił się w lipcu 2000 roku podczas startu z lotniska im. Charlesa de Gaulle'a. Jak na ironię, rozbił się prawie tam, gdzie kiedyś był Tu-144. Zginęło 109 osób na pokładzie i cztery na ziemi. Regularny Transport pasażerski wznowiono dopiero rok później. Ale nastąpiła kolejna seria incydentów, a kula została również umieszczona w tym naddźwiękowym samolocie.

31 grudnia 1968 odbył się pierwszy lot Tu-144, dwa miesiące wcześniej niż Concorde. A 5 czerwca 1969 roku na wysokości 11 000 metrów nasz samolot jako pierwszy na świecie przekroczył barierę dźwięku. Zdjęcie: Siergiej Micheev / RG

Dziś, na nowym etapie rozwoju technologii, naukowcy muszą znaleźć równowagę między sprzecznymi czynnikami: dobrą aerodynamiką nowego naddźwiękowego samolotu, niskim zużyciem paliwa, a także surowymi ograniczeniami dotyczącymi hałasu i boomu dźwiękowego.

Na ile realistyczne jest stworzenie nowego naddźwiękowego samolotu pasażerskiego na bazie bombowca Tu-160? Z czysto inżynierskiego punktu widzenia jest całkiem, mówią eksperci. A w historii są przykłady, kiedy samoloty wojskowe z powodzeniem „zdjęły pasy barkowe” i poleciały „do życia cywilnego”: na przykład Tu-104 powstał na bazie bombowca dalekiego zasięgu Tu-16, a Tu-104 114 był wzorowany na bombowcu Tu-95. W obu przypadkach kadłub musiał zostać przerobiony - zmienić układ skrzydeł, zwiększyć średnicę. W rzeczywistości były to nowe samoloty i całkiem udane. Nawiasem mówiąc, ciekawy szczegół: kiedy Tu-114 po raz pierwszy poleciał do Nowego Jorku, na oszołomionym lotnisku nie było ani odpowiedniej drabiny, ani traktora ...

Podobna praca będzie wymagana przynajmniej do konwersji Tu-160. Jednak na ile opłacalne będzie to rozwiązanie? Wszystko trzeba dokładnie ocenić.

Ile takich samolotów potrzebujesz? Kto będzie nimi latał i gdzie? W jakim stopniu będą one dostępne komercyjnie dla pasażerów? Jak szybko koszty rozwoju zwrócą się?.. Bilety na ten sam Tu-144 kosztują 1,5 razy więcej niż zwykle, ale nawet takie wysoka cena nie pokrywał kosztów eksploatacji.

Tymczasem zdaniem ekspertów pierwszy rosyjski naddźwiękowy samolot administracyjny (odrzutowiec biznesowy) można zaprojektować za siedem do ośmiu lat, jeśli wystąpią zaległości w silniku. Taki samolot może pomieścić do 50 osób. Całkowity popyt na rynku krajowym prognozowany jest na poziomie 20-30 samochodów w cenie 100-120 mln dolarów.

Seryjne naddźwiękowe samoloty pasażerskie nowej generacji mogą pojawić się około 2030 roku

Projektanci po obu stronach oceanu pracują nad projektami naddźwiękowych odrzutowców biznesowych. Wszyscy szukają nowych rozwiązań układowych. Ktoś oferuje nietypowy ogon, ktoś zupełnie nietypowe skrzydło, ktoś kadłub z zakrzywioną osią centralną…

Specjaliści TsAGI opracowują projekt SDS / SPS („naddźwiękowy samolot biznesowy / naddźwiękowy samolot pasażerski”): zgodnie z planem, loty transatlantyckie na dystansie do 8600 km będzie w stanie osiągnąć prędkość przelotową co najmniej 1900 km/h. Ponadto salon będzie można przekształcić - z 80-osobowej do 20-osobowej klasy VIP.

A zeszłego lata na pokazie lotniczym w Żukowskim jednym z najciekawszych był model szybkiego cywilnego samolotu stworzony przez naukowców TsAGI w ramach międzynarodowego projektu HEXAFLY-INT. Samolot ten musi latać z prędkością ponad 7-8 tys. km/h, co odpowiada 7 lub 8 machom.

Aby jednak szybki samolot cywilny stał się rzeczywistością, należy rozwiązać ogromny zakres zadań. Dotyczą one materiałów, elektrowni wodorowej, jej integracji z płatowcem oraz uzyskania wysokiej sprawności aerodynamicznej samego statku powietrznego.

I co jest absolutnie pewne: cechy konstrukcyjne projektowanej maszyny skrzydlatej będzie wyraźnie niestandardowy.

