Сверхзвуковой бомбардировщик Ту-22. Бомбардировщик сверхзвуковой


Сверхзвуковой самолет - это... Что такое Сверхзвуковой самолет?

Известно, что основные пути развития авиации определялись и определяются главным образом прогрессом летательных аппаратов военного применения, на разработку которых затрачиваются большие силы и средства. При этом гражданская авиация, для которой надёжность и удобство эксплуатации имеют решающее значение, обычно идёт по пути, проторенному создателями военных самолётов. Таким образом, приведённые данные свидетельствуют о том, что сверхзвуковые самолёты развились главным образом как военные, причём преимущественно как истребители. Содержание настоящего обзора основано на материалах, опубликованных в западной прессе за последние 25 лет. Идеи боевого применения авиации в разных условиях, изложенные в этих публикациях, в большинстве случаев нельзя признать как официальную военную доктрину.

Эволюция принципов использования сверхзвуковых самолётов происходила параллельно с объективной необходимостью непрерывного совершенствования техники, что побуждало к разработке и выпуску самолётов с всё более высокими параметрами, среди которых на первый план выдвинулась максимальная скорость горизонтального полёта. Конструкторская практика показала, что требование увеличения скорости связано с необходимостью преодоления своего рода барьеров, затрудняющих либо вообще делающих невозможным без изменения конструкции самолёта механическое увеличение скорости полёта за счёт использования двигательных установок всё большей тяги.

Наибольшие трудности вызывали в своё время «звуковой барьер» и «тепловой удар», хотя и другие препятствия технического и нетехнического характера составляли определённые проблемы, требующие специальных исследований и соответствующих усовершенствований конструкции самолёта. К таким проблемам относили проблему управляемости самолёта при около звуковых скоростях, проблему полёта на малой высоте, условно названную «психологическим барьером», а также экономические факторы, вытекающие из непрерывного и быстрого роста затрат на реализацию новых разработок. Ориентировочно можно принять, что в 40-х годах основные усилия конструкторов были направлены на решение проблемы управляемости самолёта и преодоления звукового барьера, в 50-х-теплового барьера, в 60-х-психологического барьера. Для 70-х годов было характерно в принципе отсутствие технологических препятствий для дальнейшего совершенствования самолёта, но одновременно и существование «экономического барьера», определяющего не столько технический уровень и лётные качества самолёта, сколько количественный состав авиации.

Общепринято считать, что главным препятствием к достижению самолётом сверхзвуковой скорости был звуковой барьер, который проявлялся в неожиданном резком росте аэродинамического сопротивления самолёту. В действительности резкое возрастание сопротивления при околозвуковых скоростях- лишь один из аспектов звукового барьера, которому сопутствуют изменение величины и точки приложения подъёмной силы самолёта (а вследствие этого - утрата устойчивости), ухудшение либо полная потеря управляемости ( иногда даже с противоположным эффектом управляющих воздействий), тенденция к возникновению самовозбуждающихся колебаний ( особенно опасны для конструкции).Ввиду этого многие специалисты придерживаются мнения, что преодолеть околозвуковой максимум аэродинамического сопротивления было всё же относительно просто, тогда как действительным барьером оказалась проблема обеспечения самолёту необходимой устойчивости, а особенно эффективности действия управляющих поверхностей во время прохождения диапазона околозвуковых скоростей. Впрочем, с этой проблемой сталкивались уже раньше.

Во время второй мировой войны авиационные поршневые моторы достигли предельных возможностей, благодаря чему самолёты в полёте приобрели максимальную скорость ~700 км/ч. Попытки дальнейшего увеличения скорости полёта путём оснащения самолётов двигательными установками всё большей тяги приводили к неудачам. Потребовалось выяснить физические причины отрицательных явлений, которые сопутствовали таким скоростям. Оказалось, что важнейшим из них являются изменение устойчивости самолёта с одновременным снижением эффективности управляющих поверхностей, а затем резкое возрастание аэродинамического сопротивления. Таким образом, оказалось, что аэродинамический расчёт самолётов, развивающих во время пикирования максимальную скорость, соответствующую М = 0,7÷0,75, не учитывает важных явлений аэродинамической схемы самолётов и использовании реактивного двигателя. Аэродинамическое сопротивление самолёта в области дозвуковых скоростей полёта примерно пропорционально квадрату скорости (при полёте на постоянной высоте). Зато, когда скорость самолёта приближается к скорости звука, сопротивление становится пропорциональным уже не квадрату скорости, а скорости в более высокой степени, например в третьей или даже в пятой. Из практического соображения в аэродинамике условно принято, что во всем диапазоне скоростей сопротивление пропорционально квадрату скорости, действительное же влияние скорости в околозвуковом диапазоне и при сверхзвуковых скоростях учитывается путём соответствующего изменения безразмерного коэффициента сопротивления Сх в функции числа Maxa. Полное аэродинамическое сопротивление самолёта в полёте с дозвуковыми скоростями состоит из сопротивления трения, сопротивления формы, а также из индуктивного и интерференционного сопротивлений.

Сопротивление трения возникает в результате непосредственно контакта потока воздуха с обтекаемой поверхностью самолёта (ввиду этого оно называется также поверхностным сопротивлением) и связано с торможением частиц воздуха в пограничном слое. Сопротивление формы зависит от характера обтекания частей планёра и существенно возрастает при возникновении явления отрыва потока воздуха от поверхности, особенно при больших углах атаки.

Сумма сопротивлений трения и формы называется профильным сопротивлением (поскольку её значение характеризует любой аэродинамический профиль) и определяется коэффициентом Схр.

