Можно ли летать на сверхзвуке без ударных волн? Похоже, что да!

безударные режимы сверхзвукового обтекания при нагреве газа
Теги:авиация
 
1 2 3 4 5

davex

опытный

Еще маленький вопрос, графики явно из какого-то учебника, Вы можете подсказать из какого?
(мало-ли, может в сети найду)
 68.0.3440.10668.0.3440.106
davex> Я правильно понимаю, раз не упомянули, то болевых ощущений в ушах не было.

Нет, громкий шум ощущаемый как звук далекого мощного взрыва.

davex> Может помните немного подробностей, понятно что измерить Вы вряд ли могли, но что можно предположить: это был пролет на маршевой (большой) высоте? или где-то относительно недалеко находился аэропорт и Конкорд был на относительно небольшой высоте, потому-что еще набирал/уже снижал ее?

Возвращение президента Франции из поездки в СССР, если не путаю 1988 года, то есть самолет находился высоко и далеко, но достаточно чтобы сработали сигнализации и услышали люди на побережье Рижского залива. Так этот громкий шум на следующий день объяснили в СМИ.
 68.0.3440.10668.0.3440.106

davex

опытный

TT> Нет, громкий шум ощущаемый как звук далекого мощного взрыва.
TT> Возвращение президента Франции из поездки в СССР, ...
Понял спасибо за информацию.
 68.0.3440.10668.0.3440.106
TT> Нет, громкий шум ощущаемый как звук далекого мощного взрыва.
TT> Возвращение президента Франции из поездки в СССР, если не путаю 1988 года, то есть самолет находился высоко и далеко, но достаточно чтобы сработали сигнализации
срабатывание - это вообще-то звук близкого взрыва.
и точно так же это характеризуют графики. Зона 2.
Bredonosec> срабатывание - это вообще-то звук близкого взрыва.

Может и близкого. Но не такого чтобы под окном :) Это был бы близкий. Мне простительно, давно это было.
 68.0.3440.10668.0.3440.106
+
+1
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
davex> Еще маленький вопрос, графики явно из какого-то учебника, Вы можете подсказать из какого?

Скорее всего Егер позднего издания.
 51.051.0

davex

опытный

Fakir> Скорее всего Егер позднего издания.
Спасибо!
Да, Вы правы, нашел.

Как минимум в "Проектирование самолетов." 1983 года издания есть эти графики.

Если кому то интересно, можно скачать здесь:
 68.0.3440.10668.0.3440.106

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆

Включите сверхзвук

Придут ли на смену Concorde и Ту-144 новые реактивные пассажирские самолеты //  nplus1.ru
 
...

Тихий сверхзвук

Сегодня разработкой сверхзвуковых пассажирских самолетов занимаются несколько предприятий и правительственных организаций в мире. Такие проекты, в частности, ведут российские компании «Сухой» и «Туполев», Центральный аэрогидродинамический институт имени Жуковского, французская Dassault, Японское агентство аэрокосмических исследований, европейский концерн Airbus, американские Lockheed Martin и Boeing, а также несколько стартапов, включая Aerion и Boom Technologies. В целом конструкторы условно разделились на два лагеря. Представители первого из них считают, что разработать «тихий», соответствующий по шумности дозвуковым лайнерам, сверхзвуковой самолет в ближайшее время не удастся, а значит, нужно построить быстрый пассажирский летательный аппарат, который будет переходить на сверхзвук там, где это разрешено. Такой подход, полагают конструкторы из первого лагеря, все равно позволит сократить время перелета из одной точки в другую.

Конструкторы из второго лагеря преимущественно сосредоточились на борьбе с ударными волнами. В полете на сверхзвуковой скорости планер самолета образует множество ударных волн, наиболее значимые из которых возникают в носовой части и в зоне хвостового оперения. Кроме того, ударные волны обычно появляются на передней и задней кромках крыла, на передних кромках хвостового оперения, в зонах завихрителей потока и на кромках воздухозаборников. Ударная волна представляет собой область, в которой давление, плотность и температура среды испытывают резкий и сильный скачок. Наблюдателями на земле такие волны воспринимаются как громкий хлопок или даже взрыв — именно из-за этого сверхзвуковые полеты над населенной частью суши запрещены.

