В России придумали, как «укротить» сверхзвук без сложной механики
Национальный исследовательский центр «Институт имени Н. Е. Жуковского» запатентовал новую конструкцию нерегулируемого воздухозаборника для перспективных сверхзвуковых гражданских самолетов. Полезная модель RU 245823 U1 была опубликована Роспатентом 7 сентября 2026 года, а заявка на патент подана 4 июня.
Разработка предназначена для повышения эффективности и устойчивости работы двигателя на разных режимах полета, особенно при сверхзвуковой скорости. В отличие от традиционных воздухозаборников с изменяемой геометрией, новая конструкция не имеет подвижных элементов, что позволяет снизить массу и упростить устройство силовой установки.
Главной особенностью стала двухступенчатая система торможения сверхзвукового воздушного потока. Первая ступень выполнена в виде скругленного двугранного угла с углом заклинения 4–6 градусов, а вторая использует более сложную поверхность, рассчитанную по законам пространственного конического течения.
На сверхзвуке такая геометрия формирует сразу три скачка уплотнения — плоский косой, конический и замыкающий. По расчетам разработчиков, это позволяет эффективнее сжимать воздух перед поступлением в двигатель и повышает коэффициент восстановления полного давления по сравнению с предыдущей одноступенчатой схемой.
Вход и горло воздухозаборника получили каплевидное сечение со скругленными углами. Такая форма не только улучшает аэродинамику, но и упрощает размещение воздухозаборника в зоне сопряжения крыла и фюзеляжа, обеспечивая плавный переход к круглому входу авиационного двигателя. Длина воздушного канала составляет от трех до пяти диаметров входа двигателя.
Отдельная задача новой конструкции — борьба с пограничным слоем, который особенно критичен для надкрыльевых и надфюзеляжных воздухозаборников. Именно такое расположение двигателей рассматривается для будущих сверхзвуковых пассажирских самолетов, поскольку оно может частично экранировать ударные волны и снизить звуковой удар на земле.
Для этого инженеры предусмотрели систему управления пограничным слоем, состоящую из подрезки верхней части входного участка и поперечной щели отсоса в нижней части горла. По данным авторов патента, такое решение должно предотвращать отрыв воздушного потока и обеспечивать необходимый противопомпажный запас двигателя.
В Институте Жуковского считают, что новая схема позволит сохранить устойчивую работу силовой установки во всем диапазоне режимов полета, а ее основные преимущества наиболее полно раскроются именно на сверхзвуковых скоростях.