Új technológiák a szuperszonikus repülésben

Aerodinamikai trükkök a hangrobbanás elkerülésére: a repülőgépgyártók célja a hangsebesség csendes átlépése

A repülőgépgyártók különféle megoldásokkal igyekeznek tompítani a hangrobbanásnak nevezett jelenséget, amelyet a repülőgépek a hangsebesség átlépésekor generálnak. Ezek a lökéshullámok szélsőséges esetben még az ablaküvegeket is képesek betörni. Az új technológiák egy részét már alkalmazzák a gyakorlatban, ugyanakkor számos fejlesztés még csak tervezési stádiumban van és a jövőben különböző projektek keretében kerülnek majd tesztelésre.

A fejlesztésekben elöljáró az amerikai Northrop-Grumman repülőgépgyár, akik az F-5E típusú vadászgépük törzsének alsó részét szélesítették ki. A módosítás hatására megváltoznak a repülőgép áramlási tulajdonságai a hangsebesség átlépésekor, a lökéshullámok által keltett hangrobbanás hangereje 20 százalékkal mérséklődik.

A hangsebesség elérésekor a repülőgép orránál, a szárnyaknál és a hajtóműveknél levő torlópontokban mintegy „összetömörödik” a levegő. A repülőgép körül egy nyomáshullámok által határolt kúp alakú nyomásfront alakul ki. Ezt a kúpot nevezik Mach-kúpnak is. A határoló nyomáshullámok földre érkezésükkor váltják ki a hangrobbanást. Ez a jelenség főleg lakott területek fölött okozhat problémát zajvédelmi szempontból. Többek között ez akadályozza meg azt is, hogy kisméretű, szuperszonikus repülőgépeket gyártsanak, amelyek az utasaikat hihetetlenül rövid idő alatt juttatnák el az úti céljukhoz. A München-Hamburg távolságot például akár 20 perc alatt lehetne teljesíteni.

Ezen cél megvalósításához járul hozzá a QSST elnevezésű koncepció, amelyet a Lockheed Martin fejlesztett ki. A QSST a „Quiet Small Supersonic Transport” rövidítése, tehát egy olyan kisméretű, csendes szuperszonikus repülőgépről van szó, amely méretben leginkább a Learjethez hasonlítható és nagyjából tizenkét személy szállítására alkalmas. Az egész repülőgépet a hangrobbanás elkerülésének fényében tervezték. Így például a szárnyak végighúzódnak a törzs mentén, amivel a szárny belépő élén keletkező torlópontot igyekeznek elnyújtani.

A törzs hátsó felében, ahol a függőleges vezérsík és a hajtóművek találhatók, egy légterelő elemet helyeztek el a nyomáshullámok felosztására, amely így megakadályozza ezek felerősödését. Az aerodinamikai trükkök bevetése ugyan nem akadályozza meg a hangrobbanást, de jelentős mértékben tompítja azt. Számítások szerint ez a „lecsendesített” hangrobbanás egy autó ajtajának becsapódásával egyenértékű.

A koncepció mögött J. Michael Paulson áll, aki Allen E. Paulson, a Gulfstream vállalat alapítójának és egykori igazgatójának fia. A Gulfstream cég régi motorosnak számít a magángépek piacán. J. Michael Paulson a QSST koncepcióval apja egykori vízióját követi: Allen E. Paulson célja volt a repülési idő lerövidítése és egyben a komfortérzet és a rugalmasság növelése a repülőgépeivel kapcsolatosan.

J. Michael Paulson ezért megalapította a Supersonic Aerospace International (SAI) LLC céget. A vállalat elnevezése egyben a célját is magában hordozza: az ő megbízásukból a Lockheed Martin fejlesztési osztálya, a Skunk Works egy olyan szuperszonikus repülőgép-koncepció megvalósításán dolgozik, amely elég csendes ahhoz, hogy lakott terület felett repülhessen.

A QSST számára elegendő egy 2,5 kilométer hosszú kifutópálya is. A hajtóműveket a General Electric, a Pratt & Whitney vagy a Rolls Royce fogja szállítani. Paulson elképzelései szerint 2012-re a szuperszonikus magángép kész lesz az első utasok szállítására.

Mérnökbázis

A bejegyzés trackback címe:

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.