Сопротивление трения составляет около 70% общего сопротивления дозвукового самолёта, поэтому его снижению всегда уделялось большое внимание. Однако это положение принципиально изменилось для скоростей полёта выше критического числа Maxa, при котором на каком-либо участке самолёта местная скорость обтекания достигает значения местной скорости звука. При сверхкритических скоростях полёта имеет место рост аэродинамического сопротивления, главным слагаемым которого становится новый вид сопротивления, называемый волновым. Механизм появления волнового сопротивления заключается в следующем. Во время обтекания аэродинамического профиля с выпуклыми поверхностями происходит местное сжатие внешнего потока до слоя максимальной плотности, а затем его расширение. При малых числах Maxa набегающего потока в сжимаемой струе скорость возрастает, а давление снижается. Максимальной скорости поток достигает в сечении наименьшей площади, где давление минимально. По мере расширения потока скорость падает, а давление растёт. Чем больше скорость потока, тем больше местная скорость на профиле. В первый период эксплуатации сверхзвуковых самолётов значительное внимание привлекла проблема так называемого звукового удара - явления, необычного для предыдущего развития авиации. Выяснение физического смысла, широкая распространённость явления, а позднее ограничений в полётах военных самолётов над крупными населёнными пунктами привели к тому, что в дальнейшем к этому явлению привыкли. Лишь в 70-х годах после ввода в эксплуатацию сверхзвуковых пассажирских самолёто оно снова приобрело актуальность в связи с требованиями ограничения шума, которые были выдвинуты вследствие повышение внимания к охране среды обитания человека. Правда, звуковой удар кратковременен, но в некоторых случаях он может быть и продолжительным, а его неблагоприятное воздействие связано с большой интенсивностью и внезапностью возникновения звукового удара. Явление это поразительно похоже на артиллерийский залп, и ясно, что оно вредно воздействует на органы слуха и при соответствующей интенсивности может даже быть причиной их повреждения. Многообразие использованных решений привело к тому, что многие проблемы, связанные с полётами на больших сверхзвуковых скоростях, были всесторонне изучены и решены. Однако встретились новые проблемы, значительно более сложные, нежели звуковой барьер. Они вызваны нагревом конструкции летательного аппарата при полёте с большой скоростью в плотных слоях атмосферы. Это новое препятствие назвали тепловым барьером. В отличие от звукового тепловой барьер нельзя охарактеризовать постоянной, подобной скорости звука, поскольку он зависит как от параметров полёта (скорости и высоты) и конструкции планера. Нагрев самолёта в полёте происходит главным образом по двум причинам: от аэродинамического торможения воздушного потока и тепловыделения двигательной установки. Оба эти явления составляют процесс взаимодействия между средой (воздухом, выхлопными газами) и обтекаемым твёрдым телом. Подводя итог предыдущим рассуждениям, можно сказать, что при создании сверхзвуковых самолётов основное внимание в области аэродинамики направлено на решение проблем, с одной стороны, увеличения максимальной скорости полёта, а с другой стороны, ограничения роста скоростей взлёта и посадки. Что касается максимальных скоростей полёта, то достигались они лишь путём уменьшения площади и относительной толщины крыльев и оперения самолётов и увеличением угла стреловидности. Такие крылья, действительно, имеют малую подъёмную силу. Использовавшиеся до сих пор способы уменьшения скорости взлёта и посадки всегда приводили к существенному увеличению массы самолёта и усложнению его конструкции (особенно крыльев с механизацией), в результате чего ухудшались лётные качества самолёта, и усложнялось обслуживание. Ввиду этого приходилось создавать самолёты с характеристиками, которые оказываются хорошими только для некоторых, точно определённых режимов полёта, или самолёты, у которых вследствие компромиссных решений наихудшие лётные характеристики повышаются за счёт наилучших. Таким образом, завоевание авиацией новых рубежей по скорости и высоте связанно не только с использованием более совершенно или принципиально новой двигательной установки и новой компоновки самолётов, но также с изменениями их геометрии в полёте. Такие изменения, улучшая характеристики самолёта при больших скоростях, не должны ухудшать их качеств, соответствующих малым скоростям, и наоборот. Ввиду этого от упомянутой выше тенденции уменьшения площади крыльев и относительной толщины их профилей, а также увеличения угла стреловидности крыла у самолётов с изменяемой геометрией конструкторы в последнее время отказываются, возвращаясь к крыльям малой стреловидности и большой относительной толщины, если уже достигнуты удовлетворительные величины максимальной скорости и потолка. В таком случае считается важным, чтобы сверхзвуковой самолёт имел хорошие лётные данные на малых скоростях и уменьшения сопротивления при больших скоростях, особенно на малых высотах.

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

Т-60С Сверхзвуковой бомбардировщик средней дальности

В 1983 ОКБ им.А.Н.Туполева и им.П.О.Сухого получили требования на бомбардировщик средней дальности для замены Ту-22М3. В ОКБ им.Сухого к этому времени уже велись работы по проекту Т-60, который помимо Ту-22М, должен был заменить Ту-16 и Су-24.

    

 

