Il y a exactement 15 ans, les trois derniers avions passagers supersoniques Concorde de British Airways effectuaient leur vol d'adieu. Ce jour-là, le 24 octobre 2003, ces avions, volant à basse altitude au-dessus de Londres, se sont posés à Heathrow, et ont ainsi mis fin à la courte histoire de l'aviation supersonique de passagers. Cependant, aujourd'hui, les concepteurs d'avions du monde entier réfléchissent à nouveau à la possibilité de vols rapides - de Paris à New York en 3,5 heures, de Sydney à Los Angeles - en 6 heures, de Londres à Tokyo - en 5 heures. Mais avant que les avions supersoniques ne reviennent sur les routes internationales de passagers, les développeurs devront résoudre de nombreux problèmes, parmi lesquels l'un des plus importants est la réduction du bruit des avions rapides.

Petite histoire des vols rapides

L'aviation de passagers a commencé à prendre forme dans les années 1910, lorsque le premier avion spécifiquement conçu pour transporter des personnes dans les airs est apparu. La toute première d'entre elles était la limousine française Blériot XXIV de Blériot Aéronautique. Il était utilisé pour les promenades aériennes de plaisance. Deux ans plus tard, le S-21 Grand est apparu en Russie, créé sur la base du bombardier lourd russe Knight Igor Sikorsky. Il a été construit à l'usine de transport russo-balte. Puis l'aviation a commencé à se développer à pas de géant: d'abord, les vols ont commencé entre les villes, puis entre les pays, puis entre les continents. Les avions permettaient d'arriver à destination plus rapidement qu'en train ou en bateau.

Dans les années 1950, les progrès dans le développement des moteurs à réaction se sont considérablement accélérés et les vols à des vitesses supersoniques sont devenus disponibles pour les avions de combat, bien que pour une courte période. La vitesse supersonique est généralement appelée mouvement jusqu'à cinq fois plus rapide que la vitesse du son, qui varie en fonction du milieu de propagation et de sa température. À la pression atmosphérique normale au niveau de la mer, le son se propage à une vitesse de 331 mètres par seconde, soit 1 191 kilomètres par heure. À mesure que l'altitude augmente, la densité et la température de l'air diminuent, et la vitesse du son diminue également. Par exemple, à une altitude de 20 000 mètres, il est déjà d'environ 295 mètres par seconde. Mais déjà à une altitude d'environ 25 000 mètres et à mesure qu'elle s'élève à plus de 50 000 mètres, la température de l'atmosphère commence à augmenter progressivement par rapport aux couches inférieures, et avec elle la vitesse locale du son augmente.

L'augmentation de la température à ces altitudes s'explique, entre autres, par la forte concentration d'ozone dans l'air, qui forme un bouclier d'ozone et absorbe une partie de l'énergie solaire. En conséquence, la vitesse du son à une altitude de 30 000 mètres au-dessus de la mer est d'environ 318 mètres par seconde et à une altitude de 50 000 - près de 330 mètres par seconde. Dans l'aviation, le nombre de Mach est largement utilisé pour mesurer la vitesse. En termes simples, il exprime la vitesse locale du son pour une altitude, une densité de l'air et une température particulières. Ainsi, une vitesse de vol conventionnelle égale à deux nombres de Mach au niveau de la mer sera de 2383 kilomètres par heure et à une altitude de 10 000 mètres - 2157 kilomètres par heure. Pour la première fois, le mur du son à une vitesse de 1,04 Mach (1066 kilomètres par heure) à une altitude de 12,2 mille mètres a été franchi par le pilote américain Chuck Yeager en 1947. Ce fut une étape importante vers le développement des vols supersoniques.

Dans les années 1950, les concepteurs d'avions de plusieurs pays du monde ont commencé à travailler sur la conception d'avions de passagers supersoniques. En conséquence, dans les années 1970, le Concorde français et le Tu-144 soviétique sont apparus. Il s'agissait du premier et jusqu'à présent du seul avion supersonique de passagers au monde. Les deux types d'avions utilisaient des turboréacteurs conventionnels optimisés pour le vol supersonique à long terme. Les Tu-144 ont été exploités jusqu'en 1977. Les avions volaient à une vitesse de 2,3 mille kilomètres à l'heure et pouvaient transporter jusqu'à 140 passagers. Cependant, les billets pour leurs vols coûtent en moyenne 2,5 à 3 fois plus cher que d'habitude. La faible demande de vols rapides mais coûteux, ainsi que les difficultés générales d'exploitation et d'entretien du Tu-144, ont conduit à leur simple retrait des vols passagers. Cependant, l'avion a été utilisé pendant un certain temps dans des vols d'essai, notamment sous contrat avec la NASA.

