Chiński samolot naddźwiękowy TMS-10 zbliża się do pierwszego lotu: co o nim wiadomo

Jak relacjonuje Interesting Engineering, Chiny przechodzą do kolejnego etapu prac nad naddźwiękowym samolotem pasażerskim nowej generacji. Demonstrator TMS-10, którego konstrukcja ma ograniczać intensywność gromu dźwiękowego, znajduje się na etapie końcowego montażu. Pierwszy planowany lot naddźwiękowy maszyny ma odbyć się przed końcem 2026 roku.

Projekt pozostaje jednak na etapie badań technologicznych i nie oznacza rychłego uruchomienia komercyjnych połączeń. Przed rozpoczęciem przewozu pasażerów konieczne będą większe demonstratory, nowe jednostki napędowe, kolejne próby w locie oraz walidacja kluczowych elementów konstrukcji. TMS-10 ma obecnie przede wszystkim sprawdzić rozwiązania potrzebne do budowy szybkich i cichszych samolotów przyszłości, pisze Bytow24.

TMS-10 ma otworzyć drogę do szybkich połączeń pasażerskich

Za opracowanie maszyny odpowiada Tianmushan Laboratory, instytut badawczy utworzony przy wsparciu Pekińskiego Uniwersytetu Aeronautyki i Astronautyki, znanego również jako Beihang University. Zespół zakończył już badania aerodynamiczne w tunelu, prace nad systemem sterowania lotem oraz produkcję płatowca.

Celem programu jest przetestowanie rozwiązań, które w przyszłości mogą zostać wykorzystane w większych naddźwiękowych samolotach pasażerskich. Według informacji przytaczanych przez chińskie media państwowe zastosowanie tych technologii w pełnowymiarowej maszynie mogłoby radykalnie skrócić czas podróży między największymi miastami kraju.

Interesting Engineering opisuje potencjalne znaczenie projektu dla połączenia Pekinu z Szanghajem.

„Jeżeli technologie te zostaną ostatecznie zastosowane w dużym samolocie pasażerskim, przewaga pod względem prędkości może być znacząca. Chińskie media państwowe informują, że przyszły samolot naddźwiękowy będzie mógł skrócić czas lotu z Pekinu do Szanghaju do około 30 minut, w porównaniu z około dwiema godzinami w przypadku współczesnych lotów komercyjnych”.

Pierwszy lot dużego modelu demonstracyjnego w skali 1:18 odbył się w czerwcu 2025 roku z lotniska Dingzhou w prowincji Hebei. Maszyna poruszała się wtedy z prędkością poniżej Mach 0,2. Próba koncentrowała się przede wszystkim na zachowaniu samolotu podczas startu i lądowania przy niewielkiej prędkości oraz na sprawdzeniu jego stateczności i sterowności.

Samolot zaprojektowano dla 10–15 pasażerów i prędkości Mach 2

Koncepcja TMS-10 zakłada docelowo stworzenie naddźwiękowego samolotu biznesowego przeznaczonego dla 10–15 osób. Maszyna ma być wykorzystywana przede wszystkim podczas podróży biznesowych i w segmencie turystyki premium.

Najważniejsze założenia techniczne projektu obejmują:

• prędkość przelotową sięgającą Mach 2;
• możliwość lotu poddźwiękowego z prędkością około Mach 0,95;
• kabinę przeznaczoną dla 10–15 pasażerów;
• zmniejszenie oporu aerodynamicznego podczas szybkiego lotu;
• ograniczenie intensywności gromu dźwiękowego;
• możliwość efektywnego działania zarówno przy prędkościach poddźwiękowych, jak i naddźwiękowych;
• trójpłatową konfigurację aerodynamiczną;
• zastosowanie przedniego usterzenia poziomego;
• wykorzystanie usterzenia ogonowego w układzie litery T.

Kolejnym kluczowym etapem będzie rzeczywiste przekroczenie bariery dźwięku oraz sprawdzenie zachowania konstrukcji podczas dłuższego lotu naddźwiękowego.

Interesting Engineering wskazuje, jakie parametry będą analizowane podczas tych prób.

„Na kolejnym etapie chiński zespół planuje przeprowadzić lot demonstracyjny z przekroczeniem bariery dźwięku oraz wykonać długotrwały lot naddźwiękowy. Podczas testów badacze będą mierzyć grom dźwiękowy, oceniać konfigurację aerodynamiczną i system sterowania lotem, a także interakcję między aerodynamiką samolotu a jego układem napędowym”.

