Nadzvukové letadlo

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 22. ledna 2019; kontroly vyžadují 43 úprav .

Nadzvukový letoun  - letoun schopný letět rychlostí přesahující rychlost zvuku ve vzduchu (let s Machovým číslem M = 1,0-5).

Minimální rychlost je 1250 km/h. Maximální rychlost je 6125 km/h.

Teoretické problémy

Let nadzvukovou rychlostí, na rozdíl od podzvukové rychlosti, probíhá za podmínek odlišné aerodynamiky, protože když letadlo dosáhne rychlosti zvuku, aerodynamika proudění kolem se kvalitativně změní, díky čemuž se aerodynamický odpor prudce zvýší [1] , a kinetické zahřívání konstrukce od tření nasávaného vzduchu také zvyšuje rychlost proudění vzduchu, aerodynamické zaměření se posouvá, což vede ke ztrátě stability a ovladatelnosti letadla. Navíc se takový jev, neznámý před vytvořením prvního nadzvukového letadla, objevil jako „ vlnový odpor “.

Dosažení rychlosti zvuku a efektivního stabilního letu při blízkých a nadzvukových rychlostech proto nebylo možné z důvodu prostého zvýšení výkonu motoru – bylo zapotřebí nových konstrukčních řešení. V důsledku toho se vzhled letadla změnil: objevily se charakteristické rovné linie a ostré rohy, na rozdíl od "hladkých" forem podzvukových letadel.

Problém vytvoření účinného nadzvukového letadla nelze zatím považovat za vyřešený. Tvůrci musí udělat kompromis mezi požadavkem na zvýšení rychlosti a zachování přijatelných vzletových a přistávacích charakteristik. Dosažení nových hranic letectvím z hlediska rychlosti a výšky je tedy spojeno nejen s použitím pokročilejšího nebo zásadně nového pohonného systému a nového konstrukčního uspořádání letadel, ale také se změnami jejich geometrie za letu. Takové změny, zatímco zlepšují vlastnosti letadel při vysokých rychlostech, by neměly zhoršovat jejich vlastnosti při nízkých rychlostech a naopak. V poslední době tvůrci odmítají zmenšit plochu křídla a relativní tloušťku jejich profilů, stejně jako zvýšit úhel sklonu křídla pro letadla s proměnnou geometrií, vracející se ke křídlům s malým sklonem a velkou relativní tloušťkou. , pokud již bylo dosaženo uspokojivých hodnot maximální rychlosti a praktického stropu. V tomto případě se považuje za důležité, aby nadzvukový letoun měl dobrý výkon při nízkých rychlostech a nízký odpor při vysokých rychlostech, zejména v malých výškách.

Historie

Po nástupu proudových stíhacích letounů ve 40. letech 20. století stáli konstruktéři letadel před úkolem dále zvyšovat jejich rychlost. Vyšší rychlost rozšířila bojové schopnosti stíhaček i bombardérů.

Výzkum skutečných projektů nadzvukových letadel začal uprostřed druhé světové války . Pilotované letové zkoušky zahájil Chuck Yeager , americký zkušební pilot, 14. října 1947 v experimentálním letounu Bell X-1 s raketovým motorem XLR-11, který při řízeném letu dosahoval nadzvukové rychlosti.

Vývoj

V 50. a 60. letech 20. století došlo k prudkému rozvoji nadzvukového letectví. Byly vyřešeny hlavní problémy stability a ovladatelnosti letadel, jejich aerodynamická účinnost při nadzvukových rychlostech. Zvýšení rychlosti letu bylo doprovázeno zvýšením stropu nad 20 km. Během těchto let začala sériová výroba nadzvukových letadel pro různé účely:

• První sériově vyráběná stíhačka, která dosáhla rychlosti zvuku, byla sovětská proudová stíhačka MiG-17 , vyvinutá konstrukční kanceláří Mikojan a Gurevič koncem 40. let 20. století. Koncem roku 1952 se letoun pod označením MiG-17F dostal do sériové výroby. Pro bojové lety však byla považována za transonickou.

• První sériově vyráběnou nadzvukovou stíhačkou byl North American F-100 Super Sabre (první let v květnu 1953, do sériové výroby vstoupil téhož roku, ve výzbroji od podzimu 1954). Rychlost M = 1,3.

• Prvním sériově vyráběným nadzvukovým bombardérem byl Convair B-58 Hustler (poprvé vzlétl v listopadu 1956, do sériové výroby vstoupil téhož roku, ve výzbroji od roku 1960). Rychlost M=2.

