مدى سرعة تحليق مقاتل أسرع من الصوت. أسرع طائرة تفوق سرعتها سرعة الصوت في العالم

متى يمكن أن تقلع طائرة ركاب جديدة أسرع من الصوت؟ طائرة رجال الأعمال على أساس القاذفة Tu-160: هل هي حقيقية؟ كيف تكسر حاجز الصوت بصمت؟

توبوليف 160 - الأكبر والأقوى في التاريخ الطيران العسكريالطائرات الأسرع من الصوت والطائرات ذات هندسة الأجنحة المتغيرة. من بين الطيارين حصل على لقب "البجعة البيضاء". الصورة: AP

هل سيارات الركاب الأسرع من الصوت لها احتمال؟ - سألت منذ وقت ليس ببعيد مصمم الطائرات الروسي البارز جينريك نوفوزيلوف.

بالطبع. أجاب جينريك فاسيليفيتش: "ستظهر بالتأكيد طائرة أعمال أسرع من الصوت على الأقل". - أتيحت لي الفرصة للتحدث مع رجال الأعمال الأمريكيين أكثر من مرة. وقالوا بوضوح: "إذا ظهرت مثل هذه الطائرة يا سيد نوفوزيلوف ، فبغض النظر عن كلفتها ، سيتم شراؤها منك على الفور". السرعة والارتفاع والمدى هي ثلاثة عوامل ذات صلة دائمًا.

نعم إنهم هم. حلم أي رجل أعمال هو الطيران عبر المحيط في الصباح ، وإبرام صفقة كبيرة ، والعودة إلى المنزل في المساء. طائرات حديثةلا تطير أسرع من 900 كم / ساعة. تبلغ سرعة طائرة رجال الأعمال الأسرع من الصوت حوالي 1900 كيلومتر في الساعة. ما هي احتمالات عالم الأعمال!

لهذا السبب لم تتخلى روسيا ولا أمريكا ولا أوروبا عن محاولات إنشاء سيارة ركاب أسرع من الصوت. لكن تاريخ أولئك الذين طاروا بالفعل - السوفياتي Tu-144 والكونكورد الأنجلو-فرنسي - علم الكثير.

في كانون الأول (ديسمبر) من هذا العام ، سيكون قد مضى نصف قرن على قيام الطائرة Tu-144 بأول رحلة لها. بعد مرور عام ، أظهرت الخطوط الملاحية المنتظمة ما يمكنها فعله بالضبط: لقد كسرت حاجز الصوت. لقد قطع بسرعة 2.5 ألف كم / ساعة على ارتفاع 11 كم. ذهب هذا الحدث في التاريخ. لا توجد حتى الآن نظائرها لطائرات الركاب في العالم قادرة على تكرار مثل هذه المناورة.

لقد فتحت "مائة وأربعة وأربعون" صفحة جديدة في الأساس في صناعة الطائرات العالمية. يقولون أنه في أحد الاجتماعات في اللجنة المركزية للحزب الشيوعي ، أبلغ المصمم أندريه توبوليف خروتشوف: تبين أن السيارة كانت شرهة للغاية. لكنه لوّح بيده للتو: عملك هو مسح أنف الرأسماليين ، ولدينا الكيروسين - على الأقل تملأ ...

امسح أنفك. الكيروسين - غارق.

ومع ذلك ، فإن المنافس الأوروبي ، الذي أقلع لاحقًا ، لم يختلف أيضًا في الكفاءة. لذلك ، في عام 1978 ، جلبت تسع طائرات كونكورد خسائر لشركاتها بنحو 60 مليون دولار. وفقط الدعم الحكومي هو الذي أنقذ الموقف. ومع ذلك ، فإن "الأنجلو-فرنسية" طار حتى نوفمبر 2003. لكن تم شطب طراز Tu-144 قبل ذلك بكثير. لماذا ا؟

بادئ ذي بدء ، لم يكن تفاؤل خروتشوف مبررًا: فقد اندلعت أزمة طاقة في العالم وارتفعت أسعار الكيروسين. أُطلق على المولود الأسرع من الصوت على الفور لقب "عائق أفعى على عنق شركة إيروفلوت." .

وإذا كان ذلك فقط. 200 طن "حديد" يبحر فوق مناطق مكتظة بالسكان سرعة تفوق سرعة الصوت، فجروا حرفيًا المساحة بأكملها على طول الطريق. هطلت الشكاوى: انخفض إنتاج حليب الأبقار ، وتوقف الدجاج عن الاندفاع ، وسحق الأمطار الحمضية ... لكن الحقيقة تبقى: طار "الكونكورد" فوق المحيط فقط.

أخيرًا ، أهم شيء الكوارث. واحد - في يونيو 1973 في المعرض الجوي في باريس لو بورجيه ، كما يقولون ، على مرأى ومسمع من الكوكب بأسره: أراد طاقم طيار الاختبار كوزلوف إثبات قدرات السفينة السوفيتية ... أخرى - في غضون خمس سنوات. ثم تم إجراء رحلة تجريبية بمحركات سلسلة جديدة: كان عليهم فقط سحب الطائرة إلى النطاق المطلوب.

لم تفلت الكونكورد من المأساة: تحطمت الطائرة في يوليو 2000 أثناء مغادرتها مطار شارل ديغول. ومن المفارقات أنه انهار تقريبًا حيث كان طراز Tu-144 موجودًا. قتل 109 أشخاص كانوا على متنها وأربعة على الأرض. استؤنفت حركة الركاب العادية بعد عام واحد فقط. لكن تبع ذلك سلسلة من الحوادث ، ووضعت أيضًا نقطة دهنية على هذه الطائرة الأسرع من الصوت.

في 31 ديسمبر 1968 ، تمت أول رحلة لطائرة توبوليف 144 ، قبل شهرين من كونكورد. وفي 5 يونيو 1969 ، على ارتفاع 11000 متر ، كانت طائرتنا هي الأولى في العالم التي تخترق حاجز الصوت. صورة فوتوغرافية: سيرجي ميخيف / RG

اليوم ، في مرحلة جديدة من تطور التكنولوجيا ، يحتاج العلماء إلى إيجاد توازن بين العوامل المتضاربة: الديناميكيات الهوائية الجيدة لطائرة أسرع من الصوت ، واستهلاك منخفض للوقود ، فضلاً عن قيود صارمة على الضوضاء والدفع الصوتي.

ما مدى واقعية إنشاء طائرة ركاب أسرع من الصوت تعتمد على قاذفة Tu-160؟ من وجهة نظر هندسية بحتة - تمامًا ، كما يقول الخبراء. وفي التاريخ ، هناك أمثلة عندما نجحت الطائرات العسكرية في "نزع أحزمة الكتف" وحلقت بعيدًا "إلى الحياة المدنية": على سبيل المثال ، تم إنشاء Tu-104 على أساس القاذفة بعيدة المدى طراز Tu-16 ، و Tu -114 - قاذفة توبوليف 95. في كلتا الحالتين ، كان لابد من إعادة بناء جسم الطائرة - لتغيير تصميم الجناح ، لتوسيع القطر. في الواقع ، كانت هذه طائرات جديدة وناجحة للغاية. بالمناسبة ، هناك تفاصيل مثيرة للاهتمام: عندما طارت Tu-114 لأول مرة إلى نيويورك ، لم يكن هناك في المطار المذهول سلم بارتفاع مناسب ولا جرار ...

على الأقل ، ستكون هناك حاجة إلى عمل مماثل لتحويل طراز توبوليف 160. ومع ذلك ، ما مدى فعالية هذا الحل من حيث التكلفة؟ كل شيء يحتاج إلى تقييم دقيق.

كم عدد الطائرات التي تحتاجها؟ من سيطير بهم وأين؟ إلى أي مدى ستكون متاحة تجاريًا للركاب؟ متى سيتم تعويض تكاليف التطوير؟ .. تذاكر نفس طراز Tu-144 تكلف 1.5 مرة أكثر من المعتاد ، ولكن حتى هذه التكلفة المرتفعة لم تغطي تكاليف التشغيل.