Concorde a servi sensiblement plus longtemps - jusqu'en 2003. Les vols sur les paquebots français étaient également chers et peu populaires, mais la France et la Grande-Bretagne ont continué à les exploiter. Le coût d'un billet pour un tel vol était, en termes de prix d'aujourd'hui, d'environ 20 000 dollars. Le Concorde français a volé à une vitesse d'un peu plus de deux mille kilomètres à l'heure. L'avion pourrait couvrir la distance de Paris à New York en 3,5 heures. Selon la configuration, Concorde pouvait transporter de 92 à 120 personnes.

L'histoire du Concorde s'est terminée de manière inattendue et rapide. En 2000, l'accident d'avion Concorde s'est produit dans lequel 113 personnes sont mortes. Un an plus tard, une crise a commencé dans le transport aérien des passagers causée par les attentats terroristes du 11 septembre 2001 (deux avions avec des passagers détournés par des terroristes se sont écrasés dans les tours du World Trade Center à New York, un autre, le troisième, dans le bâtiment du Pentagone dans le comté d'Arlington, et le quatrième est tombé dans un champ près de Shanksville, en Pennsylvanie). Ensuite, la période de garantie des avions Concorde, qui était gérée par Airbus, a expiré. Tous ces facteurs réunis ont rendu l'exploitation d'avions de passagers supersoniques extrêmement peu rentable et, à l'été et à l'automne 2003, Air France et British Airways se sont relayés pour mettre hors service tous les Concorde.

Après l'arrêt du programme Concorde en 2003, il restait un espoir de remise en service de l'aviation supersonique de passagers. Les concepteurs espéraient de nouveaux moteurs économes en carburant, des calculs aérodynamiques et des systèmes de conception assistée par ordinateur qui pourraient rendre le vol supersonique économiquement abordable. Mais en 2006 et 2008, l'Organisation de l'aviation civile internationale a adopté de nouvelles normes de bruit des avions qui, entre autres, interdisaient tous les vols supersoniques au-dessus de terres peuplées en temps de paix. Cette interdiction ne s'applique pas aux couloirs aériens spécialement affectés à l'aviation militaire. Les travaux sur les projets de nouveaux avions supersoniques ont ralenti, mais aujourd'hui, ils ont recommencé à prendre de l'ampleur.

Supersonique silencieux

Aujourd'hui, plusieurs entreprises et organisations gouvernementales dans le monde développent des avions de passagers supersoniques. De tels projets sont notamment menés par les sociétés russes Sukhoi et Tupolev, l'Institut central d'aérohydrodynamique du nom de Joukovski, le français Dassault, l'Agence japonaise de recherche aérospatiale, la société européenne Airbus, les américains Lockheed Martin et Boeing, ainsi que que plusieurs startups, dont Aerion et Boom technologies. En général, les concepteurs sont conditionnellement divisés en deux camps. Les représentants du premier d'entre eux estiment qu'il ne sera pas possible de développer un avion supersonique "silencieux" correspondant en termes de bruit aux avions de ligne subsoniques dans un avenir proche, ce qui signifie qu'il est nécessaire de construire un avion de passagers rapide qui passera à supersonique là où c'est autorisé. Une telle approche, pensent les concepteurs du premier camp, réduira encore le temps de vol d'un point à un autre.

Les concepteurs du second camp se sont principalement concentrés sur la lutte contre les ondes de choc. En vol à vitesse supersonique, la cellule d'un aéronef génère de nombreuses ondes de choc dont les plus importantes se produisent au niveau du nez et de la queue. De plus, des ondes de choc apparaissent généralement sur les bords d'attaque et de fuite de l'aile, sur les bords d'attaque de la queue, dans les zones de tourbillons de l'écoulement et sur les bords des entrées d'air. Une onde de choc est une région dans laquelle la pression, la densité et la température du milieu subissent un saut brusque et fort. Les observateurs au sol perçoivent ces ondes comme un fort bang ou même une explosion - c'est pour cette raison que les vols supersoniques au-dessus de la partie peuplée du territoire sont interdits.

L'effet d'une explosion ou d'un pop très fort est produit par les ondes de choc dites de type N, qui se forment lors de l'explosion d'une bombe ou sur la cellule d'un chasseur supersonique. Sur le graphique de la croissance de la pression et de la densité, ces ondes ressemblent à la lettre N alphabet latin en raison d'une forte augmentation de la pression sur le front d'onde avec une forte chute de pression après celle-ci et une normalisation ultérieure. Lors d'expériences en laboratoire, des chercheurs de l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale ont découvert que la modification de la forme d'un planeur peut lisser les pics d'un graphique d'onde de choc, le transformant en une onde de type S. Une telle onde a une chute de pression régulière, qui n'est pas aussi importante que celle de l'onde N. Les experts de la NASA pensent que les ondes S seront perçues par les observateurs comme le claquement lointain d'une portière de voiture.

