Сверхзвуковой самолет пассажирский: каким путем пойдут новые поколения? – Наука

Содержание

каким путем пойдут новые поколения? – Наука – Коммерсантъ

Пассажирские сверхзвуковые самолеты могут вскоре вернуться в авиацию. Для этого они должны стать иными, чем ушедшее первое поколение. Каким же будет новое?

Сверхзвуковой пассажирский Overture от компании Boom Technology

Фото: Boom Supersonic

Сверхзвуковой пассажирский Overture от компании Boom Technology

Фото: Boom Supersonic

Сверхзвуковое движение в земной природе встречается редко. Это либо падение небесных тел всяких размеров, проходящих сверхзвуковой этап атмосферного пути. Либо вулканы со сверхзвуковыми течениями парогазовых смесей в извержениях и вулканические взрывы, бросающие породу со сверхзвуковой скоростью. Человеческий вид пришел к сверхзвуковому движению через баллистику, от пуль и снарядов, скорости которых достигли сверхзвуковых. Вероятно, это был XlX век. Сверхзвуковыми были и осколки боеприпасов, что давало их большое боевое действие уровня пулевого и больше. В конце XlX века появилась сверхзвуковая область науки, изучающая сверхзвуковое движение. А шведский инженер Густав Лаваль сделал сверхзвуковое сопло, дающее сверхзвуковую струю пара для лопаток паровой турбины. Так был получен стабильный сверхзвуковой поток.

В начале XX века немецкий физик Людвиг Прандтль создал методы расчета сверхзвуковых течений и явлений. В 1909-м по его расчетам построена первая сверхзвуковая аэродинамическая труба в Геттингене, дав сверхзвуковой поток для работ в лабораторных условиях. Прандтль придумал метод расчета сверхзвукового сопла, которым проектируют сверхзвуковые сопла с высокой газодинамической точностью. Это открыло дорогу к ракетным двигателям со сверхзвуковым истечением ради реактивной силы тяги. Сверхзвуковые сопла разогнали ракеты до сверхзвуковых скоростей — и человек перешел к сверхзвуковым летательным аппаратам. Так баллистика вернулась к сверхзвуковому движению — уже не для метания, а для управляемого полета. Баллистическая «Фау-2» стала первым управляемым сверхзвуковым аппаратом.

Вскоре к сверхзвуку пришла авиация. Скорость в авиации — главная величина. Первым горизонтальный пилотируемый сверхзвуковой полет выполнил американский летчик-испытатель Чак Йегер в 1947 году на ракетном самолете Bell Х-1. Быстро появились первые боевые сверхзвуковые самолеты — советский МиГ-19 и американский F-100 «Супер сейбр» (North American F-100 Super Sabre). После широкого освоения сверхзвука боевой авиацией пришел черед сверхзвуковых пассажирских самолетов. Советский Ту-144 с первым пассажирским рейсом 1 ноября 1977 года сделал 55 пассажирских рейсов и был снят с эксплуатации. Чуть раньше, в 1976 году, начал пассажирские перевозки англо-французский «Конкорд» (Concorde), летавший до 2005 года. После его полетов пассажирская авиация взяла в сверхзвуке паузу до сегодняшнего дня.

Что такое сверхзвук

Советский пассажирский сверхзвуковой Ту-144

Фото: РИА Новости

Советский пассажирский сверхзвуковой Ту-144

Фото: РИА Новости

Скорость в аэродинамике берется относительно потока, которым становится для самолета воздух. Важно, насколько медленнее или быстрее звука летит самолет. Это покажет число Маха, или М, главное сверхзвуковое число. Оно меряет скорость полета в скоростях звука. И равно отношению скорости полета к скорости звука: М=V/a.

Любая скорость (полета или течения) имеет свое значение числа Маха. При скорости звука М=1. Значения меньше (М

Что такое скорость звука? Это скорость движения несильных уплотнений в толчее молекул газов воздуха — акустических колебаний. Быстрота движения уплотнений создается скоростью самих молекул. Мера их энергии движения и есть температура. Поэтому скорость звука зависит от температуры. И меняется в жару и мороз или с высотой. Чем жарче, тем выше скорость звука. Чем быстрее толчея молекул, тем быстрее они передадут свое уплотнение — звуковое колебание. Поэтому скорость звука всегда берут местную, текущую, в данных условиях. На уровне моря в стандартной атмосфере скорость звука — 340,29 м/с.

Зачем человеку лететь со сверхзвуковой скоростью? Для боевых или разведсамолетов ответ очевиден: управление машиной ради боевых или других прикладных дел ее сверхзвукового полета. Например, неуязвимость разведывательного SR-71 создавалась крейсерской скоростью, близкой к километру в секунду. Пассажиру нужно просто перемещение, лучше — быстрое. С ростом скорости растет и ее цена. Кто-то готов лететь дороже, но быстрее. «Конкорд» шел из Лондона в Нью-Йорк три часа, а дозвуковые самолеты летят шесть часов. Короткий полет комфортнее. Сверхзвук сократит полет в разы. Одновременно технологии сегодня решают все больше задач без тела человека и нужды физического перемещения.

