Авиация России

Проект гиперзвукового пассажирского самолёта с двигателями на жидком водороде разрабатывается в Центральном аэрогидродинамическом институте имени профессора Н. Е. Жуковского (ЦАГИ). Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на генеральный директор ЦАГИ Кирилла Сыпало.

"Проект по гиперзвуковому гражданскому самолёту, который разрабатывает ЦАГИ вместе с европейским сообществом, как раз предполагает использование двигателя на жидком водороде", - сказал он в сюжете телестудии Роскосмоса.

Глава ЦАГИ указал, что "крайне важен аспект отработки всего энергетического комплекса в составе самолёта - это и распределение энергии, и вопрос энергосовместимости различных подсистем, включая планер и различные агрегаты и узлы".

"Самолёт будущего - он не один, это линейка самолётов. Это сверхзвук, а в последствии гиперзвуковые перелёты, включая орбитальные самолёты, которые позволят в разы сократить время доставки пассажиров и грузов на удаленные расстояния", - сказал Кирилл Сыпало.

Ранее уже сообщалось, что с 2014 года в ЦАГИ проводятся исследования концепции высокоскоростного экспериментального летательного аппарата - международный проект HEXAFLY-INT (High-SpeedEXperimental FLY Vehicles — INTernational), в котором участвуют учёные Европейского Союза, России и Австралии. Помимо ЦАГИ, нашу страну в этой работе представляют ЦИАМ им. П.И. Баранова, ЛИИ им. М.М. Громова и ФАЛТ МФТИ.

Предполагается, что перспективное воздушное судно в крейсерском полёте будет развивать скорость 7–8 Маха. «Сейчас подобных аппаратов в принципе нет. Я не имею в виду ракеты. Крейсерских пассажирских самолётов, способных летать со скоростью, соответствующей числу Маха 5 и даже 3, — не существует», — подчеркивает начальник сектора отделения летательных аппаратов ЦАГИ Нина Воеводенко, которая является руководитель рабочего пакета расчётных исследований и численного моделирования проекта HEXAFLY-INT с российской стороны.

Поэтому задача, стоящая перед участниками проекта, поистине фантастическая. Тем не менее специалистов из Нидерландов, Германии, Франции, Италии, Бельгии, Великобритании, России и Австралии стремятся создать летательный аппарат, обладающий высоким для таких скоростей аэродинамическим качеством (порядка 6,5). Но важно понимать, что понятие «высокое аэродинамическое качество» для гиперзвукового самолёта существенно отличается от этого же параметра в применении к дозвуковым пассажирским лайнерам, которые эксплуатируются сегодня, для таких судов этот показатель составляет около 18.

Нижняя поверхность футуристического летательного аппарата имеет волнолётную конфигурацию. Такая компоновка имеет треугольное крыло с передней кромкой малого затупления и отрицательной поперечной V-образностью, что позволяет уменьшить сопротивление воздуха. Отличительной особенностью является и то, что воздухозаборник интегрирован в общую внешнюю форму. Эти характеристики в совокупности дают увеличение подъёмной силы и аэродинамического качества на гиперзвуковых режимах. Для управления летательным аппаратом используются элевоны, расположенные в конце крыла. При пассажировместимости самолёта на 300 человек длина самолёта составит около 90 метров, а общий вес около 400 тонн.

На гиперзвуковых скоростях полёта отдельные части летательного аппарата могут нагреваться до 2000 градусов. Поэтому необходимо разработать специальные термоустойчивые материалы для обшивки гиперзвукового лайнера, что послужит стимулом к приобретению новых знаний и технологий.

ЦАГИ в проекте выполняет значительный объём работ в направлении аэродинамики: производство моделей для эксперимента, трубные испытания, расчётные исследования.

«HEXAFLY-INT в очередной раз доказал уникальность нашей экспериментальной базы. В частности, аэродинамическая труба Т-116, обеспечивающая реальные условия эксперимента на гиперзвуковых режимах, позволила выявить проблемные места исследуемой компоновки. В установках других центров, участвующих в проекте, подобных результатов достичь было бы попросту невозможно. Зарубежные партнёры чрезвычайно высоко оценили качество эксперимента в нашей трубе», — рассказывает Нина Воеводенко. Модель высокоскоростного самолёта, созданная институтом для трубных экспериментов, вошла в экспозицию ЦАГИ на МАКС-2017.

В 2019 году участники HEXAFLY-INT собираются провести лётный эксперимент на полигоне в Бразилии. На ЦАГИ возложена задача изготовления модели для этого полёта. В ходе эксперимента будет исследоваться бездвигательный вариант компоновки — так называемый «глайдер», вес которого — 400 килограммов, а размер — порядка 3 метров. Для создания лётной модели потребуется 10 тонн титана.

«Это ответственная часть работы. Полёт планируется проводить по сложной траектории с использованием твёрдотопливной ракеты, которая поднимет модель на суборбитальную траекторию с максимальной высотой около 90 километров. Далее, после отделения от носителя, модель будет разгоняться за счёт приобретенной потенциальной энергии и достигнет интересующего нас диапазона скоростей, соответствующих числам Маха 7–8, на высоте около 30 километров», — поясняет Нина Воеводенко.

Сегодня гиперзвуковая пассажирская авиация — одно из актуальных направлений научной и инженерной мысли. Над концепциями суперскоростных самолётов, способных перенести пассажиров на дальние расстояния за короткое время, трудятся многие учёные разных стран мира. Но проект HEXAFLY-INT уникален тем, что в нём объединили усилия специалисты разных стран. Аналогичной исследовательской кооперации по данной тематике не существует. Постоянный обмен опытом и наработками очень важен для создания этого, без преувеличения, фантастического летательного аппарата.

1 580