Tepat 15 tahun lalu, tiga pesawat penumpang supersonik British Airways Concorde terakhir melakukan penerbangan perpisahan. Pada hari itu, 24 Oktober 2003, pesawat-pesawat ini, yang terbang pada ketinggian rendah di atas London, mendarat di Heathrow, dan dengan demikian mengakhiri sejarah singkat penerbangan penumpang supersonik. Namun, hari ini perancang pesawat di seluruh dunia sekali lagi memikirkan kemungkinan penerbangan cepat - dari Paris ke New York dalam 3,5 jam, dari Sydney ke Los Angeles - dalam 6 jam, dari London ke Tokyo - dalam 5 jam. Tetapi sebelum pesawat supersonik kembali ke rute penumpang internasional, pengembang harus menyelesaikan banyak masalah, di antaranya salah satu yang paling penting adalah mengurangi kebisingan pesawat cepat.

Sejarah singkat penerbangan cepat

Penerbangan penumpang mulai terbentuk pada tahun 1910-an, ketika pesawat pertama yang dirancang khusus untuk mengangkut orang melalui udara muncul. Yang pertama adalah Limusin Bleriot XXIV Prancis dari Bleriot Aeronautique. Itu digunakan untuk kesenangan perjalanan udara. Dua tahun kemudian, S-21 Grand muncul di Rusia, dibuat berdasarkan pembom berat Ksatria Rusia Igor Sikorsky. Itu dibangun di Pekerjaan Kereta Rusia-Baltik. Kemudian penerbangan mulai berkembang dengan pesat: pertama, penerbangan dimulai antar kota, lalu antar negara, dan kemudian antar benua. Pesawat memungkinkan untuk mencapai tujuan Anda lebih cepat daripada dengan kereta api atau kapal.

Pada 1950-an, kemajuan dalam pengembangan mesin jet dipercepat secara signifikan, dan penerbangan dengan kecepatan supersonik tersedia untuk pesawat militer, meskipun untuk waktu yang singkat. Kecepatan supersonik biasanya disebut gerakan hingga lima kali lebih cepat dari kecepatan suara, yang bervariasi tergantung pada media rambat dan suhunya. Pada tekanan atmosfer normal di permukaan laut, suara merambat dengan kecepatan 331 meter per detik, atau 1.191 kilometer per jam. Ketika ketinggian meningkat, kepadatan dan suhu udara menurun, dan kecepatan suara juga menurun. Misalnya di ketinggian 20 ribu meter sudah sekitar 295 meter per detik. Tetapi sudah pada ketinggian sekitar 25 ribu meter dan ketika naik ke lebih dari 50 ribu meter, suhu atmosfer mulai meningkat secara bertahap dibandingkan dengan lapisan bawah, dan dengan itu kecepatan suara lokal meningkat.

Peningkatan suhu pada ketinggian tersebut antara lain dijelaskan oleh tingginya konsentrasi ozon di udara, yang membentuk perisai ozon dan menyerap sebagian energi matahari. Akibatnya, kecepatan suara pada ketinggian 30.000 meter di atas laut adalah sekitar 318 meter per detik, dan pada ketinggian 50.000 - hampir 330 meter per detik. Dalam penerbangan, angka Mach banyak digunakan untuk mengukur kecepatan udara. Secara sederhana, ini menyatakan kecepatan suara lokal untuk ketinggian tertentu, kerapatan udara, dan suhu. Dengan demikian, kecepatan penerbangan konvensional yang sama dengan dua angka Mach di permukaan laut akan menjadi 2.383 kilometer per jam, dan pada ketinggian 10 ribu meter - 2157 kilometer per jam. Untuk pertama kalinya, penghalang suara pada kecepatan 1,04 Mach (1066 kilometer per jam) pada ketinggian 12,2 ribu meter diatasi oleh pilot Amerika Chuck Yeager pada tahun 1947. Ini merupakan langkah penting menuju pengembangan penerbangan supersonik.

Pada 1950-an, perancang pesawat di beberapa negara di dunia mulai mengerjakan desain untuk pesawat penumpang supersonik. Akibatnya, pada 1970-an, Concorde Prancis dan Tu-144 Soviet muncul. Ini adalah pesawat supersonik penumpang pertama dan sejauh ini satu-satunya di dunia. Kedua jenis pesawat tersebut menggunakan mesin turbojet konvensional yang dioptimalkan untuk penerbangan supersonik jangka panjang. Tu-144 dioperasikan hingga 1977. Pesawat-pesawat tersebut terbang dengan kecepatan 2,3 ribu kilometer per jam dan mampu mengangkut hingga 140 penumpang. Namun, harga tiket untuk penerbangan mereka rata-rata 2,5-3 kali lipat dari biasanya. Permintaan yang rendah untuk penerbangan cepat tapi mahal, serta kesulitan umum dalam mengoperasikan dan memelihara Tu-144, menyebabkan fakta bahwa mereka dihapus begitu saja dari penerbangan penumpang. Namun, pesawat itu digunakan untuk beberapa waktu dalam penerbangan uji coba, termasuk di bawah kontrak dengan NASA.