في غضون ذلك ، وفقًا للخبراء ، يمكن تصميم أول طائرة إدارية روسية أسرع من الصوت (طائرة رجال أعمال) في غضون سبع إلى ثماني سنوات إذا كان هناك احتياطي للمحرك. يمكن لهذه الطائرة استيعاب ما يصل إلى 50 شخصا. ومن المتوقع أن يبلغ إجمالي الطلب في السوق المحلي مستوى 20-30 سيارة بسعر يتراوح بين 100 و 120 مليون دولار.

قد تظهر طائرات الركاب التسلسلية الأسرع من الصوت من الجيل الجديد حوالي عام 2030

يعمل المصممون على جانبي المحيط على مشاريع لطائرات رجال الأعمال الأسرع من الصوت. الجميع يبحث عن حلول تخطيط جديدة. يقدم شخص ما ذيلًا غير نمطي ، شخص ما - جناح غير عادي تمامًا ، شخص ما - جسم الطائرة بمحور مركزي منحني ...

يعمل متخصصو TsAGI على تطوير مشروع SDS / SPS ("طائرات رجال الأعمال الأسرع من الصوت / طائرات الركاب الأسرع من الصوت"): وفقًا للفكرة ، ستكون قادرة على القيام برحلات عبر المحيط الأطلسي لمسافة تصل إلى 8600 كم بسرعة إبحار لا تقل عن 1900 كم / ساعة. علاوة على ذلك ، سيكون الصالون قابلاً للتحول - من 80 مقعدًا إلى 20 مقعدًا من فئة VIP.

أ الصيف الماضيفي المعرض الجوي في جوكوفسكي ، كان أحد أكثر النماذج إثارة للاهتمام هو نموذج السرعة العالية الطائرات المدنيةتم إنشاؤها بواسطة علماء TsAGI في إطار المشروع الدولي HEXAFLY-INT. يجب أن تطير هذه الطائرة بسرعة تزيد عن 7-8 آلاف كم / ساعة ، أي ما يعادل 7 أو 8 ماخ.

ولكن لكي تصبح الطائرات المدنية عالية السرعة حقيقة واقعة ، يجب حل مجموعة كبيرة من المهام. وهي مرتبطة بالمواد ونظام دفع الهيدروجين وتكامله مع هيكل الطائرة والحصول على كفاءة هوائية عالية للطائرة نفسها.

وما هو مؤكد تمامًا بالفعل: ميزات التصميممن الواضح أن الطائرة المجنحة المسقطة ستكون غير قياسية.

بكفاءة

سيرجي تشيرنيشيف ، المدير العام لـ TsAGI ، أكاديمي في الأكاديمية الروسية للعلوم:

كان مستوى الطفرة الصوتية (انخفاض حاد في الضغط في موجة الصدمة) من طراز Tu-144 يساوي 100-130 باسكال. لكن البحث الحديثأظهر: يمكن زيادته إلى 15-20. علاوة على ذلك ، قم بتقليل حجم الطفرة الصوتية إلى 65 ديسيبل ، وهو ما يعادل ضجيج مدينة كبيرة. حتى الآن ، لا توجد معايير رسمية لمستوى ازدهار الصوت المسموح به في العالم. وعلى الأرجح لن يتم تحديده قبل عام 2022.

لقد اقترحنا بالفعل ظهور متظاهر للطائرة المدنية الأسرع من الصوت في المستقبل. يجب أن تُظهر العينة القدرة على تقليل الدوي الصوتي في الرحلات الأسرع من الصوت والضوضاء في منطقة المطار. يتم النظر في عدة خيارات: طائرة تتسع من 12 إلى 16 راكبًا ، وأيضًا لـ 60 إلى 80 راكبًا. هناك خيار لطائرة رجال الأعمال صغيرة جدًا - تتسع من 6 إلى 8 ركاب. هذه أوزان مختلفة. في إحدى الحالات ، ستزن السيارة حوالي 50 طنًا ، في الحالة الأخرى - 100-120 ، إلخ. لكننا نبدأ بأول طائرة الأسرع من الصوت المعينة.

وفقًا لتقديرات مختلفة ، يوجد اليوم طلب غير محقق في السوق على الرحلات الجوية السريعة لرجال الأعمال على متن طائرات بسعة 12-16 شخصًا. وبالطبع ، يجب أن تطير السيارة على مسافة 7-8 آلاف كيلومتر على الأقل على طرق عبر المحيط الأطلسي. ستكون سرعة الانطلاق ماخ 1.8-2 ، أي حوالي ضعف سرعة الصوت. هذه السرعة هي حاجز تكنولوجي لاستخدام مواد الألمنيوم التقليدية في تصميم هيكل الطائرة. لذلك ، فإن حلم العلماء هو صنع طائرة بالكامل من مركبات درجة الحرارة. وهناك تطورات جيدة.

يجب تحديد المتطلبات الواضحة للطائرة من قبل العميل البادئ ، وبعد ذلك في مراحل التصميم الأولي وأعمال التطوير ، من الممكن إجراء بعض التغيير في المظهر الأصلي للطائرة الذي تم الحصول عليه في مرحلة التصميم الأولي. لكن المبادئ السليمة لتقليل حاجز الصوت ستبقى دون تغيير.

اقتصرت عملية نقل الركاب قصيرة المدى للطائرة الأسرع من الصوت من طراز Tu-144 على الرحلات الجوية من موسكو إلى ألما آتا. صورة فوتوغرافية: سجل بوريس كورزين / تاس للصور

أعتقد أنه قبل 10-15 سنة من النموذج الأولي للطيران. في المستقبل القريب ، وفقًا لخططنا ، يجب أن يظهر عارض طائر ، ويجري العمل على مظهره. وتتمثل مهمتها الرئيسية في إظهار التقنيات الأساسية لإنشاء طائرة أسرع من الصوت بمستوى اختراق صوتي منخفض. هذه مرحلة ضرورية من العمل. قد يظهر جيل جديد من الطائرات الأسرع من الصوت التسلسلية في الأفق في عام 2030.

أوليغ سميرنوف ، الطيار الفخري لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، رئيس لجنة الطيران المدنيالمجلس العام في Rostransnadzor:

لصنع طائرة ركاب تفوق سرعة الصوت على أساس طراز توبوليف 160؟ بالنسبة لمهندسينا ، هذا حقيقي تمامًا. لا مشكلة. علاوة على ذلك ، هذه السيارة جيدة جدًا ، مع خصائص ديناميكية هوائية رائعة ، وجناح جيد ، وجسم الطائرة. ومع ذلك ، يجب أن تفي أي طائرة ركاب اليوم أولاً وقبل كل شيء بمتطلبات الصلاحية الدولية للطيران واللياقة الفنية. التناقض ، عند مقارنة طائرة قاذفة وطائرة ركاب ، هو أكثر من 50 في المئة. على سبيل المثال ، عندما يقول البعض أنه من الضروري "تضخيم جسم الطائرة" أثناء التغيير ، يجب على المرء أن يفهم أن توبوليف 160 نفسها تزن أكثر من 100 طن. "تضخم" تضيف وزنا أيضا. وهذا يعني زيادة استهلاك الوقود وتقليل السرعة والارتفاع ، مما يجعل الطائرة غير جذابة على الإطلاق لأي شركة طيران من حيث تكاليف التشغيل.

لإنشاء طائرة أسرع من الصوت لطيران الأعمال ، هناك حاجة إلى إلكترونيات طيران جديدة ومحركات طائرات جديدة ومواد جديدة وأنواع جديدة من الوقود. على طراز Tu-144 ، كان الكيروسين يتدفق ، كما يقولون ، مثل النهر. هذا غير ممكن اليوم. والأهم من ذلك ، يجب أن يكون هناك طلب هائل على مثل هذه الطائرات. طلب شراء سيارة واحدة أو سيارتين من أصحاب الملايين لن يحل المشكلة المالية. سيتعين على شركات الطيران تأجيرها و "التخلص" من التكلفة. على من؟ بطبيعة الحال ، على الركاب. من الناحية الاقتصادية ، سيفشل المشروع.

سيرجي ميلينشينكو ، المدير العام لسلامة الطيران التابع لـ ICAA:

منذ ما يقرب من 35 عامًا مرت منذ بدء الإنتاج التسلسلي للطائرة Tu-160 ، استمرت التقنيات في التقدم ، وسيتعين أخذ ذلك في الاعتبار عند التحديث العميق للطائرة الحالية. يقول صانعو الطائرات إن بناء طائرة جديدة وفقًا لمفهوم جديد أسهل وأرخص بكثير من إعادة بناء طائرة قديمة.

