هذه المقالة يتيمة. ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالة متعلقة بها

طائرة أسرع من الصوت

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث

الطائرات الأسرع من الصوت هي طائرة قادرة على الطيران أسرع من سرعة الصوت (1 ماخ ). الطائرات الأسرع من الصوت المصنعة في النصف الثاني من القرن العشرين استخدمت تقريبا للبحوث و الأغراض العسكرية. اثنين فقط ، كونكورد ، توبوليف تو-144, دخلتا الخدمة المدنية .الطائرات المقاتلة هي المثال الأكثر شيوعا للطائرات الأسرع من الصوت.

الديناميكا الهوائية للطيران الأسرع من الصوت تسمى تدفق الضغط بسبب ضغط (الفيزياء) المرتبطة بموجات الصدمة أو "سونيك بوم" استخدم هذا المبدأ لصناعة كل الطائرات الأسرع من الصوت

تحلق هذه الطائرات بسرعات فوق 5 ماخ وغالبا ما يشار للسرعات فوق 5 ماخ بالهايبر سونيك.

التاريخ[عدل]

أول طائرة تطير بأسرع من الصوت كانت بيل إكس-1 الأمريكية ، هذه الطائرة التي كانت مدعومة ب6000 رطل صاروخ دفع مكون من الأكسجين السائل والكحول الإيثيلي.

غالبية الطائرات الأسرع من الصوت كانت عسكرية أوتجريبية.

في 1960 و1970, تم إجراء دراسات عديدة لتصميم طائرات أسرع من الصوت , في نهاية المطاف دخل نوعين من الطائرات الخدمة ، الأنجلو الفرنسية كونكورد و الروسية توبوليف تو-144. لكن المعيقات السياسية والبيئية والاقتصادية وتحطم مقاتلة كونكورد حال دون استمرار الدراسات، وهذه الطائرات لم تعد تحلق.

مبادئ التصميم[عدل]

الطيران الأسرع من الصوت يجلب معه تحديات تقنية كبيرة ، الديناميكا الهوائية للطيران الأسرع من الصوت هي مختلفة بشكل كبير عن تلك التي هي دون سرعة الصوت (أي الطيران بسرعات أبطأ من الصوت). على وجه الخصوص ،ترتفع الديناميكا الهوائية بشكل حاد ومنتظم أثناء تحليق الطائرات أسرع من الصوت ، والتي تتطلب قوة محرك أكبر.

الجناح[عدل]

جسم الطائرة كونكورد

للحفاظ على قوة سحب منخفضة ، يجب أن يكون الجناحين محدودتين ، مما يقلل أيضا من فعالية الديناميكية الهوائية عندما تحلق الطائرة ببطء. بما أن الطائرات الأسرع من الصوت يجب أن تقلع وتهبط بسرعة بطيئة نسبيا ، تصميم الديناميكية الهوائية يجب أن يكون حلا وسطا بين متطلبات نطاق السرعة.( السرعة القصوى و الدنيا)

 هناك طريقة لتحقيق هذا الحل الوسط هو استخدام جناح متعدد الأوضاع ، الذي يستعمل في نطاق السرعة المنخفضة .

طريقة آخرى تم استخدامها هي جناح دلتا مثل تلك التي استخدمت في كونكورد.للجناح ميزة تحقيق ارتفاع زاوية الهجوم في السرعات المنخفضة ، ما يولد دوامة على السطح العلوي للطائرة مما يزيد بشكل كبير في رفعها و توفير تباطئ سلس أثناء هبوطها.

الحرارة[عدل]

مشكلة أخرى هي الحرارة المتولدة عن الاحتكاك مع الهواء المتدفق حول الطائرات. معظم تصاميم الطائرات الأسرع من الصوت تستعمل سبائك الألومنيوم مثل مزيج من ألمونيوم و نحاس ، وهي رخيصة وسهلة الإنجاز ولكن تفقد قوتها بسرعة في درجات الحرارة العالية. ما يحد السرعة القصوى إلى حوالي 2.2 ماخ.

معظم الطائرات الأسرع من الصوت ، بما في ذلك العديد من الطائرات المقاتلة صممت للطيران معظم الوقت بسرعة دون سرعة الصوت ، إلا أن تتجاوز سرعة الصوت لفترات قصيرة عند اعتراض إحدى طائرات العدو. مثل طائرة الاستطلاع لوكهيد إس آر-71 بلاك بيرد و الكونكورد الأسرع من الصوت, تم تصميمها للطيران بسرعة فوق سرعة الصوت بستمرار, و مع هذه التصاميم فإن مشاكل أو أخطاء الطيارين أو الأعطاب تكون نتائجها في الطيران الأسرع من الصوت أكثر خطورة.