Umiejętnie

Sergey Chernyshev, dyrektor generalny TsAGI, akademik Rosyjskiej Akademii Nauk:

Poziom bumu dźwiękowego (gwałtowny spadek ciśnienia w fali uderzeniowej) z Tu-144 wynosił 100-130 paskali. Ale współczesne badania wykazały, że można go podnieść do 15-20. Ponadto zmniejsz głośność bumu dźwiękowego do 65 decybeli, co jest równoznaczne z hałasem duże miasto. Do tej pory nie ma oficjalnych norm dotyczących dopuszczalnego poziomu boomu dźwiękowego na świecie. I najprawdopodobniej zostanie to ustalone nie wcześniej niż w 2022 roku.

Zaproponowaliśmy już pojawienie się demonstratora naddźwiękowego cywilnego samolotu przyszłości. Próbka powinna wykazać wykonalność zmniejszenia grzmotu dźwiękowego podczas lotu z prędkością naddźwiękową i hałasu na lotnisku. Rozważane jest kilka opcji: samolot dla 12-16 pasażerów, także dla 60-80. Istnieje wariant bardzo małego samolotu biznesowego - dla 6-8 pasażerów. To są różne wagi. W jednym przypadku maszyna będzie ważyła około 50 ton, w drugim - 100-120 itd. Ale zaczniemy od pierwszego z wyznaczonych samolotów naddźwiękowych.

Według różnych szacunków, dziś na rynku istnieje niezrealizowana potrzeba szybkich lotów dla ludzi biznesu samolotami o pojemności 12-16 osób. I oczywiście samochód musi latać w odległości co najmniej 7-8 tysięcy kilometrów po trasach transatlantyckich. Prędkość przelotowa wyniesie 1,8-2 Macha, czyli około dwa razy więcej niż prędkość dźwięku. Ta prędkość jest technologiczną barierą dla wykorzystania konwencjonalnych materiałów aluminiowych w konstrukcji płatowca. Dlatego marzeniem naukowców jest wykonanie samolotu w całości z kompozytów termicznych. I są dobre praktyki.

Klient startowy musi określić jasne wymagania dla samolotu, a następnie na etapie projektu wstępnego i eksperymentalnych prac projektowych możliwa jest pewna zmiana początkowego wyglądu samolotu uzyskanego na etapie projektu wstępnego. Ale zasady dźwiękowe redukcji boomu dźwiękowego pozostają niezmienione.

Krótkoterminowe operacje pasażerskie naddźwiękowego Tu-144 ograniczały się do lotów z Moskwy do Ałma-Aty. Zdjęcie: Boris Korzin / Kronika filmowa TASS

Myślę, że jesteśmy 10-15 lat od latającego prototypu. W niedalekiej przyszłości, zgodnie z naszymi planami, powinien pojawić się latający demonstrator, którego wygląd jest w trakcie opracowywania. Jego głównym zadaniem jest zademonstrowanie podstawowych technologii budowy samolotu naddźwiękowego o niskim poziomie bumu dźwiękowego. Jest to niezbędny krok w pracy. Produkcyjny samolot naddźwiękowy nowej generacji może pojawić się na horyzoncie 2030 roku.

Oleg Smirnow, Honorowy Pilot ZSRR, Przewodniczący Komisji ds lotnictwo cywilne Rada Publiczna Rostransnadzor:

Zrobić pasażerski samolot naddźwiękowy na bazie Tu-160? Dla naszych inżynierów - absolutnie realne. Bez problemu. Poza tym maszyna ta jest bardzo dobra, ma świetne właściwości aerodynamiczne, dobre skrzydło i kadłub. Jednak dzisiaj każdy samolot pasażerski musi przede wszystkim spełniać międzynarodowe wymagania dotyczące zdatności do lotu i techniczne. Rozbieżności, jeśli porównamy bombowiec i samolot pasażerski, wynoszą ponad 50 procent. Na przykład, gdy niektórzy mówią, że podczas przeróbki konieczne jest „napompowanie kadłuba”, należy zrozumieć, że sam Tu-160 waży ponad 100 ton. „Napompuj” to dodanie większej wagi. A to oznacza - aby zwiększyć zużycie paliwa, zmniejszyć prędkość i wysokość, uczynić urządzenie absolutnie nieatrakcyjnym dla każdej linii lotniczej pod względem kosztów eksploatacji.

Aby stworzyć naddźwiękowy samolot dla lotnictwa biznesowego, potrzebujemy nowej awioniki, nowych silników lotniczych, nowych materiałów, nowych rodzajów paliwa. Na Tu-144 nafta, jak mówią, płynęła jak rzeka. Dziś jest to niemożliwe. A co najważniejsze, powinno być ogromne zapotrzebowanie na taki samolot. Jeden czy dwa samochody zamówione przez milionerów nie rozwiążą problemu finansowego. Linie lotnicze będą musiały go wydzierżawić i „odpracować” koszty. na kim? Oczywiście na pasażerach. Z ekonomicznego punktu widzenia projekt zakończy się porażką.

