Америкалык аэродинамик Леонард Грин унчукпаган үнсүз учактын дизайнын патенттеген. Бул кабар адистердин арасында бомбага окшош таасир калтырды. Инженерлер көптөн бери ызы -чуу менен күрөшүп келишкен. Бул XV-XVII кылымдарда гана. көп ызы -чуу, ал тургай машинанын шуулдаганы анын күчү менен байланыштуу болгон.; Азыр эксперттер ар кандай кыймылдаткычты, машинаны, учакты мүмкүн болушунча тынчыраак кылууга аракет кылышат, ар кандай үн өчүргүчтөрдүн дизайнына жана өндүрүшүнө көп эмгек жумшашат.
Леонард Грин сунуштаган жаңы лайнер, Конкорддун күркүрөгөн үнүнө окшобогон ызы -чууну жаратпастан, АКШнын бүт аймагын 90 мүнөттө абадагы үндүн таралуу ылдамдыгынан үч эсе ылдамдыкта кесип өтө алат. Мындай учактар, Гриндин ишениминде, кадимки авиалайнерлерди алыскы каттамдардан бат эле кетирет, анткени алар учуу мөөнөтүн кыйла кыскартат. Бирок ойлоп табуучу тапшырманы кантип аткарганы тууралуу азырынча эч нерсе айта элек.
Кантип реактивдүү кыймылдаткычтын үнүн азайтууга болот?
Авиациялык реактивдүү кыймылдаткычтардын ызы-чуусу биринчи кезекте алардын көп схемалуу конструкциясына байланыштуу азаят. Бир компрессордун ордуна - эң ызы -чуу агрегаты - бир нече турбожет кыймылдаткычына орнотулган. Анын үстүнө, алардын иштөө режимдери механизмдерден чыккан ызы -чуу кандайдыр бир деңгээлде ордун толтуруп, бири -бирин күчөтпөйт. Көрсө, технологияда мындай нерсе болушу мүмкүн - ызы -чуу ызы -чууну басат.
Ошондой эле ызы-чууну азайтуучу активдүү деп аталган системалар бар. Алардын маңызын төмөнкүчө түшүндүрүүгө болот. Микрофон жумушчу жана ошого жараша ызы -чуу агрегаттын чыгышына коюлган. Ал тарабынан жазылган ызы -чуулар атайын иштетүүгө дуушар болот. Бүт спектр синусоидалык компоненттерге бөлүнөт, алардын ар бири андан кийин оригиналдуу ызы -чуунун компоненттерине кошулганда, ар бир үстүртөн ийри сызыктын "өркөчү" оригиналдын "түшүү" ордунда болот. бир. Физика мыйзамдарына ылайык, акустикалык толкундардын кийлигишүүсү жана алардын өз ара жокко чыгышы керек. Ошентип, теория кетет. Бирок, иш жүзүндө, каптоо менен бир аз ката кетирүү жетиштүү жана ызы -чуулар бири -бирин өчүрүүнүн ордуна, жалпы какофонияны гана жогорулатат. Ушул убакка чейин эч ким синусоидалдык компоненттердин бири-биринин үстүнө так суперпозиция түзө ала турган так жана тез аракеттенүүчү анализаторлорду иштеп чыга алган эмес. Ошентип, өз ара таасир этүү менен ызы -чууну жарым -жартылай басуу да жетишкендик катары каралышы мүмкүн.
Көпчүлүк учурда, авиаконструкторлор ызы -чууну басаңдатуучу салттуу системалар менен иштеши керек. Алар кыймылдаткычтын диффузоруна жана шүмшүгүнө үн чыгаргычтарды коюшат, кыймылдаткычтын населдери үчүн ызы -чууну жана дирилдөөнү басуучу прокладкаларды жана жабууларды колдонушат. Бирок, бул кыймылдын толук кыскарышына алып келет. Ошентип, эгерде биз Леонард Грин чындап эле 100% ызы -чууну жок кылуучу үн чыгаргычты ойлоп тапкан деп ойлосок да, бул мындай кыймылдаткычтын күчү дээрлик нөлгө барабар экенин билдирет! Анан анын кимге кереги бар?
