هواپیمای مافوق صوت از لحظه طراحی. هواپیمای مافوق صوت

هواپیمای مافوق صوت

هواپیمای مافوق صوت

هواپیمایی که ویژگی های طراحی و عملکرد آن امکان پرواز با سرعت بیش از . برخلاف هواپیماهایی که با سرعت های مافوق صوت پرواز می کنند، هواپیماهای مافوق صوت دارای بال های جارو شده یا مثلثی (در طرح)، دماغه بدنه نوک تیز و لبه های جلویی بال و دم و بال نازک تر هستند. همه هواپیماهای مافوق صوت به موتورهای جت (عمدتاً تنفس هوا و کمتر موشک) مجهز هستند. به دلیل ورود گرمای زیاد به دلیل گرمایش آیرودینامیکی سطح در سرعت های مافوق صوت، چنین هواپیماهایی از خنک کننده اجباری کابین خلبان، محفظه مسافر و محفظه بار استفاده می کنند (به جای گرم کردن آنها که در هواپیماهای زیر صوت ضروری است). SR-71A (ایالات متحده آمریکا) با موتور توربوجت به سرعت 3220 کیلومتر در ساعت و آزمایشی X-15A-2 (ایالات متحده آمریکا) با موتور موشک به سرعت 7297 کیلومتر در ساعت رسید. به عنوان مثال، در میان هواپیماهای داخلی، MiG-31 به سرعت 3000 کیلومتر در ساعت می رسد. هواپیماهای مافوق صوت توسط Ch. arr در هوانوردی نظامی (جنگنده، بمب افکن). اولین و تاکنون تنها هواپیمای غیرنظامی که قادر به پرواز با سرعت مافوق صوت بود در پایان ساخته شد. دهه 1960 - Tu-144 (اتحادیه شوروی) و "" (فرانسه - بریتانیا).

دایره المعارف "تکنولوژی". - م.: روزمان. 2006 .

هواپیمای مافوق صوت

هواپیمایی که شرایط عملیاتی آن ایجاب می کند که با سرعتی بیش از سرعت صوت عمل کند. مفاهیم "S. با." در دهه 1950 ناشی از تفاوت قابل توجهی در اشکال هندسی است که سرعت پرواز بهینه را در سرعت های زیر و مافوق صوت فراهم می کند. به عنوان مثال، در هواپیماهای مادون صوت، قسمت های دماغه پروفیل بال و خروجی، قسمت های دماغه بدنه و ورودی های ورودی هوای موتور برای اجرای کاملتر نیروی مکش صاف می شوند، در حالی که در سمت شمالی. آنها برای کاهش مقاومت در برابر موج نشان داده شده اند.
اس اس. عمدتاً در هوانوردی نظامی (جنگنده ها، بمب افکن ها، هواپیماهای شناسایی و غیره) استفاده می شود. در پایان دهه 60 اولین نظام های اجتماعی ایجاد شد. هدف مدنی ( سانتی متر.). اس اس. مجهز به موتورهای جت (عمدتاً موتورهای تنفس هوا) هستند و با نسبت ابعاد بال کم (()3-3.5) و ضخامت نسبی کوچک پروفیل بال متمایز می شوند (برای هواپیماهایی که برای مدت طولانی با سرعت مافوق صوت پرواز می کنند، این استفاده از سیستم های خنک کننده کابین خلبان، کابین سرنشینان و محفظه تجهیزات ضروری است.

هوانوردی: دایره المعارف. - M.: دایره المعارف بزرگ روسیه. سردبیر G.P. سویشچف. 1994 .

ببینید "هواپیما مافوق صوت" در فرهنگ های دیگر چیست:

هواپیمای مافوق صوت هواپیمایی است که قادر به پرواز با سرعتی بیش از سرعت صوت در هوا (پرواز با عدد ماخ M=1.2 5) ... ویکی پدیا

هواپیمای مافوق صوت- viršgarsinis lėktuvas statusas T sritis fizika atitikmenys: انگلیسی. هواپیمای اولتراسونیک vok. Überschallflugzeug، n rus. هواپیمای مافوق صوت، m pranc. avion supersonique, m … Fizikos Terminų žodynas

هواپیمای مافوق صوت دایره المعارف "هوانوردی"

هواپیمای مافوق صوت- هواپیماهای مافوق صوت که شرایط عملیاتی آنها امکان پرواز با سرعت بیش از سرعت صوت را فراهم می کند. معرفی مفهوم «S. با." در دهه 1950 ناشی از تفاوت قابل توجه در اشکال هندسی ارائه... ... دایره المعارف "هوانوردی"

مشخص است که مسیرهای اصلی توسعه هوانوردی عمدتاً با پیشرفت هواپیماهایی برای استفاده نظامی تعیین شده و هستند که توسعه آنها به تلاش و هزینه زیادی نیاز دارد. در عین حال هوانوردی غیرنظامی که برای... ... ویکی پدیا

هواپیمای مافوق صوت Tu-144: ویژگی های پرواز- در 31 دسامبر 1968، هواپیمای آزمایشی مافوق صوت Tu 144 (شماره دم اتحاد جماهیر شوروی 68001) اولین پرواز خود را انجام داد. Tu 144 موفق شد دو ماه زودتر از رقیب انگلیسی-فرانسوی خود، هواپیمای کنکورد که اولین پرواز خود را در 2... ... دایره المعارف خبرسازان

هواپیمای مسافربری مافوق صوت- برنج. 1. هواپیمای مسافربری مافوق صوت Tu-144. هواپیمای مسافربری مافوق صوت (SPS) برای حمل و نقل مسافر، چمدان و محموله با سرعت مافوق صوت (شماره ماخ M∞ > 1) در نظر گرفته شده است. اولی (و...... دایره المعارف "هوانوردی"

هواپیمای مسافربری مافوق صوت- برنج. 1. هواپیمای مسافربری مافوق صوت Tu-144. هواپیمای مسافربری مافوق صوت (SPS) برای حمل و نقل مسافر، چمدان و محموله با سرعت مافوق صوت (شماره ماخ M∞ > 1) در نظر گرفته شده است. اولی (و...... دایره المعارف "هوانوردی"

- (SPS) برای حمل و نقل مسافران، چمدان ها و محموله با سرعت مافوق صوت در نظر گرفته شده است (شماره پرواز ماخ M(() > 1). در سال 1968) و انگلیسی... ... دایره المعارف فناوری

M = 1.2-5).