По свидетельству зам.генерального конструктора ОКБ им.Сухого О.С.Самойловича,  М.П.Симонов, став в 1979 заместителем министра авиапрома,  выдвинул идею, что проекты всех новых самолетов должны разрабатываться в ЦАГИ, а КБ обязаны реализовывать эти проекты. Такой проект под обозначением Т-60 с отчетом о проведении модельных испытаний в аэродинамических трубах ЦАГИ был передан в ОКБ им.Сухого в 1981 году, и КБ приступило к работе над ней (Главный конструктор Н. Черняков, ведущий конструктор отдела проектов В.Ф. Маров).Схема "двухтрубного" двигателя     Разработка эта почти полностью копировала проект самолета Т-4МС, за исключением двух новых и абсолютно абсурдных технических решений. Первое - это уборка поворотных консолей крыла полностью под фюзеляж без учета реальных деформаций крыла. Второе - это применение двигателя с изменяемой степенью двухконтурности на основе так называемого «двухтрубного» двигателя. И в данном случае глупость «лежала на поверхности», однако для высшего руководства все преподносилось как наш советский прорыв в области авиационной техники. Тем более, что такой двигатель был создан в КБ П. А. Колосова и прошел стендовые испытания. При этом не учитывались только два обстоятельства: как этот двигатель «впишется» в самолет, и какими будут выходные летно-технические характеристики. В результатах продувок модели самолета в трубах Т-106, Т-112 и Т-113, представленных ЦАГИ, также содержались серьезные ошибки. Тем не менее по Т-60С до распада СССР в 1991 г. велись полномасштабные проектные работы. Планировалось принятие самолета на вооружение к 2003 г.     Детали о Т-60С остаются неизвестны. Аналитики предполагают, что Т-60С проектируется скорее для скоростного высотного, чем для маловысотного полета. Крейсерская скорость 2М на большой высоте, использование радиопоглощающих материалов и малозаметной конструкции (Стелс), внутреннее размещение малозаметных КР большой дальности сделает Т-60С идеальным ударным самолетом средней дальности.    Хотя фотографии Т-60С недоступны, Петр Бутовский (российский корреспондент AIR International) уверен, что Т-60С, весящий около 80 тонн, будет иметь крыло с изменяемой стреловидностью, плоский несущий фюзеляж и 2 двигателя, оборудованные поворотными соплами. Воздухозаборники, по-видимому, будут установлены наверху, немного впереди корневой части крыла. Вооружение должно было включать до шести КР Х-101, а также Х-55 / 65, свободнопадающие бомбы и высокоточное оружие. Малогабаритные ракеты, в частности ПРР Х-41, планировалось размещать на многопозиционных ПУ барабанного типа МКУ6-172.    В 90-х гг. проект находился в подвешенном состоянии из-за отсутствия средств. К 1998 г. Т-60С продолжал оставаться в стадии долговременного проектирования и по плану он мог бы быть принят на вооружение во втором десятилетии 21-го столетия. В то же время с 1994 начал успешно проходить испытания новый ударный самолет Су-34, который в перспективе заменит Су-24. А Ту-22М3 решено доработать до Ту-22М5 («245»)    В марте 2000 г. специалисты Военно-воздушных сил России приступили к подготовке заключения об итогах конкурса на разработку нового стратегического ударного авиационного комплекса. Об этом сообщили в Главном штабе ВВС.     В конкурсе принимали участие Авиационный научно-технический комплекс имени Туполева, являющийся лидером в создании стратегических и дальних бомбардировщиков, а также ряд других российских авиационных фирм, специализирующихся на создании боевых самолетов.    Каждый из конкурсантов представил несколько проектов нового стратегического ударного авиационного комплекса, который должен будет впоследствии заменить находящиеся сегодня на вооружении бомбардировщики Ту-160, Ту-95МС и Ту-22М3. По оценке экспертов, с учетом имеющегося научно-технического задела реализовать подобный новый проект в металле можно будет не раньше, чем через 10-15 лет.    Победитель конкурса пока не объявлен. Так что, возможно, проект Т-60С будет иметь какое-то продолжение.

 

Описание Геометрические и массовые характеристики Силовая установка Летные данные (расчетные) Вооружение
Конструкция АООТ «ОКБ Сухого»
Обозначение Т-60С
Проект 1983-93
Тип Сверхзвуковой бомбардировщик средней дальности
Экипаж  
Длина самолета, м 40 (38)
Размах крыла, м  x = 70 град 24
x = 30 град 37
Высота самолета, м 10
Взлетный вес, кг 85000
Вес пустого, кг 32000
Число двигателей 2
Двигатель ДТРДФ
Тяга двигателя (стартовая), кгс 2х 23500
Максимальная скорость, км/ч (М=) 2,04
Крейсерская скорость, км/ч (М=) 2,02
Дальность полета, км 6000
Дальность полета с макс. нагрузкой, км 2200
Высота полета, м 15000
Потолок, м 20000
Крылатые ракеты Х-55МС, -65, -101 (до 6-8)
Аэробаллистические ракеты Х-15П
Бомбовая нагрузка, т 20

alternathistory.com

Сверхзвуковой самолет Википедия

Сверхзвуковой самолёт — самолёт, способный совершать полёт со скоростью, превышающей скорость звука в воздухе (полёт с числом Маха M = 1,2—5).

F-100 — первый строящийся серийно сверхзвуковой истребитель Сверхзвуковой истребитель-перехватчик Су-27 Сверхзвуковой дальний бомбардировщик Ту-22М3 Американский стратегический разведчик SR-71

История

После появления в 1940-х годах реактивных самолётов-истребителей перед авиаконструкторами встала задача дальнейшего увеличения их скорости. Более высокая скорость расширяла боевые возможности как истребителей, так и бомбардировщиков.

Начало сверхзвуковой эре положил полёт Чака Йегера, американского лётчика-испытателя, 14 октября 1947 года на экспериментальном самолёте Bell X-1 с ракетным двигателем XLR-11 достигшего сверхзвуковой скорости в управляемом полёте.

Развитие

Первый серийный американский истребитель — F-100 (первый полёт в мае 1953 года, серийное производство в том же году). Первый советский сверхзвуковой истребитель — МиГ-19 (первый полёт в конце 1952 года, поступил в серийное производство в 1954 году). 

60—70-е годы XX века ознаменовались бурным развитием сверхзвуковой авиации. Были решены основные проблемы устойчивости и управляемости самолётов, их аэродинамической эффективности. Большая скорость полёта также позволила увеличить потолок свыше 20 км, что было актуально для разведчиков и бомбардировщиков (в то время, до появления зенитно-ракетных комплексов, способных поражать цели на больших высотах, основным принципом применения бомбардировщиков был полёт к цели на максимально возможной высоте и скорости). В эти годы были построены и запущены в серийное производство сверхзвуковые самолёты самого различного назначения: истребители (тактические и перехватчики), бомбардировщики, истребители-бомбардировщики, разведчики (первый сверхзвуковой всепогодный перехватчик — Convair F-102 Delta Dagger; первый сверхзвуковой дальний бомбардировщик — Convair B-58 Hustler).

