«В 7-8 раз выше скорости звука»: авиастроители испытают самолёт будущего

Российские учёные работают над созданием гиперзвукового летательного аппарата. Его испытания пройдут в конце 2019 года в Бразилии, сообщил генеральный директор Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н. Е. Жуковского Сергей Чернышёв.

Он уточнил, что главная цель работы учёных — создание самолёта, который сможет летать со скоростью в 7-8 раз выше скорости звука.

«Сейчас мы готовимся к демонстрации полёта. Это кооперация Европы, России и Австралии. Мы хотим показать всему человечеству, что мы достигли такого уровня, чтобы говорить о полёте в 7-8 раз выше скорости звука», — подчеркнул Чернышёв.

Он также добавил, что испытания, которые начнутся в конце 2019 года, пройдут в Бразилии из-за её географических особенностей. А уже в 2020 году развернётся широкая кампания по распространению сведений об этом совместном проекте ЦАГИ и МФТИ, добавил Чернышёв.

Кроме того, он рассказал, что над созданием гиперзвукового летательного аппарата сейчас работают молодые специалисты ЦАГИ и коллектив экспертов из Европы, Airbus group и других компаний.

«В ЦАГИ команда талантливых молодых учёных, студентов и аспирантов МФТИ работает над созданием концепции гражданского гиперзвукового летательного аппарата. Этот лайнер будет переносить людей через океаны со скоростью, превышающей скорость звука в 7-8 раз», — заявил Чернышёв.



Он также отметил, что среди главных направлений работ ЦАГИ — совершенствование аэродинамической компоновки и концептуального проектирования летательных аппаратов. Самолёт, способный летать на больших скоростях, разрабатывается в рамках 7-й Европейской рамочной программы по исследованиям концепции пассажирского самолёта на водородном топливе.

«ЦАГИ в этой работе выполняет значительную часть расчетных и экспериментальных исследований и занимается изготовлением опытного образца для лётных испытаний», — заявил Чернышёв.

Отметим, ранее специалисты Центрального аэрогидродинамического института имени Жуковского рассказали о перспективном гиперзвуковом гражданском самолете международного проекта HEXAFLY-INT.


Источник фото: topwar.ru

Так, начальник сектора отделения летательных аппаратов ФГУП «ЦАГИ» Нина Воеводенко, заявила, что авиалайнер будет длиной около 90 метров и общим весом 400 тонн. Летать он будет на водороде, достигая на крейсерском режиме чисел Маха 7-8. Она подчеркнула, что подобных аппаратов сейчас нет в принципе.

«Крейсерских пассажирских самолётов, способных летать со скоростью, соответствующей числу Маха 5 и даже 3, — не существует», — заявила Воеводенко.

Кроме того, она подчеркнула, что самолёт за счёт особой компоновки сможет снизить сопротивляемость воздуха. Также у него будет интегрированный в общую форму воздухозаборник. Всё это увеличит подъемную силу и аэродинамические качества на гиперзвуковых режимах.


Источник фото: dosug.md

На данный момент участники проекта HEXAFLY-INT решают вопросы по новому двигателю и теплозащите.

«На таких скоростях полёта отдельные части летательного аппарата могут «разогреться» до 2 тысяч градусов», — заявила Воеводенко.

Она также добавила, что для того, чтобы выдерживать такие температуры, необходимо разработать специальные термоустойчивые материалы, которые послужат обшивкой гиперзвукового авиалайнера.

Примечательно, что самой обсуждаемой темой в российской авиации конца января стала перспектива создания гражданского варианта сверхзвукового бомбардировщика Ту-160, о чем заявил президент России Владимир Путин в ходе посещения Казанского авиационного завода.



Отметим, что ещё в 2015 году Объединенная авиастроительная корпорация ОКБ Сухого заявила, что в ближайшее десятилетие будет работать над созданием инновационного транспортно-грузового военного самолёта, главной особенность которого станет то, что он будет сверхзвуковым.


Источник фото: tekhnoguide.com.ua

Напомним, ранее стало известно об успешном завершении испытаний детонационных ракетных двигателей, что приблизило Россию к запуску гиперзвуковых ракет.

* * *

Комментарий из ФБ, Павел Викторович Булат

Про гиперзвук

Давайте определимся. То, что собирается демонстрировать в Бразилии ЦАГИ, это волнолет. Модель — демонстратор СПВРД. Почему 7-8 Маха. Потому что между М=2.2 и М=4+ лежит мертвая зона, в которой летать энергетически невыгодно, да и обеспечить устойчивость ударно-волновой структуры в воздухозаборнике трудно.

Начиная с М=4.5, экономичный самолет сделать вполне можно, т.к. КПД реактивного самолета растет с увеличением скорости. Топливо должно быть углеводородным. До М=6, скорее всего, должно использоваться дозвуковое горение, что негативно сказывается на экономичности, т.к. потери полного давления при торможении потока до дозвуковых скоростей растут. Поэтому СПВРД проектируют с такими чудными изоэнтропическими воздухозаборниками.

Начиная с М=6, горение должно быть сверхзвуковым. Это развязывает руки конструкторам — нужно заботиться только о степени сжатия, тормозить поток до дозвуковой скорости не нужно. Однако при таких числах Маха углеводородное топливо плохо горит в сверхзвуковом потоке, приходится делать специальные устройства, создающие застойные зоны с вихрями, что уменьшает преимущество сверхзвукового горения.

Уже при М=7-8 можно эффективно применять водород, который хорошо горит в сверхзвуковом потоке. Кроме того, термодинамическая эффективность такого топлива намного выше, чем у керосина. Еще раз напомним, теоретически, экономичность реактивного транспорта не зависит от скорости. Отсюда вывод — при М=7-8 самолет может оказаться экономичнее дозвукового. Это подтверждается расчетами. Но нужно использовать подъемную силу, создаваемую ударными волнами. Реально сделать это при М<5 трудно, т.к. углы наклона несущих поверхностей будут слишком большими. Это не значит, что волновую подъемную силу нельзя использовать вообще. Можно, но частично.

Так что слова Чернышова правдивые. НО!!! Похоже, есть альтернативные подходы, которые позволяют обеспечивать такую же эффективность при скорости порядка М-3.5-4. Пока это глубокий НИР. Впрочем, у ЦАГИ это тоже пока глубокий НИР.