داستان [ | ]

اگرچه اکثر هواپیماهای جنگی قادر به سرعت مافوق صوت هستند، بسیاری از آنها برای کروز مافوق صوت طراحی نشده اند و تنها تعداد کمی می توانند این سرعت را در پرواز هم سطح بدون پس سوز موتور به دست آورند.

هواپیمای مافوق صوت مسافربری[ | ]

تنها دو هواپیمای مسافربری مافوق صوت تولید انبوه شناخته شده است که پروازهای منظمی را انجام می دهند: Tu-144 شوروی، که اولین پرواز خود را در 31 دسامبر 1968 انجام داد و از سال 1975 تا 1978 در حال فعالیت بود، و دو ماه بعد پرواز کرد -کنکورد فرانسه که از سال 1976 تا 2003 پروازهای بین اقیانوس اطلس و چارتر انجام داد. آنها به طور قابل توجهی زمان پروازهای طولانی مدت را کاهش دادند، از فضای هوایی بدون تراکم (≈18 کیلومتر) بالاتر از ارتفاع معمول 9-12 کیلومتر استفاده کردند، جایی که آنها خارج از راه هوایی پرواز کردند.

مهمترین معایب هواپیماهای مافوق صوت تجاری عبارتند از:

علیرغم عدم اجرای چندین پروژه قبلی و موجود دیگر هواپیماهای مافوق صوت و فراصوت مسافربری (بوئینگ 2707، بوئینگ سونیک کروزر، داگلاس 2229، Tu-244، Tu-344، Tu-444، SSBJ و غیره) و از رده خارج شدن هواپیما هواپیماهای دو پروژه تکمیل شده، قبلاً توسعه یافته بودند و پروژه های مدرن هواپیماهای مسافربری مافوق صوت (از جمله زیر مداری) (به عنوان مثال، ZEHST، SpaceLiner) و هواپیماهای واکنش سریع حمل و نقل نظامی () وجود دارد.

در نوامبر 2015، یک سفارش قطعی برای جت تجاری مسافربری AS2 برای 20 دستگاه با هزینه کل 2.4 میلیارد دلار با شروع تحویل در سال 2023 انجام شد.

مشکلات نظری[ | ]

پرواز با سرعت مافوق صوت، بر خلاف سرعت مافوق صوت، در شرایط آیرودینامیک متفاوت انجام می شود، زیرا زمانی که هواپیما به سرعت صوت می رسد، آیرودینامیک جریان به طور کیفی تغییر می کند، به همین دلیل کشش آیرودینامیکی به شدت افزایش می یابد و گرمایش جنبشی ساختار ناشی از اصطکاک جریان هوا با سرعت بالا نیز افزایش می یابد، فوکوس آیرودینامیکی تغییر می کند، که منجر به از دست دادن ثبات و کنترل هواپیما می شود. علاوه بر این، چنین پدیده ای که قبل از ایجاد اولین هواپیمای مافوق صوت ناشناخته بود، به عنوان "کشش موج" ظاهر شد.

بنابراین، دستیابی به سرعت صوت و پرواز پایدار مؤثر در سرعت‌های نزدیک و مافوق صوت با افزایش قدرت موتور غیرممکن بود - راه‌حل‌های طراحی جدید مورد نیاز بود. در نتیجه، ظاهر هواپیما تغییر کرد: خطوط مستقیم مشخصه و گوشه های تیز ظاهر شد، برخلاف اشکال "صاف" هواپیماهای مادون صوت.

لازم به ذکر است که هنوز نمی توان مشکل ایجاد یک هواپیمای مافوق صوت موثر را حل شده دانست. سازندگان باید بین الزام افزایش سرعت و حفظ ویژگی‌های برخاست و فرود قابل قبول سازش ایجاد کنند. بنابراین، فتح مرزهای جدید در سرعت و ارتفاع توسط هوانوردی نه تنها با استفاده از یک سیستم پیشرانه پیشرفته تر یا اساساً جدید و یک طرح ساختاری جدید هواپیماها، بلکه با تغییرات هندسه آنها در پرواز همراه است. چنین تغییراتی ضمن بهبود عملکرد هواپیما در سرعت های بالا، نباید عملکرد آنها را در سرعت های پایین بدتر کند و بالعکس. اخیراً سازندگان از کاهش مساحت بال و ضخامت نسبی پروفیل‌های خود و همچنین افزایش زاویه رفت و برگشت بال هواپیما با هندسه متغیر، بازگشت به بال‌های کم جارو و ضخامت نسبی زیاد، در صورت حداکثر سرعت و سقف خدمات رضایت‌بخش، صرف نظر کرده‌اند. ارزش ها قبلاً به دست آمده اند. در این مورد مهم تلقی می شود که یک هواپیمای مافوق صوت در سرعت های پایین عملکرد مناسبی داشته باشد و در سرعت های بالا به ویژه در ارتفاع پایین کشش کم داشته باشد.

در OKB im. A.N. توپولف، توسعه نسل دوم هواپیمای مسافربری مافوق صوت (SPS) که نام Tu-244 را به خود اختصاص داده است، در حال انجام است.

کار بر روی SPS-2 در دفتر طراحی A.N انجام شد و در حال انجام است. توپولف به مدت 30 سال. با گذشت سالها، چندین طرح مختلف Tu-244 تهیه شد (Tu-244-400، Tu-244A-200، Tu-244B-200 و دیگران)، که در طرح آیرودینامیکی، راه حل های طراحی خاص برای بدنه هواپیما، نیروگاه و پرواز متفاوت بودند. داده های عملکرد

طراح اصلی موضوع SPS-2 A.L. پوخوف، نظارت فنی کار بر روی Tu-244 توسط M.I. کازاکوف

هواپیمای Tu-244 طراحی "بدون دم" را به نمایش می گذارد، با عدم وجود دم افقی، این هواپیما دارای چهار موتور توربوجت خواهد بود که هر بار در ناسل های موتور جداگانه قرار می گیرند.

هدف از چیدمان Tu-244 تضمین کیفیت آیرودینامیکی بالا هم در کروز مافوق صوت و هم در حالت های برخاست و فرود برای کاهش سطح سر و صدا و همچنین ایجاد راحتی بیشتر برای مسافران است.

