Эпоха сверхзвуковых коммерческих полётов подошла к концу, когда Concorde совершил свой последний рейс 26-ноября 2003 года: G-BOAF (последний построенный самолёт) вылетел из Хитроу, пролетел над Бискайским заливом, совершил проход над Бристолем и приземлился в аэропорту Филтон.
«Конкорд» был неплохо отработан технологически, получил приемлемую систему базирования, прижился на трансатлантических трассах, однако, как говорится, «рыночек порешал». В итоге он сдался дешёвым и массовым дозвуковым трудягам, оставшись эксклюзивной роскошью, которую при случае за большие деньги можно арендовать под специальный чартер (который тоже не позволял окупаться).
А коммерческая карьера советского сверхзвукового лайнера Ту-144 была недолгой. 01-июня 1978 года, всего через семь месяцев после начала коммерческой эксплуатации, «Аэрофлот» прекратил сверхзвуковые пассажирские рейсы. Непосредственным поводом для прекращения пассажирских полётов послужила катастрофа опытного экземпляра Ту-144Д, произошедшая 23-мая 1978 года в Воскресенском районе Московской области (погибли два члена экипажа). Более основательной причиной отказа от пассажирской эксплуатации называется нерентабельность.
Но очарование сверхбыстрых авиаперелётов так и не исчезло. Самолёты сегодня летают со скоростью не больше 900 км/ч. А расчеты специалистов показывают: сверхзвуковой бизнес-джет может преодолевать за час 1900 км. И даже больше.
Однако просто поднять скорость в 2-2,5 раза это половина проблемы: новый сверхзвуковой пассажирский самолёт должен быть тихим. Задача довольно амбициозная, над которой ломают головы авиаконструкторы всего мира. Первые и пока единственные в мире пассажирские сверхзвуковые самолёты XXI века разрабатываются в США. И у американцев готовы демонстраторы, и ясно, что они будут запускать гиперзвуковые самолёты.
В связи с этим, есть две новости: хорошая и плохая. Давайте начнём с хорошей.
Настоящий бум
03-июня United Airlines заявила, что заказывает 15 самолётов, которые могут летать со скоростью, превышающей скорость звука в воздухе (полёт с числом Маха M = 1,2—5), у денверского стартапа Boom Supersonic. Авиакомпания сообщила, что у неё есть возможность увеличить свой заказ до 35 самолётов.
Boom Supersonic, которая привлекла 270 миллионов долларов от венчурных компаний, планирует представить самолёт в 2025 году и начать лётные испытания в 2026 году. Ожидается, что самолёт, который он называет Overture будет приблизительно на четверть меньше «Конкорда». Новый сверхзвуковой лайнер рассчитан не на 100, как «Конкорд», а максимум на 75 пассажиров, его длина — 51,8 метра вместо 62 метров, размах крыльев составит 18,2 метра против 25,5 метров.
Создатели Overture надеются, что более компактный самолёт позволить минимизировать громкость звукового удара, неизбежно возникающего, когда преодолевается скорость звука, и это существенно расширит возможности применения нового лайнера. Ведь «Конкорду» разрешали развивать сверхзвуковую скорость только над океанами. Но даже если брать только маршруты над океанами — Overture мог бы обслуживать порядка 500 направлений. Так, при двойной скорости звука полёт из Лондона в Нью-Йорк занимал бы всего 3 часа 15 минут вместо 7 часов, а из Сан-Франциско можно было бы добраться до Токио за 5 с половиной часов вместо нынешних 11.
Помимо экономии времени, Boom Supersonic хочет сделать полёты более доступными. Первоначально цель состоит в том, чтобы позволить авиакомпаниям устанавливать тариф, аналогичный тарифам бизнес-класса, то есть полёт в любую точку мира за четыре часа стоимостью 100 долларов. По словам разработчиков, Overture ничем не будет напоминать сверхзвуковой Concorde, который летал с 1969 по 2003 год, цена билета на который достигала 20 000 долларов.
