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 летать на скорости, в полтора раза превышающей скорость звука или выше, без использования форсажной камеры». в течение длительного 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 количеству времени, проведенного на сверхзвуке; больше, чем все остальные самолеты вместе взятые. [3]
История
English Electric Lightning был одним из первых самолетов, превысивших скорость звука в горизонтальном полете без использования форсажа.Большую часть пути «Конкорд» совершал на суперкрейсерах над Атлантикой , что позволяло ему путешествовать из Лондона и Парижа в Нью-Йорк всего за три с лишним часа — рекорд, который до сих пор не побит ни одним другим коммерческим самолетом.
Некоторые ранние сверхзвуковые самолеты достигали скорости, чуть превышающей скорость звука, без использования дожигания.
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 , оснащенный двигателями Armstrong Siddeley Sapphire без дожигания , 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 T.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 полета Конкорда составляла 6470 км или 4020 миль). [11]
ВВС США установили суперкрейсерский режим в качестве основного требования для программы Advanced Tactical Fighter , [12] в результате которой был создан 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] Возможность суперкрейсерского полета дает преимущества самолетам -невидимкам , поскольку шлейф форсажной камеры отражает радиолокационные сигналы и создает значительную инфракрасную сигнатуру . [14] Практически все истребители до полета F-22 на скорости 0,8–0,9 Маха имели нормальную боевую нагрузку. [1]
F -22 Raptor способен развивать скорость выше 1,5 Маха (но здесь он виден с форсажными камерами).Dassault Rafale способен совершать сверхкрейсерские полеты с четырьмя ракетами и сбрасываемым под днищем баком. [15]Eurofighter Typhoon способен развивать сверхкрейсерскую скорость до 1,5 Маха. [16]
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 скорость 1,3 Маха достижима в боевой конфигурации с внешними накопителями. [21]
Самолет General Electric F414G на JAS 39 Gripen NG предназначен для сверхкрейсерского 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 под днищем 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 добавить Су-57 сверхкрейсерских свойств . 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]
^ ab "Суперкруиз". Военная авиация . Проверено 11 мая 2021 г.
^ abc «F-22 впервые демонстрирует« суперкрейсерский режим »» . 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 лобовую площадь, «Герфаут» 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.
^ Гордон, Комиссаров и Ригмант 2015, с. 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.
^ abc "F-22 Raptor". ВВС США .
^ «Стелс-дизайн самолетов / самолет-невидимка» . сайт истребителей-самолетов . Проверено 4 сентября 2015 г.
^ abc "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.
^ abc "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.
↑ Генерал Джампер проходит квалификацию на F/A-22 Raptor, af.mil, 13 января 2005 г.
^ Маджумдар, Дэйв. «Lockheed начинает испытательные полеты последней версии 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.
^ ab "Gripen Supercruises" (пресс-релиз). Архивировано из оригинала 23 октября 2009 года . Проверено 19 марта 2022 г.{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
^ Аб 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 работ нового российского истребителя Су-35БМ: Наука и техника: Lenta.ru" . Лента.ру . Проверено 4 сентября 2015 г.
^ Истребитель Су-57 со сверхкрейсерскими двигателями представлен на выставке "Армия-2022", DefenseMirror- Касается демонстрации серийной модели СУ57, оснащенной новыми двигателями Сатурн АЛ-41Ф1 (117), обеспечивающими суперкрейсерский режим на скорости 1,3 Маха.
^ «Gripen e поступает в серийное производство, поскольку Saab нацелен на продажи» .
^ Пикчирильо 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».
^ Аб Стивенсон, Ричард В. (24 апреля 1991 г.). «ВВС выбирают конструкцию истребителя Lockheed» – через NYTimes.com.
^ Дженкинс и Лэндис 2008, стр. 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
Шрейдер, Ричард К. (1989). Конкорд: Полная история англо-французского SST . Кент, Великобритания: Паб «Иллюстрированные истории». ISBN компании 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.