В наши дни появляются новые самолёты, в том числе выполненные по технологии снижения заметности «Стелс».

Сравнительные схемы Ту-144 и "Конкорда"

Пассажирские сверхзвуковые самолёты

Известны всего два серийно выпускавшихся пассажирских сверхзвуковых самолёта, выполнявших регулярные рейсы: советский самолёт Ту-144, совершивший первый полёт 31 декабря 1968 года и бывший в эксплуатации с 1975 по 1978 год и выполнивший двумя месяцами позже — 2 марта 1969 года — свой первый полёт англо-французский «Конкорд», совершавший трансатлантические рейсы с 1976 по 2003 год. Их эксплуатация позволяла не только значительно сократить время перелёта на дальних рейсах, но и использовать незагруженное воздушное пространство на больших высотах (≈18 км), в то время как основное используемое лайнерами воздушное пространство (высоты 9—12 км) уже в те годы было сильно загруженным. Также сверхзвуковые самолёты совершали полёты по спрямлённым маршрутам (вне воздушных трасс).

Несмотря на неосуществление нескольких других бывших и существующих проектов пассажирских сверхзвуковых и околозвуковых самолётов (Boeing 2707, Boeing Sonic Cruiser, Douglas 2229, Lockheed L-2000, Ту-244, Ту-344, Ту-444, SSBJ и др.) и вывод из эксплуатации самолётов двух реализованных проектов, разрабатывались ранее и существуют современные проекты гиперзвуковых (в том числе суборбитальных) пассажирских авиалайнеров (напр., ZEHST, SpaceLiner) и военно-транспортных (десантных) самолётов быстрого реагирования. На разрабатываемый пассажирский бизнес-джет Aerion AS2 в ноябре 2015 был сделан твердый заказ на 20 единиц суммарной стоимость 2,4 миллиарда долларов с началом поставок в 2023 году.[1]

Теоретические проблемы

Полёт на сверхзвуковой скорости, в отличие от дозвукового, протекает в условиях иной аэродинамики, поскольку при достижении воздушным судном скорости звука качественно меняется аэродинамика обтекания, из-за чего резко возрастает аэродинамическое сопротивление[2], также растёт кинетический нагрев конструкции от трения набегающего на большой скорости воздушного потока, смещается аэродинамический фокус, что ведёт к утрате устойчивости и управляемости самолёта. Кроме того, проявилось такое неизвестное до создания первых сверхзвуковых самолётов явление, как «волновое сопротивление».

Поэтому достижение скорости звука и эффективный стабильный полёт на около- и сверхзвуковых скоростях были невозможны за счёт простого увеличения мощности двигателей — потребовались новые конструктивные решения. Как следствие, изменился внешний облик самолёта: появились характерные прямые линии, острые углы, в отличие от «гладких» форм дозвуковых самолётов.

Следует отметить, что проблему создания эффективного сверхзвукового самолёта нельзя считать разрешённой до сих пор. Создателям приходится идти на компромисс между требованием увеличения скорости и сохранением приемлемых взлётно-посадочных характеристик. Таким образом, завоевание авиацией новых рубежей по скорости и высотности связано не только с использованием более совершенной или принципиально новой двигательной установки и новой конструктивной компоновки самолётов, но также с изменениями их геометрии в полёте. Такие изменения, улучшая характеристики самолёта на больших скоростях, не должны ухудшать их качества на малых скоростях, и наоборот. В последнее время создатели отказываются от уменьшения площади крыла и относительной толщины их профилей, а также увеличения угла стреловидности крыла у самолётов с изменяемой геометрией, возвращаясь к крыльям малой стреловидности и большой относительной толщины, если уже достигнуты удовлетворительные величины максимальной скорости и практического потолка. В таком случае считается важным, чтобы сверхзвуковой самолёт имел хорошие лётные данные на малых скоростях и малое сопротивление при больших скоростях, особенно на малых высотах.

См. также

Примечания

  1. ↑ Flexjet Order For 20 Supersonic Jets Boosts Aerion. Aviation Week. Проверено 17 ноября 2015.
  2. ↑ На дозвуковых скоростях лобовое сопротивление воздушной среды прямо пропорционально квадрату скорости воздушного потока, а на сверхзвуковых — прямо пропорционально 3—5-й её степени.

Ссылки

wikiredia.ru

Сверхзвуковой бомбардировщик Ту-22 | Мир Знайки

tu-22После второй мировой войны авиация сменила поршневые двигатели на реактивные. Истребители перешли скорость звука, покоряя всё новые и новые рубежи. Такие перехватчики могли догнать и уничтожить любой из бомбардировщиков, которым звуковой барьер недоступен. Попытки создать сверхзвуковой бомбардировщик предпринимали многие авиационные державы.

И вот 11 ноября 1956 года совершил свой первый взлёт В-58. Уже через месяц он разогнался быстрее скорости звука, став первым в мире сверхзвуковым бомбардировщиком. Первым но не единственным. Те самые годы КБ Туполева разрабатывало свой проект сверхзвукового бомбардировщика, который в дальнейшем получил название Ту-22.

Предварительное проектирование советского сверхзвукового бомбардировщика было закончено в конце 1955 года. Проект получил обозначение «Самолёт 105». Экипаж состоял из трёх человек – лётчика, штурмана и стрелка-радиста. Экипаж располагался на катапультируемых креслах. Катапультирование осуществлялось в низ, что ограничивало минимальную высоту катапультирования.

Постройка первого самолета по проекту 105 началась в ноябре 1955 года и закончилась в декабре 1957 года. 21 июня 1958 года самолёт Ту-22 совершил свой первый полёт. Из-за ряда серьёзных недостатков испытание прервали. Непосредственной причиной стала вынужденная посадка с невыпущенной первой передней стойкой шасси. Самолёт был повреждён и более не восстанавливался.

