Технологии, которые сделали SR-71 Blackbird самым быстрым самолетом в истории

22 Декабря 2014 в 12:00, Николай Хижняк 10 397 просмотров 26

blackbird

17 декабря 1903 года братья Райт осуществили первый в истории управляемый человеком полет на самолете. Несмотря на то, что скорость полета составляла всего 10,9 км/ч (при встречном ветре в 43 км/ч), а его дальность всего 37 метров, это событие фактически открыло первую главу истории современной авиации. Спустя всего 61 год и 5 дней с момента первого полета человека на самолете свой первый взлет осуществил Lockheed SR-71 Blackbird — сверхзвуковой стратегический разведчик ВВС США.

Этот самолет по-прежнему считается самым быстрым в истории, после того как в 1976 году на нем был установлен абсолютный рекорд скорости среди пилотируемых самолётов с прямоточными двигателями — 3529,56 км/ч. И своему званию «Черный дрозд» обязан своим уникальным гибридным двигателям.

На скоростях до 2 Маха две тяговые системы Lockheed SR-71 Blackbird работают как самые обычные прямоточные воздушно-реактивные двигатели. Воздух подается внутрь через переднюю часть гондолы двигателя, проходя по узкому каналу, в результате чего создается воздушная волна, которая проходит в многоступенчатый компрессор, после чего попадает в камеру сгорания, где смешивается с топливом. Разогретая смесь раскручивает турбину, создавая тягу. Прямо за турбиной находится форсажная камера, в которую при добавлении топлива усиливается давление, заставляя избыточный воздух быстрее выходить из сопла двигателя, увеличивая тем самым его тягу. И хотя форсажная камера за счет более мощного потока воздуха позволяет серьезно повысить ускорение самолета, ее использование очень неэффективно в плане расхода топлива.

Уникальным двигатель J58, использующийся в сверхзвуковом самолете Lockheed SR-71 Blackbird, делают шесть перепускных воздуховода, которые обычно не отображаются на схемах этого двигателя. Эти воздуховодные трубки начинают работать, когда самолет набирает скорость выше 2,2 Маха. Они продвигают сжатый воздух из четвертой ступени компрессора прямо в форсажную камеру, минуя тем самым газотурбинный агрегат (основную часть двигателя). Это позволяет системе вести себя скорее как прямонаправленный двигатель и гораздо эффективнее расходовать топливо в форсажной камере.

test

Большая часть движущей силы самолета полагается на циркуляцию сжатого воздуха в соотношении 39:1, дополнительное сжатие воздуха в соотношении 1,6:1 создается за счет четырех турбин. Сочетание воздушной компрессии за счет турбин и системы прямоточной компрессии делает J58 весьма уникальным двигателем — прямоточным реактивным двигателем, который, в свою очередь, позволяет развивать скорости, при которых обычные реактивные двигатели могут просто расплавиться. Но это еще не все.

blackbird2

Одной из важнейших деталей, которые позволяют J58 справляться с такими невероятными задачами, являются его воздухозаборники. В передней части двигателя расположен специальный подвижный конус. Позади конуса расположен диффузор, где воздух разделяется на два потока перед тем, как попадает непосредственно в сам двигатель. На сверхзвуковых скоростях на конус подается давление основной сверхзвуковой волны, что позволяет подавать к двигателю наиболее высокий объем доступного воздуха. Рядом с входом воздухозаборника формируется вторая ударная волна так называемого номинального значения. Образуется она когда воздух низкого давления на сверхзвуковых скоростях поступает в мотогондолу двигателя и переходит в состояние высокого давления внутри гондолы (то есть затормаживается до досверхзвукового значения).

Состояние ударной волны номинального значения (имеющего наибольшую пользу для работы всей системы) зависит от скорости самолета, а также от положения воздухозаборника и воздухозаборного конуса. Для того чтобы максимизировать время состояния ударной волны номинального значения, конус воздухозаборника, который находится в выдвинутом положении при числах Маха до 1,6, начинает задвигаться внутрь. При достижении самолетом крейсерской скорости в 3,2 Маха края разбиваемого конусом воздушного потока направлены прямо на обтекатель фронтальной части гондолы. При такой скорости двигатель J58 достигает максимального значения своей эффективности расхода топлива.

