süpersonik taşıma - Supersonic transport

Concorde süpersonik taşınması, bir vardı oval kemerli bir delta kanadı sabitlenmiş, bir ince gövdesi ve dört Rolls-Royce / Snecma Olympus 593 motor.
Tupolev Tu-144 servisini giren ilk SST ve onu terk eden ilk oldu. Güvenlik endişeleri nedeniyle hizmet sona ermeden sadece 55 yolcu uçuşu gerçekleştirildi. Emekli olduktan sonra da az sayıda kargo ve test uçuşu gerçekleştirildi.

Bir süpersonik ulaşım ( SST ) veya bir süpersonik uçak , yolcuları ses hızından daha yüksek hızlarda taşımak için tasarlanmış sivil bir süpersonik uçaktır . Bugüne kadar, düzenli hizmet gören tek SST'ler Concorde ve Tupolev Tu-144 olmuştur . Tu-144'ün son yolcu uçuşu Haziran 1978'de yapıldı ve en son 1999'da NASA tarafından uçtu . Concorde'un son ticari uçuşu Ekim 2003'teydi ve 26 Kasım 2003'teki feribot uçuşu son hava operasyonuydu. Concorde ile uçuşun kalıcı olarak durdurulmasının ardından, ticari hizmette kalan SST'ler kalmadı. Birkaç şirket, süpersonik taşımacılığı tekrar geri getirebilecek bir süpersonik iş jeti önerdi .

Süpersonik uçaklar, son zamanlarda ve devam etmekte olan çok sayıda tasarım çalışmasının nesnesi olmuştur. Dezavantajlar ve tasarım zorlukları, aşırı gürültü üretimi (kalkışta ve uçuş sırasındaki sonik patlamalar nedeniyle ), yüksek geliştirme maliyetleri, pahalı inşaat malzemeleri, yüksek yakıt tüketimi, aşırı yüksek emisyonlar ve ses altı uçaklara göre koltuk başına artan maliyettir. Bu zorluklara rağmen, Concorde'un karlı bir şekilde çalıştığı iddia edildi.

2016 yılında NASA, modern bir düşük gürültülü SST prototipinin tasarımı için bir sözleşme imzaladığını duyurdu . Tasarım ekibi, Lockheed Martin Aeronautics tarafından yönetiliyor .

Tarih

1950'ler boyunca bir SST teknik açıdan mümkün görünüyordu, ancak ekonomik olarak uygulanabilir hale getirilip getirilemeyeceği açık değildi. Asansör üretimindeki farklılıklar nedeniyle , süpersonik hızlarda çalışan uçaklar, ses altı uçakların kaldırma/sürükleme oranının yaklaşık yarısına sahiptir . Bu, herhangi bir gerekli kaldırma miktarı için, uçağın, önemli ölçüde daha fazla yakıt kullanımına yol açacak şekilde yaklaşık iki kat itme sağlamak zorunda kalacağı anlamına gelir. Bu etki, uçak yaklaşık aynı hızda seyahat etmek için iki kat itme gücü kullandığından, ses hızına yakın hızlarda telaffuz edilir. Göreceli etkisi yüksek hızlara uçak hızlanmaktadır olarak azaltılır. Yakıt kullanımındaki bu artışı telafi etmek, en azından uçağın seyir halinde önemli miktarda zaman harcadığı orta ve uzun menzilli uçuşlarda, uçağın sorti oranlarını büyük ölçüde artırma potansiyeliydi . SST tasarımları, mevcut ses altı ulaşımlardan en az üç kat daha hızlı uçabiliyordu ve böylece hizmette olan üç uçağın yerini alabilecek ve böylece insan gücü ve bakım açısından daha düşük maliyetler elde edebilecekti.

Concorde inişi

SST tasarımları üzerinde ciddi çalışmalar, ilk nesil süpersonik savaş uçaklarının hizmete girdiği 1950'lerin ortalarında başladı . Britanya ve Fransa'da, hükümet destekli SST programları , Sud Aviation Super-Caravelle ve Bristol Type 223 dahil olmak üzere çoğu çalışmada hızla delta kanadına yerleşti , ancak Armstrong-Whitworth daha radikal bir tasarım olan Mach 1.2 M-Wing'i önerdi . Avro Canada , TWA'ya Mach 1.6 çift kanatlı kanat ve ayrı kuyruklu Mach 1.2 delta kanatlı ve dört kanat altı motor konfigürasyonunu içeren çeşitli tasarımlar önerdi . Avro'nun ekibi, tasarımının Hawker Siddeley'in tasarımlarının temelini oluşturduğu İngiltere'ye taşındı . 1960'ların başında, tasarımlar üretim için ilerlemenin verildiği noktaya ilerlemişti, ancak maliyetler o kadar yüksekti ki, Bristol Airplane Company ve Sud Aviation sonunda 1962'de Concorde üretmek için çabalarını birleştirdi.

1960'ların başında, ABD havacılık şirketlerinin çeşitli yöneticileri ABD kamuoyuna ve Kongreye bir SST'nin üretilememesi için hiçbir teknik neden olmadığını söylüyorlardı. Nisan 1960'ta Lockheed'in başkan yardımcısı Burt C Monesmith, çeşitli dergilere 250.000 pound (110.000 kg) ağırlığında çelikten yapılmış bir SST'nin 160 milyon dolara geliştirilebileceğini ve 200 veya daha fazla üretim partisinde yaklaşık 9 milyon dolara satılabileceğini belirtti. . Ancak ABD endüstrisinde paniği başlatan şey Concorde'un İngiliz-Fransız gelişimi oldu; Concorde'un yakında diğer tüm uzun menzilli tasarımların yerini alacağı düşünüldü, özellikle de Pan Am Concorde'da satın alma seçeneklerini aldıktan sonra . Kongre, daha da gelişmiş, daha büyük, daha hızlı ve daha uzun menzilli bir tasarım üretmek için mevcut Lockheed L-2000 ve Boeing 2707 tasarımlarını seçerek kısa süre sonra bir SST tasarım çabasını finanse etti . Boeing 2707 tasarımı, sonunda, yaklaşık 300 yolcuyu feribotla taşıma ve Mach 3'e yakın bir seyir hızına sahip olma tasarım hedefleri ile sürekli çalışma için seçildi . Sovyetler Birliği , batı basınının "Concordski" takma adını verdiği kendi tasarımı Tu-144'ü üretmeye başladı .