«Туполевское» КБ сосредоточило внимание над вторым улучшенным прототипом опытным самолётом 105-А. В сентябре 1959 года эта машина впервые оторвалась от земли. Во время полёта самолёт показал свой сложный и противоречивый характер. Сразу после взлёта начиналась раскачка самолёта. Что бы устранить этот недостаток была улучшена система управления. Эта система дорабатывалась на основании информации, на основании полётов и во время исследований на аналоговом стенде.

В советских ВВС за свой длинный нос самолёт получил кличку «шило». На начале проектирования, оборудование нового самолёта было позаимствовано у бомбардировщика Ту-16. В бомбардировочном комплексе было применено много нововведений. Среди них мощная бортовая РЛС, радиолокационные бомбардировочные прицелы, звёздно-солнечный распылитель и ещё ряд уникальных устройств и приборов.

Для сокращения длины разбега на Ту-22 могли применяться пороховые ускорители. Проблему увеличения дальности полёта решили за счёт введения системы дозаправки топливом в полёте. Начиная с 1965 года, все серийные самолёты Ту-22 оснащались системой дозаправки. При полётах более 4 часов экипажу выдавался боевой паёк в тюбиках.  Точно такие же тюбики входили в комплект питания космических кораблей «Восток».

Для эксплуатации Ту-22 требовались бетонные аэродромы с длиной полосы не менее 3000 метров. Посадка самолёта осуществлялась на большой скорости – 320 км/час. Посадки усложнялись ещё тем, что лётчик сидел левее оси самолёта. И при боковом ветре штанга заправки закрывала собой полосу. Во время взлёта двигатели выводились на форсажный режим. При страгивании с места ощущался сильный толчок. Оторвавшись от полосы он интенсивно набирал скорость и высоту.

Самолёт выпускался в нескольких модификациях. Бомбардировочный вариант получил обозначение Ту-22Б. Бомбовая нагрузка составляла 9 тонн.

Самая массовая модификация это разведчик Ту-22Р. Он практически был идентичен бомбардировочному варианту. Он отличался фотооборудованием, установленным в носовой части и в бомбоотсеке.

Учебно-тренировочный самолёт Ту-22У отличался дополнительной кабиной инструктора. Она устанавливалась позади кабины пилота на месте стрелка-радиста.

Ракетоносный вариант Ту-22К был оснащён сверхзвуковой ракетой большой дальности Х-22.Основной задачей ракетоносца это совершение удара по авианосным группировкам. При атаке морских или наземных целей ракета Х-22 набирала высоту 27 километров и пикировала на цель. Максимальная дальность поражения 550 км.

Ту-22П оборудовался системами радиоэлектронной разведки и радиоэлектронного противодействия. Задача самолётов этой модификации заключалась в обнаружении авианосных группировок противника.

Ту-22 экспортировался в Ливию и Ирак, где принимал участие в боевых действиях. Ту-22 ограниченно использовался в качестве поддержки во время ведения боевых действий в Афганистане. В составе дальней авиации и в составе ВМФ находились в эксплуатации до первой половины 90-х годов. Всего было построено около 300 самолётов различных модификаций. На смену Ту-22 пришёл более современный Ту-22М. Почти одинаковое обозначение может ввести в заблуждение. Но Ту-22М это принципиально иной самолёт и у него совершенно другая история.

mirznayki.ru

Сверхзвуковой самолет - это... Что такое Сверхзвуковой самолет?

Известно, что основные пути развития авиации определялись и определяются главным образом прогрессом летательных аппаратов военного применения, на разработку которых затрачиваются большие силы и средства. При этом гражданская авиация, для которой надёжность и удобство эксплуатации имеют решающее значение, обычно идёт по пути, проторенному создателями военных самолётов. Таким образом, приведённые данные свидетельствуют о том, что сверхзвуковые самолёты развились главным образом как военные, причём преимущественно как истребители. Содержание настоящего обзора основано на материалах, опубликованных в западной прессе за последние 25 лет. Идеи боевого применения авиации в разных условиях, изложенные в этих публикациях, в большинстве случаев нельзя признать как официальную военную доктрину.

Эволюция принципов использования сверхзвуковых самолётов происходила параллельно с объективной необходимостью непрерывного совершенствования техники, что побуждало к разработке и выпуску самолётов с всё более высокими параметрами, среди которых на первый план выдвинулась максимальная скорость горизонтального полёта. Конструкторская практика показала, что требование увеличения скорости связано с необходимостью преодоления своего рода барьеров, затрудняющих либо вообще делающих невозможным без изменения конструкции самолёта механическое увеличение скорости полёта за счёт использования двигательных установок всё большей тяги.

Наибольшие трудности вызывали в своё время «звуковой барьер» и «тепловой удар», хотя и другие препятствия технического и нетехнического характера составляли определённые проблемы, требующие специальных исследований и соответствующих усовершенствований конструкции самолёта. К таким проблемам относили проблему управляемости самолёта при около звуковых скоростях, проблему полёта на малой высоте, условно названную «психологическим барьером», а также экономические факторы, вытекающие из непрерывного и быстрого роста затрат на реализацию новых разработок. Ориентировочно можно принять, что в 40-х годах основные усилия конструкторов были направлены на решение проблемы управляемости самолёта и преодоления звукового барьера, в 50-х-теплового барьера, в 60-х-психологического барьера. Для 70-х годов было характерно в принципе отсутствие технологических препятствий для дальнейшего совершенствования самолёта, но одновременно и существование «экономического барьера», определяющего не столько технический уровень и лётные качества самолёта, сколько количественный состав авиации.

