Надзвуковий цивільний літак. Крутий пік. Історія надзвукових лайнерів Сюжет. Надзвуковий літак піднімається в небо

M = 1,2-5).

Історія [ | ]

Незважаючи на те, що більшість бойових літаків здатні розвивати надзвукову швидкість, багато з них не розраховані на крейсерський надзвуковий політ і лише деякі можуть досягти цієї швидкості в горизонтальному польоті без включення режиму форсажного роботи двигунів.

Пасажирські надзвукові літаки[ | ]

Відомі всього два серійно випускалися пасажирських надзвукових літаки, що виконували регулярні рейси: радянський літак Ту-144 , що здійснив перший політ 31 грудня 1968 і був в експлуатації з 1975 по 1978 і виконав політ англо-французький і Concorde, що виконав двома місяцями пізніше чартерні рейсиз 1976 до 2003 року. Вони значно скорочували час далеких перельотів, використовували незавантажене повітряний простір(≈18 км) вище звичайної висоти 9-12 км, де здійснювали польоти поза повітряними трасами.

Найбільш суттєвими недоліками комерційних надзвукових літаків виявились:

Незважаючи на нездійснення кількох інших колишніх та існуючих проектів пасажирських надзвукових та навколозвукових літаків (Boeing 2707, Boeing Sonic Cruiser, Douglas 2229, Ту-244, Ту-344, Ту-444, SSBJ та ін.) та виведення з експлуатації літаків двох , розроблялися раніше та існують сучасні проекти гіперзвукових (у тому числі суборбітальних) пасажирських авіалайнерів (напр., ZEHST, SpaceLiner) та військово-транспортних () літаків швидкого реагування.

На пасажирський бізнес-джет AS2, що розробляється, у листопаді 2015 було зроблено тверде замовлення на 20 одиниць сумарною вартістю 2,4 мільярда доларів з початком поставок у 2023 році.

Теоретичні проблеми[ | ]

Політ на надзвуковій швидкості, на відміну від дозвукового, протікає в умовах іншої аеродинаміки, оскільки при досягненні повітряним судном швидкості звуку якісно змінюється аеродинаміка обтікання, через що різко зростає аеродинамічний опір, також зростає кінетичний нагрів конструкції від тертя набігу великої швидкостіповітряного потоку, зміщується аеродинамічний фокус, що веде до втрати стійкості та керованості літака. Крім того, виявилося таке невідоме до створення перших надзвукових літаків явище, як «хвильовий опір».

Тому досягнення швидкості звуку та ефективний стабільний політ на навколо- та надзвукових швидкостях були неможливі за рахунок простого збільшення потужності двигунів – були потрібні нові конструктивні рішення. Як наслідок, змінився зовнішній вигляд літака: з'явилися характерні прямі лінії, гострі кути, на відміну «гладких» форм дозвукових літаків.

Слід зазначити, що проблему створення ефективного надзвукового літака не можна вважати вирішеною досі. Творцям доводиться йти на компроміс між вимогою збільшення швидкості та збереженням прийнятних злітно-посадкових характеристик. Таким чином, завоювання авіацією нових рубежів за швидкістю і висотністю пов'язане не тільки з використанням більш досконалої або принципово нової рухової установки та нового конструктивного компонування літаків, але також зі змінами їхньої геометрії в польоті. Такі зміни, покращуючи характеристики літака на великих швидкостях, не повинні погіршувати їх якість на малих швидкостях, і навпаки. Останнім часом творці відмовляються від зменшення площі крила та відносної товщини їх профілів, а також збільшення кута стріловидності крила у літаків із змінною геометрією, повертаючись до крил малої стріловидності та великої відносної товщини, якщо вже досягнуто задовільних величин максимальної швидкості та практичної стелі. У такому випадку вважається важливим, щоб надзвуковий літак мав хороші льотні дані на малих швидкостях і малий опір при великих швидкостях, особливо на малих висотах.

"Увімкніть надзвук!"

Надзвукові пасажирські літаки – що ми про них знаємо? Принаймні те, що вони були створені відносно давно. Але, з різних причин, експлуатувалися не так довго, і не так часто, як могли б. Та й на сьогоднішній день вони існують лише як проектні моделі.

Чому так? У чому особливість та «таємниця» надзвуку? Хто створював цю технологію? А також – яким буде майбутнє надзвукових літаків у світі, і звичайно ж – у Росії? Намагатимемося відповісти на всі ці питання.

«Прощальний політ»

Отже, відтоді, як три останні надзвукові пасажирські літаки, що функціонували, здійснили свої останні польоти, після яких були списані, минуло вже п'ятнадцять років. Це було в далекому 2003 році. Тоді, 24 жовтня, вони, всі разом «попрощалися з небом». Востаннє пролетіли на малій висоті, над столицею Великобританії.

Потім приземлилися у лондонському аеропорту Хітроу. Це були літаки типу "Конкорд", що належать авіаційної компанії British Airways. І таким «прощальним польотом» вони завершили дуже недовгу історію пасажирських перевезень, на швидкості, що перевищує звук…

Так можна було думати ще кілька років тому. Але зараз уже можна з упевненістю сказати. Це - фінал лише першого етапу цієї історії. І мабуть - всі її світлі сторінки ще попереду.

Сьогодні – підготовка, завтра – політ

Сьогодні багато компаній та авіаконструкторів думають про перспективи надзвукової. пасажирської авіації. Одні будують плани щодо її відродження. Інші вже готуються до цього.

Адже якщо вона могла існувати і ефективно функціонувати ще кілька десятиліть тому, то сьогодні - з технологіями, що серйозно зробили крок вперед, не тільки відродити її, але і вирішити низку проблем, що змусив відмовитися провідні авіакомпанії від такої - цілком можливо.

Та й перспективи надто привабливі. Надто вже цікавою здається можливість польоту, припустимо, з Лондона до Токіо - за п'ять годин. Перетнути відстань від Сіднея, до Лос-Анджелеса за шість годин? І потрапити з Парижа до Нью-Йорка за три з половиною? З пасажирською авіацією, яка здатна літати з більшою швидкістю, ніж розноситься звук, - це зовсім неважко.

Але, звичайно, перед тріумфальним «поверненням» такий у повітряний простір, — вченим, інженерам, конструкторам, і багатьом іншим — ще чимало попрацює. Потрібно не просто відновити те, що колись було, запропонувавши нову модель. Не.

Мета - вирішення багатьох проблем, які пов'язані з пасажирською надзвуковою авіацією. Створення авіамашин, які не лише демонструватимуть можливості, та могутність країн, що їх збудували. Але виявляться і реально ефективними. Настільки, щоб зайняти гідну їхню нішу в авіації.

Історія «надзвуку». Частина 1. Що було на початку.

З чого все починалося? Насправді – із простої пасажирської авіації. А такий вже понад століття «від народження». Оформлення її почалося 1910-х, у Європі. Коли майстри з найбільш розвинених країнсвіту створювали перші авіамашини, основним призначенням яких було перевезення пасажирів на різні відстані. Тобто – політ, з безліччю людей на борту.

Першим у тому числі вважається французький Bleriot XXIV Limousine. Він належав авіабудівній компанії Bleriot Aeronautique. Однак використовувався, в основному, для гри тих, хто сплатив за розважальні «прогулянки»-польоти, на ньому. Через два роки після його створення аналог з'являється і в Росії.

То був С-21 "Гранд". Його сконструювали на базі створеного Ігорем Сікорським "Російського витязя" - важкого бомбардувальника. А будівництвом цієї пасажирської авіамашини займалися працівники Балтійського вагонного заводу.

Ну, а після того прогрес було вже не зупинити. Авіація розвивалася швидко. І пасажирська, зокрема. Спочатку були перельоти між конкретними містами. Потім літаки змогли долати відстань між державами. Нарешті - авіамашини стали перетинати океани і здійснювати перельоти від материка до іншого.