سؤال آخر: إذا تم إعادة بناء الطائرة توبوليف 160 خصيصًا لطائرة رجال الأعمال ، فهل سيكون الشيوخ العرب مهتمين بها بعد كل شيء؟ ومع ذلك ، هناك العديد من "تحفظات". ستحتاج الطائرة لاستلامها شهادة دولية(ويقف وراءها الاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة) ، وهو أمر إشكالي للغاية. بالإضافة إلى ذلك ، ستكون هناك حاجة لمحركات جديدة ذات كفاءة ، وهو ما ليس لدينا. المتوفرون لا يستهلكون الوقود بل يشربونه.

إذا تم تحويل الطائرة لنقل ركاب اقتصادي (وهو أمر غير مرجح) ، فإن السؤال هو - إلى أين تطير ومن ستحمل؟ على مدار العام الماضي ، اقتربنا للتو من رقم 100 مليون مسافر تم نقله. في الاتحاد السوفياتي ، كانت هذه الأرقام أعلى من ذلك بكثير. انخفض عدد المطارات عدة مرات. ليس كل من يرغب في السفر إلى الجزء الأوروبي من البلاد من كامتشاتكا وبريموري يمكنه تحمل كلفته. ستكون تذاكر "الطائرة التي تشرب الوقود" أكثر تكلفة من تذاكر "Boeings" و "Airbases".

إذا كان من المخطط إعادة بناء الطائرة فقط لمصالح القادة الشركات الكبيرة، فمن المرجح أن يكون الأمر كذلك. لكن هذا السؤال يتعلق بهم فقط ، وليس الاقتصاد الروسي والشعب الروسي. على الرغم من أنه من الصعب في هذه الحالة تخيل أن الرحلات سيتم إجراؤها فقط إلى سيبيريا أو إلى الشرق الأقصى... مشكلة ضوضاء التضاريس. وإذا لم يسمح للطائرة المحدثة بدخول سردينيا فمن يحتاجها؟

م = 1.2-5).

كليات يوتيوب

• 1 / 5

  في الوقت الحاضر ، تظهر طائرات جديدة ، بما في ذلك تلك المصنوعة باستخدام تقنية التخفي.

  طائرات الركاب الأسرع من الصوت

  من المعروف أن طائرتين فقط من طائرات الركاب الأسرع من الصوت منتجة بكميات كبيرة رحلات منتظمة: الطائرة السوفيتية من طراز Tu-144 ، التي قامت بأول رحلة لها في 31 ديسمبر 1968 وكانت في الخدمة من 1978 إلى 1978 واستكملت بعد شهرين - في 2 مارس 1969 - أول رحلة لها لطائرة كونكورد الأنجلو-فرنسية (الكونكورد الفرنسي -) "الموافقة") ، الذين قاموا برحلات عبر المحيط الأطلسي من 2003 إلى 2003. جعلت عمليتهم من الممكن ليس فقط تقليل وقت الرحلة بشكل كبير على الرحلات الطويلة ، ولكن أيضًا لاستخدام المجال الجوي الذي تم تفريغه على ارتفاعات عالية (≈18 كم) ، في حين أن المجال الجوي الرئيسي الذي تستخدمه الخطوط الجوية (ارتفاعات 9-12 كم) كان قوية بالفعل في تلك السنوات. أيضا ، حلقت الطائرات الأسرع من الصوت على مسارات مستقيمة (خارج الخطوط الجوية).

  على الرغم من الفشل في تنفيذ العديد من المشاريع السابقة والحالية لطائرات الركاب الأسرع من الصوت والمتحركة (Boeing 2707 ، Boeing Sonic Cruiser ، Douglas 2229 ، Lockheed L-2000 ، Tu-244 ، Tu-344 ، Tu-444 ، SSBJ ، إلخ.) والانسحاب من تشغيل طائرات المشروعين المنفذين ، تم تطويرهما في وقت سابق وهناك مشاريع حديثة لطائرات ركاب تفوق سرعة الصوت (بما في ذلك دون المدارية) (على سبيل المثال ، ZEHST و SpaceLiner) وطائرات النقل العسكري (الهبوط) سريعة الاستجابة. تم طلب شراء طائرة رجال الأعمال النفاثة للركاب Aerion AS2 قيد التطوير في نوفمبر 2015 لـ 20 وحدة بتكلفة إجمالية قدرها 2.4 مليار دولار ، مع بدء عمليات التسليم في عام 2023.

  مشاكل نظرية

  تسير الرحلة بسرعة تفوق سرعة الصوت ، على عكس سرعة الصوت ، في ظل ظروف الديناميكا الهوائية المختلفة ، لأنه عندما تصل الطائرة إلى سرعة الصوت ، تتغير الديناميكا الهوائية لخطوط الانسياب نوعياً ، مما يزيد بشكل حاد المقاومة الديناميكية الهوائية ، والتدفئة الحركية للهيكل أيضًا يزيد من الاحتكاك بتيار الهواء الوارد بسرعة عالية. ، يتم تحويل التركيز الديناميكي الهوائي ، مما يؤدي إلى فقدان الاستقرار والتحكم في الطائرة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذه الظاهرة ، التي لم تكن معروفة قبل إنشاء أول طائرة أسرع من الصوت ، تجلت على أنها "سحب موجي".

  لذلك ، كان تحقيق سرعة الصوت ورحلة مستقرة وفعالة بسرعات تفوق سرعة الصوت أمرًا مستحيلًا بسبب الزيادة البسيطة في قوة المحرك - حيث كانت هناك حاجة إلى حلول تصميم جديدة. ونتيجة لذلك ، تغير مظهر الطائرة: ظهرت خطوط مستقيمة مميزة ، وزوايا حادة ، على عكس الأشكال "السلسة" للطائرات دون سرعة الصوت.

  وتجدر الإشارة إلى أن مشكلة إنشاء طائرة أسرع من الصوت فعالة لا يمكن حلها حتى الآن. يتعين على المبدعين التنازل عن متطلبات زيادة السرعة والحفاظ على خصائص الإقلاع والهبوط المقبولة. وبالتالي ، فإن غزو حدود جديدة من حيث السرعة والارتفاع بواسطة الطيران لا يرتبط فقط باستخدام نظام دفع أكثر تقدمًا أو جديدًا بشكل أساسي وتخطيط هيكلي جديد للطائرة ، ولكن أيضًا مع التغييرات في هندستها أثناء الطيران. مثل هذه التغييرات ، مع تحسين خصائص الطائرة بسرعات عالية ، يجب ألا تقلل من جودتها عند السرعات المنخفضة ، والعكس صحيح. في الآونة الأخيرة ، رفض المبدعون تقليل مساحة الجناح والسمك النسبي لمحاتهم ، وكذلك زيادة زاوية اكتساح الجناح في الطائرات ذات الهندسة المتغيرة ، والعودة إلى الأجنحة ذات الاجتياح الصغير والسمك النسبي الكبير ، إذا كانت القيم مرضية من السرعة القصوى والسقف العملي قد تم تحقيقها بالفعل. في مثل هذه الحالة ، من المهم أن تتمتع الطائرة الأسرع من الصوت بأداء طيران جيد بسرعات منخفضة وسحب منخفض بسرعات عالية ، خاصة في الارتفاعات المنخفضة.

  avia-su.ru

  تم تبني المقاتلة ذات المحركين التي أنتجها مكتب Sukhoi للتصميم من قبل القوات الجوية السوفياتية في عام 1985 ، على الرغم من أنها قامت بأول رحلة لها في مايو 1977.

  يمكن لهذه الطائرة أن تصل إلى سرعة تفوق سرعة الصوت بحد أقصى ماخ 2.35 (2500 كم / ساعة) ، أي أكثر من ضعف سرعة الصوت.

  اكتسبت Su-27 سمعة باعتبارها واحدة من أكثر الوحدات كفاءة في عصرها ، ولا تزال بعض الطرز مستخدمة في جيوش روسيا وبيلاروسيا وأوكرانيا.

  
  

  www.f-16.net

  طائرة هجومية تكتيكية طورتها شركة جنرال دايناميكس في الستينيات. تم تصميم أول طائرة لأفراد الطاقم ، ودخلت الخدمة مع القوات الجوية الأمريكية في عام 1967 ، واستخدمت في القصف الاستراتيجي والاستطلاع والحرب الإلكترونية. تمكنت F-111 من الوصول إلى Mach 2.5 (2655 كم / ساعة) ، أو 2.5 ضعف سرعة الصوت.