Sergey Melnichenko, dyrektor generalny ICAA „Bezpieczne loty”:

W ciągu prawie 35 lat, które upłynęły od rozpoczęcia seryjnej produkcji Tu-160, technologia poszła do przodu i trzeba będzie to uwzględnić w głębokiej modernizacji istniejących samolotów. Konstruktorzy samolotów twierdzą, że znacznie łatwiej i taniej jest zbudować nowy samolot według nowej koncepcji niż przebudować stary.

Kolejne pytanie: jeśli Tu-160 zostanie przebudowany specjalnie na samolot biznesowy, czy arabscy szejkowie nadal będą nim zainteresowani? Jest jednak kilka „ale”. Samolot będzie musiał uzyskać międzynarodowy certyfikat (a za jego wydaniem stoją Unia Europejska i Stany Zjednoczone), co jest bardzo problematyczne. Ponadto potrzebne będą nowe ekonomiczne silniki, których nie mamy. Te, które są dostępne, nie zużywają paliwa, ale piją.

Jeśli samolot zostanie przerobiony na transport pasażerów ekonomicznych (co jest mało prawdopodobne), to pytanie brzmi, gdzie lecieć i kogo przewozić? W zeszłym roku dopiero co zbliżyliśmy się do liczby 100 milionów przewiezionych pasażerów. W ZSRR liczby te były znacznie wyższe. Liczba lotnisk zmniejszyła się kilkukrotnie. Nie każdy, kto chciałby polecieć do europejskiej części kraju z Kamczatki i Primorye, może sobie na to pozwolić. Bilety na „paliwo-pijący samolot” będą droższe niż na boeingi i airbusy.

Jeśli planowana jest przebudowa samolotu wyłącznie w interesie liderów dużych firm, to najprawdopodobniej tak się stanie. Ale wtedy to pytanie dotyczy tylko ich, a nie rosyjskiej gospodarki i narodu. Chociaż w tym przypadku trudno sobie wyobrazić, że loty będą obsługiwane tylko na Syberię lub na Daleki Wschód. Problem z hałasem w okolicy. A jeśli zaktualizowany samolot nie jest dozwolony na Sardynię, to kto go potrzebuje?

Prędkość fali dźwiękowej nie jest wartością stałą, nawet jeśli rozważanym ośrodkiem rozchodzenia się dźwięku jest powietrze. Prędkość dźwięku przy stałej temperaturze powietrza i ciśnieniu atmosferycznym zmienia się wraz z wysokością nad poziomem morza.

Wraz ze wzrostem wysokości prędkość dźwięku maleje. Warunkowym punktem odniesienia wartości jest zerowy poziom morza. Zatem prędkość, z jaką fala dźwiękowa rozchodzi się po powierzchni wody, wynosi 340,29 m/s, pod warunkiem, że temperatura otoczenia wynosi 15 0 С, a ciśnienie atmosferyczne wynosi 760 mm. Hg Tak więc samoloty lecące z prędkością większą niż prędkość dźwięku nazywane są naddźwiękowymi.

Pierwsze osiągnięcie prędkości naddźwiękowej

Samoloty nazywane są samolotami naddźwiękowymi ze względu na ich fizyczną zdolność do podróżowania z prędkością wyższą niż fale dźwiękowe. W naszych zwykłych kilometrach na godzinę liczba ta jest w przybliżeniu równa 1200 km / h.

Nawet samoloty z czasów II wojny światowej z tłokowymi silnikami spalinowymi i śmigłami, które wytwarzają przepływ powietrza podczas nurkowania, osiągnęły już prędkość 1000 km / h. To prawda, zgodnie z opowieściami pilotów, w tych momentach samolot zaczął strasznie się trząść z powodu silnych wibracji. Wydawało się, że skrzydła mogą po prostu odpaść od kadłuba samolotu.

Następnie, tworząc samoloty naddźwiękowe, inżynierowie projektanci wzięli pod uwagę wpływ prądów powietrza na konstrukcję samolotu po osiągnięciu prędkości dźwięku.

Pokonywanie bariery naddźwiękowej samolotami

Kiedy samolot porusza się wśród mas powietrza, dosłownie przecina powietrze we wszystkich kierunkach, tworząc efekt hałasu i fale ciśnienia powietrza rozchodzące się we wszystkich kierunkach. Kiedy samolot osiąga prędkość dźwięku, następuje moment, w którym fala dźwiękowa nie jest w stanie go wyprzedzić. Z tego powodu przed przednią częścią samolotu pojawia się fala uderzeniowa w postaci gęstej bariery powietrznej.

Warstwa powietrza, która powstała przed statkiem powietrznym w momencie, gdy samolot osiąga prędkość dźwięku, powoduje gwałtowny wzrost oporu, który jest źródłem zmian charakterystyk statecznościowych samolotu.

