Сервер с графическим процессором GigaIO SuperNODE с 32 GPU AMD Instinct MI210 по 64 ГБ (2 ТБ видеопамяти!), моделировал эти потоки воздуха Concorde 33 часа.

В моделировании показан "Конкорд" длиной 62 м, перед посадкой при скорости полета 300 км/ч и угле атаки 10° в течение 1 секунды полета. Число Рейнольдса с учетом размаха крыла составляет 146 млн.

Разрешение моделирования составляет 2976×8936×1489 = 40 млрд. ячеек, при этом размер ячейки составляет (12,4 мм)³. 67268 временных шагов были рассчитаны за 29 часов, плюс 4 часа на рендеринг кадров 5×600 4K, общее время работы составило 33 часа. На видео показаны изоповерхности, окрашенные по критерию Q, в цвета скорости-магнитуды. Один кадр поля скоростей занимает 475 ГБ, поэтому 600 кадров визуализируют в общей сложности 285 ТБ данных.

Это тест новых реализованных границ свободного скольжения, которые являются более точной моделью турбулентного пограничного слоя, чем границы отсутствия скольжения.

На том же оборудовании коммерческим CFD-программам, таким как Ansys или Star-CCM+, для такого моделирования потребовалось бы несколько лет вычислительного времени. FluidX3D делает это за выходные.

Источники:

https://github.com/ProjectPhysX/FluidX3D

Довольно часто в комментариях зарубежных авиалюбителей под фотографиями самолёта Ту-144 попадаются однотипные комментарии, получающие высокую оценку у других пользователей. Все они называют самолёт «Concordski» или «Concordsky» намекая на то, что Ту-144 был скопирован с англо-французской машины.

В данной статье я хотел бы опровергнуть это утверждение и показать, что ни о каком копировании речь не шла и не могла идти.

Первые технические предложения по сверхзвуковому пассажирскому самолёту (СПС) в ОКБ А.Н. Туполева, базировались не на европейских чертежах, а на проектах дальних бомбардировщиков Ту-22 и стратегического ударного самолета «135». В итоге предварительный проект Ту-144 по своим компоновочным решениям повторял проект Ту-135П.

Ту-135П

Дальше к работе подключился ЦАГИ. Там рассматривалось несколько десятков возможных вариантов компоновки. В результате отказались от «нормальной» схемы с горизонтальным оперением в хвостовой части, а также от схемы «утка».

Помимо Туполева, проработкой темы СПС занималось ОКБ-23 В.М. Мясищева. Ещё в конце 1950-х годов на основе технических решений по стратегическим самолетам-носителям М-50/М-52 были подготовлены предложения по нескольким оригинальным проектам М-53, М-55А, М-55Б и М-55В.

Мясищев М-53

Аванпроект будущего «Конкорда» был ещё более экзотичен: четыре двигателя в двух вертикальных гондолах располагались друг над другом на полуразмахе крыла. Корневые части крыла имели очень высокую отрицательную стреловидность, а наружные - такую же положительную таким образом, что самолёт в плане походил на букву «М».

В дальнейшем форма европейского СПС стала более «традиционной», но она также могла быть самой разной ‒ вот варианты, которые рассматривали конструкторы:

В начале 1960-х годов свои проекты начали разрабатывать Боинг, Локхид и Дуглас. Впрочем, они не пошли дальше постройки макетов.

Проект Boeing-733

Первые рисунки-эскизы «Конкорда» появились в 1962 году, и Туполев тут же продемонстрировал свою модель будущего Ту-144. Он внешне выглядел как копия «Конкорда», а технические показатели обоих самолетов также оказались весьма близки.

Возможно, этому поспособствовала шпионская операция под кодовым названием «Брунгильда». Более 20 агентов советских и восточноевропейских секретных служб смогли довольно точно скопировать чертежи «Конкорда». Также Ту-144 удалось оснастить современнейшей системой управления, разработанной во Франции и добытой путём шпионажа.

Операция «Брунгильда» прервалась в 1964 году, когда организатор многих тайных операций и представитель советской авиакомпании «Аэрофлот» в Париже Сергей Павлов был выслан в СССР по личному приказу президента Шарля де Голля.

Шарль де Голль осматривает модель «Конкорда» на авиасалоне в Ле Бурже в 1963 году

Несмотря на шпионский скандал, уже в следующем году на Парижском авиасалоне европейским разработчикам было сделано предложение о совместной разработке самолёта, которое было принято. С 1965 года проводились консультации с французскими разработчиками «Конкорда», состоялось более десятка встреч и по 65 докладов с каждой стороны.

Программа Ле Бурже 1965 с изображением будущего «Конкорда»

Также осуществился обмен образцами сплавов АК4-1 и AU2GN, из которых планировалось строить Ту-144 и «Конкорд», соответственно. Позже на конференции во Всероссийском институте лёгких сплавов (ВИЛС) французские и советские металлурги обсуждали результаты изучения переданных образцов сплавов.

Таким образом, оба самолёта рождались не путём копирования, а путём совместного обмена мнениями и технологиями.

Что касается сходства внешнего вида, то аэродинамический облик обоих самолётов определялся получением большой дальности полета на крейсерском сверхзвуковом режиме, при условии соблюдения требуемых характеристик устойчивости и управляемости на взлёте и посадке. В итоге оба первых прототипа были очень похожи по компоновочным решениям.

