Японцы научили планер переходить на сверхзвук потише
Японское агентство аэрокосмических исследований провело испытание планера D-SEND 2, сконструированного таким образом, чтобы уменьшать количество ударных волн при полете на сверхзвуковой скорости. Как сообщает Aviation Week, испытания состоялись 24 июля 2015 года на ракетном полигоне «Эсрейндж» в Швеции и были признаны успешными. Разработчики отметили существенное уменьшение количества ударных волн, образующихся на поверхности нового планера.
Во время испытания D-SEND 2, не оснащенный двигателями, сбросили с воздушного шара с высоты 30,5 тысячи метров. Во время падения планер длиной 7,9 метра набрал скорость в 1,39 числа Маха (около 1,7 тысячи километров в час). Он пролетел мимо расположенных на разной высоте привязных аэростатов с микрофонами. При этом производился не только замер интенсивности и числа ударных волн, но и анализ влияния состояния атмосферы на раннее их возникновение.
По оценке японского агентства, звуковой удар от летательных аппаратов, сопоставимых по размерам со сверхзвуковыми пассажирскими самолетами Concorde и выполненных по схеме D-SEND 2, при полете на сверхзвуковой скорости будет вдвое менее интенсивным по сравнению с французскими лайнерами. Для малых пассажирских самолетов с пассажировместимостью 50 человек этот показатель уменьшится на 25 процентов по сравнению с аналогичным по размеру обычным сверхзвуковым лайнером.
После завершения анализа всех полученных при испытании D-SEND 2 данных, японское агентство намерено передать результаты Международной организации гражданской авиации. Впоследствии подобные исследования будут использованы для выработки требований к гражданским сверхзвуковым летательным аппаратам, которые будут выполнять полеты над населенными районами. Позднее аналогичные сведения организации передаст NASA, планирующая провести пилотируемый полет сверхзвукового самолета с измененным планером.
Масса планера составляет 998 килограммов. От обычных планеров, выполненных по схеме продольного биплана, D-SEND 2 отличается не осесимметричным расположением носовой части. Кроме того, киль аппарата смещен к носовой части, а горизонтальное хвостовое оперение выполнено цельноповоротным и имеет отрицательный угол установки по отношению к продольной оси планера. Это означает, что законцовки оперения находятся ниже точки крепления оперения, а не выше, как обычно.
Крыло планера имеет нормальную стреловидность, но выполнено ступенчатым: оно плавно сопрягается с фюзеляжем, а часть его передней кромки расположена к фюзеляжу под острым углом, но ближе к задней кромке этот угол резко увеличивается. По оценке японского агентства, такая конструкция крыла позволяет значительно уменьшить его сопротивление, а также при сверхзвуковой скорости полета предотвращать появление ударных волн, как на передней, так и на задней кромке.
Сам планер имеет несколько систем управления и телеметрии. После свободного падения с большой высоты оператор увел D-SEND 2 на посадку. Исследования ведутся в рамках проекта разработки сверхзвуковых пассажирских самолетов. В августе 2015 года концерн Airbus запатентовал конструкцию гиперзвукового самолета, способного выполнять полеты на большой высоте. При выходе на сверхзвуковую скорость самолет должен лететь строго перпендикулярно земле, чтобы ударные волны расходились в стороны и не достигали поверхности.
Прототип получил сертификат летной годности и готовится к первому полету
Американская компания Boom Supersonic приступила к рулежным испытаниям технологического демонстратора сверхзвукового пассажирского самолета XB-1, который готовится совершить первый полет с аэродрома аэрокосмического центра в пустыне Мохаве. Компания также сообщила, что прототип XB-1 недавно получил сертификат летной годности от Федерального управления гражданской авиации США, разрешающий проведение испытательных полетов. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Американская компания Boom Supersonic занимается разработкой экспериментального самолета-демонстратора XB-1 «Baby Boom» с начала 2010-х. С его помощью она собирается испытать ряд технологий, которые затем будут применены в сверхзвуковом пассажирском самолете Overture, рассчитанном на перевозку от 65 до 80 пассажиров с крейсерской скоростью 1,7 Маха на расстояние до 7870 километров. XB-1 представляет собой уменьшенную версию пассажирского самолета с двухместной кабиной в масштабе одной трети от размеров Overture. Размах оживального крыла XB-1 составляет 5,2 метра, длина фюзеляжа — 21,6 метра, взлетная масса прототипа — около шести тонн. В конструкции самолета широко используются композитные материалы, а также титан. Расположенные в хвостовой части три двигателя General Electric J85-15 работают на синтетическом топливе и выдают суммарную тягу около 55 килоньютон. Они должны разгонять «Baby Boom» до крейсерской скорости 2,2 Маха. Выкатка полностью собранного прототипа состоялась в 2020 году, а в 2022 начались испытания двигателей. Затем XB-1 перевезли из ангара компании в городе Сентенниал, расположенном в штате Колорадо, в аэрокосмический центр в пустыне Мохаве в штате Калифорния. С момента прибытия в Мохаве самолет начал проходить программу наземных испытаний. В нее включены испытания на рулежных дорожках, которые начались на прошлой неделе. Во время рулежных испытаний XB-1 разгоняется с помощью собственных двигателей, набирает определенную скорость, но не отрывается от земли. Также компания сообщила, что прототип XB-1 недавно получил сертификат летной годности в экспериментальной категории от Федерального управления гражданской авиации США, разрешающий испытательные полеты прототипа. https://www.youtube.com/watch?v=Hg9pHnQ4zTs Первый полет XB-1 должен состояться после завершения всех наземных испытаний. Летчики-испытатели Билл Шумейкер и Тристан Бранденбург готовятся к предстоящему полету, отрабатывая основные операции на тренажере, а также на учебно-тренировочном самолете T-38, который будет сопровождать XB-1 в его первом вылете. Успешный полет XB-1 предоставит ценные данные по различным аспектам, включая аэродинамику, воздействие звукового удара и эффективности использования синтетического топлива. Подробнее о перспективах возрождения сверхзвуковых пассажирских самолетов читайте в нашем материале «Включите сверхзвук».