В передней части воздухозаборника имеются так называемые воздушные ловушки, по которым проходящий воздушный поток используется для охлаждения двигателя. При низких дозвуковых скоростях воздуха, поступающего через воздухозаборную камеру, становится недостаточно для охлаждения двигателя, поэтому с внешней части двигателя предусмотрены специальные заслонки, которые при низких скоростях остаются открытыми и забирают дополнительный воздух. При повышении скорости свыше 0,5 Маха эти заслонки закрываются и воздушный поток идет уже через основной воздухозаборник.

За соплом двигателя расположены специальные створки, которые также находятся в открытом положении при низких скоростях самолета. Они помогают предотвращать потерю силы тяги, которая может возникать в момент недостаточного потока выпуска. Они закрываются при скорости полета от 1,2 Маха и большую часть времени находятся в закрытом состоянии во время всего полета самолета, открываясь только при взлете, посадке и дозаправке самолета в воздухе.

Благодаря наличию описанных выше заслонок и створок, двигатель J58 позволяет самолету летать на гораздо более низких скоростях, по сравнению с его крейсерской скоростью.

Технологии, которые сделали SR-71 Blackbird самым быстрым самолетом в истории

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

26 комментариев

  1. omen_nemo

    Неужели у нас нет аналога? (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  2. sunny_my_hi

    Украли наработки у команды профессора Ксавье))) (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  3. tsvetkov 1274

    по-моему наши ракеты новые сделали и он стал бесполезным)))

  4. Jeremy

    Как я обожаю летающих аппаратов (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  5. EPIC

    Он бесполезен против России еще в момент выпуска был. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  6. Arkanfel

    Такое ощущение, будто я прочитал рекламный пост.
    Не, не куплю я б/у "дрозда". (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  7. Korvin

    Новости про новые технологии надо писать а не про старинные самолеты (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  8. Thir133nth

    Гы)) У всех предыдущих коментаторов подгорает? Нет чтоб порадоваться успехам друзей американцев, и посокрушаться, что у своих скоро кроме советских ракет ничего и не останется... ;-) (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  9. John Isaac

    Бесит когда авторы пишут как для инженеров, махи пахи, пишите нормально в километрах час, и старайтесь разжевать читателю чтобы осталось только проглотить. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

    • Hell-Fire

      Поддерживаю. Иногда ю, чтоб понять на каких скоростях, что-то происходит, нужно лезть в поисковик. Еслиб я с компа читал, то это не особая проблема, но когда с мобилки - это целое приключение (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • u177

      Это разве не замечательный повод расширить свои знания о других системах мер окромя километра и килограмма?) (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

      • Hell-Fire

        Я бы рад во время прочтения самообразовываться, но с мобилки тяжко это делать, а если заяитаешься, то вообще забудешь про новость) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  10. John Isaac

    Пра (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  11. soso

    "На скоростях до 2 Маха две тяговые системы Lockheed SR-71 Blackbird работают как самые обычные прямоточные воздушно-реактивные двигатели."
    ===
    ???? На дозвуковых и малых сверхзвуковых скоростях J58 работает как обычный ТУРБОРЕАКТИВНЫЙ двигатель с форсажной камерой. Однако при увеличении скорости происходит перенаправление воздушного потока по 6 специальным воздушным каналам в камеру дожига топлива (форсажную камеру). Тем самым компрессор, камера сгорания и турбина фактически огибаются воздушным потоком, а двигатель начинает работать в режиме ПРЯМОТОЧНОГО реактивного. Роль камеры сгорания прямоточного двигателя в этом случае играет форсажная камера. Такое конструктивное решение позволяет увеличить потолок и скорость ЛА, на котором установлены эти двигатели.

  12. Alec

    Про каменты. Жаль, что в 21м веке идет сравнение у кого пиписка толще в ракетах и самолетах (разработок 20-го века), а не допустим развитием системы здравоохранения страны. Дарвин не ошибался...
    За статью спасибо. Интересно. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  13. fontux356

    Ну что Вы как малые дети, то, что показывают - означает рассекретили, значит устарел! Нам с вами и не снится, что там за птички в секретных конструкторских бюро разрабатываются! И там и тут! Друг другу спусков не даем! :))))) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  14. sas

    Lockheed Martin Красавы ! Особенно их подразделение : "Сканк Воркс".
    Погуглите их реактор холодного синтеза , над которым они сейчас работают.
    Для ленивых вот линк:
    http://www.lockheedmartin.com/us/products/compact-fusion.html
    Это покруче всех супер самолетов будет.
    (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  15. volga_vOLGA

    A NASA свехсветовой двигатель разрабатывает - тоже будем фапать?
    Сайты плодить - не мешки ворочать.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.