Растет число людей, которые легко могут оплатить сверхзвуковой перелет. Состоятельные могли бы купить сверхзвуковой самолет для своих поездок, как яхты или обычные самолеты. Летать на сверхзвуке для кого-то просто круто, и это может быть фактором выбора. Тогда большой сверхзвуковой расход топлива и затратность полета могут оказаться второстепенными. Ограничивает сверхзвуковые полеты сегодня не экономика.

Особенности сверхзвукового полета

Британско-французский сверхзвуковой пассажирский Concorde

Фото: Getty Images

Британско-французский сверхзвуковой пассажирский Concorde

Фото: Getty Images

У сверхзвукового полета есть особенности, которые необходимо отразить в конструкции сверхзвуковой техники.

Сжатие. При сверхзвуковом полете главной особенностью воздуха становится его сжимаемость. Лобовые участки конструкции сжимают встречный воздух — носовой обтекатель, передние кромки крыла, киля, стабилизаторов. Сжатие возникает и на всех наклонных поверхностях, встречающих поток. Конструкцию обжимает поток с повышенным давлением. Это добавляет нагрузку и требует упрочнения нагруженных мест.

Нагрев. При многократном сжатии рост температуры ощутимый. Передние кромки и выступающие в поток части самолета при М=3 нагреваются до 330°С. С ростом скорости температура растет стремительно. Важно обеспечить работу лобовых элементов при таком нагреве. Например, сделав их из титана или специальных сталей. Нагревается и вся обшивка, обтекаемая сжатым и потому нагретым потоком. Нагреваются снаружи стекла кабины и иллюминаторов, повышая требования к прочности.

Изменение аэродинамической центровки. Сверхзвуковой самолет должен хорошо летать и на сверхзвуковом, и на дозвуковом режиме. Ведь взлет и посадка происходят с дозвуковой скоростью. Картина дозвукового обтекания самолета при переходе за скорость звука резко меняется. Устойчивость и управляемость самолета на сверхзвуке становятся другими. Это нужно учитывать в процессе управления и отражать в системе управления полетом.

Сопротивление полету и расход топлива на сверхзвуке резко возрастают, и чем выше скорость, тем больше сопротивление. Корпус самолета сжимает слои воздуха — работает наружным компрессором. Эта работа оплачивается скоростью, тормозя самолет. И ударная волна (о ней ниже) уносит энергию, рождая волновое сопротивление. Сверхзвук требует большого роста силы тяги, в полтора-два раза. Это форсаж с многократным расходом топлива.

Но не эти трудности продолжают сегодня паузу в пассажирской сверхзвуковой авиации. В конце концов, эти технические задачи решаются в боевой сверхзвуковой технике, нормально выполняющей сверхзвуковые полеты.

Прогулка в газодинамику

Как мы отмечали, главной сверхзвуковой особенностью является многократная сжимаемость воздуха. Сжатие происходит необычно, не постепенно, как в накачиваемой автошине. Воздух сжимается в сверхзвуковом течении чрезвычайно быстро, динамично, практически мгновенно — за одну стомиллионную долю секунды. Поэтому такое сжатие называется газодинамическим. Оно происходит на очень тонкой — толщиной всего пару пробегов молекул — поверхности внутри потока. Поверхность сжатия располагается в потоке косо, под углом (тогда поток за ней остается сверхзвуковым) или перпендикулярно (поток за ней становится дозвуковым). Сразу за ней поток оказывается уплотненным — с возросшими плотностью, давлением и температурой — и с меньшей скоростью.

Эти изменения скорости, плотности, давления и температуры происходят скачкообразно, абсолютной ступенькой. Из-за резкого, скачкового уплотнения поверхность сжатия назвали скачком уплотнения. Налетающий сверхзвуковой поток ударяет по скачку всей мощью своего движения, словно молотом. Этот удар плющит и уплотняет воздух на скачке. Поэтому такое сжатие называется ударным. Сжатый воздух выдавливается за скачок уплотнения новыми сжимаемыми порциями набегающего потока. Его объем теперь сократился, и он движется медленнее. Замедление пропорционально сжатию в скачке.

Сверхзвуковые скачки уплотнения возникают на передних частях конструкции — кромках крыла, киля и стабилизаторов, воздухозаборников, на выступе кабины, вокруг носовой части. На всем, что выступает в сверхзвуковой поток. Отдельные скачки от крыльев, киля и других элементов с удалением от самолета постепенно сливаются и образуют конус, расходящийся позади самолета. Конус протягивается очень далеко в пространство, уходя от самолета на многие километры вверх, вниз и в стороны, и называется конусом Маха, в честь австрийского физика, одного из основоположников газодинамики (то есть сверхзвуковых дел) Эрнста Маха. Чем быстрее летит самолет, тем более узкий и острый конус Маха. На гиперзвуковых скоростях — допустим, М=15 — скорость вытягивает конус в узкий рукав с малым углом расширения в 7,6 градуса. При скорости М=1 конус «распрямляется» в плоскую поверхность, перпендикулярную полету. При переходе на дозвук он исчезает.