SST, sonik patlaması ve motor egzozunun ozon tabakasına zarar verme potansiyeli nedeniyle özellikle saldırgan olarak görülüyordu . Her iki sorun da yasa koyucuların düşüncesini etkiledi ve sonunda Kongre , Mart 1971'de ABD SST programı için fon sağladı ve tüm kara yoluyla ticari süpersonik uçuş ABD üzerinde yasaklandı. Başkanlık danışmanı Russell Train , bir süre 65.000 ft (20 km) hızla uçan 500 SST'lik bir filonun, stratosferdeki su içeriğini %50 ila %100'e kadar artırabileceği konusunda uyardı. Train'e göre bu, yer seviyesinde daha fazla ısıya yol açabilir ve ozon oluşumunu engelleyebilir . Stratosferik su ve yer sıcaklıklarını artırma potansiyeli ile ilgili olarak, Concorde'dan "su buharındaki son düşüşün kaynağı bilinmiyor" olarak bahsetmese de, 2010 yılında Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi , Stratosferik Su Buharı seviyelerinin 1980'lerde ve 1990'lar tarafından 2000'li yıllarda daha yüksekti yaklaşık o sorumludur bu değişiklik olduğunu hesaplayarak NOAA Susan Solomon ile,% 10 artış yavaş aşağı yüzey sıcaklıklarında küresel ısınma ile karşılaştırıldığında yaklaşık 25 oranında ısınma 1990'larda oran . Ancak Russell Train'in diğer su-ozon endişesine, Fred Singer tarafından 1971'de Nature dergisine yazdığı bir mektupta karşı çıkıldı , bu da "süpersonik taşımaların stratosferik ozonu ciddi şekilde etkileyebileceğini iddia edenleri üzdü".

Daha sonra, egzozun nitrojen oksitlerinin bir sonucu olarak ozon için ek bir tehdit olduğu varsayıldı , bu tehdit 1974'te görünüşte MIT tarafından doğrulandı . Bununla birlikte, pek çok tamamen teorik model, SST nitrojen oksitlerden ( NOx ) büyük ozon kayıpları potansiyelini gösterirken, " Azot Oksitler, Nükleer Silah Testi , Concorde ve Stratosferik Ozon " makalesindeki diğer bilim adamları, tarihsel ozon izleme ve atmosferik nükleer testlere yöneldiler. 1962'de salınan yaklaşık 213 megaton patlayıcı enerjiden saptanabilir hiçbir ozon kaybının olmadığını , dolayısıyla "1047" Concordes'tan "günde 10 saat" uçan eşdeğer miktarda NOx olduğunu gözlemleyerek, bir kılavuz ve karşılaştırma aracı olarak hizmet etmek , aynı şekilde emsalsiz olmayacaktı. 1981'de modeller ve gözlemler hala uzlaşmazdı. Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi'nde bir atmosfer bilimcisi olan David W. Fahey ve diğerleri tarafından 1995'te yapılan daha yeni bilgisayar modelleri, bir filo olsaydı ozondaki düşüşün en fazla "% 1 ila 2'den fazla" olmayacağını öne sürüyor. 500 süpersonik uçak çalıştırıldı. "Büyük bir uyarı bayrağı ... [it] ileri SST gelişimi için bir showstopper olmamalı" kaldırma "" çünkü iken - Fahey bu gelişmiş SST gelişimi için ölümcül bir engel olmayacağını ifade yakıttaki sülfür [arasında concorde]", varsayımsal %1-2 ozon yıkım-tepkime yolunu esasen ortadan kaldıracaktır.

Ozon endişesini çevreleyen model-gözlem tutarsızlığına rağmen, 1970'lerin ortalarında, ilk süpersonik test uçuşundan altı yıl sonra, Concorde artık hizmete hazırdı. ABD'nin siyasi tepkisi o kadar yüksekti ki New York uçağı yasakladı. Bu, uçağın ekonomik beklentilerini tehdit etti - Londra-New York rotası düşünülerek inşa edilmişti. Düzlem Washington (en DC içine izin verildi Dulles içinde Virginia ) ve onlar bunu yoktu çünkü servis New Yorklular yakında şikayet edildi o kadar popüler oldu. Concorde'un JFK'ye uçması çok uzun sürmedi .

Değişen siyasi düşüncelerin yanı sıra, uçan halk yüksek hızlı okyanus geçişlerine ilgi göstermeye devam etti. Bu, ABD'de "AST" (Advanced Supersonic Transport) adı altında ek tasarım çalışmalarına başladı. Lockheed'in SCV'si bu kategori için yeni bir tasarımdı, Boeing ise 2707'yi temel alarak çalışmalarına devam etti.

Bu zamana kadar, geçmiş SST kavramlarının ekonomisi artık makul değildi. İlk tasarlandıklarında, SST'lerin Boeing 707 gibi 80 ila 100 yolcu kapasiteli uzun menzilli uçaklarla rekabet etmesi öngörülmüştü , ancak Boeing 747 gibi dört kat daha fazla taşıyan daha yeni uçaklarla , SST konseptinin hız ve yakıt avantajları vardı. sırf boyutu tarafından alındı.

Başka bir sorun, bir SST'nin çalıştığı geniş hız aralığının motorları iyileştirmeyi zorlaştırmasıydı. Ses altı motorlar, 1960'larda sürekli artan baypas oranlarına sahip turbofan motorun piyasaya sürülmesiyle artan verimlilikte büyük adımlar atmış olsa da , fan konseptinin "uygun" baypasın yaklaşık 0.45 olduğu süpersonik hızlarda kullanılması zordur. Ses altı tasarımlar için 2.0 veya üstü. Bu iki nedenden dolayı, SST tasarımları daha yüksek işletme maliyetlerine mahkûm edildi ve AST programları 1980'lerin başında ortadan kalktı.

Concorde yalnızca British Airways ve Air France'a satıldı ve kârın %80'ini hükümete iade edecek olan sübvansiyonlu satın almalar yapıldı. Uygulamada, anlaşmanın neredeyse tamamı boyunca, paylaşılacak bir kâr yoktu. Concorde özelleştirildikten sonra, maliyet düşürme önlemleri (özellikle 2010 yılına kadar uçağı doğrulamak için yeterli sıcaklık çevrimi gerçekleştiren metalurjik kanat test sahasının kapatılması) ve bilet fiyatlarındaki artışlar önemli karlar sağladı.

Concorde uçmayı bıraktığından beri, Concorde'un ömrü boyunca, uçağın en azından British Airways'e karlı olduğu ortaya çıktı. Yaklaşık 28 yıllık işletim süresi boyunca Concorde işletme maliyetleri yaklaşık 1 milyar sterlin ve geliri 1,75 milyar sterlin idi.

Son düzenli yolcu uçuşları 24 Ekim 2003 Cuma günü, saat 16:00'yı biraz geçe Londra Heathrow Havalimanı'na indi : New York'tan 002 sefer sayılı uçuş, Edinburgh, İskoçya'dan ikinci bir uçuş ve bir döngü uçuşuyla Heathrow'dan kalkan üçüncü uçuş Biscay Körfezi üzerinde.