• První sériový průzkumný letoun, určený pro dlouhodobý let rychlostí M=3 - Lockheed A-12 (první let 1962, ve výzbroji od 1963).
• První sériový osobní letoun Tu-144 , komerčně provozovaný v letech 1975 až 1978 (první let 31. prosince 1968), a Aérospatiale-BAC Concorde , komerčně provozovaný v letech 1976 až 2003 (první let 2. března 1969, o 2 měsíce později Tu-144 ).

Bojové „ stealth “ letouny se již používají se sníženou viditelností.

Ačkoli většina bojových letadel je schopna dosahovat nadzvukových rychlostí, mnoho z nich není navrženo pro nadzvukový let a jen málo z nich může dosáhnout této rychlosti ve vodorovném letu bez zapojení motorů s přídavným spalováním .

Osobní nadzvuková letadla

Existují pouze dva sériově vyráběné osobní nadzvukové letouny, které prováděly pravidelné lety: sovětský letoun Tu-144 (první let 31. prosince 1968 ), který byl v provozu v letech 1975 až 1978 , a anglo-francouzský Concorde ( Concorde ) ( první let 2. března 1969 1976-2003 ) provozoval transatlantické a charterové lety v letech 1976 až 2003 . Výrazně zkrátili dobu dálkových letů, využili nezatížený vzdušný prostor (≈18 km) nad obvyklou výškou 9-12 km, kde odlétali z dýchacích cest .

Nejvýznamnější nedostatky komerčních nadzvukových letadel byly:

1. Sonický třesk .
2. Vysoká měrná spotřeba paliva.
3. Hluk nad letištěm.
4. Obtížnost použití.

Američané zahájili projekt nadzvukového osobního letadla Boeing 2707 o něco později než anglo-francouzští a sovětští specialisté. Vývoj byl ukončen v roce 1971.

Plány oživení

Navzdory neúspěchu při realizaci několika dalších bývalých i stávajících projektů osobních nadzvukových a transsonických letadel ( Boeing Sonic Cruiser , Douglas 2229 , Lockheed L-2000 , v Rusku - Tu-244 („upgrade“ Tu-144D), Tu-344 (obchodní proudové na bázi nosiče raket Tu-22M3 , Tu-444 , SSBJ (projekty z 90. let) a dalších) a vyřazení letadel ze dvou realizovaných projektů vznikly v novém století projekty na oživení osobních nadzvukových vozidel . [2]

• V roce 2018 zahájila americká společnost Spirit Aerosystems na základě dohody se startupem Aerion předběžnou konstrukci trupu pro nový nadzvukový obchodní tryskáč AS2 , který se vyvíjí od roku 2014. [3] . V listopadu 2015 byla učiněna závazná objednávka na vyvíjený letoun na 20 kusů s celkovými náklady 2,4 miliardy dolarů, přičemž dodávky začnou v roce 2023 [4] ; Boeing poskytne Aerionu technickou podporu . V únoru 2019 se objevily základní náklady na nové letadlo - 120 milionů dolarů, což je téměř dvakrát dražší než jeho konkurenti - letadlo Global 7000 od Bombardier. [5]
• Lockheed Martin X-59 QueSST („Quiet Supersonic Technology“) je experimentální a je vyvíjen od poloviny roku 2010.
• soukromé americké projekty Aerion : Aerion SBJ (Max 1,6, 8–12 cestujících; projekt uzavřen v květnu 2021), Aerion AS2 (větší verze Aerion SBJ, oznámena v květnu 2014), Aerion AS3 ( Max 4, 50 cestujících; oznámeno v květnu 2021).
• Startovací projekty Boom Technology : Boom Overture a Supersonic business jet .

• V Rusku se hovořilo o plánech vývoje na bázi bombardéru Tu-160 (jehož sériová výroba se nyní obnovuje [6] [7] [8] ) atd. [9]

Existují i ​​moderní projekty vojenských dopravních ( přistávacích ) letadel rychlé reakce.

Také vyvinuty dříve a existují moderní projekty hypersonických (včetně suborbitálních ) dopravních letadel pro cestující (například ZEHST , SpaceLiner ).