Kiedy samolot leci, fale dźwiękowe rozchodzą się z niego we wszystkich kierunkach z prędkością dźwięku. Kiedy samolot osiąga prędkość M=1, czyli prędkość dźwięku, fale dźwiękowe gromadzą się przed nim i tworzą warstwę zagęszczonego powietrza. Przy prędkościach przekraczających prędkość dźwięku fale te tworzą falę uderzeniową, która dociera do ziemi. Fala uderzeniowa jest odbierana jako grzmot dźwiękowy, akustycznie odbierany przez ludzkie ucho na powierzchni ziemi jako głucha eksplozja.

Efekt ten można stale obserwować podczas ćwiczeń samolotów naddźwiękowych przez ludność cywilną w rejonie nalotów.

Innym interesującym zjawiskiem fizycznym w locie naddźwiękowego samolotu jest wizualny postęp samolotu, który wydaje własny dźwięk. Dźwięk jest obserwowany z pewnym opóźnieniem za ogonem samolotu.

Liczba Macha w lotnictwie

Teorię z potwierdzającym eksperymentalnym procesem powstawania fal uderzeniowych przedstawił austriacki fizyk Ernst Mach (1838 - 1916) na długo przed pierwszym lotem samolotu naddźwiękowego. Wartość wyrażająca stosunek prędkości samolotu do prędkości fali dźwiękowej nazywana jest dziś na cześć naukowca - Mach.

Jak już wspomnieliśmy w części dotyczącej wody, na prędkość dźwięku w powietrzu mają wpływ warunki meteorologiczne, takie jak ciśnienie powietrza, wilgotność i temperatura. Temperatura, w zależności od wysokości lotu samolotu, waha się od +50 na powierzchni Ziemi do -50 w stratosferze. Dlatego, aby osiągnąć prędkość ponaddźwiękową, należy wziąć pod uwagę lokalne warunki pogodowe na różnych wysokościach.

Dla porównania powyżej zera poziom morza prędkość dźwięku wynosi 1240 km/h, podczas gdy na wysokości ponad 13 tys. km. prędkość ta jest zmniejszona do 1060 km / h.

Jeżeli jako M przyjmiemy stosunek prędkości samolotu do prędkości dźwięku, to przy wartości M>1 zawsze będzie to prędkość naddźwiękowa.

Samoloty poddźwiękowe mają M = 0,8. Widelec o wartościach Macha od 0,8 do 1,2 ustawia prędkość transoniczną. Ale samoloty hipersoniczne mają liczbę Macha większą niż 5. Spośród dobrze znanych rosyjskich wojskowych samolotów naddźwiękowych można wyróżnić SU-27 - myśliwiec przechwytujący, Tu-22M - bombowiec rakietowy. Z amerykańskiego znanego SR-71 – samolotu rozpoznawczego. Pierwszym samolotem naddźwiękowym w masowej produkcji był amerykański myśliwiec F-100 z 1953 roku.

Model promu kosmicznego podczas testów w naddźwiękowym tunelu aerodynamicznym. Specjalna technika fotografii cieniowej umożliwiła uchwycenie miejsca powstawania fal uderzeniowych.

Pierwszy samolot naddźwiękowy

Przez 30 lat od 1940 do 1970 roku prędkość samolotów wzrosła kilkakrotnie. Pierwszy lot transsoniczny odbył się 14 października 1947 roku na amerykańskim samolocie Bell XS-1 w Kalifornii nad bazą lotniczą.

Pilotował kapitana samolotu odrzutowego Bell XS-1 Siły Powietrzne USA Chuck Yige. Udało mu się rozpędzić urządzenie do prędkości 1066 km/h. Podczas tego testu uzyskano znaczny wycinek danych, który umożliwił dalszy rozwój samolotów naddźwiękowych.

Projekt skrzydła dla samolotu naddźwiękowego

Siła nośna i opór zwiększają się wraz z prędkością, dzięki czemu skrzydła stają się mniejsze, cieńsze i zamiecione, poprawiając opływowość.

W samolotach przystosowanych do lotów naddźwiękowych skrzydła, w przeciwieństwie do konwencjonalnych samolotów poddźwiękowych, były cofane pod ostrym kątem, przypominającym grot strzały. Zewnętrznie skrzydła tworzyły trójkąt w jednej płaszczyźnie z wierzchołkiem o ostrym kącie z przodu samolotu. Trójkątna geometria skrzydła umożliwiła przewidywalne sterowanie samolotem w momencie przekroczenia bariery dźwięku, a co za tym idzie uniknięcie wibracji.