20. yüzyılın sonuna gelindiğinde, Tupolev Tu-244 , Tupolev Tu-344 , SAI Quiet Supersonic Transport , Sukhoi-Gulfstream S-21 , Yüksek Hızlı Sivil Ulaşım vb. projeler gerçekleştirilememişti.

Gerçekleşen süpersonik uçaklar

Almanya'daki Sinsheim Auto & Technik Müzesi , Concorde ve Tu-144'ün birlikte sergilendiği tek yer.

21 Ağustos 1961'de, bir Douglas DC-8-43 ( N9604Z kaydı), Edwards Hava Kuvvetleri Üssü'ndeki bir test uçuşu sırasında kontrollü bir dalışta Mach 1'i aştı. Mürettebat William Magruder (pilot), Paul Patten (yardımcı pilot), Joseph Tomich (uçuş mühendisi) ve Richard H. Edwards (uçuş test mühendisi) idi. Bu, sivil bir yolcu uçağının yaptığı ilk süpersonik uçuş.

concorde

Ana madde: Concorde uçak geçmişleri

Toplamda 20 Concord üretildi: iki prototip, iki geliştirme uçağı ve 16 üretim uçağı. On altı adet üretim uçağından ikisi ticari hizmete girmedi ve sekizi Nisan 2003 itibariyle hizmette kaldı. Bu uçakların ikisi hariç tümü korunmuştur; olmayan iki (211 cn) F-BVFD, 1982 yılında bir yedek parça kaynağı olarak park etmiş ve 1994 yılında hurdaya ve (203 cn) F-BTSC vardır çöktü 100 yolcuları öldürmeye 25 Temmuz 2000 tarihinde Paris dışında, , 9 mürettebat ve yerde 4 kişi.

Tupolev Tu-144

Ana madde: Tupolev Tu-144

Toplam on altı uçuşa elverişli Tupolev Tu-144 inşa edildi; on yedinci Tu-144 (reg. 77116) hiçbir zaman tamamlanmadı. Ayrıca 68001 prototipinin geliştirilmesine paralel olarak statik test için en az bir yer testi gövdesi vardı.

Süpersonik yolcu uçuşunun zorlukları

Aerodinamik

Havada hareket eden tüm araçlar için, sürükleme kuvveti, sürükleme katsayısı ( C d ), hava hızının karesi ve hava yoğunluğu ile orantılıdır . Sürtünme hız ile hızla arttığından, süpersonik uçak tasarımının temel önceliği, sürükleme katsayısını düşürerek bu kuvveti en aza indirmektir. Bu, SST'lerin son derece akıcı şekillerine yol açar. Bir dereceye kadar, süpersonik uçaklar, hava yoğunluğunun daha düşük olduğu ses altı uçaklardan daha yüksek irtifalarda uçarak sürüklemeyi de yönetir.

Uçaklar için Mach sayısı ile Cd faktöründe kalitatif varyasyon

Hızlar ses hızına yaklaştıkça, ek bir dalga sürüklenmesi olgusu ortaya çıkar. Bu, transonik hızlarda ( Mach 0.88 civarında ) başlayan güçlü bir sürükleme şeklidir . Mach 1 civarında, sürtünmenin tepe katsayısı, ses altı sürtünmesinin dört katıdır. Transonik aralığın üzerinde, katsayı yeniden büyük ölçüde düşer, ancak Mach 2.5'te ses altı hızlardan %20 daha yüksek kalır. Süpersonik uçaklar, bu dalga direncinin üstesinden gelmek için ses altı uçaklardan önemli ölçüde daha fazla güce sahip olmalıdır ve transonik hızın üzerinde seyir performansı daha verimli olmasına rağmen , yine de ses altı uçaklardan daha az verimlidir.

Süpersonik uçuştaki diğer bir konu da kanatların kaldırma / sürükleme oranıdır (L/D oranı). Süpersonik hızlarda, kanat profilleri ses altı hızlardan tamamen farklı bir şekilde kaldırma oluşturur ve her zaman daha az verimlidir. Bu nedenle, sürekli süpersonik seyir için kanat planformları tasarlamaya yönelik önemli araştırmalar yapılmıştır . Yaklaşık Mach 2'de, tipik bir kanat tasarımı, L/D oranını yarıya indirecektir (örneğin, Concorde 7.14 oranını yönetirken, ses altı Boeing 747'nin L/D oranı 17'dir). Bir uçağın tasarımının kendi ağırlığının üstesinden gelmek için yeterli kaldırma sağlaması gerektiğinden, süpersonik hızlarda L/D oranının azaltılması, hava hızını ve irtifasını korumak için ek itki gerektirir.

motorlar

Jet motoru tasarımı, süpersonik ve ses altı uçaklar arasında önemli ölçüde değişir. Bir sınıf olarak jet motorları, yüksek hızlarda özgül yakıt tüketimleri daha fazla olmasına rağmen, süpersonik hızlarda daha yüksek yakıt verimliliği sağlayabilir . Yerdeki hızları daha büyük olduğu için, verimdeki bu düşüş, Mach 2'nin çok üstüne kadar hızla orantılı olandan daha azdır ve birim mesafe başına tüketim daha düşüktür.

İngiltere , Bristol , Filton Aerodrome'daki British Airways Concorde , süpersonik uçuş için gerekli olan ince gövdeyi gösteriyor

Concorde, Aérospatiale – BAC tarafından tasarlanırken , yüksek bypass jet motorları (" turbofan " motorlar) henüz ses altı uçaklarda konuşlandırılmamıştı. Concorde, Boeing 707 veya de Havilland Comet gibi daha önceki tasarımlara karşı hizmete girmiş olsaydı , 707 ve DC-8 hala daha fazla yolcu taşımasına rağmen çok daha rekabetçi olurdu. Bu yüksek bypass jet motorları 1960'larda ticari hizmete girdiğinde, ses altı jet motorları hemen çok daha verimli hale geldi ve süpersonik hızlarda turbojetlerin verimliliğine daha yakın hale geldi. SST'nin önemli bir avantajı ortadan kayboldu.