Onde N (rouge) avant optimisation aérodynamique d'une cellule supersonique et similitude de l'onde S après optimisation

En 2015, des concepteurs japonais ont assemblé le planeur sans pilote D-SEND 2, dont la forme aérodynamique a été conçue pour réduire le nombre et l'intensité des ondes de choc générées sur celui-ci. En juillet 2015, les développeurs ont testé la cellule sur la gamme de missiles Esrange en Suède et ont noté une réduction significative du nombre d'ondes de choc générées à la surface de la nouvelle cellule. Au cours du test, D-SEND 2, non équipé de moteurs, a été largué d'un ballon d'une hauteur de 30,5 mille mètres. Lors de la chute, le planeur, long de 7,9 mètres, a pris une vitesse de Mach 1,39 et a survolé des ballons captifs équipés de microphones situés à différentes hauteurs. Dans le même temps, les chercheurs ont mesuré non seulement l'intensité et le nombre d'ondes de choc, mais ont également analysé l'influence de l'état de l'atmosphère sur leur apparition précoce.

Selon l'agence japonaise, le bang sonique d'un avion de taille comparable à l'avion de passagers supersonique Concorde et fabriqué selon le schéma D-SEND 2, lorsqu'il vole à une vitesse supersonique, sera deux fois moins intense qu'auparavant. Le D-SEND 2 japonais se distingue des planeurs des avions modernes conventionnels par la disposition non axisymétrique de la proue. La quille de l'appareil est décalée vers la proue et l'empennage horizontal est entièrement mobile et présente un angle d'installation négatif par rapport à l'axe longitudinal de la cellule, c'est-à-dire que les extrémités de l'empennage se trouvent sous le point de fixation, et pas au-dessus, comme d'habitude. L'aile de la cellule a un balayage normal, mais est étagée: elle s'accouple en douceur avec le fuselage et une partie de son bord d'attaque est située à un angle aigu par rapport au fuselage, mais plus près du bord de fuite, cet angle augmente fortement.

Selon un schéma similaire, la startup américaine supersonique Aerion est en cours de création et est développée par Lockheed Martin sur ordre de la NASA. En mettant l'accent sur la réduction du nombre et de l'intensité des ondes de choc, le russe (Supersonic Business Aircraft / Supersonic Passenger Aircraft) est également en cours de conception. Certains des projets d'avions de passagers rapides devraient être achevés dans la première moitié des années 2020, mais la réglementation aérienne ne sera toujours pas révisée d'ici là. Cela signifie que le nouvel avion effectuera initialement des vols supersoniques uniquement au-dessus de l'eau. Le fait est que pour supprimer la restriction sur les vols supersoniques au-dessus de la partie peuplée du territoire, les développeurs devront effectuer de nombreux tests et soumettre leurs résultats aux autorités de l'aviation, notamment la Federal Aviation Administration des États-Unis et l'Agence européenne de la sécurité aérienne.

S-512/Spike Aéronautique

Nouveaux moteurs

Les moteurs sont un autre obstacle sérieux à la création d'un avion supersonique de passagers produit en série. Les concepteurs ont aujourd'hui trouvé de nombreuses façons de rendre les turboréacteurs plus économiques qu'ils ne l'étaient il y a dix ou vingt ans. Cela comprend l'utilisation de boîtes de vitesses qui suppriment le couplage rigide de la soufflante et de la turbine dans le moteur, et l'utilisation de matériaux composites céramiques pour optimiser l'équilibre de température dans la zone chaude de la centrale, et même l'introduction d'un - tiers supplémentaire - circuit d'air en plus des deux déjà existants, interne et externe. Dans le domaine de la création de moteurs subsoniques économiques, les concepteurs ont déjà obtenu des résultats étonnants et les nouveaux développements en cours promettent des économies importantes. Vous pouvez en savoir plus sur la recherche avancée dans notre matériel.

Mais, malgré tous ces développements, il est encore difficile de qualifier le vol supersonique d'économique. Par exemple, l'avion de passagers supersonique prometteur de Boom Technologies recevra trois turbosoufflantes Pratt & Whitney JT8D ou GE Aviation J79. En vol de croisière, la consommation spécifique de carburant de ces moteurs est d'environ 740 grammes par kilogramme-force par heure. Dans le même temps, le moteur J79 peut être équipé d'une post-combustion, ce qui augmente la consommation de carburant jusqu'à deux kilogrammes par kilogramme-force par heure. Une telle dépense est comparable à la consommation de carburant des moteurs, par exemple du chasseur Su-27, dont les tâches diffèrent considérablement du transport de passagers.