Istnieją modele, w których zastosowano skrzydła o zmiennej geometrii. W momencie startu i lądowania kąt skrzydła względem samolotu wynosił 90 stopni, czyli prostopadle. Jest to konieczne, aby uzyskać maksymalną siłę nośną w momencie startu i lądowania, czyli w momencie, gdy prędkość maleje, a siła nośna pod ostrym kątem przy niezmienionej geometrii osiąga krytyczne minimum. Wraz ze wzrostem prędkości geometria skrzydła zmienia się do najostrzejszego kąta u podstawy trójkąta.

Rekordziści samolotów

W wyścigu o rekordowe prędkości na niebie samolot Bell-X15 z napędem rakietowym osiągnął w 1967 roku rekordową prędkość 6,72 lub 7200 km/h. Rekordu tego długo nie udało się pobić.

I dopiero w 2004 roku bezzałogowy samolot hipersoniczny NASA X-43, który został zaprojektowany do lotu z prędkością hipersoniczną, był w stanie rozpędzić się do rekordowej prędkości 11 850 km / hw ramach trzeciego lotu.

Pierwsze dwa loty zakończyły się niepowodzeniem. Jak dotąd jest to najwyższa wartość prędkości samolotu.

Testy pojazdów naddźwiękowych

Ten naddźwiękowy pojazd odrzutowy Thrust SSC jest napędzany przez 2 silniki lotnicze. W 1997 roku został pierwszym lądem pojazd który przełamał barierę dźwięku. Podobnie jak w locie naddźwiękowym, przed samochodem pojawia się fala uderzeniowa.

Zbliżanie się samochodu jest ciche, ponieważ cały wytwarzany hałas koncentruje się w następującej po nim fali uderzeniowej.

Samoloty naddźwiękowe w lotnictwie cywilnym

Jeśli chodzi o cywilne samoloty naddźwiękowe, istnieją tylko 2 samoloty seryjne, które wykonują regularne loty: radziecki TU-144 i francuski Concorde. TU-144 odbył swój pierwszy lot w 1968 roku. Urządzenia te zostały zaprojektowane z myślą o długodystansowych lotach transatlantyckich. Czasy lotu zostały znacznie skrócone w porównaniu z pojazdami poddźwiękowymi poprzez zwiększenie wysokości lotu do 18 km, gdzie samolot korzystał z nieobciążonego korytarza powietrznego i omijał ładowanie chmur.

Pierwszy cywilny samolot naddźwiękowy ZSRR TU-144 zakończył loty w 1978 roku ze względu na ich nieopłacalność. Ostateczny punkt decyzji o odmowie wykonywania lotów regularnych został złożony z powodu katastrofy prototypu TU-144D podczas jego testów. Chociaż warto zauważyć, że poza lotnictwem cywilnym samolot TU-144 był nadal używany do pilnych dostaw pocztowych i towarowych z Moskwy do Chabarowska do 1991 roku.

Tymczasem mimo drogie bilety, francuski naddźwiękowy samolot Concorde nadal świadczył usługi lotnicze dla swoich europejskich klientów do 2003 roku. Ostatecznie jednak, mimo bogatszej warstwy społecznej mieszkańców Europy, problem nieopłacalności był nadal nieunikniony.

Zimna wojna, która miała miejsce między Stanami Zjednoczonymi a ZSRR w latach 1946-1991, już dawno się skończyła. Tak przynajmniej uważa wielu ekspertów. Jednak wyścig zbrojeń nie ustał ani na minutę i nawet dzisiaj znajduje się na etapie aktywnego rozwoju. Pomimo tego, że dziś głównym zagrożeniem dla kraju są ugrupowania terrorystyczne, stosunki między światowymi mocarstwami również są napięte. Wszystko to stwarza warunki do rozwoju technologii wojskowych, z których jedną jest samolot hipersoniczny.

Konieczność

Stosunki między Stanami Zjednoczonymi a Rosją są bardzo zaostrzone. I choć oficjalnie Stany Zjednoczone nazywane są w Rosji krajem partnerskim, wielu ekspertów politycznych i wojskowych twierdzi, że między krajami toczy się cicha wojna nie tylko na froncie politycznym, ale także militarnym w postaci wyścig. Ponadto Stany Zjednoczone aktywnie wykorzystują NATO do okrążenia Rosji swoimi systemami obrony przeciwrakietowej.

To nie może niepokoić kierownictwa Rosji, która od dawna zaczęła opracowywać bezzałogowe statki powietrzne przekraczające prędkość hipersoniczną. Te drony mogą być wyposażone w głowicę nuklearną i mogą z łatwością dostarczyć bombę w dowolne miejsce na świecie i wystarczająco szybko. Podobny samolot hipersoniczny już powstał - jest to liniowiec Yu-71, który jest dziś testowany w ścisłej tajemnicy.

