Перспективы сверхзвуковых пассажирских самолётов

L

Lacoste

Старожил
Странно, что тут обсуждаете просто бизджет. Причем на Западе уже и проекты есть: https://www.popmech.ru/technologies/367782-vozvrashchenie-konkorda-novyy-vitok-sverhzvukovyh-passazhirskih-samolyotov/

Более того Japan Airlines заключили предварительный контракт на 45 местные самолеты в количестве 20 штук. А всего у конторы уже 76 предзаказов: https://www.ixbt.com/news/2017/12/07/boom-technology-japan-airlines-20.html
 
Реклама
Д

Доброхотт

Старожил
Я балдею, дорогая редакция. Ту-144 завернули емнип потому, что появился более топливэкономичный дальнемагистральный. По той же причине ИЛ-96 со своми 4-мя крокодилами. И вдруг - "желаю выйти тутова, рубите дверь по мне". Неужели это нельзя было объяснить ГГ, ведь с тех пор движки для сверхзвука экономичнее не стали?
 
Реклама
V

VT

Старожил
"Эспас" не автобус, конечно, но тем не менее
Этот автомобиль уже даже не минивэн ))

это сейчас пустая ниша в авиации в которой у нас есть реально огромные шансы.
Извините, продажа лаптей тоже совершенно пустая ниша, зачем мы упускаем рынок?

Если серьёзно, то конверсию Ту-160 в пассажирский можно рассматривать как попытку удешевить программу, чтобы вложения раскладывались на большее число выпущенных самолётов. Допустим, что для этого нужны гораздо меньшие инвестиции. чем создание самолёта с нуля. Но возникает вопрос, как их возвращать?
Лучше всего выйти на мировой рынок. Но готова ли ОАК продавать образцы применения военных технологий вероятному противнику?
Если делать магистральный самолёт, то сколько времени и денег займёт сертификация?
Если использовать его только на внутренних линиях, то в каком качестве? Много ли у нас пассажиров, готовых немало доплатить за экономию нескольких часов? Окупят ли доходы от этих пассажиров вложения?
Бизнес-джет вызывает аналогичные вопросы. Сколько у нас компаний, которые готовы заплатить за обладание или хотя бы просто использование такой роскоши?

Вообще насколько Ту-160 готов к такой конверсии? Масса нагрузки у него порядка 20 тонн, это до 200 пассажиров. Но какой у него размер фюзеляжа? Если маленький, то насколько испортят характеристики увеличение сечение и/или удлинение салона?
 
Д

Доброхотт

Старожил
Интересно, а проект, о котором говорил Слюсарь существует в изображенном виде?
Нашел только Ту-244.
 
xoid

xoid

Старожил
Судьба А-380 показательна. Нет заказов. А потрачено немеренное количество денег, лет, усилий. На это была бездарно потрачена прибыль с других продуктов. Вот и сверхзвук из той же серии.
А почему из той же серии? На всякий случай:
http://aviationweek.com/technology/potential-mach-22-airliner-market-pegged-260-billion
https://www.cnbc.com/2017/06/19/boeing-planning-hypersonic-commercial-flights-within-a-decade.html
https://news.lockheedmartin.com/2017-12-15-Aerion-and-Lockheed-Martin-Join-Forces-to-Develop-Worlds-First-Supersonic-Business-Jet
http://www.newsweek.com/nasa-x-plane-supersonic-passenger-jet-quieter-truck-halve-flight-times-642748
 
V

VT

Старожил
А почему из той же серии?
Про 380-й и "Конкорд", наверное, тоже писали примерно так же. Про 2707, пожалуй, писали и покруче, тогда эпоха была более оптимистическая.

Каждый шаг вперед ведет к резкому росту расходов на его достижение, и есть та грань за которой это достижение становится экономически бессмысленным.
У "Туполева" уже есть опыт Ту-144, Ту-160 вполне рабочее изделие, технологии не стоят на месте. Так что шансы есть. Вопрос, сможем ли мы их использовать?

