HSCT

Проект сверхзвукового пассажирского самолета

Boeing (USA)

Характеристики
	HSCT
Количество пассажиров	более 300
Геометрия
Длина, м	101
Размах крыла, м	39
Силовая установка
Число двигателей	4
Тип двигателей	P&W F100-229
Лётные данные (расчетные)
Крейсерская скоpость, км/ч (М=)	(2,4)
Дальность, км (м.миль)	более 9260 (5000)

Проект

По данным отчета, опубликованного в 1980 в США, к 2000 г. рынок сверхзвуковых пассажирских самолетов(СПС) должен составить 400 самолетов, которые по скорости и числу пассажирских мест превзойдут "Конкорд". Их стоимость должна составить 50 млрд.долларов. Для ввода СПС в эксплуатацию в 1990-х гг. требовалось ежегодно повышать выделенные средства с запланированных 10 млн. до 50-60 млн.долларов. И возможно, в начале следующего века время перелета из Калифорнии в Японию сократится c 10 до 4 часов.

С 1990 г. NASA начала исследования по программе High-Speed Research (HSR). 15 июля 1994 NASA выбрала фирмы Boeing и McDonnell Douglas головными подрядчиками, возглавившими большую группу фирм и исследовательских институтов. Стоимость контракта NASA с Boeing и McDonnell Douglas по HSR составляет $440 миллионов. Результатом должно стать создание сверхзвукового самолета нового поколения для перевозки более чем 300 пассажиров 3 классами на дальность более 5000 миль с крейсерской скоростью 2,4 М.

Одной из основных целей исследований, координируемых NASA Langley Research Center, является решение экологических проблем - снижение выбросов в стратосфере, шума в аэропорту и сверхзвукового удара.

Разработкой планера HSCT занимаются Boening и его подразделение Douglas Products Division (до 1997 - McDonnell Douglas). Совместно с NASA на компьютере VAX 9000 было проведено моделирование захода на посадку. Оно показало, что система управления обеспечивает посадку даже в условиях категории III B (50 фт. высоты и менее 700 фт. видимости ВПП). Для изучения вопросов аэроакустики и аэроупругости, создания базы данных по тепловому состоянию силовой установки на больших скоростях, отработки вопросов устойчивости и управляемости, оценки влияния земной поверхности на взлетно-посадочных режимах с 1996 проводятся летные испытания на летающей лаборатории Ту-144ЛЛ .

Разработка двигателей ведется фирмами General Electric Aircraft Engines (GE) и Pratt & Whitney (P&W). Большое значение придается разработке и широкому использованию новых материалов - керамических композитов, титановых сплавов и т.д.

Параметры двигателя, такие как подавление шума, вес, размер, тяга, экономичность и другие тесно связаны между собой. Они зависят, в том числе, и от параметров воздушного потока на входе двигателя, которые обеспечиваются разработчиками планера. Поэтому проработка вариантов концепции двигателя ведется комплексно. Исследования специалистов NASA помогают определить компромисы 1 порядка и дать уточненые данные производителям. NASA-Lewis выполняет оптимизацию цикла и предварительный отбор концепций. NASA-Langley синтезирует планер и моделирует установку на него двигателей с точки зрения аэродинамики и веса. NASA Ames выполняет экономические оценки получаемых моделей.

Вот пять наиболее перспективных концепций двигателей:

1. Turbine bypass engine (TBE) - одноконтурный ТРД, который обладает дозвуковой эффективностью турбовентиляторного(turbofan) двигателя, но имеет самую большую скорость реактивной струи из всех концепций. Следовательно, необходимо высоко-технологичное сопло смесителя-эжектора для подавления шума примерно на 18 Дб, чтобы обеспечить шумовые требования ФАР 36 III степени без увеличения размеров двигателя и снижения мощности на взлете. Этого можно достичь, если воздушный поток эжектора составляет 120 % от основного потока воздуха.
2. Variable Cycle Engine (VCE) - двигатель с изменяемой в течении полета двухконтурностью. Однако, если первый вариант (70-е годы) предполагал инвертированный скоростной профиль системы выпуска ( согласно требований ФАР 36 спепени II), новый вариант требует более сильного снижения шума - на 15 Дб. Для этого необходимо увеличить поток воздуха смесителя-эжектора на 60%.
3. Это довольно новый вариант VCE - fan-on-blade ("Flade", вентилятор на лопасти) двигатель. Он имеет третий дополнительный поток воздуха, получаемый на взлете открытием входных отверстий лопатками, расположенными во внешней кольцевой трубе, окружающей VCE. Это требует относительно небольшого сопла смесителя-эжектора с увеличением потока примерно на 30 %.
4. Смешанный поток turbofan (MFTF) с смесительно-эжекторным соплом.
5. TBE с Inlet Flow Valve (TBE/IFV- входной клапан потока).