  
  

  Letsgoflying.wordpress.com

  مقاتلة تكتيكية ذات محركين طورها ماكدونيل دوغلاس في عام 1967. تم تصميم الطائرات في جميع الأحوال الجوية لالتقاط والحفاظ على التفوق الجوي على قوات العدو أثناء القتال الجوي. حلقت الطائرة F-15 Eagle لأول مرة في يوليو 1972 ودخلت الخدمة رسميًا مع القوات الجوية الأمريكية في عام 1976.

  يمكن للطائرة F-15 الطيران بسرعات تزيد عن Mach 2.5 (2655 كم / ساعة) وتعتبر واحدة من أكثر الطائرات نجاحًا على الإطلاق. من المتوقع أن تظل طائرة F-15 Eagle في الخدمة مع القوات الجوية الأمريكية حتى عام 2025. ويتم تصدير المقاتلة الآن إلى عدد من الدول الأجنبية ، بما في ذلك اليابان وإسرائيل والمملكة العربية السعودية.

  
  

  airforce.ru

  تم تصميم طائرة أسرع من الصوت ذات محركين من صنع مكتب تصميم ميكويان لاعتراض الطائرات الأجنبية بسرعات عالية. قامت الطائرة بأول رحلة لها في سبتمبر 1975 ، ودخلت الخدمة مع القوات الجوية في عام 1982.

  تصل سرعة MiG-31 إلى 2.83 ماخ (3000 كم / ساعة) وكانت قادرة على الطيران بسرعات تفوق سرعة الصوت حتى على ارتفاعات منخفضة. لا تزال MiG-31 في الخدمة مع القوات الجوية لروسيا وكازاخستان.

  
  

  صحيفة XB-70

  تم تطوير طائرة XB-70 Valkyrie ذات الستة محركات بواسطة شركة North American Aviation في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي. تم بناء الطائرة كنموذج أولي لمهاجم استراتيجي بقنابل نووية.

  وصلت XB-70 Valkyrie إلى سرعتها التصميمية في 14 أكتوبر 1965 ، عندما وصلت إلى Mach 3.02 (3219 كم / ساعة) ، 21300 متر فوق قاعدة إدواردز الجوية في كاليفورنيا.

  تم بناء طائرتين XB-70s واستخدامها في رحلات تجريبية من عام 1964 إلى عام 1969. تحطم نموذج أولي واحد في عام 1966 بعد اصطدام في الجو ، وآخر XB-70 معروض في المتحف الوطني للقوات الجوية في دايتون ، أوهايو.

  بيل x-2 starbuster

  
  

  X-2 wikipedia.org

  كانت الطائرة التي تعمل بالطاقة الصاروخية تطويرًا مشتركًا لشركة Bell Aircraft Corporation والقوات الجوية الأمريكية واللجنة الاستشارية الوطنية للملاحة الجوية (سلف ناسا) في عام 1945. تم بناء الطائرة لدراسة الخصائص الديناميكية الهوائية أثناء الطيران الأسرع من الصوت في نطاق 2 و 3 ماخ.

  قامت الطائرة X-2 ، الملقبة بـ Starbuster ، برحلتها الأولى في نوفمبر 1955. في العام التالي ، في سبتمبر 1956 ، تمكن الكابتن ميلبورن على رأسه من الوصول إلى سرعة ماخ 3.2 (3370 كم / ساعة) على ارتفاع 19800 متر.

  بعد فترة وجيزة من الوصول إلى هذه السرعة القصوى ، أصبحت الطائرة لا يمكن السيطرة عليها وتحطمت. وضع هذا الحادث المأساوي حدا لبرنامج X-2.

  
  

  airforce.ru

  تم تصميم طائرة Mikoyan-Gurevich لاعتراض طائرات العدو بسرعة تفوق سرعة الصوت وجمع بيانات الاستطلاع. تعتبر MiG-25 واحدة من أسرع الطائرات العسكرية التي دخلت الخدمة على الإطلاق. قامت الطائرة MiG-25 بأول رحلة لها في عام 1964 واستخدمتها القوات الجوية السوفيتية لأول مرة في عام 1970.

  تتميز MiG-25 بسرعة قصوى لا تصدق تبلغ 3.2 ماخ (3524 كم / ساعة). ولا تزال الطائرة في الخدمة مع القوات الجوية الروسية ، وتستخدم أيضًا في عدد من الدول الأخرى ، بما في ذلك القوات الجوية الجزائرية والقوات الجوية السورية.

  
  

  wikipedia.org

  نموذج أولي للطائرة طورته شركة لوكهيد في أواخر الخمسينيات وأوائل الستينيات. تم بناء الطائرة لاعتراض طائرات العدو بسرعة 3 ماخ.

  تم اختبار YF-12 في المنطقة 51 ، وهي أرض تدريب سرية للغاية لسلاح الجو الأمريكي والتي نسبها أخصائيو طب العيون إلى وجود اتصال غريب. قامت YF-12 برحلتها الأولى في عام 1963 وطوّرت سرعة قصوى تبلغ 3.2 ماخ (3330 كم / ساعة) على ارتفاع 24400 متر ، وفي النهاية ألغت القوات الجوية الأمريكية البرنامج ، لكن YF-12 لا تزال تقوم بعدد من الرحلات البحثية لـ ناسا الجوية. توقفت الطائرة أخيرًا عن الطيران في عام 1978.

  تطير حول الأرض في غضون ساعتين. هذه ليست أسطورة ، إنها حقيقة إذا كنت مسافرًا على متن طائرة فائقة السرعة.

  بوينغ إكس -43

  تعد الطائرة X-43A التي تفوق سرعتها سرعة الصوت أسرع طائرة في العالم. أظهرت الطائرة بدون طيار نتائج رائعة أثناء الاختبار ، فقد حلقت بسرعة 11230 كيلومترًا في الساعة. هذا هو حوالي 9.6 ضعف سرعة الصوت.

  تم تصميم وبناء X-43A بواسطة متخصصين من NASA و Orbital Sciences Corporation و MicroCraft Inc. استغرق الأمر حوالي عشر سنوات من البحث في مجال المحركات النفاثة الأسرع من الصوت ، القادرة على تسريع الطائرات إلى سرعات تفوق سرعة الصوت ، حتى يولد صاحب الرقم القياسي. استغرق المشروع ربع مليار دولار.

  أسرع طائرة على هذا الكوكب ليست كبيرة جدًا. يبلغ طول جناحيها مترًا ونصفًا فقط ، بينما يبلغ طولها 3.6 مترًا فقط. تم تجهيز أسرع طائرة بمحرك نفاث تجريبي للاحتراق الأسرع من الصوت (SCRamjet) للاحتراق الأسرع من الصوت. وميزته الرئيسية هي عدم وجود أجزاء فرك. حسنًا ، الوقود الذي يطير عليه حامل الرقم القياسي هو خليط من الأكسجين والهيدروجين. لم يخصص المبدعون مساحة لخزانات خاصة للأكسجين ، فهو مأخوذ مباشرة من الغلاف الجوي. هذا جعل من الممكن تقليل وزن الطائرة. نتيجة لذلك ، نتيجة لاستخدام الأكسجين مع الهيدروجين ، يصدر المحرك بخار ماء عادي.

  أسرع طائرة في العالم من طراز Boeing X-43 تطير بسرعة 11230 كم / ساعة

  ومن الجدير بالذكر أن أسرع طائرة في العالم تم تطويرها خصيصًا للاختبار. أحدث التكنولوجيا، وهي بديل تفوق سرعته سرعة الصوت للمحركات النفاثة النفاثة الحديثة. يعتقد العلماء أن الطائرات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت ستكون قادرة على الوصول إلى أي مكان على الأرض في غضون 3-4 ساعات فقط.

  شركة العلوم المدارية X-34

  إن Kh-34 هي أيضًا أسرع طائرة. علاوة على ذلك ، يمكنها تطوير سرعة أكبر من سابقتها ، أي 12144 كيلومترًا في الساعة. ومع ذلك ، في قائمة الأسرع ، لا يزال في المركز الثاني. هذا لأنه في التجارب كان قادرًا على تطوير سرعة تقل عن 11230 كيلومترًا في الساعة. يتم تسريع الطائرة بمساعدة صاروخ Pegasus الذي يعمل بالوقود الصلب ، والذي يتم توصيله بالطائرة.