На поверхностях самолета и близко к ним уплотненный воздух за скачком продолжает течь сжатым. Дальше от самолета скачок уплотнения протягивается в свободный воздух. В открытом пространстве атмосферы сжатый скачком воздух сразу начинает быстро расширяться. Настолько быстро, что по инерции «проскакивает» атмосферные параметры и создает разрежение, которое быстро «схлопывается» атмосферным давлением. На графиках давления, плотности и температуры воздуха это выглядит острой вершиной сжатия (с передней вертикальной стенкой, собственно скачком уплотнения) и последующей впадиной разрежения. Перед нами типичные для волны горб и впадина, только со своими особенностями формы.

Это и вправду волна. Скачок уплотнения, область сжатия за ним, последующая область разрежения и возвращение к начальным параметрам воздуха все вместе образуют ударную волну. Волновой процесс теряет мало энергии и весьма устойчив и поэтому может проходить большие расстояния. Сейсмические волны проходят насквозь земной шар, сильные ударные волны в атмосфере способны многократно обогнуть Землю. Ударная волна от сверхзвукового самолета не так сильна, но и она легко проходит десяток и больше километров от самолета. В том числе и вниз, достигая земли и пробегая по земной поверхности.

Действие конуса Маха

Прохождение через человека конуса Маха от летящего на сверхзвуке самолета выглядит как мощный и резкий звуковой удар, похожий на сильный удар грома. Так бывает при высоте полета в несколько километров. Если самолет летит низко, то одним громовым ударом дело не ограничивается. Низкий проход на сверхзвуке может выбить стекла в домах, а людей оглушить.

Однажды шли крупные войсковые учения с имитацией ядерного удара. В то время эта задача была насущной и отрабатывалась масштабно. Для изображения удара командировали двух летчиков-истребителей ПВО. На своих сверхзвуковых Су-9 они должны были парой пройти на небольшой высоте над позициями войск в сверхзвуковом режиме. Их конус Маха должен был имитировать прохождение ударной волны ядерного взрыва. А черный дым от нескольких взорванных в «эпицентре взрыва» бочек с бензином — подняться атомным грибовидным облаком.

Летчики слетали посмотреть местность, рассчитали время и рубеж перехода на сверхзвук, длительность сверхзвукового участка, расход и запас топлива для форсажа на сверхзвуке, весь маршрут полета и другие детали. Для лучшей имитации выбрали скорость ненамного больше звука, 1300 км/ч, при которой конус Маха за самолетом раскрывается в почти плоскую, слабоконическую тарелку с самолетом в центре. Ее ударная волна падает на местность не сверху, а надвигается сбоку, сразу под самолетом, почти вертикальной стеной, как у реального наземного ядерного взрыва.

Взлетели, подошли к району, снизились до трехсот метров, ниже на сверхзвуке брать не стали из-за возможного проявления казахского мелкосопочника. Пройдя ориентиры рубежа, разожгли форсаж, перешли на сверхзвук и пошли над рельефом на скорости 1300 км/ч. Значение числа Маха полета с учетом холодной погоды было примерно М=1,15.

Эффект вышел отменным. После подъема в небо гриба бензиновой сажи по войскам прошла ударная волна. Наблюдатели в высоких званиях, смотревшие в бинокли на действия войск, непонятно каким образом тоже оказались в зоне согласованного маршрута пролета пары. Ударная волна оглушила наблюдателей и сбила с ног, повалив на землю. Папахи и фуражки дружной стайкой улетели в казахстанскую степь. Что вызвало крепкие начальственные слова в адрес летчиков и организаторов «ядерного удара». Но они лишь четко выполнили поставленную задачу. Автор хорошо знал одного из летчиков, рассказавшего детали этого полета.

Из-за ощутимого акустического действия конуса Маха полеты на сверхзвуковых режимах над населенными местностями ниже высоты 18 км запрещены. Шум сверхзвукового полета стал главным фактором запрета. Сверхзвуковые полеты боевых самолетов проводятся в специально отведенных зонах. На сверхзвуке летают много. Истребительный полк выполняет сотню сверхзвуковых полетов в месяц. Пилоты должны иметь навык таких полетов. Курсы боевой подготовки летчиков сверхзвуковой авиации включают тридцать-сорок и более упражнений — специально построенных полетов с конкретной задачей, выполняемых на сверхзвуке. Помимо этого каждый сверхзвуковой самолет после капитального ремонта облетывается летчиком-испытателем перед передачей в войска. Облет включает два полета на дозвуке и два на сверхзвуке.

Например, в США для сверхзвуковых полетов выделены так называемые сверхзвуковые коридоры. Самый большой из них — высотный сверхзвуковой коридор (High Altitude Supersonic Corridor, HASSC), расположенный в Южной Калифорнии. Он тянется от северо-запада Лос-Анджелеса до реки Колорадо возле Лас-Вегаса, штат Невада. Часть HASSC проходит через воздушно-космический комплекс специального назначения R-2508, объединяющий базу ВВС Эдвардс, центр военно-морской авиации Чайна-Лейк и армейский форт Ирвин. Поэтому в этом коридоре выполняют сверхзвуковые полеты разного назначения летчики ВВС, ВМФ и других частей вооруженных сил.

