Суперкруиз
Суперкруиз — это продолжительный сверхзвуковой полет сверхзвукового самолета без использования форсажной камеры (также известный как «перегрев»). Многие сверхзвуковые военные самолеты не способны к суперкрейсерскому режиму и могут поддерживать полет со скоростью 1+ Маха только короткими очередями с форсажными камерами. Такие самолеты, как SR-71 Blackbird, предназначены для полета на сверхзвуковой скорости с включенными форсажными камерами.
Некоторые истребители способны к сверхкрейсерскому полету, но только на больших высотах и в чистой конфигурации , поэтому этот термин может означать «значительное увеличение эффективной боевой скорости при полной загрузке вооружения по сравнению с существующими типами». [1] Одним из выдающихся военных примеров суперкрейсерского режима является F-22 Raptor , для которого суперкрейсерский режим определялся как «способность крейсерского полета со скоростью, в полтора раза превышающей скорость звука или выше, без использования форсажной камеры в течение длительных периодов времени». в боевой конфигурации». [2]
Одним из самых известных примеров самолета, способного к суперкрейсерскому полету, и единственным примечательным невоенным примером был Конкорд . Благодаря длительной эксплуатации в качестве коммерческого авиалайнера, «Конкорд» является рекордсменом по наибольшему времени пребывания на сверхзвуке; больше, чем все остальные западные самолеты вместе взятые. [3]
История
[ редактировать ]
Некоторые ранние сверхзвуковые самолеты достигали скорости, чуть превышающей скорость звука, без использования дожигания.
3 августа 1954 года исследовательский самолет Gerfaut с двигателем SNECMA Atar 101 D2A превысил 1 Маха в горизонтальном полете без использования форсажа. [4] [5]
Первым серийным самолетом, превысившим скорость 1 Маха в горизонтальном полете без форсажа, был Lockheed F-104 Starfighter после того, как его двигатель J65 был заменен на J79 . Максимальная скорость без форсажа составляла 1,05 Маха. [6]
Прототип P.1 английского Electric Lightning без дожигания , оснащенный двигателями Armstrong Siddeley Sapphire , превысил скорость 1 Маха 11 августа 1954 года. Неделей ранее, 4 августа, P.1, WG760, пилотируемый Роландом Бимонтом, совершил свой первый полет. полет , по незнанию превысил 1 Мах при наборе высоты. [7] В ходе опытно-конструкторских испытаний в компании English Electric было установлено, что Lightning имеет стабилизированную скорость в горизонтальном полете без форсажа около 1,2 Маха, а для Т.4 (2-местного учебно-тренировочного самолета) - 1,08. [8] Полет со скоростью чуть выше звука без использования дожига, хотя и выполненный подрядчиком в рамках некоторых летных испытаний, похоже, не имел отношения к эксплуатационным возможностям самолета. В ходе эксплуатационных испытаний были установлены профили перехвата дозвуковых и сверхзвуковых целей на разных высотах с дозвуковой крейсерской скоростью не более 0,95 Маха, при этом все сверхзвуковые скорости за пределами дозвукового крейсерского полета достигались на форсажном режиме. [9]
Все первоначальные сверхзвуковые испытания Fairey Delta 2 при полете на скорости 1,1 Маха проводились без дожигания. Выбор форсажной камеры, которая изначально имела только максимальный выбор без промежуточных положений, вызвал бы неконтролируемое быстрое ускорение до потенциально опасных скоростей; то есть слишком далеко за пределы ранее установленных скоростей без флаттера. [10]
Лишь сверхзвуковые транспортники (ССТ), «Конкорд» и вторая версия Ту-144 ( Ту-144Д ) большую часть времени проводили в крейсерском режиме на расчетных скоростях, не нуждаясь в форсажном режиме. Форсажная система была добавлена в Concorde для взлета, чтобы справиться с увеличением веса, возникшим после первоначальной разработки. Он также использовался для ускорения в околозвуковом диапазоне скоростей с высоким лобовым сопротивлением не потому, что требовалась дополнительная тяга, а потому, что она была доступна и улучшала экономику эксплуатации. В модернизированном Ту-144Д использовались двигатели без форсажных камер, что, наряду с другими усовершенствованиями, увеличило дальность полета полной полезной нагрузки с 3080 до 5330 км (от 1910 до 3310 миль) (дальность действия Конкорда составляла 6470 км или 4020 миль). [11]
Военное использование
[ редактировать ]
ВВС США установили суперкрейсерский режим в качестве основного требования для программы Advanced Tactical Fighter . [12] в результате появился F-22 Raptor . Суперкрейсерские возможности F-22 Raptor рекламируются как главное преимущество в характеристиках перед другими истребителями: продемонстрирована скорость суперкрейсерского полета, превышающая 1,5 Маха. [13] [2] Способность к суперкрейсерскому режиму дает преимущества самолетам- невидимкам , поскольку шлейф форсажной камеры отражает сигналы радара и создает значительную инфракрасную сигнатуру . [14] Практически все истребители до полета F-22 со скоростью 0,8–0,9 Маха имели нормальную боевую нагрузку. [1]
В производстве находится несколько двигателей, предназначенных для обеспечения тактически значимого суперкрейсерского режима:
- Pratt & Whitney PW1120 использовался на IAI Super Phantom 2000, который имел возможности суперкрейсерского режима. [17] [18]
- Два Pratt & Whitney F119 , которыми оснащен F-22 Raptor, делают его самым способным суперкрейсерским истребителем на вооружении. F-22 Raptor может развивать скорость выше 1,5 Маха без внешних магазинов. [19] [20] [13]
- Двигатель EJ200 производства EuroJet Turbo GmbH установлен на истребителе Eurofighter Typhoon . Он способен развивать крейсерскую скорость 1,5 Маха с ракетной нагрузкой для завоевания превосходства в воздухе. [16] Пилоты «Тайфуна» заявили, что в боевой конфигурации с внешними магазинами достижима скорость 1,3 Маха. [21]
- Самолет General Electric F414G на JAS 39 Gripen NG предназначен для суперкрейсерского режима и достиг скорости 1,2 Маха. [22] или 1,1 Маха с ракетной нагрузкой «воздух-воздух». [23]
- Два Snecma M88 , которыми оснащен Dassault Rafale, позволяют Rafale совершать суперкрейсерский полет с четырьмя ракетами и опускаемым подфюзеляжным баком. [15]
Самостоятельно Россия работает над «Изделием 30» (после модификаций АЛ31Ф и АЛ41Ф, таких как ТРДД 117С) и РД33МКРУ «Морская Оса»; В настоящее время ведется работа над совершенно новым двигателем АЛ-41 с полной модернизацией, чтобы придать Су-57 сверхкрейсерские возможности . Это еще не принесло плодов, но запасной двигатель 117S , созданный по этой программе, уже может достичь цели суперкрейсерского полета. Во время испытаний истребителя Су-35БМ, оснащенного этими двигателями, ему удалось разогнаться до скорости более 1 Маха без использования форсажной камеры, что позволяет предположить, что он обладает сверхкрейсерской способностью. Пока неизвестно, будет ли это возможно с боевой нагрузкой. [24]
Самолет с суперкрейсерской способностью
[ редактировать ]| Самолет | Суперкрейсерская скорость | Год производства | Статус услуги |
|---|---|---|---|
| Сухой Су-57 [25] | 1.30 Маха | 2020 | В эксплуатации |
| Дассо Рафаль [15] | 1,40 Маха [26] | 1986 | В эксплуатации |
| Еврофайтер Тайфун [16] | 1,50 Маха | 1994 | В эксплуатации |
| Получит JAS-39E Gripen [22] | 1.10 Маха [23] | 2019 [27] | В эксплуатации |
| Дженерал Дайнемикс F-16XL [28] | 1.10 Маха | 1982 | Пенсионер (прототип) |
| Локхид Мартин F-22 Раптор [13] [2] | 1,80 Маха | 1996 | В эксплуатации |
| Локхид YF-22 [29] | 1,58 Маха [30] | 1989 | Пенсионер (прототип) |
| Нортроп YF-23 [29] | 1,72 Маха [31] | 1989 | Пенсионер (прототип) |
| Конкорд [32] | 2,02 Маха [33] | 1965 | Ушедший на пенсию |
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]Цитаты
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Суперкруиз» . Военная авиация . Проверено 11 мая 2021 г.