  اختبرنا هذه الطائرة الأسرع في العالم لأول مرة في ربيع عام 2001. واستغرق الأمر 7 سنوات و 250 مليون دولار لبناء واختبار محرك Hyper-X. انتهت اختبارات Kh-34 بنجاح فقط في ربيع عام 2004. ثم ، أثناء الإطلاق فوق المحيط الهادئ بالقرب من جزيرة القديس نيكولاس ، تسارعت السيارة إلى 11 ألف كيلومتر في الساعة. هذه الطائرة هي أكثر من مجرد حامل سجل. يبلغ طول الطائرة 17.78 مترًا ، ويبلغ طول جناحيها 8.85 مترًا ، والارتفاع 3.5 متر بالفعل. على الرغم من أن الطائرة تطير بسرعة ، إلا أن وزنها يبلغ 1270 كيلوجرامًا. أقصى ارتفاع يمكن أن يتسلقه هو 75 كيلومترًا.

  أمريكا الشمالية X-15

  X-15 هي بالفعل طائرة صاروخية أمريكية تجريبية ، وهي مجهزة بمحركات صاروخية. كانت طائرة Kh-15 هي الأولى ولمدة أربعين عامًا الطائرة الوحيدة المأهولة التي تفوق سرعتها سرعة الصوت في التاريخ التي قامت برحلات فضائية شبه مدارية مع الطيارين. تتمثل المهمة الرئيسية لهذه الطائرة في دراسة ظروف الطيران بسرعات تفوق سرعة الصوت ، وكذلك دراسة شروط الدخول إلى أجواء المركبات المجنحة. إنه مصمم لتقييم حلول التصميم الجديدة والطلاء والجوانب النفسية الفيزيائية للتحكم في الغلاف الجوي العلوي. تمت الموافقة على مفهوم المشروع في عام 1954. وأثناء الرحلة ، تم تسجيل رقم قياسي غير رسمي للارتفاع ، والذي عقد من عام 1963 إلى عام 2004. هذه الطائرة قادرة على الطيران بسرعة 7274 كيلومترًا في الساعة.

  ومع ذلك ، على الرغم من السرعة المثيرة للإعجاب ، تزن الطائرة بشكل لائق - أكثر من 15 ألف كيلوغرام. لكن هذا يأخذ في الاعتبار كتلة الوقود. عند الهبوط ، تزن الطائرة نصف وزنها. يبلغ الارتفاع الذي يمكن أن ترتفع إليه X-15 حوالي 110 كيلومترات. حسنًا ، مدى الطيران هو 543.4 كيلومترًا.

  SR-71 ("بلاكبيرد")

  SR-71 هي طائرة استطلاع إستراتيجية تفوق سرعة الصوت تابعة لسلاح الجو الأمريكي. وهذه هي أسرع طائرة ، علاوة على ذلك ، أكثر طائرات الإنتاج تحليقًا على ارتفاع عالٍ. لقد ظل على هذا النحو خلال السنوات الخمس والعشرين الماضية. حجمها مضغوط إلى حد ما: طولها 32.76 مترًا وارتفاعها 5.64 مترًا وجناحيها 16.95 مترًا. بهذه البيانات وزن الطائرة مثير للإعجاب ، أثناء الإقلاع يزيد عن 77 ألف كيلوغرام ، ومع ذلك ، تزن الطائرة الفارغة حوالي 27 ألف كيلوغرام. حسنًا ، السرعة القصوى التي يمكن للطائرة SR-71 الطيران بها هي 3715 كيلومترًا في الساعة.

  ميج 25 ("الخفاش")

  لكن هذه هي أسرع طائرة عسكرية نفاثة على هذا الكوكب. تم تسجيل 29 رقما قياسيا عالميا بالضبط. تم تصميم وبناء نوعين من هذه الطائرات: طائرة اعتراضية وطائرة استطلاع. يبلغ طول الطائرة 23.82 مترا وارتفاعها نحو 6 أمتار ، ويبلغ طول جناحيها 13.95 لطائرة استطلاع و 14.015 للطائرة الاعتراضية. يبلغ الحد الأقصى لوزن إقلاع الطائرة 41200 كجم ، وعند الهبوط يساوي 18800 كجم. تطير MiG-25 بسرعة 3395 كيلومترًا في الساعة.

  مقاتلة اعتراضية MIG-25 - أسرع طائرة في روسيا

  ميج 31

  إنها طائرة اعتراضية ذات مقعدين مصممة للطيران في أي طقس وهي طائرة بعيدة المدى. MiG-31 هي أول طائرة مقاتلة سوفيتية من الجيل الرابع. من الضروري اعتراض وتدمير الأهداف في الهواء على ارتفاعات عالية ومتوسطة ومنخفضة ومنخفضة للغاية ، في الليل وأثناء النهار ، في ظروف جوية مختلفة ، مع تشويش الرادار النشط والسلبي من العدو ، حتى الأهداف الحرارية الزائفة. يمكن لأربع طائرات من طراز MiG-31 التحكم في مجال جوي يتراوح بين 800 و 900 كيلومتر. يبلغ طول إحدى الطائرات 21.62 مترًا وارتفاعها 6.5 مترًا ويبلغ طول جناحيها 13.45 مترًا. سيارة تطير بسرعة 3 آلاف كيلومتر في الساعة.

  McDonnell-Douglas F-15 ("Eagle")

  وهذا مقاتل تكتيكي أمريكي من الجيل الرابع يعمل في جميع الأحوال الجوية. إنه قادر على اكتساب التفوق الجوي. تم وضع النسر في الخدمة في عام 1976. هناك 22 تعديلًا للطائرة في المجموع. تم استخدام طائرات F-15 في الخليج العربي ويوغوسلافيا والشرق الأوسط. تبلغ سرعة المقاتل 2650 كيلومترًا في الساعة.

  General Dynamics F-111 ("Aardvark" أو "Pig")

  F-111 قاذفة تكتيكية ذات مقعدين. في عام 1996 ، تم سحبه من القوات الجوية الأمريكية. سرعة السفر 2645 كيلومترا في الساعة.
  اشترك في قناتنا في Yandex.Zen

  قبل 15 عامًا بالضبط ، كانت آخر ثلاث سرعات تفوق سرعة الصوت طائرات ركابقامت طائرة كونكورد التابعة للخطوط الجوية البريطانية برحلة الوداع. في ذلك اليوم ، 24 أكتوبر 2003 ، هبطت هذه الطائرات ، التي كانت تحلق على ارتفاع منخفض فوق لندن ، في مطار هيثرو ، وبذلك أكملت التاريخ القصير لطيران الركاب الأسرع من الصوت. ومع ذلك ، يفكر مصممو الطائرات اليوم مرة أخرى في إمكانية الرحلات الجوية السريعة - من باريس إلى نيويورك في 3.5 ساعات ، من سيدني إلى لوس أنجلوس في 6 ساعات ، من لندن إلى طوكيو في 5 ساعات. ولكن قبل عودة الطائرات الأسرع من الصوت إلى طرق الركاب الدولية ، سيتعين على المطورين حل العديد من المشكلات ، من بينها تقليل ضوضاء الطائرات السريعة.

  تاريخ قصير للطيران السريع

  بدأ طيران الركاب في التبلور في العقد الأول من القرن الماضي ، عندما ظهرت أول طائرة مصممة خصيصًا لنقل الأشخاص عن طريق الجو. كانت أولى هذه السيارات هي السيارة الفرنسية Bleriot XXIV Limousine من Bleriot Aeronautique. تم استخدامه للسفر الجوي الترفيهي. بعد ذلك بعامين ، ظهرت S-21 "Grand" في روسيا ، والتي تم إنشاؤها على أساس القاذفة الثقيلة "Russian Knight" بواسطة Igor Sikorsky. تم بناؤه في أعمال النقل الروسية البلطيقية. ثم بدأ الطيران يتطور بسرعة فائقة: أولاً ، بدأت الرحلات الجوية بين المدن ، ثم بين البلدان ، ثم بين القارات. جعلت الطائرات من الممكن الوصول إلى وجهتها بشكل أسرع من القطار أو السفينة.