Есть и другие специальные сверхзвуковые коридоры, некоторые под управлением гражданских органов. Например, коридор на северо-востоке штата Нью-Йорк возле Саранак-Лейк (Saranac Lake), контролируемый федеральным управлением гражданской авиации (Federal Aviation Administration, FAA).

В конце прошлого года министерство транспорта штата Канзас в центральной части подписало соглашение с FAA о создании Канзасского сверхзвукового транспортного коридора (SSTC) для испытания самолетов, летающих со скоростью до М=3. Коридор длиной 770 морских миль (1426 км) будет двунаправленным и проходить от Гарден-Сити на восток почти до Питсбурга на высотах выше 39 000 футов, или 11 887 метров.

Бум сверхзвуковых пассажирских разработок

Экспериментальный сверхзвуковой самолет XB-1 Baby Boom от компании Boom Technology

Фото: Boom Supersonic

Экспериментальный сверхзвуковой самолет XB-1 Baby Boom от компании Boom Technology

Фото: Boom Supersonic

Последний пример приведен неслучайно. Тема гражданского сверхзвука снова стала актуальной. Фирмы-разработчики концентрируют усилия и на небольших форматах сверхзвуковых бизнес-джетов, и на более крупных пассажирских.

Среди заметных проектов — компания Boom Technology из Денвера, штат Колорадо. Семь лет она создает пассажирский Overture с рейсовыми полетами в 2030-х. Он будет брать 55 пассажиров и летать на 8000 км с крейсерской скоростью 2300 км/ч (М=2,2). Вскоре ожидаются полеты прототипа, технологического демонстратора — XB-1 Baby Boom, сборка которого уже идет.

Отдельного упоминания заслуживает и бизнес-джет AS2. Компания Aerion Corporation разрабатывает его с 2004 года, но сроки летных испытаний переносятся то на 2018-й, то на 2023 год. Тем не менее AS2 уже собрал неплохой портфель предварительных заказов. С разработкой самолета помогали крупнейшие концерны — Boeing и Airbus, General Electric и Lockheed Martin.

Сегодняшние требования к шуму стали намного жестче со времен полетов Ту-144 и «Конкорда». Создатели гражданской сверхзвуковой техники должны найти решения, за счет которых сверхзвуковой полет их детищ даст меньший сверхзвуковой удар на земле. Это актуальный ключ к гражданским сверхзвуковым полетам, и этот ключ ищут в разных направлениях, обычно детально не раскрывая точных данных или сути решений. Поиск этот непростой, ведь у любого решения есть обратная сторона медали, заставляющая размениваться чем-то другим, не менее насущным.

Часть решений лежит в аэродинамике конструкции. Можно сделать очень длинный и острый, реально игловидный нос — он создаст меньше волнового сопротивления на сверхзвуке, то есть меньше энергии передаст ударной волне. Аналогично все передние кромки (крыла, килей, воздухозаборников) можно сделать тонкими и бритвенно-острыми. Это тоже уменьшит волновое сопротивление и ослабит создаваемую ударную волну. Но у таких обводов не лучшие характеристики для дозвукового полета, на котором самолет будет лететь вблизи аэродромов взлета и посадки. Дозвуковые летные качества с «полной заточкой под сверхзвук» ухудшатся, но они тоже нужны хорошие, чтобы лететь на дозвуке эффективно и безопасно.

Есть компоновочные решения — например, убрать гондолы с двигателями с нижней стороны самолета. Их воздухозаборники и скосы корпусов встречают сверхзвуковой поток и создают свои ударные волны, уходящие вниз к земле. Если поместить гондолы двигателей сверху самолета, то волна от них пойдет вверх, в небо, не усиливая конус Маха в направлении земли. Но наверху это ухудшит работу воздухозаборников. Корпус и крыло на сверхзвуке всегда стоят под небольшим углом атаки к набегающему потоку, сжимая его своей наклонной нижней поверхностью. Нижний воздухозаборник собирает этот уплотненный низом самолета воздух, как совком, «проглатывая» больше килограммов воздуха в секунду. А на спине самолета или крыла воздухозаборник лишается этой сжатой добавки, снижая поток воздуха в двигатель.

Возможны и другие, неконструкционные решения. Можно попробовать ослабить ударную волну на ее пути к земле. Там она встретит различные неоднородности атмосферы, и некоторые из них устойчивые и протяженные. Например, тропопауза — граница между тропосферой и стратосферой на высоте 10–12 км. Она не условная (как линия Кальмана, граница космоса на высоте 100 км), а вполне физическая, хоть и не столь резкая, как скачок уплотнения. В зоне тропопаузы меняется знак температурного градиента, или, другими словами, происходит его инверсия; еще проще — температура с высотой здесь перестает снижаться, а выше начинает расти. Самый холодный слой воздуха — значит, местный слой повышенной плотности.

От физических границ в среде волны любят отражаться если не полностью, то частично. Сквозь границу проходит лишь часть энергии волны. Максимум отражения будет с определенным углом падения волны. Регулируя скорость сверхзвукового полета, можно получить угол падения конуса Маха на тропопаузу, с которым отражение вверх будет наибольшим. Это ослабит прошедшую к земле волну. Измеряя состояние тропопаузы под самолетом, система управления будет вычислять и задавать текущую скорость самолета с наибольшим ослаблением ударной волны, доходящей до земли. Обратной стороной будет невысокое число Маха полета — около 1,4. Так хотели пойти разработчики упомянутой Aerion, задавая своему бизнес-джету AS2 крейсерскую скорость лишь 1500 км/ч, снижая скоростной выигрыш полетного времени. Хотели, но не пошли.

Неясные перспективы пассажирских сверхзвуковых

В конце мая этого года стало известно о закрытии проекта сверхзвукового бизнес-джета AS2, а с ним и самой компании Aerion. Причиной названа нехватка финансирования. Это стало большой неожиданностью, ведь Aerion получила заказы на 11,2 млрд долларов. Но инвесторы не захотели вкладывать в проект сегодня. Почему? Причина в минусах этого проекта или вызывает вопросы само будущее пассажирской сверхзвуковой авиации, ее долгосрочная перспектива?

Пока не видно многочисленных полетов прототипов гражданских сверхзвуковиков. Доводка конструкций будет продолжаться несколько лет. Перспектива начала рейсовых полетов — через десятилетие-полтора. Создание новых сверхзвуковых самолетов с новыми чертами, удовлетворяющими новым требованиям,— отнюдь не ковровая дорожка, и когда по ней пройдут победители, сегодня непонятно.

Также неясны перспективы массовых полетов сверхзвуковой пассажирской авиации. К моменту, когда они станут возможны, могут появиться конкуренты с принципиальным, кратным скоростным преимуществом. Дело не только в разрабатываемых гиперзвуковых пассажирских самолетах — пока это лишь эскизные концепты. Но создание Илоном Маском его корабля Starship идет с беспрецедентной быстротой; в ближайшие годы должны начаться его коммерческие полеты. Всего лишь небольшое недовыведение Starship на околоземную орбиту сделает его готовым суборбитальным пассажирским средством, везущим сотню пассажиров. А декларируемая Маском массовость их производства крупномасштабными сериями, сотнями и тысячами штук, позволит создать суборбитальный пассажирский флот и в короткие сроки охватить Землю масштабным суборбитальным пассажирским сообщением.

Выигрыш времени по сравнению со сверхзвуком окажется многократным — 35–40 баллистических минут вместо трех сверхзвуковых часов. Если экономика суборбитальной баллистики станет сопоставима со сверхзвуковой, выбор пассажиров станет очевиден. Сверхзвуковая пассажирская авиация останется узким нишевым сегментом частных любителей сверхзвукового полета. Пассажирский сверхзвук может так и не занять в жизни и истории человека такое место, как пассажирская винтовая авиация в середине ХХ века или реактивная сегодня.

Никто не знает точно будущее. Привлекательность сверхзвуковых перелетов для сегодняшних пассажиров вызывает к жизни сверхзвуковые разработки. Какие-то из них, возможно, дойдут до регулярных рейсов. Быть может, спустя годы один из читателей этой статьи полетит сверхзвуковым пассажиром на отдых или по делам. Не вспоминая о трудных задачах, в которых создается сегодня новое поколение сверхзвуковой пассажирской авиации. Окажется ли оно многочисленным, покажет время.

Николай Цыгикало

новая эра или несбыточные мечты? – DW – 17.06.2021

Так представляют себе новый сверхзвуковой самолет конструкторы фирмы BoomФото: Nathan Leach-Proffer/Boom Supersonic/abaca/picture alliance

Автомобили и транспорт

Андреас Шпет | Никита Жолквер

17 июня 2021 г.

Давно перестали летать британо-французские «Конкорды» и советские Ту-144. Американская компания United Airlines, однако, планирует возродить пассажирскую сверхзвуковую авиацию. Реальны ли такие планы?

https://p.dw.com/p/3uyDr

Американская авиакомпания United Airlines (UA) заключила контракт на закупку 15 сверхзвуковых пассажирских самолетов Overture. Такие самолеты разрабатывает фирма Boom Supersonic из Денвера. Предполагается, что первый полет состоится в 2026 году, а перевозки пассажиров начнутся в 2029 году.

Это сообщение пресс-службы United Airlines в начале июня облетело мир даже с еще большей, чем сверхзвуковая, скоростью и вызвало приступы острой ностальгии у тех поклонников авиации, которые еще помнят британо-французские «Конкорды» и советские Ту-144. «Конкорды», в частности, летали из Европы в США и обратно через Атлантику с 1976 до 2003 года.