بال Tu-244 در طرح ذوزنقه ای با هجوم است، دارای یک تغییر شکل پیچیده در سطح میانی و یک پروفایل متغیر در طول دهانه است.

بال شامل مخازن کیسون سوخت و طاقچه هایی برای تمیز کردن ارابه فرود اصلی است.

بدنه از یک کابین تحت فشار، قسمت های دماغه و دم تشکیل شده است. انتخاب قطر بهینه بدنه به ظرفیت مسافر بستگی دارد. برای تعدادی از مسافران 250-320، بدنه بهینه 3.9 متر عرض و 4.1 متر ارتفاع است.

این هواپیما مانند Tu-144 دماغه ثابتی ندارد. هیچ «سایبان» معمولی کابین خلبان نیز وجود ندارد. لعاب کابین خلبان دید لازم را در طول پرواز فراهم می کند و در هنگام برخاستن، فرود و حرکت بر روی زمین، دید مورد نیاز باند توسط یک سیستم دید اپتیکال-الکترونیکی که در تمامی شرایط آب و هوایی عمل می کند، تضمین می شود.

ارابه فرود از یک اسکلت جلو و سه چرخ اصلی تشکیل شده است که قسمت بیرونی دارای بوژی سه محوره بوده و به داخل بال جمع می شود و تسمه وسط دارای بوژی دو محوره و به داخل بدنه جمع می شود. نمونه اولیه پشتیبانی از دماغه، پایه هواپیمای Tu-144 است.

پروژه SPS-2 Tu-244 کاملاً عمیق کار شده است و در اصل قابل اجرا است. اما ما به پول نیاز داریم، و مقدار زیادی از آن.

داده های اساسی هواپیمای TU-244A-200

وزن برخاست، کیلوگرم 325000

وزن خالی هواپیما 172000 کیلوگرم

جرم سوخت، کیلوگرم 160000

ظرفیت مسافر، افراد 268

سرعت کروز، کیلومتر بر ساعت M=2 ارتفاع پرواز، متر 18000-20000

برد پرواز، کیلومتر 9200

طول هواپیما، متر 88

ارتفاع هواپیما، متر 15

طول بالها، متر 45

مساحت بال، متر مربع 965

قطر بدنه، متر 3.9

طول باند مورد نیاز، متر 3000

هوانوردی مافوق صوت جایگاه خود را در مسیرهای مسافربری پیدا خواهد کرد. هواپیماهای مافوق صوت نسل جدید در سرعت، ارتفاع، طراحی و مواد با برادران بزرگتر خود (Tu-144، Concorde) تفاوت قابل توجهی دارند.

تولد یک هواپیمای مسافربری "فوق صوت" که تمام استانداردها و هنجارهای بین المللی مدرن را برآورده می کند، نه تنها یک کار ساختاری پیچیده است، بلکه بسیار گران است.

17 مارس 1996 در پایگاه آزمایشی پرواز دفتر طراحی به نام. A.N. توپولف در ژوکوفسکی رونمایی تشریفاتی از Tu-144LL اصلاح شده انجام شد. و در 29 نوامبر 1996 اولین پرواز Tu-144LL انجام شد. توسط خلبان آزمایشی برجسته، خلبان ارشد شرکت توپولف S.G به آسمان بلند شد. بوریسوف و کمک خلبان، قهرمان اتحاد جماهیر شوروی، خلبان آزمایشی افتخاری اتحاد جماهیر شوروی B.I. ورمی.

سهم قابل توجه روسیه در توسعه SPS-2 ایجاد آزمایشگاه پرواز Tu-144 LL "Moscow" بر اساس سریال Tu-144D بود. کار بر روی Tu-144LL در چارچوب همکاری بین المللی با ایالات متحده و با بودجه فعال آمریکایی ها انجام شد. برای تبدیل به آزمایشگاه پرنده، سریال Tu-144D انتخاب شد که موتورهای RD-36-51A با موتورهای NK-321 جایگزین شدند (اصلاحات NK-32 بمب افکن استراتژیک مافوق صوت Tu-160). حداکثر رانش برخاست - 4x21000 کیلوگرم. ناسل‌های موتور جدید با ورودی‌های هوای اصلاح‌شده روی هواپیما نصب شد، بال آن تقویت شد، سوخت و سایر سیستم‌ها اصلاح شدند و تعداد زیادی تجهیزات نظارت و ضبط در هواپیما نصب شد.

طبق این برنامه، قرار بود دو آزمایش زمینی و شش آزمایش پروازی بر روی مافوق صوت Tu-144LL انجام شود. در مجموع 32 پرواز و همه در خاک روسیه.

پس از تکمیل برنامه تحقیقاتی برنامه ریزی شده به عنوان بخشی از ساخت نسل دوم هواپیمای مسافربری مافوق صوت Tu-244، هواپیمای Tu-144LL بی ادعا بود و در سال 2001 از طریق یک حراج اینترنتی به یکی از ساکنان ناشناس تگزاس فروخته شد. (ایالات متحده آمریکا) به قیمت 11 میلیون دلار. این اولین بار نیست که Tu-144 در خارج از کشور فروخته می شود. در اکتبر سال 2000، یک موزه آلمانی یکی از این هواپیماها را به قیمت نیم میلیون دلار خریداری کرد.

داده های اساسی هواپیمای TU-144LL

وزن برخاست، کیلوگرم 20700

وزن خالی هواپیما 96810 کیلوگرم

برد پرواز، کیلومتر 6500

ارتفاع پرواز، متر 18800

سرعت کروز، کیلومتر در ساعت M = 2

حداکثر سرعت، کیلومتر در ساعت M = 2.37

سرعت بالابر، کیلومتر بر ساعت 370

سرعت تقریبی، کیلومتر در ساعت 280

ظرفیت سوخت 102000 کیلوگرم

خدمه (در نسخه آزمایشی)، افراد. 7

طول هواپیما، متر 65.7

طول بالها، متر 28.9

مساحت بال، متر مربع 507

ارتفاع هواپیما، m 12.6

طول دویدن، متر 2225

طول دویدن، متر 1310

در نیمه دوم دهه 90 در OKB im. A.N. توپولف به ابتکار خود، طراح ارشد SPS (هواپیمای مسافربری مافوق صوت) A.L. پوخوف یک پیشنهاد فنی برای تبدیل ناو بمب افکن سری موشکی Tu-22MZ به هواپیمای مسافربری مافوق صوت اداری Tu-344 تهیه کرد. چندین گزینه برای بازسازی طراحی اولیه Tu-22MZ به آنها پیشنهاد شد. قرار بود برای پروازهای تجاری 10-12 و 24-30 صندلی مسافر در بدنه قرار گیرد. برد مورد انتظار پرواز Tu-344 در حالت زیر صوت 7700 کیلومتر است.

