Китай занялся разработкой мощной гиперзвуковой аэродинамической трубы
Главная государственная лаборатория высокотемпературной газовой динамики Академии наук Китая приступила к разработке новой гиперзвуковой аэродинамической трубы, в которой будут проводиться испытания моделей перспективных летательных аппаратов. Как сообщает Science Alert, это будет установка с самой высокой скоростью газового потока в мире.
Аэродинамические трубы позволяют оценить поведение той или иной компоновки разрабатываемого летательного аппарата или отдельных его элементов в воздушном потоке. Благодаря такой установке исследователи, в частности, могут оценить аэродинамический шум, сопротивление, обтекание, прилипание воздушного потока и образование турбулентных потоков.
Подавляющее большинство аэродинамических труб в мире позволяют проводить исследования на скорости потока до трех чисел Маха (около 3,7 тысячи километров в час). Существуют и установки, позволяющие кратковременно создавать воздушный поток со скоростью течения до семи чисел Маха (гиперзвуковой считается скорость более пяти чисел Маха).
Новая китайская гиперзвуковая аэродинамическая труба сможет кратковременно создавать поток газа со скоростью течения до 25 чисел Маха. Длина трубы по проекту составит 265 метров. За создание гиперзвукового воздушного потока в ней будут отвечать специальные детонационные камеры.
Предполагается, что в детонационных камерах будет создаваться смесь кислорода, водорода и азота, которая затем будет поджигаться и взрываться. За счет взрыва и будет создаваться высокоскоростной газовый поток. Как ожидается, новая гиперзвуковая установка заработает в 2020 году.
С 2012 года в Китае уже работает гиперзвуковая аэродинамическая труба JF12, способная создавать воздушный поток со скоростью течения до девяти чисел Маха. Она позволяет имитировать полет на этой скорости на высоте до 40 тысяч метров. Максимальные параметры «продувки» моделей могут поддерживаться на протяжении ста миллисекунд.
Эта аэродинамическая установка работает по принципу накачки высокого давления в специальные прочные объемы, которые затем разряжаются через сеть труб малого сечения. По аналогичному принципу работают и другие гиперзвуковые установки в мире. В JF12 проводятся испытания модели гиперзвукового беспилотного планера DF-ZF.
В Китае также ведется строительство гиперзвуковой аэродинамической трубы FD21. Она обеспечит испытания моделей на скоростях воздушного потока до 15 чисел Маха с имитацией высоты полета более 40 тысяч метров. Продолжительность создания условий в этой аэродинамической трубе будет несколько выше, чем в JF12.
Василий Сычёв
Также компания рассказала об архитектуре двигателя Symphony
На прошедшем Международном авиакосмическом салоне в Ле-Бурже американская компания Boom Supersonic рассказала о внутренней конструкции своего будущего сверхзвукового самолета Overture — кроме трех основных компьютеров на борту будет находиться резервный четвертый, а топливная система будет изменять центр тяжести воздушного судна в зависимости от дозвукового или сверхзвукового режима полета. Также компания рассказала подробности о разрабатываемом для самолета двигателе Symphony. Компания Boom Supersonic из Колорадо представила концепт пассажирского сверхзвукового самолета Overture в 2016 году. В текущей версии проекта длина фюзеляжа составляет 61 метр, размах крыла 18 метров, а взлетная масса 77 тонн. Самолет оснастят четырьмя двигателями, размещенными в отдельных мотогондолах под крылом. Крыло оживальной формы с дополнительным изгибом вдоль продольной оси фюзеляжа (крыло чайки). В конструкции широко используются композитные материалы для снижения массы и расхода топлива. Overture сможет перевозить от 65 до 80 пассажиров со сверхзвуковой крейсерской скоростью 1,7 Маха на расстояние до 7870 километров без применения форсажного режима двигателей. Специально для самолета разрабатывают двигатель Symphony, который работает на синтетическом топливе. Перед постройкой полноразмерного прототипа самолета компания планирует отработать ряд технологий на прототипе XB-1 Baby Boom — уменьшенной версии самолета с двуместной кабиной. Размах крыла XB-1 составляет 5 метров, а взлетный вес около 6 тонн. В отличие от полноразмерного прототипа, демонстратор имеет только три двигателя в хвостовой части. Выкатка готового прототипа демонстратора технологий произошла в 2020 году, а первый полет планируется в середине 2023 года. На недавно завершившемся Международном аэрокосмическом салоне в Ле-Бурже компания Boom Supersonic отчиталась о текущем прогрессе проекта и представила информацию о ключевых деталях конструкции самолета и двигателя. Например, топливная система Overture позволит контролировать положения центра тяжести за счет перераспределения топлива в зависимости от дозвукового или сверхзвукового режима полета. Она будет полностью совместима с синтетическим топливом, которое планируется использовать для двигателей Symphony. Гидравлическая система получит тройное резервирование. Управлять самолетом будущему экипажу придется с помощью боковых ручек (сайдстики). Помимо трех основных компьютеров, ответственных за управление на борту будет также резервный четвертый. На этапах взлета и посадки для улучшения обзора, которому мешает длинный заостренный нос самолета, будет использоваться вспомогательная видеосистема, входящая в комплекс бортовой авионики. Шасси самолета позволит использовать взлетно-посадочные полосы большинства современных аэропортов. https://www.youtube.com/watch?v=x6hk9ct9rpw Также на выставке представили новую информацию о внутреннем устройстве турбовентиляторного двигателя Symphony. Двигатель без форсажной камеры и имеет среднюю степень двухконтурности. Его оснастят вентилятором диаметром 183 сантиметра. Компрессор и турбина низкого давления имеют по три ступени, а компрессор высокого давления — шесть. Турбина высокого давления одноступенчатая. Максимальная тяга, развиваемая двигателем, составит около 160 килоньютонов. https://www.youtube.com/watch?v=0Vzt5l3DgHg&t=1s Согласно текущим скорректированным планам компании первый полет Overture должен произойти в 2027 году. Получение сертификата типа запланировано в 2029 году. В данный момент продолжается строительство помещений цеха в Северной Каролине, где планируется производить сборку. К самолету проявляют интерес крупные авиаперевозчики. Так, о своих планах на приобретение в общей сложности нескольких десятков Overture уже заявили такие авиакомпании как American Airlines, United Airlines и Japan Airlines. Подробнее о перспективах нового поколения сверхзвуковых самолетов читайте в нашем материале «Включите сверхзвук».