В общем, я ни за, ни против, и очень хочу увидеть какие-то выкладки. Выкладкам "за" буду рад больше, чем против (извините за пристрастность))).
 
military_upir

military_upir

Старожил
У "Туполева" уже есть опыт Ту-144, Ту-160 вполне рабочее изделие, технологии не стоят на месте. Так что шансы есть. Вопрос, сможем ли мы их использовать?
правильнее, наверное писать, был опыт по Ту-144. С момента его создания(50 лет назад), наверное все таки шагнули вперед и аэродинамика и двигателестроение. У нас появился двигатель для безфорсажного сверхзвука? Ту-160, все-таки, как и подавляющее большинство св/звуковых самолетов, на сверхзвуке долго не летает.
ЗЫ сколько, по настощему сверхзвуковых( с длительным полетом на св/зв скорости), серийных самолетов было? Ту-144/ Конкорд, SR-71 и как-бы и все?? МиГ-25, здорово, но недолго. 31-ый, тоже в основном патрулирует на до/зв скорости.
 
B

brab

Старожил
Смешная тема. В 60-70х когда даже топам максимум что было доступно - селектор - а нефть стоила 3 копейки - тема никак не пошла. Сейчас за те же три копейки можно сделать комнату ВКС с "прозрачной стеной" и недорого прикупить 380й в компоновке "летающий хилтон".

Задача и потребность то где? Кому и зачем нужны эти полумифические -8 часов даже при самом-самом дальнем перелете? Какая-то у многих упоротость по поводу стоимости часа "топов корпораций" и прочих "100 форбс". По факту эту проблему давно решили обеспечив возможность этим людям работать где угодно. Они же не деталь точат - ноут/планшет/телефон в зубы и вперед
 
Hayam

Hayam

Злобный доктор
brab, есть еще сегмент демонстративного потребления.
На гиперкары ценой в миллион и больше долларов в очереди годы ждут
 
B

brab

Старожил
brab, есть еще сегмент демонстративного потребления.
На гиперкары ценой в миллион и больше долларов в очереди годы ждут
В миллионы. А не в сотни миллионов. Есть конечно демонстративное потребление и на сотни - те же яхты. Но это штучный и индивидуальный продукт - а сверхзвуковой самолет штучным не получится и за миллиард
 
Реклама
xoid

xoid

Старожил
Немного истории вопроса. Текст, предположительно, когда-то был размещен на сайте Туполева.



Во все времена единственно невосполнимым ресурсом человечества и каждого отдельного его представителя являлось время. Особенно остро это стало ощущаться в конце прошедшего столетия, в эпоху мировой интеграции. Когда деловые поездки становились все более частыми, дальними и продолжительными, именно тогда возникла острая необходимость кардинального сокращения времени на транспортные операции. Частично эта задача была решена бизнес – авиацией, самолеты которой приобрели свойства самых современных магистральных пассажирских судов по скорости и дальности полета. Вместе с тем, возможность осуществления полета вне расписания и способность эксплуатироваться на аэродромах с длиной ВПП не более 2000 м сделал этот вид транспорта практически безальтернативным для делового мира.

Однако, учитывая и тот факт, что значительное число полетных трасс имеют межконтинентальные дальности, вопрос о кардинальном сокращении времени на поездку так и остается открытым.

Понимая это, нам необходимо принять внедрение сверхзвуковой пассажирской авиации в нашу жизнь как должное. Другой вопрос: на какой технологической базе и в какой форме?

В определенной степени ответы на эти вопросы дают исследования, проводимые в различных странах, в том числе и совместные, по программе создания сверхзвукового пассажирского самолета второго поколения, или СПС-2.