Эффект взрыва или очень громкого хлопка производят ударные волны так называемого N-типа, образующиеся при взрыве бомбы или на планере сверхзвукового истребителя. На графике роста давления и плотности такие волны напоминают букву N латинского алфавита из-за резкого повышения давления на фронте волны с резкими же падением давления после него и последующей нормализацией. В ходе лабораторных экспериментов исследователи Японского агентства аэрокосмических исследований выяснили, что изменение формы планера может сглаживать пики на графике ударной волны, превращая ее в волну S-типа. Такая волна имеет плавный и не столь значительный, как у N-волны, перепад давления. Специалисты NASA полагают, что S-волны будут восприниматься наблюдателями как далекий хлопок автомобильной дверью.

В 2015 году японские конструкторы собрали беспилотный планер D-SEND 2, чья аэродинамическая форма была спроектирована таким образом, чтобы уменьшать количество возникающих на нем ударных волн и их интенсивность. В июле 2015 года разработчики испытали планер на ракетном полигоне «Эсрейндж» в Швеции и отметили существенное уменьшение количества ударных волн, образующихся на поверхности нового планера. Во время испытания D-SEND 2, не оснащенный двигателями, сбросили с воздушного шара с высоты 30,5 тысячи метров. Во время падения планер длиной 7,9 метра набрал скорость в 1,39 числа Маха и пролетел мимо расположенных на разной высоте привязных аэростатов, оборудованных микрофонами. При этом исследователи замеряли не только интенсивность и число ударных волн, но и анализировали влияния состояния атмосферы на раннее их возникновение.

По оценке японского агентства, звуковой удар от летательных аппаратов, сопоставимых по размерам со сверхзвуковыми пассажирскими самолетами Concorde и выполненных по схеме D-SEND 2, при полете на сверхзвуковой скорости будет вдвое менее интенсивным, чем раньше. От планеров обычных современных самолетов японский D-SEND 2 отличается не осесимметричным расположением носовой части. Киль аппарата смещен к носовой части, а горизонтальное хвостовое оперение выполнено цельноповоротным и имеет отрицательный угол установки по отношению к продольной оси планера, то есть законцовки оперения находятся ниже точки крепления, а не выше, как обычно. Крыло планера имеет нормальную стреловидность, но выполнено ступенчатым: оно плавно сопрягается с фюзеляжем, а часть его передней кромки расположена к фюзеляжу под острым углом, но ближе к задней кромке этот угол резко увеличивается.

По похожей схеме в настоящее время создается сверхзвуковой пассажирский самолет AS2 американского стартапа Aerion

Американцы представили двигатель для сверхзвукового пассажирского самолета

Новый двигатель обеспечит полет самолета на скорости в 1,4-1,6 числа Маха //  nplus1.ru
 

и X-59, разрабатываемый Lockheed Martin по заказу NASA.

«Тихий» сверхзвуковой самолет получил обозначение

«Тихий» сверхзвуковой самолет получил обозначение //  nplus1.ru
 

С упором на уменьшение количества и интенсивности ударных волн проектируется и российский СДС/СПС (Сверхзвуковой Деловой Самолет/Сверхзвуковой Пассажирский Самолет).

В России представили проект сверхзвукового авиалайнера

Новый российский самолет сможет выполнять полеты на скорости в 1,9 тысячи километров в час //  nplus1.ru
 

Некоторые из проектов быстрых пассажирских самолетов планируется завершить в первой половине 2020-х годов, однако авиационные правила к тому времени пересмотрены все же еще не будут. Это означает, что новые самолеты первое время будут выполнять сверхзвуковые полеты только над водой. Дело в том, что для снятия ограничения на сверхзвуковые полеты над населенной частью суши разработчикам придется провести множество испытаний и представить их результаты на рассмотрение авиационных властей, включая Федеральное управление гражданской авиации США и Европейское агентство по безопасности полетов.

Новые двигатели

Еще одним серьезным препятствием на пути создания серийного пассажирского сверхзвукового самолета являются двигатели. Конструкторы уже сегодня нашли множество способов сделать турбореактивные двигатели экономичнее, чем они были десять-двадцать лет назад. Это и использование редукторов, убирающих жесткую сцепку вентилятора и турбины в двигателе, и применение керамических композиционных материалов, позволяющих оптимизировать температурный баланс в горячей зоне силовой установки, и даже введение дополнительного — третьего — воздушного контура вдобавок к уже существующим двум, внутреннему и внешнему. В области создания экономичных дозвуковых двигателей конструкторы уже достигли потрясающих результатов, а ведущиеся новые разработки обещают и вовсе существенную экономию. Подробнее о перспективных исследованиях вы можете почитать в нашем материале «Турбина всему голова».