  في الخمسينيات من القرن الماضي ، تسارع التقدم في تطوير المحركات النفاثة بشكل كبير ، وأصبحت الرحلات الأسرع من الصوت متاحة للطيران العسكري ، وإن كان ذلك لفترة قصيرة. تسمى السرعة فوق الصوتية عادة بالحركة أسرع بخمس مرات من سرعة الصوت ، والتي تتغير تبعًا لوسط الانتشار ودرجة حرارته. عند الضغط الجوي العادي عند مستوى سطح البحر ، ينتقل الصوت بسرعة 331 مترًا في الثانية ، أو 1191 كيلومترًا في الساعة. أثناء التسلق ، تنخفض كثافة الهواء ودرجة حرارته ، كما تنخفض سرعة الصوت. على سبيل المثال ، على ارتفاع 20 ألف متر ، يبلغ بالفعل حوالي 295 مترًا في الثانية. لكن بالفعل على ارتفاع حوالي 25 ألف متر ومع ارتفاعه إلى أكثر من 50 ألف متر ، تبدأ درجة حرارة الغلاف الجوي في الزيادة بشكل طفيف مقارنة بالطبقات السفلية ، ومعها تزداد سرعة الصوت المحلية أيضًا.

  يُفسر ارتفاع درجة الحرارة عند هذه الارتفاعات ، من بين أمور أخرى ، بالتركيز العالي للأوزون في الهواء ، والذي يشكل درعًا للأوزون ويمتص جزءًا من الطاقة الشمسية. ونتيجة لذلك ، تبلغ سرعة الصوت على ارتفاع 30 ألف متر فوق سطح البحر حوالي 318 مترًا في الثانية ، وعلى ارتفاع 50 ألفًا - ما يقرب من 330 مترًا في الثانية. في مجال الطيران ، يستخدم رقم Mach على نطاق واسع لقياس سرعة الطيران. بعبارات بسيطة ، فإنه يعبر عن السرعة المحلية للصوت لارتفاع معين ، وكثافة ودرجة حرارة الهواء. لذا ، فإن سرعة الرحلة الشرطية ، التي تساوي رقمين ماخ ، عند مستوى سطح البحر ستكون 2383 كيلومترًا في الساعة ، وعلى ارتفاع 10 آلاف متر - 2157 كيلومترًا في الساعة. ولأول مرة تغلب الطيار الأمريكي تشاك ييغر على حاجز الصوت بسرعة 1.04 ماخ (1066 كيلومترًا في الساعة) على ارتفاع 12.2 ألف متر عام 1947. كانت هذه خطوة مهمة نحو تطوير الطيران الأسرع من الصوت.

  في الخمسينيات من القرن الماضي ، بدأ مصممو الطائرات في العديد من البلدان حول العالم العمل في مشاريع طائرات الركاب الأسرع من الصوت. نتيجة لذلك ، ظهر الكونكورد الفرنسي والطائرة السوفيتية Tu-144 في السبعينيات. كانت هذه أول طائرة ركاب تفوق سرعة الصوت والوحيدة في العالم. يستخدم كلا النوعين من الطائرات محركات نفاثة تقليدية مُحسَّنة للرحلات الأسرع من الصوت على المدى الطويل. تم تشغيل طراز Tu-144s حتى عام 1977. وحلقت الطائرات بسرعة 2.3 ألف كيلومتر في الساعة ويمكن أن تحمل ما يصل إلى 140 راكبا. ومع ذلك ، فإن تكلفة تذاكر رحلاتهم تتراوح في المتوسط ​​بين 2.5 و 3 مرات أكثر من المعتاد. أدى انخفاض الطلب على الرحلات الجوية السريعة ولكن باهظة الثمن ، فضلاً عن الصعوبات العامة في تشغيل وصيانة الطائرة Tu-144 إلى حقيقة أنه تم إزالتها ببساطة من رحلات الركاب. ومع ذلك ، تم استخدام الطائرة لبعض الوقت في رحلات تجريبية ، بما في ذلك بموجب عقد مع ناسا.

  استمر الكونكورد لفترة أطول - حتى عام 2003. كانت الرحلات على متن السفن الفرنسية باهظة الثمن أيضًا ولم تكن تحظى بشعبية كبيرة ، لكن فرنسا وبريطانيا العظمى واصلتا تشغيلها. وبلغت تكلفة التذكرة الواحدة لمثل هذه الرحلة ، من حيث أسعار اليوم ، نحو 20 ألف دولار. حلقت طائرة الكونكورد الفرنسية بسرعة تزيد قليلاً عن ألفي كيلومتر في الساعة. يمكن أن تقطع الطائرة المسافة من باريس إلى نيويورك في 3.5 ساعات. اعتمادًا على التكوين ، يمكن أن تحمل الكونكورد من 92 إلى 120 شخصًا.

  انتهت قصة الكونكورد بشكل مفاجئ وسريع. في عام 2000 ، وقع حادث تحطم طائرة كونكورد ، مما أسفر عن مقتل 113 شخصًا. بعد مرور عام ، بدأت أزمة في نقل الركاب الجوي بسبب الهجمات الإرهابية في 11 سبتمبر 2001 (طائرتان خطفهما الإرهابيون مع ركاب تحطمت في أبراج العالم. مركز التسوقفي نيويورك ، والآخر ، والثالث - في مبنى البنتاغون في مقاطعة أرلينغتون ، والرابع سقط في حقل بالقرب من شانكسفيل في بنسلفانيا). ثم انتهت صلاحية فترة الضمان لطائرة كونكورد التي كانت شركة إيرباص تعمل فيها. كل هذه العوامل مجتمعة جعلت تشغيل طائرات الركاب الأسرع من الصوت غير مربح للغاية ، وفي صيف وخريف عام 2003 ، تناوبت الخطوط الجوية الفرنسية والخطوط الجوية البريطانية على شطب جميع طائرات الكونكورد.

  
  

  بعد إغلاق برنامج كونكورد في عام 2003 ، كان لا يزال هناك أمل في عودة طائرات الركاب الأسرع من الصوت إلى الخدمة. كان المصممون يأملون في الحصول على محركات جديدة ذات كفاءة في استهلاك الوقود وحسابات ديناميكية هوائية وأنظمة تصميم بمساعدة الكمبيوتر يمكن أن تجعل الرحلات الأسرع من الصوت ميسورة التكلفة اقتصاديًا. ولكن في عامي 2006 و 2008 ، اعتمدت منظمة الطيران المدني الدولي معايير جديدة لضوضاء الطائرات تحظر ، من بين أمور أخرى ، أي رحلة أسرع من الصوت فوق مناطق برية مأهولة في وقت السلم... لا ينطبق هذا الحظر على الممرات الجوية المخصصة للطيران العسكري. توقف العمل في مشاريع الطائرات الأسرع من الصوت الجديدة ، لكن اليوم بدأوا يكتسبون الزخم مرة أخرى.
  

  الهدوء الأسرع من الصوت

  اليوم ، تشارك العديد من الشركات والمنظمات الحكومية في جميع أنحاء العالم في تطوير طائرات الركاب الأسرع من الصوت. يتم تنفيذ مثل هذه المشاريع ، على وجه الخصوص ، من قبل الشركات الروسية Sukhoi و Tupolev ، ومعهد Zhukovsky Central Aerohydrodynamic ، و Dassault الفرنسية ، ووكالة أبحاث الفضاء اليابانية ، و Airbus المعنية الأوروبية ، و Lockheed Martin الأمريكية ، و Boeing ، بالإضافة إلى العديد من الشركات الناشئة ، بما في ذلك تقنيات Aerion و Boom. بشكل عام ، تم تقسيم المصممين بشكل مشروط إلى معسكرين. يعتقد ممثلو أول منهم أنه لن يكون من الممكن في المستقبل القريب تطوير طائرة أسرع من الصوت "هادئة" تتوافق مع مستوى ضوضاء الطائرات دون سرعة الصوت ، مما يعني أنه من الضروري بناء طائرة ركاب سريعة تتحول إلى أسرع من الصوت حيث يُسمح بذلك. يعتقد المصممون من المعسكر الأول أن هذا النهج سيستمر في تقليل وقت الرحلة من نقطة إلى أخرى.

  ركز المصممون من المعسكر الثاني بشكل أساسي على مكافحة موجات الصدمة. أثناء الطيران بسرعة تفوق سرعة الصوت ، تولد طائرة شراعية للطائرة العديد من موجات الصدمة ، وأهمها تنشأ في الأنف ومنطقة الذيل. بالإضافة إلى ذلك ، تظهر موجات الصدمة عادةً على الحواف الأمامية والخلفية للجناح ، وعلى الحواف الأمامية من الذيل ، في مناطق دوامات التدفق وعلى حواف مآخذ الهواء. موجة الصدمة هي منطقة يتعرض فيها ضغط المتوسط ​​وكثافته ودرجة حرارته لقفزة حادة وقوية. ينظر المراقبون على الأرض إلى مثل هذه الموجات على أنها دوي عالٍ أو حتى انفجار - ولهذا السبب يُحظر الطيران فوق الصوتي فوق الجزء المأهول من الأرض.

  ينتج تأثير انفجار أو فرقعة صاخبة جدًا عن ما يسمى بموجات الصدمة من النوع N الناتجة عن قنبلة أو طائرة شراعية مقاتلة تفوق سرعة الصوت. على الرسم البياني لنمو الضغط والكثافة ، تشبه هذه الموجات الحرف N من الأبجدية اللاتينية بسبب الزيادة الحادة في الضغط عند مقدمة الموجة مع انخفاض حاد في الضغط بعدها والتطبيع اللاحق. في التجارب المعملية ، وجد باحثون في وكالة استكشاف الفضاء اليابانية أن تغيير شكل هيكل الطائرة يمكن أن يخفف القمم في الرسم البياني لموجة الصدمة ، ويحولها إلى موجة من النوع S. مثل هذه الموجة لها هبوط ضغط سلس وغير مهم كما هو الحال في الموجة N. يعتقد خبراء ناسا أن الموجات S سوف ينظر إليها المراقبون على أنها ضربة بعيدة لباب السيارة.

  
  

  N-wave (أحمر) قبل التحسين الأيروديناميكي لطائرة شراعية أسرع من الصوت وتشابه الموجة S بعد التحسين

  في عام 2015 ، قام المصممون اليابانيون بتجميع طائرة شراعية D-SEND 2 بدون طيار ، والتي تم تصميم شكلها الديناميكي الهوائي بطريقة تقلل من عدد موجات الصدمة الناشئة عنها وشدتها. في يوليو 2015 ، اختبر المطورون الطائرة الشراعية في نطاق صواريخ Esrange في السويد ولاحظوا انخفاضًا كبيرًا في كمية موجات الصدمة المتولدة على سطح الطائرة الشراعية الجديدة. أثناء الاختبار ، تم إسقاط D-SEND 2 ، غير المجهز بمحركات ، من بالون من ارتفاع 30.5 ألف متر. خلال الخريف ، اكتسبت الطائرة الشراعية التي يبلغ طولها 7.9 مترًا سرعتها عند 1.39 ماخ وتجاوزت بالونات مربوطة مزودة بميكروفونات على ارتفاعات مختلفة. في الوقت نفسه ، لم يقيس الباحثون شدة وعدد موجات الصدمة فحسب ، بل قاموا أيضًا بتحليل تأثير حالة الغلاف الجوي على حدوثها المبكر.

  وفقًا للوكالة اليابانية ، فإن الطفرة الصوتية من الطائرات المماثلة في الحجم لطائرة الركاب الكونكورد الأسرع من الصوت والتي تم تصنيعها وفقًا لمخطط D-SEND 2 ، عند الطيران بسرعة تفوق سرعة الصوت ، ستكون نصف شدتها من قبل. من الطائرات الشراعية العادية الطائرات الحديثةاليابانية D-SEND 2 لها أنف غير محوري. يتم إزاحة عارضة الجهاز إلى القوس ، ويتم تدوير الذيل الأفقي بالكامل وله زاوية تثبيت سلبية فيما يتعلق بالمحور الطولي لهيكل الطائرة ، أي أن نهايات الذيل أسفل نقطة التعلق ، و ليس فوق ، كالعادة. يمتلك جناح الطائرة الشراعية مسحًا طبيعيًا ، ولكنه يتدرج: يتزاوج بسلاسة مع جسم الطائرة ، ويوجد جزء من حافته الأمامية في جسم الطائرة بزاوية حادة ، ولكن أقرب إلى الحافة الخلفية تزداد هذه الزاوية بشكل حاد.

  يتم حاليًا إنشاء مخطط مماثل بواسطة شركة Aerion الأمريكية الناشئة الأسرع من الصوت والتي طورتها شركة Lockheed Martin بتكليف من وكالة ناسا. مع التركيز على تقليل عدد وشدة موجات الصدمة ، يتم أيضًا تصميم الطائرة الروسية (طائرات الأعمال الأسرع من الصوت / طائرات الركاب الأسرع من الصوت). من المقرر الانتهاء من بعض مشاريع طائرات الركاب السريعة في النصف الأول من عشرينيات القرن الحالي ، لكن لم يتم مراجعة لوائح الطيران بحلول ذلك الوقت. هذا يعني أن الطائرة الجديدة ستقوم في البداية برحلات أسرع من الصوت فوق الماء فقط. الحقيقة هي أنه لإزالة القيود المفروضة على الرحلات الجوية الأسرع من الصوت فوق الأراضي المأهولة بالسكان ، سيتعين على المطورين إجراء العديد من الاختبارات وتقديم نتائجهم إلى سلطات الطيران ، بما في ذلك إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية والوكالة الأوروبية لسلامة الطيران.

  
  

  S-512 / سبايك ايروسبيس

  محركات جديدة

  المحركات هي عقبة خطيرة أخرى أمام إنشاء طائرة أسرع من الصوت للركاب. لقد وجد المصممون بالفعل العديد من الطرق لجعل المحركات التوربينية أكثر اقتصادا مما كانت عليه قبل عشرة إلى عشرين عامًا. هذا هو استخدام علب التروس التي تزيل الاقتران الصلب للمروحة والتوربين في المحرك ، واستخدام المواد المركبة الخزفية ، والتي تسمح بتحسين توازن درجة الحرارة في المنطقة الساخنة لمحطة الطاقة ، وحتى إدخال إضافي - ثالث - دائرة هوائية بالإضافة إلى الدائرتين الموجودة بالفعل ، الداخلية والخارجية. في مجال إنشاء محركات اقتصادية دون سرعة الصوت ، حقق المصممون بالفعل نتائج مذهلة ، وتَعِد التطورات الجديدة الجارية بتوفير كبير على الإطلاق. يمكنك قراءة المزيد عن الأبحاث الواعدة في مواردنا.

  ولكن ، على الرغم من كل هذه التطورات ، لا يزال من الصعب وصف الرحلة الأسرع من الصوت بأنها اقتصادية. على سبيل المثال ، ستتلقى طائرة الركاب الأسرع من الصوت الواعدة لشركة Boom Technologies الناشئة ثلاثة محركات توربوفان من عائلة JT8D من Pratt & Whitney أو J79 من GE Aviation. في الرحلات البحرية ، يبلغ استهلاك الوقود المحدد لهذه المحركات حوالي 740 جرامًا لكل كيلوجرام قوة في الساعة. في هذه الحالة ، يمكن تجهيز محرك J79 بحارق احتراق ، مما يزيد من استهلاك الوقود إلى كيلوغرامين لكل كيلوغرام قوة في الساعة. يمكن مقارنة هذا الاستهلاك باستهلاك الوقود للمحركات ، على سبيل المثال ، مقاتلة Su-27 ، والتي تختلف مهامها بشكل كبير عن نقل الركاب.

