La velocidad de una onda sonora no es constante incluso si el medio considerado de propagación del sonido es el aire. La velocidad del sonido a una temperatura del aire y presión atmosférica fijas cambia al aumentar la altitud sobre el nivel del mar.

A medida que aumenta la altitud, la velocidad del sonido disminuye. El punto de referencia convencional para este valor es el nivel cero del mar. Entonces, la velocidad a la que una onda sonora viaja a lo largo de la superficie del agua es igual a 340,29 m/s, siempre que la temperatura del aire ambiente sea de 15 0 C y la presión atmosférica sea de 760 mm. Hg Por eso, los aviones que vuelan a velocidades superiores a la velocidad del sonido se llaman supersónicos.

Primer logro de la velocidad supersónica

Los aviones supersónicos son aviones que se basan en su capacidad física para viajar a velocidades superiores a las de las ondas sonoras. En nuestros kilómetros por hora habituales, esta cifra equivale aproximadamente a 1200 km/h.

Incluso los aviones de la Segunda Guerra Mundial con motores de combustión interna de pistón y hélices que creaban un flujo de aire durante una inmersión ya alcanzaban una velocidad de 1.000 km/h. Es cierto que, según los relatos de los pilotos, en esos momentos el avión comenzó a temblar terriblemente debido a las fuertes vibraciones. La sensación era que las alas podrían simplemente desprenderse del fuselaje del avión.

Posteriormente, al crear aviones supersónicos, los ingenieros de diseño tuvieron en cuenta el efecto del flujo de aire en el diseño de los aviones cuando alcanzan la velocidad del sonido.

Superar la barrera supersónica en avión

Cuando un avión se mueve entre masas de aire, literalmente corta el aire en todas direcciones, creando un efecto de ruido y ondas de presión de aire que divergen en todas direcciones. Cuando el avión alcanza la velocidad del sonido, se produce un momento en el que la onda sonora no consigue alcanzar al avión. Debido a esto, aparece una onda de choque delante de la parte delantera del avión en forma de una densa barrera de aire.

La capa de aire que aparece delante del avión en el momento en que éste alcanza la velocidad del sonido crea un fuerte aumento de la resistencia, que es la fuente de cambios en las características de estabilidad del avión.

Cuando un avión vuela, las ondas sonoras viajan desde él en todas direcciones a la velocidad del sonido. Cuando el avión alcanza la velocidad M=1, es decir, la velocidad del sonido, las ondas sonoras se acumulan frente a él y forman una capa de aire compactado. A velocidades superiores a la velocidad del sonido, estas ondas forman una onda de choque que llega al suelo. La onda de choque se percibe como un estallido sónico, y acústicamente el oído humano, en la superficie terrestre, la percibe como una explosión sorda.

Este efecto se puede observar constantemente durante los ejercicios con aviones supersónicos realizados por civiles en la zona de vuelo.

Otro fenómeno físico interesante durante el vuelo de aviones supersónicos es el avance visual de los aviones por su propio sonido. El sonido se observa con cierta demora detrás de la cola del avión.

Número de Mach en aviación

La teoría de la formación de ondas de choque, confirmada experimentalmente, fue demostrada mucho antes del primer vuelo de un avión supersónico por el físico austriaco Ernst Mach (1838 - 1916). La cantidad que expresa la relación entre la velocidad de un avión y la velocidad de una onda sonora se llama hoy en honor al científico Mach.

Como ya hemos comentado en la parte del agua, la velocidad del sonido en el aire se ve afectada por condiciones meteorológicas como la presión, la humedad y la temperatura del aire. La temperatura, dependiendo de la altitud del avión, varía de +50 en la superficie de la Tierra a -50 en las capas de la estratosfera. Por lo tanto, a diferentes altitudes, para alcanzar velocidades supersónicas, se deben tener en cuenta las condiciones climáticas locales.

En comparación, por encima del nivel cero del mar, la velocidad del sonido es de 1240 km/h, mientras que a una altitud de más de 13 mil km. esta velocidad se reduce a 1060 km/h.

Si tomamos la relación entre la velocidad del avión y la velocidad del sonido como M, entonces con un valor de M>1, siempre será velocidad supersónica.

Los aviones con velocidad subsónica tienen un valor de M = 0,8. Un rango de valores de Mach de 0,8 a 1,2 establece la velocidad transónica. Pero los aviones hipersónicos tienen un número de Mach superior a 5. Entre los famosos aviones supersónicos militares rusos, podemos distinguir el SU-27, un caza interceptor, el Tu-22M, un bombardero portador de misiles. Entre los americanos, el SR-71 es un avión de reconocimiento. El primer avión supersónico producido en serie fue el caza estadounidense F-100 en 1953.

Un modelo del transbordador espacial durante las pruebas en un túnel de viento supersónico. Una técnica especial de fotografía de sombras permitió capturar dónde se originan las ondas de choque.

El primer avión supersónico.

Durante los 30 años transcurridos entre 1940 y 1970, la velocidad de los aviones aumentó varias veces. El primer vuelo a velocidad transónica se realizó el 14 de octubre de 1947 en un avión estadounidense Bell XS-1 en el estado de California sobre una base aérea.

El avión Bell XS-1 fue pilotado por el Capitán Fuerza Aérea de EE. UU. Chuck Yeage. Logró acelerar el aparato a una velocidad de 1066 km/h. Esta prueba proporcionó datos importantes para impulsar aún más el desarrollo de aviones supersónicos.

Diseño de ala de avión supersónico.

La sustentación y la resistencia aumentan con la velocidad, por lo que las alas se vuelven más pequeñas, más delgadas y con forma de flecha, lo que mejora la aerodinámica.

En los aviones adaptados para vuelos supersónicos, las alas, a diferencia de los aviones subsónicos convencionales, se extendían en un ángulo agudo hacia atrás, asemejándose a una punta de flecha. Externamente, las alas formaban un triángulo en un solo plano con su vértice en ángulo agudo en la parte delantera del avión. La geometría triangular del ala permitió controlar la aeronave de forma predecible en el momento de cruzar la barrera del sonido y, como resultado, evitar vibraciones.

Hay modelos que utilizan alas con geometría variable. En el momento del despegue y aterrizaje, el ángulo del ala con respecto al avión era de 90 grados, es decir, perpendicular. Esto es necesario para crear una sustentación máxima en el momento del despegue y el aterrizaje, es decir, en el momento en que la velocidad disminuye y la sustentación en un ángulo agudo con la geometría sin cambios alcanza su mínimo crítico. A medida que aumenta la velocidad, la geometría del ala cambia a un ángulo agudo máximo en la base del triángulo.

Aviones que baten récords

Durante la carrera por alcanzar velocidades récord en el cielo, el avión Bell-X15, a bordo del cual estaba equipado con un motor de cohete, logró velocidad récord 6,72 o 7200 km/h en 1967. Este récord no se pudo batir después de mucho tiempo.

Y recién en 2004, el vehículo aéreo hipersónico no tripulado X-43 de la NASA, que fue desarrollado para volar a velocidades hipersónicas, logró acelerar a un récord de 11.850 km/h durante su tercer vuelo.

Los dos primeros vuelos finalizaron sin éxito. Hasta la fecha, esta es la cifra de velocidad de avión más alta.

Pruebas de coches supersónicos

Este coche a reacción supersónico Thrust SSC está propulsado por 2 motores de avión. En 1997, se convirtió en el primer operador terrestre vehículo rompiendo la barrera del sonido. Al igual que en los vuelos supersónicos, aparece una onda de choque delante del coche.

La aproximación de un coche es silenciosa, porque todo el ruido creado se concentra en la onda de choque que lo sigue.

Aviones supersónicos en la aviación civil.

En cuanto a los aviones supersónicos civiles, sólo se conocen dos aviones de producción que realizan vuelos regulares: TU-144 soviético y Concorde francés. El TU-144 hizo su primer vuelo en 1968. Estos dispositivos fueron diseñados para vuelos transatlánticos de larga distancia. Los tiempos de vuelo se redujeron significativamente en comparación con los dispositivos subsónicos al aumentar la altitud de vuelo a 18 km, donde el avión utilizó un corredor aéreo no congestionado y evitó la carga de nubes.

El primer avión civil supersónico de la URSS TU-144 completó sus vuelos en 1978 debido a su falta de rentabilidad. El punto final en la decisión de negarse a operarlo en vuelos regulares se debió al desastre del prototipo TU-144D durante sus pruebas. Aunque vale la pena señalar que más allá aviación Civil El avión TU-144 siguió utilizándose para el envío urgente de correo y carga desde Moscú a Jabárovsk hasta 1991.

Mientras tanto, a pesar de los caros billetes, el avión supersónico francés Concorde siguió prestando servicios aéreos a sus clientes europeos hasta 2003. Pero al final, a pesar de la clase social más rica de los residentes europeos, la cuestión de la falta de rentabilidad seguía siendo inevitable.

"¡Enciende el supersónico!"

Aviones de pasajeros supersónicos: ¿qué sabemos sobre ellos? Al menos que fueron creados hace relativamente mucho tiempo. Pero, por diversas razones, no se utilizaron durante tanto tiempo ni con tanta frecuencia como podrían. Y hoy existen sólo como modelos de diseño.

¿Porqué es eso? ¿Cuál es la peculiaridad y el “secreto” del sonido supersónico? ¿Quién creó esta tecnología? Y también: ¿cuál será el futuro de los aviones supersónicos en el mundo y, por supuesto, en Rusia? Intentaremos responder a todas estas preguntas.

"Vuelo de despedida"

Así, han pasado quince años desde que los últimos tres aviones supersónicos de pasajeros en funcionamiento realizaron sus últimos vuelos, tras lo cual fueron cancelados. Esto fue en 2003. Luego, el 24 de octubre, todos juntos “dijeron adiós al cielo”. La última vez volamos a baja altura, sobre la capital de Gran Bretaña.

Luego aterrizamos en el aeropuerto de Londres Heathrow. Se trataba de aviones tipo Concorde propiedad de la compañía de aviación British Airways. Y con semejante “vuelo de despedida” pusieron fin a una cortísima historia de transporte de pasajeros a velocidades superiores al sonido...

Eso es lo que podrías haber pensado hace unos años. Pero ahora ya se puede decir con confianza. Este es el final de sólo la primera etapa de esta historia. Y probablemente todas sus brillantes páginas estén aún por llegar.

Hoy - preparación, mañana - vuelo

Hoy en día, muchas empresas y diseñadores de aviones están pensando en las perspectivas de los aviones supersónicos. aviación de pasajeros. Algunos están haciendo planes para revivirlo. Otros ya se están preparando para ello con todas sus fuerzas.

Después de todo, si pudo existir y funcionar eficazmente hace apenas unas décadas, hoy, con tecnologías que han avanzado seriamente, es muy posible no solo revivirlo, sino también resolver una serie de problemas que obligaron a las principales aerolíneas a abandonar. él.

Y las perspectivas son demasiado tentadoras. La posibilidad de volar, digamos, de Londres a Tokio en cinco horas parece muy interesante. ¿Cruzar la distancia de Sydney a Los Ángeles en seis horas? ¿Y llegar de París a Nueva York en tres horas y media? En el caso de los aviones de pasajeros, que son capaces de volar a velocidades superiores a las del sonido, esto no resulta nada complicado.

Pero, por supuesto, antes del “regreso” triunfante de tales espacio aéreo, (científicos, ingenieros, diseñadores y muchos otros) todavía tienen mucho trabajo por hacer. No se trata sólo de restaurar lo que alguna vez fue ofreciendo un nuevo modelo. De nada.