Specjalny układ aerodynamiczny ma osłabić fale uderzeniowe

Jednym z najważniejszych problemów związanych z cywilnymi samolotami naddźwiękowymi pozostaje grom dźwiękowy. TMS-10 otrzymał konstrukcję, która ma ograniczać jego intensywność poprzez kontrolowanie sposobu powstawania i nakładania się fal uderzeniowych.

Według Tianmushan Laboratory trójpłatowa konfiguracja z przednim usterzeniem poziomym i ogonem w kształcie litery T ma zapobiegać łączeniu się fal uderzeniowych generowanych w rejonie nosa oraz skrzydeł w jedną silniejszą falę. Tylna część samolotu została natomiast zaprojektowana w taki sposób, aby pomagała w redystrybucji i osłabianiu powstających fal.

Rozwiązanie ma znaczenie dla przyszłych zastosowań cywilnych, ponieważ hałas generowany podczas przekraczania bariery dźwięku pozostaje jednym z głównych ograniczeń eksploatacji naddźwiękowych samolotów pasażerskich.

Przekroczenie bariery dźwięku będzie dopiero jednym z etapów

Osiągnięcie Mach 2 przez samolot pasażerski stawia przed konstruktorami znacznie więcej wymagań niż krótkotrwały lot naddźwiękowy myśliwca albo niewielkiej maszyny eksperymentalnej.

Konstruktorzy muszą jednocześnie rozwiązać problemy dotyczące:

• aerodynamiki przy bardzo wysokich prędkościach;
• wytrzymałości całej konstrukcji;
• nagrzewania płatowca podczas długotrwałego lotu naddźwiękowego;
• kontroli temperatury poszczególnych elementów;
• komfortu pasażerów;
• niezawodności systemów pokładowych;
• żywotności elementów poddawanych regularnym obciążeniom termicznym;
• kosztów eksploatacyjnych umożliwiających praktyczne wykorzystanie samolotu.

Szczególnie istotny jest problem nagrzewania. Podczas długiego lotu z wysoką prędkością powierzchnia samolotu i jego elementy konstrukcyjne muszą radzić sobie ze wzrostem temperatury bez nadmiernego skracania okresu eksploatacji.

Nowy silnik pozostaje jednym z największych wyzwań

Osobnym problemem jest układ napędowy. Badacze uczestniczący w projekcie wskazują trzy kluczowe obszary dalszych prac: rdzeń silnika, wlot powietrza oraz układ wylotowy.

Według Tianmushan Laboratory przyszłe wersje maszyny będą wymagały silnika o zmiennym cyklu pracy. Jednostka powinna działać efektywnie zarówno podczas lotu naddźwiękowego, jak i przy prędkościach poddźwiękowych. Ma to szczególne znaczenie w samolocie, który podczas jednej podróży musi wykonywać start, wznoszenie, lot poddźwiękowy, przyspieszenie do Mach 2, a następnie zwolnić przed podejściem do lądowania.

Interesting Engineering podkreśla, że obecny demonstrator jest tylko jednym z elementów znacznie dłuższego programu.

„Dlatego przejście od obecnego demonstratora do samolotu pasażerskiego będzie wymagało jeszcze kilku etapów. Wśród nich znajdą się stworzenie większego demonstratora o obniżonym poziomie gromu dźwiękowego i masie około 10 ton, dodatkowe próby w locie oraz weryfikacja krytycznych elementów konstrukcyjnych”.

Program nadal znajduje się na etapie badań i walidacji

Obecnych prac nad TMS-10 nie należy traktować jako bezpośredniego etapu budowy gotowego komercyjnego samolotu. Chiński program znajduje się na poziomie badań wstępnych i walidacji technologii, które dopiero później mogą zostać wykorzystane w pełnowymiarowej maszynie pasażerskiej.

Dla porównania NASA realizuje program X-59, w którym przyjęto inne podejście do problemu gromu dźwiękowego. Celem jest przede wszystkim zmniejszenie odczuwalnej głośności fali uderzeniowej. X-59 osiągnął prędkość naddźwiękową w 2026 roku, a następnie wykonywał loty z prędkością Mach 1,4 na wysokości 16,8 km w ramach programu badań nad cichszym lotem naddźwiękowym.

Jeżeli testy TMS-10 potwierdzą zakładane parametry, kolejnymi krokami będą długotrwałe próby naddźwiękowe, pomiary gromu dźwiękowego, rozwój odpowiedniego napędu oraz budowa większego demonstratora o masie około 10 ton. Dopiero wyniki tych etapów pokażą, w jakim stopniu opracowywane obecnie rozwiązania mogą zostać przeniesione do cywilnego samolotu przewożącego pasażerów.

Przypomnijmy, że wcześniej o tym pisaliśmy o dochodzeniu patentowym w USA wobec Apple, Samsunga i Google.