Concorde melayani terasa lebih lama - hingga 2003. Penerbangan dengan kapal Prancis juga mahal dan tidak terlalu populer, tetapi Prancis dan Inggris Raya terus mengoperasikannya. Biaya satu tiket untuk penerbangan semacam itu, dalam hal harga hari ini, sekitar 20 ribu dolar. Concorde Prancis terbang dengan kecepatan lebih dari dua ribu kilometer per jam. Pesawat tersebut dapat menempuh jarak dari Paris ke New York dalam waktu 3,5 jam. Tergantung pada konfigurasinya, Concorde dapat mengangkut 92 hingga 120 orang.

Sejarah Concorde berakhir tak terduga dan cepat. Pada tahun 2000, terjadi kecelakaan pesawat Concorde yang menewaskan 113 orang. Setahun kemudian, krisis dimulai dalam perjalanan udara penumpang yang disebabkan oleh serangan teroris 11 September 2001 (dua pesawat dengan penumpang yang dibajak oleh teroris menabrak menara World Trade Center di New York, yang lain, ketiga, ke gedung Pentagon. di Arlington County, dan yang keempat jatuh ke lapangan dekat Shanksville, Pennsylvania). Kemudian masa garansi pesawat Concorde yang ditangani Airbus pun habis. Semua faktor ini bersama-sama membuat pengoperasian pesawat penumpang supersonik sangat tidak menguntungkan, dan pada musim panas dan musim gugur tahun 2003, Air France dan British Airways secara bergantian menonaktifkan semua Concorde.

Setelah program Concorde ditutup pada tahun 2003, masih ada harapan untuk kembalinya penerbangan penumpang supersonik ke layanan. Para perancang mengharapkan mesin hemat bahan bakar baru, perhitungan aerodinamis, dan sistem desain berbantuan komputer yang dapat membuat penerbangan supersonik terjangkau secara ekonomis. Namun pada tahun 2006 dan 2008, Organisasi Penerbangan Sipil Internasional mengadopsi standar kebisingan pesawat baru yang, antara lain, melarang semua penerbangan supersonik di atas tanah berpenduduk selama masa damai. Larangan ini tidak berlaku untuk koridor udara yang khusus dialokasikan untuk penerbangan militer. Pengerjaan proyek pesawat supersonik baru melambat, tetapi hari ini mereka mulai mendapatkan momentum lagi.

Supersonik yang tenang

Saat ini, beberapa perusahaan dan organisasi pemerintah di dunia sedang mengembangkan pesawat penumpang supersonik. Proyek-proyek semacam itu, khususnya, sedang dilakukan oleh perusahaan Rusia Sukhoi dan Tupolev, Institut Aerohidrodinamika Pusat dinamai Zhukovsky, Dassault Prancis, Badan Penelitian Dirgantara Jepang, Airbus yang menjadi perhatian Eropa, Lockheed Martin Amerika dan Boeing, serta seperti beberapa startup, termasuk teknologi Aerion dan Boom. Secara umum, para desainer secara kondisional dibagi menjadi dua kubu. Perwakilan dari yang pertama percaya bahwa tidak mungkin untuk mengembangkan pesawat supersonik "tenang" yang sesuai dalam hal kebisingan untuk pesawat subsonik dalam waktu dekat, yang berarti bahwa perlu untuk membangun pesawat penumpang cepat yang akan beralih ke supersonik jika diperbolehkan. Pendekatan seperti itu, para desainer dari kubu pertama percaya, masih akan mengurangi waktu penerbangan dari satu titik ke titik lain.

Para desainer dari kubu kedua terutama berfokus pada perang melawan gelombang kejut. Dalam penerbangan dengan kecepatan supersonik, badan pesawat menghasilkan banyak gelombang kejut, yang paling signifikan terjadi di hidung dan di area ekor. Selain itu, gelombang kejut biasanya muncul di tepi depan dan belakang sayap, di tepi depan ekor, di area pusaran aliran dan di tepi saluran masuk udara. Gelombang kejut adalah daerah di mana tekanan, kepadatan, dan suhu medium mengalami lompatan yang tajam dan kuat. Pengamat di darat menganggap gelombang seperti itu sebagai ledakan keras atau bahkan ledakan - karena itulah penerbangan supersonik di atas bagian daratan yang berpenduduk dilarang.

Efek ledakan atau letupan yang sangat keras dihasilkan oleh gelombang kejut yang disebut tipe-N, yang terbentuk selama ledakan bom atau pada badan pesawat tempur supersonik. Pada grafik pertumbuhan tekanan dan kepadatan, gelombang tersebut menyerupai huruf N alfabet latin karena peningkatan tekanan yang tajam di muka gelombang dengan penurunan tekanan yang tajam setelahnya dan normalisasi berikutnya. Dalam percobaan laboratorium, para peneliti di Japan Aerospace Exploration Agency menemukan bahwa mengubah bentuk glider dapat menghaluskan puncak dalam grafik gelombang kejut, mengubahnya menjadi gelombang tipe-S. Gelombang seperti itu memiliki penurunan tekanan yang halus, yang tidak sepenting gelombang-N. Pakar NASA percaya bahwa gelombang S akan dirasakan oleh pengamat sebagai bantingan pintu mobil di kejauhan.

