Авиация России

Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») представит на авиакосмическом салоне МАКС-2019 инновационные разработки в области перспективной авиации. Центральной частью экспозиции станет масштабная модель сверхзвукового делового самолёта (СДС), сообщает пресс-служба ЦАГИ.

Одним из ключевых препятствий на пути создания воздушных судов подобного типа является звуковой удар: ударная волна от летательного аппарата уносит часть энергии двигателя. Там, где ударная волна касается земли, раздается взрыв.

На самом деле ничего не взрывается — громкий хлопок обусловлен перепадом давления. Этот перепад составляет всего несколько десятитысячных долей атмосферного давления, но ухом воспринимается как отдалённый раскат грома будто из ниоткуда. "Люди пугаются. Ночью они просыпаются, да и днем из-за внезапности это неприятно. А были случаи, когда из-за низко летевших Ту-144 и боевых машин лопались стекла, по зданиям шли трещины. Причем звуковой удар возникает не только под пролетающим самолетом — он накрывает землю ковром шириной в десятки километров, который стелется под воздушным судном, пока скорость остается сверхзвуковой", — рассказывает научный руководитель ЦАГИ и проекта по разработке концепции сверхзвукового пассажирского самолёта второго поколения, академик РАН Сергей Чернышёв.

Снижение этого явления находится в фокусе внимания ученых всего мира. Оптимизированная конфигурация самолета, модель которого будет представлена на МАКС-2019, одновременно обеспечит низкий уровень звукового удара и шума на местности и высокую топливную эффективность. Макет наглядно демонстрирует оригинальную компоновку крыла с большой V-образностью и переменной толщиной корпуса по длине фюзеляжа. Силовая установка с воздухозаборниками расположена на верхней поверхности в хвостовой части воздушного судна.

Другой актуальный вопрос, волнующий современное авиационное сообщество — как сделать самолёт более легким? Из каких материалов и по какой технологии будут изготавливаться летательные аппараты будущего? Один из возможных вариантов — применение композитов и металло-композитов.

К показу на авиасалоне запланированы три разработки ЦАГИ в сфере изучения альтернативных материалов и решений для перспективных летательных аппаратов. Применение таких технологий сулит в дальнейшем значительное облегчение веса воздушного судна, экономию топлива и ряд других ценных преимуществ.

Так, макет конструктивно-силовой схемы фрагмента носовой части СДС представляет собой элемент конструкции с композитным силовым каркасом, внутренней и внешней обшивками из неметаллических материалов. При изготовлении макета применялись аддитивные технологии на основе 3D-печати.

Макет гибридной металло-композитной конструкции фюзеляжа демонстрирует нетрадиционную конструктивно-силовую схему с широким использованием новых решений на основе бионических принципов. Предлагаемая силовая конструкция может быть применима для проектирования как дальне-, так и среднемагистральных транспортных самолетов.

Вниманию широкой общественности будет предложен демонстрационный образец «Многостеночная композитная панель», а именно фрагмент натурной панели силовой конструкции. Планируется, что она найдет применение в высоконагруженных частях планера. Помимо прочности и жесткости, разработка обеспечивает стойкость к ударным воздействиям за счёт своей интегральности (панель состоит из двух внешних обшивок, продольных стенок и лёгкого заполнителя). Синергетическим эффектом является хорошая теплоизоляция (выдерживает перепады температур до 80°С) и звукоизоляция внутренних отсеков. Эти преимущества особо актуальны при проектировании сверхзвуковых самолетов, где ключевыми проблемами являются аэродинамический нагрев корпуса, а также большие акустические и механические нагрузки.

Кроме достижений в области сверхзвукового воздушного транспорта, посетители авиасалона смогут ознакомиться с проектом ЦАГИ в области беспилотной авиации — демонстратором транспортного беспилотника вертикального взлёта и посадки вентиляторного типа.

Этот аппарат обеспечит транспортную доступность регионов с неразвитой аэродромной сетью, может использоваться на объектах нефтегазового комплекса, геологоразведки и энергетики, морского флота и др. Неоспоримый плюс разработки — меньшие габариты по сравнению с аппаратами других аэродинамических схем при сопоставимых тактико-технических характеристиках (полезной нагрузке, скорости и дальности полёта). Такой аппарат может эксплуатироваться в сложных метео- и ландшафтных условиях, а также взлетать и садиться на ограниченные площадки.

589