Престижный, но экономически провальный проект

Вначале казалось, что у таких пассажирский самолетов большое будущее. В 60-е годы прошлого века крупнейшие авиакомпании мира стояли в очереди, чтобы пополнить свой парк сверхзвуковыми лайнерами. Одни ждали начала выпуска «Конкордов», другие ориентировались на модель SST, которую разрабатывал американский Boeing. А немецкая Lufthansa разместила заказы по обе стороны Атлантики. Считалось, что в 70-е годы едва ли не на все дальние дистанции пассажиры будут летать на сверхзвуковых воздушных судах.

26 ноября 2003 года: последний полет «Конкорда»Фото: Barry Batchelor/empics/picture alliance

Но вышло, как известно, иначе. Потратив миллиарды на опытно-конструкторские разработки, в 1971 году Boeing вообще тихо отказался от своего проекта. Французы и англичане свои «Конкорды» все-таки строить стали, как и Ту-144 в СССР. Европейцы построили в общей сложности 20 сверхзвуковых самолетов, авиазавод в Воронеже выпустил 16.

Но с самого начала и там и тут речь шла исключительно о престиже — с экономической точки зрения проект был провальным. 13 «Конкордов» в авиапарках Air France и British Airways летали с убытком и постоянно нуждались в дотациях. В 2003 году их сняли с эксплуатации. Советский Ту-144 регулярно перевозил пассажиров еще меньшее время — с ноября 1977 года до лета 1978-го. 26 июня 1999 года он летал последний раз.

С аэродинамикой не поспоришь

Основные причины бесславного завершения первой эры сверхзвуковой пассажирской авиации связаны с аэродинамикой: на скорости близкой к скорости звука возникает ударная волна, которая превращается в звуковую, которая сопровождает самолет на протяжении всего его полета на сверхзвуковой скорости. По этой причине пассажирским самолетам запрещено летать над сушей на такой скорости.

При старте «Конкорд» вызывал сильнейший шумФото: Tim Graham/Getty Images

Кроме того, при взлете такой лайнер производят обусловленный его конструкцией огромный шум и потребляет в несколько раз больше горючего, чем обычный самолет. Это уже и тогда считалось серьезным недостатком, а теперь — и подавно. Поэтому сообщение о том, что United Airlines, четвертая по величине авиакомпания в мире, решила купить 15 сверхзвуковых самолетов Overture и оставила за собой возможность дозаказать еще 35, произвело настоящую сенсацию и было воспринято как прорыв к возвращению к эре сверхзвуковой пассажирской авиации.

При этом, правда, United Airlines выдвинула существенное условие — будущие самолеты Overture должны отвечать высоким требованиям авиакомпании в том, что касается безопасности, экономичности и экологичности полетов. В подтверждение серьезности своих намерений UA уже перечислила фирме Boom аванс, не уточнив его сумму.

Расход топлива — решающий фактор

Первый испытательный полет намечен на 2026 год, а предположительно с 2029 самолеты Overture начнут перевозить пассажиров United Airlines со скоростью, в 1,7 раза превышающей скорость звука. Это значительно медленнее, чем «Конкорд», который развивал скорость в 2,02 Маха. Но тем не менее на таком самолете можно будет долететь из Нью-Йорка во Франкфурт-на-Майне не за восемь часов, как сейчас, а за четыре.

Так мог бы выглядеть салон OvertureФото: Nathan Leach-Proffer/Boom Supersonic/abaca/picture alliance

Правда, «Конкорд» вмещал 100 пассажиров, в Overture будет только от 50 до 60 посадочных мест. При этом выбросы СО2 в расчете на каждого пассажира окажутся в 3-5 раз больше, чем на ту же дистанцию на современном дозвуковом самолете, подсчитали в Международном совете чистого транспорта (International Council on Clean Transportation, ICCT), а расход топлива — в 5-7 раз.

Топливо — решающий фактор. Концерн Boom обязался сконструировать Overture так, чтобы этот самолет — первым в транспортной авиации — мог летать полностью на синтетическом экологически нейтральном горючем (Sustainable Aviation Fuel, SAF). Такого топлива, однако, пока производится очень мало, и стоит оно намного дороже авиационного керосина. И тем 15 самолетам Overture, которые заказала United Airlines, подсчитали в ICCT, понадобится к концу этого десятилетия вдвое больше SAF, чем его будут производить к тому времени во всех странах ЕС вместе взятых.

Многие, впрочем, сомневаются, что такие самолеты вообще когда-либо поднимутся в воздух. Так, аналитик консалтинговой компании Teal Group Ричард Абулафиа считает, что сообщение пресс-службы United Airlines о заказе самолетов у производителя Boom — это, скорее, рекламный трюк.

«Либо провал, либо изменим мир»

Бернд Либхард (Bernd Liebhardt), эксперт по сверхзвуковым самолетам из Немецкого центра аэрокосмических исследований в Гамбурге (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, DLR), видит в заявлении United Airlines попытку повысить доверие к старт-апу из Денвера.