Gelombang-N (merah) sebelum pengoptimalan aerodinamis dari badan pesawat supersonik dan kesamaan gelombang-S setelah pengoptimalan

Pada tahun 2015, desainer Jepang merakit pesawat layang tak berawak D-SEND 2, yang bentuk aerodinamisnya dirancang untuk mengurangi jumlah dan intensitas gelombang kejut yang dihasilkan di atasnya. Pada bulan Juli 2015, para pengembang menguji badan pesawat di jangkauan rudal Esrange di Swedia dan mencatat pengurangan yang signifikan dalam jumlah gelombang kejut yang dihasilkan pada permukaan badan pesawat baru. Selama pengujian, D-SEND 2, yang tidak dilengkapi mesin, dijatuhkan dari balon dari ketinggian 30,5 ribu meter. Selama musim gugur, glider, panjang 7,9 meter, mengambil kecepatan Mach 1,39 dan terbang melewati balon tertambat yang dilengkapi dengan mikrofon yang terletak di ketinggian yang berbeda. Pada saat yang sama, para peneliti mengukur tidak hanya intensitas dan jumlah gelombang kejut, tetapi juga menganalisis pengaruh keadaan atmosfer pada awal kemunculannya.

Menurut agensi Jepang, ledakan sonik dari pesawat yang ukurannya sebanding dengan pesawat penumpang supersonik Concorde dan dibuat sesuai dengan skema D-SEND 2, saat terbang dengan kecepatan supersonik, akan menjadi setengah intensitas seperti sebelumnya. D-SEND 2 Jepang berbeda dari glider pesawat modern konvensional dalam pengaturan haluan yang tidak simetris. Lunas perangkat digeser ke haluan, dan unit ekor horizontal dibuat bergerak semua dan memiliki sudut pemasangan negatif sehubungan dengan sumbu longitudinal badan pesawat, yaitu, ujung empennage berada di bawah titik pemasangan, dan tidak di atas, seperti biasa. Sayap badan pesawat memiliki sapuan normal, tetapi dibuat melangkah: ia berpasangan dengan mulus dengan badan pesawat, dan bagian dari tepi depannya terletak pada sudut yang tajam ke badan pesawat, tetapi lebih dekat ke tepi belakang, sudut ini meningkat tajam.

Menurut skema serupa, startup supersonik Amerika Aerion saat ini sedang dibuat dan dikembangkan oleh Lockheed Martin atas perintah NASA. Dengan penekanan pada pengurangan jumlah dan intensitas gelombang kejut, Rusia (Pesawat Bisnis Supersonik / Pesawat Penumpang Supersonik) juga sedang dirancang. Beberapa proyek pesawat penumpang cepat dijadwalkan akan selesai pada paruh pertama tahun 2020-an, tetapi peraturan penerbangan masih belum direvisi pada saat itu. Ini berarti bahwa pesawat baru pada awalnya akan melakukan penerbangan supersonik hanya di atas air. Faktanya adalah bahwa untuk menghapus pembatasan penerbangan supersonik di bagian daratan yang berpenduduk, pengembang harus melakukan banyak tes dan menyerahkan hasilnya kepada otoritas penerbangan, termasuk Administrasi Penerbangan Federal AS dan Badan Keselamatan Penerbangan Eropa.

S-512/Spike Aerospace

mesin baru

Hambatan serius lainnya untuk pembuatan pesawat supersonik penumpang yang diproduksi secara massal adalah mesinnya. Desainer saat ini telah menemukan banyak cara untuk membuat mesin turbojet lebih ekonomis daripada sepuluh atau dua puluh tahun yang lalu. Ini termasuk penggunaan gearbox yang menghilangkan kopling kaku kipas dan turbin di mesin, dan penggunaan material komposit keramik untuk mengoptimalkan keseimbangan suhu di zona panas pembangkit listrik, dan bahkan pengenalan tambahan - ketiga - sirkuit udara selain yang sudah ada dua, internal dan eksternal. Di bidang pembuatan mesin subsonik yang ekonomis, desainer telah mencapai hasil yang luar biasa, dan perkembangan baru yang berkelanjutan menjanjikan penghematan yang signifikan. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang penelitian lanjutan di materi kami.

Namun, terlepas dari semua perkembangan ini, masih sulit untuk menyebut penerbangan supersonik ekonomis. Misalnya, pesawat penumpang supersonik yang menjanjikan dari startup Boom Technologies akan menerima tiga mesin turbofan dari keluarga JT8D dari Pratt & Whitney atau J79 dari GE Aviation. Dalam penerbangan pesiar, konsumsi bahan bakar spesifik mesin ini adalah sekitar 740 gram per kilogram-gaya per jam. Pada saat yang sama, mesin J79 dapat dilengkapi dengan afterburner, yang meningkatkan konsumsi bahan bakar hingga dua kilogram per kilogram-tenaga per jam. Biaya seperti itu sebanding dengan konsumsi bahan bakar mesin, misalnya, pesawat tempur Su-27, yang tugasnya berbeda secara signifikan dari transportasi penumpang.