Технології, що розвивалися, і все більша кількість новацій, дозволяли авіації подорожувати дуже швидко. Набагато швидше – ніж потяги чи кораблі. І для неї практично не було перешкод. Не треба було пересідати з одного транспорту на інший, не тільки, скажімо, подорожуючи на якийсь особливо далекий «край світу».

Навіть тоді, коли перетнути необхідно сушу і водні простори відразу. Літаки не зупиняло ніщо. І це природно, адже летять вони над усім – континентами, океанами, країнами…

Але час витікав швидко, світ змінювався. Звісно, ​​розвивалася й авіаційна галузь. Літаки за наступні кілька десятиліть, аж до 1950-х, змінилися настільки, якщо порівнювати з тими, які літали ще на початку 1920-30-х, що стали вже чимось зовсім іншим, особливим.

І ось, у середині ХХ століття, розвиток реактивного двигуна пішло дуже швидкими, навіть у порівнянні з попередніми двадцятьма-тридцятьма роками, темпами.

Невеликий інформаційний відступ. Або — трохи фізики

Передові розробки дозволили літакам «розігнатися» до швидкості, більшої, ніж та, з якою поширюється звук. Звичайно, насамперед це було застосовано у військовій авіації. Адже йдеться все-таки про двадцяте століття. Який, як не прикро це усвідомлювати, був століттям конфліктів, двох світових воєн, «холодної» боротьби СРСР і США…

І чи не кожна нова технологія, створена провідними державами світу, передусім розглядалася з погляду того, як її можна використовувати в обороні чи нападі.

Отже, літаки тепер могли літати з небаченою швидкістю. Швидше за звук. А в чому її специфіка?

Насамперед - очевидно, що це швидкість, яка перевищує ту, з якою розноситься звук. Але, згадуючи основні закони фізики, можна сказати, що в різних умовах вона може відрізнятися. Та й «перевищує» - поняття дуже розтяжне.

І тому є спеціальний стандарт. Надзвуковою швидкістю називають ту, яка перевищує звукову до п'яти разів, з урахуванням того, що в залежності від температури та інших факторів навколишнього середовища вона може змінюватися.

Наприклад - якщо ми візьмемо нормальний атмосферний тиск, на рівні моря, то в такому разі швидкість звуку дорівнюватиме вражаючій цифрі - 1191 км/год. Тобто за секунду долається 331 метр.
Але, що особливо важливо при проектуванні надзвукових авіамашин, у міру набору висоти знижується температура. Отже - і швидкість, з якою поширюється звук, і дуже значно.

Так скажемо, якщо піднятися на висоту 20 тисяч метрів, то тут вона становитиме вже 295 метрів за секунду. Але є ще один важливий момент.

На 25 тисячах метрів над рівнем моря температура починає підвищуватися, оскільки це вже не нижній шар атмосфери. І так відбувається далі. Точніше - вище. Скажімо, на висоті 50 000 метрів буде ще спекотніше. Отже, швидкість звуку там – збільшується ще більше.

Цікаво – на скільки? Піднявшись на 30 кілометрів над рівнем моря, потрапляєш у «зону», де звук поширюється зі швидкістю 318 метрів за секунду. А на 50 000 метрів, відповідно – 330 м/с.

Про число Маха

До речі, цікаво, що для спрощення розуміння особливостей перельоту та роботи за таких умов в авіації використовують число Маха. Загальний опистакого, може бути зведено до наступних висновків. Воно виражає собою швидкість звуку, яка має місце бути в цих умовах, на конкретній висоті, при даній температурі та щільності повітря.

Наприклад, швидкість польоту, що дорівнює двом числам Маха, на висоті десять кілометрів над землею, у звичайних умовах, дорівнюватиме 2 157 км/год. А на рівні моря – 2 383 км/год.

Історія «надзвуку». Частина 2. Подолання бар'єрів

До речі, вперше досягла швидкість польоту, більш ніж в 1 Мах, льотчик із США - Чак Йегер. Це сталося 1947 року. Тоді він «розігнав» свій літак, що летить на висоті 12.2 тисяч метрів над землею, до швидкості 1066 км/год. Так пройшов перший надзвуковий політ на землі.

Вже в 1950-х починаються роботи з проектування та підготовки до серійного виробництва пасажирських літаків, здатних летіти зі швидкістю – швидше за звук. Їх ведуть вчені та авіаконструктори наймогутніших країн світу. І їм виходить досягти успіху.

Той самий «Конкорд», модель – від якої остаточно відмовляться у 2003, був створений у 1969 році. Це спільна – британсько-французька розробка. Символічно обрана назва - "Concorde", з французької, перекладається як "згода".

Це був один із двох існуючих типів надзвукових пасажирських літаків. Ну а створення другого (а точніше – хронологічно – першого) – заслуга авіаконструкторів СРСР. Радянський аналог "Конкорду" називається Ту-144. Він був спроектований у 1960-ті і перший політ здійснив 31 грудня 1968 року. За рік до британсько-французької моделі.

Інших типів надзвукових пасажирських літаків, аж до сьогодні, реалізовано не було. І «Конкорд» і Ту-144 літали завдяки турбореактивним двигунам, які були спеціально перевлаштовані для того, щоб тривалий час працювати в режимі надзвукової швидкості.

Радянський аналог «Конкорду» експлуатували значно менший термін. Вже 1977 року від нього відмовилися. Літак літав у середньому, зі швидкістю 2 300 кілометрів на годину і за раз міг перевезти до 140 пасажирів. Але при цьому ціна квитка на такий «надзвуковий» рейс була в два-два з половиною, а то й тричі більша, ніж на звичайний.

Звичайно, у радянських громадян такі не мали великого попиту. Та й обслуговувати Ту-144 було не просто та дорого. Тому в СРСР від них так швидко відмовилися.

«Конкорди» прослужили довше, хоча квитки на рейси, якими вони літали, також коштували дорого. І попит теж був невеликий. Але все ж таки, незважаючи на це, їх продовжували експлуатувати, як у Великій Британії, так і у Франції.

Якщо виконати перерахунок вартості квитка на «Конкорд», у 1970-х, за сьогоднішнім курсом, то це буде близько двох десятків тисяч доларів. За квиток на один кінець. Можна зрозуміти, чому попит на них був дещо меншим, ніж на перельоти, за допомогою літаків, що не досягають надзвукових швидкостей.

«Конкорд» міг за один раз прийняти на борт від 92 до 120 пасажирів. Літав зі швидкістю понад 2 тисячі км/год і долав відстань від Парижа до Нью-Йорка за три з половиною години.

Так минуло кілька десятиліть. До 2003 року.

Однією з причин відмови від експлуатації цієї моделі стала авіакатастрофа, що сталася 2000 року. Тоді, на борту «Конкорду», що розбився, знаходилося 113 людей. Усі вони загинули.

Пізніше почалася міжнародна криза в галузі пасажирських авіаційних перевезень. Його причина – теракти, що сталися 11 вересня 2001 року, на території Сполучених штатів.

Та ще й до всього, закінчується термін гарантійного обслуговування «Конкордів» авіакомпанією Airbus. Все це разом зробило подальшу експлуатацію надзвукових пасажирських літаків украй невигідною. І в 2003 році були почергово списані всі Конкорди, як у Франції, так і у Великобританії.

Надії

Після цього залишалися надії на швидке «повернення» надзвукових пасажирських літаків. Авіаконструктори міркували про створення спеціальних двигунів, які дозволять економити паливо, не дивлячись на швидкість польоту. Говорили про підвищення якості та оптимізацію основних систем авіоніки на таких авіамашинах.

Але, у 2006 та 2008 роках вийшли нові постанови Міжнародної організації цивільної авіації. У них визначалися останні (дійсні вони, до речі, і на Наразі) стандарти допустимого авіаційного шуму під час польоту.