Но, несмотря на все эти разработки, сверхзвуковой полет экономичным назвать пока еще сложно. Например, перспективный сверхзвуковой пассажирский самолет стартапа Boom Technologies получит три турбовентиляторных двигателя семейства JT8D компании Pratt & Whitney или J79 компании GE Aviation. В крейсерском полете удельный расход топлива этими двигателями составляет около 740 граммов на килограмм-силы в час. При этом двигатель J79 может быть оснащен форсажной камерой, при использовании которой расход топлива увеличивается до двух килограммов на килограмм-силы в час. Такой расход сопоставим с расходом топлива двигателями, например, истребителя Су-27, задачи которого существенно отличаются от перевозки пассажиров.
 
 51.051.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆

В России представили проект сверхзвукового авиалайнера

Новый российский самолет сможет выполнять полеты на скорости в 1,9 тысячи километров в час //  nplus1.ru
 


Модель СДС/СПС на авиасалоне МАКС-2015

Модель перспективного самолета уже проходит аэродинамические испытания. Лайнер планируется выполнить вытянутым с длинной заостренной носовой частью. Двигатели будут размещены в мотогондолах над планером в хвостовой части самолета между его двумя килями. Крыло самолета планируется сделать с V-образной центральной частью.

V-образная центральная часть крыла позволит несколько уменьшить его размах, сохранив при это подъемные качества. Предполагается, что конструкция фюзеляжа получит крайне обтекаемые формы. Это позволит избежать формирования части ударных волн на планере при сверхзвуковом полете. Кроме того, в конструкции будут использованы решения, позволяющие снизить интенсивность ударных волн.

В начале марта текущего года стало известно, что NASA намерено в 2018 году заключить с американской компанией Lockheed Martin контракт на сборку первого прототипа перспективного «тихого» сверхзвукового пассажирского самолета. Разработка этого летательного аппарата ведется по проекту QueSST. В 2019 году агентство планирует провести рассмотрение проекта самолета, а в 2020-м — впервые поднять аппарат в воздух.

Согласно планам NASA, после первого полета будут проводиться дополнительные летные испытания нового самолета, а в 2021 году специалисты приступят к первым оценочным полетам QueSST. Во время таких испытаний самолет будет выполнять сверхзвуковые полеты над специальным полигоном, а измерительное оборудование и люди будут оценивать шум, который тот создает.

Перспективный «тихий» сверхзвуковой самолет будет выполнен однодвигательным. Его длина составит 28,7 метра. Он получит планер, фюзеляж и крыло которого внешне напоминают перевернутый самолет. На QueSST установят обычные вертикальный киль и горизонтальные рули для маневрирования на малой скорости полета.

На верхушке киля будет установлено маленькое Т-образное оперение, которое будет «разбивать» ударные волны от носовой части и фонаря кабины пилотов. Носовая часть самолета будет значительно удлинена для уменьшения лобового сопротивления и уменьшения числа перепадов на планере, где могут образовываться ударные волны.
 
 51.051.0
+
+1
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★☆
Fakir> Включите сверхзвук

J79? Это не опечатка? Это же движок образца ажно 1955 года, известный своей неэкономичностью и жутким хвостом копоти на номинальной тяге. Что-то тут не так.
... так пускай наступает на нас холодным рассветом новый день ...  52.952.9
+
-
edit
 

spam_test

аксакал

Sandro> Что-то тут не так.
А есть варианты? Нужен двигатель с низкой двухконтурностью или одноконтурный.
 69.0.3497.10269.0.3497.102
LT Bredonosec #02.11.2018 14:18  @spam_test#02.11.2018 14:10
+
-
edit
 
s.t.> А есть варианты? Нужен двигатель с низкой двухконтурностью или одноконтурный.
с тех пор для истребительной авиации сделали несколько поколений новых "почти одноконтурных" (степень 0,4 - 0,2 - это ни о чем) движков.
+
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★☆
Sandro>> Что-то тут не так.
s.t.> А есть варианты? Нужен двигатель с низкой двухконтурностью или одноконтурный.

К примеру, у АЛ-31Ф экономичность на 10% выше на всех режимах. Для самолёта это много.
... так пускай наступает на нас холодным рассветом новый день ...  52.952.9
Последние действия над темой
1 2 3 4 5

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru