Обзоры по теме

NASA заинтересовалась SBJ

Ведущая аэродинамическая организация США проводит фундаментальные исследования в интересах программы создания сверхзвуковых самолетов деловой авиации.

Основной проблемой гражданских сверхзвуковых машин, будь то большие лайнеры, или бизнес-джеты (Supersonic Business Jet – SBJ), является звуковой удар и его негативное влияние на людей, животных, растения и строения. Именно это в свое время заставило Concorde, единственный регулярно эксплуатировавшийся сверхзвуковой пассажирский самолет, выходить на крейсерский режим только над океаном. Над сушей англо-французский лайнер вынужден был "красться на цыпочках".

Это было вызвано протестами общественности, заявлявшей, что от звукового удара коровы перестают доиться, куры – нестись, а у людей выпадают волосы. Конечно, значительная часть подобных заявлений остается на совести заявителей. Однако нельзя отрицать, что Concordeдал "повод к войне".

На маршрутах Париж–Нью-Йорк или Лондон–Нью-Йорк подобные ограничения еще терпимы. Однако самолет деловой авиации должен быть способен летать в большое количество городов, в том числе расположенных в глубине континентов.

В настоящее время NASA (National Aeronautics and Space Administration) проводит исследования, призванные снизить уровень ударной волны, возникающей при переходе самолетом "звукового барьера". Проект, которой возглавляет Питер Коэн (Peter G. Coen), ориентирован на создание до 2025 года сравнительно небольшой машины, "сверхзвуковой след" которой позволит ей летать над сушей.

В основном исследования ведутся с использованием методик вычислительной аэродинамики. Вычислительные мощности, имеющиеся сейчас в распоряжении специалистов, теоретически позволяют решить задачу, над которой авиастроители бьются уже не первое десятилетие.

К началу 1960-х годов математическое моделирование уже предложило пути создания самолетов, форма которых обеспечивала снижение "звукового удара". Однако только сейчас, по мнению Коэна, появилась возможность довести эти предложения до практической реализации.

NASA занимается "сверхзвуковым шумом" уже не первый год. Этой теме была посвящена программа WSPR (Waveforms and Sonic boom Perception and Response), в рамках которой принадлежащий NASA самолет F-18, снабженный крылом с оптимизированным профилем выполнил 22 полета. В ходе летных испытаний произошло 82 перехода "звукового барьера". Характеристики ударной волны фиксировались наземным измерительным комплексом SNOOPI (Supersonic Notification of Over Pressure Instrumentation). Минимальное избыточное давление, полученное в ходе тестов, составило 0,08 psf (0,0003906 кгс/кв.см), а максимальное – 1,4 psf (0,0006835 кгс/кв.см). Фиксировался также темп нарастания давления, поскольку этот параметр также влияет на действие ударной волны.

Читайте также  Textron Aviation получил сертификат EASA на Grand Caravan EX

В рамках "нынешней" программы NASA также будет использовать натурное моделирование. Технология обеспечения ламинарности потока, запатентованная корпорацией Aerion (Рино, шт. Невада) будет проверена на имеющемся в распоряжении NASA истребителе F-15B. "Мы сотрудничаем с Aerion для достижения общей цели – улучшения нашего понимания поведения пограничного слоя в реальных условиях сверхзвукового полета, – говорит Коэн. – Затягивая переход к турбулентности и тем самым достигая ламинарного обтекания на крейсерском режиме является важной особенностью продукта Aerion. Это позволит значительно повысить эффективность самолетов, создание которых NASA предполагает в будущем".

Что касается общественного мнения, то Коэн считает, что на него воздействует не только наука, но и политика. Поэтому трудно предсказать, удастся ли убедить широкие слои населения экономической эффективности и безвредности сверхзвукового полета над сушей. "Иногда это занимает много времени", — говорит руководитель программы.

Какие же экологические показатели будут приемлемыми для сверхзвуковой гражданской авиации? Этот вопрос лежит за пределами компетенции NASA. По словам Коэна, стандартами по "сверхзвуковым шумам" ученые занимаются вместе с Федеральной авиационной администрацией (Federal Aviation Administration– FAA) и Международной организацией гражданской авиации (Civil Aviation Organization – ICAO).

Будем надеяться, что исследования NASA позволят специалистам узнать больше о сверхзвуке. Самолеты будущего не должна постичь судьба Concordeи Ту-144, которые оказались неприемлемыми по причине малой эффективности и большого шума.

Источник: Финам FM

Добавить комментарий