Анда унчукпаган учактын сыры эмнеде?
Аэродинамиктер үчүн тынч учак жаңы нерсе эмес. Теоретиктер анын бар болушунун түпкү мүмкүнчүлүгүн эбак эле көрсөтүшкөн. Бул үчүн учактын корпусунан түшүп кетишине жол бербөө үчүн, жөн эле сокку толкунун жумшартуу керек. Бул кубулуштун физикалык сүрөтү мындай көрүнөт. Ар кандай тез учуучу дене үн чыгарат. Октор менен снаряддар ышкырып жатат, таштан ышкырыктан атылган таш … Мунун себеби акустикалык толкундар же ылдам кыймылдаган дене чыгарган абанын микроскопиялык тыгыздыгы. Алдыга карай умтулууда аба молекулаларын бир четке сүрүп салгандай көрүнөт, алар суунун үстүндө тез жүрүп бара жаткан кайыктын "муруту" сыяктуу капталдарга бөлүнүп, каалабастан ийилишет.
Ар кандай акустикалык кысуу атмосферада үн ылдамдыгында тарайт. Жана дене субсоникалык ылдамдыкта учуп баратканда, аба чөйрөсүнүн бузулуулары аны басып өтүп, бара -бара атмосферага тарап кетет. Бирок объекттин ылдамдыгы жогорулап, үнгө жетти. Бул учурда, бардык кичинекей мөөрлөр монолиттүү фронтко биригет - алар баш аламандыктын булагынан качып кетүүгө убактысы жок. Мындай фронт (кысылган абанын дубалы) сокку толкуну деп аталат.
Бул дубалды бузуу, үн тосмосунан секирүү үчүн жасалган ар кандай аракет, эреже катары, үрөй учурган ызы -чуу менен коштолот. Шок толкуну жерге ушунчалык күч менен тийгендиктен, учак төмөн бийиктикте үн тосмосун жеңгенде үйлөрдүн чатырларын учуруп, адамдарды бутунан жыгат. Ылдамдык дагы жогорулаган сайын, учак үндү басып калат жана үнсүз элес сыяктуу үстү менен учуп кете алат. Бирок бул бир нече мүнөттөн кийин күн күркүрөөсү сизге түшөт дегенди билдирет.
Ошентсе да, сокку толкуну, негизинен, багындырылышы мүмкүн. Бул үчүн учактын аэродинамикалык формасын тандап алуу керек, ошондо ал үн тосмосун ийне жука ткандан өткөндөй оңой эле тешип өтөт. Анын үстүнө, тигүү окшоштугу бул жерде бир караганда караганда тереңирээк. Көңүл бургула, көптөгөн үндөн тез учуучу аппараттардын ийне сымал мурундары жана учтуу канаттары бар. Ошентип, алар үчүн үн тосмосун "тешүү" жеңилирээк. Бирок тажрыйбалуу; Тигүүчү билет: белгилүү бир кездемени тигүүдө тигүүчү машинаны тууралоо керек - антпесе ун болот, иштебейт. Учакты белгилүү бир учуу режимине "тууралоо" кыйыныраак, бирок бул дагы деле мүмкүн - Бул учурда үн конусу тегиз болуп калат, сокку толкуну анчалык курч болбойт, демек катуу. Бирок, акустика - бул назик нерсе. Мисалы, скрипкачы ар бир спектаклдин алдында аспапты кайра жөнгө салууга аргасыз болот, аны башка нерселердин арасында, берилген залдын өзгөчөлүктөрүнө, белгилүү бир атмосфералык шарттарга ылайыкташтырат.
Учакты кантип "тууралоо" керек?
Канаттын өзгөрмөлүү геометриясы, жөнгө салынуучу аба кабыл алуулары жана бекитилген насадкалар чечимдин бир бөлүгү гана. Акустиканын аэродинамика менен айкалышы, адистердин айтымында, ушунчалык капризалуу болгондуктан Леонард Грин учуунун кээ бир катуу режими менен гана үнсүздүккө, тагыраак айтканда, аз ызы -чууга жете алган. Ал эми конкреттүү дизайн практикасы анын чечими канчалык ийгиликтүү экенин көрсөтөт.