Sebagai perbandingan, konsumsi bahan bakar spesifik dari satu-satunya mesin turbopropfan seri D-27 di dunia yang dipasang pada transporter An-70 Ukraina hanya 140 gram per kilogram-gaya per jam. Mesin CFM56 Amerika, "klasik" dari liner Boeing dan Airbus, memiliki konsumsi bahan bakar spesifik 545 gram per kilogram-gaya per jam. Ini berarti bahwa tanpa desain ulang besar mesin pesawat jet, penerbangan supersonik tidak akan cukup murah untuk diadopsi secara luas, dan hanya akan diminati dalam penerbangan bisnis - konsumsi bahan bakar yang tinggi menyebabkan harga tiket yang lebih tinggi. Juga tidak mungkin untuk mengurangi biaya transportasi udara supersonik yang tinggi dengan volume - pesawat yang dirancang hari ini dirancang untuk mengangkut 8 hingga 45 penumpang. Pesawat biasa dapat menampung lebih dari seratus orang.

Namun, pada awal Oktober tahun ini, GE Aviation memproyeksikan mesin jet turbofan Affinity baru. Pembangkit listrik ini rencananya akan dipasang pada pesawat penumpang supersonik AS2 yang menjanjikan dari Aerion. Pembangkit listrik baru secara struktural menggabungkan fitur mesin jet dengan rasio bypass rendah untuk pesawat tempur dan pembangkit listrik dengan rasio bypass tinggi untuk pesawat penumpang. Pada saat yang sama, tidak ada teknologi baru dan terobosan di Affinity. Mesin GE Aviation baru diklasifikasikan sebagai pembangkit listrik bypass menengah.

Dasar mesin adalah generator gas turbofan CFM56 yang dimodifikasi, yang, pada gilirannya, secara struktural didasarkan pada generator gas dari F101, pembangkit listrik untuk pembom supersonik B-1B Lancer. Pembangkit listrik akan menerima sistem manajemen mesin elektronik-digital modern dengan tanggung jawab penuh. Pengembang tidak mengungkapkan detail apa pun tentang desain mesin yang menjanjikan. Namun, GE Aviation mengharapkan konsumsi bahan bakar spesifik dari mesin Affinity tidak lebih tinggi dari, atau bahkan sebanding dengan, konsumsi bahan bakar mesin turbofan modern di pesawat penumpang subsonik konvensional. Bagaimana hal ini dapat dicapai untuk penerbangan supersonik tidak jelas.

Teknologi Boom / Boom

Proyek

Terlepas dari banyak proyek pesawat penumpang supersonik di dunia (termasuk bahkan proyek yang tidak realistis untuk mengubah pembom strategis Tu-160 menjadi kapal supersonik penumpang, yang diusulkan oleh Presiden Rusia Vladimir Putin), AS2 dari startup Amerika Aerion, S-512 , dapat dianggap yang paling dekat dengan pengujian penerbangan dan produksi skala kecil.Spanyol Spike Aerospace dan American Boom Technologies Boom. Direncanakan yang pertama akan terbang dengan kecepatan Mach 1.5, yang kedua dengan kecepatan Mach 1.6, dan yang ketiga dengan kecepatan Mach 2.2. Pesawat X-59, yang dibuat oleh Lockheed Martin atas perintah NASA, akan menjadi demonstran teknologi dan laboratorium terbang; tidak direncanakan untuk meluncurkannya menjadi seri.

Boom Technologies telah mengatakan akan mencoba membuat penerbangan supersonik menjadi sangat murah. Misalnya, biaya penerbangan dari New York ke London diperkirakan di Boom Technologies sebesar lima ribu dolar. Ini adalah berapa biaya penerbangan pada rute ini hari ini di kelas bisnis dari pesawat subsonik biasa. Kapal Boom akan terbang dengan kecepatan subsonik di atas daratan berpenduduk dan menjadi supersonik di atas lautan. Pesawat dengan panjang 52 meter dan lebar sayap 18 meter ini mampu mengangkut hingga 45 penumpang. Hingga akhir 2018, Boom Technologies berencana untuk memilih salah satu dari beberapa proyek pesawat baru untuk implementasi di logam. Penerbangan pertama pesawat dijadwalkan pada tahun 2025. Perusahaan telah menunda tenggat waktu ini; Boom awalnya dijadwalkan mengudara pada 2023.

