В Центральном аэрогидродинамическом институте имени профессора Н.Е. Жуковского завершён очередной этап исследований в рамках работ по созданию демонстратора комплекса технологий (ДКТ) сверхзвукового пассажирского самолёта (СПС) «Стриж».
«Тихий сверхзвук: от «хлопка» Ту‑144 к почти беззвучному «Стрижу»
Проект реализуется в кооперации с предприятиями ПАО «ОАК», АО «ОДК-Климов» и ФАУ «ЦИАМ имени П.И. Баранова» и ориентирован на практическую проверку ключевых инженерных решений, критичных для гражданского сверхзвукового самолёта.
Проектирование и испытания силовой установки демонстратора выполнялись в рамках научно-исследовательской работы «Сивил-2025-ЦАГИ». Полученные результаты позволяют перейти от теоретических и расчётных оценок к экспериментально подтверждённым данным, необходимым для дальнейшей оценки реализуемости выбранной аэродинамической и компоновочной концепции в контексте будущего гражданского сверхзвукового самолёта.
Следующим этапом стали стендовые испытания двигателя РД-93МС, разработанного АО «ОДК-Климов» и адаптированного для использования в составе демонстратора. Плоское сопло двигателя изготовлено с применением комбинированной технологии, включающей лазерное спекание, сварку и фрезерование, что позволило реализовать сложную геометрию выхлопного тракта. Испытания выполнялись совместно специалистами ЦАГИ и АО «ОДК-Климов» на площадке корпорации. Для снижения уровня шума реактивной струи на взлётных режимах на сопло была установлена система шумоглушения, разработанная ЦАГИ. Полученные тяговые характеристики двигателя подтвердили соответствие требованиям технического задания, что позволило зафиксировать рабочие параметры силовой установки для демонстратора, отметили в институте.
В России создадут НТЗ для будущих магистральных самолётов с интегральным крылом Ранее в рамках работ НЦМУ «Сверхзвук» в ЦАГИ была проведена отработка аэродинамических и компоновочных решений для снижения уровня звукового удара. В связи с этим была выбрана компоновка с удлинённой носовой частью фюзеляжа, крылом особой геометрии и надкрыльевым расположением воздухозаборников. Эти решения позволили перераспределить давление на поверхности планера и скорректировать формирование ударной волны в сверхзвуковом потоке для снижение акустической нагрузки на земной поверхности.
В блоке аэроакустики выполнено численное моделирование шума высокоскоростных струй и взаимодействия с элементами фюзеляжа. Результаты моделирования уточнили акустические нагрузки на обшивку и разработать рекомендации по снижению вибраций и шума в кабине.
В рамках разработки интеллектуальных конструкций планера ведутся исследования применения пьезоэлектрических элементов для адаптивного изменения жёсткости и демпфирования. В горячих зонах двигателя исследуется использование высокотемпературных композиционных материалов для повышения ресурса силовой установки
Кроме того, в рамках создания ДКТ «Стриж» продолжаются исследования и разработка концепции «тёмной» кабины – без традиционного остекления, которая предусматривает формирование единого информационно-управляющего поля кабины СПС. В рамках этой концепции, лётчик получает визуальную информацию о внешней обстановке через системы технического зрения и средства индикации. Интеллектуальные алгоритмы фильтруют и приоритизируют данные, обеспечивая необходимую для пилотирования сверхзвукового самолёта информационную поддержку.
Читать также по теме: 21.02.2022г. В ЦАГИ подвели итоги работы в 2021 году по сверхзвуковому пассажирскому самолёту…Для прогнозирования акустических нагрузок на земную поверхность и согласование проекта с перспективными нормами по шуму в рамках аэродинамических и аэроакустических исследований выполнены расчёты распространения ударной волны в неоднородной слоистой атмосфере. Все полученные за последние годы результаты формируют основу для корректировки конструкции планера, систем и силовой установки с учётом требований экологической и эксплуатационной безопасности будущего сверхзвукового пассажирского самолёта.
С учётом результатов проведённых исследований и сформированной научной инфраструктуры прогнозируется, что к 2035 году могут быть запущены перевозки на сверхзвуковых бизнес-джетах с последующим расширением на регулярных пассажирских авиалиниях. Полученные на этапе демонстратора «Стриж» технологии: верхнее расположение двигателей, аэродинамическая оптимизация планера, системы шумоподавления, интеллектуальные системы и «тёмная» кабина – предполагается внедрять в серийные машины, что позволит повысить безопасность, комфорт и экологические показатели полёта. Реализация этих решений создаст предпосылки для расширения экспортного потенциала российской авиаотрасли, а также сформирует новые стандарты сверхзвуковых пассажирских перевозок.