- ^ Jump up to: а б с «F-22 впервые демонстрирует «суперкруиз»» . Новости ВВС . Федерация американских ученых. 21 июля 1999 года . Проверено 6 марта 2022 г.
- ^ «Разведка и анализ в области обороны и безопасности — IHS Jane's 360» . Janes.com. Архивировано из оригинала 7 марта 2001 года . Проверено 6 марта 2022 г.
- ^ Ганстон 2006 , с. 160.
- ^ «1956 — 0414 — Архив полетов» . Flightglobal.com. Архивировано из оригинала 2 апреля 2015 года . Проверено 6 марта 2022 г.
Несмотря на большую площадь лобовой части, Gerfaut остается самолетом горизонтального сверхзвука без форсажной камеры, хотя двигатель теперь и оснащен такой системой.
- ^ Ганстон 1975 , с. 193.
- ^ «English Electric — Армстронг Сиддели — Rolls-Royce Avon — 1957 — 0541 — Архив полетов» . Flightglobal.com. Архивировано из оригинала 6 марта 2016 года . Проверено 6 марта 2022 г.
- ^ Бимонт 1980 , с. 110-116.
- ^ Кэйгилл 2004 , рис. 1 и 2.
- ^ Твисс 2005 , с. 44.
- ^ Gordon, Komissarov & Rigmant 2015 , p. 248.
- ^ Марк А. Лорелл; Хью П. Лево. «На переднем крае: полвека исследований и разработок истребительной авиации в США» (PDF) . Корпорация РЭНД. п. 141. Архивировано (PDF) из оригинала 28 января 2022 года . Проверено 6 марта 2022 г.
- ^ Jump up to: а б с «Ф-22 Раптор» . ВВС США .
- ^ «Стелс-проектирование самолетов / самолет-невидимка» . сайт истребителей-самолетов . Проверено 4 сентября 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с «ЛИСА ТРИ» (PDF) . Дассо Авиэйшн. Архивировано из оригинала (PDF) 22 ноября 2007 года . Проверено 3 марта 2022 г.
Что еще более важно, он может двигаться в сухом режиме, даже с четырьмя ракетами и сбрасываемым под днищем баком.
- ^ Jump up to: а б с «Еврофайтер Тайфун — Luftüberlegenheitsrolle» . Архивировано из оригинала 15 августа 2009 года.
- ^ Спик 1985, стр. 289-90.
- ^ «Боинг «Супер Фантом» » . 25 июля 2008 г. Архивировано из оригинала 25 июля 2008 г.
- ↑ General Jumper проходит квалификацию на F/A-22 Raptor , af.mil, 13 января 2005 г.
- ^ Маджумдар, Дэйв. «Lockheed начинает испытательные полеты финального Raptor» . Флайтглобал . Деловая информация Рида. Архивировано из оригинала 10 июля 2015 года . Проверено 30 марта 2022 г.
Самолет способен развивать крейсерскую скорость около 1,8 Маха без форсажных камер и имеет максимальную скорость около 2,2 Маха.
{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ) - ^ «Еврофайтер Тайфун» . сайт истребителей-самолетов . Проверено 4 сентября 2015 г.
- ^ Jump up to: а б «Грипен Суперкруизы» (пресс-релиз). Архивировано из оригинала 23 октября 2009 года . Проверено 19 марта 2022 г.
