Yliäänilentokoneita

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 22. tammikuuta 2019 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 43 muokkausta .

Yliäänilentokone  - ilma-alus , joka pystyy lentämään nopeudella, joka ylittää äänen nopeuden ilmassa (lento Mach-luvulla M = 1,0-5).

Pienin nopeus on 1250 km/h. Huippunopeus on 6125 km/h.

Teoreettiset ongelmat

Lento yliääninopeudella, toisin kuin aliääninopeudella, etenee erilaisen aerodynamiikan olosuhteissa, koska kun lentokone saavuttaa äänennopeuden, ympärillä olevan virtauksen aerodynamiikka muuttuu kvalitatiivisesti, minkä vuoksi aerodynaaminen vastus kasvaa jyrkästi [1] , ja rakenteen kineettinen kuumeneminen vastaantulevan ilman kitkasta lisää myös ilmavirran nopeutta, aerodynaaminen painopiste siirtyy, mikä johtaa lentokoneen vakauden ja hallittavuuden menettämiseen. Lisäksi tällainen ilmiö, jota ei tunnettu ennen ensimmäisen yliäänilentokoneen luomista, esiintyi " aaltovastusena ".

Siksi äänen nopeuden ja tehokkaan vakaan lennon saavuttaminen lähes- ja yliäänenopeuksilla oli mahdotonta yksinkertaisen moottoritehon lisäyksen vuoksi - tarvittiin uusia suunnitteluratkaisuja. Tämän seurauksena lentokoneen ulkonäkö muuttui: tyypillisiä suoria linjoja ja teräviä kulmia ilmestyi, toisin kuin ääntä alinopeuslentokoneiden "sileät" muodot.

Tehokkaan yliäänikoneen luomisen ongelmaa ei toistaiseksi voida pitää ratkaistuna. Tekijöiden on tehtävä kompromissi nopeuden lisäämisvaatimuksen ja hyväksyttävien nousu- ja laskuominaisuuksien ylläpitämisen välillä. Siten ilmailun uusien rajojen saavuttaminen nopeuden ja korkeuden suhteen ei liity pelkästään kehittyneemmän tai perustavanlaatuisen uuden propulsiojärjestelmän käyttöön ja lentokoneiden uuteen rakenteelliseen sijoitteluun, vaan myös niiden geometrian muutoksiin lennon aikana. Tällaisten muutosten, vaikka ne parantavat lentokoneiden ominaisuuksia suurilla nopeuksilla, ei pitäisi huonontaa niiden ominaisuuksia alhaisilla nopeuksilla ja päinvastoin. Viime aikoina tekijät kieltäytyvät pienentämästä siiven pinta-alaa ja profiiliensa suhteellista paksuutta sekä lisäämästä siiven pyyhkäisykulmaa lentokoneissa, joilla on muuttuva geometria, palaamalla pienen pyyhkäisyn ja suuren suhteellisen paksuuden siipiin , jos maksiminopeuden ja käytännöllisen kattotason tyydyttävät arvot on jo saavutettu. Tässä tapauksessa pidetään tärkeänä, että yliäänilentokoneilla on hyvä suorituskyky pienillä nopeuksilla ja alhainen vastus suurilla nopeuksilla, erityisesti matalilla korkeuksilla.

Historia

Suihkuhävittäjälentokoneiden ilmaantumisen jälkeen 1940 - luvulla lentokonesuunnittelijoiden tehtävänä oli lisätä nopeuttaan edelleen. Suurempi nopeus laajensi sekä hävittäjien että pommittajien taistelukykyä.

Todellisten yliäänilentokoneiden tutkimus alkoi toisen maailmansodan puolivälissä . Amerikkalainen koelentäjä Chuck Yeager aloitti miehitetyt lentokokeet 14. lokakuuta 1947 kokeellisella Bell X-1 -lentokoneella , jossa oli XLR-11-rakettimoottori, joka saavutti yliääninopeuden kontrolloidussa lennossa.