Общепринято считать, что главным препятствием к достижению самолётом сверхзвуковой скорости был звуковой барьер, который проявлялся в неожиданном резком росте аэродинамического сопротивления самолёту. В действительности резкое возрастание сопротивления при околозвуковых скоростях- лишь один из аспектов звукового барьера, которому сопутствуют изменение величины и точки приложения подъёмной силы самолёта (а вследствие этого - утрата устойчивости), ухудшение либо полная потеря управляемости ( иногда даже с противоположным эффектом управляющих воздействий), тенденция к возникновению самовозбуждающихся колебаний ( особенно опасны для конструкции).Ввиду этого многие специалисты придерживаются мнения, что преодолеть околозвуковой максимум аэродинамического сопротивления было всё же относительно просто, тогда как действительным барьером оказалась проблема обеспечения самолёту необходимой устойчивости, а особенно эффективности действия управляющих поверхностей во время прохождения диапазона околозвуковых скоростей. Впрочем, с этой проблемой сталкивались уже раньше.

Во время второй мировой войны авиационные поршневые моторы достигли предельных возможностей, благодаря чему самолёты в полёте приобрели максимальную скорость ~700 км/ч. Попытки дальнейшего увеличения скорости полёта путём оснащения самолётов двигательными установками всё большей тяги приводили к неудачам. Потребовалось выяснить физические причины отрицательных явлений, которые сопутствовали таким скоростям. Оказалось, что важнейшим из них являются изменение устойчивости самолёта с одновременным снижением эффективности управляющих поверхностей, а затем резкое возрастание аэродинамического сопротивления. Таким образом, оказалось, что аэродинамический расчёт самолётов, развивающих во время пикирования максимальную скорость, соответствующую М = 0,7÷0,75, не учитывает важных явлений аэродинамической схемы самолётов и использовании реактивного двигателя. Аэродинамическое сопротивление самолёта в области дозвуковых скоростей полёта примерно пропорционально квадрату скорости (при полёте на постоянной высоте). Зато, когда скорость самолёта приближается к скорости звука, сопротивление становится пропорциональным уже не квадрату скорости, а скорости в более высокой степени, например в третьей или даже в пятой. Из практического соображения в аэродинамике условно принято, что во всем диапазоне скоростей сопротивление пропорционально квадрату скорости, действительное же влияние скорости в околозвуковом диапазоне и при сверхзвуковых скоростях учитывается путём соответствующего изменения безразмерного коэффициента сопротивления Сх в функции числа Maxa. Полное аэродинамическое сопротивление самолёта в полёте с дозвуковыми скоростями состоит из сопротивления трения, сопротивления формы, а также из индуктивного и интерференционного сопротивлений.

Сопротивление трения возникает в результате непосредственно контакта потока воздуха с обтекаемой поверхностью самолёта (ввиду этого оно называется также поверхностным сопротивлением) и связано с торможением частиц воздуха в пограничном слое. Сопротивление формы зависит от характера обтекания частей планёра и существенно возрастает при возникновении явления отрыва потока воздуха от поверхности, особенно при больших углах атаки.

Сумма сопротивлений трения и формы называется профильным сопротивлением (поскольку её значение характеризует любой аэродинамический профиль) и определяется коэффициентом Схр.

Сопротивление трения составляет около 70% общего сопротивления дозвукового самолёта, поэтому его снижению всегда уделялось большое внимание. Однако это положение принципиально изменилось для скоростей полёта выше критического числа Maxa, при котором на каком-либо участке самолёта местная скорость обтекания достигает значения местной скорости звука. При сверхкритических скоростях полёта имеет место рост аэродинамического сопротивления, главным слагаемым которого становится новый вид сопротивления, называемый волновым. Механизм появления волнового сопротивления заключается в следующем. Во время обтекания аэродинамического профиля с выпуклыми поверхностями происходит местное сжатие внешнего потока до слоя максимальной плотности, а затем его расширение. При малых числах Maxa набегающего потока в сжимаемой струе скорость возрастает, а давление снижается. Максимальной скорости поток достигает в сечении наименьшей площади, где давление минимально. По мере расширения потока скорость падает, а давление растёт. Чем больше скорость потока, тем больше местная скорость на профиле. В первый период эксплуатации сверхзвуковых самолётов значительное внимание привлекла проблема так называемого звукового удара - явления, необычного для предыдущего развития авиации. Выяснение физического смысла, широкая распространённость явления, а позднее ограничений в полётах военных самолётов над крупными населёнными пунктами привели к тому, что в дальнейшем к этому явлению привыкли. Лишь в 70-х годах после ввода в эксплуатацию сверхзвуковых пассажирских самолёто оно снова приобрело актуальность в связи с требованиями ограничения шума, которые были выдвинуты вследствие повышение внимания к охране среды обитания человека. Правда, звуковой удар кратковременен, но в некоторых случаях он может быть и продолжительным, а его неблагоприятное воздействие связано с большой интенсивностью и внезапностью возникновения звукового удара. Явление это поразительно похоже на артиллерийский залп, и ясно, что оно вредно воздействует на органы слуха и при соответствующей интенсивности может даже быть причиной их повреждения. Многообразие использованных решений привело к тому, что многие проблемы, связанные с полётами на больших сверхзвуковых скоростях, были всесторонне изучены и решены. Однако встретились новые проблемы, значительно более сложные, нежели звуковой барьер. Они вызваны нагревом конструкции летательного аппарата при полёте с большой скоростью в плотных слоях атмосферы. Это новое препятствие назвали тепловым барьером. В отличие от звукового тепловой барьер нельзя охарактеризовать постоянной, подобной скорости звука, поскольку он зависит как от параметров полёта (скорости и высоты) и конструкции планера. Нагрев самолёта в полёте происходит главным образом по двум причинам: от аэродинамического торможения воздушного потока и тепловыделения двигательной установки. Оба эти явления составляют процесс взаимодействия между средой (воздухом, выхлопными газами) и обтекаемым твёрдым телом. Подводя итог предыдущим рассуждениям, можно сказать, что при создании сверхзвуковых самолётов основное внимание в области аэродинамики направлено на решение проблем, с одной стороны, увеличения максимальной скорости полёта, а с другой стороны, ограничения роста скоростей взлёта и посадки. Что касается максимальных скоростей полёта, то достигались они лишь путём уменьшения площади и относительной толщины крыльев и оперения самолётов и увеличением угла стреловидности. Такие крылья, действительно, имеют малую подъёмную силу. Использовавшиеся до сих пор способы уменьшения скорости взлёта и посадки всегда приводили к существенному увеличению массы самолёта и усложнению его конструкции (особенно крыльев с механизацией), в результате чего ухудшались лётные качества самолёта, и усложнялось обслуживание. Ввиду этого приходилось создавать самолёты с характеристиками, которые оказываются хорошими только для некоторых, точно определённых режимов полёта, или самолёты, у которых вследствие компромиссных решений наихудшие лётные характеристики повышаются за счёт наилучших. Таким образом, завоевание авиацией новых рубежей по скорости и высоте связанно не только с использованием более совершенно или принципиально новой двигательной установки и новой компоновки самолётов, но также с изменениями их геометрии в полёте. Такие изменения, улучшая характеристики самолёта при больших скоростях, не должны ухудшать их качеств, соответствующих малым скоростям, и наоборот. Ввиду этого от упомянутой выше тенденции уменьшения площади крыльев и относительной толщины их профилей, а также увеличения угла стреловидности крыла у самолётов с изменяемой геометрией конструкторы в последнее время отказываются, возвращаясь к крыльям малой стреловидности и большой относительной толщины, если уже достигнуты удовлетворительные величины максимальной скорости и потолка. В таком случае считается важным, чтобы сверхзвуковой самолёт имел хорошие лётные данные на малых скоростях и уменьшения сопротивления при больших скоростях, особенно на малых высотах.