Turbofan motorlar, klasik baypassız turbojette normalde sıcak havayı hızlandırmak için kullanılan enerjinin bir kısmını kullanarak hızlandırdıkları soğuk düşük basınçlı hava miktarını artırarak verimliliği artırır. Bu tasarımın nihai ifadesi , jet itiş gücünün neredeyse tamamının çok büyük bir fanı - pervaneyi çalıştırmak için kullanıldığı turboproptur . Fan tasarımının verimlilik eğrisi, genel motor verimliliğini en üst düzeye çıkaran baypas miktarının, pervanelerden fanlara doğru azalan ileri hızın bir fonksiyonu olduğu ve hız arttıkça hiç baypasın olmadığı anlamına gelir. Ek olarak, motorun önündeki düşük basınçlı fanın kapladığı geniş ön alan, özellikle süpersonik hızlarda sürtünmeyi artırır ve bypass oranlarının ses altı uçaklara göre çok daha sınırlı olduğu anlamına gelir.

Örneğin, erken dönem Tu-144S, süpersonik uçuşta Concorde'un turbojetlerinden çok daha az verimli olan düşük baypaslı bir turbofan motorla donatıldı. Daha sonraki TU-144D, karşılaştırılabilir verimliliğe sahip turbojet motorlarına sahipti. Bu sınırlamalar, SST tasarımlarının yüksek bypass motorlarının ses altı pazarına getirdiği yakıt ekonomisindeki çarpıcı gelişmelerden yararlanamadığı anlamına geliyordu, ancak bunlar zaten ses altı turbofan benzerlerinden daha verimliydi.

Yapısal sorunlar

Süpersonik araç hızları, daha dar kanat ve gövde tasarımları gerektirir ve daha büyük stres ve sıcaklıklara maruz kalır. Bu , istenmeyen esnemeyi en aza indirmek için daha ağır yapılar gerektiren aeroelastisite sorunlarına yol açar . SST'ler ayrıca çok daha güçlü (ve dolayısıyla daha ağır) bir yapıya ihtiyaç duyarlar çünkü gövdeleri , süpersonik uçuş için gerekli olan yüksek irtifalarda çalışmayan ses altı uçaklardan daha büyük bir diferansiyel için basınçlandırılmalıdır . Bu faktörler birlikte Concorde'un koltuk başına boş ağırlığının bir Boeing 747'nin üç katından fazla olduğu anlamına geliyordu.

Bununla birlikte, Concorde ve TU-144'ün her ikisi de geleneksel alüminyumdan ( Concorde'un durumunda Hiduminium ) ve ( duralumin ) yapılmıştır, oysa karbon fiber ve Kevlar gibi daha modern malzemeler ağırlıklarına göre gerilim açısından çok daha güçlüdür (basınçla başa çıkmak için önemlidir). stresler) ve daha katıdır. Bir SST tasarımında yapının koltuk başına ağırlığı çok daha yüksek olduğundan, herhangi bir iyileştirme, ses altı bir uçaktaki aynı değişikliklerden daha büyük bir yüzde iyileştirmeye yol açacaktır.

Yüksek maliyetler

Concorde yakıt verimliliği karşılaştırması
uçak concorde Boeing 747 -400
Yolcu mili/emperyal galon 17 109
Yolcu mili/ABD galonu 14 91
Litre/yolcu 100 km 16.6 3.1

Dar bir gövde için aerodinamik gereksinim nedeniyle daha yüksek yakıt maliyetleri ve daha düşük yolcu kapasiteleri, SST'leri ses altı uçaklara kıyasla pahalı bir ticari sivil ulaşım biçimi haline getirir. Örneğin, Boeing 747, yaklaşık olarak aynı miktarda yakıt kullanırken Concorde'un üç katından daha fazla yolcu taşıyabilir.

Bununla birlikte, yakıt maliyetleri, çoğu ses altı uçak yolcu biletleri için fiyatın büyük bir kısmı değildir. SST uçaklarının kullanıldığı transatlantik iş piyasası için Concorde aslında çok başarılıydı ve daha yüksek bir bilet fiyatını sürdürebildi. Artık ticari SST uçakları uçmayı bıraktığına göre, Concorde'un British Airways için önemli karlar elde ettiği daha açık hale geldi.

Kalkış gürültüsü

Concorde ve Tu-144'ün çalışmasıyla ilgili sorunlardan biri, kalkış sırasında kullanılan çok yüksek jet hızları ve daha da önemlisi, havaalanı yakınlarındaki toplulukların üzerinden uçarken yüksek motor gürültü seviyeleriydi. SST motorları, süpersonik seyir sırasında, motor kesit alanını ve dolayısıyla nasel sürtünmesini en aza indirmek için oldukça yüksek bir özgül itme kuvvetine (net itme/hava akışı) ihtiyaç duyar . Ne yazık ki bu, motorları gürültülü yapan ve özellikle düşük hızlarda/irtifalarda ve kalkışta sorunlara neden olan yüksek bir jet hızı anlamına gelir.

Bu nedenle, gelecekteki bir SST , belirli itmenin (ve dolayısıyla jet hızının ve gürültünün) kalkışta düşük olduğu, ancak süpersonik seyir sırasında yüksek zorlandığı değişken çevrimli bir motordan iyi bir şekilde yararlanabilir . İki mod arasında geçiş, tırmanış sırasında bir noktada ve iniş sırasında tekrar geri dönecektir (yaklaşma sırasında jet gürültüsünü en aza indirmek için). Zorluk, süpersonik seyir sırasında düşük kesit alanı gereksinimini karşılayan değişken devirli bir motor konfigürasyonu tasarlamaktır.

Sonic patlaması

Sonik patlama nedeniyle bu tür tartışmalı olarak 1960'ların yüksek uçakları uçtu hangi irtifalarda, ancak deneyler için ciddi bir sorun olduğu düşünülen değildi Oklahoma sonik patlama testlerinin ve çalışmaların USAF 'ın Kuzey Amerika XB-70 Valkyrie aksini kanıtladı (bkz. Sonic patlaması § Azaltma ). 1964'te sivil süpersonik uçakların lisanslı olup olmayacağı sorun nedeniyle belirsizdi.

Ses üstü hızlara ulaşmadan önce uçak su üzerinde yüksek irtifaya çıkana kadar beklenerek bir sonik patlamanın rahatsızlığı önlenebilir; Concorde'un kullandığı teknik buydu. Ancak, nüfuslu alanlar üzerinde süpersonik uçuşu engeller. Süpersonik uçaklar, ses altı uçaklara kıyasla ses altı hızlarda düşük kaldırma/sürükleme oranlarına sahiptir ( değişken süpürme kanatları gibi teknolojiler kullanılmadıkça) ve dolayısıyla daha fazla yakıt yakar, bu da kullanımlarının bu tür uçuş yollarında ekonomik olarak dezavantajlı olmasına neden olur.

Concorde'un aşırı basıncı 1,94 lb/sq ft (93 Pa) (133 dBA SPL) idi. 1,5 lb/sq ft (72 Pa) (131 dBA SPL) üzerindeki aşırı basınçlar genellikle şikayetlere neden olur.