{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б Хойл, Крейг (25 апреля 2008 г.). «Демонстрационный самолет Saab, демонстрирующий возможности Gripen NG» . FlightGlobal . Архивировано из оригинала 15 июня 2021 года . Проверено 19 марта 2022 г.
- ^ "О ходе испытаний нового российского истребителя Су-35БМ: Наука и техника: Lenta.ru" . lenta.ru . Retrieved 2015-09-04 .
- ^ Реактивный истребитель Су-57 с суперкрейсерскими двигателями представлен на выставке Army 2022 , DefenseMirror — посвящена демонстрации серийной модели Су-57, оснащенной новыми двигателями Сатурн АЛ-41Ф1 (117), обеспечивающими сверхкрейсерскую скорость на скорости 1,3 Маха.
- ^ «Фиш Рафаль ле-Бурже 2011» . 20 июня 2011 года. Архивировано из оригинала 8 апреля 2024 года . Проверено 14 апреля 2024 г.
- ^ «Gripen e поступает в серийное производство, поскольку Saab нацелен на продажи» .
- ^ Пикчирилло 2014 , с. 202: «F-16XL-2 также смог продемонстрировать ограниченные характеристики суперкрейсерского режима, поддерживая скорость 1,1 Маха на высоте 20 000 футов на полной боевой мощности, не прибегая к использованию форсажной камеры».
- ^ Jump up to: а б Стивенсон, Ричард В. (24 апреля 1991 г.). «ВВС выбирают конструкцию истребителя Lockheed» – через NYTimes.com.
- ^ Дженкинс и Лэндис 2008 , с. 236.
- ^ Пол Мец, Джим Сэндберг (27 августа 2015 г.). Презентация YF-23 DEM/VAL летчиков-испытателей Пола Метца и Джима Сэндберга . Западный музей авиации: Производство Peninsula Seniors.
- ^ Силовая установка , ConcordeSST — описывает полный цикл работы двигателя Конкорда от взлета до приземления, включая отключение прогрева для начала суперкрейсерского режима на скорости 1,7 Маха.
- ^ Шрейдер 1989 , с. 64.
Библиография
[ редактировать ]- Шрейдер, Ричард К. (1989). Конкорд: Полная история англо-французского SST . Кент, Великобритания: Паб «Иллюстрированные истории». компании ISBN 978-0-929521-16-9 .
- Дженкинс, Деннис Р.; Лэндис, Тони Р. (2008). Экспериментальные и прототипы реактивных истребителей ВВС США . Миннесота, США: Specialty Press. ISBN 978-1-58007-111-6 .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - Ганстон, Билл (2006). Разработка реактивных и турбинных авиационных двигателей (4-е изд.). Издательство Хейнс. ISBN 1852606185 .
- Ганстон, Билл (1975). Ранние сверхзвуковые истребители Запада . Нью-Йорк. ISBN 978-0684144917 .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - Бимонт, Роланд (1980). Годы испытаний . Лондон: И. Аллен. ISBN 978-0711010727 .
- Гудолл, Джим (1992). Американские истребители и бомбардировщики-невидимки . Оцеола, Висконсин: Motorbooks International. ISBN 978-0879386092 .
- Кейгилл, Питер (2004). Молния из кабины: полет на сверхзвуковой легенде . Барнсли: Лео Купер. ISBN 1844150828 .
- Твисс, Питер (2005). Быстрее Солнца . Лондон: Груб-стрит. ISBN 1904943373 .
- Гордон, Ефим; Комиссаров Дмитрий; Ригмант, Владимир (май 2015 г.). Туполев Ту-144: советский сверхзвуковой авиалайнер . Атглен, Пенсильвания: ISBN Schiffer Publishing Ltd. 9780764348945 .
- Пиччирилло, Альберт К. (2014). Элегантность в полете: подробная история экспериментального прототипа F-16XL и его роль в летных исследованиях НАСА (PDF) . Вашингтон, округ Колумбия: НАСА. ISBN 978-1-62683-022-6 . Проверено 20 февраля 2023 г.