У нас, в России, над этой проблемой давно и плодотворно работает ОКБ Туполева совместно с головными отраслевыми институтами, и в первую очередь с ЦАГИ, опираясь на богатый опыт создания Ту-144, Ту-144ЛЛ и дальних боевых сверхзвуковых Ту-22М3 и Ту-160. Значительным является и тот факт, что ОКБ Туполева вот уже более полувека работает в тесной кооперации с казанским авиационно–производственным объединением – КАПО им. Горбунова. На сегодняшний день это по существу – единственный в России и в Европе авиационный завод, способный производить высокоресурсные теплонагруженные конструкции, приспособленные для работы в экстремальных условиях и отличающиеся высочайшей весовой культурой. Во многом благодаря этому стало возможным воплощение проекта уникального по своим характеристикам стратегического боевого комплекса Ту-160.

Но, несмотря на достигнутые успехи в боевой и пассажирской авиации, на значительный задел в области СПС-2, очевидно, что современные «драконовские» требования к гражданским самолетам в области экологии не позволят создать в ближайшем будущем сверхзвуковой аэробус экономически приемлемым.

В связи с этим наиболее перспективным и реальным направлением внедрения созданного научно – производственного задела по СПС-2 видится создание малоразмерного сверхзвукового бизнес – самолета (СБС). В ОКБ Туполева этот проект получил обозначение Ту-444. Прежде всего, подобный самолет и его создание будут значительно дешевле по сравнению со сверхзвуковыми аэробусами. Да и решение технических проблем, связанных с жесткими экологическими требованиями, становится более реальным.

По оценкам известных аналитиков потенциальный рынок самолетов такого типа может составить от 400 до 700 единиц при условии, что себестоимость эксплуатации СБС превысит данный показатель у дозвуковых аналогов не более чем на 20 процентов. Главнейшим из потребительских свойств СБС является возможность осуществления поездки на межконтинентальную дальность с возвратом за один день с максимальным использованием рабочего времени.



Ту-444

При определении облика Ту-444 учитывались следующие факторы.

1. Анализ возможных полетных трасс с наибольшим пассажиропотоком, связывающих 75 важнейших центров планеты, проведенный в рамках исследований по Ту-244, показал следующее:

- расчетную дальность полета целесообразно назначить в 7000-7500 км;

- в создании сверхдальнего СБС на 11000-12000 км нет необходимости в силу редкости поездок на такую дальность и значительное удорожание самолета;

- для доставки пассажиров на сверхдальних маршрутах целесообразно осуществлять полеты с одной промежуточной посадкой.

2. Эксплуатация самолетов Ту-144 и Ту-160 показала целесообразность ограничения крейсерской сверхзвуковой скорости числом М=2,0 для обеспечения ресурса конструкции и ограничения высоты крейсерского полета.

3. Работа ОКБ Туполева по сверхзвуковому пассажирскому аэробусу Ту-244 определила область оптимальных величин нагрузки на крыло ≤320 кг/м2.

4. Эксплуатация таких известных бизнес – самолетов, как Cessna III, X, Learjet 60, Bae 125, Falcon 900, Chellenger, Gulfstrim II, III, IV, V, Global Express показывает, что среднее количество пассажиров за один полет не зависит от максимальной пассажировместимости и составляет 3 – 6 человек.

5. Анализ мировой аэродромной сети показывает необходимость использование ВПП длиной не более 1800 м.

В результате проведенных научно – исследовательских и опытно – конструкторских работ, использования полученного опыта, при создании самолетов Ту-144, Ту-144ЛЛ, Ту-22М3, Ту-160, и при выполнении комплекса работ по теме Ту-244, сформировался облик перспективного серийного СБС Ту-444 со следующими характеристиками:

Экипаж (пилоты + стюардессы), человек 2+1
Количество пассажиров, человек (максимальное) 6 (10)
Размеры самолёта:
- длина, м 36
- высота, м 6,51
-размах крыла, м 16,2
- площадь крыла, м2 136
Количество двигателей 2
Стартовая тяга двигателя на уровне моря, кг 9700
Вес взлётный максимальный, кг 41000
Вес пустого самолёта, кг 19300
Вес топлива максимальный, кг 20500 (50%)
Коммерческая нагрузка, кг (максимальная) 600 (1000)
Крейсерская скорость:
- сверхзвуковая (М=2), км/ч 2125
- дозвуковая (М=0,95), км/ч 1050
Практическая дальность полета с резервом топлива (NBAA IFR), км 7500
Потребная длина ВПП, м 1830

Однако необходимо отметить, что несмотря на огромную научно – техническую и производственную базу в области дальних сверхзвуковых машин, создание высокоэффективного СБС невозможно без решения ряда сложных технических проблем, многие из которых характерны именно для данного типа самолетов.

Основная трудность проекта Ту-444 состоит в одновременном выполнении заданных летных свойств по дальности полета (7000 – 7500 км), по длине используемых ВПП (не более 1800 м) и уровню шума на местности (3 (4) Глава приложения 16 ИКАО ) – последнее главным образом из-за нормы уровня нормы шума сбоку от ВПП. Особенно отрицательно влияют на достижение заданных характеристик по дальности полета малые размеры самолета (в ~ 2 раза меньшие СПС-2 по геометрическим размерам и в ~ 6 раз по весу) в сочетании с увеличением относительной площади миделя фюзеляжа. Это затрудняет обеспечение потребного максимального аэродинамического качества Кмах≈8 на сверхзвуке и потребной отдачи по топливу Gт≈ 0,51…0,515.

Снижение массы конструкции планера самолета с целью увеличения весовой отдачи по топливу требует внедрения перспективных конструкционных материалов, в том числе композитов, проведения тщательной оптимизации силовой схемы для получения: заданного ресурса (живучести), достижения максимально возможной критической скорости флаттера, минимизации потерь эффективности органов управления от упругих деформаций. Необходима также оптимизация траектории набора высоты по сравнению с Ту-144.

Снижение веса касается и оборудования, поэтому надежность самолета Ту-444 должна решаться не за счет дублирования, а главным образом за счет надежности его элементов. Например, на Ту-144 мы четырежды дублировали гидросистему, а на Конкорде она дублировалась 2,5 раза.

Выполнение норм 3(4) главы приложения 16 ИКАО по шуму на местности при короткой ВПП (1800 м) означает снижение уровня шума относительно Ту-144 не менее, чем на 14…18 EPNdb в каждой из контрольных точек. Это потребует разработки и доводки качественно новой системы шумоглушения, механизации крыла, поиска и отработки порядка дросселирования двигателей и методик пилотирования на взлете и посадке.

Использование коротких ВПП в сочетании с двухдвигательной силовой установкой требует снижения взлетно – посадочных скоростей СБС на ~100 км/час по сравнению с Ту-144, Ту-244. Иными словами взлет и посадка Ту-444 будут осуществляться по «истребительному» (с использованием больших углов атаки, с применением мощной механизации крыла и эффективных органов управления и балансировки).

Из проведенных работ стало ясно, что как никогда необходимо начать работы с постройки самолета – демонстратора. Данный самолет послужит для проверки во время летных испытаний принятых новых технических решений, выявления еще неизвестных особенностей СБС, для измерений давлений, напряжений и температур конструкции в каждом полете с целью исключения создания сложного и дорогостоящего теплового ресурсного стенда. Демонстратор необходим для проведения экспериментальных полетов с целью выработки оптимальных программ взлета и посадки, оптимизации скоростей и высот полета в зависимости от рельефа местности и погодных условий с целью минимизации уровня звукового удара.



Основные особенности самолета - демонстратора.

Для снижения затрат на постройку самолета – демонстратора допустимы некоторые отступления от серийного образца по части упрощения конструкции планера, типу и маркам используемых конструкционных материалов, составу оборудования.

Например, обзор из кабины экипажа при взлете и посадке, в отличие от серийного самолета, будет осуществляться при помощи отклоняемого вниз носового обтекателя с использованием механизмов самолета Ту-144, конструкция фонаря кабины аналогична конструкции все того же Ту-144 и др.