Дүйнөлүк авиациянын тарыхы мындай жүргүнчү учагын эч качан билген эмес
Британиялык жана америкалык адистер - Кембридж университетинен жана Массачусетс технология институтунан 40 кишиден турган команда - үч жылдык иштеп чыккандан кийин, жаңы жүргүнчү учагы SAX -40тын долбоорун сунушташты. Аэродинамиканын сырларынан алыс адамдар үчүн лайнер баарынан мурда формалары менен таң калтырат. Бул түшүнүк расмий түрдө Blended Wing Body деп аталат. Жаңы машинанын куйругу жок фигурасы контурдагы жарганатка окшош. Ошол эле учурда, учууда чыккан үн, Reuters агенттигинин маалыматы боюнча, кир жуучу машинанын үнүнөн катуу болбойт.
Куйругу жок планер - бул жүргүнчү учактары үчүн гана эмес, орбиталык учак үчүн да ылайыктуу идея
"Ыңкылапчыл жүргүнчү учактын долбоору ачыкка чыгарылды, анын бизнес мүнөздөмөлөрү башталбагандарга көп нерсени айтпайт", - деп билдирди Россия космонавтика академиясынын академиги Н. И. Н. Е. Циолковский, учактын аэродинамикасы жаатындагы эксперт Валентин Белокон. - Стартта 150 тонналык машина 215 жүргүнчүнү ташып, болжол менен 900 км / саат ылдамдыкта учат. Бул өзгөчө эч нерсе эмес. Ырас, аралыгы татыктуу - болжол менен 9500 км."
Ошентип, чынында, жаңы долбоордун революциялык мүнөзү эмнеде?
Биринчиден, SAX-40 эң жакшы иштеп жаткан авиалайнерлерге салыштырмалуу 35% күйүүчү майды үнөмдөйт. Азыр да, бул факт бизди жаңы машина жөнүндө жарандык авиациянын куткаруучусу катары атмосферага учак аркылуу чыгарылган парник газдарынын ыктымалдуу "жашыл" салыгынан сөз кылууга мажбурлайт.
Валентин Белокон: "Албетте, мындай уникалдуу эффективдүүлүк тривиалдуу эмес түрдө жетишилген",-деп баса белгилейт. - Бул канатты фюзеляж менен бириктирүү принцибинде иштелип чыккан биринчи жүргүнчү авиалайнер. Авиацияда мындай нерселер абдан билинбеген, өтө олуттуу аракеттер менен алынат. Жана мен суперкомпьютерлерди колдонуудагы чоң прогресс SAX-40тын дизайн убактысын кыскартууга жардам бергенине эч кандай шегим жок. Учак даяр формулаларды колдонуу менен иштелип чыккан эмес, бул көп жагынан компьютердик эксперименттин күчү менен көбөйтүлгөн искусство маселеси ".
Бирок бул чындыгында анча деле маанилүү эмес натыйжа: адаттан тыш жогорку эффективдүүлүк (эң үнөмдүү Боинг 787 учагынан үчтөн бир аз жогору, бирок азырынча учпай жатат) өнүгүүнүн үч жылында жетишилди. Ыкчам үнү бар жүргүнчү Concorde болжол менен жети жылга, стандарттык Airbus А-380-13 жылга эсептелген. "Бул жерде интригалар бар", - Валентин Белокон ишенет. - Бул машина эки идеологиянын симбиозу: 1944 -жылы Германиянын ARADO компаниясы тарабынан сунушталган орок канаты; жана биздин Су-27 класстагы согушкерлерибиз-Су-34, алар канатты фюзеляж менен интеграциялоодо олуттуу кадам болгон (1969-1981-жылдары иштелип чыккан). SAX-40 бул чечимдердин чебер адаптациясы. Ошентип, үч жылдын ичинде 40 кишиден турган салыштырмалуу жупуну команда кантип ушундай революциялык учакты ойлоп тапканы түшүнүктүү болуп калат ».