«Пора изменить взгляд на сверхзвуковую авиацию как на что-то связанное с повышенным экологическим загрязнением, — заявил основатель и генеральный директор Boom Technology Блейк Шолль. – Новые композитные материалы, компьютерное моделирование, использование, помимо авиакеросина, альтернативных видов топлива, а главное – изменение самой концепции полёта, который станет намного менее продолжительным по времени, позволят говорить о сверхзвуковой авиации как об экологически чистом виде транспорта».
Что же касается цены, то она, на первых порах, тоже не порадует: цена за билет из Нью-Йорка в Лондон будет достигать 5000 долларов. Но это только на первых порах, пока такие рейсы будут экзотикой. Но в дальнейшем, когда возникнет сеть сверхзвуковых линий, цены, как и в обычной авиации, будут падать лавинообразно. И вполне можно будет представить себе трансконтинентальный полёт по цене 100 долларов за билет.
По подсчётам Блейка Шолля, производство СЗС— потенциальный рынок для 1000–2000 самолётов Boom в течение десяти лет с предполагаемой даты запуска в 2023 году. Цена самолёта от стартапа — около $200 млн (для сравнения: на август 2020 года Boeing 737-700 стоил $89,1 млн, а модель 787-8 Dreamliner — уже $248,3 млн). Шолль считает: если удастся убедить регуляторов в США и других странах отменить ограничения на сверхзвуковые полёты, объём рынка может быть ещё в два-три раза больше. United взяла на себя обязательство покупать самолёты, если Boom удастся их произвести, получить разрешения регулирующих органов и достичь других целей, таких как соблюдение требований устойчивого развития.
Проект активно поддерживает японская авиакомпания Japan Airlines (JAL), которая уже заказала 20 самолётов и внесла предоплату. Опцию на 10 лайнеров приобрела и авиакомпания Virgin Atlantic Airways британского миллиардера Ричарда Брэнсона, причем в случае провала проекта она не может претендовать на возврат уплаченных миллионов долларов, а сумма двузначная.
Но планы стартапа уже по крайней мере однажды срывались, и ему придется преодолеть множество препятствий, в том числе получить одобрение Федерального управления гражданской авиации и регулирующих органов других стран. Даже авторитетные производители спотыкались, представляя новые или модернизированные самолёты. Например, Boeing 737 Max был остановлен почти на два года после двух аварий.
Громче «умных колонок» на руках подростков
Что неясно, так это то решил ли Boom проблемы, которые заставили British Airways и Air France прекратить использование Concorde на трансатлантических рейсах — высокие затраты, проблемы с безопасностью и низкий спрос. А также звуковой удар и расход горючего. Есть и еще кое-что — оглушительный шум на взлёте и посадке. Свист от самолётов первого поколения буквально разрывал воздух.
Громкость двигателей можно снизить, увеличив диаметр, но вместе с габаритами вырастет сопротивление воздуха — самолёт будет потреблять больше топлива или вообще окажется не в состоянии преодолеть звуковой барьер.
«Конкорды» и Ту-144 издавали мучительный свист, но тогда это не противоречило международным нормам. Чтобы новые самолёты соответствовали нынешним правилам, они должны быть тише СЗС первого поколения более чем в 16 раз. Для этого инженеры ищут новые технические решения, например, пытаются упрятать двигатели в конструкции самолёта, чтобы звук экранировался корпусом и не распространялся вниз к земле, но при этом не нарушать звукоизоляцию салона.
Исследование, проведённое в 1964 году Федеральным управлением гражданской авиации США (FAA) в штате Оклахома, показало, что большинство опрошенных жителей готово мириться с уровнем шума от таких полётов, но 27% респондентов не были готовы слышать такие звуки постоянно. К концу эксперимента в адрес FAA поступило около 10 тысяч жалоб на повреждение зданий. Более того, жители подали коллективный иск против Правительства США, который оно проиграло. Из-за этого и других факторов США отменили программу сверхзвукового транспорта. В 1973 году FAA запретило гражданские сверхзвуковые полёты над территорией страны. Для Concorde и Ту-144 сделали исключение, но лишь для полётов с пунктом назначения на восточном побережье США (со стороны Нью-Йорка), чтобы минимизировать шум над населёнными пунктами.
