Supersonic cruising speed , eller Supercruising speed ( tracing paper English cruise speed , engelsk supercruise ) - överljudshastighet för flygplanet i cruising flight mode [1] .
I olika litteratur hänvisas till supersonisk marschhastighet som:
Beroende på vilka uppgifter som ska lösas kan flygningen utföras både för den minimala tiden (marschhastigheten är maximal, flygtiden är minimal), och för den maximala flygräckvidden (marschhastigheten är minimal, bränsleförbrukning per 1 km av spåret är minimalt). Det finns ett tredje läge - läget för maximal räckvidd och flyglängd (det optimala förhållandet mellan bränsleförbrukning med en minsta flygtid) [1] .
För kommersiella flygflygningar är marschhastigheten av stor betydelse, eftersom den tillåter flygningar till maximal räckvidd med minsta bränsleförbrukning.
Ett av de första flygplanen i flygets historia som flög i superkryssningshastighet var Tu-144 , och den otvivelaktiga ledaren i antalet timmar tillbringade i luften i detta läge var Concorde . Den överljudsmässiga marschhastigheten för Tu-144 var 2300 km / h och Concorde - 2150 km / h.
I den militära utvecklingen läggs stor vikt vid skapandet av motorer som gör det möjligt för flygplanet att upprätthålla överljudsfart i efterbrännarlägen, eftersom efterbrännare leder till ökad bränsleförbrukning och, som ett resultat, en minskning av tiden för att slutföra ett stridsuppdrag [ 2] [3] [4] [5] .
Den överväldigande majoriteten av militära flygplan är inte kapabla att utveckla Mach - nummer mer än 1 i planflygning med icke-efterbrännande motordrift, dessutom är överljudshastigheten för många av dem inte kryssning och kan endast uppnås i korta flygsektioner. MiG-25 och Lockheed SR-71 Blackbird är designade för cruising med höga Mach-tal med efterbränningsmotorer, medan designen på deras motorer ger en acceptabel flygräckvidd. Flygräckvidden för MiG-25 vid en överljudsfart på 2 500 km/h (M = 2,35) är bara 230 km mindre än vid subljud. [6] . Möjligheten att upprätthålla överljudshastighet utan att slå på efterbrännaren är ett obligatoriskt krav för en femte generationens jaktplan .
Den maximala hastigheten för icke-efterbrännande flygning för militära flygplan tillhör stridsflygplanet F-22 och är 1960 km/h (M = 1,82) [7] . Passageraröverljudsflygplanet " Concorde " flög i ett icke-efterbrännande kryssningsläge med siffran M = 2,02 för en rekordräckvidd på mer än 7000 km. Denna möjlighet tillhandahölls på grund av det relativt låga kompressionsförhållandet i motorkompressorn lika med 11:1. Ett lågt kompressionsförhållande avlastar motorn från överdriven värmebelastning vid överljud, när luft komprimeras på grund av inloppsflödesretardation, men gör den mindre kraftfull och effektiv vid underljudshastigheter, vilket kompenseras i Concorde genom att tillfälligt slå på efterbrännaren. När man skapar en motor för ett militärt flygplan tvingas designers ge hög stridsprestanda vid subsoniska hastigheter på grund av höga kompressionsförhållanden, vilket i sin tur gör att motorn överhettas när man försöker ge den nödvändiga dragkraften för överljudsflygning utan att slå på efterbrännaren.
Komplexiteten med överljudsflygning utan efterbrännare är att en jetmotor, som stiger till en stor höjd i ett icke-efterbrännarläge, aktivt tappar dragkraften, men temperaturregimen för turbinbladen tillåter inte att tillföra en tillräcklig mängd bränsle och förbränna alla inkommande syre i förbränningskammaren, vilket ger en ökning av dragkraften. Till exempel, för att flyga med en hastighet av M = 1,1 på en höjd av 11 000 m, behöver MiG-29 -jaktplanet med två R-60MK-missiler cirka 4800 kg dragkraft, medan den maximala dragkraften för dess motorer på denna höjd inte överstiger 2700 kg, och hastigheten överstiger inte M = 0,96. Bränsletillförseln till efterbrännaren bränner ut överskott av syre och ökar dragkraften i denna situation från 2700 kg till 7500 kg. [8] F-35- jaktplanet , även om det tillhör den 5:e generationen, är kapabelt att upprätthålla en överljudsflyghastighet M = 1,2 endast under 150 miles [9] . För första gången uppnåddes överljudshastigheten för horisontell flygning i motorernas efterbrännarläge den 5 augusti 1954 på ett experimentellt Nord Gerfaut flygplan . Det första produktionsflygplanet som var kapabelt till icke-efterbrännande överljudsflygning var den engelska stridsflygplanet Electric Lightning , dess maximala hastighet i planflygning utan efterbrännare nådde М = 1,2 [10]
Militär
Prototyper
Civil