Можете ли да си представите, че в близките години пътниците от Ню Йорк до Лос Анджелис ще летят два пъти по-бързо от сега? Или някой далечен презокеански полет вече няма да коства цели 15 часа, а само 7 или още по-малко? Звучи добре, нали? Пътническите полети със свръхзвукови самолети биха означавали по-малко време във въздуха, по-малко изгубено време, седейки до вашия „нов, досадно бърборещ приятел“, по-малко изядени пликчета с фъстъци и… повече приятно време, което да прекарате във финалната си дестинация.

Свръхзвуковите полети на Конкорд

Не може ли това суперскоростно придвижване да бъде поето от съществуващите от години свръхзвукови самолети като френския Конкорд или руския Ту-144? Краткият отговор е – не, не може. Френското чудо на техниката направи последния си полет още през 2003 година. То използваше толкова стара технология (от 50-те години на миналия век), че можеше да бъде използвано само и единствено над океана. А причината – страхотният шум, който притеснява хората на сушата и изгарящо огромни количества гориво. И не на последно място – много скъпо за обикновения пътник. Ако изчислим цената на полета за един човек на борда на Конкорд към днешна дата, ще получим цена за полет от Европа до САЩ от около… 15 000 днешни долара! Това е наистина много, много сериозна сума.

От Ню Йорк до Лос Анджелис за „нула време“

Наскоро инженерният отдел на NASA, отговорен за проектите в областта на гражданската авиация, обяви, че е завършен поредният етап над работата около проекта QueSST, чиято крайна цел е конструирането на свръхбърз пътнически самолет. И в най-близко време екипите, работещи над проекта, започват практическата изработка на свръхзвуковия самолет Low Boom Flight Demonstration (LBFD), известен още и като X-plane.

През февруари 2016 година NASA сключи много интересен договор за сътрудничество с легендарната авиационна компания Lockheed Martin. В рамките на това споразумение инженерите на космическата агенция и специалистите на авиационната компания заедно разработваха за повече от година проекта QueSST, чийто краен резултат е именно реален свръхзвуков самолет, осъществяващ пътнически превози.

През май тази година реален прототип на модела с умалени размери успешно завърши тестовете в свръхзвукова аеродинамична камера с размери 2.5 x 2 метра, която е разположена в изследователския център Glen на NASA, намиращ се в Кливлънд, САЩ. А само преди малко повече от месец главните инженери на космическата агенция и специалистите от Lockheed Martin обявиха официалното си становище, че дизайнът на въздушните машини, разработени около проекта QueSST, е напълно подходящ за изпълнение и употреба в самолетите X-Plane. В момента на ход е самото строителство на реален, пилотируем едномоторен свръхзвуков самолет. Очаква се, че първите му изпитателни полети да започнат само след 3 - 4 години.

Скици и прототипи

Може да ви се струва несериозно, но самото скициране, проектиране на „хартия“, което в наши дни всъщност е реално компютърно моделиране, е един от първите и най-важни етапи в създаването на всяка технологична конструкция: от автомобил, жилищна сграда до самолетоносач. По време на този технологичен етап разработчиците и клиентите определят външния вид и перспективите на технологията, правят се предварителни изчисления на конфигурацията и параметрите, а дори се съставят точни списъци от необходимите материали и придружаващи технологии. Цели 70 години по-късно, след първите свръхзвукови полети на Bell X-1 науката трябва да опитва да се справи с някои от „страничните ефекти“ на тези високоскоростни полети, свързани със самия дизайн и физичните закони на природата.

След обявяването на успешните проектни етапи инженерите от Lockheed Martin разкриха някои подробности около самолета си още през миналата година. Оттогава стана ясно, че „тихият свръхзвуков самолет“ ще бъде конструиран да използва само един двигател. Дължината на първия тестов модел ще бъде точно 28,7 метра. Той ще е оборудван с планер, специален хипер аеродинамичен фюзелаж и цяло крило, което външно напомня на свръхзвуковите модели на Конкорд, отдавна отишли в „пенсия“.

Външният вид на самолета, създаден в проекта QueSST, ще включва още традиционен вертикален кил и хоризонтални рулове за маневри при по-ниски скорости по време на полет. В предната част на самолета - точно пред пилотската кабина - ще се намират специални миниатюрни крилца (Canards), които ще имат за задача да „разбиват“ ударните вълни от носовата част и капсулата с пилотската кабина. Носовата част на самолета е изключително силно удължена, което изглежда странно, но всъщност има за цел да намалява насрещното съпротивление и броя „пропадания“ по време на полета. Това е опасно заради образуването на ударни вълни по време на полетите със свръхзвукови скорости.

Дългият нос обаче ще има и недостатъци – той ще ограничава съществено видимостта на пилотите в кабината. Визуалната ориентация по време на излитане, кацане и маневриране върху полосата за излитане ще бъде поверена на изображения, получени от носовата видеокамера с висока разделителна способност.

Технологията QueSST и самолетът X-plane

Това интересно съкращение включва разработването на множество технологии, но основната от тях е много важна. Тя задължава инженерите да създадат (и то вече успешно!) разработката на точно такава аеродинамична конструкция, че тя да може да образува колкото може по-малко ударни въздушни вълни. А дори тези, които все пак ще се създават, трябва да са значително по-кратки и с ниска интензивност.

Ще се запитате защо е толкова важно те да са малък брой и по-слаби? Защото се оказва, че ударните вълни (Sonic Boom), които са неизменна част от преминаването на един самолет от дозвукова към свръхзвукова скорост, са доста притеснителни за хората на земята. Дори далеч от населени места, такива звукови ефекти се чуват на огромно разстояние. Затова създаването на „тих пътнически самолет“ е много важно, за да бъде разрешено той да се използва за полети над населените места от сушата. Само една вметка по темата – в САЩ свръхзвуковите полети, особено граждански, са забранени със закон още от 1973 година, защото могат да предизвикат сериозно притеснение за населението.

Тестовете на прототипа на самолета, които са извършени в аеродинамичната тръба, показват, че формата и технологиите, които са приложени, значително намаляват шума и звуковите удари. А реалните тестове в тръбата позволяват имитирането на скорости на полета от 0,3 до 1,6 Мах (400 - 1900 км/ч).