Supersonic XB-1 должен стать первым сверхзвуковым самолетом, построенным частной фирмой Фото: Boom Supersonic/Cover Images/picture alliance

Но скоро станет ясно, способна ли фирма Boom оправдать ожидания: в конце этого или в начале будущего года должен состояться первый испытательный полет одноместного пробного XB-1 — первого в мире созданного частной фирмой сверхзвукового самолета. XB-1 служит основой концепции Overture.

Планы United Airlines удивили многих экспертов еще и потому, что совсем недавно другая американская фирма, потратив полтора десятка лет и примерно миллиард долларов, свернула свои многообещающие планы создания сверхзвуковых самолетов. Aerion Supersonic собиралась — в партнерстве с Boeing — построить для начала 12-местный сверхзвуковой бизнес-джет, а позднее начать выпускать и сверхскоростные пассажирские самолеты. Для начала конкретной работы, однако, требовались инвестиции в три миллиарда долларов, вкладывать которые никто не захотел.

Подобная участь может постигнуть и компанию Boom, считает Ричард Абулафиа: «Если уж у фирмы Aerion Supersonic с ее убедительной концепцией не получилось, то что говорить о других?» Сознает наличие риска и глава Boom Блейк Шолл: «Мы либо потерпим провал, либо изменим мир».

Смотрите также:

Что думают в ФРГ об МС-21?

To view this video please enable JavaScript, and consider upgrading to a web browser that supports HTML5 video

Написать в редакцию

Пропустить раздел Еще по теме

Еще по теме

Пропустить раздел Близкие темы

Близкие темы

Евгений ПригожинПропустить раздел Топ-тема

1 стр. из 3

Пропустить раздел Другие публикации DW

На главную страницу

Boom — Company

МИССИЯ

Когда мы летаем в два раза быстрее, редко посещаемые города становятся основными направлениями путешествий. Мы можем посещать встречи в отдаленных местах и возвращаться на вечера с любимыми. Мировые лидеры могут решать кризисы лично, а дети растут в мире, где нет ничего чужого.

«Мы верим в мир, в котором больше людей смогут чаще посещать больше мест.

Экологичные сверхзвуковые путешествия открывают новые возможности для деловых отношений, перспектив для отдыха и возможностей для человеческого общения».

Блейк Шолл

ОСНОВАТЕЛЬ и генеральный директор BOOM SUPERSONIC

Джефф Холден

Соучредитель Atomic Machines

Джефф Холден — соучредитель Atomic Machines и бывший директор по продуктам Uber. Холден основал Группу передовых технологий, которая разработала технологию беспилотного вождения Uber, возглавила разработку Uber Eats и возглавила инициативу городского воздушного транспорта Uber Elevate. Как соучредитель и генеральный директор Pelago, он привнес рекомендательную технологию, подобную Amazon, в реальный мир, чтобы помочь людям узнать и испытать лучшее, что могут предложить их города. Ранее в своей карьере Холден руководил разработкой Amazon Prime в качестве старшего вице-президента по потребительским приложениям.

Лиз Хюбнер

Бывший финансовый директор Getty Images

Лиз Хюбнер — бывший финансовый директор Getty Images, Primus Knowledge Solutions и Fluke Corporation. Она является экспертом в области финансового аудита, корпоративного управления и слияний и поглощений и привнесла в Boom более 35 лет опыта работы в качестве председателя комитета по аудиту. На протяжении всей своей карьеры Хюбнер играла ключевую консультативную роль в росте и расширении знаковых компаний, работая в совете директоров Blue Apron, Recreational Equipment, Inc. и северо-западного отделения Национальной ассоциации корпоративных директоров. Она также является аудиторским комитетом частной компании Curology.

Зия Хуке

Генеральный партнер Prime Movers Lab

Зия Хуке является генеральным партнером Prime Movers Lab (PML), инвестиционной фирмы, занимающейся прорывными научными стартапами в области энергетики, транспорта, инфраструктуры и т. д. Как специалист по инвестированию на стадии роста, Хьюк уделяет все свое время максимальному повышению операционной эффективности быстрорастущих компаний. До прихода в PML Хьюк занимал пост президента и главного исполнительного директора Deutsche Bank Securities Inc. Он занимал ряд руководящих финансовых должностей на Уолл-стрит, а также занимался инвестиционно-банковскими услугами, продажами и трейдингом.

Рэй О. Джонсон

Бывший главный технический директор Lockheed Martin

Доктор Рэй О. Джонсон в течение 9 лет занимал должность старшего вице-президента и главного технического директора корпорации Lockheed Martin, где он руководил проектированием, технологиями и производственными операциями. , глобальная цепочка поставок, управление программами, логистика и поддержка. Он руководил более чем 70 000 человек, работая над более чем 4 000 программ, которые обеспечивали некоторые из наиболее важных систем безопасности страны. В настоящее время он работает в качестве консультанта по международному бизнесу и стратегии, поддерживая ряд компаний, связанных с технологиями, и быстрорастущие аэрокосмические организации. Доктор Джонсон является действительным академиком Международной академии астронавтики (IAA) и членом нескольких инженерных организаций, включая Американский институт аэронавтики и астронавтики (AIAA). Он имеет докторскую степень. и М.С. получил степень в области электротехники в Технологическом институте ВВС.