به نظر می رسد پروژه هواپیمای اداری مافوق صوت Tu-444 امیدوار کننده ترین باشد. این اساساً مفهوم SPS-2 در مقیاس کوچک شده است.

JSC Tupolev ظاهر هواپیمای اداری مافوق صوت Tu-444 را ایجاد کرده است که می تواند 6-10 مسافر را در مسافت 7500 کیلومتر حمل کند.

هواپیما. Tu-444 بر اساس پیکربندی آیرودینامیکی "بدون دم" با بال کنسولی کم نصب شده با برآمدگی های ریشه ساخته شده است. دم عمودی تک باله و تمام حرکت است.

در سریال Tu-444 قرار است از موتور توربوجت پس سوز AL-32M از NPO Saturn استفاده شود.

این هواپیما به طیف کاملی از سیستم ها و تجهیزات پشتیبانی حیات برای مسافران و خدمه در تجهیزات پرواز و نجات اضطراری مجهز خواهد شد.

مشکلات زیادی در راه ایجاد چنین هواپیماهایی وجود دارد که اصلی ترین آنها مربوط به محیط زیست است. اگر هواپیما الزامات KAO را برای سر و صدای محلی برآورده نکند، بازار آن بسیار باریک خواهد بود. واقعیت این است که در این صورت هواپیما تنها اجازه پرواز با سرعت مافوق صوت را بر فراز اقیانوس خواهد داشت. بر فراز زمین، یک هواپیمای اجرایی مافوق صوت مجبور به پرواز با سرعت مادون صوت خواهد شد که تفاوتی با هواپیماهای کلاس تجاری مدرن ندارد.

تولید سریال Tu-444 پس از یافتن بودجه لازم آغاز خواهد شد.

طراحان هواپیما بر این باورند که جت های تجاری مافوق صوت، حتی با وجود هزینه های بالا، آینده درخشانی دارند.

بدون شک اجرای این برنامه به پیوند واقعی Tu-144 و هوانوردی مافوق صوت امیدوار کننده تبدیل خواهد شد.

داده های اساسی هواپیماهای اداری مافوق صوت TU-444

حداکثر وزن برخاستن، کیلوگرم 41000

وزن خالی، کیلوگرم 19300 حداکثر بار، کیلوگرم 1000

حداکثر وزن سوخت، کیلوگرم 20500 سرعت کروز:

مافوق صوت، کیلومتر بر ساعت 2125

مادون صوت، کیلومتر در ساعت 1050 برد عملی پرواز

با ذخیره سوخت کیلومتر 7500

تعداد مسافران، افراد 6-10 خدمه (خلبان + مهمانداران)، افراد. 2+1

تعداد موتور 2

رانش استارت موتور، کیلوگرم 9700

طول هواپیما، متر 36

طول بالها، m 16.2

مساحت بال، متر مربع 132

ارتفاع هواپیما، متر 6.51

طول قایقرانی V P P، m 1830

در اوایل دهه 60، مشخص شد که اتحاد جماهیر شوروی به یک هواپیمای مسافربری مافوق صوت نیاز دارد، زیرا هواپیمای جت اصلی آن زمان، Tu-104، با دو فرود میانی برای سوخت گیری از مسکو به خاباروفسک پرواز کرد. توربوپراپ Tu-114 پروازهای بدون توقف را در این مسیر انجام داد، اما به مدت 14 ساعت در پرواز بود. و مافوق صوت Tu-144 مسافت 8500 کیلومتری را در 3.5 ساعت طی می کرد! اتحاد جماهیر شوروی برای اطمینان از افزایش جریان مسافر در مسیرهای طولانی بین قاره ای، به یک هواپیمای مسافربری مدرن مافوق صوت (SPS) نیاز داشت.

با این حال، تجزیه و تحلیل دقیق و مطالعه پروژه های SPS پیشنهادی بر اساس اولین بمب افکن های مافوق صوت نشان داد که ایجاد یک SPS رقابتی موثر با اصلاح یک نمونه اولیه نظامی یک کار بسیار دشوار است. اولین هواپیمای رزمی سنگین مافوق صوت، در راه حل های طراحی خود، عمدتاً الزامات یک پرواز مافوق صوت نسبتاً کوتاه مدت را برآورده می کرد. برای SPS، لازم بود از یک پرواز کروز طولانی با سرعت حداقل دو سرعت صدا اطمینان حاصل شود - عدد ماخ برابر با 2 (M = 2). ویژگی های وظیفه حمل و نقل مسافران علاوه بر این، مستلزم افزایش قابل توجهی در قابلیت اطمینان تمام عناصر ساختار هواپیما، مشروط به عملیات فشرده تر، با در نظر گرفتن افزایش مدت زمان پرواز در حالت های مافوق صوت است. با تجزیه و تحلیل تمام گزینه های ممکن برای راه حل های فنی، متخصصان هوانوردی چه در اتحاد جماهیر شوروی و چه در غرب به این عقیده قطعی رسیدند که یک ATP مقرون به صرفه باید به عنوان یک نوع اساساً جدید هواپیما طراحی شود.

در طول ایجاد SPS اتحاد جماهیر شوروی، علم و صنعت هوانوردی داخلی با تعدادی از مشکلات علمی و فنی روبرو بود که هواپیمای مافوق صوت مسافری و نظامی مافوق صوت ما با آنها مواجه نشده بود. اول از همه، برای اطمینان از ویژگی های عملکرد پرواز مورد نیاز SPS، این پرواز با سرعت M = 2 در فاصله حداکثر 6500 کیلومتر با 100-120 مسافر، همراه با داده های قابل قبول برخاست و فرود است. برای بهبود قابل توجه کیفیت آیرودینامیکی هواپیما در سرعت پرواز کروز ضروری بود. حل مسائل پایداری و کنترل پذیری یک هواپیمای سنگین هنگام پرواز در مناطق مافوق صوت، فراصوت و مافوق صوت، توسعه روش های عملی برای متعادل کردن هواپیما در همه این حالت ها، با در نظر گرفتن به حداقل رساندن تلفات آیرودینامیکی ضروری بود. یک پرواز طولانی با سرعت M=2 با تحقیق و اطمینان از استحکام ساختار بدنه و اجزای آن در دمای بالا نزدیک به 100-120 درجه سانتیگراد همراه بود، لازم بود مواد ساختاری مقاوم در برابر حرارت، روان کننده ها، درزگیرها و همچنین ایجاد شود. به عنوان توسعه انواع سازه ها قادر به کار برای مدت طولانی تحت شرایط گرمایش آیرودینامیکی چرخه ای.