Жаңы машинанын куйругу жок фигурасы контурдагы жарганатка окшош. 1 - учактын алкагы; 2 - кыймылдаткычтар; 3 - насадкалар; 4 - шасси; 5 - канаттын арткы чети; 6 - канаттын алдыңкы чети
Учактын фюзеляжынын канаты менен мындай татаал интеграциясы - канаттын кайда бүтөөрү жана фюзеляждын өзү кайда башталары белгисиз - биздин эксперттин пикири боюнча, учактын өзгөчө жогорку аэродинамикалык сапатына жетүүгө мүмкүндүк берди (көтөрүү). «Конкорде жана биздин Ту-144 үчүн бул баа 7, 5ке жетет; Боинг 747–787де болжол менен 20. SAX -40та 25–27 бар, - деп баса белгилейт Белокон. "Ага чейин, бүткүл дүйнө жүзү боюнча ушундай аэродинамикалык сапаты бар бир гана сериялык учак - биздин стратегиялык чалгындоочу М -55 учагы (Геофизика, Мясищевдун Конструктордук Бюросу): анын аэродинамикалык сапаты болжол менен 25 болчу".
Биздин маектешибиз түшүндүрөт, чындыгында Конкорде да, ТУ -144 да куйругу жок болчу - алардын канаттарына абдан жакын жайгашкан килеси бар эле; бирок стабилизаторлор жок болуп кеткен. SAX-40 учагынын проектисинде келлер канаттуулардын учуна чейин айрылып, которулат.
Дагы бир жолу баса белгилей кетели: дүйнөлүк авиациянын тарыхы мындай жүргүнчү учагын азырынча биле элек.
SAX-40тын канатынын узундугу 67,5 м. Бул кичинекей учак үчүн дээрлик 400 тонналык Боинг 747дикиндей ашыкча көрүнөт. Уч инновациялык кыймылдаткыч канатынын арт жагына бекитилген, реактивдүү кыймылдаткычтары бар.
Башка көптөгөн чечимдер. Мисалы, коноордо штурман эшиктерден чыгып кетет, бирок алар өздөрү сүйрөөнү да, ызы -чууну да азайтуучу жаргылчактар менен жабдылган. Жерге 350-400 км / саат ылдамдыкта жакындап, учак мурдун катуу көтөрөт. Кадимки заманбап учактын көтөрүлүшүн кескин жогорулатуучу тактайчалар бар. Бул учакта такалар жок, бирок тумшугу менен ийилген атайын профиль ылдамдыкты тактайсыз кыйла коопсуз деңгээлге чейин түшүрүүгө мүмкүндүк берет.
Окумуштуулардын жана конструкторлордун бардык аракеттеринин башкы максаты потенциалдуу жүргүнчүлөрдүн фантазиясына таасир берүү каалоосу болбогону түшүнүктүү. "Учактын бул формасы аэродинамиканын эң сонун жетишкендиги" дейт Валентин Белокон."Форма эки максатты көздөйт: круиздик, абдан үнөмдүү учуу жана коопсуз конуу."
Учакты жаратуучулар өздөрү баса белгилешет, эгерде өндүрүүчүлөр жаңы дизайнды жактырышса да, биз эң жакшы дегенде 2025–2030-жылдары SAX-40ке отурабыз: таптакыр жаңы учактын чыгышы өтө кымбат жана тобокелдүү ырахат. Мындан тышкары, бул процесс жаңы өндүрүш объекттерин курууну талап кылат.
"Кантсе да, 2025 - бул консервативдүү баа", - дейт Россиянын Космонавтика Академиясынын академиги Валентин Белокон. - Фундаменталдык нерселер чечилгенде, албетте, баары дотациядан көз каранды. Мен мөөнөт 2015 -жылга чейин кыскартылышы мүмкүн деп божомолдоп жатам. Мындан тышкары, мен SAX-40ты иштеп чыгуучулар азырынча бардык карталарды чыгарышпаганына эч кандай шегим жок. Албетте, алар азыр учактын классын иштеп чыгышкан же жигердүү түрдө иштеп жатышат-эң жеңил, 150 тонналык SAX-40тан баштап, жок дегенде 1000 тонналык авиалайнерге чейин."