Однако, не смотря на отступления по части упрощения конструкции, необходимо учесть все требования безопасности, удовлетворяющие правила АП – 25 (FAR, JAR) с учетом требований ETOPS – 180, HIRE, HPMD, и др.

Предполагается использовать широкую унификацию по оборудованию, системам и агрегатам с самолётами, находящимися в серийном производстве и в эксплуатации.

В целях обеспечения (без полного объёма наземных испытаний) продвижения по режимам полёта, получения нужного объёма экспериментальных данных для уверенной разработки серийного СБС и сертификации для полётов со служебными пассажирами, демонстратор должен быть оснащен достаточным объёмом измерительной и контрольно – записывающей аппаратуры, используемой в каждом полёте.

При указанных выше условиях на демонстраторе нельзя получить лётных данных серийного СБС. Но его создание, наземные и лётные испытания дадут уверенные научно-технические и экспериментальные данные, доказывающие возможность гарантированного получения требуемых лётно-технических и экономических характеристик СБС, а также создаст производственную основу для серийных самолетов.



Особенности конструкции.

Самолёт «Ту-444» предполагается выполнить по аэродинамической схеме «бесхвостка» с низко расположенным свободнонесущим крылом с развитыми корневыми наплывами. Вертикальное оперение однокилевое, цельноповоротное.

С целью повышения аэродинамического качества и улучшения взлётно-посадочных характеристик самолёт проектируется статически неустойчивым в продольном и боковых направлениях с применением многоканальной электродистанционной системы управления. Крыло оснащено зависающими на взлёте и посадке элевонами и адаптивно отклоняющимися носками по всей передней кромке крыла. Хвостовая часть крыла заканчивается мощной балансировочной поверхностью. Уточняется необходимость использования убираемого переднего многощелевого дестабилизатора по типу «Ту-144».

Адаптивные носки крыла, предназначенные для повышения аэродинамического качества, на начальной стадии лётных испытаний демонстратора могут быть не задействованы. Крыло характеризуется сложной деформацией срединной поверхности, переменной геометрической и аэродинамической круткой по размаху. Относительная толщина профиля крыла изменяется по размаху в пределах от 2,5 до 3,5%.

Вся наплывная часть крыла является многосекционным интегральным топливным баком. В корневой части, между мотогондолами размещены отсеки уборки основных стоек шасси.

На нижней поверхности наплывной части крыла размещены сверхзвуковые регулируемые воздухозаборники с вертикальным клином, являющиеся масштабной копией хорошо отработанного воздухозаборника самолёта «Ту-160». Двухконтурные турбореактивные двигатели вынесены назад из-под кессона крыла и повернуты на небольшой угол вверх с целью экранирования сопла хвостовой частью фюзеляжа и килём для снижения уровня бокового шума на разбеге. С целью расширения диапазона лётных испытаний и создания задела для перспективных программ, на демонстраторе будут установлены двигатели с форсажными камерами.

На серийном Ту-444 планируется использование бесфорсажного турбореактивного двигателя АЛ-32М фирмы «НПО «Сатурн». Двигатель выполнен на базе серийного ТРДДФ АЛ-31Ф и перспективного АЛ-41Ф-1, и полностью удовлетворяет всем основным требованиям в качестве двигателя СБС.

Фюзеляж с резко выраженным «правилом площадей» технологически разделён на три части:

- носовая герметичная часть с пилотской кабиной, с отсеками оборудования, отсеком уборки носовой стойки шасси, входным тамбуром с гардеробом, кухней, встроенным складным трапом, пассажирским салоном на 6-10 человек (в зависимости от планировки), туалетом;

- средняя часть, являющаяся интегральным топливным баком, в нижней части которой выделен отсек для системы кондиционирования;

- хвостовая часть с отсеками электро и гидросистем и отсеком ВСУ.

Пилотажно-навигационное оборудование должно быть выполнено по принципу открытой архитектуры, с последующим наращиванием возможностей комплекса по мере перехода от демонстратора к серийному самолёту.