Menurut perhitungan awal, panjang pesawat AS2, yang dirancang untuk 8-12 penumpang, akan menjadi 51,8 meter, dan lebar sayap akan menjadi 18,6 meter. Berat lepas landas maksimum pesawat supersonik adalah 54,8 ton. AS2 akan terbang di atas air dengan kecepatan jelajah Mach 1,4-1,6, melambat ke Mach 1,2 di darat. Kecepatan penerbangan yang sedikit lebih rendah di darat, ditambah dengan bentuk badan pesawat yang aerodinamis, akan, seperti yang diharapkan para pengembang, hampir sepenuhnya menghindari pembentukan gelombang kejut. Jangkauan penerbangan pesawat dengan kecepatan Mach 1,4 akan menjadi 7,8 ribu kilometer dan 10 ribu kilometer pada kecepatan Mach 0,95. Penerbangan pertama pesawat direncanakan untuk musim panas 2023, dan untuk Oktober tahun yang sama - penerbangan transatlantik pertama. Pengembangnya akan bertepatan dengan peringatan 20 tahun penerbangan terakhir Concorde.

Akhirnya, Spike Aerospace berencana untuk memulai pengujian penerbangan prototipe S-512 penuh selambat-lambatnya tahun 2021. Pengiriman pesawat produksi pertama ke pelanggan dijadwalkan pada tahun 2023. Menurut proyek tersebut, S-512 akan mampu membawa hingga 22 penumpang dengan kecepatan hingga Mach 1.6. Jangkauan penerbangan pesawat ini adalah 11,5 ribu kilometer. Sejak Oktober lalu, Spike Aerospace memiliki beberapa model pesawat supersonik yang lebih kecil. Tujuan mereka adalah untuk menguji solusi desain dan efektivitas kontrol penerbangan. Ketiga pesawat penumpang yang menjanjikan sedang dibuat dengan penekanan pada bentuk aerodinamis khusus yang akan mengurangi intensitas gelombang kejut yang dihasilkan selama penerbangan supersonik.

Pada tahun 2017, volume lalu lintas penumpang udara di seluruh dunia berjumlah empat miliar orang, di mana 650 juta di antaranya melakukan penerbangan jarak jauh mulai dari 3,7 hingga 13 ribu kilometer. 72 juta penumpang "jarak jauh" terbang pertama dan kelas bisnis. 72 juta orang inilah yang awalnya ditargetkan oleh para pengembang pesawat penumpang supersonik, percaya bahwa mereka dengan senang hati akan membayar sedikit uang lebih untuk kesempatan menghabiskan waktu di udara sekitar separuh waktu dari biasanya. Namun, penerbangan penumpang supersonik kemungkinan akan berkembang pesat setelah tahun 2025. Faktanya adalah penerbangan penelitian laboratorium X-59 akan dimulai hanya pada tahun 2021 dan akan berlangsung selama beberapa tahun.

Hasil penelitian yang diperoleh selama penerbangan X-59, termasuk di atas pemukiman sukarelawan (penghuni mereka setuju untuk memiliki pesawat supersonik terbang di atas mereka pada hari kerja; setelah penerbangan, pengamat akan memberi tahu peneliti tentang persepsi kebisingan mereka), adalah berencana untuk mentransfer ke tinjauan Administrasi Penerbangan Federal AS. Seperti yang diharapkan, atas dasar mereka, itu dapat merevisi larangan penerbangan supersonik di atas bagian daratan yang berpenduduk, tetapi ini tidak akan terjadi sampai tahun 2025.

Vasily Sychev

Gagasan Presiden Rusia Vladimir Putin, yang diilhami oleh penerbangan "White Swan" baru, untuk membuat pesawat supersonik membuat tidak hanya karyawan Pabrik Bangunan Pesawat Kazan yang berpikir, tetapi juga banyak pengamat lainnya. Bisakah pembawa rudal menginspirasi desainer untuk membuat jenis pesawat supersonik baru?

Pesawat supersonik terbesar dan terkuat Tu-160 dalam sejarah penerbangan militer, yang dikenal banyak orang dengan julukan "White Swan", baru-baru ini menerima kehidupan baru. Untuk pertama kalinya di tahun yang panjang Pabrik Pembuatan Pesawat Kazan mempersembahkan kepada publik sebuah pembom Tu-160M ​​yang diperbarui, dinamai sesuai dengan Panglima Tertinggi Angkatan Udara Rusia Pyotr Deinekin.

Panglima Tertinggi Angkatan Bersenjata RF dan Presiden Rusia Vladimir Putin secara pribadi mengamati penerbangan pertama dari pembawa rudal. Kepala negara sangat terkesan dengan penerbangan White Swan yang baru dan sangat menghargai profesionalisme pilot yang melakukan manuver, meminta mereka untuk berterima kasih kepada pilot bahkan sebelum pesawat mendarat. Tidak ada yang mengejutkan dalam emosi presiden, karena Putin sendiri mengemudikan pembawa rudal Tu-160 pada tahun 2005.

Di akhir penerbangan, presiden mengusulkan kepada perancang pesawat Kazan untuk membuat versi Lebed supersonik penumpang untuk penerbangan sipil berdasarkan Tu-160M ​​baru.

Tetapi untuk memahami betapa realistisnya menerapkan gagasan Vladimir Putin, kita harus beralih ke sejarah penerbangan Rusia dan mengingat langkah-langkah apa yang telah diambil oleh perancang pesawat ke arah ini.

Tu-144

Salah satu keberhasilan industri terbesar dalam sejarah Rusia adalah penciptaan pesawat Tu-144. Itu dibuat jauh sebelum Tu-160 dan menjadi pesawat penumpang supersonik pertama dalam sejarah umat manusia. Selain itu, Tu-144 masih merupakan salah satu dari dua jenis pesawat penumpang supersonik yang dikenal dalam sejarah.

Pesawat itu dibuat atas instruksi Dewan Menteri Uni Soviet, yang dikeluarkan pada 19 Juli 1963. Tuntutan serius ditempatkan pada pesawat penumpang supersonik pertama. Pesawat harus mampu terbang dengan kecepatan jelajah 2.300 hingga 2.700 km/jam untuk jarak hingga 4.500 kilometer, sambil mengangkut hingga 100 penumpang.

Biro Desain Tupolev menciptakan prototipe pertama pesawat pada tahun 1965. Tiga tahun kemudian, pesawat terbang untuk pertama kalinya, dua bulan di depan pesaing utama dan satu-satunya, Concorde Inggris-Prancis yang terkenal.

Tu-144 memiliki sejumlah fitur desain yang bahkan secara mencolok membedakannya dari pesawat lain. Tidak ada sayap dan bilah di sayapnya: pesawat melambat karena hidung pesawat yang menyimpang. Selain itu, nenek moyang navigator GPS modern dipasang di pesawat - sistem PINO (Indikator proyeksi situasi navigasi), yang memproyeksikan koordinat yang diperlukan ke layar dari strip film.

Namun, karena biaya pengoperasian dan pemeliharaan pesawat yang terlalu tinggi, Uni Soviet meninggalkan produksi Tu-144 lebih lanjut. Pada saat produksi dihentikan, hanya 16 pesawat yang selamat, dua di antaranya kemudian hancur akibat kecelakaan terkenal di pertunjukan udara internasional di Le Bourget pada tahun 1973 dan dalam kecelakaan di Yegoryevsk pada tahun 1978. pada saat ini hanya ada delapan pesawat rakitan yang tersisa di dunia, tiga di antaranya dapat dipulihkan sepenuhnya dan siap untuk digunakan lebih lanjut.

SPS-2 dan Tu-244

Foto: Stahlkocher / wikimedia.org

Proyek lain di mana harapan serius ditempatkan adalah SPS-2, yang kemudian diberi nama menjanjikan Tu-244 oleh pengembang, Biro Desain Tupolev.

Informasi pertama tentang pekerjaan pada pesawat penumpang supersonik generasi kedua berasal dari sekitar tahun 1971 - 1973 abad terakhir.

Saat mengembangkan Tu-224, para perancang memperhitungkan pengalaman membuat dan mengoperasikan pendahulunya - Tu-144 dan Concorde, dan Tu-160, serta proyek pesawat supersonik Amerika.

Seperti yang disusun oleh pengembang SPS-2, pesawat baru itu seharusnya kehilangan "kartu panggil" utama dari pendahulunya - badan pesawat depan dibelokkan ke bawah. Selain itu, area kaca kokpit harus dikurangi seminimal mungkin untuk ditinjau. Untuk lepas landas dan mendarat pesawat direncanakan menggunakan sistem tinjauan optik-elektronik.

Juga, pesawat yang dirancang harus naik ke ketinggian hingga 20 kilometer dan memuat sekitar 300 penumpang. Untuk mencapai parameter seperti itu, perlu untuk secara dramatis meningkatkan ukurannya dalam segala hal, yang direncanakan untuk dilakukan: dengan panjang badan pesawat hampir 90 meter dan lebar sayap sekitar 50 meter, Tu-244 akan terlihat seperti raksasa melawan latar belakang analog yang ada.

Tetapi kecepatan maksimum dari pesawat, dibandingkan dengan pendahulunya, praktis tetap sama: batas kecepatan SPS-2 tidak melebihi 2.500 km / jam. Sebaliknya, direncanakan untuk meningkatkan jarak terbang maksimum menjadi sekitar 9.000 kilometer dengan mengurangi konsumsi bahan bakar.

Namun, produksi kelas berat supersonik seperti itu pada kenyataannya dunia modern ternyata tidak layak secara ekonomi. Karena meningkatnya persyaratan untuk standar lingkungan, biaya pengoperasian pesawat Tu-244 saat ini tidak dapat ditanggung baik untuk pabrikan pesawat itu sendiri maupun bagi perekonomian negara secara keseluruhan.

Tu-344 dan Tu-444

Pesawat ini dikembangkan oleh Biro Desain Tupolev (kemudian Tupolev JSC, sekarang Tupolev PJSC) sebagai tanggapan terhadap permintaan global yang meningkat untuk pesawat kelas bisnis cepat dan kecil. Jadi ada berbagai proyek SBS - pesawat bisnis supersonik.