Kehitys

1950- ja 1960-luvuilla yliäänilento kehittyi nopeasti. Lentokoneiden vakauden ja ohjattavuuden sekä niiden aerodynaamisen tehokkuuden pääongelmat yliäänenopeuksilla on ratkaistu. Lentonopeuden nousuun liittyi kattokorkeus yli 20 km. Näiden vuosien aikana aloitettiin yliäänikoneiden massatuotanto eri tarkoituksiin:

• Ensimmäinen tuotantohävittäjä, joka saavutti äänennopeuden, oli Neuvostoliiton MiG-17- suihkuhävittäjä , jonka Mikoyan ja Gurevich Design Bureau kehitti 1940-luvun lopulla. Vuoden 1952 lopussa, nimikkeellä MiG-17F, lentokone otettiin massatuotantoon. Taistelulennoilla sitä pidettiin kuitenkin transonisena.

• Ensimmäinen sarjatuotantona valmistettu yliäänihävittäjä oli Pohjois-Amerikan F-100 Super Sabre (ensimmäinen lento toukokuussa 1953, massatuotantoon samana vuonna, käytössä syksystä 1954). Nopeus M = 1,3.

• Ensimmäinen sarjatuotantona valmistettu yliäänipommikone oli Convair B-58 Hustler (lentettiin ensimmäisen kerran marraskuussa 1956, otettiin sarjatuotantoon samana vuonna, käytössä vuodesta 1960). Nopeus M = 2.

• Ensimmäinen sarjatiedustelukone, joka on suunniteltu pitkäaikaiseen lentoon nopeudella M = 3 - Lockheed A-12 (ensimmäinen lento vuonna 1962, käytössä vuodesta 1963).
• Ensimmäinen sarjamatkustajalentokone Tu-144 , liikennöi kaupallisesti vuosina 1975-1978 (ensimmäinen lento 31.12.1968), ja Aérospatiale-BAC Concorde , liikennöi kaupallisesti vuosina 1976-2003 (ensimmäinen lento 2.3.1969, Tu-144 kuukautta myöhemmin ).

Taistelulentokoneita on jo käytössä, ja näkyvyys on heikentynyt .

Vaikka useimmat taistelukoneet pystyvät saavuttamaan yliäänenopeuksia, monia ei ole suunniteltu yliäänilentoihin , ja vain harvat pystyvät saavuttamaan tämän nopeuden vaakalennolla ilman jälkipoltinmoottoreita .

Matkustaja-yliäänilentokone

On vain kaksi massatuotettua yliäänilentokonetta , jotka suorittivat säännöllisiä lentoja: Neuvostoliiton Tu-144- lentokone (ensimmäinen lento 31. joulukuuta 1968 ), joka oli käytössä vuosina 1975-1978 , ja anglo -ranskalainen Concorde ( Concorde ) ( ensimmäinen lento 2. maaliskuuta 1969 1976-2003 ) liikennöi transatlanttisia ja tilauslentoja vuosina 1976-2003 . Ne lyhensivät merkittävästi kaukolentojen aikaa, käyttivät kuormittamatonta ilmatilaa (≈18 km) tavanomaisen 9-12 km:n korkeuden yläpuolella, jossa lensivät ilmateiltä .

Kaupallisten yliäänikoneiden merkittävimmät puutteet olivat:

1. Sonic buumi .
2. Korkea ominaiskulutus.
3. Melu lentokentän yllä.
4. Käytön vaikeus.

Amerikkalaiset aloittivat yliäänilentokoneen Boeing 2707 projektin hieman myöhemmin kuin englantilais-ranskalaiset ja neuvostoliittolaiset asiantuntijat. Kehitys lopetettiin vuonna 1971.