Rozwój broni hipersonicznej

Po raz pierwszy samoloty mogące latać z prędkością dźwięku zaczęto testować w latach 50. XX wieku. Wtedy jeszcze wiązało się to z tzw. zimną wojną, kiedy to dwa rozwinięte mocarstwa (ZSRR i USA) dążyły do wyprzedzenia się w wyścigu zbrojeń. Pierwszym projektem był system Spiral, który był kompaktowym samolotem orbitalnym. Miał konkurować, a nawet przewyższać amerykański samolot hipersoniczny X-20 Dyna Soar. Również radzieckie samoloty musiały mieć zdolność osiągania prędkości do 7000 km/h i jednocześnie nie rozpadać się w atmosferze podczas przeciążeń.

I chociaż radzieccy naukowcy i projektanci próbowali ożywić taki pomysł, nie mogli nawet zbliżyć się do cenionych cech. Prototyp nawet nie wystartował, ale rząd radziecki odetchnął z ulgą, gdy amerykański samolot również zawiódł podczas testów. Technologie tamtych czasów, w tym w przemyśle lotniczym, były nieskończenie dalekie od obecnych, więc stworzenie samolotu mogącego kilkukrotnie przekroczyć prędkość dźwięku było skazane na niepowodzenie.

Jednak w 1991 roku przetestowano samolot, który mógł osiągać prędkości przekraczające prędkość dźwięku. Było to latające laboratorium „Zimno”, stworzone na bazie rakiety 5V28. Próba wypadła pomyślnie, a następnie samolot był w stanie osiągnąć prędkość 1900 km/h. Pomimo postępu, rozwój po 1998 roku został zahamowany z powodu kryzysu gospodarczego.

Technologie XXI wieku

Nie ma dokładnego i oficjalne informacje w sprawie rozwoju samolotów hipersonicznych. Jeśli jednak zbierzemy materiały z otwartych źródeł, możemy stwierdzić, że takie zmiany odbywały się w kilku kierunkach jednocześnie:

Stworzenie głowic do międzykontynentalnych pocisków balistycznych. Ich masa przekraczała masę standardowych pocisków rakietowych, jednak ze względu na możliwość manewrowania w atmosferze przechwycenie ich przez systemy obrony przeciwrakietowej jest niemożliwe lub co najmniej niezwykle trudne.
Rozwój kompleksu Zircon to kolejny kierunek rozwoju technologii, który opiera się na wykorzystaniu naddźwiękowej wyrzutni rakiet Yakhont.
Stworzenie kompleksu, którego pociski mogą 13-krotnie przekraczać prędkość dźwięku.

Jeśli wszystkie te projekty zostaną zjednoczone w jednym holdingu, wspólnym wysiłkiem można stworzyć pocisk powietrzny, naziemny lub okrętowy. Jeśli projekt Prompt Global Strike, stworzony w USA, odniesie sukces, to Amerykanie będą mieli możliwość uderzenia w dowolne miejsce na świecie w ciągu godziny. Rosja będzie mogła się bronić tylko technologiami własnego rozwoju.

Amerykańscy i brytyjscy eksperci rejestrują testy naddźwiękowych pocisków, które mogą osiągnąć prędkość do 11 200 km/h. Biorąc pod uwagę tak dużą prędkość, zestrzelenie ich jest prawie niemożliwe (nie jest do tego zdolny żaden system obrony przeciwrakietowej na świecie). Co więcej, są one nawet niezwykle trudne do wyśledzenia. Jest bardzo mało informacji o projekcie, który czasami pojawia się pod nazwą Yu-71.

Co wiadomo o rosyjskim samolocie hipersonicznym Yu-71?

Z uwagi na to, że projekt jest sklasyfikowany, informacji na jego temat jest bardzo mało. Wiadomo, że ten szybowiec jest częścią rakietowego programu naddźwiękowego i teoretycznie jest w stanie polecieć do Nowego Jorku w 40 minut. Oczywiście informacja ta nie ma oficjalnego potwierdzenia i istnieje na poziomie spekulacji i plotek. Ale biorąc pod uwagę, że rosyjskie rakiety naddźwiękowe mogą osiągnąć prędkość 11 200 km/h, takie wnioski wydają się całkiem logiczne.

Według różnych źródeł samolot hipersoniczny Yu-71:

Posiada dużą zwrotność.
Może planować.
Potrafi osiągnąć prędkość ponad 11 000 km/h.
Może iść w kosmos podczas lotu.

Sprawozdania

W tej chwili testy rosyjskiego samolotu hipersonicznego Yu-71 nie zostały jeszcze zakończone. Jednak niektórzy eksperci twierdzą, że do 2025 roku Rosja może otrzymać ten naddźwiękowy szybowiec i będzie można go wyposażyć w broń nuklearną. Taki samolot zostanie oddany do użytku i teoretycznie będzie w stanie przeprowadzić precyzyjny atak nuklearny w dowolne miejsce na świecie w ciągu zaledwie godziny.