Pesawat tersebut seharusnya berukuran kecil dan mampu membawa sekitar 10 penumpang. Proyek SBS pertama dari Tupolev - Tu-344 - direncanakan akan diproduksi kembali pada tahun 90-an abad terakhir berdasarkan pembom supersonik militer Tu-22M3. Namun pengembangannya ternyata gagal pada tahap awal, karena untuk penerbangan internasional pesawat juga harus memenuhi persyaratan tinggi di lapangan, yang belum terpenuhi pada tahap awal pengembangan proyek. Oleh karena itu dari pekerjaan selanjutnya desainer menolak untuk membuat Tu-344.

Pengerjaan proyek penggantinya - Tu-444 - dimulai pada awal 2000-an, perkembangannya mencapai tahap sketsa pertama. Terlepas dari kenyataan bahwa masalah di bidang ekologi telah diselesaikan, pelaksanaan proyek membutuhkan daya tarik investasi keuangan yang besar, tetapi Tupolev gagal menemukan investor yang tertarik dengan hal ini.

S-21 (SSBJ)

Foto: Slangcamm / wikimedia.org

Satu-satunya proyek domestik untuk membuat pesawat supersonik untuk penerbangan sipil, yang tidak dikembangkan oleh Biro Desain Tupolev, adalah proyek pesawat C-21, juga dikenal sebagai Sukhoi Supersonic Business Jet (SSBJ).

Pengerjaan proyek Biro Desain Sukhoi ini dimulai pada tahun 80-an. Biro desain memahami bahwa permintaan untuk pesawat supersonik besar telah turun sejak zaman Concorde dan Tu-144 dan hanya akan menurun di masa depan karena alasan ekonomi. Oleh karena itu, perancang Sukhoi termasuk yang pertama kali memunculkan ide untuk membuat pesawat bisnis supersonik yang dirancang untuk penerbangan nonstop antar ibu kota dunia.

Tetapi pengembangan S-21 dicegah oleh runtuhnya Uni Soviet, yang dengannya pendanaan negara untuk proyek tersebut dihentikan.

Setelah runtuhnya Uni Soviet, Sukhoi berusaha selama bertahun-tahun untuk menarik investor swasta ke proyek di Rusia dan luar negeri. Volume investasi yang masuk memungkinkan untuk melakukan tes mesin pertama untuk S-21 pada tahun 1993.

Tetapi untuk menyelesaikan pembuatan dan memulai produksi serial pesawat, menurut pernyataan Mikhail Simonov, yang pada waktu itu adalah kepala Sukhoi, diperlukan satu miliar dolar AS lagi, tetapi perusahaan tidak dapat menemukan investor baru.

Sepanjang sejarah, manusia telah ditarik untuk mengatasi semua hambatan yang mungkin. Salah satunya adalah kecepatan suara sejak lama. Saat ini, ada banyak pesawat supersonik, beberapa di antaranya secara aktif digunakan oleh berbagai negara, sementara yang lain, karena satu dan lain alasan, tidak lagi terbang ke langit.

Dalam perjalanan perkembangan yang telah berlangsung selama beberapa dekade, tidak hanya pesawat tempur militer supersonik yang dirancang, tetapi juga kapal sipil, yang untuk beberapa waktu mengangkut penumpang.

Pengembangan pesawat yang mampu melampauinya dimulai pada pertengahan abad terakhir. Ini terjadi selama Perang Dunia II, ketika para ilmuwan Jerman bekerja keras mencoba mengembangkan pesawat supersonik yang dapat mengubah gelombang perang.

Namun, perang berakhir, dan banyak ilmuwan Jerman yang bekerja pada pengembangan ini ditangkap oleh Amerika. Sebagian besar berkat mereka, Amerika Serikat mengembangkan pesawat bertenaga roket - Bell X-1, di mana pada tahun 1947 Chuck Yeager adalah yang pertama di dunia yang melebihi kecepatan suara.

Setahun kemudian, Uni Soviet mencapai hasil yang sama, mengembangkan LA-176, yang pertama kali mengejar kecepatan suara pada ketinggian 9000 meter, dan sebulan kemudian, setelah menerima mesin yang lebih baik, ia melampauinya dengan kecepatan tinggi. ketinggian 7000 meter.

Sayangnya, proyek tersebut ditutup karena kematian tragis O.V. Sokolovsky, salah satu pilot pesawat ini. Selanjutnya, kemajuan dalam desain pesawat supersonik melambat karena beberapa kendala fisik: pencairan udara dengan kecepatan terlalu tinggi, perubahan aerodinamis dan perampingan. Kendala yang serius adalah terlalu panasnya pesawat yang memecahkan penghalang suara. Fenomena ini disebut bergetar.

Selama beberapa tahun ke depan, desainer bekerja pada perampingan, aerodinamis, bahan lambung dan perbaikan lainnya.

Penerbangan militer pada 1950-an

Pada awal dekade ini, AS dan Uni Soviet, bersaing di semua bidang, mengembangkan F-100 Super Saber dan MiG-19. Pada awalnya, F-100 Amerika menyalip MiG Soviet, mencapai kecepatan 1215 kilometer per jam pada tahun 1953, tetapi setahun kemudian MiG Soviet mampu mendahuluinya, berakselerasi hingga 1450 kilometer per jam.

