В Китае хотят построить гиперзвуковой биплан

Китайские инженеры предложили использовать для создания гиперзвукового пассажирского самолета классическую схему с двумя несущими поверхностями. 

Бипланом называют самолет, имеющий две несущие поверхности (крыла). Как правило, одна располагается над другой. За счет такой конструкции можно получить большую площадь крыльев и подъемную силу при меньшем размахе крыла. Это важно, если остро стоит вопрос недостатка прочности. Однако применение этой схемы ведет к увеличению аэродинамического сопротивления, что снижает скорость летательного аппарата. Несмотря на то, что бипланы активно использовались в годы Первой мировой (и какое-то время после), сейчас их почти вытеснили самолеты более привычной нам схемы — монопланы.

Удивительно, но китайские специалисты предложили применить «бипланную» конструкцию при разработке перспективного гиперзвукового пассажирского самолета. Выводы разработчиков КНР изложены в издании Science China. Они установили, что за счет применения такой схемы можно сохранить большой внутренний объем и одновременно с этим иметь вполне приемлемое лобовое сопротивление.

Специалисты предложили снабдить самолет большим нижним крылом и малым верхним. Размах обоих крыльев при этом будет относительно невелик. При выполнении гиперзвукового полета на нижнем крыле образуются ударные волны — скачкообразные повышения давления, плотности, температуры и скорости воздушного потока.  Верхнее крыло будет опираться на ударную волну, из-за чего на нем будет образовываться большая по величине подъемная сила. Это позволит самолету расходовать в полете меньше топлива.

Ученые уже проверили выбранную схему, проведя испытание с использованием моделей длиной 500 мм. Результаты показали, что аэродинамическое качество (отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению) у модели гиперзвукового биплана выше аналогичного показателя у модели гиперзвукового моноплана. Полученные результаты, по мнению специалистов, позволяют говорить о возможности применения описанной схемы на практике.

Модель гиперзвукового биплана (слева) и контрольная модель моноплана для расчетов аэродинамических качеств летательных аппаратов / ©Kai Cui et al.

 
Стоит, впрочем, отметить, что сам по себе гиперзвуковой полет таит в себе немало сложностей, так что не стоит ждать создания сверхскоростных пассажирских самолетов в обозримом будущем. Более того, даже сверхзвуковые «Конкорд» и Ту-144 не оправдали себя, оказавшись, кроме прочего, дороже и сложнее в эксплуатации своих дозвуковых «коллег». В настоящий момент авиастроительные гиганты больше думают не о скорости, а о надежности, экономичности и улучшении экологических показателей своих машин. Airbus, например, намерена построить крупный «электрический» самолет.