Wikimedia Foundation. 2010.

veter.academic.ru

Сверхзвуковой самолёт — Википедия

Сверхзвуковой самолёт (суперсоник от англ. supersonic - сверхзвуковой) — самолёт, способный совершать полёт со скоростью, превышающей скорость звука в воздухе (полёт с числом Маха M = 1,2—5).

F-100 — первый строящийся серийно сверхзвуковой истребитель Сверхзвуковой истребитель-перехватчик Су-27 Сверхзвуковой дальний бомбардировщик Ту-22М3 Американский стратегический разведчик SR-71

После появления в 1940-х годах реактивных самолётов-истребителей перед авиаконструкторами встала задача дальнейшего увеличения их скорости. Более высокая скорость расширяла боевые возможности как истребителей, так и бомбардировщиков.

Начало сверхзвуковой эре положил полёт Чака Йегера, американского лётчика-испытателя, 14 октября 1947 года на экспериментальном самолёте Bell X-1 с ракетным двигателем XLR-11 достигшего сверхзвуковой скорости в управляемом полёте.

Развитие[править]

60—70-е годы XX-го века ознаменовались бурным развитием сверхзвуковой авиации. В полной мере результаты этих экспериментов воплотились в первом советском сверхзвуковом истребителе МиГ-19, поступившем в серийное производство в 1954 году.  Были решены основные проблемы устойчивости и управляемости самолётов, их аэродинамической эффективности. Большая скорость полёта также позволила увеличить потолок свыше 20 км, что было актуально для разведчиков и бомбардировщиков. В то время, до появления зенитно-ракетных комплексов, способных поражать цели на больших высотах, основным принципом применения бомбардировщиков был полёт к цели на максимально возможной высоте и скорости. В эти годы были построены и запущены в серийное производство сверхзвуковые самолёты самого различного назначения: истребители (тактические и перехватчики), бомбардировщики, истребители-бомбардировщики, разведчики (первый сверхзвуковой всепогодный перехватчик — Convair F-102 Delta Dagger; первый сверхзвуковой дальний бомбардировщик — Convair B-58 Hustler).

В наши дни появляются новые самолёты, в том числе выполненные по технологии снижения заметности «Стелс».

Сравнительные схемы Ту-144 и конкорда

Пассажирские сверхзвуковые самолёты[править]

Известны всего два серийно выпускавшихся пассажирских сверхзвуковых самолёта, выполнявших регулярные рейсы: советский самолёт Ту-144, совервший первый полёт 31 декабря 1968 года и бывший в эксплуатации с 1975 по 1978 год и выполнивший двумя месяцами позже — 2 марта 1969 года — свой первый полёт англо-французский «Конкорд» (фр. Concorde — «согласие»), совершавший трансатлантические рейсы с 1976 по 2003 год. Их эксплуатация позволяла не только значительно сократить время перелёта на дальних рейсах, но и использовать незагруженное воздушное пространство на больших высотах (≈18 км), в то время как основное используемое лайнерами воздушное пространство (высоты 9—12 км) уже в те годы было сильно загруженным. Также сверхзвуковые самолёты совершали полёты по спрямлённым маршрутам (вне воздушных трасс).

Несмотря на неосуществление нескольких других бывших и существующих проектов пассажирских сверхзвуковых и околозвуковых самолётов (Boeing 2707, Boeing Sonic Cruiser, Douglas 2229, Lockheed L-2000, Ту-244, Ту-344, Ту-444, SSBJ и др.) и вывод из эксплуатации самолётов двух реализованных проектов, разрабатывались ранее и существуют современные проекты гиперзвуковых (в том числе суборбитальных) пассажирских авиалайнеров (напр., ZEHST, SpaceLiner) и военно-транспортных (десантных) самолётов быстрого реагирования. Начал производится сверхзвуковой business jet Aerion AS2. Время поставки первого экземпляра — конец 2014 года.

Теоретические проблемы[править]

Полёт на сверхзвуковой скорости, в отличие от дозвукового, протекает в условиях иной аэродинамики, поскольку при достижении воздушным судном скорости звука качественно меняется аэродинамика обтекания, из-за чего резко возрастает аэродинамическое сопротивление[1], также растет кинетический нагрев[2] конструкции, смещается аэродинамический фокус, что ведёт к утрате устойчивости и управляемости самолёта. Кроме того, проявилось такое неизвестное до создания первых сверхзвуковых самолетов явление как «волновое сопротивление».