El objetivo es resolver muchos problemas asociados con la aviación supersónica de pasajeros. Creación de aviones que no sólo demostrarán las capacidades y el poder de los países que los construyeron. Pero también resultarán realmente eficaces. Tanto es así como para ocupar un nicho digno en la aviación.

La historia del "supersónico". Parte 1. Qué pasó al principio...

¿Dónde comenzó todo? De hecho, de la simple aviación de pasajeros. Y así lleva más de un siglo. Su diseño se inició en la década de 1910 en Europa. Cuando los artesanos de los países más desarrollados del mundo crearon el primer avión, cuyo objetivo principal era transportar pasajeros a diversas distancias. Es decir, un vuelo con mucha gente a bordo.

El primero de ellos es la limusina francesa Bleriot XXIV. Pertenecía a la empresa fabricante de aviones Blériot Aeronautique. Sin embargo, se utilizaba principalmente para entretener a quienes pagaban por “paseos” o vuelos de placer en él. Dos años después de su creación, aparece un análogo en Rusia.

Era el S-21 Grand. Fue diseñado sobre la base del Russian Knight, un bombardero pesado creado por Igor Sikorsky. Y la construcción de este avión de pasajeros estuvo a cargo de trabajadores de la Baltic Carriage Plant.

Bueno, después de eso, ya no se pudo detener el progreso. La aviación se desarrolló rápidamente. Y el de pasajeros, en particular. Al principio hubo vuelos entre ciudades específicas. Entonces los aviones pudieron cubrir distancias entre estados. Finalmente, los aviones comenzaron a cruzar océanos y volar de un continente a otro.

El desarrollo de tecnologías y un número cada vez mayor de innovaciones permitieron que la aviación viajara muy rápidamente. Mucho antes que los trenes o los barcos. Y para ella prácticamente no había barreras. No era necesario cambiar de un transporte a otro, no sólo, por ejemplo, cuando se viajaba a algún "fin del mundo" particularmente lejano.

Incluso cuando es necesario cruzar tierra y agua a la vez. Nada detuvo a los aviones. Y esto es natural, porque sobrevuelan todo: continentes, océanos, países...

Pero el tiempo pasaba rápidamente, el mundo estaba cambiando. Por supuesto, también se desarrolló la industria de la aviación. Los aviones durante las siguientes décadas, hasta los años 50, cambiaron tanto en comparación con los que volaban a principios de los años 20 y 30, que se convirtieron en algo completamente diferente, especial.

Y así, a mediados del siglo XX, el desarrollo del motor a reacción comenzó a un ritmo muy rápido, incluso en comparación con los veinte o treinta años anteriores.

Una pequeña digresión informativa. O - un poco de física

Los avances avanzados han permitido que los aviones "aceleren" a velocidades mayores que la velocidad a la que viaja el sonido. Por supuesto, en primer lugar, esto se aplicó en la aviación militar. Al fin y al cabo, estamos hablando del siglo XX. Que, lamentablemente, fue un siglo de conflictos, dos guerras mundiales, la lucha “fría” entre la URSS y los EE.UU....

Y casi todas las nuevas tecnologías creadas por los principales estados del mundo se consideraron principalmente desde el punto de vista de cómo podrían usarse en defensa o ataque.

Así, los aviones ahora podían volar a velocidades sin precedentes. Más rápido que el sonido. ¿Cuál es su especificidad?

En primer lugar, es obvio que se trata de una velocidad que supera la velocidad a la que viaja el sonido. Pero, recordando las leyes básicas de la física, podemos decir que en diferentes condiciones puede diferir. Y "excede" es un concepto muy vago.

Y es por eso que existe un estándar especial. La velocidad supersónica es aquella que supera hasta cinco veces la velocidad del sonido, teniendo en cuenta que dependiendo de la temperatura y otros factores ambiente, puede cambiar.

Por ejemplo, si tomamos la presión atmosférica normal al nivel del mar, en este caso la velocidad del sonido será igual a una cifra impresionante: 1191 km/h. Es decir, en un segundo se recorren 331 metros.
Pero lo que es especialmente importante a la hora de diseñar aviones supersónicos es que a medida que se gana altitud, la temperatura disminuye. Esto significa que la velocidad con la que viaja el sonido es bastante significativa.

Entonces, digamos, si se eleva a una altura de 20 mil metros, aquí ya será de 295 metros por segundo. Pero hay otro punto importante.

A 25 mil metros sobre el nivel del mar, la temperatura comienza a subir, ya que esta ya no es la capa inferior de la atmósfera. Y así continúa. O mejor dicho, más alto. Digamos que a una altitud de 50.000 metros hará aún más calor. En consecuencia, la velocidad del sonido allí aumenta aún más.

Me pregunto: ¿por cuánto tiempo? Habiendo ascendido 30 kilómetros sobre el nivel del mar, te encuentras en una “zona” donde el sonido viaja a una velocidad de 318 metros por segundo. Y a 50.000 metros, respectivamente, 330 m/s.

Sobre el número de Mach

Por cierto, es interesante que para simplificar la comprensión de las características del vuelo y el trabajo en tales condiciones, el número de Mach se utiliza en la aviación. descripción general tal, se puede reducir a las siguientes conclusiones. Expresa la velocidad del sonido que se produce en determinadas condiciones, a una altitud determinada, a una temperatura y densidad del aire determinadas.

Por ejemplo, la velocidad de vuelo, que es igual a dos números de Mach, a una altitud de diez kilómetros sobre el suelo, en condiciones normales será igual a 2.157 km/h. Y al nivel del mar, 2.383 km/h.

La historia del "supersónico". Parte 2. Superando barreras

Por cierto, por primera vez un piloto estadounidense, Chuck Yeager, alcanzó velocidades de vuelo superiores a Mach 1. Esto sucedió en 1947. Luego “aceleró” su avión, volando a una altitud de 12,2 mil metros sobre el suelo, hasta una velocidad de 1066 km/h. Así se produjo el primer vuelo supersónico en la Tierra.

Ya en la década de 1950 se inició el trabajo de diseño y preparación para la producción en masa. avión de pasajeros, capaz de volar a velocidades más rápidas que el sonido. Están dirigidos por científicos y diseñadores de aviones de los países más poderosos del mundo. Y logran tener éxito.

El mismo Concorde, modelo que finalmente será abandonado en 2003, fue creado en 1969. Se trata de un desarrollo conjunto británico-francés. El nombre elegido simbólicamente es “Concorde”, del francés, traducido como “concordia”.

Era uno de los dos tipos existentes de aviones de pasajeros supersónicos. Bueno, la creación del segundo (o más bien, cronológicamente, el primero) es mérito de los diseñadores de aviones de la URSS. El equivalente soviético del Concorde se llama Tu-144. Fue diseñado en la década de 1960 y realizó su primer vuelo el 31 de diciembre de 1968, un año antes que el modelo británico-francés.

Hasta el día de hoy no se ha implementado ningún otro tipo de avión de pasajeros supersónico. Tanto el Concorde como el Tu-144 volaron gracias a motores turborreactores, que fueron reconstruidos especialmente para funcionar a velocidad supersónica durante mucho tiempo.

El análogo soviético del Concorde estuvo en funcionamiento durante un período significativamente más corto. Ya en 1977 fue abandonado. El avión volaba a una velocidad media de 2.300 kilómetros por hora y podía transportar hasta 140 pasajeros a la vez. Pero al mismo tiempo, el precio de un billete para un vuelo tan "supersónico" era dos, dos y medio o incluso tres veces más que uno normal.

Por supuesto, tales cosas no tenían gran demanda entre los ciudadanos soviéticos. Y mantener el Tu-144 no fue fácil ni costoso. Por eso fueron abandonados tan rápidamente en la URSS.

Los Concordes duraron más, aunque los billetes de los vuelos que volaron también eran caros. Y la demanda tampoco fue mucha. Pero aun así, a pesar de ello, siguieron siendo explotados, tanto en Gran Bretaña como en Francia.

Si se vuelve a calcular el coste de un billete del Concorde en los años 1970 al tipo de cambio actual, será de unas dos decenas de miles de dólares. Por un billete de ida. Se puede entender por qué la demanda de ellos fue algo menor que la de vuelos con aviones que no alcanzan velocidades supersónicas.

El Concorde podía transportar entre 92 y 120 pasajeros a la vez. Voló a una velocidad de más de 2 mil km/h y recorrió la distancia de París a Nueva York en tres horas y media.

Así pasaron varias décadas. Hasta 2003.

Uno de los motivos de la negativa a operar este modelo fue un accidente aéreo ocurrido en el año 2000. En ese momento había 113 personas a bordo del Concorde estrellado. Todos murieron.

Posteriormente se inició una crisis internacional en el ámbito del transporte aéreo de pasajeros. Su causa son los atentados terroristas ocurridos el 11 de septiembre de 2001 en Estados Unidos.

Además, el período de garantía para el servicio del Concorde por parte de Airbus está finalizando. Todo esto en conjunto hizo que el funcionamiento posterior de aviones de pasajeros supersónicos fuera extremadamente poco rentable. Y en 2003, todos los Concorde fueron cancelados uno por uno, tanto en Francia como en el Reino Unido.

esperanzas

Después de esto, todavía había esperanzas de un rápido “regreso” de los aviones de pasajeros supersónicos. Los diseñadores de aviones hablaron sobre la creación de motores especiales que ahorrarían combustible, a pesar de la velocidad de vuelo. Hablamos de mejorar la calidad y optimizar los principales sistemas de aviónica de dichos aviones.

Pero en 2006 y 2008 se emitieron nuevas regulaciones de la Organización de Aviación Civil Internacional. Definieron este último (por cierto, también son válidos en este momento) normas sobre el ruido admisible de las aeronaves durante el vuelo.

Y los aviones supersónicos, como saben, no tenían derecho a sobrevolar zonas pobladas, por eso. Después de todo, producían fuertes ruidos (debidos también a las características físicas del vuelo) cuando se movían a velocidades máximas.

Esta fue la razón por la que la “planificación” del “renacimiento” de la aviación supersónica de pasajeros se ralentizó un poco. Sin embargo, de hecho, después de la introducción de este requisito, los diseñadores de aviones comenzaron a pensar en cómo resolver este problema. Al fin y al cabo, esto también ocurrió antes, sólo que la “prohibición” centró la atención en ello: el “problema del ruido”.

¿Qué tal hoy?

Pero han pasado diez años desde la última “prohibición”. Y la planificación se convirtió sin problemas en diseño. Hoy en día, varias empresas y organizaciones gubernamentales se dedican a la creación de aviones supersónicos de pasajeros.

¿Cuáles exactamente? Ruso: Instituto Central Aerohidrodinámico (el mismo que lleva el nombre de Zhukovsky), empresas Tupolev y Sukhoi. Los diseñadores de aviones rusos tienen una ventaja invaluable.

La experiencia de los diseñadores y creadores soviéticos del Tu-144. Sin embargo, es mejor hablar de la evolución interna en este ámbito por separado y con más detalle, que es lo que proponemos hacer a continuación.

Pero no son sólo los rusos quienes están creando una nueva generación de aviones de pasajeros supersónicos. Esta es también una preocupación europea: Airbus y la empresa francesa Dassault. Entre las empresas de los Estados Unidos de América que están trabajando en esta dirección se encuentran Boeing y, por supuesto, Lockheed Martin. En el país del sol naciente, la principal organización que diseña un avión de este tipo es la Agencia de Investigación Aeroespacial.

Y esta lista no está de ninguna manera completa. Es importante aclarar que la inmensa mayoría de los diseñadores de aviones profesionales que trabajan en este campo se dividen en dos grupos. Independientemente del país de origen.

