Гармония сверхзвука: как может выглядеть новый скоростной авиалайнер
Россия с ее огромными территориями не сможет обойтись без развития сверхзвуковой гражданской авиации, заявил на днях министр транспорта Виталий Савельев. Для создания такого лайнера на новой технологической базе в стране есть наработки. Речь не только об опыте создания и эксплуатации Ту-144 в 70-е годы прошлого века. В последние десятилетия только КБ Туполева предпринимало три попытки подступиться к созданию нового сверхзвукового пассажирского самолета — Ту-344, Ту-444 и бизнес-джета на базе бомбардировщика Ту-160. «Известия» — о том, почему скоростной «Ту» в свое время сняли с регулярных рейсов и какими могут быть новые отечественные самолеты этого класса.
Погоня за временем
Дозвуковые и сверхзвуковые пассажирские лайнеры кардинально отличаются по требованиям к прочности конструкции и аэродинамике. Полет на сверхзвуке требует обтекаемых стреловидных форм планера. Но такому самолету сложнее оторваться от земли — нужна более высокая взлетная скорость и, соответственно, длинная и идеальная взлетно-посадочная полоса.
При разгоне у двигателей максимальная тяга и наибольший расход топлива. Тут возникает вопрос экономичности полета. Сейчас двигатели обычных авиалайнеров сочетают высокую пиковую мощность и низкий крейсерский расход топлива — на этих показателях строится вся экономика отрасли авиаперевозок.
Подготовка к испытаниям на прочность сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144 в статическом зале Центрального аэрогидродинамического института им. Н.Е. Жуковского, 1971 год
Но на бесфорсажный сверхзвуковой полет сейчас способны только истребители пятого поколения с самыми современными двигателями. Такие моторы для тяжелых гражданских машин еще предстоит создать. А пока сверхзвуковой полет даже на большинстве военных самолетов возможен только при включении двигателей в форсажный режим, то есть с гарантированно высоким расходом топлива.
Сверхзвуковые лайнеры, учитывая российские расстояния, помогут сэкономить пассажирам время. От Москвы до Владивостока по прямой — 6400 км. Обычный пассажирский самолет тратит на перелет восемь часов при средней скорости 800 км/ч. А при скорости полета 2 тыс. км/ч время в пути составит три часа с небольшим. На 2500 км/ч — чуть меньше трех часов.
Экономия времени весьма ощутимая, но опять же вспоминаем про себестоимость такого полета с точки зрения расхода топлива и стоимости обслуживания авиалайнера.
Первая эра сверхзвука
В истории гражданской авиации уже был период сверхзвука. В 1970–2000-е годы в эксплуатации было два пассажирских — советский Ту-144 и англо-французский «Конкорд», которые развивали такие скорости. Коммерческая эксплуатация Ту-144 на линии Москва – Алма-Ата длилась недолго. С ноября 1977 по 23 мая 1978 года самолет совершил только 55 регулярных пассажирских рейса и перевез 3284 пассажира.
Официальной причиной прекращения эксплуатации самолета стала катастрофа опытного образца при испытаниях. Фактически же использование самолета было крайне нерентабельным — стоимости эксплуатации значительно превышала выручку от продажи билетов (они стоили 83,6 рубля против 62 рублей на обычном рейсе).
Британо-французский сверхзвуковой пассажирский самолет «Конкорд» взлетает в аэропорту Хитроу
С «Конкордом» ситуация была лучше, и он летал до 2003 года. Стоимость билетов на него была в два раза выше, чем на «тихоходы», но даже это не делало его выгодным для авиакомпаний.
Уже в 70-е годы после создания Ту-144, в КБ Туполева начали разработку сверхзвукового аэробуса — вместительного Ту-244.
Проблему экономичности полета планировалось решить за счет повышения вместимости в два раза — до 300 пассажиров. С учетом применения более экономичных двигателей появлялся шанс вывести самолета на безубыточность.
Советский сверхзвуковой самолет Ту-144 в алма-атинском аэропорту, 1 ноября 1977 года
Ту-244 должен был лететь на четырех двигателях на дальность до 9 тыс. км со скоростью 2 Маха (около 2500 км/ч). Работы по проекту продолжались до конца 1990-х годов и наработки считались вполне реалистичными. Но, конечно, создание такого самолета — это очень дорогая программа национального масштаба.
Ниша бизнес-авиации
Вероятной нишей пассажирского сверхзвука могут стать бизнес-джеты — самолеты для перелетов топ-менеджеров и бизнесменов, которые готовы платить и в два, и в три раза дороже за скорость доставки. И вот тут в последние годы было много разных вариантов.
Дальний сверхзвуковой ракетоносец-бомбардировщик Ту-22М3 во время взлета
В 1990-е годы был проект бизнес-джета на базе серийного сверхзвукового бомбардировщика Ту-22М3 — Ту-344, рассчитанный на перевозку 10–12 пассажиров. Сейчас реанимировать этот проект теоретически возможно, но для переделки придется брать бомбардировщики 1980-х годов выпуска. Если же начинать строительство таких самолетов с нуля, то правильней было бы разработать новую современную машину.
В 2000-е годы в КБ Туполева велись работы по бизнес-джету Ту-444, который был очень похож на уменьшенный Ту-144 с двумя двигателями и дальностью полета до 7500 км. Самолет был рассчитан на 10–12 пассажиров. В конце 2000-х работы по проекту приостановили из-за неясной коммерческой перспективы.
Межконтинентальный сверхзвуковой стратегический бомбардировщик-ракетоносец Ту-160 во время репетиции воздушной части парада Победы над Москвой
Возобновился интерес к сверхзвуковым пассажирским самолетам в России в 2018–2019 годах — обсуждением проекта создания бизнес-джета на базе бомбардировщика Ту-160. Конечно, такой самолет может строиться нашей авиапромышленностью и обеспечить перевозку какого-то числа пассажиров от Москвы до Владивостока. Но Ту-160 проектировался для определенных целей и задач и его конструкция весьма специфична.
Переделка конструкции для размещения пассажирских салонов потребует, по сути, разработки нового самолета. Стоимость таких работ будет велика, а пользоваться им сможет весьма ограниченный круг лиц.
Какой проект перспективнее
Для отечественного самолетостроения, видимо, наиболее перспективным было бы возобновление работ по Ту-244 на современном уровне. Сейчас появились новые «летающие» материалы. Современная электроника стала в разы легче и компактнее, а двигатели — значительно более экономичными, чем в 70-е.
И если мы говорим о финансовой эффективности эксплуатации такого лайнера, то, конечно, он должен брать на борт как можно больше пассажиров и обеспечивать их доставку на 7500–9000 км.
В таком случае он сможет конкурировать с обычными самолетами: для многих пассажиров есть большая разница, лететь 12 часов или четыре.
И почти наверняка такая машина могла бы иметь определенные экспортные перспективы. Вспомним, что некоторые советские пассажирские самолеты в больших количествах поставлялись за рубеж — это были Ил-62, Ту-154, Ил-18 и другие машины. Вполне вероятно, за сверхзвуковым пассажирским авиалайнером могла бы даже выстроиться очередь.