Herätyssuunnitelmat

Huolimatta useiden muiden aiempien ja olemassa olevien yliääni- ja transonic-lentokoneiden projektien toteuttamisesta ( Boeing Sonic Cruiser , Douglas 2229 , Lockheed L-2000 , Venäjällä - Tu-244 ("päivitys" Tu-144D), Tu-344 (liiketoiminta ) jet perustuu ohjustukialukseen Tu- 22M3 , Tu-444 , SSBJ (90-luvun projektit) ja kahden toteutetun hankkeen lentokoneiden käytöstäpoistoon, uudella vuosisadalla syntyi yliäänilentokoneiden elvyttämishankkeita. . [2]

• Vuonna 2018 yhdysvaltalainen Spirit Aerosystems aloitti startup Aerionin kanssa tehdyn sopimuksen mukaisesti uuden AS2-yliäänilentokoneen rungon suunnittelun , jota on kehitetty vuodesta 2014 lähtien. [3] . Marraskuussa 2015 tehtiin vakaa tilaus kehitteillä olevasta lentokoneesta 20 yksikölle, joiden kokonaiskustannukset olivat 2,4 miljardia dollaria. Toimitukset alkavat vuonna 2023 [4] ; Boeing tarjoaa Aerionille teknistä tukea . Helmikuussa 2019 uuden lentokoneen peruskustannukset ilmestyivät - 120 miljoonaa dollaria, mikä on lähes kaksi kertaa kalliimpi kuin sen kilpailijat - Bombardierin Global 7000 -lentokone. [5]
• Lockheed Martin X-59 QueSST ("Quiet Supersonic Technology") on kokeellinen ja sitä on kehitetty 2010-luvun puolivälistä lähtien.
• yksityiset American Aerion -projektit : Aerion SBJ (Max 1,6, 8-12 matkustajaa; projekti päättyi toukokuussa 2021), Aerion AS2 (suurempi versio Aerion SBJ:stä, julkistettu toukokuussa 2014), Aerion AS3 ( Max 4,50 matkustajaa; ilmoitettu toukokuussa 2021).
• Boom Technologyn käynnistysprojektit : Boom Overture ja Supersonic business jet .

• Venäjällä on puhuttu kehityssuunnitelmista, jotka perustuvat Tu-160- pommikoneeseen (jonka massatuotanto on nyt käynnistymässä [6] [7] [8] ) jne. [9]

On myös nykyaikaisia ​​sotilaskuljetusten ( lasku ) nopean toiminnan lentokoneita.

Kehitetty myös aiemmin, ja olemassa on nykyaikaisia ​​hypersonic- (mukaan lukien suborbitaalisia ) matkustajalentokoneita (esim. ZEHST , SpaceLiner ).

Katso myös

• hypersonic lentokone

Muistiinpanot

1. ↑ Aliäänenopeuksilla ilman vastus on suoraan verrannollinen ilmanvirtausnopeuden neliöön, ja yliäänenopeuksilla se on suoraan verrannollinen sen 3.-5. tehoon.
2. ↑ Ilja Kramnik . Mahdollisuuksien illuusio: miksi tarvitsemme yliäänilentokoneen. Pystyykö kotimaan ilmailualan uusi kehitys vahvistamaan asemaansa markkinoilla
3. ↑ Uuden yliäänilentokoneen rungon suunnittelu on alkanut _
4. ↑ Flexjet order dor 20 Supersonic Jets Boosts Aerion . Ilmailuviikko . Haettu 17. marraskuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 20. marraskuuta 2015. (määrätön)
5. ↑ Jeremy Bogaisky. Boeing auttaa Aerionia kehittämään Supersonic Jetiä Lockheed Martinin  poistuessa . Forbes. Haettu 6. helmikuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 5. helmikuuta 2019.
6. ↑ [1] Arkistoitu 1. kesäkuuta 2021 Wayback Machinessa [2] Arkistoitu 2. elokuuta 2021 Wayback Machinessa
7. ↑ Tu - 160 : matkustajat ovat tervetulleita ... Suunnitteluidea lentää äänen nopeudella
8. ↑ Ajanjaksolla 2022-2026 voidaan aloittaa yliäänilentokoneen alustava ja sitten työsuunnittelu: [3] Arkistoitu kopio 25.7.2021 Wayback Machinella
9. ↑ UAC kehittää yliäänilentokoneen tyhjästä, eikä Wayback Machinessa 5.9.2019 päivätyn Tu -160-arkistokopion perusteella ("Tu-160:een perustuva projekti on mahdoton.")