Algunos creen que en el nivel actual de desarrollo tecnológico de la humanidad es imposible crear un avión de pasajeros supersónico "silencioso".

Por tanto, la única salida es diseñar un avión de pasajeros "simplemente rápido". Éste, a su vez, alcanzará velocidad supersónica en aquellos lugares donde esté permitido. Y al volar, por ejemplo, sobre zonas pobladas, vuelva a ser subsónico.

Estos "saltos", según este grupo de científicos y diseñadores, reducirán el tiempo de vuelo al mínimo posible y no violarán los requisitos para los efectos del ruido.

Otros, por el contrario, están llenos de determinación. Creen que ahora es posible combatir la causa del ruido. Y han hecho muchos esfuerzos para demostrar que es muy posible construir un avión supersónico que vuele silenciosamente en los próximos años.

Y un poco más de física divertida.

Así, al volar a una velocidad superior a Mach 1,2, la estructura del avión genera ondas de choque. Son más fuertes en las zonas de la cola y el morro, así como en algunas otras partes del avión, como los bordes de las tomas de aire.

¿Qué es una onda de choque? Esta es una zona donde la densidad del aire, la presión y la temperatura experimentan cambios bruscos. Ocurren al moverse a altas velocidades, más rápidas que la velocidad del sonido.

A las personas que están paradas en el suelo, a pesar de la distancia, les parece que está ocurriendo algún tipo de explosión. Por supuesto, estamos hablando de aquellos que están relativamente cerca, debajo del lugar donde vuela el avión. Por eso se prohibieron los vuelos. aviación supersónica sobre las ciudades.

Precisamente contra estas ondas de choque luchan los representantes del “segundo campo” de científicos y diseñadores, que creen en la posibilidad de nivelar este ruido.

Si entramos en detalles, la razón de esto es literalmente una “colisión” con el aire a muy alta velocidad. En el frente de onda se produce un fuerte y brusco aumento de presión. Al mismo tiempo, inmediatamente después, hay una caída de presión y luego una transición a un indicador de presión normal (el mismo que antes de la "colisión").

Sin embargo, ya se ha realizado una clasificación de los tipos de olas y se han encontrado soluciones potencialmente óptimas. Sólo queda completar el trabajo en esta dirección y hacer los ajustes necesarios en los diseños de los aviones, o crearlos desde cero, teniendo en cuenta estas modificaciones.

En particular, los especialistas de la NASA se dieron cuenta de la necesidad de realizar cambios estructurales para reformar las características del vuelo en su conjunto.

Es decir, cambiar la especificidad de las ondas de choque, en la medida de lo posible al nivel tecnológico actual. Lo que se consigue reestructurando la ola, mediante cambios de diseño específicos. Por ello, la onda estándar se considera de tipo N y la que se produce durante el vuelo, teniendo en cuenta las innovaciones propuestas por los expertos, de tipo S.

Y con este último, el efecto “explosivo” de los cambios de presión se reduce significativamente, y las personas ubicadas debajo, por ejemplo, en una ciudad, si un avión les sobrevuela, incluso cuando escuchan tal efecto, es solo como un “ Un portazo lejano de un coche.

La forma también es importante

Además, por ejemplo, los diseñadores de aviación japoneses, no hace mucho, a mediados de 2015, crearon un planeador no tripulado modelo D-SEND 2. Su forma está diseñada de una manera especial, lo que permite reducir significativamente la intensidad y el número de ondas de choque. que ocurren cuando el dispositivo vuela a velocidad supersónica.

La eficacia de las innovaciones propuestas por los científicos japoneses quedó demostrada durante las pruebas del D-SEND 2 que se llevaron a cabo en Suecia en julio de 2015. El desarrollo del evento fue bastante interesante.

El planeador, que no estaba equipado con motores, fue elevado a una altura de 30,5 kilómetros. Mediante el uso globo aerostático. Luego fue derribado. Durante la caída, "aceleró" a una velocidad de Mach 1,39. La longitud del propio D-SEND 2 es de 7,9 metros.

Después de las pruebas, los diseñadores de aviones japoneses pudieron afirmar con seguridad que la intensidad de las ondas de choque cuando su creación vuela a una velocidad superior a la velocidad de propagación del sonido es dos veces menor que la del Concorde.

¿Cuáles son las características de D-SEND 2? En primer lugar, su nariz no es simétrica. La quilla se desplaza hacia ella y, al mismo tiempo, la unidad de cola horizontal se instala como totalmente móvil. También está ubicado en un ángulo negativo con respecto al eje longitudinal. Y al mismo tiempo, las puntas de la cola están ubicadas más abajo que el punto de fijación.

El ala, unida suavemente al fuselaje, está realizada con un barrido normal, pero escalonado.

Aproximadamente siguiendo el mismo esquema, ahora, en noviembre de 2018, se está diseñando el pasajero supersónico AS2. Los profesionales de Lockheed Martin están trabajando en ello. El cliente es la NASA.

Además, el proyecto ruso SDS/SPS se encuentra ahora en la etapa de mejorar su forma. Está previsto que se cree con énfasis en reducir la intensidad de las ondas de choque.

Certificación y... otra certificación

Es importante entender que algunos proyectos de aviones supersónicos de pasajeros se implementarán a principios de la década de 2020. Al mismo tiempo, las normas establecidas Organización Internacional La aviación civil, en 2006 y 2008, seguirá estando en vigor.

Esto significa que si antes de ese momento no se produce un avance tecnológico serio en el campo del "supersónico silencioso", entonces es probable que se creen aviones que alcancen velocidades superiores a Mach sólo en las zonas donde esto esté permitido.

Y después de eso, cuando aparezcan las tecnologías necesarias, en tal escenario, habrá que realizar muchas pruebas nuevas. Para que las aeronaves obtengan permiso para sobrevolar zonas pobladas. Pero estas son sólo especulaciones sobre el futuro; hoy es muy difícil decir algo con certeza al respecto.

Cuestión de precio

Otro problema mencionado anteriormente es el alto costo. Eso sí, hoy en día ya se han creado muchos motores que son mucho más económicos que los que se utilizaban hace veinte o treinta años.

En particular, ahora se están diseñando aquellos que pueden proporcionar movimiento de aviones a velocidad supersónica, pero al mismo tiempo no "consumen" tanto combustible como el Tu-144 o el Concorde.

¿Cómo? En primer lugar, se trata del uso de materiales compuestos cerámicos, que reducen la temperatura, y esto es especialmente importante en las zonas calientes de las centrales eléctricas.

Además, se prevé la introducción de otro tercer circuito de aire, además del externo y el interno. Nivelación del acoplamiento rígido de una turbina con un ventilador, en el interior de un motor de avión, etc.

Sin embargo, incluso gracias a todas estas innovaciones, no se puede decir que el vuelo supersónico, en la realidad actual, sea económico. Por tanto, para que sea accesible y atractivo para el público en general, es muy importante trabajar en la mejora de los motores.

Tal vez la solución actual sería un rediseño completo del diseño, dicen los expertos.

Por cierto, tampoco será posible reducir el coste aumentando el número de pasajeros por vuelo. Porque los aviones que se están diseñando hoy (es decir, por supuesto, aviones supersónicos) están diseñados para transportar un pequeño número de personas, de ocho a cuarenta y cinco.

Un nuevo motor es una solución al problema.

Entre las últimas innovaciones en este ámbito, cabe destacar la innovadora planta de propulsión de turbofan a reacción creada este año 2018 por GE Aviation. En octubre se presentó con el nombre de Affinity.

Está previsto instalar este motor en el modelo de pasajeros AS2 mencionado. No existen “novedades” tecnológicas significativas en este tipo de centrales. Pero al mismo tiempo combina las características de los motores a reacción con relaciones de derivación altas y bajas. Esto hace que el modelo sea muy interesante para su instalación en un avión supersónico.

Entre otras cosas, los creadores del motor afirman que durante las pruebas demostrará su ergonomía. El consumo de combustible de la central eléctrica será aproximadamente igual al que se puede registrar para los motores de avión estándar actualmente en funcionamiento.

Es decir, se trata de una afirmación de que la central eléctrica de un avión supersónico consumirá aproximadamente la misma cantidad de combustible que un avión convencional que no es capaz de acelerar a velocidades superiores a Mach uno.

Cómo resultará esto todavía es difícil de explicar. Dado que las características de diseño del motor no han sido reveladas actualmente por sus creadores.

¿Qué podrían ser: aviones supersónicos rusos?

Por supuesto, hoy en día existen muchos proyectos específicos para aviones de pasajeros supersónicos. Sin embargo, no todos están cerca de su implementación. Veamos los más prometedores.

Por ello, los fabricantes de aviones rusos, que heredaron la experiencia de los maestros soviéticos, merecen una atención especial. Como se mencionó anteriormente, hoy, dentro de los muros de TsAGI que lleva el nombre de Zhukovsky, según sus empleados, la creación del concepto de supersónico Avión de pasajeros nueva generación.

La descripción oficial del modelo, proporcionada por el servicio de prensa del instituto, menciona que se trata de un avión “ligero, administrativo”, “con un bajo nivel de explosión sónica”. El diseño es realizado por especialistas, empleados de esta institución.

Además, en un mensaje del servicio de prensa de TsAGI se menciona que gracias a la disposición especial de la carrocería del avión y a la boquilla especial en la que está instalado el sistema de supresión de ruido, este modelo demostrará los últimos logros en el desarrollo tecnológico de la Federación Rusa. industria aerea.

Por cierto, es importante mencionar que entre los proyectos más prometedores del TsAGI, además de lo descrito, se encuentra una nueva configuración de aviones de pasajeros denominada "ala voladora". Implementa varias mejoras especialmente relevantes. En concreto, permite mejorar la aerodinámica, reducir el consumo de combustible, etc. Pero para aviones no supersónicos.

Entre otras cosas, este instituto ha presentado repetidamente proyectos terminados que han llamado la atención de los entusiastas de la aviación de todo el mundo. Digamos, uno de los últimos, un modelo de avión ejecutivo supersónico, capaz de recorrer hasta 7.000 kilómetros sin repostar y alcanzar una velocidad de 1,8 mil km/h. Esto fue presentado en la exposición “Gidroaviasalon-2018”.

“...¡el diseño está presente en todo el mundo!”

Además de los rusos mencionados anteriormente, los siguientes modelos también son los más prometedores. AS2 americano (capaz de alcanzar velocidades de hasta Mach 1,5). S-512 español (límite de velocidad - Mach 1,6). Y también, actualmente en fase de diseño en EE.UU., Boom, de Boom Technologies (bueno, podrá volar a una velocidad máxima de Mach 2,2).

También está el X-59, que Lockheed Martin está creando para la NASA. Pero será un laboratorio científico volador, no un avión de pasajeros. Y nadie ha planeado todavía ponerlo en producción en masa.

Los planes de Boom Technologies son interesantes. Los empleados de esta empresa dicen que intentarán reducir al máximo el coste de los vuelos en los aviones supersónicos creados por la empresa. Por ejemplo, pueden dar un precio aproximado de un vuelo de Londres a Nueva York. Esto es alrededor de 5000 dólares estadounidenses.

A modo de comparación, esto es lo que cuesta un billete de avión desde la capital inglesa a “Nueva” York, en avión regular o “subsónico”, en clase business. Es decir, el precio de un vuelo en un avión capaz de volar a velocidades superiores a Mach 1,2 será aproximadamente igual al coste de un billete caro en un avión que no podría realizar el mismo vuelo rápido.

Sin embargo, Boom Technologies apuesta por crear un supersónico “silencioso” avión de pasajeros no funcionará en un futuro próximo. Porque el boom seguirá volando velocidad máxima, que es capaz de desarrollarse, únicamente sobre espacios acuáticos. Y cuando estés por encima de la tierra, cambia a una más pequeña.