À titre de comparaison, la consommation spécifique de carburant des seuls turbopropulseurs D-27 de série au monde installés sur le transporteur ukrainien An-70 n'est que de 140 grammes par kilogramme-force par heure. Le moteur américain CFM56, le "classique" des paquebots Boeing et Airbus, a une consommation spécifique de carburant de 545 grammes par kilogramme-force par heure. Cela signifie que sans une refonte majeure des moteurs d'avions à réaction, les vols supersoniques ne deviendront pas suffisamment bon marché pour être largement adoptés et ne seront demandés que dans l'aviation d'affaires - une consommation de carburant élevée entraîne une hausse des prix des billets. Il ne sera pas non plus possible de réduire en volume le coût élevé du transport aérien supersonique - les avions conçus aujourd'hui sont conçus pour transporter de 8 à 45 passagers. Les avions ordinaires peuvent accueillir plus d'une centaine de personnes.

Cependant, début octobre de cette année, GE Aviation a projeté un nouveau turboréacteur à double flux Affinity. Ces centrales devraient être montées sur un avion de passagers supersonique prometteur AS2 d'Aerion. La nouvelle centrale électrique combine structurellement les caractéristiques des moteurs à réaction avec un faible taux de contournement pour les avions de combat et des centrales électriques avec un taux de contournement élevé pour les avions de passagers. Dans le même temps, il n'y a pas de technologies nouvelles et révolutionnaires dans Affinity. Le nouveau moteur de GE Aviation est classé comme un groupe motopropulseur à dérivation moyenne.

La base du moteur est un générateur de gaz à double flux CFM56 modifié, qui, à son tour, est structurellement basé sur le générateur de gaz du F101, la centrale électrique des bombardiers supersoniques B-1B Lancer. La centrale recevra un système de gestion de moteur électronique-numérique modernisé avec l'entière responsabilité. Les développeurs n'ont divulgué aucun détail sur la conception du moteur prometteur. Cependant, GE Aviation s'attend à ce que la consommation de carburant spécifique des moteurs Affinity ne soit pas beaucoup plus élevée, voire comparable, à la consommation de carburant des moteurs à double flux modernes des avions de passagers subsoniques conventionnels. Comment cela peut être réalisé pour le vol supersonique n'est pas clair.

Flèche / Technologies de flèche

Projets

Malgré les nombreux projets d'avions de ligne supersoniques dans le monde (dont même le projet irréaliste de conversion du bombardier stratégique Tu-160 en avion de ligne supersonique passager, proposé par le président russe Vladimir Poutine), l'AS2 de la startup américaine Aerion, le S-512 , peut être considéré comme le plus proche des essais en vol et de la production à petite échelle Espagnol Spike Aerospace et Américain Boom Technologies Boom. Il est prévu que le premier vole à Mach 1,5, le second à Mach 1,6 et le troisième à Mach 2,2. L'avion X-59, créé par Lockheed Martin sur ordre de la NASA, sera un démonstrateur technologique et un laboratoire volant ; il n'est pas prévu de le lancer en série.

Boom Technologies a déjà dit qu'il essaierait de rendre les vols supersoniques très bon marché. Par exemple, le coût d'un vol New York-Londres était estimé chez Boom Technologies à cinq mille dollars. C'est combien coûte aujourd'hui un vol sur cette route dans la classe affaires d'un avion de ligne subsonique ordinaire. Le paquebot Boom volera à des vitesses subsoniques au-dessus de terres peuplées et deviendra supersonique au-dessus de l'océan. L'avion, d'une longueur de 52 mètres et d'une envergure de 18 mètres, peut transporter jusqu'à 45 passagers. Jusqu'à la fin de 2018, Boom Technologies prévoit de sélectionner l'un des nombreux nouveaux projets d'avions à mettre en œuvre en métal. Le premier vol de l'avion est prévu pour 2025. L'entreprise a reporté ces échéances ; Boom devait initialement prendre son envol en 2023.