Eğer bomun yoğunluğu azaltılabilirse, bu, süpersonik uçakların çok büyük tasarımlarını bile kara uçuşu için kabul edilebilir hale getirebilir. Araştırmalar, burun konisi ve kuyruğundaki değişikliklerin, şikayetlere neden olmak için gereken ses patlamasının yoğunluğunu azaltabileceğini gösteriyor. 1960'lardaki orijinal SST çabaları sırasında, uçağın gövdesinin dikkatli bir şekilde şekillendirilmesinin, sonik patlamanın yere ulaşan şok dalgalarının yoğunluğunu azaltabileceği öne sürüldü. Bir tasarım, şok dalgalarının birbirine müdahale etmesine neden oldu ve sonik patlamayı büyük ölçüde azalttı. O zamanlar bunu test etmek zordu, ancak bilgisayar destekli tasarımın artan gücü o zamandan beri bunu oldukça kolaylaştırdı. 2003 yılında, tasarımın sağlamlığını kanıtlayan ve patlamayı yaklaşık yarı yarıya azaltma kabiliyetini gösteren Şekilli Sonic Boom Gösteri uçağı uçuruldu. Aracı uzatmak bile (ağırlığı önemli ölçüde artırmadan) bom yoğunluğunu azaltıyor gibi görünüyor (bkz. Sonik bom § Azaltma ).

Uçağı geniş bir hız aralığında çalıştırma ihtiyacı

Süpersonik bir uçağın aerodinamik tasarımının, optimum performans için hızıyla birlikte değişmesi gerekir. Bu nedenle, bir SST ideal olarak hem ses altı hem de ses üstü hızlarda optimum performansı korumak için uçuş sırasında şekil değiştirir. Böyle bir tasarım, bakım ihtiyaçlarını, operasyon maliyetlerini ve güvenlik endişelerini artıran karmaşıklığı beraberinde getirecektir.

Uygulamada, tüm süpersonik taşımalar, ses altı ve ses üstü uçuş için esasen aynı şekli kullanmıştır ve genellikle düşük hızlı uçuşun zararına olacak şekilde performansta bir uzlaşma seçilmiştir. Örneğin, Concorde düşük hızda çok yüksek bir sürtünmeye ( yaklaşık 4'lük bir kaldırma / sürükleme oranı ) sahipti , ancak uçuşun çoğu için yüksek hızda gitti. Concorde tasarımcıları, tüm uçuş planı boyunca genel performansı en üst düzeye çıkarmak için rüzgar tüneli testlerinde araç şeklini optimize etmek için 5000 saat harcadı.

Boeing 2707 özellikli salıncak kanatları düşük hızlarda daha yüksek verimlilik, ama sonuçta aşılmaz kanıtladı böyle bir özelliği üretilen kapasite problemleri için gerekli artan yer vermek.

Kuzey Amerika Havacılığının bu soruna XB-70 Valkyrie ile alışılmadık bir yaklaşımı vardı . Kanatların dış panellerini yüksek Mach sayılarında indirerek , uçağın alt tarafındaki sıkıştırma kaldırmasından faydalanabildiler . Bu, L/D oranını yaklaşık %30 oranında iyileştirdi.

cilt sıcaklığı

Süpersonik hızlarda bir uçak , önündeki havayı adyabatik olarak sıkıştırır. Havanın artan sıcaklığı uçağı ısıtır.

Ses altı uçaklar genellikle alüminyumdan yapılır. Ancak alüminyum, hafif ve güçlü olmakla birlikte, 127 °C'nin üzerindeki sıcaklıklara dayanamaz; 127 °C'nin üzerinde alüminyum, yaşlanma sertleşmesinin getirdiği özelliklerini yavaş yavaş kaybeder. Mach 3 hızında uçan uçaklar için paslanmaz çelik ( XB-70 Valkyrie , MiG-25 ) veya titanyum ( SR-71 , Sukhoi T-4 ) gibi malzemeler bu özelliklerin özellikleri olarak önemli ölçüde maliyet artışı ile kullanılmıştır. malzemeler uçağın üretimini çok daha zor hale getiriyor.

2017'de , Mach 5 veya üzerinde, belki de 3000 °C'ye kadar çıkan sıcaklıklara dayanabilecek yeni bir karbür seramik kaplama malzemesi keşfedildi .

Zayıf aralık

Süpersonik uçakların menzili , Breguet menzil denklemi ile tahmin edilebilir .

Yolcu başına düşen yüksek kalkış ağırlığı, iyi bir yakıt oranı elde etmeyi zorlaştırır. Bu sorun, süpersonik kaldırma/sürükleme oranlarının sunduğu zorlukla birlikte, süpersonik taşımaların aralığını büyük ölçüde sınırlar. Uzun mesafeli rotalar uygun bir seçenek olmadığı için, havayollarının jetleri satın almaya pek ilgisi yoktu.

Havayolunda SST'lerin İstenmemesi

Aeroflot Tupolev Tu-144 , 1975'te Paris Air Show'da .

Havayolları para kazanma aracı olarak uçak satın alır ve varlıklarından mümkün olduğu kadar çok yatırım getirisi elde etmek ister.

Havayolları potansiyel olarak çok hızlı uçaklara değer verir, çünkü uçağın günde daha fazla uçuş yapmasını sağlayarak daha yüksek bir yatırım getirisi sağlar. Ayrıca, yolcular genellikle daha hızlı, daha kısa süreli yolculukları daha yavaş, daha uzun süreli yolculuklara tercih ederler, bu nedenle daha hızlı uçak kullanmak, bir havayolu şirketine rekabet avantajı sağlayabilir, hatta birçok müşteri zamandan ve /veya daha erken varmak. Ancak, Concorde'un havaalanlarındaki yüksek gürültü seviyeleri, saat dilimi sorunları ve yetersiz hız, günde yalnızca tek bir dönüş yolculuğunun yapılabileceği anlamına geliyordu, bu nedenle ekstra hız, havayolu için müşterilerine satış özelliğinden başka bir avantaj değildi. Önerilen Amerikan SST'lerinin, kısmen bu nedenle Mach 3'te uçması amaçlandı. Bununla birlikte, hızlanma ve yavaşlama süresi göz önüne alındığında, bir Mach 3 SST'de bir Atlantik ötesi yolculuk, bir Mach 1 yolculuğunun üç katından daha az hızlı olacaktır.