Dado que el Boom tendrá 52 metros de largo, podrá transportar hasta 45 pasajeros a la vez. Según los planes de la empresa que diseña el avión, el primer vuelo de este nuevo producto debería realizarse en 2025.

¿Qué se sabe actualmente sobre otro proyecto prometedor: AS2? Podrá transportar muchas menos personas: sólo de ocho a doce personas por vuelo. En este caso, la longitud del revestimiento será de 51,8 metros.

Sobre el agua, se prevé que pueda volar a una velocidad de Mach 1,4-1,6, y sobre tierra, 1,2. Por cierto, en este último caso, debido a su forma especial, el avión, en principio, no generará ondas de choque. Por primera vez, este modelo debería despegar en el verano de 2023. En octubre del mismo año, el avión realizará su primer vuelo a través del Atlántico.

Este evento se programará para que coincida con una fecha memorable: el vigésimo aniversario del día en que los Concordes sobrevolaron Londres por última vez.

Además, el S-512 español surcará los cielos por primera vez a más tardar a finales de 2021. Y las entregas de este modelo a los clientes comenzarán en 2023. La velocidad máxima de este avión es Mach 1,6. Tiene capacidad para 22 pasajeros a bordo. La autonomía máxima de vuelo es de 11,5 mil km.

¡El cliente es el jefe de todo!

Como puede ver, algunas empresas se están esforzando mucho en completar el diseño y comenzar a crear aviones lo más rápido posible. ¿Por quién están dispuestos a apresurarse con tanta prisa? Intentemos explicarlo.

Así, en 2017, por ejemplo, el volumen de tráfico aéreo de pasajeros ascendió a cuatro mil millones de personas. Además, 650 millones de ellos volaron largas distancias, dedicando de 3,7 a 13 horas de viaje. A continuación, 72 millones de 650, además, volaron en primera clase o clase ejecutiva.

Son estos 72.000.000 de personas, en promedio, con quienes cuentan las empresas que se dedican a la creación de aviones de pasajeros supersónicos. La lógica es simple: es posible que a muchos de ellos no les importe pagar un poco más por un billete, siempre que el vuelo sea aproximadamente el doble de rápido.

Pero, a pesar de todas las perspectivas, muchos expertos creen razonablemente que el progreso activo de la aviación supersónica, creada para el transporte de pasajeros, podría comenzar después de 2025.

Esta opinión se ve confirmada por el hecho de que el mencionado laboratorio “volador” X-59 no despegará por primera vez hasta 2021. ¿Por qué?

Investigación y perspectivas

El objetivo principal de sus vuelos, que se realizarán a lo largo de varios años, será recopilar información. El caso es que este avión debe sobrevolar diversas zonas pobladas a velocidad supersónica. Los habitantes de estos asentamientos ya han expresado su consentimiento para realizar pruebas.

Y después de que el avión laboratorio complete su próximo “vuelo experimental”, las personas que viven en esos zonas pobladas, sobre el cual voló, deben hablar de las “impresiones” que recibieron durante el tiempo que el avión estuvo sobre sus cabezas. Y expresar con especial claridad cómo se percibió el ruido. ¿Afectó sus medios de vida, etc.?

Los datos recopilados de esta manera se transmitirán a la Administración Federal de Aviación de los Estados Unidos. Y tras su análisis detallado por parte de especialistas, una prohibición de vuelos puede ser posible. aviones supersónicos sobre zonas terrestres pobladas serán canceladas. Pero en cualquier caso esto no sucederá antes de 2025.

Mientras tanto, podemos presenciar la creación de estos aviones innovadores, que pronto marcarán el nacimiento de una nueva era de la aviación de pasajeros supersónica con sus vuelos.

Un avión de pasajeros típico vuela a una velocidad de unos 900 km/h. Un avión de combate militar puede alcanzar aproximadamente tres veces esa velocidad. Sin embargo, los ingenieros modernos de la Federación de Rusia y otros países del mundo están desarrollando activamente máquinas aún más rápidas: los aviones hipersónicos. ¿Cuáles son los detalles de los conceptos relevantes?

Criterios para un avión hipersónico

¿Qué es un avión hipersónico? Este suele entenderse como un dispositivo capaz de volar a una velocidad muchas veces superior a la del sonido. Los enfoques de los investigadores para determinar su indicador específico varían. Una metodología común es que un avión debe considerarse hipersónico si es un múltiplo de los indicadores de velocidad de los vehículos supersónicos modernos más rápidos. Que rondan los 3-4 mil km/h. Es decir, un avión hipersónico, si se sigue esta metodología, debe alcanzar una velocidad de 6 mil km/h.

Vehículos no tripulados y controlados.

Los enfoques de los investigadores también pueden diferir en términos de determinar los criterios para clasificar un dispositivo en particular como avión. Existe una versión que sólo aquellas máquinas que son controladas por una persona pueden clasificarse como tales. Existe un punto de vista según el cual un vehículo no tripulado también puede considerarse un avión. Por ello, algunos analistas clasifican las máquinas del tipo que nos ocupa en aquellas que están sujetas a control humano y aquellas que funcionan de forma autónoma. Esta división puede estar justificada, ya que los vehículos no tripulados pueden tener características técnicas mucho más impresionantes, por ejemplo en términos de sobrecarga y velocidad.

Al mismo tiempo, muchos investigadores consideran que los aviones hipersónicos son un concepto único, cuyo indicador clave es la velocidad. No importa si una persona está sentada al mando del dispositivo o si la máquina está controlada por un robot; lo principal es que el avión sea lo suficientemente rápido.

Despegue: ¿independientemente o con ayuda?

Existe una clasificación generalizada de aviones hipersónicos, que se basa en clasificarlos en la categoría de aquellos que son capaces de despegar por sí solos o aquellos que requieren ser colocados en un portaaviones más potente: un cohete o un avión de carga. Existe un punto de vista según el cual es correcto incluir como dispositivos del tipo considerado principalmente aquellos que son capaces de despegar de forma independiente o con una mínima participación de otros tipos de equipos. Sin embargo, aquellos investigadores que creen que el criterio principal que caracteriza a un avión hipersónico, la velocidad, debería ser primordial en cualquier clasificación. Si el avión se clasifica como no tripulado, controlado, capaz de despegar solo o con la ayuda de otras máquinas, si el indicador correspondiente alcanza los valores anteriores, entonces estamos hablando de un avión hipersónico.

Principales problemas de las soluciones hipersónicas.

Los conceptos de soluciones hipersónicas tienen muchas décadas de antigüedad. A lo largo de los años de desarrollo del tipo correspondiente de dispositivos, los ingenieros mundiales han resuelto una serie de problemas importantes que impiden objetivamente la producción de "hipersónicos", similar a la organización de la producción de aviones turbohélice.

La principal dificultad a la hora de diseñar aviones hipersónicos es crear un motor que pueda ser suficientemente eficiente desde el punto de vista energético. Otro problema es disponer de los aparatos necesarios. El caso es que la velocidad de un avión hipersónico en los valores que comentamos anteriormente implica un fuerte calentamiento del cuerpo por fricción con la atmósfera.

Hoy veremos algunos ejemplos de prototipos exitosos de aviones del tipo correspondiente, cuyos desarrolladores lograron avances significativos en la solución exitosa de los problemas señalados. Estudiemos ahora los avances mundiales más famosos en términos de creación de aviones hipersónicos del tipo en cuestión.

de boeing

El avión hipersónico más rápido del mundo, según algunos expertos, es el estadounidense Boeing X-43A. Así, durante las pruebas de este dispositivo se registró que alcanzaba velocidades superiores a 11 mil km/h. Eso es aproximadamente 9,6 veces más rápido.

¿Qué tiene de especial el avión hipersónico X-43A? Las características de esta aeronave son las siguientes:

La velocidad máxima registrada en las pruebas es de 11.230 km/h;

Envergadura: 1,5 m;

Longitud del cuerpo: 3,6 m;

Motor: Ramjet de combustión supersónica de flujo directo;

Combustible: oxígeno atmosférico, hidrógeno.

Cabe señalar que el dispositivo en cuestión es uno de los más respetuosos con el medio ambiente. El caso es que el combustible utilizado prácticamente no emite productos de combustión nocivos.

El avión hipersónico X-43A fue desarrollado conjuntamente por ingenieros de la NASA, así como por Orbical Science Corporation y Minocraft. fue creado hace unos 10 años. En su desarrollo se invirtieron unos 250 millones de dólares. La novedad conceptual del avión en cuestión es que fue concebido con el objetivo de probar la última tecnología para proporcionar propulsión.

Desarrollo a partir de la ciencia orbital

La empresa Orbital Science, que, como señalamos anteriormente, participó en la creación del X-43A, también logró crear su propio avión hipersónico: el X-34.

Su velocidad máxima es de más de 12 mil km/h. Es cierto que durante las pruebas prácticas no se logró; además, no fue posible alcanzar el indicador mostrado por el avión X43-A. El avión en cuestión acelera cuando se activa el cohete Pegasus, que funciona con combustible sólido. El X-34 se probó por primera vez en 2001. El avión en cuestión es significativamente más grande que el Boeing: su longitud es de 17,78 m, su envergadura es de 8,85 m y la altitud máxima de vuelo del vehículo hipersónico de Orbical Science es de 75 kilómetros.

Aviones de América del Norte

Otro avión hipersónico famoso es el X-15, producido por North American. Los analistas clasifican este aparato como experimental.

Está equipado, lo que da a algunos expertos una razón para no clasificarlo, de hecho, como un avión. Sin embargo, la presencia de motores de cohetes permite que el dispositivo, en particular, funcione. Así, durante una de las pruebas en este modo, fue probado por los pilotos. El objetivo del dispositivo X-15 es estudiar las particularidades de los vuelos hipersónicos, evaluar determinadas soluciones de diseño, nuevos materiales y las características de control de dichos vehículos en distintas capas de la atmósfera. Cabe destacar que fue aprobado allá por 1954. El X-15 vuela a una velocidad de más de 7 mil kilómetros por hora. Su alcance de vuelo es de más de 500 km, su altitud supera los 100 km.

El avión de producción más rápido.

Los vehículos hipersónicos que estudiamos anteriormente pertenecen en realidad a la categoría de investigación. Será útil considerar algunos modelos de producción de aviones que tienen características cercanas a los hipersónicos o que son (según una metodología u otra) hipersónicos.

Entre estas máquinas se encuentra el desarrollo estadounidense del SR-71. Algunos investigadores no están dispuestos a clasificar este avión como hipersónico, ya que su velocidad máxima es de unos 3,7 mil km/h. Entre sus características más destacables está su peso al despegue, que supera las 77 toneladas. La longitud del dispositivo es de más de 23 m, la envergadura es de más de 13 m.

El MiG-25 ruso es considerado uno de los aviones militares más rápidos. El dispositivo puede alcanzar velocidades de más de 3,3 mil km/h. Peso máximo al despegue avión ruso- 41 toneladas.

Así, en el mercado de soluciones en serie con características cercanas a las hipersónicas, la Federación de Rusia se encuentra entre los líderes. Pero, ¿qué se puede decir sobre los avances rusos en relación con los aviones hipersónicos “clásicos”? ¿Son los ingenieros de la Federación Rusa capaces de crear una solución que sea competitiva con las máquinas de Boeing y Orbital Scence?

Vehículos hipersónicos rusos.

Actualmente, el avión hipersónico ruso está en desarrollo. Pero va de forma bastante activa. Se trata de sobre el avión Yu-71. Sus primeras pruebas, a juzgar por los informes de los medios, se llevaron a cabo en febrero de 2015 cerca de Oremburgo.