Selon des calculs préliminaires, la longueur de l'avion AS2, conçu pour 8 à 12 passagers, sera de 51,8 mètres et l'envergure sera de 18,6 mètres. La masse maximale au décollage de l'avion supersonique sera de 54,8 tonnes. L'AS2 survolera l'eau à une vitesse de croisière de Mach 1,4-1,6, décélérant à Mach 1,2 au-dessus de la terre. Une vitesse de vol légèrement inférieure au-dessus de la terre, associée à une forme aérodynamique spéciale de la cellule, évitera presque complètement, comme le prévoient les développeurs, la formation d'ondes de choc. La portée de vol de l'avion à une vitesse de Mach 1,4 sera de 7,8 mille kilomètres et de 10 mille kilomètres à une vitesse de Mach 0,95. Le premier vol de l'avion est prévu pour l'été 2023 et pour octobre de la même année - le premier vol transatlantique. Ses développeurs coïncideront avec le 20e anniversaire du dernier vol du Concorde.

Enfin, Spike Aerospace prévoit de commencer les essais en vol du prototype complet du S-512 au plus tard en 2021. Les livraisons des premiers avions de série aux clients sont prévues pour 2023. Selon le projet, le S-512 pourra transporter jusqu'à 22 passagers à des vitesses allant jusqu'à Mach 1,6. La portée de vol de cet avion sera de 11,5 mille kilomètres. Depuis octobre dernier, Spike Aerospace dispose de plusieurs modèles plus petits d'avions supersoniques. Leur but est de tester des solutions de conception et l'efficacité des commandes de vol. Les trois avions de passagers prometteurs sont créés en mettant l'accent sur une forme aérodynamique spéciale qui réduira l'intensité des ondes de choc générées pendant le vol supersonique.

En 2017, le volume du trafic aérien de passagers dans le monde s'élevait à quatre milliards de personnes, dont 650 millions ont effectué des vols long-courriers allant de 3,7 à 13 mille kilomètres. 72 millions de passagers « long-courriers » ont voyagé en première et en classe affaires. Ce sont ces 72 millions de personnes que les développeurs d'avions de passagers supersoniques visent en premier lieu, estimant qu'ils paieront volontiers un peu plus d'argent pour la possibilité de passer dans les airs environ la moitié du temps que d'habitude. Cependant, l'aviation supersonique de passagers devrait se développer rapidement après 2025. Le fait est que les vols de recherche du laboratoire X-59 ne commenceront qu'en 2021 et dureront plusieurs années.

Les résultats des recherches obtenues lors des vols X-59, y compris ceux au-dessus des implantations volontaires (leurs habitants ont accepté de se faire survoler par des avions supersoniques en semaine ; après les vols, des observateurs feront part aux chercheurs de leur perception du bruit), il est prévu de transférer à l'examen de la Federal Aviation Administration des États-Unis. Comme prévu, sur leur base, il pourrait réviser l'interdiction des vols supersoniques au-dessus de la partie peuplée du territoire, mais cela n'arrivera qu'en 2025.

Vasily Sytchev

L'idée du président russe Vladimir Poutine, inspiré par le vol du nouveau "White Swan", de créer un avion supersonique a fait réfléchir non seulement les employés de l'usine de construction d'avions de Kazan, mais aussi de nombreux autres observateurs. Un porte-missiles peut-il inspirer les concepteurs à créer de nouveaux types d'avions supersoniques ?

L'avion supersonique le plus grand et le plus puissant Tu-160 de l'histoire de l'aviation militaire, connu de beaucoup sous le surnom de "White Swan", a récemment reçu nouvelle vie. Pour la première fois en de longues années L'usine de construction d'avions de Kazan a présenté au public un bombardier Tu-160M ​​​​mis à jour nommé d'après le premier commandant en chef de l'armée de l'air russe Pyotr Deinekin.

Le commandant en chef suprême des forces armées RF et le président russe Vladimir Poutine ont personnellement observé le premier vol du porte-missiles. Le chef de l'Etat a été profondément impressionné par le vol du nouveau White Swan et a hautement apprécié le professionnalisme des pilotes qui ont effectué la manœuvre, leur demandant de remercier les pilotes avant même l'atterrissage de l'avion. Il n'y avait rien de surprenant dans les émotions du président, puisque Poutine lui-même a piloté le porte-missiles Tu-160 en 2005.

À la fin du vol, le président a proposé aux concepteurs d'avions de Kazan de créer une version du passager supersonique Lebed pour l'aviation civile basée sur le nouveau Tu-160M.

Mais pour comprendre à quel point il est réaliste de mettre en œuvre l'idée de Vladimir Poutine, il convient de se tourner vers l'histoire de l'aviation russe et de se rappeler quelles mesures les concepteurs d'avions ont déjà prises dans cette direction.

Tu-144

L'un des plus grands succès industriels de l'histoire de la Russie a été la création de l'avion Tu-144. Il a été fabriqué bien avant le Tu-160 et est devenu le premier avion de ligne supersonique de l'histoire de l'humanité. De plus, le Tu-144 est toujours l'un des deux types d'avions de passagers supersoniques connus de l'histoire.