Meskipun tidak adanya bentrokan militer terbuka antara AS dan Uni Soviet, dalam konflik lokal Perang Vietnam dan Korea, ditemukan bahwa MiG Soviet dalam banyak hal lebih unggul dari pesaing Amerika-nya.

MiG-19 lebih ringan, mengudara lebih cepat, mengungguli pesaing dalam kinerja dinamis, dan radius penggunaan tempurnya 200 kilometer lebih tinggi dari F-100.

Keadaan seperti itu menyebabkan peningkatan minat dalam perkembangan Soviet dari Amerika, dan setelah berakhirnya Perang Korea, perwira No Geum Sok membajak sebuah MiG-19 dari pangkalan udara Soviet, memberikannya ke Amerika Serikat, di mana ia menerima imbalan $ 100.000.

Penerbangan supersonik sipil

Perkembangan teknis yang diperoleh selama tahun-tahun perang memberi dorongan pada perkembangan pesat penerbangan di tahun 60-an. Masalah utama yang disebabkan oleh pemecahan penghalang suara diselesaikan, dan para perancang dapat mulai merancang pesawat supersonik sipil pertama.

Penerbangan pesawat supersonik pertama yang dirancang untuk mengangkut penumpang terjadi pada tahun 1961. Pesawat ini adalah Douglas DC-8, diterbangkan tanpa penumpang, dengan pemberat ditempatkan di atas kapal untuk mensimulasikan bobotnya untuk pengujian dalam kondisi sedekat mungkin dengan aslinya. Pada saat turun dari ketinggian 15877, kecepatan 1262 km / jam dikembangkan.

Juga, kecepatan suara secara tidak terduga diatasi oleh Boeing 747 ketika sebuah pesawat yang terbang dari Taipei ke Los Angeles, sebagai akibat dari kegagalan fungsi dan ketidakmampuan kru, melakukan penyelaman yang tidak terkendali. Menyelam dari ketinggian 125.000 meter hingga 2.900 meter, pesawat melebihi kecepatan suara, sementara menerima kerusakan pada bagian ekor dan menyebabkan cedera serius pada dua penumpang. Peristiwa itu terjadi pada 1985.

Secara total, dua pesawat dibangun yang benar-benar dapat melebihi kecepatan suara dalam penerbangan reguler. Mereka adalah Tu-144 Soviet dan Concorde Anglo-Prancis Aérospatiale-BAC. Selain pesawat ini, tidak ada pesawat penumpang lain yang dapat mempertahankan kecepatan jelajah supersonik.

Tu-144 dan Concorde

Tu-144 dianggap sebagai pesawat penumpang supersonik pertama dalam sejarah, karena dibangun sebelum Concorde. Liner ini dibedakan tidak hanya dengan sangat baik spesifikasi tapi juga anggun penampilan- banyak yang menganggapnya sebagai pesawat paling indah dalam sejarah penerbangan.

Sayangnya, Tu-144 bukan hanya pesawat penumpang supersonik pertama yang terbang ke angkasa, tetapi juga pesawat jenis ini yang pertama jatuh. Pada tahun 1973, selama kecelakaan di Le Bourget, 14 orang meninggal, yang merupakan dorongan pertama untuk penghentian penerbangan dengan mesin ini.

Kecelakaan Tu-144 kedua terjadi di wilayah Moskow pada tahun 1978 - kebakaran dimulai di pesawat, yang menyebabkan pendaratan untuk dua anggota awak berubah menjadi hasil yang fatal.

Dalam pemeriksaan tersebut diketahui bahwa penyebab kebakaran adalah kerusakan pada sistem bahan bakar mesin baru yang sedang diuji pada saat itu, sebaliknya pesawat menunjukkan kinerja yang sangat baik, karena dapat mendarat jika terjadi kecelakaan. api. Meskipun demikian, rel komersial di atasnya dihentikan.

Concorde melayani penerbangan Eropa lebih lama - penerbangan berlanjut dari tahun 1976 hingga 2003. Namun, pada tahun 2000, kapal ini juga jatuh. Saat lepas landas di Charles de Gaulle, pesawat terbakar dan jatuh ke tanah, menewaskan 113 orang.

Concorde dalam seluruh sejarah penerbangan tidak pernah mulai membuahkan hasil, dan setelah bencana, arus penumpang menurun begitu banyak sehingga proyek menjadi lebih tidak menguntungkan, dan tiga tahun kemudian penerbangan dengan pesawat supersonik ini berhenti.

Spesifikasi Tu-144

Banyak orang bertanya-tanya berapa kecepatan pesawat supersonik? Pertimbangkan karakteristik teknis pesawat, yang telah lama menjadi kebanggaan penerbangan domestik:

• Kru - 4 orang;
• Kapasitas - 150 orang;
• Perbandingan panjang dan tinggi adalah 67/12,5 meter;
• Berat maksimum - 180 ton;
• Dorong dengan afterburner - 17500 kg / s;
• Kecepatan jelajah -2200 km/jam;
• Ketinggian penerbangan maksimum adalah 18.000 meter;
• Jangkauan penerbangan - 6500 kilometer.