沉默的飞机
美国空气动力学专家伦纳德格林为一架静音超音速飞机的建造申请了专利。 此 这个消息 专家们之间产生了一个重磅炸弹的效果。 工程师长期以来一直在努力应对噪音。 它只在十五 - 十七世纪。 机器产生的巨大噪音甚至咆哮都与它的力量有关。 如今，专家们正试图让任何发动机，汽车，飞机尽可能安静，在各种消音器的设计和制造上花费了大量的精力。
由伦纳德格林提出的新型班轮没有产生类似于协和式隆隆声的噪音，它将能够以比空气中声音传播速度高三倍的速度穿越90矿区的整个美国领土。 格林认为，这些飞机将很快被普通客机从长途航线上赶走，因为它们将大大缩短航班的持续时间。 然而，发明人还没有说出他是如何设法应付他的任务的。
如何降低喷气发动机的噪音？
噪音 飞机 喷气发动机的减少主要归功于其多回路。 涡轮喷气发动机中安装了几台，而不是一台噪音最大的压缩机。 而且，选择它们的操作模式以使来自机构的噪声在某种程度上得到补偿，并且不会彼此增强。 事实证明，技术上可能有这样的事情-噪音可以抑制噪音。
有所谓的主动降噪系统。 它们的本质可以解释如下。 在工作的并且因此有噪声的聚合体的出口处放置麦克风。 他记录的噪音受到特殊处理。 整个光谱被分解成正弦分量，然后每个分量被移位，使得当初始噪声叠加在噪声的分量上时，每个强加的曲线都证明是在初始倾角的位置。 根据物理定律，必须发生声波的干扰和它们的相互抵消。 所以理论说。 然而，在实践中，对于拼版造成一点点错误就足够了，而噪音，而不是相互熄灭，只会加剧一般的杂音。 到目前为止，还没有人能够如此准确，快速地运行分析仪，从而能够在彼此之间产生精确的正弦分量。 因此，即使通过相互影响部分抑制噪声也已经被认为是一项成就。
在大多数情况下，飞机设计师仍然需要使用传统的声音衰减器。 他们将消音器放在发动机的扩散器和喷嘴上，使用声音和振动吸收垫圈并盖住发动机短舱。 但是，你必须通过减少总推力来为此付出代价。 因此，即使我们假设伦纳德格林真的设法制造了消音器，它消除了100％上的噪音，但这只意味着这种发动机的推力几乎为零！ 谁需要这个？
那么，无声飞机的秘密是什么？
对于空气动力学专家来说，无声的客机并不新鲜。 理论家们早已证明了它存在的根本可能性。 要做到这一点，你只需要平滑冲击波，不要让它从飞机机身上脱离。 该现象的物理图如下。 每个快速飞行的身体都会发出声音。 从吊索中释放的子弹和贝壳哨声，吹口哨声......其原因是声波或微观空气密封，由快速移动的身体产生。 在它的奋斗中，它有点推动空气分子分开，他们不情愿地借给自己，向两侧发散，就像一条在水面上快速移动的船上的“胡须”。
任何声学密封都以声速在大气中传播。 当身体以亚音速飞行时，由它引起的空气扰动超过它，逐渐在大气层中消散。 但物体的速度增加了，它赶上了声音。 此时，所有的小海豹都融合在一起，成为一个整体的前方 - 他们没有时间逃离干扰源并消散。 这样的前部（压缩空气壁）被称为冲击波。
任何突破这堵墙的企图，跳过声障，通常伴随着可怕的撞击。 冲击波以这样的力量撞击地面，当飞机在低高度处克服声障时，它会将屋顶吹离房屋并将人从脚上撞倒。 随着速度的进一步提高，飞机会超越声音并像无声的幽灵一样飞过头顶。 但这只意味着雷声会在几分钟之后打击你。
仍然，冲击波原则上可以被驯服。 要做到这一点，有必要为飞机选择这种空气动力学形式，以便它能够像针穿过薄织物一样轻松地刺穿声障。 此外，这里的剪裁类比乍一看似乎更深。 请注意，许多超音速飞机都有针鼻和锋利的机翼边缘。 所以他们更容易“刺穿”音障。 但经验丰富; 女裁缝知道：需要设置一台缝纫机来缝制某种面料 - 否则它将是面粉，而不是工作。 将飞机“调整”到特定飞行模式更加困难，但它仍然可能 - 声锥变平，冲击波不会那么尖锐，因此响亮。 然而，声学 - 一个薄的东西。 例如，小提琴手在每次演出之前，必须重新调整他的乐器，使其适应特定的大气条件，以及其他特性。
以及如何“搭建”飞机？
机翼的可变几何形状，可调节的进气口未调节的喷嘴，只是解决方案的一部分。 专业人士认为，声学与空气动力学的结合是如此异想天开，伦纳德格林只能通过一些严格定义的飞行模式实现无声，或者说噪音低。 他的决定将如何成功展示出具体的设计实践。
这个客轮不知道 故事 世界航空
英国和美国的专家 - 来自剑桥大学和麻省理工学院的40团队 - 经过三年的发展，提出了新型客机SAX-40的草案。 人们远离空气动力学的奥秘，衬里主要影响其形式。 正式地说，这个概念被称为混合翼体（“光滑共轭翼”）。 新机器的无尾图形类似于蝙蝠的轮廓。 在这种情况下，路透社报道，在飞行中产生的声音不会比洗衣机声音大。
无尾滑翔机 - 不仅适用于客机，也适用于轨道飞机俄罗斯宇航科学院院士在接受NG采访时说：“革命客机的项目被解密，其商业特征对于外行人士来说几乎没什么用。” NE Tsiolkovsky，飞机Valentin Belokon空气动力学专家。 - 车辆起步时的150-ton以大约900 km / h的速度飞行，载有215乘客。 这没什么特别的。 没错，范围很合适 - 约为9500 km。“
那么新项目的革命性究竟是什么呢？
首先，与最好的现有飞机相比，SAX-40节省了35％燃料。 这个事实已经让我们谈论一辆新车作为民用航空的救星，对于那些通过飞机排放到大气中的温室气体很可能征收“绿色”税。
“毫无疑问，这种独特的经济已经以非平凡的方式实现，”Valentin Belokon强调说。 - 这是第一个根据机翼与机身整合原则制造的客轮。 在航空领域，这些事情是通过非常不明显的，非常认真的努力获得的。 毫无疑问，使用超级计算机的巨大进步也有助于缩短SAX-40的设计寿命。 飞机不是在现成公式的帮助下设计的，它在很多方面都是艺术问题，乘以计算机实验的力量，就像在这种情况下一样。“
但这确实是一个非常重要的结果：一个异常高的经济（比今天最经济的波音787高出三分之一，然而，尚未飞行）是在短短三年的发展中实现的。 超声波乘客协和飞机设计了大约七年，标准外观空客A-380 - 13年。 “这里很有吸引力，”Valentin Belokon确信。 - 这台机器是两种意识形态的共生：新月形翼，由德国公司ARADO提出，早在1944之前; 和我们的Su-27级战斗机 - Su-34，这是机翼与机身整合的重要一步（1969 - 1981开发）。 SAX-40是对这些解决方案的巧妙改编。 因此，三年来，来自所有40的相对适度的人员团队如何设计出这样一架革命性的飞机变得更加清晰。“
新机器的无尾图形类似于蝙蝠的轮廓。 1 - 飞机架; 2 - 发动机; 3 - 喷嘴; 4 - 底盘; 5 - 机翼后缘; 6 - 机翼的前缘
飞机机身与机翼的这种精密集成 - 机翼末端和机身本身开始的位置尚不清楚 - 据我们的专家称，它可以实现飞机的独特高空气动力学质量（升力与推力的比率）。 “在Concorde和我们的Tu-144，这个值达到了7,5; 对于波音公司的747 - 787 - 围绕20。 在SAX-40 - 25 - 27中， - 强调Belokon。 “只有一架具有类似空气动力学质量指标的生产型飞机 - 我们的战略情报M-55（地球物理学，Myasishchev设计局）飞往世界各地：他在25周围具有空气动力学特性。”
我们的对话者解释说，事实上协和式飞机和Tu-144几乎都没有尾翼 - 它们只有一个非常接近机翼的龙骨; 但没有稳定剂。 在SAX-40飞机的吃水中，龙骨仿佛叉状并转移到机翼的两端。
让我们再次强调：世界航空的历史还不知道这样的客轮。
SAX-40的翼展是67,5 m。这对于一辆相当小的车来说似乎过分，几乎就像400-ton Boeing的747。 但这意味着机翼面积增加。 三个创新发动机停靠在机翼后部，发动机可调节喷射方向。
许多其他解决方案 例如，当着陆时，起落架从襟翼中出来，但它们本身设有整流罩，以减小阻力和噪音。 以350 - 400 km /小时的速度接近地面，飞机非常沮丧。 普通的现代飞机具有所谓的板条，这大大增加了提升力。 在这个平面上，没有板条，但是一个特殊的轮廓 - 用它的喙向下弯曲 - 允许你将速度降低到相当安全的水平而没有板条。
很明显，科学家和设计师所有努力的主要目标并不是想要给潜在乘客留下深刻印象。 “这种形式的飞机是空气动力学的辉煌成就，”Valentin Belokon认为。 “这种形式有两个目标：乘坐非常经济的航班和良好的安全着陆模式。”该飞机的创造者自己强调，即使制造商批准新的设计，然后登上SAX-40，我们将在今年2025 - 2030中充分利用：全新飞机的发布是一种非常昂贵和冒险的乐趣。 此外，这个过程需要建造新的生产设施。
“尽管如此，2025年仍然是保守估计，”俄罗斯宇航学院院士Valentin Belokon说。 - 当基本的事情解决了，当然，一切都取决于补贴。 我预计该术语可能会减少到2015年。 另外，我毫不怀疑SAX-40的开发者还没有列出所有卡片。 当然，他们现在已经设计或正在积极设计一类飞机 - 从40中最轻的SAX-150开始到至少一个1000吨内衬。
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