L'avion de ligne a été créé sur les instructions du Conseil des ministres de l'URSS, émises le 19 juillet 1963. De sérieuses exigences ont été placées sur le premier avion de passagers supersonique. L'avion devait être capable de voler à une vitesse de croisière de 2 300 à 2 700 km/h sur une distance allant jusqu'à 4 500 kilomètres, tout en transportant jusqu'à 100 passagers à bord.

Le bureau de conception Tupolev a créé le premier prototype de l'avion en 1965. Trois ans plus tard, l'avion prend son envol pour la première fois, deux mois devant son principal et unique concurrent, le célèbre Concorde anglo-français.

Le Tu-144 avait un certain nombre de caractéristiques de conception qui le distinguaient même nettement de l'extérieur des autres avions. Il n'y avait pas de volets ni de becs sur ses ailes: l'avion a ralenti en raison du nez dévié du fuselage. De plus, l'ancêtre des navigateurs GPS modernes a été installé sur l'avion de ligne - le système PINO (Indicateur de projection de la situation de navigation), qui a projeté les coordonnées nécessaires sur l'écran à partir de la pellicule.

Cependant, en raison des coûts d'exploitation et d'entretien trop élevés de l'avion de ligne, l'Union soviétique a abandonné la poursuite de la production du Tu-144. Au moment où la production a été abandonnée, seuls 16 avions ont survécu, dont deux ont ensuite été détruits à la suite du tristement célèbre accident du spectacle aérien international du Bourget en 1973 et de l'accident au-dessus de Yegoryevsk en 1978. Sur le ce moment il ne reste plus que huit avions assemblés dans le monde, dont trois peuvent être entièrement restaurés et sont prêts à être réutilisés.

SPS-2 et Tu-244

Photo : Stahlkocher / wikimedia.org

Un autre projet sur lequel de sérieuses attentes étaient placées était le SPS-2, qui a ensuite reçu le nom prometteur de Tu-244 par le développeur, le Tupolev Design Bureau.

Les premières informations sur les travaux sur l'avion de ligne supersonique de passagers de deuxième génération remontent à environ 1971 - 1973 du siècle dernier.

Lors du développement du Tu-224, les concepteurs ont pris en compte à la fois l'expérience de création et d'exploitation de ses prédécesseurs - le Tu-144 et le Concorde, et le Tu-160, ainsi que les projets américains d'avions supersoniques.

Tel que conçu par les développeurs du SPS-2, le nouvel avion de ligne était censé perdre la principale "carte de visite" de son prédécesseur - le fuselage avant dévié vers le bas. De plus, la surface vitrée du cockpit a dû être réduite à un minimum suffisant pour être révisé. Pour le décollage et l'atterrissage de l'avion, il était prévu d'utiliser un système de révision optique-électronique.

De plus, l'avion conçu devait s'élever jusqu'à 20 kilomètres et embarquer environ 300 passagers. Pour atteindre de tels paramètres, il était nécessaire d'augmenter considérablement sa taille à tous égards, ce qui était prévu: avec une longueur de fuselage de près de 90 mètres et une envergure d'environ 50 mètres, le Tu-244 ressemblerait à un géant contre l'arrière-plan de tout analogue existant.

Mais vitesse maximum de l'avion de ligne, par rapport à ses prédécesseurs, est pratiquement resté le même: la limite de vitesse du SPS-2 ne dépassait pas 2500 km / h. En revanche, il était prévu d'augmenter la distance de vol maximale à environ 9 000 kilomètres en réduisant la consommation de carburant.

Cependant, la production d'un tel poids lourd supersonique en réalité monde moderne s'est avéré économiquement non viable. En raison des exigences accrues en matière de normes environnementales, le coût d'exploitation d'un tel avion Tu-244 est actuellement insupportable à la fois pour le constructeur aéronautique lui-même et pour l'économie du pays dans son ensemble.

Tu-344 et Tu-444

Ces avions ont été développés par le Tupolev Design Bureau (plus tard Tupolev JSC, maintenant Tupolev PJSC) en réponse à la demande mondiale croissante d'avions rapides et de classe affaires. Il y avait donc divers projets de SBS - avions d'affaires supersoniques.

Ces avions étaient censés être de petite taille et capables de transporter environ 10 passagers. Le premier projet SBS de Tupolev - Tu-344 - devait être fabriqué dans les années 90 du siècle dernier sur la base du bombardier supersonique militaire Tu-22M3. Mais son développement s'est avéré être un échec dans les premières étapes, car pour les vols internationaux, l'avion devait également répondre à des exigences élevées sur le terrain, ce qu'il ne remplissait pas déjà dans les premières étapes du développement du projet. Donc à partir de la poursuite des travaux le concepteur a refusé de créer le Tu-344.

