Сверхзвуковые частные самолеты — будущее гражданской авиации?
В ходе поездки в ОАЭ глава Минпромторга Денис Мантуров сообщил журналистам, что Россия и ОАЭ решили создать совместное предприятие для разработки и создания сверхзвукового пассажирского бизнес-самолета.
«Это будет совместное предприятие. Вопрос, какое это будет долевое участие. Пока мы к этому вопросу еще не подходили. С эмиратской стороны это будет Mubadala, с нашей — понятно, что это будет ОАК [Объединенная авиастроительная корпорация], возможно, какая-то из ее „дочек“», — сказал министр.
По словам Мантурова, сверхзвуковой бизнес-джет будет создан в двух версиях, с вместимостью до 8 и до 30 пассажиров. По его словам, облик самолета планируется разработать до конца 2021 года, но этот срок может быть сдвинут на начало 2022 года.
«Основные параметры, в моем понимании, на 80% сверстаны: это скорость 1,5–1,8 Маха. При том, что на скорости 1,8 Маха можно лететь не менее четырех часов», — уточнил министр.
Напомним, ранее Мантуров заявлял, что сверхзвуковой бизнес-джет может появиться в 2027 году. Инвестиции в проект на первом этапе оценивались в $100 млн. В настоящее время НИЦ «Институт имени Жуковского» и ПАО «Туполев», который является головным предприятием дивизиона стратегической и специальной авиации Объединенной авиастроительной корпорации, ведут параллельно разработку концепции и программы создания сверхзвукового самолета для влиятельных пассажиров.
Кроме этого, ранее глава авиационного кластера «Ростеха» Анатолий Сердюков заявлял, что мировой спрос на сверхзвуковые бизнес-джеты может составлять порядка 400 самолетов на сумму $30–50 млрд.
Если посмотреть на западные тенденции в авиации, то становится понятно, что желание сделать сверхзвуковой бизнес-джет фактически витает в воздухе и подобными проектами в данный момент занимается ряд организаций.
Для того, чтобы понять, зачем такой странный продукт необходимо создавать, надо вернуться в прошлое, в момент появления сверхзвуковой пассажирской авиации.
История пассажирского сверхзвука
Послевоенные годы XX века стали для гражданской авиации временем бурного роста, как количественного, так и качественного. Поршневые самолеты, которые безраздельно властвовали в 40-е, стали постепенно отдавать пальму первенства новым реактивным самолетам. Опыт, полученный при создании реактивных военных машин позволял в небольшие сроки создавать пассажирские самолеты. Именно так действовали в Советском Союзе, создавая гражданский Ту-104 на базе бомбардировщика Ту-16.
В конце 60-х годов считалось, что сверхзвуковые полеты — это и есть будущее гражданской авиации. Тогда и были разработаны две модели сверхзвуковых пассажирских самолетов: советский Ту-144 и европейский Concorde. Однако все оказалось не так просто.
Очень скоро стало понятно, что сверхзвуковые лайнеры имеют значительное число недостатков. Они очень дороги в производстве, они сложны в обслуживании и требовательны к взлетным полосам, они потребляют огромное количество топлива, из-за чего их дальность полета меньше, чем у обычных реактивных пассажирских самолетов, очень сильный звук во время преодоления звукового барьера, который они создают, при неудачном стечении обстоятельств способен выбивать стекла в зданиях на земле и приносить большой дискомфорт жителям окрестных населенных пунктов. Плюсом таких самолетов является только огромная скорость полета, которая никак не могла перевесить все минусы.
Советский Союз отказался от Ту-144 очень быстро. Самолет оказался сырым, сложным и очень дорогим. Большую роль в его уходе со сцены сыграли две авиакатастрофы.
Европейский Concorde смог продержаться значительно дольше — почти 27 лет. Однако даже он очень сильно поменял свою идеологию, превратившись из прорывного авангардного лайнера, ведущего всю авиаиндустрию вперед, в просто самолет для богатых бизнесменов и чиновников.
Фактически он стал большим бизнес-джетом, который продолжали эксплуатировать в том числе для повышения статусности авиакомпаний, которые всем показывали, что могут себе позволить содержать у себя в парке сверхзвуковой самолет.
Как и в истории с Ту-144, финальный удар по Concord’у нанесла страшная катастрофа в пригороде Парижа, когда горящий борт с пассажирами упал на частную гостиницу. Расследование показало, что причиной аварии стала не техническая неисправность лайнера, а титановая пластина, которая осталась на полосе от взлетевшего ранее американского самолета McDonnell Douglas DC-10. Она пробила колесо шасси, и отлетевшие огромные куски резины повредили баки с топливом, а вытекающее горючее воспламенилось. Самолет был обречен.
По странному стечению обстоятельств европейский лайнер разбился всего в нескольких километрах от того места, где в 1973 году разбился советский Ту-144. Через несколько лет проект сверхзвукового Concorde также был закрыт.
Для кого нужны сверхзвуковые бизнес-джеты
К началу 2000-х годов мир остался без сверхзвуковых пассажирских самолетов. Гражданской авиации, для которой всё большее значение имела экономическая эффективность, они были не нужны. Мощные современные турбовентиляторные двигатели, которыми стали оснащаться пассажирские самолеты взамен турбореактивных, стали тише, экономичнее и мощнее.
Отказ от четырехдвигательных схем для дальнемагистральных широкофюзеляжных самолетов в пользу двухдвигательных сделал гражданские самолеты еще дешевле в использовании. Современные широкофюзеляжные пассажирские лайнеры могут летать на 13 000 километров и перевозить около 400 пассажиров, что более чем достаточно.
Открытым остался вопрос, что делать той небольшой, но очень влиятельной и богатой прослойке жителей нашей планеты, которым все-таки требуется порой путешествовать на огромные расстояния с огромной скоростью, а современные реактивные бизнес-джеты такой возможности не дают. Решением могли бы стать сверхзвуковые реактивные бизнес-джеты, однако в виде готового изделия их пока не существует, но движение в этом направлении идет нешуточное.
Встающие на пути проблемы
По словам экспертов, в настоящее время нет технических проблем с созданием сверхзвуковых самолетов, основные вопросы лежат в области нормативных документов. Речь идет о шуме при взлете и посадке, а также ограничениях по сверхзвуковым полетам над сушей.
Эти проблемы решают двумя способами: изменением формы самолета и новыми двигателями, которые будут издавать значительно меньше шума во время сверхзвукового полета. Такими работами, к примеру, занимается американская военно-промышленная корпорация Lockheed Martin со своим проектом X-59 QueSST.
Разработку ведет подразделение Skunk Works для программы NASA Low-Boom Flight Demonstrator. Целью которой является значительное снижение шумового эффекта при прохождении звукового барьера.
Планируется, что данный летательный аппарат пролетит над территорией США с фиксацией всех акустических эффектов, возникающих при этом, и докажет, что современные сверхзвуковые самолеты производят значительно меньше шума, чем предшественники, а значит и запреты надо снимать или ослаблять.
Стоит напомнить, что в США начиная с 70-х годов запрещены полеты сверхзвуковых самолетов над населенными пунктами. NASA намерено снять данный запрет с помощью новых технологий сверхзвукового полета, которые должны сделать его значительно тише.
В настоящий момент несколько небольших компаний, обычно в содружестве с промышленными и военными гигантами, разрабатывают проекты небольших сверхзвуковых самолетов. Можно предположить, что компании готовы вкладываться в небольшие прорывные решения по данной тематике, но не готовы к огромному финансированию полноразмерных сверхзвуковых самолетов с неизвестным коммерческим потенциалом. Дело в том, что спрос на сверхзвуковые джеты уже подтвержден предзаказами, которые исчисляются десятками, а вот нужен ли такой самолет обычной гражданской авиации — большой вопрос.
Конкуренты в битве за бизнес-сверхзвук
Наиболее известный и проработанный проект сверхзвукового бизнес-джета AS2 уже более 10 лет реализует компания Aerion Corporation. В 2014 году к проекту присоединились Airbus, в 2017 ее заменил Lockheed Martin, а в 2019 Boeing. Планируется, что крейсерская скорость джета составит около 1,5 Маха, дальность полета около 5000 миль, а цена $120 млн.
Специально для него GE Aviation разработала турбовентиляторный реактивный двигатель Affinity. Это новый класс двигателей, который будет одинаково эффективно работать на разных скоростях над водой и над сушей. Над землей AS2 будет снижать скорость до 1,2 Маха. В сочетании с особой аэродинамической конструкцией нового самолета это позволит избежать формирования ударных звуковых волн, которые возникают при переходе на сверхзвук.
«Странно, что за последние 50 лет скорость бизнес-джетов выросла всего на 10%. Производители концентрировались на комфорте, размерах и дальности полетов таких самолетов. Поэтому именно скорость — наша следующая цель, и с помощью Affinity мы ее достигнем», — заявлял вице-президент GE Бред Моттье.
Еще один джет под названием Spike S-512 создает Spike Aerospace. Данный самолет не будет иметь иллюминаторов, будет способен двигаться со скоростью 1,6-1,8 Маха, на дальности 6000 миль и перевозить 18 пассажиров. Планируемая цена около $100 млн.
Следующий проект под названием Boom Overture, который разрабатывает компания Boom Technology, будет способен летать со скоростью 2,2 Маха и перевозить 55 пассажиров на 4500 миль с ориентировочной ценой $200 млн.
В настоящее время компания строит демонстрационный самолет XB-1 «Baby Boom» в масштабе один к трем по отношению к основному самолету. Этот небольшой летательный аппарат будет использован для оценки конструкции треугольного крыла и фюзеляжа из углеродного волокна.
Компания HyperMach создает свой сверхзвуковой SonicStar, способный достигать максимальной скорости 5,5 Маха, иметь дальность полета 8300 морских миль, вместимость 32 пассажира и цену за единицу в $220 млн. Первый полет запланирован на 2025 год, а сертификация — на 2028 год.
Даже из представленной информации понятно, что битва за коммерческий сверхзвук идет нешуточная: привлекаются крупнейшие авиакосмические гиганты, вкладываются огромные средства, строятся грандиозные планы.
Осталось только ответить, а для чего все это? Ответов, как всегда, несколько.
Итого
Во-первых, после закрытия проекта Concorde рынок сверхзвуковых перелетов фактически исчез. С другой стороны, это поле оказалось пустым и не занято никем, что тут же привлекло внимание различных компаний желающих его захватить. Никто не хочет вкладывать миллиарды долларов в огромные сверхзвуковые лайнеры для массового потребителя с неясными экономическими перспективами и большими запретами и ограничениями, которые существуют на нынешний момент для сверхзвуковых лайнеров.
Во-вторых, спрос на подобные машины со стороны бизнес-сообщества есть и он не маленький. Можно предположить, что нынешняя ситуация с коронавирусом и стремительно вводимыми по всему миру запреты на передвижение могут сподвигнуть представителей элиты иметь под боком сверхзвуковой джет, на котором можно очень быстро и очень далеко улететь оттуда, где стало «жарко». И речь может идти не только о коронавирусе.
В-третьих, крупные авиационные и космические игроки очень внимательно следят за успехами подобных начинаний, всячески им помогая, поскольку это может привести к снятию ряда ограничений на сверхзвуковые полеты над территорией ряда стран, что в свою очередь развяжет руки по ряду перспективных направлений.
Подводя итог, хочется сказать, что история с российским сверхзвуковым бизнес-джетом не такая мелкая и странная, как могло показаться. Кроме того, ранние заявления Владимира Путина, что такой самолет будут делать на базе Ту-160, как оказалось, тоже не лишены здравого зерна, если посмотреть, чей именно опыт перенимают создатели западных сверхзвуковых бизнес-джетов.
Помимо этого, хочется отметить, что текущая тенденция, когда мировая элита ищет возможность очень быстро покидать отдельные регионы нашей планеты, свидетельствует о нарастании турбулентности и нестабильности, а также о растущем риске глобальных конфликтов и различных глобальных инцидентов.
