Свръхзвуковите самолети се завръщат

Миналата седмица американската компания Boom Supersonic летя по-бързо от скоростта на звука със своя свръхзвуков демонстрационен самолет XB-1. Сега това е първият пилотиран невоенен самолет, който преодолява звуковата бариера, откакто Concorde беше оттеглен от експлоатация през 2003 г. Това е първата стъпка в амбициозната цел на Boom да има свръхзвукови самолети за превоз на пътници до 2029 г., пише в статия за CNN Крис Джеймс, старши преподавател по UQ Amplify в Центъра за хиперзвукова техника, Факултет по механично и минно инженерство, в Университета на Куинсланд.

Какво е свръхзвуков полет?

Числото на Мах се определя като скоростта на самолета, разделена на скоростта, с която звуковите вълни се движат във въздуха. „Да пробиеш звуковата бариера“ означава да летиш по-бързо от скоростта на звука, с числа на Мах, по-големи от 1.
Числото на Мах е важно съотношение: докато самолетът лети, той смущава въздуха пред себе си. Тези смущения се движат със скоростта на звука. При свръхзвуков полет тези смущения се комбинират, за да образуват ударни вълни около превозното средство.
Когато хората казват, че можете да видите изтребител, преди да го чуете, те имат предвид свръхзвуков полет: изтребителите могат да пътуват със скорост около Mach 2.
Звукът от изтребителя е уловен в неговата ударна вълна; докато ударната вълна не се придвижи до вашата позиция на земята, няма да чуете самолета.

От съображения за ефективност повечето пътнически самолети летят малко по-бавно от скоростта на звука, около 0,8 Mach (това е дозвуков полет).

Boom планира да построи пътнически самолет, наречен Overture , който може да лети с Mach 1,7. Свръхзвуковото летене може драстично да намали времето за полет. Компанията твърди, че пътуването от Ню Йорк до Рим на Overture може да отнеме само четири часа и 40 минути, вместо осем часа.

Boom не е единствената компания, която работи по тази възвишена цел. Американската фирма Spike Aerospace също разработва свръхзвуков бизнес самолет с мотото „доставяне на света за половината време“.

По ограничен начин той вече съществува през 20-ти век. Въпреки това, поради времето, лошия късмет и законите на физиката, това не продължи.

Проектирането на свръхзвукови пътнически самолети започна в средата на 20-ти век и до 1970 г. има свръхзвукови пътнически полети. Имаше малко известните руски Туполев-144 и Конкорд , френско-британски свръхзвуков самолет, експлоатиран от British Airways и Air France от 1976 до 2003 г. Concorde имаше капацитет до 128 пътници и пътуваше с Мах 2. Той редовно пътуваше от Лондон до Ню Йорк за около три часа . Полетите бяха скъпи, предимно бизнесмени и богати и известни. Concorde е проектиран през 60-те години на миналия век, когато изглеждаше, че свръхзвуковият пътнически транспорт ще бъде следващото голямо нещо.

Вместо това Боинг 747 влиза в търговска експлоатация през 1970 г. Евтини, големи и ефективни самолети като него издухаха Concorde от водата.

Проектиран да плава ефективно при свръхзвукови скорости, Concorde беше изключително икономичен при излитане и ускорение. Скъпият, „ поглъщащ газ “ характер на Concorde беше оплакване, отправено срещу него през по-голямата част от живота му.
Катастрофа на авиошоуто в Париж през 1973 г. на конкурентния руски пътнически самолет Туполев Ту-144 също промени общественото възприятие за безопасността на свръхзвуковите полети във време, когато много авиокомпании обмисляха дали да закупят или не Concordes.

Произведени са само 20 Concorde от планираните 100. Днес все още се спори дали Concorde е правил пари за авиокомпаниите, които са го управлявали. В началото на 70-те години на миналия век опасенията за звуковия бум накараха правителството на Съединените щати да забрани свръхзвуков пътнически полет над земя в САЩ . Това навреди на потенциалния пазар на Concorde, поради което единствените му два редовни маршрута бяха трансатлантически полети главно над вода. Concorde също беше много силен самолет при излитане, тъй като се нуждаеше от голяма тяга, за да напусне земята.

Бъдещето на свръхзвуковите пътувания разчита на решаването на някои или всички проблеми, пред които е изправен Конкорд.
Проектът Quesst на NASA и Lockheed Martin има за цел да покаже, че звуковият бум може да бъде разсеян до управляеми нива. Те планират да летят със своя свръхзвуков самолет X-59 над американски градове и да преценят отговорите на гражданите. Quesst има за цел да използва геометрията на X-59 с дълъг удължен нос, за да разсее звуковите гърмежи до слаб „туп“, като се надяваме, че ще позволи на свръхзвукови самолети да пътуват над сушата в бъдеще. Концепцията Spike S-512 Diplomat на Spike Aerospace също има за цел да бъде „тих“ свръхзвуков самолет с по-малко разрушителен звуков удар.

Може ли Boom да надмине Concorde?

Свръхзвуковият демонстрационен самолет XB-1 на Boom Supersonic по време на своя 11-ти тестов полет, където той стана първият граждански самолет, който лети свръхзвуково след Concorde.

Boom Supersonic не планира да лети свръхзвуково над земята. Неговият план е да лети над земя със скорост 0,94 Маха, което според него ще позволи 20% по-бързо пътуване по суша от стандартните пътнически самолети, дори дозвуково. Той също така твърди, че дизайнът на неговите двигатели ще гарантира, че Overture не е по-шумен от съвременните дозвукови самолети, когато излита.

По отношение на консумацията на газ, компанията планира да използва до 100% устойчиво авиационно гориво, за да намали емисиите и въглеродния си отпечатък. Concorde е направен от алуминий с помощта на дизайнерски инструменти, налични през 60-те години. Съвременните методи за проектиране и съвременните аерокосмически материали като титан и въглеродни влакна също трябва да позволят на Overture и подобни кораби да тежат много по-малко от Concorde, подобрявайки ефективността. Докато Boom в момента се радва на голям интерес, с поръчки от много авиокомпании , Concorde имаше подобен ангажимент, преди да стане достъпен. Повечето от тях не се случиха.

Засега свръхзвукови пътнически самолети като Overture вероятно ще останат в царството на богатите и известните, както направи Concorde. Но със съвременния технологичен напредък ще бъде интересно да видим дали свръхзвуковите пътнически пътувания отново ще станат реалност - или дори ще станат масови. Само времето ще покаже.