  للمقارنة ، يبلغ استهلاك الوقود المحدد للمحركات التوربينية التوربينية التسلسلية الوحيدة في العالم D-27 المثبتة على طائرة النقل الأوكرانية An-70 140 جرامًا لكل كيلوغرام قوة في الساعة. محرك CFM56 الأمريكي ، "كلاسيكي" لطائرات بوينج وإيرباص ، يستهلك وقودًا محددًا يبلغ 545 جرامًا لكل كيلوجرام قوة في الساعة. هذا يعني أنه بدون إعادة تصميم جاد لتصميم محركات الطائرات النفاثة ، لن تصبح الرحلات الأسرع من الصوت رخيصة بما يكفي لتنتشر على نطاق واسع ، وستكون مطلوبة فقط في طيران الأعمال - يؤدي استهلاك الوقود المرتفع إلى ارتفاع أسعار التذاكر. كما أنه لن يعمل على تقليل التكلفة المرتفعة للنقل الجوي الأسرع من الصوت بأحجام كبيرة - فالطائرة التي يتم تصميمها اليوم مصممة لنقل من 8 إلى 45 راكبًا. يمكن أن تستوعب الطائرات العادية أكثر من مائة شخص.

  ومع ذلك ، في أوائل أكتوبر من هذا العام ، قامت جنرال إلكتريك للطيران بمشروع محرك نفاث توربيني جديد من طراز Affinity. من المخطط أن يتم تركيب محطات الطاقة هذه على طائرة الركاب الأسرع من الصوت AS2 بواسطة Aerion. تجمع محطة الطاقة الجديدة بشكل بناء بين ميزات المحركات النفاثة ونسبة الالتفاف المنخفضة للطائرات المقاتلة ومحطات الطاقة مع نسبة تجاوز عالية لطائرات الركاب. في الوقت نفسه ، لا توجد تقنيات جديدة ومبتكرة في Affinity. تم تصنيف المحرك الجديد من قبل GE Aviation كمحطة طاقة متوسطة الالتفافية.

  يعتمد المحرك على مولد غاز معدل لمحرك CFM56 المروحي ، والذي بدوره يعتمد هيكليًا على مولد الغاز من F101 ، محطة توليد الطاقة للقاذفات الأسرع من الصوت B-1B Lancer. ستحصل محطة الطاقة على نظام إدارة محرك رقمي إلكتروني مطور مع المسؤولية الكاملة. لم يكشف المطورون عن أي تفاصيل حول تصميم المحرك الواعد. ومع ذلك ، تتوقع GE Aviation ألا يكون استهلاك الوقود المحدد لمحركات Affinity أعلى بكثير أو حتى يمكن مقارنته مع المحركات المروحية الحديثة لطائرات الركاب التقليدية التي تقل سرعة الصوت. ليس من الواضح كيف سيتم تحقيق ذلك بالنسبة للتحليق الأسرع من الصوت.

  
  

  تقنيات بوم / بوم

  المشاريع

  على الرغم من العديد من مشاريع طائرات الركاب الأسرع من الصوت في العالم (بما في ذلك حتى المشروع غير القابل للتحقيق المتمثل في تحويل القاذفة الاستراتيجية من طراز Tu-160 إلى طائرة ركاب تفوق سرعة الصوت ، اقترحها الرئيس الروسي فلاديمير بوتين) ، فإن AS2 للشركة الأمريكية الناشئة Aerion ، S-512 ، يمكن اعتباره الأقرب إلى اختبارات الطيران والإنتاج على نطاق صغير. Spike Aerospace و Boom American Boom Technologies. من المخطط أن تطير الأولى بسرعة 1.5 ماخ ، والثانية - 1.6 ماخ ، والثالثة - 2.2 ماخ. ستكون الطائرة X-59 ، التي أنشأتها شركة لوكهيد مارتن بأمر من وكالة ناسا ، بمثابة عرض تقني ومختبر طيران ، وليس من المخطط إطلاقها في الإنتاج.

  أعلنت شركة Boom Technologies بالفعل أنها ستحاول جعل الرحلات على الطائرات الأسرع من الصوت رخيصة للغاية. على سبيل المثال ، قدرت شركة Boom Technologies تكلفة الرحلة على طريق نيويورك - لندن بخمسة آلاف دولار. هذا هو مقدار تكلفة الطيران في هذا الطريق في درجة رجال الأعمال على متن سفينة عادية دون سرعة الصوت. سوف تطير Liner Boom فوق الأرض المأهولة بالسكان بسرعة دون سرعة الصوت وتنتقل إلى الأسرع من الصوت فوق المحيط. ستتمكن الطائرة التي يبلغ طولها 52 مترًا ويبلغ طول جناحيها 18 مترًا من حمل ما يصل إلى 45 راكبًا. بحلول نهاية عام 2018 ، تخطط Boom Technologies لاختيار واحد من عدة مشاريع طائرات جديدة لتنفيذها في المعدن. تم التخطيط للرحلة الأولى على متن الخطوط الملاحية المنتظمة في عام 2025. قامت الشركة بتأجيل هذه الشروط ؛ كان من المقرر أصلاً أن تقلع Boom في عام 2023.

  وفقًا للحسابات الأولية ، سيكون طول طائرة AS2 ، المصممة لـ8-12 راكبًا ، 51.8 مترًا ، وجناحها - 18.6 مترًا. سيكون الحد الأقصى لوزن الإقلاع للطائرة الأسرع من الصوت 54.8 طنًا. سوف يطير AS2 فوق الماء بسرعة إبحار 1.4-1.6 ماخ ، يتباطأ إلى 1.2 فوق الأرض. ستسمح سرعة الطيران المنخفضة قليلاً فوق الأرض ، إلى جانب الشكل الديناميكي الهوائي للطائرة الشراعية ، كما يتوقع المطورون ، بتجنب تكوين موجات الصدمة تمامًا تقريبًا. يبلغ مدى طيران الطائرة بسرعة 1.4 ماخ 7.8 ألف كيلومتر و 10 آلاف كيلومتر - بسرعة 0.95 ماخ. تم التخطيط لأول رحلة للطائرة في صيف عام 2023 ، وستتم أول رحلة عبر المحيط الأطلسي في أكتوبر من نفس العام. سيحتفل مطوروها بالذكرى العشرين لآخر رحلة لطائرة الكونكورد.

  أخيرًا ، تخطط Spike Aerospace لبدء اختبارات الطيران لنموذج أولي كامل S-512 في موعد لا يتجاوز عام 2021. ومن المقرر تسليم أول طائرة إنتاج للعملاء في عام 2023. وفقًا للمشروع ، ستكون S-512 قادرة على حمل ما يصل إلى 22 راكبًا بسرعات تصل إلى Mach 1.6. يبلغ مدى طيران هذه الطائرة 11.5 ألف كيلومتر. منذ أكتوبر من العام الماضي ، تمتلك سبايك إيروسبيس عدة نماذج مصغرة من الطائرات الأسرع من الصوت. والغرض منها هو اختبار تصميم وفعالية ضوابط الطيران. يتم بناء طائرات الركاب الثلاث الواعدة مع التركيز على شكل ديناميكي هوائي خاص من شأنه أن يقلل من شدة موجات الصدمة الناتجة أثناء الطيران الأسرع من الصوت.

  في عام 2017 ، بلغ حجم حركة المسافرين الجويين حول العالم أربعة مليارات شخص ، منهم 650 مليونًا قاموا برحلات طويلة المدى من 3.7 إلى 13 ألف كيلومتر. 72 مليون مسافر بعيد المدى طاروا بالدرجة الأولى ودرجة رجال الأعمال. هؤلاء 72 مليون شخص هم الذين يستهدفهم مطورو طائرات الركاب الأسرع من الصوت في المقام الأول ، معتقدين أنهم سيدفعون بكل سرور المزيد من المال مقابل فرصة قضاء نصف الوقت في الجو أكثر من المعتاد. ومع ذلك ، الأسرع من الصوت طيران الركابمن المرجح أن يبدأ التطور بنشاط بعد عام 2025. الحقيقة هي أن الرحلات البحثية لمختبر X-59 ستبدأ فقط في عام 2021 وستستمر لعدة سنوات.

  نتائج البحث التي تم الحصول عليها أثناء رحلات X-59 ، بما في ذلك فوق المستوطنات - من قبل متطوعين (وافق سكانهم على أن الطائرات الأسرع من الصوت تحلق فوقهم في أيام الأسبوع ؛ بعد الرحلات الجوية ، سيخبر المراقبون الباحثين عن إدراكهم للضوضاء) ، من المخطط نقله لنظر إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية. كما هو متوقع ، على أساسها ، يمكنها مراجعة الحظر المفروض على الرحلات الجوية الأسرع من الصوت فوق الجزء المأهول من الأرض ، لكن هذا لن يحدث حتى عام 2025.

  
  

  فاسيلي سيتشيف