Kirjallisuus

• Gunston, Bill. Ääntä nopeampi: The Story of Supersonic Flight  (englanniksi) . Somerset, Iso-Britannia: Haynes Publishing, 2008. - ISBN 978-1-84425-564-1 .

Julkinen liikenne
Rail	Rautatie – Autojen liikkuva kalusto sähköjuna diesel juna Junavaunu junabussi Maglev Monorail Esikaupunkijuna regionalbahn S-Bahn suurnopeusjuna Merkkihenkilöjuna Vuoristorata Rack rautatie Historiallinen rautatie Metropolitan - kevyt metro Metropolitan rengasradalla Automaattinen valon koostumus Kevyt raide - köysi Konka höyryraitiovaunu Raitiovaunu Pikajuna Stadtbahn maanalainen raitiovaunu raitiovaunu-juna Intercity ja esikaupunki
Jäljetön reitti	Bussi - Sähköbussi johdinauto Nopeat bussikuljetukset alusta Koulu pitkä välimatka Sukkula taksi Jeepney Historiallinen - Stagecoach Viivotin Omnibus charaban gyrobussi Hybridi - Vodorobus Duobus Raitiovaunu renkailla Paratransit Henkilökohtainen automaattikuljetus Translore Shpurbus
Vesi	Lautta höyrylaiva Moottorilaiva Joki raitiovaunu Ilmatyynyalus Kantosiipialuksella Trequart
ilmaa	Helikopteri Ilmalaiva Lentokone leveä vartalo Kapea runko Alueellinen Paikallinen Supersonic
Palkkasoturi	Taksi auton jakaminen Ohjaamo ohjaamo Riksa Trishaw moottori riksa Gondoli
Muut	Kimppakyydit köysirata
Yleiset ehdot	Liikennejärjestelmä Matkustaja Salonki Matkatavarat käsimatkatavarat Reitti Reitin ilmaisin Tyhjä juoksu Ilmaista
Matkustajien nousu ja poistuminen	Julkisen liikenteen pysäkki Rautatieasema pysähdyspaikka metroasema bussiasema Asema - rautatie lentokentän terminaali Bussiasema Merenkulku Joki Satama - meri Joki laituri Lentokenttä taksiasema Pysäköinti ja puisto Kuljetussolmu
Matkan maksu	Lippu Sähköinen lippu lippuautomaatti Kuljetussopimus Ilmainen kuljetus
Infrastruktuuri	varikko linja-auto Rautatie Omistettu kaista Yksipuolinen rengas Vetovoiman sähköasema Ota yhteyttä verkkoon Johdinautojen yhteysverkosto kosketuskisko Rautateiden sähköistys
Ohjaus	Lähettäjä Lennonvalvoja Ajoittaa satelliittiseuranta kantokyky Huipputunti

Yliääni- ja yliäänilentokone _
Valmiit projektit	Neuvostoliitto Tu-144  Iso- Britannia / Ranska  Concorde
Toteutumattomia projekteja	Neuvostoliitto T-4 (matkustajaversio) Tu-244  Venäjä Tu-244 Tu-344 Tu-444 SSBJ  USA Aerion Aerion Boeing 2707 58-9 Douglas 2229 L-2000 HSCT_ QSST  Iso-Britannia Bristol  Ranska Caravelle
Projekteja kehitteillä	USA alkusoitto HyperMach Spike S-512  Euroopan unioni A2 ZEHST Concord-2  Saksa Space Liner  Japani Seuraavan sukupolven Supersonic