Se supone que el avión se utilizará con fines militares. Por lo tanto, un vehículo hipersónico podrá, si es necesario, lanzar armas destructivas a distancias considerables, monitorear el territorio y también usarse como elemento de avión de ataque. Algunos investigadores creen que en 2020-2025. Las Fuerzas de Misiles Estratégicos recibirán alrededor de 20 aviones del tipo correspondiente.

En los medios de comunicación se informa que el avión hipersónico ruso en cuestión se montará en el misil balístico Sarmat, que también se encuentra en la fase de diseño. Algunos analistas creen que el vehículo hipersónico Yu-71 que se está desarrollando no es más que una ojiva que deberá separarse del misil balístico en la etapa final del vuelo y luego, gracias a la alta maniobrabilidad característica del avión, superar la defensa antimisiles. sistemas.

Proyecto "Ajax"

Entre los proyectos más destacados relacionados con el desarrollo de aviones hipersónicos se encuentra Ajax. Estudiémoslo con más detalle. El avión hipersónico Ajax es un desarrollo conceptual de los ingenieros soviéticos. En la comunidad científica, las conversaciones al respecto comenzaron allá por los años 80. Entre las características más destacables se encuentra la presencia de un sistema de protección térmica, que está diseñado para proteger la carcasa del sobrecalentamiento. Así, los desarrolladores del aparato Ajax propusieron una solución a uno de los problemas "hipersónicos" que identificamos anteriormente.

El esquema tradicional de protección térmica para aviones implica la colocación de materiales especiales en la carrocería. Los desarrolladores de Ajax propusieron un concepto diferente, según el cual no se debía proteger el dispositivo del calor externo, sino permitir que el calor entrara en la máquina, al mismo tiempo que se aumentaba su recurso energético. El principal competidor de los aviones soviéticos era considerado el avión hipersónico "Aurora", creado en Estados Unidos. Sin embargo, debido al hecho de que los diseñadores de la URSS ampliaron significativamente las capacidades del concepto, al nuevo desarrollo se le asignó una amplia gama de tareas, en particular de investigación. Podemos decir que el Ajax es un avión hipersónico polivalente.

Echemos un vistazo más de cerca a las innovaciones tecnológicas propuestas por ingenieros de la URSS.

Así, los desarrolladores soviéticos del Ajax propusieron utilizar el calor generado como resultado de la fricción del cuerpo del avión con la atmósfera y convertirlo en energía útil. Técnicamente, esto podría lograrse colocando carcasas adicionales en el dispositivo. Como resultado, se formó algo así como un segundo cuerpo. Se suponía que su cavidad estaba llena con algún tipo de catalizador, por ejemplo, una mezcla de material inflamable y agua. La capa termoaislante hecha de material sólido en el Ajax debía ser reemplazada por una líquida que, por un lado, debía proteger el motor y, por el otro, promovería una reacción catalítica que, mientras tanto, podría ir acompañado de un efecto endotérmico: el movimiento del calor desde el exterior del cuerpo hacia el interior. En teoría, la refrigeración de las partes externas del dispositivo podría ser cualquier cosa. El exceso de calor, a su vez, debía utilizarse para aumentar la eficiencia del motor del avión. Al mismo tiempo, esta tecnología permitiría generar hidrógeno libre como resultado de la reacción del combustible.

Por el momento, no hay información disponible para el público en general sobre la continuación del desarrollo de Ajax, sin embargo, los investigadores consideran que la implementación de los conceptos soviéticos en la práctica es muy prometedora.

Vehículos hipersónicos chinos.

China se está convirtiendo en un competidor de Rusia y Estados Unidos en el mercado de soluciones hipersónicas. Entre los desarrollos más famosos de los ingenieros de China se encuentra el avión WU-14. Es un planeador hipersónico controlado montado sobre un misil balístico.

Un misil balístico intercontinental lanza un avión al espacio, desde donde el vehículo desciende bruscamente, desarrollando una velocidad hipersónica. El dispositivo chino se puede montar en varios misiles balísticos intercontinentales con un alcance de 2 a 12 mil kilómetros. Se demostró que durante las pruebas el WU-14 pudo alcanzar una velocidad superior a 12 mil km/h, convirtiéndose así en el avión hipersónico más rápido según algunos analistas.

Al mismo tiempo, muchos investigadores creen que no es del todo legítimo atribuir el desarrollo chino a la categoría de avión. Así, existe una versión muy extendida según la cual el dispositivo debería clasificarse específicamente como ojiva. Y muy eficaz. Al volar hacia abajo a la velocidad especificada, ni siquiera los sistemas de defensa antimisiles más modernos podrán garantizar la interceptación del objetivo correspondiente.

Cabe señalar que Rusia y Estados Unidos también están desarrollando vehículos hipersónicos utilizados con fines militares. Al mismo tiempo, el concepto ruso, según el cual se supone que se deben crear máquinas del tipo adecuado, difiere significativamente, como lo demuestran los datos publicados en algunos medios, de los principios tecnológicos implementados por los estadounidenses y los chinos. Así, los desarrolladores de la Federación Rusa están concentrando sus esfuerzos en el campo de la creación de aviones equipados con un motor estatorreactor que pueda ser lanzado desde tierra. Rusia tiene previsto cooperar en este sentido con la India. Los vehículos hipersónicos creados según el concepto ruso, según algunos analistas, se caracterizan por su menor coste y una gama más amplia de aplicaciones.

Al mismo tiempo, el avión hipersónico ruso, que mencionamos anteriormente (Yu-71), sugiere, como creen algunos analistas, su despliegue sobre misiles balísticos intercontinentales. Si esta tesis resulta ser correcta, entonces podemos decir que los ingenieros de la Federación Rusa están trabajando simultáneamente en dos direcciones conceptuales populares en la construcción de aviones hipersónicos.

Resumen

Entonces, probablemente el avión hipersónico más rápido del mundo, si hablamos de aviones independientemente de su clasificación, sigue siendo el chino WU-14. Aunque es necesario comprender que la información real al respecto, incluidas las relacionadas con las pruebas, puede estar clasificada. Esto es bastante coherente con los principios de los desarrolladores chinos, que a menudo se esfuerzan por mantener en secreto sus tecnologías militares a toda costa. La velocidad del avión hipersónico más rápido es de más de 12 mil km/h. El desarrollo estadounidense del X-43A lo está "alcanzando": muchos expertos lo consideran el más rápido. En teoría, el avión hipersónico X-43A, así como el chino WU-14, pueden igualar el desarrollo de Orbical Science, diseñado para una velocidad de más de 12 mil km/h.

Las características del avión ruso Yu-71 aún no son conocidas por el público en general. Es muy posible que se acerquen a los parámetros de los aviones chinos. Los ingenieros rusos también están desarrollando un avión hipersónico capaz de despegar de forma independiente, en lugar de basarse en un misil balístico intercontinental.

Los proyectos actuales de investigadores de Rusia, China y Estados Unidos están relacionados de una forma u otra con el ámbito militar. Los aviones hipersónicos, independientemente de su posible clasificación, se consideran principalmente portadores de armas, probablemente nucleares. Sin embargo, en los trabajos de investigadores de diferentes países del mundo hay tesis de que las tecnologías "hipersónicas", como las nucleares, bien pueden ser pacíficas.

La cuestión es la aparición de soluciones asequibles y fiables que permitan organizar la producción en masa de máquinas del tipo adecuado. El uso de tales dispositivos es posible en una amplia gama de sectores del desarrollo económico. Es probable que los aviones hipersónicos encuentren la mayor demanda en las industrias espacial y de investigación.

A medida que las tecnologías de producción de los vehículos correspondientes se vuelven más baratas, las empresas de transporte pueden comenzar a mostrar interés en invertir en tales proyectos. Las corporaciones industriales y los proveedores de diversos servicios pueden comenzar a considerar la "hipersónica" como una herramienta para aumentar la competitividad empresarial en términos de organización de las comunicaciones internacionales.

El Tu-144 es un avión supersónico soviético desarrollado por la Oficina de Diseño Tupolev en los años 1960. Junto con el Concorde, es uno de los dos únicos aviones supersónicos utilizados por las aerolíneas para viajes comerciales.

En los años 60, en los círculos de la aviación de EE.UU., Gran Bretaña, Francia y Rusia se discutieron activamente proyectos para crear un avión supersónico de pasajeros con una velocidad máxima de 2500-3000 km/h y un alcance de vuelo de al menos 6-8 mil km. URSS. En noviembre de 1962, Francia y Gran Bretaña firmaron un acuerdo sobre el desarrollo y construcción conjuntos del Concorde (Concord).

Creadores de un avión supersónico.

En la Unión Soviética, la oficina de diseño del académico Andrei Tupolev participó en la creación de un avión supersónico. En una reunión preliminar de la Oficina de Diseño en enero de 1963, Tupolev declaró:

“Al reflexionar sobre el futuro del transporte aéreo de personas de un continente a otro, se llega a una conclusión clara: los aviones supersónicos son indudablemente necesarios y no tengo ninguna duda de que se pondrán en práctica...”

El hijo del académico, Alexey Tupolev, fue designado diseñador principal del proyecto. Más de mil especialistas de otras organizaciones trabajaron estrechamente con su oficina de diseño. La creación estuvo precedida por un extenso trabajo teórico y experimental, que incluyó numerosas pruebas en túneles de viento y en condiciones naturales durante vuelos analógicos.

Concorde y Tu-144

Los desarrolladores tuvieron que devanarse los sesos para encontrar el diseño óptimo para la máquina. La velocidad del avión diseñado es de fundamental importancia: 2.500 o 3.000 km/h. Los estadounidenses, al enterarse de que el Concorde está diseñado para alcanzar una velocidad de 2.500 km/h, anunciaron que apenas seis meses después lanzarían al mercado su avión de pasajeros Boeing 2707, fabricado en acero y titanio. Sólo estos materiales podían resistir el calentamiento de la estructura en contacto con una corriente de aire a velocidades de 3.000 km/h o más sin consecuencias destructivas. Sin embargo, las estructuras sólidas de acero y titanio aún deben someterse a serias pruebas tecnológicas y operativas. Esto llevará mucho tiempo y Tupolev decide construir un avión supersónico de duraluminio, diseñado para alcanzar una velocidad de 2500 km/h. Posteriormente, el proyecto americano Boeing se cerró por completo.

En junio de 1965, el modelo se mostró en el Salón Aeronáutico anual de París. El Concorde y el Tu-144 resultaron sorprendentemente similares entre sí. Los diseñadores soviéticos dijeron: nada sorprendente: la forma general está determinada por las leyes de la aerodinámica y los requisitos para un determinado tipo de máquina.

Forma de ala de avión supersónico

Pero ¿cuál debería ser la forma del ala? Nos decidimos por un ala delta delgada con el borde delantero en forma de letra “8”. El diseño sin cola, inevitable en un diseño de avión de carga de este tipo, hizo que el avión supersónico fuera estable y bien controlable en todos los modos de vuelo. Cuatro motores estaban ubicados debajo del fuselaje, más cerca del eje. El combustible se coloca en tanques tipo cajón. Los tanques de compensación, ubicados en la parte trasera del fuselaje y en las alas, están diseñados para cambiar la posición del centro de gravedad durante la transición de velocidades de vuelo subsónicas a supersónicas. La nariz se hizo afilada y suave. Pero, ¿cómo pueden los pilotos tener visibilidad hacia delante en este caso? Encontraron una solución: la "nariz arqueada". El fuselaje tenía una sección transversal circular y un cono de nariz de cabina que se inclinaba hacia abajo en un ángulo de 12 grados durante el despegue y 17 grados durante el aterrizaje.