Самолёт будет оснащён полным комплексом систем и средств жизнеобеспечения пассажиров и экипажа в полёте и аварийно – спасательным оборудованием.

Несомненно, создание серийного Ту-444 потребует значительного привлечения сил и средств. И в этом отношении самолету – демонстратору отводится особая роль в качестве базы для отработки не только технических решений, но и технологии оптимального взаимодействия многих организаций – участников проекта, предприятий смежников.

В то же время рекламно – выставочные мероприятия с участием самолета – демонстратора подготовят путь для широкого внедрения перспективных сверхзвуковых бизнес – самолетов в современном мире.

167244.jpg


167242.jpg

167243.jpg


167247.jpg

167245.jpg
 
military_upir

military_upir

Старожил
Немного истории вопроса. Текст, предположительно, когда-то был размещен на сайте Туполева.
интересная информация но как-то слабовато бьются веса и расход топлива. Вес пустого, как-то маловат имхо.А запас топлива и расход, опять же излишне оптимистичен. Ведь банальный подсчет расхода топлива топлива с учетом абстрактного остатка в 2000 кг, дает среднии расход в 18500кг/7500км=2466кг/1000км, что является ~ аналогичным для двухконтурных двигателей на до/звуковой скорости. А вес пустого маловат, имхо из-за того что дальнемагистральники типа g550, таскающие аналогичное количество топлива, весят даже больше, хотя являются трансзвуковыми машинами.
Прошу прощения за Гусаровский уровень подсчетов, но как-то уж очень все оптимистично выглядит
#автоудаление
 
V

VT

Старожил
вес пустого маловат, имхо из-за того что дальнемагистральники типа g550, таскающие аналогичное количество топлива, весят даже больше, хотя являются трансзвуковыми машинами.
У Ту-444 очень маленький салон по сравнению с G550. Что логично в связи с сокращением времени перелёта.
Ну и это в общем-то эскизный проект для презентации.
 
Последнее редактирование модератором:
B

brab

Старожил
Вот совершенно не то удовольствие

А вот интересно, когда 707-е стали сменять на трансатлантике DC-7 и "СуперКонни", как там было с ценой билетов?
Подозреваю что значительно (в реальных ценах) снизились. У реактивного самолета заметно выше производительность (за счет скорости), топливо дешевле, а расход насколько я понимаю в пересчете на пассажирокилометр не особо выше.

Это не для простых граждан понятно, для списка форбс и шейхов.
Техническая возможность сделать для них самолет есть уже лет 60. Было бы кому надо - выкупили бы конкорды по фунту за штуку :)
 
Последнее редактирование модератором:
Hayam

Hayam

Злобный доктор
Комфорт при полете снизился. Исчезли замечательные толстые удобные сиденья и большой шаг кресел. Вместо этого скотовозки с почти пластиковыми сиденьями.
Неистово плюсую. Но это - плата за массовость.
Комфорт Jet Clipper America стоил по тем временам дорого и не был широкодоступным по этой причине
 
xoid

xoid

Старожил
Дмитр212, в исходной теме было совершенно справедливое замечание, что обсуждать по факту нечего - и заявление слишком расплывчато, и идея конверсии Ту-160 в нечто гражданское - это скорее из области психиатрии, чем авиации.

А сообщения про электролёты выделены в отдельную тему - https://aviaforum.ru/threads/ehlektroljoty.45124/
 
P

PVO

заблокирован
На освоенных технологиях для рассматриваемого самолетика нужно сделать главной структурой двойной двутавр из углепластика. Между вертикальных стенок получается центральный проход, посадочные места для очень толстых лиц в облегчающих отверстиях в вертикальных "стенках" двутавров. Так обеспечивается наибольший момент инерции сечения и устойчивость под нагрузкой.
 
Реклама
K

Kit.

Старожил
А тем временем Маск готовит тяжёлую многоразовую ракету для (в том числе) межконтинентальных пассажироперевозок:

https://ru.wikipedia.org/wiki/BFR