Звуковой удар рассматривается как импульсный шум, громкость которого можно измерить в децибелах. В крупном городе типа Москвы, Токио, Парижа фоновый шум днём соответствует уровню 65–67 дБ. Логично предположить, что этот порог и есть допустимый уровень шума, ведь пролетающий самолёт никто просто не заметит. Шум захлопывающейся двери автомобиля тоже импульсный и примерно соответствует 60–65 дБ. Многие эксперты считают, что днём звуковой удар с эквивалентной громкостью 65 дБ приемлем. Безусловно, ночью требования должны быть жёстче.
Но даже если самолёт с такими характеристиками удастся создать, этого может быть недостаточно. Технические данные показывают, что при разгоне уровень звукового удара окажется сопоставим с тем, что был у «Конкорда» на крейсерской скорости. Такой уровень шума привел к запрету полётов на сверхзвуковых скоростях над населённой местностью. И даже уменьшенный звуковой удар в крейсерском полёте может доставлять людям неудобства.
«Конкордам» над сушей приходилось сбрасывать скорость. Но сделать самолёт, который эффективен и на дозвуке, и на сверхзвуке, просто невозможно с точки зрения физики. На дозвуке для хорошей аэродинамики требуется длинное крыло, но с таким крылом самолёт невозможно разогнать до сверхзвуковой скорости — возникнет огромное сопротивление, и самолёт словно упрется в «стену». Для преодоления звукового барьера нужно короткое крыло с большим углом стреловидности, но на дозвуке такой самолёт неэффективен из-за высокого расхода топлива. СЗС второго поколения должен быть оптимально настроен для длительного, протяженного крейсерского полёта со сверхзвуковой скоростью, и чтобы такие самолёты получили путевку в жизнь, необходимо принять нормы по низкому звуковому удару.
Наряду с Boom Supersonic над созданием гражданского сверхзвукового самолёта работает еще одна американская компания — Aerion Supersonic. И вторая новость связана с ней.
Aerion прилетел, не взлетая
Компания Aerion разрабатывала бизнес-джеты AS2 с 2014 года, а его первый полёт был запланирован на 2024 год. Первый заказ на самолёты Aerion получила в 2015 году: от Flexjet на 20 самолётов общей стоимостью $2,4 млрд. Каждый самолёт компания оценивала в $120 млн. В общей сложности разработчик успел собрать заказы на сумму $11,2 млрд.
Генеральный директор Aerion Том Вайс заявил на конференции UBS в январе 2020 года, что, по его ожиданиям, разработка AS2 обойдется компании примерно в $4 млрд, причем к тому моменту компания потратила уже $1 млрд на разработку двигателя. Инвесторами компании выступали среди прочих Boeing, General Electric и Berkshire Hathaway.
12-местный самолёт Aerion AS2 был рассчитан летать со скоростью 1,6 Маха с минимальной дальностью полёта 8800 км. Ожидалось, что разработка будет стоить 4 миллиарда долларов для 300 самолётов за 10 лет стоимостью по 120 миллионов долларов каждый.
В мае 2014 года Aerion заключила партнерское соглашение с Airbus, инвестировала более 100 миллионов долларов в технологическое развитие и начала модернизировать свой предыдущий Aerion SBJ с большей кабиной, большей дальностью полёта и тремя двигателями. Модернизация была направлена на запуск прототипа в конце 2018 — начале 2019 года и сертификацию самого самолёта в 2021 году. Aerion намеревалась профинансировать 3 миллиарда долларов на разработку, снизив риски для партнеров по отрасли.
В декабре 2017 года Aerion и Lockheed Martin объявили, что планируют совместную разработку без Airbus. Первый полёт был запланирован на 2023 год для трансатлантического перелёта из Нью-Йорка в Лондон в ноябре месяце, к 20-летию последнего рейса Конкорда. Сертификация была нацелена на конец 2025 года и ввод в эксплуатацию в начале 2026 года. Производство планировалось увеличить с 12 в 2026 году до 23 в 2027 году и стабилизировать на уровне 36 в год с 2028 года, хотя эта цифра могла увеличиться до четырех в месяц.