Первый прототип Ту-144

Самолёты выполнены по схеме «бесхвостка» с тонким крылом оживальной формы (т.е. с наплывом на носовую часть фюзеляжа). Оба оборудовались отклоняемым вниз носком, чтобы улучшить обзор на взлёте и посадке.

Первый прототип «Конкорда»

Основное различие состояло в расположении двигателей ‒ у Ту-144 двигатели стояли парами под фюзеляжем, близко друг к другу, а у «Конкорда» они располагались в спаренных мотогондолах примерно на полуразмахе крыла.

Ту-144 совершил первый полёт раньше «Конкорда» ‒ 31 декабря 1968 года против 2 марта 1969 года. Один этот факт позволяет отсечь все разговоры о копировании Ту-144 в общепринятом смысле. Нет никаких сомнений, что даже если бы «Конкорд» никогда не существовал, Туполев рано или поздно создал бы свой СПС.

Прототипы Ту-144 и Конкорда

Тем более, что основная ответственность при создании СПС лежала отнюдь не на авиаконструкторах, а на двигателистах.

Двигатель НК-144 разрабатывался в Куйбышеве под руководством Н.Д. Кузнецова на основе собственных наработок по НК-6, испытания которого начались ещё в 1958 году. Этот двиагатель создавался для бомбардировщика Ту-22 и разведывательного БПЛА Ту-123, но так и остался экспериментальным, в серию его не приняли.

Двигатель НК-144

НК-144 работал на форсаже в течение всего крейсерского полёта. Из-за этого он был крайне неэкономичным, и Ту-144 с этими двигателями не смог достичь заданной дальности.

Двигатель Бристоль «Олимпус» 593В, напротив, задействовал форсаж только на взлёте и при разгоне до сверхзвуковой крейсерской скорости. В этом было принципиальное различие, опровергающее любые домыслы о копировании двигателя.

Двигатель «Олимпус» 593Mk602

Хотя общение между группами конструкторов, занимающихся дальнейшей доработкой обоих СПС, продолжалась вплоть до 1979 года, развитие самолётов на пути к серийному производству разошлись. В конструкцию самолётов вносились существеннейшие изменения.

У серийного Ту-144 по сравнению с прототипом изменилась форма крыла, оно стало более «готической» (менее плавной) формы и отличие от крыла «Конкорда» стало ещё более очевидным.

Серийный Ту-144 получил переднее оперение-дестабилизатор, выдвигающееся из фюзеляжа на взлётно-посадочных режимах. Это улучшило манёвренность на низких скоростях и позволило выполнять посадку при меньшей скорости.

Ту-144Д СССР-77115

Это крылышко в носу так заинтересовало разработчиков «Конкорда», что на авиасалоне в Ле Бурже в 1973 году они отправили «Мираж» для фотографирования работы переднего горизонтального оперения в полёте. По одной из версий, чтобы уклониться от истребителя, экипаж Ту-144 CCCP-77102 совершил резкий манёвр, который привёл к разрушению лайнера в воздухе, катастрофе и жертвам.

Такое пристальное внимание к переднему оперению Ту-144 легко объяснить, ведь все «Конкорды», включая самый первый, были оборудованы лишь неподвижным крылышком в носу.

Предсерийный «Конкорд»

Зато, если у Ту-144 для улучшения обзора носовая часть лишь отклонялась вниз, то у «Конкорда» дополнительно была возможность опустить лобовое остекление без изменения положения носа.

Изменения коснулись и силовой установки. Серийный «Конкорд» получил двигатели «Олимпус» 593Mk621 с увеличенной до 18 100 кгс тягой.

«Олимпус» 593 в музее Safran

Позже и Ту-144 получил новый, более экономичный и мощный двигатель ‒ РД-36-51А тягой до 20 000 кгс, благодаря чему дальность выросла на 1400 км. Он позволял осуществлять длительный сверхзвуковой полёт без использования форсажной камеры. К сожалению, к моменту закрытия программы Ту-144 этот двигатель так и не успели «довести до ума».

РД-36-51А, выставочный зал НПО «Сатурн»

Ещё одно яркое отличие заключено в тележке основной опоры шасси. У «Конкорда» шасси убираются в пространство между мотогондолами, и тележка оборудована четырьмя колёсами привычного размера.

Шасси Конкорда

А у Ту-144 основные стойки шасси размещены прямо под мотогондолами, и убираются внутрь между воздушными каналами двигателей, что потребовало уменьшения размера колёс. В результате появилась монструозная восьмиколёсная тележка.

Ту-144 СССР-77106 в Монино

А на первом прототипе на каждой тележке было аж по двенадцать колёс!

Первый прототип Ту-144 СССР-68001

Наконец, пару слов про продолжительность эксплуатации. Ту-144 возил пассажиров по маршруту Москва—Алма-Ата всего неполных семь месяцев. Тогда как коммерческая эксплуатация «Конкорда» длилась больше 27 лет, и завершилась в 2003 году, даже несмотря на парижскую катастрофу 25 июля 2000 года.

В данной статье я лишь поверхностно прошёлся по существенным различиям в истории разработки и конструкции отечественного и англо-французского сверхзвуковых пассажирских самолётов. Но уже этого вполне достаточно, чтобы пристыдить любого, кто презрительно обзывает Ту-144 «Конкордским». Такое прозвище имеет под собой ничуть не больше оснований, чем называть Concorde «Туполевским».

Любой, кто оперирует названием Concordsky, лишь поверхностно разбирается в самолётостроении и выставляет себя полным профаном, дилетантом и диванным аналитиком.

Орфография автора сохранена.

Оригинал