А надзвукові літаки, як відомо, не мали права літати над населеними пунктами саме тому. Адже робили сильні шумові бавовни (також з причин фізичних особливостей польоту), коли рухалися на максимальних швидкостях.

Це спричинило те, що «планування» «відродження» надзвукової пасажирської авіації дещо загальмувалося. Однак, насправді, після введення цієї вимоги авіаконструктори почали думати, як вирішити таку проблему. Адже вона теж мала місце і раніше, просто «заборона» сконцентрувала увагу саме на ній – «проблемі шуму».

А що сьогодні?

Але з моменту останньої «заборони» минуло вже десять років. І планування плавно перейшло у проектування. На сьогоднішній день створенням пасажирських надзвукових літаків займаються кілька компаній та державних організацій.

Які саме? Російські: Центральний аерогідродинамічний інститут (той самий, який названий на честь Жуковського), компанії «Туполєв» та «Сухий». У російських авіаконструкторів є неоціненно важлива перевага.

Досвід радянських проектувальників та творців Ту-144. Втім, про вітчизняні напрацювання у цій сфері краще поговорити окремо та докладніше, що ми й пропонуємо зробити далі.

Але не лише росіяни створюють надзвуковий пасажирський літак нового покоління. Це також і європейський концерн – Airbus, і французька компанія Dassault. Серед фірм Сполучених Штатів Америки, що працюють у цьому напрямі, — Boeing і, звісно, ​​Lockheed Martin. В країні сонця, що сходитьосновна організація, що проектує такий літак, - це агентство аерокосмічних досліджень.

І цей перелік - зовсім не повний. При цьому важливо уточнити, що переважна частина професійних авіаконструкторів, що працюють у цій сфері, розділилася на дві групи. Незалежно від держави походження.

Дехто вважає, що створити «тихий» надзвуковий пасажирський літак, на сьогоднішньому рівні технологічного розвитку людства, неможливо жодним чином.

А тому – єдиний вихід – це проектування «просто швидкого» авіалайнера. Він, у свою чергу, переходитиме на надзвукову швидкість у тих місцях, де це дозволено. А пролітаючи, наприклад, над населеними пунктами, повертатиметься до дозвукової.

Такі «стрибки», на думку цієї групи вчених та конструкторів, дозволять скоротити час польоту до мінімально можливого і не порушити вимог щодо шумових ефектів.

Інші ж навпаки - сповнені рішучості. Вони вважають, що боротися із причиною шуму можна вже зараз. І доклали чимало зусиль, щоб довести - надзвуковий авіалайнер, що літає тихо - цілком можливо побудувати в найближчі роки.

І ще трохи ненудної фізики

Отже, при польоті на швидкості більш ніж 1,2 Маха, планер літального апарату утворює ударні хвилі. Найбільш сильні вони у хвостовій та носовій зоні, а також деяких інших частинах літака, як наприклад – на кромках повітрозабірників.

Що таке ударна хвиля? Це зона, де щільність, тиск і температура повітря зазнають різких стрибків. Виникають вони при переміщеннях на високих швидкостях, швидше за звуковий.

Людям же, які стоять при цьому на землі, незважаючи на відстань, здається, що відбувається якийсь вибух. Звичайно, йдеться про тих, хто перебуває у відносній близькості – під тим місцем, де летить літак. Саме тому і було заборонено польоти надзвукової авіації над містами.

З такими ударними хвилями, як раз, і борються представники «другого табору» вчених та конструкторів, які вірять у можливість нівеляції цього шуму.

Якщо вдаватися до подробиць, то причина такого буквально «зіткнення» з повітрям на дуже великій швидкості. На фронті хвилі різко та сильно підвищено тиск. У той же час, відразу після нього спостерігається падіння такого, а потім перехід до нормального показника тиску (такому, як було до «зіткнення»).

Проте, вже проведено класифікацію типів хвиль та знайдено потенційно оптимальні рішення. Залишилося тільки закінчити роботи в цьому напрямку і внести необхідні корективи в проекти літаків, або створювати такі з нуля, з урахуванням цих поправок.

Зокрема, фахівці NASA дійшли усвідомлення необхідності конструкційних змін з метою реформації особливостей польоту в цілому.

А саме - зміни специфіки ударних хвиль, наскільки це можливо за нинішнього технологічного рівня. Що досягається шляхом реструктуризації хвилі, рахунок конкретних змін конструкції. У результаті - стандартна хвиля сприймається як N-тип, а та, що виникає під час польоту, з урахуванням запропонованих фахівцями нововведень, як S-тип.

І при останній, істотно знижується «вибуховий» ефект зміни тиску, і люди, що знаходяться внизу, наприклад, у місті, якщо літак пролітає над ним, навіть тоді, коли чують такий ефект, то тільки як «віддалена бавовна дверима автомашини».

Форма – теж важливо

Крім того, наприклад, японські авіаційні конструктори, нещодавно, в середині 2015, створили безпілотний планер моделі D-SEND 2. Його форма спроектована особливим чином, дозволяючи суттєво зменшити інтенсивність та кількість ударних хвиль, що виникають, коли апарат летить на надзвуковій швидкості.

Ефективність запропонованих таким чином японськими вченими, інновацій, була доведена при випробуваннях D-SEND 2. Такі провели у Швеції, в липні 2015. Досить цікавим був перебіг заходу.

Планер, який не був оснащений двигунами, підняли на висоту 30,5 кілометрів. За допомогою повітряної кулі. Потім його скинули донизу. За час падіння він «розігнався» до швидкості 1,39 Маха. Довжина самого D-SEND 2 – 7,9 метра.

Після проведених випробувань японські авіаконструктори змогли з упевненістю заявити - інтенсивність ударних хвиль, при польоті їх дітища на швидкості, що перевищує швидкість поширення звуку, - вдвічі менше, ніж у "Конкорду".

Які ж особливості D-SEND 2? Насамперед - його носова частина не осесиметрична. Кіль зміщений до неї, і при цьому горизонтальне хвостове оперення встановлено як цільноповоротне. Воно також розташоване під негативним кутом поздовжньої осі. І при цьому закінчення оперення розташовуються нижче, ніж точка кріплення.

Крило, плавно сполучене з фюзеляжем, виконане з нормальною стрілоподібністю, але ступінчасте.

За приблизно такою ж схемою зараз станом на листопад 2018 проектують пасажирський надзвуковий AS2. Працюють над ним майстри з Lockheed Martin. Замовником виступає NASA.

Також проект російського СДС/УПС зараз перебуває на стадії вдосконалення форми. Планується, що вона буде створюватися з упором зменшення інтенсивності ударних хвиль.

Сертифікація та… ще одна сертифікація

Важливо розуміти, що деякі проекти пасажирських надзвукових літаків реалізовуватимуться вже на початку 2020-х. При цьому правила, встановлені Міжнародною організацією цивільної авіації, у 2006 та 2008, ще діятимуть.

А значить, якщо до того часу не станеться серйозного технологічного прориву, в області «тихого надзвуку», то ймовірно створення саме літаків, які переходитимуть на швидкість, вище одного Маха, тільки в зонах, де це дозволено.

І після цього, коли необхідні технології все ж таки з'являться, за такого сценарію, доведеться проводити безліч нових випробувань. З метою того, щоб літаки могли отримати дозвіл на польоти над населеними пунктами. Але це лише міркування про майбутнє, сьогодні щось точно сказати щодо цього дуже важко.

Питання ціни

Ще одна проблема, згадана раніше-дорожнеча. Звичайно, на сьогоднішній день вже створено безліч двигунів, набагато економічніших, ніж ті, які експлуатували ще двадцять, або тридцять років тому.

Навіть зараз проектуються і ті, які можуть забезпечити літаку рух на надзвуковій швидкості, але при цьому не «з'їдають» стільки пального, скільки Ту-144, або «Конкорд».

Яким чином? Насамперед - це використання керамічних композиційних матеріалів, що забезпечують зниження температур, а це особливо важливо в гарячих зонах силових установок.

Крім того - введення ще одного, третього, повітряного контуру - крім зовнішнього та внутрішнього. Нівеляція жорсткого зчеплення турбіни з вентилятором, усередині літакового двигуна тощо.

Проте, завдяки всім цим нововведенням, не можна сказати, що надзвуковий політ, у сьогоднішніх реаліях - економічний. Тому для того, щоб він став доступним і привабливим для широких мас населення, вкрай важливі роботи з удосконалення двигунів.

Можливо – актуальним рішенням стане повна переробка конструкції – вважають експерти.

До речі – знизити вартість за рахунок збільшення кількості пасажирів на один рейс, також не вдасться. Оскільки ті авіамашини, що проектують на сьогоднішній день (маються на увазі, звичайно, надзвукові літаки), розраховані на перевезення невеликої кількості людей - від восьми до сорока п'яти.

Новий двигун - варіант вирішення проблеми

З останніх новинок, у цій сфері, слід відзначити інноваційну реактивну, турбовентиляторну силову установку, створену нинішнього, 2018 року, компанією GE Aviation. У жовтні вона була представлена ​​під назвою Affinity.

Цей двигун планують встановити на згадану модель пасажирського AS2. Якихось суттєвих технологічних «новинок» у даному типі силових установок не передбачено. Але при цьому, в ньому з'єднані особливості реактивних двигунів з великим та малим ступенем двоконтурності. Що робить модель дуже цікавою для установки на надзвуковому літаку.

До того ж, творці двигуна стверджують, що при випробуваннях він доведе свою ергономічність. Витрата палива силовою установкою приблизно дорівнює тому, який можна фіксувати у стандартних двигунів авіалайнерів, що нині знаходяться в експлуатації.

Тобто, це заявка на те, що силова установка надзвукового літака споживатиме приблизно стільки ж палива, скільки й у звичайного авіалайнера, не здатного розігнатися до швидкості вище одного Маху.

Як це вийде - поки що пояснити важко. Оскільки особливості конструкції двигуна його творці зараз не розкривають.

Якими вони можуть бути – російські надзвукові авіалайнери?

Звичайно, сьогодні існує безліч конкретних проектів надзвукових пасажирських літаків. Однак далеко не всі близькі до реалізації. Подивимося на найперспективніші.

Отже - на особливу увагу заслуговують російські авіабудівники, які успадкували досвід радянських майстрів. Як згадувалося раніше, сьогодні у стінах ЦАГІ імені Жуковського, за словами його співробітників, вже майже закінчено створення концепції надзвукового пасажирського літака нового покоління.

У офіційному описімоделі, наданому прес-службою інституту, згадується, що це "легка, адміністративна" авіамашина, "з низьким рівнем звукового удару". Проектуванням займаються спеціалісти, співробітники цієї установи.

Також, у повідомленні прес-служби ЦАГІ згадано, що завдяки особливому компонування корпусу літака та спеціальному соплу, на якому встановлена ​​система шумоглушення, ця модель демонструватиме останні досягнення технологічного розвитку російського авіабудування.

До речі, важливо згадати, що серед найперспективніших проектів ЦАГІ, крім описаного, - нова конфігурація пасажирських авіалайнерів, яка називається «літаюче крило». Вона реалізує кілька особливо актуальних покращень. А саме - дає можливість покращити аеродинаміку, знизити споживання палива і т.д. Але для не надзвукових авіамашин.

Крім того, цей інститут вже неодноразово представляв готові проекти, які привертали увагу авіалюбителів з усього світу. Допустимо, — один із останніх, — модель надзвуковий бізнесджета, здатного подолати до 7 000 кілометрів без дозаправки, і розвивати швидкість 1,8 тисячі км/год. Така була представлена ​​на виставці "Гідроавіасалон-2018".

«...Проектування йде по всьому світу!»

Крім названих російських, також найбільш перспективні такі моделі. Американський AS2 (здатний розвинути швидкість до 1,5 маху). Іспанська S-512 (межа швидкості - 1,6 Маха). І також, що знаходиться на стадії проектування в США, Boom, від компанії Boom Technologies (ну а він зможе літати з максимальною швидкістю 2,2 Маха).

Є ще X-59, який створюється на замовлення NASA, фірмою Lockheed Martin. Але він буде літаючою науковою лабораторією, а не пасажирським літаком. Та й запускати його в серійне виробництво поки що ніхто не планував.

Цікавими є плани компанії Boom Technologies. Співробітники цієї фірми заявляють, що намагатимуться досягти максимального здешевлення вартості польоту на надзвукових авіалайнерах, що створюються підприємством. Наприклад, ціну за переліт з Лондона до Нью-Йорку вони можуть приблизно назвати. Це близько 5000 доларів США.

Для порівняння, стільки коштує квиток на рейс з англійської столиціу «Новий» Йорк, на звичайному, або «дозвуковому» літаку, у бізнес-класі. Тобто, ціна польоту на авіалайнері, здатному літати зі швидкістю понад 1.2 Маха, приблизно дорівнює вартості дорогого квиткана літак, який не міг би здійснити такий самий швидкий переліт.

Однак у Boom Technologies зробили ставку на те, що створити «тихий» надзвуковий пасажирський лайнер у найближчій перспективі не вийде. Тому їх Boom літатиме на максимальній швидкості, яку здатний розвинути, тільки над водними просторами. А перебуваючи над сушею, переходити на меншу.

При тому, що довжина Boom складе 52 метри, він зможе перевезти до 45 пасажирів. Згідно з планами компанії, що проектує літак, перший політ цієї новинки має відбутися у 2025 році.

Що на сьогоднішній день відомо про ще один перспективний проект - AS2? Він зможе перевезти значно менше людей – лише від восьми до дванадцяти людей за рейс. При цьому довжина лайнера дорівнюватиме 51,8 метра.

Над водою він, як планується, отримає можливість літати зі швидкістю 1,4-1,6 Маха, а над сушею - 1,2. До речі, в останньому випадку завдяки особливій формі літак у принципі не утворюватиме ударних хвиль. Вперше ця модель має піднятися в повітря вже влітку 2023 року. У жовтні того ж року - літак виконає свій перший переліт через Атлантику.

Ця подія буде приурочена до пам'ятної дати - двадцятиріччя, з того дня, як «Конкорди» востаннє летіли над Лондоном.

При цьому, іспанський S-512 вперше злине в небо не пізніше, ніж наприкінці 2021 року. А поставки цієї моделі замовникам розпочнуться з 2023 року. Максимальна швидкість цього літака - 1,6 Маха. На його борту можна розташувати 22 пасажири. Гранична дальність польоту дорівнює 11500 км.

Клієнт – усьому голова!

Як можна помітити, деякі компанії дуже намагаються завершити проектування і розпочати створення авіамашин - якнайшвидше. Заради кого вони готові так поспішати? Спробуємо пояснити.

Отже, протягом 2017 року, наприклад, обсяг повітряних пасажирських перевезень становив чотири мільярди осіб. Причому 650 мільйонів із них літали на далекі відстані, провівши в дорозі від 3,7 до тринадцятої години. Далі - 72 мільйони з 650, при тому летіли першим, або ж бізнес-класом.

Ось на ці 72 000 000 чоловік, у середньому, і розраховують ті компанії, які займаються створенням надзвукових пасажирських авіамашин. Логіка проста - можливо, що багато хто з них не проти заплатити трохи більше за квиток, з умовою того, що політ пройде приблизно вдвічі швидше.

Але, навіть попри всі перспективи, багато експертів обґрунтовано вважають, що активний прогрес надзвукової авіації, створеної для перевезення пасажирів, може розпочатися вже після 2025 року.

На підтвердження такої думки свідчить і факт того, що згадана «летюча» лабораторія X-59 вперше підніметься у повітря лише 2021 року. А навіщо?

Дослідження та перспективи

Основною метою її польотів, які проходитимуть протягом кількох років, виступить збір інформації. Справа в тому, що ця авіамашина має пролетіти над різними населеними пунктами на надзвуковій швидкості. Жителі цих поселень вже висловили свою згоду на проведення випробувань.

І після того, як літак-лабораторія завершуватиме черговий «експериментальний переліт», люди, які живуть у тих населених пунктах, над якими вона пролетіла, повинні розповісти про ті «враження», що вони отримали за час, коли авіалайнер перебував над їхніми головами. А особливо чітко висловити – як сприймали галас. Чи вплинув він з їхньої життєдіяльність тощо.

Зібрані таким чином дані будуть передані до Федерального управління цивільної авіації, що у Сполучених Штатах. І після їх детального аналізу фахівцями, можливо, заборона на здійснення польотів надзвукових авіалайнерів над населеними ділянками суші буде скасована. Але в будь-якому випадку, станеться це не раніше 2025 року.

А поки що ми можемо спостерігати за створенням цих інноваційних літаків, які вже незабаром ознаменують своїми польотами народження нової ери надзвукової пасажирської авіації!

Надзвукова швидкість - це швидкість, при якій об'єкт рухається швидше за звук. Швидкість при польоті надзвукового літакавимірюється в Махах – швидкість літака у певній точці простору щодо швидкості звуку у цій самій точці. Нині подібними швидкостями пересування здивувати досить складно, а ще якихось 80 років тому про це лише мріяли.

З чого все почалося

У сорокових роках ХХ століття під час Другої світової війни над вирішенням цього питання активно працювали німецькі конструктори, сподіваючись за допомогою подібних літальних апаратів переламати хід війни. Як ми знаємо, вони цього не вийшло, війна закінчилася. Однак у 1945 р., ближче до її завершення, німецький пілот Л. Гофман, зазнаючи першого у світі реактивного винищувача Me-262, на висоті 7200 м зміг розвинути швидкість близько 980 км/год.

Першим, хто втілив мрію всіх льотчиків про подолання надзвукового бар'єру, став американський пілот-випробувач Чак Єгер. У 1947 році цей пілот першим в історії зумів подолати швидкість звуку на пілотованому апараті. Він керував прототипним літальним апаратом Bell X-1 із ракетним двигуном. До речі, захоплені під час війни німецькі вчені та їх розробки досить сприяли появі цього апарату, як і, власне, всьому подальшому розвитку льотних технологій.

У Радянському Союзі досягли швидкості звуку 26 грудня 1948 р. Це був експериментальний літак ЛА-176 на висоті польоту 9060 м, який пілотували І.Є. Федоров та О.В. Соколовський. Приблизно через місяць на цьому літаку, але вже з більш досконалим двигуном, було не тільки досягнуто, а й перевищено швидкість звуку на 7000 м. Проект ЛА-176 був досить перспективним, але через трагічної загибеліО.В. Соколовського, який керував цим апаратом, розробки було закрито.

У подальший розвитокцій галузі дещо сповільнилося, оскільки виникла значна кількість фізичних складнощів, пов'язаних з управлінням літальним апаратом на надзвукових швидкостях. На високих швидкостях починає проявлятися така властивість повітря, як стисливість, аеродинамічна обтічність стає зовсім іншою. З'являється хвильове опір, і таке неприємне для будь-якого льотчика явище, як флаттер - літак починає сильно нагріватися.

Зіткнувшись із цими проблемами, конструктори почали шукати кардинальне рішення, здатне подолати складнощі. Таким рішенням виявився повний перегляд конструкції літальних апаратів, призначених для надзвукових польотів. Ті форми авіалайнерів, які ми зараз спостерігаємо, – результат багаторічних наукових досліджень.

Подальший розвиток

На той момент, коли закінчилася Друга Світова, і почалася корейська і в'єтнамська війни, розвиток галузі міг відбуватися тільки через військові технології. Саме тому першими серійними літаками, здатними літати швидше за швидкість звуку, стали Радянська Міг-19 (NATO Farmer) і американський F-100 Super Sabre. Рекорд швидкості був за американським літаком - 1215 км/год (встановлений 29 жовтня 1953), але вже наприкінці 1954 Міг-19 змогли розігнати до 1450 км/год.

Цікавий факт.Хоча СРСР і Сполучені Штати Америки не вели офіційних бойових дій, але реальні багаторазові бойові зіткнення під час Корейської та В'єтнамської воєн показали незаперечну перевагу Радянської техніки. Наприклад, наші Міг-19 були значно легшими, володіли двигунами з кращими динамічними характеристиками і, як наслідок, з більш швидкою підйомністю. Радіус можливого бойового застосування літака був на 200 км більший у Міг-19. Саме тому американці дуже хотіли отримати непошкоджений зразок і навіть оголосили нагороду за виконання такого завдання. І її було реалізовано.

Вже після закінчення Корейської війни 1 літак Міг-19 був викрадений з авіабази офіцером ВПС Кореї Але Гим Соком. За що американці виплатили йому належні 100000 доларів як нагороду, за доставку непошкодженого літака.

Цікавий факт.Першою жінкою-пілотом, який досяг швидкості звуку, є американка Жаклін Кохран. Вона досягла швидкості 1270 км/год, пілотуючи літак F-86 Sabre.

Розвиток цивільної авіації

У 60-х роках минулого століття після появи випробуваних під час воєн технічних напрацювань авіація почала бурхливо розвиватися. Знайшлися рішення для існуючих проблем надзвукових швидкостей, і тоді розпочалося створення перших надзвукових пасажирських літаків.

Перший в історії політ цивільного авіалайнера зі швидкістю, що перевищує швидкість звуку, стався 21 серпня 1961 літаком Douglas DC-8. На момент польоту літаком не було пасажирів, крім пілотів, був розміщений баласт для відповідності повного завантаження лайнера в даних експериментальних умовах. Було досягнуто швидкості 1262 км/год при спуску з висоти 15877 м до 12300 м.

Цікавий факт. Boeing 747 SP-09 Китайських авіаліній (China Airlines) 19 лютого 1985 р., здійснюючи переліт з тайванського Тайпею до Лос-Анжелеса, увійшов у некероване піке. Причиною цього стали несправності двигуна і подальші некваліфіковані дії персоналу. Під час пікірування з висоти 12500 м до 2900 м, де екіпаж і зміг стабілізувати літак, було перевищено швидкість звуку. При цьому не розрахований на подібні навантаження лайнер отримав серйозні пошкодження хвостової частини. Однак при цьому, серйозно постраждали всього 2 особи на борту. Літак сів у Сан-Франциско, був відремонтований і надалі знову здійснював пасажирські перельоти.

Однак справді справжніх надзвукових пасажирських літаків (СПС), здатних здійснювати регулярні перельоти зі швидкостями вище швидкості звуку, було сконструйовано та побудовано всі два типи:

• Радянський авіалайнер Ту-144;
• Англо-французький літак Aerospatiale-BAC Concorde.

Тільки ці два літальні апарати були в змозі підтримувати крейсерську надзвукову швидкість ( supercruise ). На той момент вони перевершували навіть більшість бойових літаків, конструкція цих лайнерів була унікальною для свого часу. Існувала лише кілька типів літаків, здатних літати в режимі суперкруїзу, на сьогоднішній день більшість сучасних військових машин оснащені такими можливостями.

Авіація СРСР

Радянський Ту-144 був побудований дещо раніше за європейський аналог, тому можна вважати його першим у світі пасажирським надзвуковим лайнером. Зовнішній вигляд цих літаків, як Ту-144, так і Конкорда, і зараз не залишить байдужою жодну людину. Навряд чи в історії авіабудування були гарніші машини.

Ту-144 має привабливі характеристики, за винятком дальності. практичного застосування: вище крейсерська і менша посадкова швидкість, вища стеля польоту, але й історія нашого лайнера значно трагічніша.

Важливо!Ту-144 не тільки перший літаючий, а й перший пасажирський надзвуковий лайнер, що розбився. Катастрофа на авіасалоні в Ле-Буржі 3 червня 1973 р., у якій загинуло 14 людей, стала першим кроком до завершення польотів Ту-144. Однозначних причин так і не було встановлено, а підсумкова версія катастрофи викликає безліч питань.

Друга катастрофа під Єгор'євськом у Московській області 23 травня 1978 р., де в польоті сталося загоряння, і при посадці загинули 2 члени екіпажу, стала остаточною точкою у вирішенні припинення експлуатації цих літаків. Незважаючи на те, що після аналізу було встановлено, що спалах відбувся внаслідок недоробки в паливній системі нового двигуна, що тестується, а сам літак показав чудову керованість і надійність конструкції, коли палаючий зміг зробити посадку, машини зняли з рейсів і вивели з комерційної експлуатації .

Як вийшло за кордоном

Європейський Конкорд, у свою чергу, відлітав набагато довше з 1976 р. по 2003 р. Проте через нерентабельність (літак так і не змогли вивести на мінімальну окупність), експлуатацію також згорнули. Багато в чому це сталося через авіакатастрофу в Парижі 25 липня 2000: при зльоті з аеропорту Шарль Де Голль загорівся двигун, і літак впав на землю (загинули 113 людей, у тому числі 4 на землі), а також терористичним атакам 11 вересня 2001 р. Незважаючи на те, що це була єдина катастрофа літака за 37 років експлуатації, а теракти не мали безпосереднього відношення до Конкорду, загальне зниження потоку пасажирів зменшило і без того відсутню рентабельність польотів і призвело до того, що останній рейс цей літак здійснив. маршруту Хітроу – Філтон 26 листопада 2003 р.

Цікавий факт.Квиток на рейс Конкорда в 70-ті роки коштував не менше 1500 доларів на один кінець, ближче до кінця дев'яностих ціна зросла до 4000 доларів. Квиток за місце на останньому рейсі цього лайнера коштував уже 10 000 доларів.

Надзвукова авіація на даний момент

На сьогоднішній день рішень, подібних до Ту-144 і Конкорду, не передбачається. Але, якщо ви та людина, якій не має значення вартість квитків, – є низка напрацювань у сфері бізнес перельотів та маломісних повітряних засобів.

Найбільш перспективна розробка – літак XB-1 Baby Boom американської компанії Boom technology із Колорадо. Це маленький літак, довжиною близько 20 м і розмахом крил 5,2 м. Він обладнаний трьома двигунами, розробленими в п'ятдесятих роках для крилатих ракет.

Місткість планується зробити близько 45 осіб, за дальності перельоту 1800 км на швидкості до 2х махів. На даний момент це поки що розробка, але перший політ прототипу планується зробити вже в 2018 р., а сам літак повинен пройти сертифікацію до 2023 року. Творці планують використовувати розробку як бізнес-джет для приватних перевезень, так і на регулярних рейсахмалої місткості. Запланована вартість для перельоту на цій машині складатиме близько 5000 доларів, що досить багато, але при цьому можна порівняти з вартістю перельоту в бізнес-класі.

Однак якщо дивитися на всю галузь цивільних авіаперевезень загалом, то із сьогоднішнім рівнем розвитку технологій виглядає все не дуже перспективно. Великі компанії більше стурбовані отриманням вигоди та рентабельністю проектів, ніж новими розробками в галузі надзвукових польотів. Причина в тому, що за всю історію авіації не було достатньо успішних реалізацій завдань подібного роду, скільки не намагалися досягти цілей, всі вони тією чи іншою мірою провалилися.

Загалом ті конструктори, які займаються поточними проектами, – це скоріше ентузіасти, які з оптимізмом дивляться в майбутнє, які, звичайно, розраховують отримувати прибутки, але досить реалістично дивляться на підсумки та й більша частинапроектів поки що існує лише на папері, і аналітики досить скептично дивляться на можливість їхньої реалізації.

Один із небагатьох справді великих проектів – це запатентований торік компанією Airbus надзвуковий літак Concorde-2. Конструктивно він буде літальним апаратом з трьома типами двигунів:

• Турбовентиляторні реактивні двигуни. Встановлюватимуться в передній частині літака;
• Гіперзвукові повітряно-реактивні двигуни. Монтуватимуться під крилами лайнера;
• Ракетні двигуни. Встановлено у хвостовій частині фюзеляжу.

Ця конструктивна особливість передбачає роботу різних двигунів на певних етапах польоту (зліт, посадка, рух на крейсерській швидкості).

Враховуючи одну з основних проблем цивільних авіаперевезень – шум (стандарти організації повітряного рухуу більшості країн виставляють обмеження на рівень шуму, якщо аеропорт розташований близько до житлових зон, це накладає обмеження на можливість нічних польотів), компанія Airbusдля проекту Concorde-2 розробила спеціальну технологію, що дозволяє робити вертикальний зліт. Це дозволить практично уникнути попадання ударних хвиль на поверхню землі, що, у свою чергу, забезпечить відсутність дискомфорту для людей внизу. Також завдяки подібній конструкції та технології політ авіалайнера проходитиме на висоті близько 30-35000 м (на даний момент цивільна авіація літає максимум на 12000 м), що сприятиме зниженню шуму не тільки при зльоті, а й протягом усього польоту, оскільки Такої висоти ударні звукові хвилі не зможуть досягти поверхні.

Майбутнє надзвукових польотів

Не все так сумно, як може здатися на перший погляд. Крім цивільної авіації, існує і завжди існуватиме військова галузь. Бойові потреби держави, як раніше, рухали розвиток авіації, так і продовжать це робити. Армії всіх держав потребують все більш досконалих літальних апаратах. З року в рік ця потреба тільки зростає, що тягне за собою створення нових конструкторських та технологічних рішень.

Рано чи пізно розвиток вийде на такий рівень, коли використання військових технологій, можливо, стане рентабельним у мирних цілях.

Відео

Ту-144 став першим у світі надзвуковим пасажирським лайнером. Злетів раніше англо-французького "Конкорду", він відкрив нову епоху у світовій цивільній авіації. Створення Ту-144 вивело вітчизняну авіаційну промисловістьна найпередовіші позиції.
Величезний технологічний стрибок здійснили і суміжні галузі промисловості. Ту-144 став небезпідставно предметом гордості радянських людей.

Успіхи у розвитку бойової реактивної авіації породили ідею створення надзвукового пасажирського авіалайнера. Розмови про такий літак почали ходити в Європі та в Америці, і щоб не відстати від західних країн, а її краще випередити, було вирішено розпочати проектування такого літака і в нашій країні. 16 липня 1963 року вийшла постанова ЦК КПРС та РМ СРСР №798-271 «Про створення ОКБ А.Н.Туполєва УПС Ту-144 з чотирма реактивними двигунами та про будівництво партії таких літаків». Провідним конструктором літаком був призначений син Туполєва. Розробка двигуна доручалася ОКБ Н.Д.Кузнєцова.


Спочатку передбачалося створити пасажирський варіант ракетоносця Ту-135, проект якого на той час розроблявся в туполівському ОКБ. Однак після проведених розрахунків конструктори дійшли висновку, що будуть потрібні значні переробки в конструкції і набагато вигідніший літак з «нуля». При роботі над проектом розробникам довелося зіткнутися з цілою низкою складних технічних проблем: аеродинаміка, кінетичне нагрівання, пружні та термічні деформації конструкції, нові мастильні та ущільнювальні матеріали, нові системи життєзабезпечення пасажирів та екіпажу. Особливо багато зусиль зажадала розробка конструкції та аеродинаміки крила (в аеродинамічній трубі було досліджено 200 варіантів). Застосування конструкції титанових сплавів зажадало створення нових верстатів і зварювальних апаратів. Ці проблеми разом із ОКБ А.Н.Туполєва вирішували фахівці ЦАГІ, ЦІАМ, СибНІА та інших організацій. З 1965 року проводилися регулярні консультації з конструкторами французької фірми «Аеропасьяль», котра розробляла «Конкорд». У період підготовки робочих креслень з ОКБ О.К.Антонова та С.В.Ільюшина було відряджено понад тисячу фахівців.


При проектуванні літака як діюча модель використовували два літаки-аналогу МіГ-21І (нині один з них зберігається в музеї ВПС в Моніно). Фюзеляж МіГа був укорочений на 0,75 м. На ньому було встановлено крило оживальної форми, що є зменшеною копією крила Ту-144. 1967 року літак-аналог успішно облітали до швидкості 2500 км/м. Результати випробувань лягли основою остаточного розрахунку крила. На МіГ-21І також тренувалися майбутні пілоти Ту-144. До випробувальних польотів залучалися також МіГ-25, Су-9 та Ту-22.
До літа 1965 найбільш важливі конструктивно-компонувальні рішення по літаку були прийняті. У липні А.Н.Туполєв пред'явив МДА ескізний проект Ту-144. Цього року модель літака з розмахом крила близько 2 м експонувалася на авіасалоні в Ле Бурже. 22 червня 1966 року було затверджено повнорозмірний макет літака. Паралельно із проектуванням у дослідному виробництві ОКБ у Жуківському йшло виготовлення двох прототипів (льотного та для статичних випробувань). У їхньому виготовленні брали участь також Воронезький та Куйбишевський авіазаводи. Споруда першого прототипу завершилася 9 жовтня 1968 року. 31 грудня екіпаж на чолі з льотчиком-випробувачем Оляном вперше підняв його у повітря. 5 червня 1969 року на прототипі досягнуто швидкість звуку, а 26 червня 1970 року він удвічі її перевищив. За проведення випробувань Ту-144 льотчик Єлян був удостоєний звання Героя Радянського Союзу.


Ту-144 вперше було показано на авіаційному святі в аеропорту Шереметьєво 21 травня 1970 року. Влітку 1971 року розпочалася досвідчена експлуатація прототипу в «Аерофлоті». Були здійснені польоти з Москви до Праги, Берліна, Варшави, Софії. У 1972 році Ту-144 демонструвався на авіасалонах у Ганновері та Будапешті.


3 червня 1973 року Ту-144 №77102 розбився під час показового польоту на авіасалоні в Ле Бурже. Усі шість членів екіпажу (Герой Радянського Союзу заслужений льотчик-випробувач М. В. Козлов, льотчик-випробувач В. М. Молчанов, штурман Г. М. Баженов, заступник головного конструктора інженер генерал-майор В. Н. Бендеров, провідний інженер Б. .А. Первухін і бортінженер А. І. Дралін) загинули. Причиною катастрофи став занадто різкий маневр, який екіпаж повинен був зробити, щоб уникнути зіткнення з французьким «Міражем», що несподівано з'явився. Згодом пілот «Міражу», який пояснив, що хотів лише сфотографувати Ту-144, був виправданий французьким судом. Однак, якщо враховувати ту обставину, що Ту-144 був прямим конкурентом «Конкорду», і дії французького пілота, і виправдувальний вирок суду дають підстави припускати, що катастрофа Ту-144 стала результатом навмисних дій французької сторони.


Одночасно з льотними випробуваннями йшли дослідження на 80 наземних стендах, на яких відпрацьовувалися всі найважливіші конструктивно-компонувальні рішення. За допомогою цих стендів вперше в СРСР було розроблено комплексну систему оцінки відмов з урахуванням їх наслідків. Державні випробування тривали до 15 травня 1977 року. 29 жовтня літак отримав сертифікат льотної придатності.


Ту-144 являє собою суцільнометалевий низькоплан, виконаний за схемою «безхвостка». Шасі літака трипорне з носовою стійкою. Чотири турбореактивні двоконтурні двигуни НК-144А конструкції ОКБ Н.Д.Кузнєцова (на Ту-144Д – безфорсажні РД-36-51А конструкції ОКБ-36 П.А.Колесова) розміщені під крилом близько один від одного. Кожен двигун має окремий повітрозабірник. Повітрозабірники згруповані попарно. У передню частину фюзеляжу в простір між блоками повітрозабірників забирається носова стійка шасі. Крило літака має змінний кут стріловидності (76 ° біля кореня і 57 ° по кінцях крила). Обшивка крила виконана із суцільних плит із алюмінієвого сплаву. По всій задній кромці розташовані елевони, виконані з титанових сплавів. Елевони та керма напряму відхиляються за допомогою незворотних бустерів. Для поліпшення огляду при зльоті та посадці носова частина фюзеляжу виконана опускається. Основний обсяг палива розташований у 18 крилових баках. У задній частині фюзеляжу встановлено балансувальний бак. У нього перекачується в польоті паливо для зміщення центру мас при переході від швидкості дозвукової до надзвукової. Для керування літаком використовується бортова ЕОМ. Захід на посадку може здійснюватися автоматично у будь-який час доби та за будь-якої погоди. На Ту-144 вперше в СРСР застосовано автоматичну систему контролю за технічним станом бортових систем, що дозволяє знизити трудомісткість обслуговування.


Перший серійний Ту-144 було зібрано навесні 1971 року у Жуковському. У 1972 році розпочалося виробництво на Воронезькому авіазаводі. Усього було збудовано 16 літаків. Ще один залишився недобудованим. Серійні літаки відрізнялися від прототипу збільшеної на 5,7 м довжиною фюзеляжу, дещо зміненою формою крила і наявністю передніх крилець, що забираються. Число місць для пасажирів збільшилося з 120 до 140. Перший рейс серійного літака відбувся 20 вересня 1972 за маршрутом Москва - Ташкент - Москва. У березні 1975 року відкрилася швидкісна авіалінія Москва – Алма-Ата (перевозилася пошта та вантажі), а 20 жовтня 1977 року було виконано перший рейс із пасажирами.
Однак були у Ту-144 і вороги. Боячись відповідальності, багато чиновників МДА всіляко гальмували процес освоєння літака "Аерофлотом". Аварія з досвідченим Ту-144Д 23 травня 1978 послужила формальним приводом для припинення експлуатації Ту-144 з двигунами НК-144 на пасажирських лініях, хоча з самого початку було ясно, що ця аварія сталася саме через конструктивні особливості модифікації Ту-144Д. У 1979 році на літаках Ту-144Д було виконано низку вантажних рейсів до Хабаровська. Пізніше, у 1981-1982 роках ухвалювалися рішення про відновлення пасажирських перевезень, але вони так і залишилися на папері.


Літаки Ту-144 до середини 90-х років застосовувалися для проведення різних випробувань, а також для досліджень озонового шару атмосфери Землі. сонячних затемнень, фокусований звуковий удар. На Ту-144 тренувалися космонавти, які проходять підготовку за програмою "Буран". У липні 1983 року екіпаж льотчика-випробувача С.Т.Агапова на Ту-144Д встановив 13 світових авіаційних рекордів, які досі не побиті. Досвід, отриманий під час створення Ту-144, був використаний для розробки важких надзвукових літаків Ту-22М і Ту-160.
На прохання Міннауки та за рішенням МАП кілька літаків було встановлено як експонати на території музею ВПС у Моніно, музею цивільної авіації в Ульяновську, авіазаводів у Воронежі, Казані та Самарі. Один літак продано в приватний музей техніки в Зінхеймі (Німеччина).

