17
67,6 тыс

Самолет с уникальной конструкцией крыла получил разрешение на первый полет

❋ 4.5

Американская компания JetZero, которая обещает произвести фурор в гражданской авиации, получила сертификат летной годности на испытания уменьшенной копии разрабатываемого ею сверхэффективного реактивного авиалайнера со «смешанным крылом». Предстоящая программа летных испытаний будет направлена на оценку летно-технических характеристик самолета, его устойчивости и управляемости.

авиалайнер Z5
Cверхэффективный реактивный авиалайнер со «смешанным крылом» Z5 в представлении художника / © JetZero

Почти все самолеты — как современные, так и прошлого — собирались и собираются по трем классическим аэродинамическим схемам. Крыло крепится таким образом, чтобы оно проходило через верхнюю половину фюзеляжа самолета (высокоплан), через нижнюю часть фюзеляжа (низкоплан) или по центру фюзеляжа (среднеплан). Эти типы самолетов с технической точки зрения имеют ряд конструктивных различий, в том числе это касается поведения таких машин в воздухе.

Со второй четверти XX века (советский БИЧ-3, 1926 год) инженеры из разных стран тестировали еще одну аэродинамическую схему — «летающее крыло», то есть бесхвостые самолеты без отдельно выделенного фюзеляжа. При такой схеме все компоненты машины, а также сами пилоты располагаются в плоскости крыла.

Сверху внизу: высокоплан, среднеплан, низкоплан
Сверху внизу: высокоплан, среднеплан, низкоплан / © Wikimedia Commons

Считается, что это наиболее аэродинамическая и эффективная конструкция из всех возможных, однако широкого распространения в мировом самолетостроении «летающее крыло» не получило. Видимо, из-за двух существенных недостатков: большие самолеты, выполненные по этой схеме, могут быть недостаточно устойчивы, к тому же у них невысокая маневренность. Тем не менее современные автоматизированные системы управления самолетами решили первую проблему, а вторая для некоторых классов машин (пассажирские авиалайнеры) никогда не была особенно актуальна.

Самолет по схеме летающее крыло, немецкий Gotha Go 229 (на картинке его современный макет)
Самолет по схеме летающее крыло, немецкий Gotha Go 229 (на картинке его современный макет) / © Wikimedia Commons

В 2000-х годах инженеры заговорили еще об одной аэродинамической схеме, разновидности «летающего крыла», — о «смешанном крыле». В отличие от первой схемы, в этом случае фюзеляж выражен четко и плавно переходит в треугольные консоли крыла. Фюзеляж и крыло будто сливаются воедино, образуя изящную форму, представляющую собой нечто среднее между обычным авиалайнером и «летающим крылом».

В 2016 году канадские ученые из Института аэрокосмических наук Университета Торонто провели расчеты топливной эффективности «смешанного крыла». Они выяснили, что использование такой схемы позволит добиться экономии топлива почти на 11 процентов, но только в случаях с большими самолетами. Дальнейшие исследования показали, что «смешанное крыло» будет иметь на 15 процентов большую грузоподъемность по сравнению с машинами, спроектированными по классическим аэродинамическим схемам.

Сегодня созданием аппаратов «смешанного крыла» занимаются в основном частные аэрокосмические и военно-промышленные компании. Среди них — Airbus, Lockheed Martin, Bombardier, Zeroavia, а также небольшой стартап JetZero.

Концепт самолета со смешанным крылом NS-X NASA
Концепт самолета со смешанным крылом NS-X NASA / © Wikimedia Commons

В 2023 году представители JetZero сообщили, что инженеры компании разрабатывают реактивный авиалайнер Z5, выполненный по схеме «смешанное крыло». По словам разработчиков, машина будет использовать на 50 процентов меньше топлива (во что довольно сложно поверить) по сравнению с современными пассажирскими самолетами, что существенно сократит эксплуатационные расходы и сделает трансконтинентальные перелеты относительно дешевыми. Кроме того, Z5 станет гораздо вместительнее большинства авиалайнеров.

Новый самолет рассчитан на перевозку 250 пассажиров, его конструкция сможет выдерживать более высокий, чем у обычных авиалайнеров, перепад давления между внутренними отсеками и внешней средой. Высота крейсерского полета составит примерно 14 тысяч метров, дальность полета — почти 10 тысяч километров, размах крыла — 61 метр.

Z5 сможет работать в любом аэропорту, который способен обслуживать большинство самолетов компаний Airbus и Boeing. Кроме того, JetZero хочет сделать свой самолет со смешанным крылом на 100 процентов совместимым со всеми возможными видами топлива класса SAF (Sustainable Aviation Fuel, то есть биотопливо).

Крылья или фюзеляж также обеспечат достаточно места для хранения необходимого количества водорода в качестве топлива (очевидно, при условии существенного сокращения дальности полета).

Компания планирует запустить Z5 в производство уже в 2030 году — предположительно, он заменит Boeing 757 и Boeing 767.

На днях JetZero поделилась важной новостью. Федеральное управление гражданской авиации США (Federal Aviation Administration) выдало компании сертификат летной годности для уменьшенной копии реактивного авиалайнера Z5. Это еще один шаг на пути создания полноценной версии самолета.

Уменьшенная копия
Уменьшенная копия реактивного авиалайнера Z5. В отличие от более ранних самолетов со смешанным крылом, типа бомбардировщика B-1, у него значительно большая часть несущих поверхностей приходится на фюзеляж, что, в теории, может увеличить аэродинамическое качество всей конструкции, а значит и ее способность летать на большие расстояния с минимальными затратами топлива / © JetZero

Демонстратор получил название Pathfinder. Эта модель масштабом 1:8, с размахом крыла в семь метров. Предстоящая программа летных испытаний Pathfinder пройдет на аэродромах в Южной Калифорнии, ее целью будет протестировать системы управления полетом и шасси.

«В действительности все эти испытания направлены на создание полномасштабного демонстратора, цель которого — доказать работоспособность самолета, выполненного по схеме „смешанное крыло“», — пояснили в компании.

JetZero занимается не только разработкой авиалайнера для гражданской авиации, но еще тесно сотрудничает с американскими военными. В августе 2023 года компания заключила контракт с ВВС США стоимостью 235 миллионов долларов на разработку самолета-заправщика, который создадут по той же схеме, что и Z5. Построить опытный образец и начать его летные испытания компания должна уже в 2027 году. Если прототип покажет себя с лучшей стороны, ВВС закажут его серийное производство. В противном случае все ограничится только опытной техникой.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Игорь Байдов
Автор публикует материалы по астрономии, археологии и палеонтологии. В текстах освещает современные открытия, теории и ключевые находки, представляя актуальные данные в научно-популярном формате.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
23 сентября, 20:00
Evgenia Vavilova

Человечество на протяжении почти всего своего существования пользуется стимуляторами и веществами, изменяющими восприятие реальности. Сегодня кофе уже не столько энергетический напиток, сколько маленькое удовольствие, для которого активирующий нервную систему эффект может быть лишним.

22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

23 сентября, 17:53
Губкинский университет

Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина провели испытания автономной установки для обеспечения пресной водой удаленных нефтегазовых объектов. В ее основе — технология извлечения атмосферной влаги с использованием разработанного в университете композитного сорбционного материала. По расчетам исследователей, установка будет особенно эффективна на таких территориях с влажным климатом, как Каспийский шельф и Сахалин. В Восточной Сибири она может использоваться сезонно.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

22 сентября, 12:52
Марк Чернов

Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

17 Комментариев