Viz také

• hypersonické letadlo

Poznámky

1. ↑ Při podzvukových rychlostech je odpor vzduchu přímo úměrný druhé mocnině rychlosti proudění vzduchu a při nadzvukových rychlostech je přímo úměrný jeho 3.-5. mocnině.
2. ↑ Ilja Kramnik . Iluze možností: proč potřebujeme nadzvukové dopravní letadlo. Podaří se novému rozvoji tuzemského leteckého průmyslu upevnit jeho pozici na trhu
3. ↑ Byl zahájen návrh trupu nové nadzvukové vložky pro cestující
4. ↑ Objednávka Flexjet do 20 Supersonic Jets posiluje Aerion . Letecký týden . Získáno 17. listopadu 2015. Archivováno z originálu 20. listopadu 2015. (neurčitý)
5. ↑ Jeremy Bogaisky. Boeing pomůže společnosti Aerion vyvinout nadzvukový letoun při  odchodu Lockheed Martin . Forbes. Staženo 6. února 2019. Archivováno z originálu 5. února 2019.
6. ↑ [1] Archivováno 1. června 2021 na Wayback Machine [2] Archivováno 2. srpna 2021 na Wayback Machine
7. ↑ Tu - 160 : cestující jsou zváni ... Designový nápad letí rychlostí zvuku
8. ↑ V období 2022 až 2026 může být zahájen předběžný a následně pracovní návrh nadzvukového osobního letadla: [3] Archivovaná kopie z 25. července 2021 na Wayback Machine
9. ↑ UAC vyvine nadzvukové osobní letadlo od nuly, a nikoli na základě archivní kopie Tu-160 z 5. září 2019 ve Wayback Machine („Projekt založený na Tu-160 je nemožný.“)

Literatura

• Gunstone, Bille. Faster than Sound: The Story of Supersonic Flight  (anglicky) . Somerset, UK: Haynes Publishing, 2008. - ISBN 978-1-84425-564-1 .

Veřejná doprava
Železnice	Železnice – vozový park motorových vozů elektrický vlak dieselový vlak Železniční vůz železniční autobus Maglev Jednokolejka Příměstský vlak regionální dráhy S-Bahn vysokorychlostní trať Značkový osobní vlak Lanovka Regálová železnice Historická železnice Metropolitan - lehké metro Metropolitan na trati pneumatik Automatické složení světla Lehká kolejnice - lano Konka parní tramvaj Tramvaj Rychlostní vlak Stadtbahn podzemní tramvaj tramvaj-vlak Meziměstské a příměstské
Trasa bez kolejí	Autobus – Elektrobus trolejbus Rychlá autobusová doprava plošina Škola velká vzdálenost Shuttle taxi Jeepney Historický - dostavník Pravítko Omnibus charaban gyrobus Hybridní - Vodobus duobus Tramvaj na pneumatikách Paratransit Osobní automatická doprava Translore Shpurbus
Voda	Trajekt parník Motorová loď Říční tramvaj Vznášedlo Hydrofoil Trequart
Vzduch	Helikoptéra Vzducholoď Letoun široké tělo Úzké tělo Regionální Místní Nadzvukový
Žoldák	Taxi sdílení auta Kabina kabina Rikša Trishaw motorová rikša Gondola
jiný	Spolujízda lanovka
Obecné podmínky	Transportní systém Cestující Salon Zavazadla příruční zavazadlo Trasa Ukazatel trasy Prázdný běh Vyjádřit
Nastupování a vystupování cestujících	Zastávka MHD Železniční stanice bod zastavení stanice metra autobusová zastávka Nádraží - Železniční letištní terminál Autobusová zastávka Námořní Řeka Přístav – námořní Řeka molo Letiště hodnocení taxi Parkování a parkování Dopravní uzel
Platba jízdného	Lístek Elektronický lístek automat na jízdenky Přepravní smlouva Doprava zdarma
Infrastruktura	Sklad autobus Železnice Vyhrazený jízdní pruh Jednostranný prsten Trakční rozvodna Kontaktní síť Kontaktní síť trolejbusů kontaktní lišta Elektrifikace železnic
Řízení	Odesílatel Kontrolor letového provozu Plán satelitní sledování nosnost Peak hodina

Nadzvuková a nadzvuková osobní letadla
Dokončené projekty	SSSR Tu-144  Velká Británie / Francie  Concorde
Nerealizované projekty	SSSR T-4 (verze pro cestující) Tu-244  Rusko Tu-244 Tu-344 Tu-444 SSBJ  USA Aerion Aerion Boeing 2707 58-9 Douglas 2229 L-2000 HSCT QSST  Velká Británie Bristol  Francie Caravelle
Projekty ve vývoji	USA Předehra HyperMach Spike S-512  Evropská unie A2 ZEHST Concord-2  Německo Space Liner  Japonsko nové generace