SST'ler süpersonik hızlarda sonik patlamalar ürettiğinden, karada süpersonik uçmalarına nadiren izin verilir ve bunun yerine deniz üzerinde süpersonik uçmaları gerekir. Ses altı hızlarda ses altı uçaklara göre verimsiz oldukları için menzili bozulmakta ve uçağın durmaksızın uçabileceği rota sayısı azalmaktadır. Bu aynı zamanda çoğu havayolu için bu tür uçakların tercih edilmesini de azaltır.

Süpersonik uçaklar, ses altı uçaklardan daha yüksek yolcu başına yakıt tüketimine sahiptir; bu, bilet fiyatını zorunlu olarak daha yüksek yapar, diğer tüm faktörler eşit olur ve aynı zamanda bu fiyatı petrol fiyatına daha duyarlı hale getirir. (Ayrıca, hava yolcuları da dahil olmak üzere genel halkın artan endişeleri olan süpersonik uçuşları çevreye ve sürdürülebilirliğe daha az dost hale getirir.)

Yeni bir SST tasarlamak için araştırma ve geliştirme çalışmalarına yatırım yapmak, hava taşımacılığının hız sınırını zorlama çabası olarak değerlendirilebilir. Genel olarak, yeni teknolojik başarı dürtüsü dışında, böyle bir çabanın ana itici gücü, diğer ulaşım modlarından gelen rekabet baskısıdır. Bir ulaşım modu içinde farklı hizmet sağlayıcılar arasındaki rekabet, genellikle hızı artırmak için bu tür teknolojik yatırımlara yol açmaz. Bunun yerine hizmet sağlayıcılar hizmet kalitesi ve maliyetinde rekabet etmeyi tercih etmektedirler. Bu fenomenin bir örneği yüksek hızlı trendir. Demiryolu taşımacılığının hız sınırı, karayolu ve hava taşımacılığı ile etkin bir şekilde rekabet edebilmesi için çok zorlanmıştı. Ancak bu başarı, farklı demiryolu işletmecilerinin kendi aralarında rekabet etmeleri için yapılmadı. Bu fenomen aynı zamanda SST'lerin havayolu tarafından tercih edilmesini de azaltır, çünkü çok uzun mesafeli taşımacılık için (birkaç bin kilometre), farklı ulaşım modları arasındaki rekabet daha çok tek at yarışı gibidir: hava taşımacılığının önemli bir rakibi yoktur. Tek rekabet havayolu şirketleri arasındadır ve hız artışı için çok daha fazla ödeme yapmaktansa, maliyeti düşürmek ve hizmet kalitesini artırmak için orta düzeyde ödeme yapmayı tercih ederler. Ayrıca, kar amacı güden şirketler genellikle kayda değer kar olasılığı yüksek olan düşük riskli iş planlarını tercih ederler, ancak pahalı bir öncü teknolojik araştırma ve geliştirme programı, programın öngörülemeyen teknik nedenlerle başarısız olması muhtemel olduğundan, yüksek riskli bir girişimdir. ya da mali kaynak limitleri nedeniyle şirketi, pazarlanabilir herhangi bir SST teknolojisi üretmeden önce çabayı terk etmeye zorlayacak kadar büyük maliyet aşımlarını karşılayacaktır, bu da potansiyel olarak tüm yatırımların kaybedilmesine neden olacaktır.

Çevresel Etki

Temiz Ulaşım Uluslararası Konseyi (ICCT) bir SST yolcu başına çok yakıt olarak 5 ila 7 kez yakar tahmin ediyor. ICCT, New York'tan Londra'ya süpersonik bir uçuşun, yolcu başına ses altı business sınıfına göre iki kat, ekonomi sınıfına göre altı kat ve Los Angeles'tan Sidney'e ses altı uçuşa göre üç kat daha fazla yakıt tüketeceğini gösteriyor. . Tasarımcılar, ileri teknoloji ile mevcut çevre standartlarını karşılayabilir veya SST'ler için yeni standartlar oluşturmak için politika yapıcılara lobi yapabilir.

2035'te 2.000 SST olsaydı, 160 havaalanında günde 5.000 uçuş olurdu ve SST filosu yılda ~96 milyon mt CO₂ ( 2017'de Amerika , Delta ve Güneybatı'nın birleşimi gibi), 1,6 ila 2,4 gigaton CO₂ yayardı. 25 yıllık ömürleri boyunca CO₂: havacılık, emisyon payını 1,5 °C'lik bir iklim yörüngesinin altında kalmaya devam ederse , uluslararası havacılık karbon bütçesinin beşte biri . Gürültü havaalanlarında etrafında maruz bölge günde 300'den fazla operasyonlarla aynı boyutta var olan ses altı uçağın karşılaştırıldığında çift olabilir Dubai ve Londra Heathrow ve içinde üzerinde 100 Los Angeles , Singapur , San Francisco , New York-JFK , Frankfurt ve Bangkok . Sık sonik bom günde 150-200 veya bir her beş dakikada bir, Kanada, Almanya, Irak, İrlanda, İsrail, Romanya, Türkiye ve ABD'de bazı bölgelerinde kadar duymuş olacaktır.

Geliştiriliyor

Nisan 2010'da NASA Havacılık Araştırma Görev Müdürlüğü'ne sunulan Lockheed Martin konsepti
Nisan 2010'da NASA Havacılık Araştırma Misyonu Müdürlüğü'ne sunulan Boeing konsepti

İkinci nesil süpersonik bir uçak arzusu, havacılık endüstrisinin bazı unsurları içinde kaldı ve Concorde'un emekli olmasından bu yana çeşitli konseptler ortaya çıktı.

Mart 2016'da Boom Technology , tasarım simülasyonunun Concorde'dan daha sessiz ve %30 daha verimli olacağını gösterdiğini iddia ederek, Mach 2.2'yi uçurabilen 40 kişilik süpersonik bir jet inşa etme geliştirme aşamasında olduğunu açıkladı. Los Angeles'tan Sidney'e 6 saat içinde uçmak.

Ekonomik uygulanabilirliği için, 2006'dan beri NASA araştırması, karada süpersonik uçuşa izin vermek için sonik patlamayı azaltmaya odaklandı . NASA, 2020'lerin başında olası bir FAA ve ICAO yasağının kaldırılmasını desteklemek için topluluk tepkisini sorgulamak için, 2019'da, uçak gövdesi şekillendirme yoluyla çift patlamalardan yumuşak darbelere indirgenen düşük patlamalı bir göstericiyi uçurmalıdır. Sessiz Süpersonik Teknoloji X düzlemi, 1.8 bir Mach 1.6 şok dalgası imza taklit edecek 80- PNLdB Concorde 105 PNLdB ile karşılaştırıldığında 75 100 koltuklu uçağı için.

200 milyon dolara mal olan süpersonik uçak pazarı, 10 yıllık bir süre içinde 260 milyar dolar değerinde 1.300 olabilir. Geliştirme ve sertifikalandırma muhtemelen 4 milyar dolarlık bir işlemdir.

