03.02.2014

Есть ли еще шанс полетать на сверхзвуковом самолете?

Авиакомпания Aerion намеревается вернуть в небо сверхзвуковые самолеты к 2021 году.

Самолет Concorde приземлился в лондонском аэропорту Хитроу в октябре 2003 года. На его борту было всего 100 человек, а длительность полета составила всего три с половиной часа. Люди, севшие в Concorde в Нью-Йоркском аэропорту, отпраздновали тем самым конец эпохи. С 1976 по 2003 годы 8 сверхзвуковых «конкордов» перевозили тысячи пассажиров по всему миру, пишет Popular Science.

Выход Concorde на пенсию часто связывают с крушением, произошедшим в 2000 году, которое унесло жизни 113 человек. Это случилось вскоре после вылета из аэропорта Шарля де Голля в Париже.

Честно говоря, этот самый успешный, каким его считают, гигант не был таким уж успешным. Во-первых, у него были трудности с поведением крыльев на низких скоростях, что заставляло разработчиков изрядно поломать голову над компенсацией недостатков за счет работы четырех двигателей. Во-вторых, летать на сверхзвуковых скоростях по территории Соединенных Штатов и части Европы было запрещено из-за шума, создаваемого этим самолетом.

«Concorde был изысканным произведением инженерного искусства, – говорит генеральный директор авиационной компании Aerion Дуг Николс. – Но у самолета были и спорные моменты – например, то огромное количество топлива, которое было необходимо для перевозки всего сотни пассажиров. Это очевидный экономический провал по всем канонам авиабизнеса».

Проблемы, связанные со сверхзвуковыми перелетами, можно проследить и по основам аэродинамики: например, как воздух распределяется вокруг самолета. Особенно острой эта проблема становится, когда скорость самолета приближается к скорости звука. Воздух, распределяющийся над и под крыльями самолета, должен обеспечивать подъем машины над землей. Проблема в том, что сам воздух и создает при этом сопротивление. Сила трения между воздушными массами и самолетом только увеличивается по мере набора скорости. А это значит, что чем быстрее летит воздушное судно, тем сложнее держать его в воздухе. Эта задача решается количеством топлива на борту.

Шум тоже является проблемой. Сегодня различные ведомства по вопросам авиации (Международная организация гражданской авиации (ICAO), агентство ООН) по-разному регулируют звуковые стандарты для коммерческих рейсов. Регламент перелетов в США категорически запрещает полеты на скоростях, превышающих 340,29 м/c (за исключением космических).

В своих исследованиях NASA и ICAO изучают возможность учета шума на основе стандарта для сверхзвуковых самолетов. Это помогло бы определять, какой уровень шума считать удовлетворительным, а какой – нет. Однако все это еще в будущем.

Сверхзвуковые самолеты не причиняли бы неудобств при перелетах через океан, но они нужны и на сухопутной местности. Многие инженеры уже работают над снижением интенсивности шума. Вместе с Northrop Grumman и DARPA NASA начало испытательные полеты модифицированного фюзеляжа под названием Тhe Shaped Sonic Boom Demonstrator, который гасит звук при полете. А компания Gulfstream запатентовала Quiet Spike – телескопический шип, который призван разбивать основную ударную волну шума на более мелкие, что позволит снизить общий уровень звука во время сверхзвукового полета.

Компания Aerion напоминает, что в то время как инженеры решают проблему шума, они упускают проблему топливной эффективности, которая стоит не менее остро. Тест-менеджер Aerion Джейсон Мэтишек говорит, что здесь нужна другая философия: нужно стремиться к созданию не «самого тихоходного» самолета, а к построению просто наиболее эффективного сверхзвукового самолета в мире во всех отношениях.

Инженеры Aerion работают над проектом, который в прошлом считался слишком сложным для воплощения в жизнь авиаконструкторами. Между атмосферой и фюзеляжем существует тонкий участок воздуха, известный как пограничный слой. Если слой невозмутимо ровно течет вокруг корабля, инженеры называют его ламинарным. На большинстве самолетов этот поток быстро становится турбулентным, а турбулентность создает сопротивление. Чем естественнее ламинарный поток, тем эффективнее будет полет, особенно на высоких скоростях.

Изменяя расположение крыльев, формы наружных компонентов и гондол двигателей, инженеры Aerion оптимизируют ламинарный поток. Первоочередной задачей компании является баланс между аэродинамическими характеристиками воздушного судна и его экономичностью.

SBJ – это проект Aerion, который, возможно, будет сочетать в себе все лучшее из мира авиаперелетов. Планируется два режима скоростей в зависимости от того, где будет пролегать путь авиасудна. Инженеры Aerion говорят о возможности запуска первых рейсов сверхзвуковых самолетов такого типа в 2021 году.

Александр Федоров

Источники:

1. KM.RU