Ту‑144 запомнился не только скоростью, но и тем самым оглушительным «бумом» — звуковым ударом, который люди слышали за десятки километров. Сегодня инженеры ЦАГИ ставят перед собой принципиально другую задачу: сделать сверхзвук не просто быстрым, а приемлемым для полётов над населёнными территориями. «Стриж» — это не столько новый самолёт, сколько новый подход: от формы фюзеляжа до алгоритмов управления ударными волнами. В этой статье продолжаем цикл о развитии сверхзвуковых гражданских самолётов: разберём, что уже получилось снизить по шуму, где остаются технологические барьеры — и как программа НЦМУ «Сверхзвук» формирует задел на ближайшие 10–15 лет.
Заключение и выводы:
Программа НЦМУ формирует задел, который должен превратить «Стриж» из концепции в металл. Эти концепты хорошо работают именно как «идеи», а не как готовые самолёты:
- Концепт «тёмной кабины» (ЦАГИ) — иллюстрация к разделу про эргономику и техническое зрение. На рендере нет остекления, вместо окон — экраны с картинкой с внешних камер. Смысл: это не про стиль, а про снижение лобового сопротивления и упрощение силовой схемы фюзеляжа.
- V‑образное крыло («крыло чайки») — хорошая картинка к абзацу про аэродинамику. Такое крыло снижает индуктивное сопротивление и помогает формировать «рассеянные» ударные волны вместо одного мощного хлопка.
- Схема компоновки с верхним расположением двигателей — самый сильный технический концепт. На схеме видно, как выхлопные газы «накладываются» на ударную волну и меняют её структуру. Это как раз то, что испытывают в трубах и что отличает «Стриж» от старых сверхзвуковых схем.
- Плоское сопло с косым срезом — узкоспециальный, но очень показательный концепт. Он объясняет, как именно снижают шум струи и почему это важно для уровня звукового удара на земле.
- Схемы ударных волн (до и после оптимизации) — если найдёшь такие визуализации, ставь рядом с абзацем про «тихий сверхзвук». На одной картинке — один мощный «хлопок», на другой — несколько слабых волн, которые воспринимаются как отдалённый раскат.
Итог простой: гражданский сверхзвук — это не про «сделать быстрее», а про «сделать тише и при этом экономически приемлемо». Сейчас у NASA есть летающий X‑59 и реальные данные по шуму на земле, а у ЦАГИ — проработанные компоновки, расчётные модели и стендовая отработка ключевых узлов. Отставание по срокам — факт, но задел по физике процесса у нас есть: те же принципы снижения звукового удара мы пришли к независимо, потому что вариантов, которые работают, не так много.
Программа НЦМУ «Сверхзвук» как раз и закрывает этот разрыв между концепцией и металлом: она даёт не красивые рендеры, а методики, ТЗ и проверенные решения, которые пойдут в следующий этап. «Стриж» — это именно демонстратор технологий: его задача не возить пассажиров, а подтвердить, что компоновка работает, а уровень шума укладывается в будущие нормы ICAO.
Дальше всё упирается в сроки и ресурсы: первый полёт намечен на 2029 год, а до серийного лайнера горизонт — 10–15 лет. Прямого сотрудничества с NASA в сверхзвуке сейчас нет, и рассчитывать на совместные проекты не приходится. Взаимодействие идёт только на уровне ICAO — через обмен методиками и нормами по шуму. Значит, двигаться придётся самостоятельно, опираясь на собственные компетенции и заделы.
И здесь важно не путать «отставание по срокам» с «отсутствием технологий». У нас есть проработанные решения по компоновке, силовой установке и акустике — они пока не летают, но уже подтверждены расчётами и испытаниями в трубах. Это не «пустые идеи», а готовые к внедрению наработки: от плоского сопла с косым срезом до интеллектуальных систем мониторинга.
Военная авиация показывает, что мы умеем делать быстрые и эффективные машины там, где тишина не требуется. Гражданский сверхзвук — совсем другая задача: здесь скорость вторична, а первичны шум, экономика и сертификация. Именно в этой нише и идёт сейчас работа. И если «догнать и перегнать» — то не за счёт лозунгов, а за счёт того, что каждый узел будет доведён до лётной годности и подтверждён данными.
Сравнение с X‑59 тут не для того, чтобы кого‑то укорить, а чтобы показать разницу в стадиях: у них уже лётные данные, у нас — подготовка к полёту. При этом технические решения у обеих сторон сходятся: вытянутый фюзеляж, верхнее расположение двигателей, «тёмная кабина» — это не мода, а физика.
Именно эту перенастройку и закрывает НЦМУ «Сверхзвук»: методики, модели, стендовые испытания. А «Стриж» станет первым шагом, где эти решения проверят в полёте. Дальше — по плану: от демонстратора к прототипу, от прототипа к серии. И здесь как раз важна последовательность и качество работы — а не громкие слова.