Przedstawiciel Rosji przy NATO Dmitrij Rogozin powiedział, że niegdyś najbardziej rozwinięty i zaawansowany przemysł ZSRR pozostawał w tyle za wyścigiem zbrojeń w ciągu ostatnich dziesięcioleci. Jednak ostatnio armia zaczęła się odradzać. Przestarzała radziecka technologia jest zastępowana nowymi przykładami rosyjskich rozwiązań. Poza tym bronie piątej generacji, tkwiące w latach 90. w formie projektów na papierze, nabierają widocznego kształtu. Według polityka nowe próbki rosyjskiej broni mogą zaskoczyć świat nieprzewidywalnością. Jest prawdopodobne, że Rogozin ma na myśli nowy samolot hipersoniczny Yu-71, który może przenosić głowicę nuklearną.

Uważa się, że rozwój tego samolotu rozpoczął się w 2010 roku, ale w stanach zjednoczonych dowiedzieli się o nim dopiero w 2015 roku. Jeśli informacje o nim specyfikacje jest prawdą, to Pentagon będzie musiał rozwiązać trudne zadanie, ponieważ systemy obrony przeciwrakietowej stosowane w Europie i na jej terytorium nie będą w stanie przeciwstawić się takiemu samolotowi. Ponadto Stany Zjednoczone i wiele innych krajów będą po prostu bezbronne wobec takiej broni.

Inne funkcje

Oprócz możliwości zadawania wrogowi uderzeń nuklearnych, szybowiec, dzięki potężnemu nowoczesnemu sprzętowi do walki elektronicznej, będzie mógł przeprowadzać rozpoznanie, a także unieszkodliwiać urządzenia wyposażone w sprzęt elektroniczny.

Według raportów NATO od około 2020 do 2025 roku w armii rosyjskiej może pojawić się nawet 24 takie samoloty, które mogą spokojnie przekroczyć granicę i kilkoma strzałami zniszczyć całe miasto.

Plany rozwoju

Oczywiście nie ma danych o przyjęciu na uzbrojenie obiecującego samolotu yu-71, ale wiadomo, że jest rozwijany od 2009 roku. W takim przypadku urządzenie będzie mogło nie tylko latać w linii prostej, ale także manewrować.

To zwrotność przy prędkościach hipersonicznych stanie się cechą samolotu. Doktor nauk wojskowych Konstantin Siwkow twierdzi, że mogą powstać pociski międzykontynentalne prędkość naddźwiękowa, ale zachowują się jak konwencjonalne głowice balistyczne. Dzięki temu ich tor lotu jest łatwo obliczony, co umożliwia systemowi obrony przeciwrakietowej ich zestrzelenie. Ale kierowane samoloty stanowią poważne zagrożenie dla wroga, ponieważ ich trajektoria jest nieprzewidywalna. Dlatego nie można określić, w którym momencie bomba zostanie rzucona, a ponieważ nie można określić punktu zrzutu, nie oblicza się również trajektorii upadku głowicy.

W Tule 19 września 2012 r. na posiedzeniu komisji wojskowo-przemysłowej Dmitrij Rogozin zapowiedział, że wkrótce ma powstać nowy holding, którego zadaniem będzie rozwój technologii hipersonicznych. Przedsiębiorstwa, które wejdą w skład holdingu, zostały od razu nazwane:

„Pociski taktyczne”.
„Inżynieria NPO”. W tej chwili firma rozwija technologie naddźwiękowe, ale w tej chwili firma jest częścią struktury Roskosmosu.
Kolejnym członkiem holdingu ma być koncern Ałmaz-Antej, który obecnie rozwija technologie dla przemysłu lotniczego i przeciwrakietowego.

Rogozin uważa, że taka fuzja jest konieczna, ale względy prawne na to nie pozwalają. Należy również zauważyć, że utworzenie holdingu nie oznacza przejęcia jednego przedsiębiorstwa przez drugie. To właśnie fuzja i wspólna praca wszystkich przedsiębiorstw, która przyspieszy rozwój technologii hipersonicznych.

Igor Korotchenko, przewodniczący rady przy Ministerstwie Obrony FR, również popiera pomysł stworzenia holdingu, który rozwijałby technologie hipersoniczne. Według niego nowy holding jest naprawdę potrzebny, bo pozwoli skierować wszystkie wysiłki na stworzenie obiecującego rodzaju broni. Obie firmy mają wielkie możliwości Jednak indywidualnie nie będą w stanie osiągnąć wyników, które są możliwe przy połączeniu wysiłków. To razem będą mogli przyczynić się do rozwoju kompleksu obronnego Federacji Rosyjskiej i stworzyć najszybszy samolot na świecie, którego prędkość przekroczy oczekiwania.

Broń jako narzędzie walki politycznej

Jeżeli do 2025 roku na uzbrojeniu znajdą się nie tylko pociski hipersoniczne z głowicami jądrowymi, ale także szybowce Yu-71, to poważnie wzmocni to pozycję polityczną Rosji w negocjacjach ze Stanami Zjednoczonymi. I to jest całkowicie logiczne, bo wszystkie kraje w toku negocjacji działają z pozycji siły, dyktując Przeciwna strona korzystne dla niej warunki. Równe negocjacje między dwoma krajami są możliwe tylko wtedy, gdy obie strony dysponują potężną bronią.

Władimir Putin podczas przemówienia na konferencji Armia-2015 powiedział, że siły nuklearne otrzymują nowe międzykontynentalne pociski rakietowe w ilości 40 sztuk. Okazało się, że są to właśnie pociski hipersoniczne, które obecnie mogą pokonać istniejące systemy obrony przeciwrakietowej. Wiktor Murachowski, członek rady ekspertów komisji wojskowo-przemysłowej, potwierdza, że co roku międzykontynentalne międzykontynentalne rakiety balistyczne są ulepszane.

Rosja testuje również i opracowuje nowe pociski manewrujące zdolne do lotu z prędkością hipersoniczną. Mogą zbliżać się do celów na bardzo małych wysokościach, co czyni je praktycznie niewidocznymi dla radarów. Ponadto, nowoczesne kompleksy System obrony przeciwrakietowej będący na uzbrojeniu NATO nie może trafić w takie pociski ze względu na ich małą wysokość lotu. Ponadto teoretycznie są w stanie przechwytywać cele poruszające się z prędkością do 800 metrów na sekundę, podczas gdy prędkość samolotów Yu-71 i pocisków manewrujących jest znacznie większa. To sprawia, że systemy obrony przeciwrakietowej NATO są prawie bezużyteczne.

Projekty z innych krajów

Wiadomo, że Chiny i Stany Zjednoczone również opracowują odpowiednik rosyjskiego samolotu hipersonicznego. Charakterystyka wrogich modeli jest nadal niejasna, ale już teraz można założyć, że chiński rozwój jest w stanie konkurować z rosyjskimi samolotami.

Znany jako Wu-14, chiński samolot przeszedł testy w 2012 roku i już wtedy był w stanie osiągnąć prędkość ponad 11 000 km/h. Jednak broń, którą to urządzenie jest w stanie przenosić, nie jest nigdzie wymieniona.

Jeśli chodzi o amerykańskiego drona Falcon HTV-2, był on testowany kilka lat temu, ale rozbił się po 10 minutach lotu. Jednak hipersoniczny samolot X-43A, który był obsługiwany przez inżynierów NASA, był wcześniej testowany. Podczas testów wykazał fantastyczną prędkość - 11 200 km/h, która 9,6 razy przekracza prędkość dźwięku. Prototyp był testowany w 2001 roku, ale potem podczas testów uległ zniszczeniu, ponieważ wymknął się spod kontroli. Ale w 2004 roku aparat przeszedł pomyślnie testy.

Podobne testy przeprowadzone przez Rosję, Chiny i Stany Zjednoczone stawiają pod znakiem zapytania skuteczność nowoczesnych systemów obrony przeciwrakietowej. Wprowadzenie technologii hipersonicznych w sektorze wojskowo-przemysłowym już teraz dokonuje prawdziwej rewolucji w świecie militarnym.

Wniosek

Oczywiście rozwój wojskowo-techniczny Rosji nie może się nie cieszyć, a obecność takiego samolotu na uzbrojeniu armii to duży krok w poprawie zdolności obronnych kraju, ale głupotą jest sądzić, że inne mocarstwa światowe nie podjąć próbę opracowania takich technologii.

Nawet dzisiaj, przy swobodnym dostępie do informacji przez Internet, niewiele wiemy o obiecującym rozwoju broni domowej, a opis "Yu-71" znany jest tylko z plotek. W rezultacie nie możemy nawet zbliżyć się do wiedzy, jakie technologie są obecnie opracowywane w innych krajach, w tym w Chinach i Stanach Zjednoczonych. Aktywny rozwój technologii w XXI wieku pozwala na szybkie wynalezienie nowych rodzajów paliw i zastosowanie nieznanych wcześniej metod technicznych i technologicznych, dzięki czemu rozwój samolotów, w tym wojskowych, jest bardzo szybki.

Warto zauważyć, że rozwój technologii pozwalających samolotom na osiąganie prędkości przekraczających 10-krotność prędkości dźwięku będzie miał wpływ nie tylko na sferę wojskową, ale i cywilną. W szczególności tak znani producenci samolotów pasażerskich, jak Airbus czy Boeing, ogłosili już możliwość stworzenia samolotu hipersonicznego do pasażerskiego transportu lotniczego. Oczywiście takie projekty są jeszcze tylko w planach, ale prawdopodobieństwo opracowania takiego samolotu jest dziś dość wysokie.