ظاهر آیرودینامیکی Tu-144 عمدتاً با به دست آوردن برد طولانی پرواز در حالت کروز مافوق صوت، مشروط به بدست آوردن ویژگی های پایداری و کنترل پذیری مورد نیاز و همچنین ویژگی های برخاست و فرود مشخص شده تعیین شد. کیفیت آیرودینامیکی Tu-144 با سرعت دو برابر صوت 8.1، در کنکورد - 7.7 بود، و برای اکثر MiGهای مافوق صوت اواسط دهه 60 قرن گذشته، کیفیت آیرودینامیکی از ضریب 3.4 تجاوز نکرد. طراحی بدنه اولین SPS عمدتاً از آلیاژهای آلومینیومی سنتی استفاده می کرد که 20 درصد آن از تیتانیوم ساخته شده بود که می تواند حرارت را تا 200 درجه سانتیگراد تحمل کند. "Blackbird" "، هواپیمای شناسایی مافوق صوت آمریکایی.

TU-144D شماره 77115 در نمایشگاه هوایی MAKS 2015 / عکس (c) Andrey Velichko

بر اساس شرایط برای به دست آوردن کیفیت آیرودینامیکی مورد نیاز و حالت‌های عملیاتی بهینه بدنه هواپیما، سیستم‌ها و مجموعه‌های هواپیما در سرعت‌های مافوق صوت و مافوق صوت، ما بر روی طراحی یک هواپیمای بال پایین بدون دم با بال دلتای مرکب به شکل غواصی تصمیم گرفتیم. بال توسط دو سطح مثلثی با زاویه رفت و برگشت در امتداد لبه جلویی 78 درجه و 55 درجه برای قسمت پایه عقب تشکیل شده است. چهار توربوفن زیر بال قرار داده شد. دم عمودی در امتداد محور طولی هواپیما قرار داشت. در طراحی بدنه هواپیما عمدتا از آلیاژهای آلومینیومی سنتی استفاده شده است. بال از پروفیل های متقارن تشکیل شده بود و پیچش پیچیده ای در دو جهت داشت: طولی و عرضی. این به بهترین جریان در اطراف سطح بال در حالت مافوق صوت دست یافت، علاوه بر این، چنین پیچشی به بهبود تعادل طولی در این حالت کمک کرد.

ساخت اولین نمونه اولیه Tu-144 ("044") در سال 1965 آغاز شد، در حالی که نمونه اولیه دوم برای آزمایش استاتیک ساخته می شد. آزمایشی "044" در ابتدا برای 98 مسافر طراحی شده بود، سپس این رقم به 120 افزایش یافت. بر این اساس، وزن تخمینی برخاست از 130 به 150 تن افزایش یافت. دستگاه نمونه اولیه در مسکو در کارگاه های MMZ "Experience" ساخته شد، برخی از واحدها در شعبه های آن ساخته شدند. در سال 1967، مونتاژ عناصر اصلی هواپیما به پایان رسید. در پایان سال 1967، آزمایشی "044" به پایگاه آزمایش و توسعه پرواز ژوکوفسکی منتقل شد، جایی که در طول سال 1968، کار توسعه انجام شد و خودرو به سیستم ها و واحدهای گمشده مجهز شد.

در همان زمان، پروازهای آنالوگ MiG-21I (A-144، "21-11")، ایجاد شده بر اساس جنگنده MiG-21S، در فرودگاه LII آغاز شد. یک آنالوگ در دفتر طراحی A.I Mikoyan ایجاد شد و بال آن از نظر هندسی و آیرودینامیکی شبیه به بال آزمایشی "044" بود. در مجموع دو هواپیمای "21-11" ساخته شد. هواپیمای آنالوگ با موفقیت به سرعت 2500 کیلومتر در ساعت رسید، مواد حاصل از این پروازها به عنوان پایه ای برای توسعه نهایی بال Tu-144 بود و همچنین به خلبانان آزمایشی اجازه داد تا برای ویژگی های رفتار هواپیما آماده شوند. چنین بال

در پایان سال 1968، آزمایشی "044" (شماره دم 68001) برای اولین پرواز خود آماده شد. خدمه ای متشکل از: فرمانده کشتی، خلبان آزمایشی افتخاری E.V (که بعداً قهرمان اتحاد جماهیر شوروی را برای Tu-144 دریافت کرد) به این وسیله اختصاص داده شد. کمک خلبان - قهرمان آزمایشی افتخاری اتحاد جماهیر شوروی M.V. مهندس پیشرو V.N Benderov و مهندس پرواز Yu.T. با توجه به جدید بودن هواپیما، دفتر طراحی تصمیم فوق العاده ای گرفت: برای اولین بار، آنها تصمیم گرفتند صندلی های خدمه پرتاب را روی یک هواپیمای مسافربری آزمایشی نصب کنند.

در طول ماه، مسابقات موتور، آهسته دویدن و بررسی سیستم زمینی انجام شد. از ابتدای ده روز سوم دسامبر 1968، "044" در آمادگی پیش از پرتاب بود، خودرو و خدمه کاملاً برای اولین پرواز آماده بودند، در تمام این ده روز هوا بر فراز فرودگاه LII وجود نداشت و Tu-144 با تجربه روی زمین ماند. سرانجام، در آخرین روز سال 1968، 25 ثانیه پس از شروع، "044" برای اولین بار از باند فرودگاه LII بلند شد و به سرعت ارتفاع گرفت. اولین پرواز 37 دقیقه به طول انجامید، در طول پرواز، ماشین با یک هواپیمای آنالوگ "21-11" همراه بود. Tu-144 موفق شد دو ماه زودتر از "همکار" انگلیسی-فرانسوی خود - هواپیمای کنکورد که اولین پرواز خود را در 2 مارس 1969 انجام داد، بلند شود.

طبق بررسی‌های خدمه، این وسیله نقلیه مطیع و «پرواز» بود. اولین پرواز با حضور A. N. Tupolev، A. A. Tupolev و بسیاری از روسای بخش OKB انجام شد. اولین پرواز Tu-144 به یک رویداد با اهمیت جهانی و یک لحظه مهم در تاریخ هوانوردی داخلی و جهانی تبدیل شد. برای اولین بار یک هواپیمای مسافربری مافوق صوت از زمین بلند شد.

در 3 ژوئن 1973، اولین وسیله نقلیه تولیدی در حین پرواز نمایشی در Le Bourget سقوط کرد. خلبان آزمایشی M.V. M.Molchanov، مهندس پرواز A.I.، مهندس B.A. کمیسیونی برای بررسی این فاجعه ایجاد شد که متخصصانی از اتحاد جماهیر شوروی و فرانسه در آن شرکت کردند. بر اساس نتایج بررسی‌ها، فرانسوی‌ها خاطرنشان کردند: هیچ نقصی در بخش فنی هواپیما وجود نداشته است، علت فاجعه وجود خدمه بدون بست در کابین خلبان، ظاهر شدن ناگهانی هواپیمای میراژ در میدان بوده است. از دید خدمه Tu-144، وجود دوربین فیلمبرداری در دست یکی از خدمه که در صورت سقوط ممکن است چرخ کنترل گیر کند. E.V Elyan به طور موجز و دقیق در مورد سقوط Tu-144 در Le Bourget در دهه 90 صحبت کرد: "این فاجعه نمونه تلخی از تلاقی سهل انگاری کوچک، در نگاه اول، در این مورد از سوی فرانسوی ها است. خدمات کنترل پرواز منجر به عواقب غم انگیزی شد."

با این حال، Tu-144 شروع به پروازهای منظم کرد. اولین پرواز عملیاتی در 26 دسامبر 1975 در مسیر مسکو-آلما-آتا انجام شد که هواپیما در آن پست و بسته را حمل می کرد و در نوامبر 1977 حمل و نقل مسافر در همین مسیر آغاز شد.

پروازها تنها توسط دو هواپیما انجام شد - شماره 77108 و شماره 77109. خلبانان آئروفلوت فقط به عنوان کمک خلبان پرواز می کردند، در حالی که فرماندهان خدمه همیشه خلبانان آزمایشی دفتر طراحی توپولف بودند. یک بلیط در آن زمان هزینه زیادی داشت - 82 روبل و برای پرواز معمولی Il-18 یا Tu-114 در همان مسیر - 48 روبل.

از نقطه نظر اقتصادی، پس از مدتی مشخص شد که عملیات Tu-144 بی سود بود - هواپیمای مافوق صوت نیمه خالی پرواز کرد و پس از 7 ماه Tu-144 از پروازهای معمولی حذف شد. کنکورد نیز مشکلات مشابهی را تجربه کرد: تنها 14 هواپیما از اروپا به آمریکا پرواز کردند و حتی بلیط های گران قیمت نیز نمی توانست هزینه های هنگفت سوخت را به خطوط هوایی جبران کند. برخلاف Tu-144، پروازهای کنکورد تقریباً تا اوایل دهه 90 توسط دولت های فرانسه و بریتانیا یارانه پرداخت می شد. هزینه بلیط مسیر لندن-نیویورک در سال 1986، 2745 دلار آمریکا بود. فقط افراد بسیار ثروتمند می توانستند چنین پروازهای گران قیمتی را بپردازند که برای آنها فرمول "زمان پول است" اعتقاد اصلی وجود آنها است. چنین افرادی در غرب وجود داشتند و برای آنها پرواز با کنکورد صرفه جویی طبیعی در زمان و هزینه بود که کل زمان پرواز آنها در مسیرهای بین قاره ای در سال 1989 از 325000 ساعت پرواز تأیید می شود. بنابراین، می‌توان فرض کرد که برنامه کنکورد برای انگلیسی‌ها و فرانسوی‌ها کاملاً تجاری بوده و یارانه‌هایی برای حفظ اعتبار در رابطه با آمریکایی‌ها اختصاص داده شده است.

در 23 می 1978 دومین سقوط Tu-144 رخ داد. نسخه آزمایشی بهبود یافته هواپیمای Tu-144D (شماره 77111)، پس از آتش سوزی سوخت در ناحیه ناسل موتور نیروگاه سوم به دلیل تخریب خط سوخت، دود در کابین و خاموش شدن خدمه. دو موتور، در زمینی در نزدیکی روستای ایلینسکی پوگوست، نه چندان دور از شهر یگوریفسک فرود اضطراری کردند. فرمانده خدمه V.D. ، کمک خلبان وی. مهندسان V.M. Kulesh، V.A.Stolpovsky که در کابین بودند، هواپیما را از طریق درب ورودی ترک کردند. مهندسان پرواز O. A. Nikolaev و V. L. Venediktov خود را در محل کار خود توسط سازه هایی که در هنگام فرود تغییر شکل داده بودند گرفتار شدند و مردند. مخروط بینی منحرف شده ابتدا زمین را لمس کرد، مانند یک چاقوی بولدوزر کار کرد، وارد زمین شد، زیر قسمت پایین چرخید و وارد بدنه شد. در 1 ژوئن 1978، آئروفلوت پروازهای مسافربری مافوق صوت را برای همیشه متوقف کرد.

پس از آن، Tu-144D تنها برای حمل و نقل بار بین مسکو و خاباروفسک استفاده شد. در مجموع، Tu-144 102 پرواز با پرچم Aeroflot انجام داد که از این تعداد 55 پرواز مسافری بود که در آن 3194 مسافر جابجا شدند.

بعدها Tu-144 تنها پروازهای آزمایشی و چندین پرواز را با هدف ثبت رکوردهای جهانی انجام داد. از سال 1995 تا 1999، یک Tu-144D (شماره 77114) به نام Tu-144LL توسط آژانس فضایی آمریکا برای تحقیق در مورد پروازهای تجاری پرسرعت به منظور توسعه طرحی برای ایجاد یک جدید و مدرن مورد استفاده قرار گرفت. هواپیمای مسافربری مافوق صوت به دلیل عدم وجود موتورهای قابل سرویس NK-144 یا RD-36-51، Tu-144LL به NK-32، مشابه موارد مورد استفاده در Tu-160، سنسورهای مختلف و تجهیزات نظارت و ضبط مجهز شد.

در مجموع 16 هواپیمای Tu-144 ساخته شد که در مجموع 2556 سورتی پرواز انجام داد و 4110 ساعت پرواز کرد (در این میان هواپیمای 77144 بیشترین پرواز را داشت، 432 ساعت). ساخت چهار هواپیمای دیگر هرگز تکمیل نشد.

در حال حاضر هیچ هواپیمایی وجود ندارد که در وضعیت پرواز باقی بماند. فقط هواپیماهای Tu-144LL شماره 77114 و TU-144D شماره 77115 تقریباً به طور کامل با قطعات کامل هستند و می توان آنها را به وضعیت پرواز بازگرداند. TU-144D شماره 77115 نیز در فرودگاه ژوکوفسکی ذخیره می شود. هر دو سال یک بار، این ماشین ها در یک پارکینگ ثابت در نمایشگاه بین المللی هوافضای MAKS به نمایش در می آیند.

مقایسه سرنوشت Tu-144 و کنکورد انگلیسی-فرانسوی - ماشین هایی مشابه در هدف، طراحی و زمان ایجاد جالب است. قبل از هر چیز، لازم به ذکر است که کنکورد در درجه اول برای پروازهای مافوق صوت بر فراز پهنه های متروک اقیانوس اطلس طراحی شده است. با توجه به شرایط بوم صوتی، این انتخابی از ارتفاعات پایین تر پرواز مافوق صوت کروز و در نتیجه، مساحت بال کوچکتر، وزن برخاست کوچکتر، رانش کروز مورد نیاز کمتر نیروگاه و مصرف سوخت خاص است.

Tu-144 باید عمدتاً بر روی زمین پرواز می کرد، بنابراین ارتفاعات پروازی بالا و پارامترهای هواپیمای مربوطه و همچنین نیروی رانش مورد نیاز نیروگاه مورد نیاز بود. این باید شامل موتورهای کمتر پیشرفته باشد. از نظر پارامترهای خاص، موتورهای Tu-144 تنها در آخرین نسخه ها به المپوس نزدیک شدند، به علاوه بدترین پارامترهای خاص تجهیزات داخلی و اجزای هواپیما در مقایسه با نمونه های غربی. تمام این جنبه های منفی اولیه تا حد زیادی با کمال بالای آیرودینامیک Tu-144 جبران شد - از نظر کیفیت آیرودینامیک به دست آمده هنگام پرواز در حالت کروز مافوق صوت، Tu-144 از کنکورد برتر بود. این به دلیل پیچیدگی طراحی هواپیما و کاهش سطح تولید در تولید بود.

در اتحاد جماهیر شوروی هیچ تاجر ثروتمندی وجود نداشت، بنابراین هیچ بازار طبیعی برای خدماتی که قرار بود Tu-144 را راضی کند، وجود نداشت. بدیهی است که این هواپیما باید تا حد زیادی یارانه ای می گرفت و در عملیات بی سود بود، به همین دلیل است که برنامه ایجاد Tu-144 باید به مفهوم اعتبار کشور نسبت داده شود. هیچ پیش نیاز اقتصادی واقعی برای استفاده از ATP در بازار خدمات هوانوردی اتحاد جماهیر شوروی در دهه 60-70 قرن بیستم وجود نداشت. در نتیجه، از یک سو، تلاش های قهرمانانه دفتر طراحی A. N. Tupolev و سایر شرکت ها و سازمان های MAP برای توسعه Tu-144، و از سوی دیگر، ارتقای عاطفی اولیه و حمایت رهبری کشور، که به تدریج انجام شد. به بی تفاوتی و تا حد زیادی بازداری از سوی مدیریت آئروفلوت تبدیل شد که به طور کلی به سردرد کم درآمد تسلط بر مجموعه پیچیده Tu-144 نیازی نداشت. بنابراین، در اوایل دهه 80، زمانی که ویژگی های بحران اقتصادی و سیاسی آینده به وضوح در اتحاد جماهیر شوروی ظاهر شد، برنامه Tu-144 یکی از اولین برنامه هایی بود که آسیب دید.

در طول تاریخ، انسان برای غلبه بر همه موانع ممکن کشیده شده است. یکی از آنها از دیرباز سرعت صوت بوده است. در حال حاضر هواپیماهای مافوق صوت زیادی وجود دارند که برخی از آنها به طور فعال توسط کشورهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرند، در حالی که برخی دیگر به دلایلی دیگر به آسمان نمی روند.

در طول توسعه، که طی چندین دهه انجام شد، نه تنها جنگنده های مافوق صوت برای اهداف نظامی، بلکه هواپیماهای غیرنظامی نیز طراحی شدند که برخی از آنها مسافر را حمل می کردند.

توسعه هواپیماهایی که قادر به فراتر رفتن از آن بودند در اواسط قرن گذشته آغاز شد. این اتفاق در طول جنگ جهانی دوم رخ داد، زمانی که دانشمندان آلمانی به سختی در تلاش برای توسعه یک هواپیمای مافوق صوت بودند که بتواند جریان جنگ را تغییر دهد.

با این حال، جنگ پایان یافت و بسیاری از دانشمندان آلمانی که روی این پیشرفت ها کار می کردند توسط آمریکایی ها دستگیر شدند. تا حد زیادی به لطف آنها، ایالات متحده یک هواپیما با موتورهای موشکی - بل X-1 را توسعه داد که در سال 1947 چاک یگر اولین نفر در جهان بود که از سرعت صوت فراتر رفت.

یک سال بعد، اتحاد جماهیر شوروی با توسعه LA-176 به نتیجه مشابهی دست یافت که ابتدا با سرعت صوت در ارتفاع 9000 متری برابری کرد و یک ماه بعد با دریافت موتورهای بهبود یافته در ارتفاع 7000 متری از آن فراتر رفت. .

متاسفانه این پروژه به دلیل مرگ غم انگیز O.V بسته شد. سوکولوفسکی، یکی از خلبانان این هواپیما. پیشرفت بیشتر در طراحی هواپیماهای مافوق صوت به دلیل برخی موانع فیزیکی کند شد: مایع شدن هوا با سرعت بسیار بالا، تغییرات در آیرودینامیک و ساده سازی. یک مانع جدی گرم شدن بیش از حد هواپیما در شکستن دیوار صوتی بود. این پدیده "فلاتر" نامیده می شود.

در طول چند سال بعد، طراحان روی ساده‌سازی، آیرودینامیک، مواد بدنه و سایر پیشرفت‌ها کار کردند.

هوانوردی نظامی در دهه 1950

در آغاز این دهه، F-100 Super Saber و MiG-19 توسط ایالات متحده آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی توسعه یافتند که در همه زمینه ها رقابت می کردند. در ابتدا F-100 آمریکایی از میگ شوروی پیشی گرفت و در سال 1953 به سرعت 1215 کیلومتر در ساعت رسید، اما یک سال بعد میگ شوروی توانست از آن پیشی بگیرد و به سرعت 1450 کیلومتر در ساعت برسد.

علیرغم عدم وجود درگیری های نظامی آشکار بین ایالات متحده آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی، در درگیری های محلی جنگ های ویتنام و کره مشخص شد که میگ شوروی از بسیاری جهات برتر از رقیب آمریکایی خود است.

MiG-19 سبک تر بود، سریعتر به هوا می رفت، از نظر ویژگی های دینامیکی از رقیب خود پیشی می گرفت و برد رزمی آن 200 کیلومتر بیشتر از F-100 بود.

چنین شرایطی منجر به افزایش علاقه آمریکایی ها به تحولات اتحاد جماهیر شوروی شد و پس از پایان جنگ کره، افسر No Geum Seok یک MiG-19 را از یک پایگاه هوایی شوروی ربود و آن را در اختیار ایالات متحده قرار داد و در نتیجه آن را دریافت کرد. جایزه 100000 دلاری

هوانوردی مافوق صوت غیرنظامی

پیشرفت های فنی به دست آمده در طول جنگ ها انگیزه ای برای توسعه سریع هوانوردی در دهه 60 ایجاد کرد. مشکلات اصلی ناشی از شکستن دیوار صوتی حل شد و طراحان توانستند طراحی اولین هواپیمای مدنی مافوق صوت را آغاز کنند.

اولین هواپیمای مافوق صوت که برای حمل مسافر طراحی شده بود در سال 1961 پرواز کرد. این هواپیما یک داگلاس دی سی-8 بود که بدون سرنشین خلبانی می‌کرد و بالاست روی آن قرار می‌گرفت تا وزن آن‌ها را برای آزمایش در شرایطی که تا حد ممکن نزدیک به واقعی باشد، شبیه‌سازی کند. در زمان فرود از ارتفاع 15877 سرعت 1262 کیلومتر در ساعت بود.

همچنین زمانی که هواپیما در مسیر تایپه به لس آنجلس بر اثر نقص و ناتوانی خدمه وارد شیرجه ای غیرقابل کنترل شد، سرعت صوت توسط یک بوئینگ 747 به طور غیر برنامه ریزی شده تجاوز کرد. این هواپیما با غواصی از ارتفاع 125000 متری تا 2900 متری از سرعت صوت فراتر رفت و به دم آسیب وارد شد و دو سرنشین آن آسیب جدی دیدند. این حادثه در سال 1985 رخ داد.

در مجموع دو فروند هواپیما ساخته شد که در پروازهای معمولی قادر به تجاوز واقعی از سرعت صوت بودند. آنها Tu-144 شوروی و Aérospatiale-BAC Concorde انگلیسی-فرانسوی بودند. به جز این هواپیماها، هیچ هواپیمای مسافربری دیگری نمی تواند سرعت کروز مافوق صوت را حفظ کند.

Tu-144 و کنکورد

Tu-144 به حق اولین هواپیمای مسافربری مافوق صوت در تاریخ در نظر گرفته می شود، زیرا قبل از کنکورد ساخته شده است. این هواپیماها نه تنها با ویژگی های فنی عالی، بلکه با ظاهری زیبا نیز متمایز بودند - بسیاری آنها را زیباترین هواپیما در تاریخ حمل و نقل هوایی می دانند.

متأسفانه Tu-144 نه تنها اولین هواپیمای مسافربری مافوق صوت بود که به آسمان رفت، بلکه اولین هواپیمای مسافربری از این نوع بود که سقوط کرد. در سال 1973، 14 نفر در طی یک تصادف در Le Bourget جان خود را از دست دادند، که اولین انگیزه برای توقف پروازهای این دستگاه بود.

دومین سقوط Tu-144 در منطقه مسکو در سال 1978 رخ داد - آتش سوزی در هواپیما رخ داد که باعث شد فرود برای دو خدمه مرگبار باشد.

در بازرسی مشخص شد که علت آتش سوزی نقص در سیستم سوخت موتور جدید است که در آن زمان در حال آزمایش بود، اما در غیر این صورت هواپیما عملکرد بسیار خوبی از خود نشان داد، زیرا در هنگام گرفتار شدن توانست به زمین بنشیند. آتش. با وجود این، خدمات ریلی تجاری در آن متوقف شد.

کنکورد به مدت طولانی تری به هوانوردی اروپا خدمت کرد - پروازهای روی آن از سال 1976 تا 2003 به طول انجامید. اما در سال 2000 این لاینر نیز سقوط کرد. هواپیما هنگام برخاستن از شارل دوگل آتش گرفت و به زمین سقوط کرد و 113 نفر کشته شدند.

در طول تاریخ پروازها، کنکورد هرگز شروع به بازدهی نکرد و پس از فاجعه، رفت و آمد مسافران به قدری کاهش یافت که این پروژه حتی سودآورتر شد و سه سال بعد پروازهای این هواپیمای مافوق صوت متوقف شد.

مشخصات فنی Tu-144

بسیاری از مردم تعجب می کنند که سرعت یک هواپیمای مافوق صوت چقدر بوده است؟ بیایید به مشخصات فنی هواپیما که مدتهاست افتخار هوانوردی داخلی بوده است نگاه کنیم:

• خدمه - 4 نفر؛
• ظرفیت - 150 نفر؛
• نسبت طول و ارتفاع 67/12.5 متر است.
• حداکثر وزن - 180 تن.
• رانش با پس سوز - 17500 کیلوگرم در ثانیه.
• سرعت کروز -2200 کیلومتر در ساعت;
• حداکثر ارتفاع پرواز - 18000 متر.
• برد پرواز - 6500 کیلومتر.