TsAGI 2017 sergilendi MAKS Air Show Moskova 2,100 km / s (1.300 mph) seyir ve 7,400-8,600 için optimize arazi üzerinde süpersonik uçuş izin düşük sonik patlama üretmelidir onun Süpersonik Business Jet / Ticari Jet ölçekli model, km (4.600–5.300 mil) menzil. Bilimsel araştırma, hem Mach 0.8–0.9 transonik hem de Mach 1.5–2.0 süpersonik hızları optimize etmeyi amaçlar , benzer bir tasarım bir rüzgar tünelinde test edilirken motorlar Central Institute for Aviation Motors'ta kavramsallaştırılır ve tasarımlar Aviadvigatel ve NPO tarafından incelenir. Satürn .

Las Vegas'taki Ekim 2017 NBAA toplantısında, NASA'nın yalnızca araştırmaları desteklediği, çeşitli şirketler, motoru olmayan, değişken en yüksek hızlara ve işletim modellerine sahip uçaklar önermek için mühendislik zorluklarıyla karşı karşıya kaldı:

  • Bom XB-1 Bebek Boom bir işletme için bir durak ile; (10.000 mil 17.000 km) santralin 9,000 NMI için su üzerinde Mach 2.2 ulaşan 45/55 koltuklu Trijet uçağın seçildiği gibi üçüncü ölçekli testbed 2018 yılında uçmalıdır -sınıf ücreti. 2023 teslimatları için, 2016 yılında Virgin'den 10 ve açıklanmayan bir Avrupa havayolundan 15, Haziran 2017'ye kadar beş havayolundan toplam 76 taahhüt aldı;
  • Spike S-512 belirtilmemiş 20,000 lbf (89 kN) motorları ile 22 yolcu bulunan bir penceresiz kabinde; 6200 UME (7,100 mil 11,500 km) için su üzerinde Mach 1.6 de seyir amaçlayan bir kendi kendini finanse TwinJet tasarımdır. SX-1.2 ölçekli bir model, ilk uçuşunu Eylül 2017'de, 2019'da insanlı bir test alanından önce ve 2021'de prototipini 2023 için piyasada mevcut olmalıydı.
modeli yolcular Seyir Aralık ( nmi ) MTOW Toplam İtki İtme/ağırlık
Tupolev Tu-144 150 Mach 2.0 3.500 mil (6.500 km) 207 ton (456.000 lb) 960 kN (216.000 lbf) 0.44
concorde 120 Mach 2.02 3.900 nmi (7.200 km) 185 ton (408.000 lb) 676 kN (152.000 lbf) 0.37
Boom Teknoloji Uvertürü 55 Mach 1.7 4.500 nmi (8.300 km) 77,1 ton (170,00 lb) 200–270 kN (45.000–60.000 lbf) 0,26-0,35
Başak S-512 18 Mach 1.6 6.200 nmi (11.500 km) 52,2 ton (115.000 lb) 177,8 kN (40.000 lbf) 0.35

2017'deki dört milyar hava yolcusundan 650 milyondan fazlası , 72 milyonu business ve first class olmak üzere 2.000 ila 7.000 mil (3.200 ve 11.300 km) arasında uzun mesafe uçtu ve 2025 yılına kadar 128 milyona ulaştı; Spike projeleri o zaman 13 milyon süpersonik ulaşımla ilgilenecekti.

Ekim 2018'de, FAA'nın süpersonik taşımalar için planlanan gürültü standartlarının yeniden yetkilendirilmesi , geliştiricilere tasarımları için, çoğunlukla motor seçimleri için düzenleyici bir kesinlik kazandırdı. ABD'de süpersonik uçuş testi yetkilendirmesi ve gürültü sertifikasyonu için kurallar 2019'un başlarında FAA tarafından önerilecektir. FAA , 2022'den sonraki bir kural için 31 Mart 2020'den önce iniş-kalkış gürültüsü için bir teklifte bulunmalıdır; ve 2020'nin sonundan itibaren kara sonik patlaması için, NASA ise 2025'te ICAO standartları için 2021'den itibaren Lockheed Martin X-59 QueSST düşük bomlu uçuş göstericisini uçurmayı planlıyor .

Haziran 2019'da, NASA'nın sessiz süpersonik girişiminden ve X-59 QueSST'den ilham alan Lockheed Martin , 40 yolcu için bir Mach 1.8 transpasifik uçak konsepti olan Sessiz Süpersonik Teknoloji Uçağı'nı tanıttı . Daha düşük havaalanı gürültüsü ve sonik patlama , şekilli bom tasarımıyla sağlanır; entegre düşük gürültülü tahrik; süpürülmüş kanat süpersonik doğal laminer akış ; ve kokpit dış görüş sistemi (XVS). 225 ft (69 m) uzunluğundaki tasarım, neredeyse 70 ft (21 m) uzunluğunda bir burun ve 78 ft (24 m) bir kabine sahip olan Concorde'dan önemli ölçüde daha uzundur . Keskin bir şekilde süpürülmüş delta kanadı , Concorde'dan biraz daha dar olan 73 ft (22 m) bir açıklığa sahiptir.

Tasarım hedefleri 4.200–5.300 nmi (7.800–9.800 km) menzil ve 9.500–10.500 ft (2.900–3.200 m) kalkış alanı uzunluğu, 75-80 PLdB sonik patlama ve karada ve Mach üzerinde Mach 1.6-1.7'lik bir seyirdir. 1.7-1.8 su üzerinde. Çift kuyruğa monteli ard yanmayan 40.000 lbf (180 kN) motorlar, V-kuyrukları arasına yerleştirilmiştir. Entegre düşük gürültülü tahrik, gelişmiş fiş nozul tasarımları, gürültü koruma konseptleri ve bozulmaya dayanıklı fan kanatlarını içerir .

Ağustos 2020'de Rolls-Royce ile Virgin Galactic , 19 yolcuya kadar taşıyabilen Mach 3 kapasiteli ikiz jet delta kanatlı uçak konseptini açıkladı .

Önceki kavramlar

Kasım 2003'te, Airbus'ın ana şirketi EADS , Concorde'un daha büyük ve daha hızlı bir alternatifini geliştirmek için Japon şirketleriyle çalışmayı düşündüğünü duyurdu. Ekim 2005'te, Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı JAXA , Mach 2'de 300 yolcu taşımak üzere tasarlanmış bir uçağın ölçekli modelinin aerodinamik testini üstlendi ( Yeni Nesil Süpersonik Taşımacılık , NEXST , ardından Sıfır Emisyon Hiper Sonik Taşıma ). Ticari dağıtıma devam edilirse, 2020-25 civarında hizmete girmesi bekleniyor.

