Aeronave supersónica : una aeronave capaz de volar a una velocidad superior a la velocidad del sonido en el aire (vuelo con número de Mach M = 1,0-5).
La velocidad mínima es de 1250 km/h. La velocidad máxima es de 6125 km/h.
El vuelo a velocidad supersónica, en contraste con la velocidad subsónica, se realiza en condiciones de aerodinámica diferente, ya que cuando la aeronave alcanza la velocidad del sonido, la aerodinámica del flujo alrededor cambia cualitativamente, por lo que la resistencia aerodinámica aumenta considerablemente [1] , y el calentamiento cinético de la estructura por la fricción del aire que se aproxima también aumenta la velocidad del flujo de aire, el enfoque aerodinámico se desplaza, lo que conduce a la pérdida de estabilidad y capacidad de control de la aeronave. Además, tal fenómeno, desconocido antes de la creación del primer avión supersónico, apareció como “ ola de arrastre ”.
Por lo tanto, lograr la velocidad del sonido y un vuelo estable efectivo a velocidades casi supersónicas era imposible debido a un simple aumento en la potencia del motor: se requerían nuevas soluciones de diseño. Como resultado, la apariencia del avión cambió: aparecieron líneas rectas características y esquinas afiladas, en contraste con las formas "suaves" de los aviones subsónicos.
El problema de crear un avión supersónico eficiente no puede considerarse resuelto hasta el momento. Los creadores tienen que llegar a un compromiso entre el requisito de aumentar la velocidad y mantener características aceptables de despegue y aterrizaje. Por lo tanto, el logro de nuevas fronteras por parte de la aviación en términos de velocidad y altitud está asociado no solo con el uso de un sistema de propulsión más avanzado o fundamentalmente nuevo y un nuevo diseño estructural de las aeronaves, sino también con cambios en su geometría en vuelo. Dichos cambios, si bien mejoran las características de la aeronave a altas velocidades, no deberían empeorar sus cualidades a bajas velocidades, y viceversa. Recientemente, los creadores se niegan a reducir el área del ala y el grosor relativo de sus perfiles, así como a aumentar el ángulo de barrido del ala para aeronaves con geometría variable, volviendo a las alas de barrido pequeño y grosor relativo grande. , si ya se han alcanzado valores satisfactorios de velocidad máxima y techo práctico. En este caso, se considera importante que el avión supersónico tenga un buen desempeño a bajas velocidades y un bajo arrastre a altas velocidades, especialmente a bajas altitudes.
Después de la llegada de los aviones de combate a reacción en la década de 1940, los diseñadores de aeronaves se enfrentaron a la tarea de aumentar aún más su velocidad. La mayor velocidad amplió las capacidades de combate tanto de los cazas como de los bombarderos.
La investigación sobre proyectos reales de aviones supersónicos comenzó a mediados de la Segunda Guerra Mundial . Las pruebas de vuelo tripulado comenzaron por Chuck Yeager , un piloto de pruebas estadounidense, el 14 de octubre de 1947 , en un avión experimental Bell X-1 con un motor cohete XLR-11, que alcanzó velocidad supersónica en vuelo controlado.
Las décadas de 1950 y 1960 vieron un rápido desarrollo de la aviación supersónica. Se han resuelto los principales problemas de estabilidad y controlabilidad de las aeronaves, su eficiencia aerodinámica a velocidades supersónicas. El aumento en la velocidad de vuelo estuvo acompañado por un aumento en el techo de más de 20 km. Durante estos años, comenzó la producción en masa de aviones supersónicos para diversos fines:
Ya se utilizan aviones de combate " sigilosos ", con visibilidad reducida.
Aunque la mayoría de los aviones de combate son capaces de alcanzar velocidades supersónicas, muchos no están diseñados para vuelos de crucero supersónicos y solo unos pocos pueden alcanzar esta velocidad en vuelo nivelado sin activar los motores de poscombustión .
Solo hay dos aviones supersónicos de pasajeros producidos en masa que realizaron vuelos regulares: el avión soviético Tu-144 (primer vuelo el 31 de diciembre de 1968 ), que estuvo en operación desde 1975 hasta 1978 , y el anglo-francés Concorde ( Concorde ) ( primer vuelo el 2 de marzo de 1969 (1976-2003 ) operó vuelos transatlánticos y chárter desde 1976 hasta 2003 . Redujeron significativamente el tiempo de los vuelos de larga distancia, utilizaron el espacio aéreo sin carga (≈18 km) por encima de la altura habitual de 9-12 km, donde volaron fuera de las vías aéreas .
Las deficiencias más significativas de los aviones supersónicos comerciales fueron:
Los estadounidenses comenzaron el proyecto del avión de pasajeros supersónico Boeing 2707 un poco más tarde que los especialistas anglo-franceses y soviéticos. El desarrollo se terminó en 1971.
planes de avivamientoA pesar de la falta de implementación de varios otros proyectos anteriores y existentes de aviones de pasajeros supersónicos y transónicos ( Boeing Sonic Cruiser , Douglas 2229 , Lockheed L-2000 , en Rusia - Tu-244 ("actualización" Tu-144D), Tu-344 (comercial jet on basado en el portamisiles Tu-22M3 ), Tu-444 , SSBJ (proyectos de los años 90) y otros) y el desmantelamiento de aviones de dos proyectos implementados, surgieron proyectos para la reactivación de vehículos supersónicos de pasajeros en el nuevo siglo. . [2]
También hay proyectos modernos de aviones de reacción rápida de transporte militar ( aterrizaje ).
También se desarrolló anteriormente y hay proyectos modernos de aviones de pasajeros hipersónicos (incluidos los suborbitales ) (por ejemplo, ZEHST , SpaceLiner ).
| Transporte público | |
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| ruta sin caminos |
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| Términos generales | |
| Embarque y desembarque de pasajeros |
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| pago de tarifa |
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| Control | |
| Aviones de pasajeros supersónicos e hipersónicos | |
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| Proyectos completados | URSS Tu-144 Reino Unido / Francia Concorde |
| Proyectos no realizados | URSS T-4 (versión de pasajeros) Tu-244 Rusia Tu-244 Tu-344 Tu-444 SSBJ EE.UU Aerión Aerion Boeing 2707 58-9 douglas 2229 L-2000 TCMH QSST Gran Bretaña Brístol Francia Caravelle |
| Proyectos en desarrollo | EE.UU obertura de HyperMach Espiga S-512 unión Europea de reacción A2 ZEHST concordia-2 Alemania Revestimiento espacial Japón supersónico de próxima generación |