Un avión supersónico surca los cielos

El primer avión supersónico despegó el último día de 1968. El coche fue pilotado por el piloto de pruebas E. Elyan. Como avión de pasajeros, fue el primero del mundo en superar la velocidad del sonido a principios de junio de 1969, a una altitud de 11 kilómetros. El avión supersónico alcanzó la segunda velocidad del sonido (2 M) a mediados de 1970, a una altitud de 16,3 kilómetros. El avión supersónico incorpora muchas innovaciones técnicas y de diseño. Aquí me gustaría señalar una solución como la cola horizontal delantera. Al utilizar PGO, se mejoró la maniobrabilidad del vuelo y se redujo la velocidad durante el aterrizaje. Los aviones supersónicos nacionales podrían operarse desde dos docenas de aeropuertos, mientras que el Concorde franco-inglés, que tiene una alta velocidad de aterrizaje, sólo podría aterrizar en un aeropuerto certificado. Los diseñadores de Tupolev Design Bureau hicieron un trabajo colosal. Tomemos, por ejemplo, las pruebas a gran escala de un ala. Tuvieron lugar en un laboratorio de vuelo: un MiG-21I, modificado específicamente para probar el diseño y equipamiento del ala de un futuro avión supersónico.

Desarrollo y modificación

El trabajo de desarrollo del diseño básico del "044" se desarrolló en dos direcciones: la creación de un nuevo turborreactor económico de postcombustión del tipo RD-36-51 y una mejora significativa en la aerodinámica y el diseño del avión supersónico. El resultado de esto fue cumplir con los requisitos de alcance de vuelo supersónico. La decisión de la comisión del Consejo de Ministros de la URSS sobre la versión del avión supersónico con el RD-36-51 se tomó en 1969. Al mismo tiempo, a propuesta de MAP - MGA, se decide, antes de la creación del RD-36-51 y su instalación en un avión supersónico, la construcción de seis aviones supersónicos NK-144A con capacidad reducida. consumo específico de combustible. Se suponía que el diseño del avión supersónico en serie con el NK-144A se modernizaría significativamente, se realizarían cambios significativos en la aerodinámica, obteniendo un Kmax de más de 8 en modo de crucero supersónico. Se suponía que esta modernización garantizaría el cumplimiento de los requisitos. la primera etapa en términos de alcance (4000-4500 km), y en el futuro estaba previsto pasar a la serie en el RD-36-51.

Construcción de un avión supersónico modernizado.

La construcción del Tu-144 modernizado de preproducción ("004") comenzó en MMZ "Experience" en 1968. Según los datos calculados con motores NK-144 (Cp = 2,01), el alcance supersónico estimado debería haber sido de 3275 km, y con NK-144A (Cp = 1,91) debería haber superado los 3500 km. Para mejorar las características aerodinámicas en el modo de crucero M = 2,2, se cambió la forma en planta del ala (el barrido de la parte flotante a lo largo del borde de ataque se redujo a 76° y la parte de la base se aumentó a 57°), la forma de el ala se acercó más al “gótico”. En comparación con el "044", el área del ala ha aumentado y se ha introducido una torsión cónica más intensa de los extremos del ala. Sin embargo, la innovación más importante en la aerodinámica del ala fue el cambio en la parte media del ala, que aseguró el autoequilibrio en modo crucero con pérdidas mínimas calidad, teniendo en cuenta la optimización de las deformaciones de vuelo del ala en este modo. Se aumentó la longitud del fuselaje para dar cabida a 150 pasajeros y se mejoró la forma del morro, lo que también tuvo un efecto positivo en la aerodinámica.

A diferencia del "044", cada par de motores en góndolas de motores emparejados con tomas de aire se separó, liberando de ellos la parte inferior del fuselaje, descargándolo del aumento de temperatura y cargas de vibración, mientras cambiaba la superficie inferior del ala en su lugar. del área calculada de compresión del flujo, aumentando el espacio entre la superficie inferior del ala y la superficie superior de la entrada de aire; todo esto hizo posible utilizar más intensamente el efecto de comprimir el flujo en la entrada de las tomas de aire en el Kmax que era posible alcanzar en el “044”. La nueva disposición de las góndolas de los motores requirió cambios en el chasis: el tren de aterrizaje principal se colocó debajo de las góndolas de los motores, con ellos retraídos hacia el interior entre los conductos de aire de los motores, se cambió a un carro de ocho ruedas y el esquema de retracción el tren de aterrizaje delantero también cambió. Una diferencia importante entre el "004" y el "044" fue la introducción de un ala desestabilizadora frontal multisección retráctil en vuelo, que se extendía desde el fuselaje durante los modos de despegue y aterrizaje, y permitía proporcionar el equilibrio necesario cuando el Los elevones-flaps fueron desviados. Las mejoras en el diseño, un aumento en la carga útil y las reservas de combustible llevaron a un aumento en el peso de despegue, que superó las 190 toneladas (para "044" - 150 toneladas).

Preproducción Tu-144

La construcción del avión supersónico de preproducción No. 01-1 (cola No. 77101) se completó a principios de 1971 y realizó su primer vuelo el 1 de junio de 1971. Según el programa de pruebas de fábrica, el vehículo realizó 231 vuelos, con una duración de 338 horas, de las cuales 55 horas volaron a velocidad supersónica. Con esta máquina se solucionaron cuestiones complejas relacionadas con la interacción de la central eléctrica en varios modos de vuelo. El 20 de septiembre de 1972, el coche voló por la autopista Moscú-Tashkent, mientras que la ruta se recorrió en 1 hora y 50 minutos, la velocidad de crucero durante el vuelo alcanzó los 2.500 km/h. El vehículo de preproducción se convirtió en la base para el despliegue de la producción en serie en la Planta de Aviación de Voronezh (VAZ), a la que, por decisión del gobierno, se le encomendó el desarrollo de un avión supersónico en serie.

Primer vuelo del Tu-144 de producción

El primer vuelo del avión supersónico de serie No. 01-2 (cola No. 77102) con motores NK-144A tuvo lugar el 20 de marzo de 1972. En la serie, basándose en los resultados de las pruebas del vehículo de preproducción, se ajustó la aerodinámica del ala y se aumentó ligeramente su área. El peso de despegue de la serie alcanzó las 195 toneladas. En el momento de las pruebas operativas de los vehículos de producción, se pretendía aumentar el consumo específico de combustible del NK-144A a 1,65-1,67 kg/kgf/hora mediante la optimización de la tobera del motor, y posteriormente a 1,57 kg/kgf/hora, mientras que El alcance de vuelo debería aumentarse a 3855-4250 km y 4550 km, respectivamente. En realidad, pudieron lograr en 1977, durante las pruebas y el desarrollo de las series Tu-144 y NK-144A, un promedio = 1,81 kg/kgf hora en modo de empuje supersónico de crucero 5000 kgf, un promedio = 1,65 kg/kgf hora en despegue. El modo de postquemador de empuje es de 20.000 kgf, Av = 0,92 kg/kgf por hora, en el modo de crucero subsónico, el empuje es de 3000 kgf y en el modo de postcombustión máximo, en el modo transónico, recibimos 11.800 kgf. Un fragmento de un avión supersónico.

Vuelos y pruebas de un avión supersónico.

Primera etapa de prueba.

En un corto período de tiempo, estrictamente de acuerdo con el programa, se completaron 395 vuelos con un tiempo total de vuelo de 739 horas, incluidas más de 430 horas en modo supersónico.

Segunda etapa de prueba.

En la segunda etapa de pruebas operativas, de acuerdo con la orden conjunta de los Ministros de Industria de la Aviación y Aviación Civil del 13 de septiembre de 1977 No. 149-223, se llevó a cabo una conexión más activa de las instalaciones y servicios de la aviación civil. Se formó una nueva comisión de pruebas, encabezada por el Viceministro de Aviación Civil B.D. Brusco. Por decisión de la comisión, luego confirmada por orden conjunta del 30 de septiembre al 5 de octubre de 1977, se designaron tripulaciones para realizar pruebas operativas:

  1. Primera tripulación: pilotos B.F. Kuznetsov (Administración Estatal de Transportes de Moscú), S.T. Agapov (ZhLIiDB), navegante S.P. Khramov (MTU GA), los ingenieros de vuelo Yu.N. Avaev (MTU GA), Yu.T. Seliverstov (ZhLIiDB), ingeniero líder S.P. Avakimov (ZhLIiDB).
  2. Segunda tripulación: pilotos V.P. Voronin (MSU GA), I.K. Vedernikov (ZhLIiDB), navegante A.A. Senyuk (MTU GA), ingenieros de vuelo E.A. Trebuntsov (MTU GA) y V.V. Solomatin (ZhLIiDB), ingeniero líder V.V. Isaev (GosNIIGA).
  3. Tercera tripulación: pilotos M.S. Kuznetsov (GosNIIGA), G.V. Voronchenko (ZhLIiDB), navegante V.V. Vyazigin (GosNIIGA), ingenieros de vuelo M.P. Isaev (MTU GA), V.V. Solomatin (ZhLIiDB), ingeniero líder V.N. Poklad (ZhLIiDB).
  4. Cuarta tripulación: pilotos N.I. Yurskov (GosNIIGA), V.A. Sevankaev (ZhLIiDB), navegante Yu.A. Vasiliev (GosNIIGA), ingeniero de vuelo V.L. Venediktov (GosNIIGA), ingeniero líder I.S. Mayboroda (GosNIIGA).

Antes del inicio de las pruebas, se trabajó mucho para revisar todos los materiales recibidos con el fin de utilizarlos "para obtener crédito" por cumplir con requisitos específicos. Sin embargo, a pesar de esto, algunos especialistas en aviación civil insistieron en implementar el "Programa de pruebas operativas para aviones supersónicos", desarrollado en GosNIIGA en 1975 bajo la dirección del destacado ingeniero A.M. Este programa requirió esencialmente la repetición de vuelos previamente completados por un total de 750 vuelos (1200 horas de vuelo) en rutas MGA.

El volumen total de vuelos operativos y pruebas para ambas etapas será de 445 vuelos con 835 horas de vuelo, de las cuales 475 horas serán en modo supersónico. En la ruta Moscú-Alma-Ata se realizaron 128 vuelos pareados.

La etapa final

La etapa final de las pruebas no fue estresante desde el punto de vista técnico. Se garantizó un trabajo rítmico según lo previsto, sin fallos graves ni defectos importantes. Los equipos de ingenieros y técnicos “se divirtieron” evaluando el equipamiento doméstico en preparación para el transporte de pasajeros. Los asistentes de vuelo y los especialistas pertinentes del GosNIIGA que participaron en las pruebas comenzaron a realizar entrenamientos en tierra para desarrollar la tecnología de servicio a los pasajeros en vuelo. La llamada “bromas” y dos vuelos técnicos con pasajeros. El “sorteo” se realizó el 16 de octubre de 1977 con una simulación completa del ciclo de facturación de billetes, facturación de equipaje, embarque de pasajeros, vuelo de duración real, desembarco de pasajeros, facturación de equipaje en el aeropuerto de destino. Los "pasajeros" (los mejores trabajadores de OKB, ZhLIiDB, GosNIIGA y otras organizaciones) no tuvieron fin. La dieta durante el “vuelo” estuvo al más alto nivel, ya que se basó en el menú de primera clase, todos lo disfrutaron mucho. El “sorteo” permitió aclarar muchos elementos y detalles importantes del servicio al pasajero. El 20 y 21 de octubre de 1977 se realizaron dos vuelos técnicos con pasajeros por la carretera Moscú-Alma-Ata. Los primeros pasajeros fueron empleados de muchas organizaciones que participaron directamente en la creación y prueba del avión supersónico. Hoy en día es incluso difícil imaginar el ambiente a bordo: había un sentimiento de alegría y orgullo, una gran esperanza de desarrollo en el contexto de un servicio de primera clase, al que los técnicos no están acostumbrados en absoluto. En los primeros vuelos iban a bordo todos los directores de los institutos y organizaciones matrices.

La vía está abierta al tráfico de pasajeros.

Los vuelos técnicos se realizaron sin comentarios serios y mostraron la plena disponibilidad del avión supersónico y de todos servicios terrestres A transporte regular. El 25 de octubre de 1977, el Ministro de Aviación Civil de la URSS B.P. Bugaev y el Ministro de Industria Aeronáutica de la URSS V.A. Kazakov aprobó el documento principal: "Actuar sobre los resultados de las pruebas operativas de un avión supersónico con motores NK-144" con una conclusión y conclusiones positivas.

Con base en las tablas presentadas sobre el cumplimiento del Tu-144 con los requisitos de las Normas Temporales de Aeronavegabilidad para Tu-144 Civil de la URSS, se obtuvo el volumen completo de la documentación probatoria presentada, incluidas las actas sobre pruebas estatales y operativas, el 29 de octubre de 1977. , Presidente del Registro Estatal de Aviación de la URSS I.K. Mulkijanov aprobó la conclusión y firmó el primer certificado de aeronavegabilidad en la URSS, tipo No. 03-144, para un avión supersónico con motores NK-144A.

La vía quedó abierta al tráfico de pasajeros.

El avión supersónico podía aterrizar y despegar en 18 aeropuertos de la URSS, mientras que el Concorde, cuya velocidad de despegue y aterrizaje era un 15% mayor, requería un certificado de aterrizaje independiente para cada aeropuerto. Según algunos expertos, si los motores del Concorde hubieran estado colocados de la misma forma que los del Tu-144, el accidente del 25 de julio de 2000 no se habría producido.

Según los expertos, el diseño de la estructura del Tu-144 era ideal, pero las deficiencias se referían a los motores y a varios sistemas.

La segunda copia de producción de un avión supersónico.

En junio de 1973 se celebró en Francia el 30º Salón Aeronáutico Internacional de París. El interés generado por el avión de pasajeros soviético Tu-144, el primer avión supersónico del mundo, fue enorme. El 2 de junio, miles de visitantes al salón aeronáutico en el suburbio parisino de Le Bourget vieron la segunda copia de producción de un avión supersónico despegar en la pista. El rugido de cuatro motores, un despegue potente y ahora el coche está en el aire. El morro afilado del avión se enderezó y apuntó al cielo. El supersónico Tu, dirigido por el capitán Kozlov, realizó su primer vuelo de demostración sobre París: habiendo alcanzado la altitud requerida, el vehículo traspasó el horizonte, luego regresó y sobrevoló en círculos el aeródromo. El vuelo transcurrió con normalidad y no se observaron problemas técnicos.

Al día siguiente, la tripulación soviética decidió mostrar todo lo que el nuevo era capaz de hacer.

Desastre durante una manifestación

La soleada mañana del 3 de junio no parecía presagiar problemas. Al principio todo salió según lo planeado: el público levantó la cabeza y aplaudió al unísono. El avión supersónico, mostrando la “clase superior”, comenzó a descender. En ese momento, un caza francés Mirage apareció en el aire (como luego resultó que estaba filmando un espectáculo aéreo). Una colisión parecía inevitable. Para no estrellarse contra el aeródromo y los espectadores, el comandante de la tripulación decidió subir más alto y tiró del volante hacia sí. Sin embargo, la altura ya se había perdido, generando grandes cargas sobre la estructura; Como resultado, el ala derecha se agrietó y se cayó. Allí se inició un incendio y unos segundos más tarde el avión supersónico en llamas se precipitó al suelo. Un terrible aterrizaje se produjo en una de las calles del suburbio parisino de Goussainville. La máquina gigante, destruyendo todo a su paso, se estrelló contra el suelo y explotó. Toda la tripulación (seis personas) y ocho franceses en tierra murieron. Goosenville también sufrió: varios edificios fueron destruidos. ¿Qué llevó a la tragedia? Según la mayoría de los expertos, la causa del desastre fue el intento de la tripulación de un avión supersónico de evitar una colisión con el Mirage. Durante el aterrizaje, el Tu quedó atrapado tras la estela del caza francés Mirage.

Vídeo: accidente del Tu-144 en 1973: cómo sucedió

Esta versión aparece en el libro de Gene Alexander "Russian Airplanes Since 1944" y en un artículo de la revista Aviation Week and Space Technology del 11 de junio de 1973, escrito sobre temas nuevos. Los autores creen que el piloto Mikhail Kozlov aterrizó en la pista equivocada, ya sea por un error del director de vuelo o por un descuido de los pilotos. El controlador notó el error a tiempo y advirtió a los pilotos soviéticos. Pero en lugar de dar la vuelta, Kozlov dio un giro brusco y se encontró justo delante del caza de la Fuerza Aérea francesa. En ese momento, el copiloto estaba filmando una historia sobre la tripulación de Tu para la televisión francesa con una cámara de cine y por lo tanto no llevaba cinturón de seguridad. Durante la maniobra cayó sobre la consola central y mientras regresaba a su lugar ya había perdido altura. Kozlov tiró bruscamente del volante hacia sí mismo: sobrecarga: el ala derecha no podía soportarlo. Aquí hay otra explicación para la terrible tragedia. Kozlov recibió órdenes de aprovechar al máximo el coche. Incluso durante el despegue, a baja velocidad, adoptó un ángulo casi vertical. Para un transatlántico con esta configuración, esto supone enormes sobrecargas. Como resultado, uno de los nodos externos no pudo soportarlo y se cayó.

Según los empleados de la Oficina de Diseño de A.N. Tupolev, la causa del desastre fue la conexión de un bloque analógico del sistema de control no depurado, lo que provocó una sobrecarga destructiva.

La versión espía pertenece al escritor James Alberg. Brevemente es así. Los soviéticos intentaron “equipar” el Concorde. Grupo N.D. Kuznetsova creó buenos motores, pero no podían funcionar a bajas temperaturas, a diferencia de los motores Concorde. Luego intervinieron agentes de inteligencia soviéticos. Penkovsky, a través de su agente Greville Wine, obtuvo parte de los dibujos del Concorde y los envió a Moscú a través de un representante comercial de Alemania del Este. La contrainteligencia británica identificó así la filtración, pero en lugar de arrestar al espía, decidió dejar entrar desinformación en Moscú a través de sus propios canales. Como resultado nació el Tu-144, muy similar al Concorde. Es difícil establecer la verdad, ya que las “cajas negras” no aclararon nada. Uno fue encontrado en Bourges, en el lugar del accidente, pero, a juzgar por los informes, estaba dañado. El segundo nunca fue descubierto. Se cree que la “caja negra” de un avión supersónico se ha convertido en un punto de discordia entre la KGB y el GRU.

Según los pilotos, en casi todos los vuelos se produjeron situaciones de emergencia. El 23 de mayo de 1978 se estrelló el segundo avión supersónico. Una versión experimental mejorada del avión Tu-144D (No. 77111), después de un incendio de combustible en la zona de la góndola del motor de la tercera planta de energía debido a la destrucción de la línea de combustible, el humo en la cabina y el giro de la tripulación. con dos motores, realizó un aterrizaje de emergencia en un campo cerca del pueblo de Ilyinsky Pogost, no lejos de la ciudad de Yegoryevsk.

Después del aterrizaje, el comandante de la tripulación V.D. Popov, el copiloto E.V. Elyan y el navegante V.Vyazigin abandonaron el avión por la ventana de la cabina. Los ingenieros V.M. Kulesh, V.A. Isaev, V.N. Stolpovsky, que estaban en la cabina, abandonaron el avión por la puerta de entrada. Los ingenieros de vuelo O. A. Nikolaev y V. L. Venediktov quedaron atrapados en su lugar de trabajo por estructuras que se deformaron durante el aterrizaje y murieron. (El cono de nariz desviado tocó el suelo primero, funcionó como la hoja de una excavadora, recogió tierra y giró debajo de su vientre, entrando en el fuselaje). El 1 de junio de 1978, Aeroflot detuvo para siempre los vuelos supersónicos de pasajeros.

Mejora de los aviones supersónicos

El trabajo para mejorar el avión supersónico continuó durante varios años más. Se produjeron cinco aviones de producción; otros cinco estaban en construcción. Se ha desarrollado una nueva modificación: el Tu-144D (de largo alcance). Sin embargo, la elección de un nuevo motor (más económico), RD-36-51, requirió una importante remodelación del avión, especialmente planta de energía. Graves lagunas de diseño en este ámbito provocaron un retraso en la producción del nuevo avión. Recién en noviembre de 1974 despegó el Tu-144D de serie (número de cola 77105), y nueve (!) años después de su primer vuelo, el 1 de noviembre de 1977, el avión supersónico recibió un certificado de aeronavegabilidad. Los vuelos de pasajeros se abrieron el mismo día. Durante su corta operación, los transatlánticos transportaron 3.194 pasajeros. El 31 de mayo de 1978, los vuelos se detuvieron: se produjo un incendio en uno de los Tu-144D de serie y el avión sufrió un desastre al estrellarse durante un aterrizaje de emergencia.

Los desastres de París y Yegoryevsk provocaron una disminución del interés del gobierno en el proyecto. De 1977 a 1978 se identificaron 600 problemas. Como resultado, ya en los años 80 se decidió retirar los aviones supersónicos, explicando esto por "un efecto negativo en la salud de las personas al cruzar la barrera del sonido". Sin embargo, cuatro de los cinco Tu-144D en producción todavía estaban terminados. Posteriormente, se establecieron en Zhukovsky y volaron como laboratorios voladores. Se construyeron un total de 16 aviones supersónicos (incluidas modificaciones de largo alcance), que realizaron un total de 2.556 salidas. A mediados de los años 90, diez de ellos habían sobrevivido: cuatro en museos (Monino, Kazán, Kuibyshev, Ulyanovsk); uno permaneció en la planta de Voronezh, donde fue construido; otro estaba en Zhukovsky junto con cuatro Tu-144D.

Posteriormente, el Tu-144D se utilizó únicamente para el transporte de carga entre Moscú y Khabarovsk. En total, el avión supersónico realizó 102 vuelos bajo la bandera de Aeroflot, de los cuales 55 fueron vuelos de pasajeros (transportaron 3.194 pasajeros).

Más tarde, los aviones supersónicos sólo realizaron vuelos de prueba y algunos vuelos para establecer récords mundiales.

El Tu-144LL estaba equipado con motores NK-32 debido a la falta de NK-144 o RD-36-51 en buen estado, similares a los utilizados en el Tu-160, varios sensores y equipos de control y registro de pruebas.

En total se construyeron 16 aviones Tu-144, que realizaron un total de 2.556 salidas y volaron 4.110 horas (entre ellos, el avión 77.144 fue el que más voló, 432 horas). La construcción de cuatro aviones más nunca se completó.

¿Qué pasó con los aviones?

Se construyeron un total de 16: lados 68001, 77101, 77102, 77105, 77106, 77107, 77108, 77109, 77110, 77111, 77112, 77113, 77114, 77115, 77116 y 77144.

Los que quedan en condiciones de volar no existen actualmente. Los costados del Tu-144LL No. 77114 y TU-144D No. 77115 están casi completamente completos con piezas y pueden restaurarse a condiciones de vuelo.

En estado reparable, el TU-144LL No. 77114, que se utilizó para las pruebas de la NASA, se encuentra almacenado en el aeródromo de Zhukovsky.

El TU-144D No. 77115 también se almacena en el aeródromo de Zhukovsky. En 2007, ambos aviones fueron repintados y exhibidos al público en la exhibición aérea MAKS-2007.

Los números 77114 y 77115 probablemente se instalarán como monumentos o se exhibirán en el aeródromo de Zhukovsky. En 2004-2005, se hicieron algunas transacciones con ellos para venderlos como chatarra, pero las protestas de la comunidad aeronáutica llevaron a su conservación. El peligro de venderlos como chatarra no se ha eliminado por completo. Las cuestiones sobre quién será su propiedad no se han resuelto finalmente.

La fotografía contiene la firma del primer cosmonauta que aterrizó en la luna, Neil Armstrong, el cosmonauta piloto Georgiy Timofeevich Beregovoy y todos los miembros de la tripulación fallecidos. El avión supersónico nº 77102 se estrelló durante un vuelo de demostración en el salón aeronáutico de Le Bourget. Los 6 miembros de la tripulación (el honorable piloto de pruebas Héroe de la Unión Soviética M.V. Kozlov, el piloto de pruebas V.M. Molchanov, el navegante G.N. Bazhenov, el diseñador jefe adjunto, el ingeniero general de división V.N. Benderov, el ingeniero líder B.A. Pervukhin y el ingeniero de vuelo A.I. Dralin) murieron.

De izquierda a derecha. Seis miembros de la tripulación a bordo del avión supersónico No. 77102: el piloto de pruebas honorable de la Unión Soviética M.V. Kozlov, el piloto de pruebas V.M. Molchanov, el navegante G.N. Bazhenov, el ingeniero jefe adjunto V.N. (Lamentablemente no especificó quién está en orden). El siguiente es el piloto-cosmonauta dos veces Héroe de la Unión Soviética, el general de división Beregovoy Georgy Timofeevich, detrás de él a la izquierda está Lavrov Vladimir Aleksandrovich, luego el primer cosmonauta estadounidense en aterrizar en la luna Neil Armstrong, luego (parado detrás de Neil) - Stepan Gavrilovich Korneev (Jefe de la Dirección de Asuntos Internos del Departamento de Relaciones Exteriores del Presidium de la Academia de Ciencias), en el centro Andrey Nikolaevich Tupolev - diseñador de aviones soviético, académico de la Academia de Ciencias de la URSS, coronel general, tres veces héroe del socialismo Laborista, Héroe del Trabajo de la RSFSR, luego Alexander Alexandrovich Arkhangelsky, diseñador jefe de la planta, diseñador de aviones soviéticos, Doctor en Ciencias Técnicas, Científico de Honor y técnicos de la RSFSR, Héroe del Trabajo Socialista. El extremo derecho es Tupolev Alexey Andreevich (hijo de A.N. Tupolev): diseñador de aviones ruso, académico de la Academia de Ciencias de Rusia, académico de la Academia de Ciencias de la URSS desde 1984, Héroe del Trabajo Socialista. La foto fue tomada en 1970. Leyendas de la foto de G.T. Beregovoy y Neil Armstrong.

Concordia

Accidente del Concorde.

Actualmente, el transatlántico no está en funcionamiento debido al desastre del 25 de julio de 2000. El 10 de abril de 2003, British Airways y Air France anunciaron su decisión de cesar las operaciones comerciales de su flota Concorde. Últimos vuelos tuvo lugar el 24 de octubre. El último vuelo del Concorde tuvo lugar el 26 de noviembre de 2003, con el G-BOAF (el último avión construido) saliendo de Heathrow, sobrevolando el Golfo de Vizcaya, pasando por Bristol y aterrizando en el aeropuerto de Filton.

¿Por qué ya no se utilizan aviones supersónicos?

Al avión supersónico de Tupolev a menudo se le llama la "generación perdida". Los vuelos intercontinentales se consideran antieconómicos: por hora de vuelo, un avión supersónico quema ocho veces más combustible que un avión de pasajeros normal. Por la misma razón, los vuelos de larga distancia a Jabárovsk y Vladivostok no estaban justificados. No es recomendable utilizar el supersónico Tu como avión de transporte debido a su pequeña capacidad de carga. Es verdad, Transporte de pasajeros sin embargo, se convirtió en un negocio prestigioso y rentable para Aeroflot, aunque los billetes se consideraban muy caros en aquella época. Incluso después del cierre oficial del proyecto, en agosto de 1984, el jefe de la base de pruebas de vuelo de Zhukovsky, Klimov, el jefe del departamento de diseño Pukhov y el diseñador jefe adjunto Popov, con el apoyo de entusiastas de los vuelos supersónicos, restauraron y pusieron en servicio dos aviones. y en 1985 obtuvieron permiso para volar para establecer récords mundiales. Las tripulaciones de Aganov y Veremey establecieron más de 18 récords mundiales en la clase de aviones supersónicos: en velocidad, velocidad de ascenso y alcance de vuelo con carga.

El 16 de marzo de 1996, comenzó en Zhukovsky una serie de vuelos de investigación del Tu-144LL, que marcaron el comienzo del desarrollo de la segunda generación de aviones de pasajeros supersónicos.

95-99 años. El avión supersónico con número de cola 77114 fue utilizado por la NASA estadounidense como laboratorio volador. Recibió el nombre de Tu-144LL. El objetivo principal es la investigación y prueba de los desarrollos estadounidenses para crear nuestro propio avión supersónico moderno para el transporte de pasajeros.

Los diseñadores de aviones se enfrentaron a la tarea de aumentar aún más su velocidad. La mayor velocidad amplió las capacidades de combate tanto de los cazas como de los bombarderos.

La era supersónica comenzó con el vuelo de Chuck Yeager, un piloto de pruebas estadounidense, el 14 de octubre de 1947, en un avión experimental Bell X-1 con un motor cohete XLR-11 que alcanzó velocidad supersónica en vuelo controlado.

Desarrollo

Los años 60 y 70 del siglo XX estuvieron marcados por el rápido desarrollo de la aviación supersónica. Se resolvieron los principales problemas de estabilidad y controlabilidad de las aeronaves y su eficiencia aerodinámica. La alta velocidad de vuelo también permitió aumentar el techo a más de 20 km, lo que era importante para los aviones de reconocimiento y los bombarderos. En ese momento, antes de la aparición de los sistemas de misiles antiaéreos capaces de alcanzar objetivos a gran altura, el principio fundamental del uso de bombarderos era volar hacia el objetivo a la mayor altitud y velocidad posibles. Durante estos años, se construyeron y pusieron en producción aviones supersónicos para una amplia variedad de propósitos: cazas, bombarderos, interceptores, cazabombarderos, aviones de reconocimiento (el primer interceptor supersónico para todo clima, Convair F-102 Delta Dagger; el primer supersónico bombardero de largo alcance - Convair B-58 Hustler) .

Hoy en día están apareciendo nuevos aviones, incluidos los fabricados con tecnología Stealth para reducir la visibilidad.

Diagramas comparativos de Tu-144 y Concorde.

Aviones supersónicos de pasajeros

En la historia de la aviación, sólo ha habido dos aviones supersónicos de pasajeros operando en vuelos regulares. El avión soviético Tu-144 realizó su primer vuelo el 31 de diciembre de 1968 y estuvo en funcionamiento de 1978 a 1978. Dos meses después, el 2 de marzo de 1969, el Concorde anglo-francés (fr. concordia- “consentimiento”) realizó vuelos transatlánticos de 2003 a 2003. Su operación permitió no solo reducir significativamente el tiempo de vuelo en vuelos de larga distancia, sino también utilizar el espacio aéreo no congestionado para alta altitud(≈18 km), mientras que el principal espacio aéreo utilizado por los aviones de pasajeros (altitud 9-12 km) ya estaba significativamente congestionado en esos años. Además, los aviones supersónicos volaban en rutas rectas (fuera de las rutas aéreas).

Cuestiones teóricas

El vuelo a velocidad supersónica, a diferencia de la velocidad subsónica, se desarrolla según diferentes leyes, ya que cuando un objeto alcanza la velocidad del sonido, el patrón de flujo aerodinámico cambia cualitativamente, por lo que la resistencia aerodinámica aumenta bruscamente, aumenta el calentamiento cinético de la estructura, la cambios de enfoque aerodinámico, lo que conduce a la pérdida de estabilidad y controlabilidad de la aeronave. Además, apareció un fenómeno hasta ahora desconocido llamado “resistencia a las olas”.

Por lo tanto, lograr la velocidad del sonido y un vuelo eficiente era imposible simplemente aumentando la potencia del motor; se requerían nuevas soluciones de diseño. La consecuencia fue un cambio en la apariencia del avión: aparecieron líneas rectas características y esquinas afiladas, en contraste con la forma "suave" de los aviones subsónicos.

Cabe señalar que la tarea de crear un avión supersónico eficaz aún no puede considerarse resuelta. Los creadores deben llegar a un equilibrio entre la necesidad de aumentar la velocidad y mantener unas características aceptables de despegue y aterrizaje. Así, la conquista de nuevas fronteras en velocidad y altitud por parte de la aviación está asociada no sólo al uso de un sistema de propulsión más avanzado o fundamentalmente nuevo y a un nuevo diseño de los aviones, sino también a cambios en su geometría en vuelo. Estos cambios, si bien mejoran el rendimiento de la aeronave a altas velocidades, no deberían empeorar su rendimiento a bajas velocidades, y viceversa. Recientemente, los creadores se han negado a reducir el área del ala y el espesor relativo de sus perfiles, así como a aumentar el ángulo de barrido del ala en aviones con geometría variable, volviendo a alas de bajo barrido y un gran espesor relativo, si la velocidad máxima es satisfactoria y Los valores máximos ya se han alcanzado. En este caso, se considera importante que un avión supersónico tenga un buen rendimiento a bajas velocidades y una resistencia reducida a altas velocidades, especialmente a bajas altitudes.

Notas

ver también


Fundación Wikimedia. 2010.

Vea qué es un "avión supersónico" en otros diccionarios:

    Aviones, diseño y vuelo. especificaciones lo que permite vuelos a velocidades superiores a la velocidad del sonido. A diferencia de los aviones que vuelan a velocidades subsónicas, los aviones supersónicos tienen una forma de flecha o triangular (en... ... enciclopedia de tecnologia

    Avión supersónico- viršgarsinis lėktuvas statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. avión ultrasónico vok. Überschallflugzeug, n rus. avión supersónico, m pranc. avion supersonic, m … Fizikos terminų žodynas

    Avión supersónico Enciclopedia "Aviación"

    Avión supersónico- aviones supersónicos, cuyas condiciones de funcionamiento permiten volar a velocidades superiores a la velocidad del sonido. Introducción del concepto "S. Con." en la década de 1950 causado por una diferencia significativa en las formas geométricas que proporcionan... ... Enciclopedia "Aviación"

    Se sabe que las principales vías del desarrollo de la aviación estuvieron y están determinadas principalmente por el progreso de los aviones militares, cuyo desarrollo requiere mucho esfuerzo y dinero. Al mismo tiempo, la aviación civil, para la cual... ... Wikipedia

    Avión supersónico Tu-144: características de vuelo- El 31 de diciembre de 1968, el avión supersónico experimental Tu 144 (número de cola de la URSS 68001) realizó su primer vuelo. El Tu 144 logró despegar dos meses antes que su competidor anglo-francés, el avión Concorde, que realizó su primer vuelo el 2... ... Enciclopedia de creadores de noticias

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