Партнерский контракт с Lockheed Martin истек 1 февраля 2019 года. 5 февраля Boeing объявил о своих инвестициях в Aerion, предоставляя ресурсы для проектирования, производства и лётных испытаний, чтобы обеспечить AS2 на пути к первому полёту в 2023 году.
Затем Aerion объявила, что построит Aerion Park, исследовательский, проектный и производственный кампус во Флориде, используя аэрокосмический опыт Космического побережья Флориды. AS2 должен будет производиться на новом предприятии, начиная с 2023 года, с целью построить пять испытательных самолётов AS2 с 2023 по 2025 год. Объект должен был включать завод стоимостью 300 миллионов долларов, кампус площадью 110,6 акров (44,8 га) и производственные предприятия, способные производить 48 самолётов AS2 в год. Aerion Park также должен был сосредоточиться на «зеленых» технологиях, таких как солнечная энергия и 100% рециркуляция воды, чтобы снизить воздействие на окружающую среду.
В апреле 2020 года Aerion представила обновленную конструкцию реактивного самолёта.
Общие характеристики AS2
Экипаж: 2
Вместимость: 8–11 пассажиров
Длина: 44,2 м
Размах крыльев: 24 м
Высота: 8,8 м
Площадь крыла: 140,4 м2
Максимальный взлётный вес: 68 тонн
Запас топлива: 26,8 тонн
Интерьер: 9,1 × 1,95 × 2,16 м
Силовая установка: 3 турвентиляторных двигателя по 80 кН каждая
В июне 2020 года Boeing и Spirit AeroSystems распустили свои инженерные группы AS2 из-за воздействия пандемии COVID-19 на авиацию, и Aerion пришлось перенести дату первого полёта с 2024 на 2025 год.
Пример испытаний на аэродинамической трубе
В сентябре 2020 года Aerion начала испытания аэродинамической трубы в Онере. Испытания в аэродинамической трубе достигли скорости 3 Маха, что обеспечило оценку характеристик на высоких скоростях, нагрузки, измерения устойчивости и контроль околозвуковых и сверхзвуковых скоростей для завершения предварительного анализа проекта. Использование ИИ и цифровое моделирование должны были сократить время разработки AS2 и устранить необходимость в демонстрационном самолёте. В то время как Aerion инвестировала более 500 миллионов долларов, стоимость общей разработки выросла до 5 миллиардов долларов, что на 25% больше, чем прогнозировалось на 2018 год.
В ноябре 2015 года компания Flexjet заявила, что они заказали 20 самолётов Aerion AS2 стоимостью 2,4 миллиарда долларов, поставки которых должны были начаться в 2023 году. В марте 2021 года другая компания NetJets тоже объявила о приобретении прав на покупку 20 AS2, в результате чего объем невыполненных заказов Aerion превысил 10 миллиардов долларов.
Разработка остановилась, когда Aerion прекратила свою деятельность в мае 2021 года.
Что взлетая, оставляет земле лишь тень...
Только когда сверхзвуковые самолёты второго поколения будут построены и начнут летать, станет понятно, на что они способны и нужны ли они. Когда проектировали Ту-144, тоже мечтали о Дальнем Востоке, но коммерческий рейс до Хабаровска так и не появился.
Дозаправки, пересадки, волокита в аэропорту — регистрация на рейс, оформление багажа, рамки с металлоискателями, таможенный контроль — и дорога до аэропорта отнимают уйму времени. Сверхзвуковые самолёты не исправят эти утомительные процедуры, поэтому люди не станут путешествовать вдвое быстрее.
Впрочем, время в пути на дальних направлениях все-таки сократится. Но в наши дни цена этого достижения многим покажется чересчур высокой.
Ну что же, дубль два, господа! Возвращение сверхзвуковых самолётов, судя по всему, неизбежно, и возможно путешествия все-таки снова изменятся на наших глазах.
На правах рекламы
VDSina предлагает VDS с посуточной оплатой. Возможно установить любую операционную систему, в том числе из своего образа. Каждый сервер подключён к интернет-каналу в 500 Мегабит и бесплатно защищён от DDoS-атак!
Присоединяйтесь к нашему чату в Telegram.