Les travaux sur le projet de son successeur - le Tu-444 - ont commencé au début des années 2000, son développement a atteint le stade des premières esquisses. Malgré le fait que les problèmes dans le domaine de l'écologie aient été résolus, la mise en œuvre du projet a nécessité l'attraction d'importants investissements financiers, mais Tupolev n'a pas réussi à trouver des investisseurs intéressés par cela.

S-21 (SSBJ)

Photo: Slangcamm / wikimedia.org

Le seul projet national de création d'un avion supersonique pour l'aviation civile, qui n'a pas été développé par le bureau de conception de Tupolev, était le projet de l'avion C-21, également connu sous le nom de Sukhoi Supersonic Business Jet (SSBJ).

Les travaux sur ce projet du Sukhoi Design Bureau ont commencé dans les années 80. Le bureau d'études a compris que la demande de gros avions de ligne supersoniques avait chuté depuis l'époque du Concorde et du Tu-144 et ne ferait que diminuer à l'avenir pour des raisons d'économie. Par conséquent, les concepteurs de Sukhoi ont été parmi les premiers à avoir l'idée de créer un avion d'affaires supersonique conçu pour des vols sans escale entre les capitales mondiales.

Mais le développement du S-21 a été empêché par l'effondrement de l'URSS, avec lequel le financement public du projet a cessé.

Après l'effondrement de l'Union soviétique, Sukhoi a tenté pendant de nombreuses années d'attirer des investisseurs privés vers le projet en Russie et à l'étranger. Le volume des investissements entrants a permis de réaliser les premiers essais de moteurs pour le S-21 en 1993.

Mais pour achever la création et démarrer la production en série de l'avion, selon la déclaration de Mikhail Simonov, qui était à l'époque à la tête de Sukhoi, un autre milliard de dollars américains était nécessaire, mais la société n'a pas pu trouver de nouveaux investisseurs.

Tout au long de l'histoire, l'homme a été amené à surmonter toutes les barrières possibles. L'un d'eux a longtemps été la vitesse du son. À l'heure actuelle, il existe de nombreux avions supersoniques, dont certains sont activement utilisés par divers États, tandis que d'autres, pour une raison ou une autre, ne prennent plus le ciel.

Au cours des développements qui se déroulent depuis de nombreuses décennies, non seulement des chasseurs militaires supersoniques ont été conçus, mais également des paquebots civils, qui ont pendant un certain temps transporté des passagers.

Le développement d'avions capables de le dépasser a commencé au milieu du siècle dernier. C'était pendant la Seconde Guerre mondiale, lorsque des scientifiques allemands travaillaient dur pour développer un avion supersonique capable de renverser le cours de la guerre.

Cependant, la guerre a pris fin et de nombreux scientifiques allemands qui ont travaillé sur ces développements ont été capturés par les Américains. En grande partie grâce à eux, les États-Unis ont développé un avion propulsé par fusée - le Bell X-1, sur lequel en 1947 Chuck Yeager a été le premier au monde à dépasser la vitesse du son.

Un an plus tard, l'Union soviétique est parvenue à un résultat similaire en développant le LA-176, qui a d'abord rattrapé la vitesse du son à une altitude de 9000 mètres, et un mois plus tard, après avoir reçu des moteurs améliorés, il l'a dépassé à un altitude de 7000 mètres.

Malheureusement, le projet a été fermé en raison du décès tragique d'O.V. Sokolovsky, l'un des pilotes de cet avion. De plus, les progrès dans la conception des avions supersoniques ont été ralentis en raison de certains obstacles physiques : liquéfaction de l'air à trop grande vitesse, modifications de l'aérodynamique et carénage. Un obstacle sérieux était la surchauffe des avions franchissant le mur du son. Ce phénomène est appelé flottement.

Au cours des années suivantes, les concepteurs ont travaillé sur la rationalisation, l'aérodynamique, les matériaux de coque et d'autres améliorations.

L'aviation militaire dans les années 1950

Au début de cette décennie, les États-Unis et l'URSS, en concurrence dans tous les domaines, ont développé le F-100 Super Sabre et le MiG-19. Au début, le F-100 américain a dépassé le MiG soviétique, atteignant une vitesse de 1215 kilomètres par heure en 1953, mais un an plus tard, le MiG soviétique a pu le devancer, accélérant à 1450 kilomètres par heure.