Mayıs 2008'de, Aerion Corporation'ın Aerion SBJ süpersonik iş jetinde 3 milyar dolarlık ön sipariş satışı olduğu bildirildi . 2010 yılının sonlarında proje, kanadın bir bölümünün test uçuşu ile devam etti. Aerion AS2 4.750 NMI bir dizi ile, 12-koltuk Trijet olarak önerilmiştir (8,800 km, 5.470 mi), su üzerinde Mach 1.4 ya da 5.300 nmi (9.800 km, 6.100 mi) Mach 0.95 kara üzerinde, her ne kadar "boomless" Mach 1.1 uçuşunun mümkün olduğu iddia edildi. Airbus tarafından desteklenen ve Flexjet'ten 20 lansman siparişi ile ilk teslimatlar, ortak bir motor çalışması için Mayıs 2017'de GE Aviation'ın seçildiği 2023'ten iki yıl geriye çekildi . Mayıs 2021'de şirket, sermaye artıramaması nedeniyle faaliyetlerini durduracağını açıkladı.

Süpersonik Uzay Uluslararası sitesindeki sessiz Süpersonik Taşıma bir 12-yolcu tasarımı Lockheed Martin Mach 1.6 de seyir ve Concorde tarafından üretilen güçlü bir ses patlaması sadece% 1 oluşturmaktır.

Süpersonik Tupolev Tu-444 veya Gulfstream X-54 de önerildi.

hipersonik taşıma

Ayrıca bakınız: Hipersonik , Hipersonik hız ve Hipersonik uçuş

Geleneksel turbo ve ramjet motorlar Mach 5.5'e kadar makul ölçüde verimli kalabilirken, dünyanın herhangi bir yerinde seyahat sürelerini bir veya iki saate indirmek amacıyla Mach 6'nın üzerinde çok yüksek hızlı uçuş için bazı fikirler de bazen tartışılmaktadır. . Bu araç teklifleri çok tipik olarak ya roket ya da scramjet motorları kullanır; darbeli patlatma motorları da önerilmiştir. Böyle bir uçuşun hem teknik hem de ekonomik olarak birçok zorluğu vardır.

Roket motorlu araçlar, teknik olarak pratik olmakla birlikte ( balistik nakliyeler veya kanat kullanan yarı balistik nakliyeler olarak ), çok büyük miktarda itici kullanır ve en iyi Mach 8 ile yörünge hızları arasındaki hızlarda çalışır. Roketler, çok uzun menzilde maliyet açısından en iyi hava soluyan jet motorlarıyla rekabet eder; bununla birlikte, antipodal seyahat için bile maliyetler, yörünge fırlatma maliyetlerinden sadece biraz daha düşük olacaktır.

Haziran 2011 Paris Air Show'da EADS , Mach 4'te (4.400 km/sa; 2.400 kn) 105.000 ft (32.000 m) hızla seyreden ve Japonların ilgisini çeken ZEHST konseptini tanıttı . Alman SpaceLiner , ön geliştirme aşamasında olan bir suborbital hipersonik kanatlı yolcu uzay uçağı projesidir.

Ön soğutmalı jet motorları , girişinde havayı çok yüksek hızlarda soğutan bir ısı eşanjörüne sahip jet motorlarıdır. Bu motorlar yaklaşık 5.5 Mach'a kadar pratik ve verimli olabilir ve bu, Avrupa ve Japonya'da bir araştırma alanıdır. İngiliz Reaction Engines Limited şirketi , %50 AB parasıyla, LAPCAT adlı bir araştırma programında yer aldı ve A2 adlı 300 yolcu taşıyan ve potansiyel olarak Mach 5+ hızında kesintisiz uçabilen A2 adlı bir hidrojen yakıtlı uçağın tasarımını inceledi . Brüksel'den Sidney'e 4,6 saatte. Devam eden araştırma çabası olan LAPCAT II , 2008'de başladı ve dört yıl sürecekti .

STRATOFLY MR3, 30 km irtifadan yaklaşık 10.000 Km/sa (Mach 8) hızla uçabilen kriyojenik yakıtlı 300 yolcu kapasiteli bir uçak geliştirmeyi amaçlayan bir AB araştırma programıdır ( Alman Havacılık ve Uzay Merkezi , ONERA ve üniversiteler) .

Boeing Hipersonik Uçak

Boeing hipersonik taşıma konsepti

Boeing , AIAA 2018 konferansında Mach 6 (6.500 km/sa; 3.500 kn) yolcu uçağını tanıttı . Atlantik'i 2 saatte veya Pasifik'i 30 km'de 3 saatte geçmek, aynı gün dönüş uçuşlarını mümkün kılarak havayollarının varlık kullanımını artıracaktır . Bir kullanma titanyum gövde özelliğine, kapasitesi bir daha küçük olacağını Boeing 737 uzun menzilli, ancak daha büyük iş jet . Yeniden kullanılabilir bir gösterici, 2030'ların sonundan itibaren potansiyel bir hizmete giriş için 2023 veya 2024 gibi erken bir tarihte uçabilir. Aerodinamik, Boeing X-51 Waverider deneyiminden faydalanacak ve daha düşük indüklenmiş sürtünme için öncü şok dalgasını kullanacaktır . Akış kontrolü , daha düşük hızlarda kaldırmayı artıracak ve kalkışta art yakıcılardan kaçınmak gürültüyü azaltacaktır .

Boeing hypersonic uçağı bir ile güç verilebilir turboramjet , bir turbo-fan , bir geçişler bu ramjet Mach 6 benzer bir ramjet ihtiyacını önlemek SR-71 Blackbird sitesindeki Pratt & Whitney J58 ancak kapatılması türbin daha yüksek hızlar. Tek bir giriş ve nozül ile eksenel simetrik dairesel bir düzende ve türbin motorunun etrafındaki bir baypas kanalının arkada bir art yakıcı / ramjet kombinasyonuna entegre edilecektir . Reaction Engines tarafından geliştirilen , belki sıvı metan ve/veya jet yakıtı kullanan ısı eşanjörü gibi gelişmiş soğutma teknolojisine ihtiyaç duyacaktır .

90.000–100.000 fitte (27.000–30.000 m) seyir, basınçsızlaştırmayı daha yüksek bir risk haline getirir . Mevcut teknoloji ile ulaşılabilecek sınır olarak Mach 6 seçilmiştir . Concorde ile günde dört veya beş kez Atlantik'i geçebilecek, günde iki kez mümkün olan yüksek bir kapasite kullanımına sahip olacaktı .

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar