Цитата: DeC от 29.04.2025 12:12:48Национальный исследовательский центр "Институт имени Жуковского" впервые в мире провел испытания интеллектуальных технологий для сверхзвукового гражданского самолета, сообщили в исследовательском центре.
Казалось бы, проходная новость, но для людей знакомых с техникой будет интересно.
Начну издалека. "Проблема" пассажирского сверхзвукового самолёта заключается в конструкции крыла, его обводов и фюзеляжа , которые заточены под движения свыше скорости звука. Лобовое сопротивление воздуха растёт в квадрате (если не ошибаюсь). Представьте, крыло на таких скоростях сталкивается с воздухом , которое по плотности становится как вода. А вода камень точит- нагрузки на поверхность и любые шероховатости колоссальные и разрущающие. Особенно, если поверхность словит флаттер.
А это значит не возможно сделать развитую механизацию крыла для таких скоростей. Именно поэтому у ТУ144 и Конкорда очень массивное и относительно простое , главное крыло - оно без предкрылков.

Но как можно увидеть на фото и закрылки довольно простые, даже примитивные - простые поверхности. А вот так выглядит крыло обычного дозвукового самолёта:

как видно, очень развитые закрылки, с щитками торможения сверху, предкрылки, гондолы, скрывающие приводы управления всем этим добром.

Все это сделано для того чтобы повысить подъёмную силу во время взлёта и посадки на малых скоростях. Ведь самолёт взлетает на скорости 200-250 км в час, а вот полёт совершается на скоростях 750-800км/ч - все эти элементы механизации плотно закрыты и на поддержание самолёта в полёте на высоте "работают" чистые обводы крыла. Но щели и прочие элементы все же остаются - кто летал и смотрел на крыло в полете мог заметить все эти перья в закрытом положении:

Итак, нам понятно, что чтобы поднять обычный самолёт в небо и продолжать обычный дозвуковой полет необходимо развитое , сложное крыло.
Но на сверхзвуковой скорости такое крыло просто разрушится, прочности всех этих элементов не хватит, в щели конструкции, словно , как водой под давлением на Мойке, будет проникать мощный напор воздуха.
А значит сверхзвуковой самолёт должен взлетать как-то по другому, ведь крыло у него в базе арочное, простое и гладкое , и подъёмной силы на скоростях 200-300км/ч ему не хватит доя взлёта .
Отсюда, очевидно, необходимо на взлёте создать определённые условия для работы подъёмной силы . И делается это за счёт:
1. Скорости - скорость принятия решения на взлет при разгоне по полосе у Ту144 равна 360 км/ч это на 100 км выше чем у обычного лайнера.
2. Угол атаки крыла к набегающему потоку необходимо сделать выше. Самолёт словно с задранным носом стоит на земле - так же он и взлетает:

Заметьте какая высокая передняя стойка шасси и самолёт словно задран вверх.
в полёте самолёт выглядит так:

И какая же "проблема" возникает?
Как видите, нос прямой, как игла в полете - так соблюдаются аэродинамические обводы на сверх звуке. Но на стоянке нос самолёта словно загнут вниз, с переломом.
Это сделано только для одной цели: обеспечение обзора пилота при рулежке, взлёте и посадке - на самолёте с такой геометрией и таким задранным фюзеляжем пилотам просто не видно ничего на полосе, если бы нос всегда был острым , а сам конец всегда был бы в одном полётном положении.

И выглядит это мягко скажем очень странно в живую, особенно когда речь идёт о супер самолёте - выглядит как будка лесника 🤣:

Поэтому нос и опускают до сверхзвукового после а для обзора пилотами.
Представьте сколько к массе самолёта добавляет механизм поднятия носа, он практически не функционален из-за этого, хотя там и расположено некоторое оборудование - нос размером с 1/8 от самолёта, который необходимо поднимать и опускать - это довольно примитивно и дорого.
Так вот новость выше, как раз заход в тему исключения такой конструктивной особенности сверхзвукового самолёта. Нос просто можно сделать стационарным и закрытым всегда, облегчить конструкцию, избежать создания массивной конструкции подъёма-опускания. Это кстати касается и Конкорда:

пилот сможет при взлёте, рулежке и посадке управлять самолётом через данные телеметрии - то есть попросту говоря с внешних камер через мониторы 🤷
Конечно, для таких решений придётся менять и принципиальные правила полётов установленные МАК - ведь в инструкциях пилотов четко прописаны правила, в которых они обязаны иметь визуальный контакт с полосой взлета.. даже в туман и дождь, даже при инструментальном (автоматическом) заходе на посадку они должны сообщать о видимости полосы при заходе. Иначе посадку совершать нельзя. . Именно поэтому взлетно-посадочные полосы горят, как гирлянды в любое время суток
И вот именно поэтому в новости звучит фраза "впервые в мире". Именно поэтому Россия способна внести революционные изменения в правила полетов в мировой гражданской авиации, изменить сами принципы такими вот разработками!!
И конечно , это не единственные "проблемы" сверхзвуковой пассажирской авиации. Есть и другие: Если выше скорость взлета, то полосы должны быть длиннее;
если крыло "простое" то нет и эффективного торможения, нет элементов дополнительных для торможения такие как щитки;
Ну и главное при массе в 180 тонн у ту144 такой самолёт везёт 150 пассажиров, а тот же А320 при массе в 75 тонн везёт до 190 пассажиров. Все эти сложности предстоит еще решить..
Но главное ведь мечтать и работать.
Туполев рисует вот такие эскизы сверхзвуковых самолетов: это малый бизнес джет


Дорогу осилит идущий😎
Отредактировано: johnsib - 29 апр 2025 в 15:55
Слов нет - одни мысли...