Malgré l'absence d'affrontements militaires ouverts entre les États-Unis et l'URSS, dans les conflits locaux des guerres du Vietnam et de Corée, il a été constaté que le MiG soviétique était à bien des égards supérieur à son concurrent américain.

Le MiG-19 était plus léger, a décollé plus rapidement, a surpassé le concurrent en termes de performances dynamiques et le rayon de son utilisation au combat était supérieur de 200 kilomètres à celui du F-100.

De telles circonstances ont conduit les Américains à un intérêt accru pour les développements soviétiques, et après la fin de la guerre de Corée, l'officier No Geum Sok a détourné un MiG-19 d'une base aérienne soviétique, le fournissant aux États-Unis, pour lequel il a reçu un récompense de 100 000 $.

Aviation civile supersonique

Les développements techniques obtenus pendant les années de guerre ont donné une impulsion au développement rapide de l'aviation dans les années 60. Les principaux problèmes causés par le franchissement du mur du son ont été résolus et les concepteurs ont pu commencer à concevoir le premier avion supersonique civil.

Le vol du premier avion de ligne supersonique conçu pour transporter des passagers a eu lieu en 1961. Cet avion était un Douglas DC-8, piloté sans passagers, avec des ballasts placés à bord pour simuler leur poids pour des essais dans des conditions aussi proches que possible de la réalité. Au moment de la descente d'une hauteur de 15877, une vitesse de 1262 km / h a été développée.

De plus, la vitesse du son a été dépassée de manière imprévue par un Boeing 747 lorsqu'un avion volant de Taipei à Los Angeles, à la suite d'un dysfonctionnement et de l'incompétence de l'équipage, est entré dans une plongée incontrôlée. Plongé d'une altitude de 125 000 mètres à 2 900 mètres, l'avion a dépassé la vitesse du son, tout en subissant des dommages à l'empennage et en blessant grièvement deux passagers. L'incident s'est produit en 1985.

Au total, deux avions ont été construits qui pourraient vraiment dépasser la vitesse du son lors de vols réguliers. Il s'agissait du Tu-144 soviétique et de l'Aérospatiale-BAC Concorde anglo-français. En dehors de ces avions, aucun autre avion de passagers ne pouvait maintenir une vitesse de croisière supersonique.

Tu-144 et Concorde

Le Tu-144 est à juste titre considéré comme le premier avion de passagers supersonique de l'histoire, car il a été construit avant le Concorde. Ces paquebots se distinguaient non seulement par d'excellents Caractéristiques mais aussi gracieux apparence- beaucoup les considèrent comme les plus beaux avions de l'histoire de l'aviation.

Malheureusement, le Tu-144 n'était pas seulement le premier avion de passagers supersonique à s'envoler, mais aussi le premier avion de ligne de ce type à s'écraser. En 1973, lors du crash du Bourget, 14 personnes périrent, ce qui fut la première impulsion à l'arrêt des vols sur cet engin.

Le deuxième accident du Tu-144 s'est produit dans la région de Moscou en 1978 - un incendie s'est déclaré dans l'avion, à cause duquel l'atterrissage de deux membres d'équipage s'est transformé en une issue fatale.

Lors de l'inspection, il a été établi que la cause de l'incendie était un défaut du système d'alimentation en carburant du nouveau moteur, qui était en cours de test à ce moment-là, sinon l'avion a montré d'excellentes performances, car il a pu atterrir en cas de un feu. Malgré cela, les rails commerciaux y ont été interrompus.

Concorde a servi l'aviation européenne beaucoup plus longtemps - les vols se sont poursuivis de 1976 à 2003. Cependant, en 2000, ce paquebot s'est également écrasé. Alors qu'il décollait à Charles de Gaulle, l'avion a pris feu et s'est écrasé au sol, tuant 113 personnes.

Concorde dans toute l'histoire des vols n'a jamais commencé à porter ses fruits, et après la catastrophe, le flux de passagers a tellement diminué que le projet est devenu encore moins rentable, et trois ans plus tard, les vols sur cet avion supersonique ont cessé.

Spécifications Tu-144

Beaucoup de gens se demandent quelle était la vitesse d'un avion supersonique ? Considérez les caractéristiques techniques de l'avion, qui a longtemps fait la fierté de l'aviation nationale:

• Équipage - 4 personnes ;
• Capacité - 150 personnes ;
• Le rapport longueur/hauteur est de 67/12,5 mètres ;
• Poids maximal - 180 tonnes;
• Poussée avec postcombustion - 17500 kg / s;
• Vitesse de croisière -2200 km/h ;
• L'altitude maximale de vol est de 18 000 mètres ;
• Portée de vol - 6500 kilomètres.