رحلة أسرع من الصوت[عدل]

تدفق الهواء يمكن أن تسرع أو تبطئ  السرعة محليا في نقاط مختلفة على الطائرة. في المنطقة حول 1 ماخ بعض المناطق قد تواجه التدفق الأسرع من الصوت, في حين أن البعض الآخر دون سرعة الصوت. هذا النظام يسمى رحلة أسرع من الصوت. عند تغير سرعة الطيران فإن موجات الضغط إما تتشكل أو تتحرك. وهذا يمكن أن يؤثر على الاستقرار والتحكم في الطائرة ، وعلى المصمم أن يضع في اعتباره كل هذه التأتيرات عند تحليق الطائرة في مختلف السرعات

رحلة بسرعة هايبر سونيك[عدل]

الطيران بسرعات فوق حوالي 5 ماخ غالبا ما تشير لسرعة هايبر سونيك. عند هذه النقطة تكون مشاكل السحب و الحرارة  أكثر حدة. فمن الصعب ضبط  درجات الحرارة الناتجة عن مقاومة الهواء في هذه السرعات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت .التحليق برحلة  أكثر سرعة من الصوت لمدة طويلة الأمد لم يتحقق إلى الآن.

نقل بسرعة أسرع من الصوت[عدل]

النقل الأسرع من الصوت  باختصار(SST) هو الطيران المدني المصممة لنقل الركاب بسرعة تفوق سرعة الصوت. الطائرة المدنية الوحيدة الأسرع من الصوت هي الطائرة السوفيتية توبوليف تو-144 التي حلقت لأول مرة في عام 1968 وتوقفت عن العمل في عام 1997 ؛ الفرنسية-البريطانية المنتجة كونكورد، التي حلقت لأول مرة في عام 1969 وظلت في الخدمة حتى عام 2003. منذ عام 2003 لم تكن هناك أي طائرة مدنية أسرع من الصوت.

سمة أساسية من سمات هذه التصاميم هو القدرة على الحفاظ على سرعة أسرع من الصوت لفترات طويلة، لذلك السحب المنخفض ضروري للحد من استهلاك الوقود . ونتيجة لذلك ، فإن  أبدان هذه الطائرات تكون طويلة  و أجنحتها  قصيرة جدا. شرط السرعات المنخفضة عند الإقلاع والهبوط هو من خلال استخدام دوامة الرفع: حين تبطئ الطائرات، يجب استعادة الصعود من خلال رفع مقدم الطائرة و زيادة زاوية مواجهة الجناح . الشكل الحاد للجناح يؤدي للإنحراف مع تدفق الهواء عبر الجناح، فتكون النتيجة تسريع تدفق الهواء محليا والحفاظ على الصعود.

 مشاريع صناعة طائرات نقل أسرع من الصوت (sst):

الطائرات التجارية الأسرع من الصوت[عدل]

الطائرات التجارية الأسرع من الصوت (SSBJ) المقترحة من فئة صغيرة للطائرات الأسرع من الصوت. لم يتم التحليف بأي منها بعد 

عادة ما تهدف إلى نقل حوالي عشرة ركاب، بحوالي نفس حجم الطائرات دون سرعة الصوت الخاصة برجال الأعمال .

قاذفات القنابل الأسرع من الصوت[عدل]

كونفير ب-58A المزاحم
XB-70 Valkyrie

طائرات أسرع من الصوت مزودة بقنابل من أجل إسقاطها جوا

توبوليف Tu-22M3
B-1B Lancer
توبوليف تو-160

طائرة استطلاع اتراتيجية أسرع من الصوت[عدل]

 الولايات المتحدة[عدل]

 الاتحاد السوفيتي/ روسيا[عدل]

 السويد[عدل]

 المملكة المتحدة[عدل]

 فرنسا[عدل]

 الصين[عدل]

 كندا[عدل]

 ألمانيا الغربية[عدل]

  • EWR VJ 101 (1963)

 مصر[عدل]

 إيطاليا[عدل]

  • Aeritalia F-104الصورة (1966)

 المملكة المتحدة/ فرنسا[عدل]

 اليابان[عدل]

 إسرائيل[عدل]

 ألمانيا الغربية/ المملكة المتحدة/ إيطاليا[عدل]

 جنوب أفريقيا[عدل]

  • أطلس الفهد (1986)

 جمهورية الصين[عدل]

  • AIDC F-CK-1 تشينغ كو (1989)

 الاتحاد الأوروبي[عدل]

 إيران[عدل]

 الهند[عدل]

  كوريا الجنوبية[عدل]

 الصين/ باكستان[عدل]

بحوث حول طائرات أسرع من الصوت[عدل]

  • Bell X-1 (1946), أول من كسر حاجز الصوت في مستوى الطيران. الصواريخ بالطاقة.
  • دوغلاس د-558-2 صاروخ (1948) الصواريخ بالطاقة.
  • كونفير XF-92 (1948) أول دلتا-الجناح النفاثة الأسرع من الصوت.
  • Bell X-2 (1952) الصواريخ بالطاقة.
  • فارى دلتا 2 (1954), أول من يتجاوز 1000 ميل في الساعة.
  • أمريكا الشمالية X-15 (1959) ، أول طائرة تفوق سرعتها سرعة الصوت و spaceplane. الصواريخ بالطاقة.
  • مارتن ماريتا X-24A (1969) الصواريخ بالطاقة.

انظر أيضا[عدل]

المراجع[عدل]

المراجع
  • Gunston، Bill (2008). Faster than Sound: The Story of Supersonic Flight. Haynes Publishing. ISBN 978-1-84425-564-1.