Return of Concord: en ny runde med supersoniske passasjerfly

I Blagnac, en forstad til Toulouse, der Concordes en gang sto på vingen, og nå har en av disse vakre fuglene funnet den siste tilflukten i museet til Airbus-konsernet, forteller de en slik historie. Da avgjørelsen om å fratre Concordes (den siste flyvningen fant sted i 2003) ble tatt, men transoceaniske flyreiser fortsatt pågår, ble det foretatt en undersøkelse blant passasjerene til det supersoniske flyselskapet. I den ble Concorde stamgjester spurt om hvor mye en billett for en flytur koster.

[RICH_HTML type = imageset] [/ RICH_HTML]

Merkelig spørsmål, er det ikke? Faktum var imidlertid at hovedsakelig forretningsfolk fløy gjennom supersonisk gjennom Atlanterhavet, som ikke kjøpte billetter til seg selv - virksomheten deres betalte for turen. Den gangen kostet en enveisbillett rundt 4 000 dollar, men de fleste velstående passasjerer sa at de trodde den kostet 7.000 dollar. Disse menneskene vil med andre ord vurdere en slik pris rettferdig. Og hvis prisen på flyreisen ble hevet til 7000 dollar, kunne Concorde forbli lønnsom selv i møte med høyere drivstoffpriser. Avgjørelsen var imidlertid allerede tatt, og snart ble de majestetiske spissede neseforene delt ut til museer, og supersoniske passasjerfly gikk ned i historien.

Lille pioner

Vil hun bli gjenfødt? I formatet med store flyselskaper som Tu-144 eller Concord er det foreløpig ingen synlige utsikter. Men for velstående mennesker som ikke er spesielt interessert i prisen på en billett, er det gode nyheter. I dag er det en bølge i interesse for å lage supersoniske forretningsfly, småkapasitetsfly for et lite antall passasjerer.

[RICH_HTML type = imageset] [/ RICH_HTML]

Det yngste selskapet, Boom Technology, fra Denver, Colorado, var lengst foran. I fjor høst introduserte hun XB-1 Baby Boom, lignende utseende og størrelse som en jagerfly. Lengden er litt over 20 m, vingespennet - 5, 2 m, maksimal startvekt - 6100 kg. Flyet er utstyrt med tre General Electric J85−21 turbojet-motorer med en drivkraft på 1588 kgf hver. Motoren ble utviklet tilbake på 1950-tallet for det luftbaserte cruisemissilet ADM-20 Quail. Bilen vil kunne fly i en fart på 2, 2 M og har en rekkevidde på cirka 1800 km. XB-1 er ennå ikke et forretningsfly, men en teknologidemonstrant, takket være grunnleggerne av oppstarten håper å bringe markedet en supersonisk flyselskap med en kapasitet på 45 passasjerer. Det er nettopp et slikt antall steder som Boom Technology-eksperter vurderer optimalt sett fra et kommersielt synspunkt. Demonstranten XB-1 skulle ta sin første flyvning neste år, og en forretningsfly, som også skal utføres i henhold til et tremotoropplegg, er planlagt å fullføre sertifiseringen i 2023. Flyet skal visstnok produseres både i versjonen av en privat forretningsstråle og i en liten kapasitet flylinje, som vil kunne foreta vanlige flyreiser. Ja, billetter vil være dyre, for en transoceanisk flytur (for eksempel mellom London og New York) må du betale rundt 5 000 dollar, men dette kan sammenlignes med prisen for et førsteklasses sete i samme avstand når det kommer til en subsonic flyselskap.

[RICH_HTML type = imageset] [/ RICH_HTML]

Hvordan bremse rumble?

Når utviklere blir spurt om hvorfor de håper på kommersiell suksess der “Concord” “mislyktes” for snart 15 år siden, sier oppstartsrepresentanter at på det tidspunktet da de første supersoniske passasjerforingene ble designet, var det fortsatt ingen teknologier og materialer som var tilgjengelige i disse dager. Med deres hjelp er det mulig å øke drivstoffeffektiviteten til flyene (med 30% sammenlignet med Concord) og delvis takle hovedforbannelsen for supersonisk luftfart - lydsjokket som oppstår fra en sjokkbølge som dannes foran et supersonisk fly. En lydbom er ikke en slags øyeblikkelig hendelse når du bytter fra subsonisk hastighet til supersonisk hastighet, som noen mennesker feil tenker, en sjokkbølge når bakken langs hele den supersoniske flyveien. Og slik kunne den samme Concorde fly over havet, men flyreiser over kontinentene var stengt for dem. I USA er forbudet fortsatt gyldig.

[RICH_HTML type = imageset] [/ RICH_HTML]

"For å gjenopplive flypassasjer med jetpassasjerer, er det nødvendig å handle i to retninger, " sier Vladimir Kargopoltsev, leder for UAC Scientific Center, en luftfartsekspert. - Den første er letingen etter nye tekniske løsninger som vil svekke effekten av sjokkbølgen. Det handler om å optimalisere flyets form, dens aerodynamiske egenskaper. Alternativet til energipåvirkning på den innkommende strømmen vurderes også. Dannelsen av en sjokkbølge utløses, som ikke vil skje umiddelbart foran flyet, men i en viss avstand. Dette vil svekke den kraftig. Størrelsen på flyene er også viktig. Jo mindre den er, jo mindre kraftig blir lydslaget. Men det andre er arbeidet med å endre regelverket for å myke støynormene for å tillate sivile fly som flyr over luften med supersonisk lyd. ”

[RICH_HTML type = imageset] [/ RICH_HTML]

Små triks

Boom Technology er overbevist om behovet for lovendringer. De mener at et fullstendig forbud mot å fly over USA bør oppheves ved å vedta rimelige støybegrensninger til gjengjeld. Til slutt er ikke en lydbom høyere enn noen naturlige lyder som tordenskyver, og bare et fly som flyr i supersoniske lyder i lav høyde kan forårsake alvorlig skade på eiendom (for eksempel å rive vinduer i hus), som naturlig nok ikke vil være en forretningsstråle. Først av alt, den lille størrelsen på flyet vil arbeide for å redusere styrken til lydbommen. I tillegg bør noen designbeslutninger innen aerodynamikk spille en rolle.

[RICH_HTML type = imageset] [/ RICH_HTML]

I supersonisk flyging spiller den midterste fløyen en viktig rolle. I XB-1, på stedet der vingekonsollene ved siden av flykroppen er den tykkeste, er selve flykroppen smalere. Ifølge designerne skal dette redusere forstyrrelsen i luften forårsaket av flyet. Vingekonsollen har en fortsettelse i form av en smal ribbein som strekker seg nesten til baugen. Et slikt konstruksjonselement er designet for å kompensere for forskyvningen av trykksenteret under overgangen til supersonisk, og skaper ytterligere løftekraft nøyaktig i supersonisk modus. Så bilen vil få mer stabilitet og kontrollerbarhet. Utformingen brukte en trekantet (deltoid) vinge, men bakkanten er ikke vinkelrett på flykroppen, men har et sveip, noe som bidrar til å redusere den ekstra dra som oppstår i supersonisk lyd og svekker lydpåvirkningen.

[RICH_HTML type = imageset] [/ RICH_HTML]

XB-1 er mye brukte moderne materialer, spesielt karbonfiber, som har høy varmemotstand og en lavere termisk ekspansjonskoeffisient (aluminium "Concord" fra aerodynamisk oppvarming ble utvidet med 40 cm). Brukte deler trykt på en 3D-skriver. Designet bruker luftinntak med variabel innløpsstørrelse. Alt dette samlet, ifølge representanter for Boom Technology, bør øke drivstoffeffektiviteten til demonstranten og den fremtidige forretningsstrålen alvorlig og redusere dens negative innvirkning på miljøet.

Artikkelen “And Again at Supersound” ble publisert i magasinet Popular Mechanics (nr. 5, mai 2017).

Anbefalt

Hvordan forstå Heisenberg usikkerhetsprinsipp?
2019
Boxer på motorveien: Boxer Combustion Engine
2019
Hvordan veve et tau fra en trebark: et visuelt hjelpemiddel
2019