Ідея президента Росії Володимира Путіна, натхненного польотом нового «Білого лебедя», про створення надзвукового літака змусила замислитись не лише співробітників Казанського авіабудівного заводу, а й багатьох інших спостерігачів. Чи може ракетоносець надихнути конструкторів створення нових типів надзвукових літаків?

Найбільший і найпотужніший в історії військової авіації надзвуковий літак Ту-160, відомий багатьом на прізвисько «Білий лебідь», днями отримав нове життя. Вперше за довгі роки Казанський авіабудівний завод представив громадськості оновлений бомбардувальник Ту-160М, названий на честь першого головнокомандувача ВПС Росії Петра Дейнекіна.

За першим польотом ракетоносця особисто спостерігав Верховний головнокомандувач ЗС РФ та президент Росії Володимир Путін. Глава держави був глибоко вражений польотом нового «Білого лебедя» і високо оцінив професіоналізм льотчиків, які виконували маневр, попросивши віддячити пілотам ще до приземлення повітряного судна. В емоціях президента не було нічого дивного, оскільки Путін і сам пілотував ракетоносець Ту-160 ще 2005 року.

Після завершення польоту президент висловив казанським авіаконструкторам пропозицію створити на основі нового Ту-160М версію свердвукового пасажирського «Лебедя» для цивільної авіації.

Але щоб зрозуміти, наскільки реально втілити в життя ідею Володимира Путіна, слід звернутися до історії російської авіаціїі згадати, які кроки вже робилися авіаконструкторами у цьому напрямі.

Ту-144

Одним із найбільших успіхів промисловості в історії Росії було створення літака Ту-144. Він був виготовлений задовго до Ту-160 та став першим в історії людства надзвуковим пасажирським авіалайнером. До того ж Ту-144 і досі є одним із двох. відомих історіїтипів надзвукових пасажирських літаків

Авіалайнер був створений за завданням Ради Міністрів СРСР, що вийшло 19 липня 1963 року. До першого надзвукового пасажирському літакупред'являлися серйозні вимоги. Літак мав бути здатним літати на крейсерській швидкості від 2300 до 2700 км/год на відстань до 4500 кілометрів, перевозячи на борту до 100 пасажирів.

Перший прототип літака ОКБ Туполєва створило 1965 року. Вже за три роки літак вперше піднявся в небо, випередивши на два місяці головного та єдиного конкурента – знаменитого британсько-французького «Конкорду».

Ту-144 мав низку особливостей конструкції, які навіть зовні помітно відрізняли його від інших літаків. На його крилах не було закрилків і передкрилків: літак знижував швидкість завдяки носовій частині фюзеляжу, що відхиляється. Крім того, на авіалайнері було встановлено предок сучасних GPS-навігаторів – система ПІНО (Проекційний індикатор навігаційної обстановки), яка проектувала необхідні координати на екран із діафільму.

Однак через надто великі витрати на експлуатацію та обслуговування авіалайнера Радянський Союз відмовився від подальшого виробництва Ту-144. На момент відмови від виробництва всього збереглося 16 літаків, два з яких пізніше були знищені в результаті сумнозвісної катастрофи на міжнародному авіасалоні в Ле-Буржі в 1973 і в катастрофі над Єгор'євським в 1978 році. На даний момент у світі в зібраному вигляді залишилося лише вісім літаків, три з яких можуть бути повністю відновлені та готові до подальшого використання.

УПС-2 та Ту-244

Фото: Stahlkocher/wikimedia.org

Ще одним проектом, на який покладали серйозні очікування, став УПС-2, якому пізніше розробник – ОКБ Туполєва – дав перспективну назву Ту-244.

Перші відомості про роботи над надзвуковим пасажирським авіалайнером другого покоління датуються приблизно 1971-1973 роками минулого століття.

Під час розробки Ту-224 конструктори враховували як досвід створення та експлуатація його попередників – Ту-144 та «Конкорду», так і Ту-160, а також американських проектів надзвукових літаків.

За задумом розробників СПС-2 новий авіалайнер повинен був втратити головну візитної картки» свого попередника - носової частини фюзеляжу, що відхиляється вниз. Крім того, площа скління кабіни пілотів мала бути знижена до достатнього для огляду мінімуму. Для зльоту та посадки літака планувалося використовувати систему оптико-електронного огляду.

Також літак, що проектувався, мав підніматися на висоту до 20 кілометрів і вміщувати на борту близько 300 пасажирів. Для досягнення таких параметрів необхідно було разово збільшити його розміри за всіма параметрами, що й планувалося зробити: з довжиною фюзеляжу майже 90 метрів і розмахом крил близько 50 метрів Ту-244 виглядав би велетнем на тлі будь-яких аналогів.

А ось максимальна швидкість авіалайнера, порівняно з попередниками, практично залишалася незмінною: швидкісна межа УПС-2 не перевищувала 2500 км/год. На противагу планувалося збільшити максимальну відстань польоту до 9000 кілометрів за рахунок зниження обсягів споживання палива.

Однак виробництво подібного надзвукового важкоатлета в реаліях сучасного світувиявилося економічно недоцільним. З огляду на зростання вимог до екологічних стандартів витрати на експлуатацію подібного Ту-244 літака на даний момент є непідйомними як для самого авіабудівника, так і для економіки країни в цілому.

Ту-344 та Ту-444

Ці літаки розроблялися ОКБ Туполєва (пізніше ВАТ «Туполєв», нині – ПАТ «Туполєв») як відповідь на попит, що зростає у світі, на швидкі і невеликі повітряні судна бізнес-класу. Так з'явилися різні проекти СБС – надзвукових бізнес-літаків.

Подібні літаки мали мати невеликі розміри і здатність перевозити близько 10 пасажирів. Перший проект СБС від Туполєва - Ту-344 - планувалося виготовити ще в 90-х роках минулого століття на базі військового надзвукового бомбардувальника Ту-22М3. Але його розробка обернулася провалом на початкових стадіях, оскільки для міжнародних перельотів літак також повинен був відповідати високим вимогам в області, яким він не відповідав на перших етапах розробки проекту. Тому від подальших робіт із створення Ту-344 конструктор відмовився.

Роботи над проектом його послідовника – Ту-444 – розпочалися на початку 2000-х, його розробка дійшла стадії перших ескізів. Незважаючи на те, що проблеми в галузі екології були вирішені, для реалізації проекту потрібно було залучення великих фінансових інвестицій, але «Туполєву» не вдалося знайти зацікавлених у цьому інвесторів.

С-21 (SSBJ)

Фото:Slangcamm / wikimedia.org

Єдиним вітчизняним проектом створення надзвукового літака для цивільної авіації, розробкою якого не займалося ОКБ Туполєва, став проект літака С-21, також відомого як Sukhoi Supersonic Business Jet (SSBJ).

Роботу над цим проектом ОКБ Сухого розпочало у 80-х роках. У конструкторському бюро розуміли, що попит на великі надзвукові авіалайнери з часів «Конкорду» та «Ту-144» впав і в перспективі лише знижуватиметься з міркувань економії. Тому конструктори «Сухого» одними з перших дійшли ідеї створення надзвукового бізнес-літака, розрахованого на безпересадкові перельоти між світовими столицями.

Але розробці С-21 завадив розвал СРСР, разом із яким припинилося державне фінансування проекту.

Після розпаду Радянського Союзу в "Сухому" довгі роки намагалися залучити до проекту приватних інвесторів на території Росії та за кордоном. Обсяг інвестицій, що надходили, дозволили провести перші випробування двигунів для С-21 в 1993 році.

Але для завершення створення і старту серійного виробництва літака, за заявою на той момент головою «Сухого» Михайла Симонова, потрібно ще близько одного мільярда доларів США, проте нових інвесторів компанії знайти не вдалося.