Жаклин Д. Резес

Генеральный директор Post House Capital

Жаклин Д. Резес является генеральным директором Post House Capital. До этого она руководила Square Capital, частью Square Inc., где помогла самым мелким предприятиям в США получить доступ к кредитам. Ресес работал директором по развитию в Yahoo и главой американской медиа-группы в Apax Partners, одной из крупнейших мировых частных инвестиционных компаний. В настоящее время она является председателем Экономического консультативного совета Федерального резервного банка Сан-Франциско и входит в совет консультантов компаний Affirm, Wish (Context Logic) и Уортонской школы Пенсильванского университета. Ресес получил степень бакалавра экономики с отличием в Уортонской школе Пенсильванского университета.

American Airlines заказывает 20 сверхзвуковых пассажирских самолетов Boom

Рендеринг Boom Supersonic Overture в полете.
(Изображение предоставлено Boom Supersonic)

American Airlines согласилась купить 20 пассажирских самолетов Boom Supersonic Overture, которые, как ожидается, будут перевозить пассажиров со скоростью, в два раза превышающей скорость обычных пассажирских самолетов.

Крупнейшая в мире авиакомпания American Airlines внесла безвозвратный депозит в размере нераскрытой суммы за 20 самолетов Overture от производителя аэрокосмической техники Boom Supersonic из Денвера. Overture рассчитан на полеты со скоростью до 1,7 Маха или около 1227 миль в час (1,975 км/ч). (1 Мах представляет скорость звука.) Предполагается, что самолеты будут иметь дальность полета более 4890 миль (7870 километров) и смогут перевозить от 65 до 80 пассажиров из Парижа в Монреаль всего за 3 часа 45 минут, по данным Boom. Сверхзвуковой (откроется в новой вкладке).

В соответствии с условиями, согласованными между American Airlines и Boom Supersonic, производитель сверхзвукового самолета должен доказать, что Overture соответствует всем отраслевым стандартам безопасности, эксплуатации и характеристик до того, как какой-либо самолет будет доставлен. В будущем у авиакомпании есть опцион на покупку еще 40 самолетов.

Связанный : Boom Supersonic и Northrop Grumman объединяются для создания сверхбыстрого военного самолета США. Компания утверждает, что эта конструкция помогает свести к минимуму лобовое сопротивление самолета, а также оптимизировать топливную экономичность. Четыре реактивных двигателя, установленных под крыльями, дадут Overture максимальную скорость более 1,7 Маха при полете над водой и чуть меньше 1 Маха при полете над землей. (действующие ограничения, установленные Федеральным управлением гражданской авиации запрещает скорость полета выше 1 Маха (откроется в новой вкладке) над землей, чтобы уменьшить шум, создаваемый звуковыми ударами.)

«Мы гордимся тем, что делимся нашим видением более связанного и устойчивого мира с American Airlines», Бум Генеральный директор и основатель Блейк Шолл говорится в заявлении (открывается в новой вкладке). «Мы считаем, что Overture может помочь American усилить свое конкурентное преимущество в сети, лояльности и общих предпочтениях авиакомпаний за счет изменяющих парадигму преимуществ сокращения времени в пути вдвое».

Дерек Керр, финансовый директор American Airlines, добавил, что авиакомпания «воодушевлена тем, как Boom будет формировать будущее путешествий как для нашей компании, так и для наших клиентов».

Сообщения по теме:

Текущее соглашение о поставке 20 самолетов (с возможностью приобретения еще 40) основывается на предыдущем коммерческом соглашении, подписанном двумя компаниями в 2021 году, на первоначальных 15 самолетов Overture с возможностью покупки еще 35 самолетов. .

Boom Supersonic также заключила соглашение с Northrop Grumman на поставку вариантов самолета Overture 9.0053 для военных и чрезвычайных ситуаций .

Несмотря на эти соглашения, Boom Supersonic все еще находится на стадии предполетных испытаний. Компания надеется начать производство самолетов Overture к 2024 году и совершить свой первый полет к 2026 году. Другой сверхзвуковой самолет компании, демонстратор технологий XB-1 , планирует совершить первый полет в конце 2022 года. Твиттер: @bretttingley (откроется в новой вкладке) . Следите за нами в Твиттере @Spacedotcom (открывается в новой вкладке) или Facebook (открывается в новой вкладке) .

Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

Бретт — научно-технический журналист, которому интересны новые концепции космических и аэрокосмических полетов, альтернативные концепции запуска, противоспутниковые технологии и беспилотные системы. Работы Бретта появлялись в The War Zone на TheDrive.com, Popular Science, History Channel, Science Discovery и других. Бретт имеет дипломы по английскому языку Университета Клемсона и Университета Северной Каролины в Шарлотте. В свободное время Бретт работает музыкантом, увлекается инженером-электронщиком и косплеером, заядлым поклонником LEGO, а также любит ходить в походы и ходить в походы по Аппалачам с женой и двумя детьми.