Поэтому достижение скорости звука и эффективный стабильный полёт на около- и сверхзвуковых скоростях были невозможны за счет простого увеличения мощности двигателей, — потребовались новые конструктивные решения. Как следствие изменился внешний облика самолёта, — появились характерные прямые линии, острые углы, в отличие от «гладких» форм дозвуковых самолётов.

Следует отметить, что проблему создания эффективного сверхзвукового самолёта нельзя считать разрешённой до сих пор. Создателям приходится идти на компромисс между требованием увеличения скорости и сохранением приемлемых взлётно-посадочных характеристик. Таким образом, завоевание авиацией новых рубежей по скорости и высотности связано не только с использованием более совершенной или принципиально новой двигательной установки и новой конструктивной компоновки самолётов, но также с изменениями их геометрии в полёте. Такие изменения, улучшая характеристики самолёта на больших скоростях, не должны ухудшать их качества на малых скоростях, и наоборот. Последнее время создатели отказываются от уменьшения площади крыла и относительной толщины их профилей, а также увеличения угла стреловидности крыла у самолётов с изменяемой геометрией, возвращаясь к крыльям малой стреловидности и большой относительной толщины, если уже достигнуты удовлетворительные величины максимальной скорости и практического потолка. В таком случае считается важным, чтобы сверхзвуковой самолёт имел хорошие лётные данные на малых скоростях и малое сопротивления при больших скоростях, особенно на малых высотах.

  1. ↑ На дозвуковых скоростях лобовое сопротивление воздушной среды прямо пропорционально квадрату скорости воздушного, а на сверхзвуковых — прямо пропорционально пропорционально 3—5-й её степени.
  2. ↑ Нагрев от трения набегающего на большой скорости воздушного потока.

wp.wiki-wiki.ru

сверхзвуковой бомбардировщик - это... Что такое сверхзвуковой бомбардировщик?

 сверхзвуковой бомбардировщик

Engineering: supersonic bomber

Универсальный русско-английский словарь. Академик.ру. 2011.

  • сверхзвуковой барьер
  • сверхзвуковой винт

Смотреть что такое "сверхзвуковой бомбардировщик" в других словарях:

  • Бомбардировщик — Сюда перенаправляется запрос «Авианалёт». На эту тему нужна отдельная статья …   Википедия

  • Сверхзвуковой самолёт — Сверхзвуковой самолёт  самолёт, способный совершать полёт со скоростью, превышающей скорость звука в воздухе (полёт с числом Маха M=1,2 5) …   Википедия

  • БОМБАРДИРОВЩИК — боевой самолёт, предназ нач. для поражения наземных и мор. объектов противника бомбами или ракетами. Б. подразделяются на фронтовые (тактич.) и дальние (стратегич.), а также на лёгкие, средние и тяжёлые. По конструкции совр. Б. (см. рис.)… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • бомбардировщик — самолёт военной авиации для поражения наземных и морских целей противника. Основное вооружение – бомбы и ракеты. Может иметь также 1–2 пушки и несколько пулемётов. Бомбардировщики подразделяются на фронтовые (тактические) и стратегические… …   Энциклопедия техники

  • истребитель-бомбардировщик — истребитель для уничтожения малоразмерных и подвижных наземных (надводных) целей. Используется для борьбы с самолётами, вертолётами, беспилотными средствами и для ведения воздушной разведки. Термин «истребитель бомбардировщик» начал применяться в …   Энциклопедический словарь

  • ИСТРЕБИТЕЛЬ-БОМБАРДИРОВЩИК — реактивный сверхзвуковой боевой самолет фронтовой (тактической) авиации, сочетает качества истребителя и бомбардировщика; мощное вооружение …   Большой Энциклопедический словарь

  • АВИАЦИЯ ВОЕННАЯ — Историю военной авиации можно отсчитывать с первого успешного полета воздушного шара во Франции в 1783. Признанием военного значения этого перелета стало принятое в 1794 решение французского правительства об организации воздухоплавательной службы …   Энциклопедия Кольера

  • Аэродинамическое качество — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей …   Википедия

  • Военно-воздушные силы СССР — (ВВС СССР) Флаг советских Военно воздушных сил Годы существования …   Википедия

  • Ту — марка самолётов, созданных в ОКБ, организованном А. Н. Туполевым, см. Авиационный научно технический комплекс имени А. Н. Туполева. Самолётам, проектировавшимся в 1922 37, присваивалось наименование «АНТ» (Андрей Николаевич Туполев), а с 1942 они …   Энциклопедия техники

  • Авиационная промышленность — отрасль промышленности, осуществляющая научные исследования, разработки, опытное строительство, испытания и серийное производство летательных аппаратов, авиационных двигателей, бортовых систем и оборудования. Поставщиками многих комплектующих… …   Энциклопедия техники

Книги

  • Як-28. Первый сверхзвуковой бомбардировщик, перехватчик, разведчик, Якубович Николай Васильевич. "Огромное небо"-эта знаменитая советская песня была написана про экипаж перехватчика Як-28 П: летчиков наградили посмертно за то, что ценой собственных жизней они увели аварийный самолет от… Подробнее  Купить за 1211 руб
  • Як-28. Первый сверхзвуковой бомбардировщик, перехватчик, разведчик, Якубович Николай Васильевич. `Огромное небо` - эта знаменитая советская песня была написана про экипаж перехватчика Як-28 П: летчиков наградили посмертно за то, что ценой собственных жизней они увели аварийный самолет от… Подробнее  Купить за 920 грн (только Украина)
  • Як-28. Первый сверхзвуковой бомбардировщик, перехватчик, разведчик, Якубович Н.. "Огромное небо" - эта знаменитая советская песня была написана про экипаж перехватчика Як-28 П: летчиков наградили посмертно за то, что ценой собственных жизней они увели аварийный самолет от… Подробнее  Купить за 905 руб
Другие книги по запросу «сверхзвуковой бомбардировщик» >>

universal_ru_en.academic.ru