Техника - молодёжи 2003-02, страница 33
АВИА СТРОЕН В конце прошлого века группа ведущих аэрокосмических фирм мира (от России участвовало ОАО «АНТК имени А.Н. Туполева») провела исследования на тему: «Нужно ли сейчас строить новые сверхзвуковые пассажирские самолеты (СПС)?». «Аэроспасьяль», «Бритиш Эйрспейс», «Боинг» и другие компании проанализировали все современные технологии в этой сфере, итоги первых опытов по эксплуатации СПС; подсчитали, сколько таких машин сейчас теоретически нужно, как часто им пришлось бы летать; изучили проблемы экологии СПС — эмиссия, шум, звуковой удар (в число вопросов включили даже исследование реакции на звуковой удар... рыб в океане); и, разумеется, просчитали всю экономику. Вывод — до 2010 г. создание новых СПС нецелесообразно. Пусть технологии совершенствуются, а там посмотрим — решили авиастроители. В какую же сторону развивать лайнеры? Европейский гигант «Эйрбас» решил и дальше наращивать их вместимость, чтобы снизить затраты на перевозку одного пассажира. В ближайшие годы на линиях появятся десятки двухпалубных А-380 (заказы на еще не построенную машину уже есть). Этот авиалайнер примет на борт 550 пассажиров. Примерно такую же вместимость будет иметь и новая машина «Боинга» — развитие легендарного 747-го. Заметим, в 1990-х гг. туполевцы начинали проработку проектов Ту-304 и Ту-404 — на 500 и 1200 человек, соответственно, но скоро прервали. Сейчас наши спецы, наверное, и не стали бы их возрождать, даже если бы могли — в стране нет таких пассажиропотоков, чтобы оправдать разработку сверхбольшого лайнера, а на международных рейсах... Западные компании предпочитают покупать западные же самолеты, да и наши крупные авиаперевозчики, увы, в значительной степени рассчитывают на импортные машины. Однако супервместимость — не единственный способ повысить эффективность дальних перевозок. Оригиналь ную концепцию придумала фирма «Боинг». Если не выгодно строить СПС, то не создать ли машину, рассчитанную на крейсерский полет со скоростью, максимально приближенной к звуковой? Боинговский «Соник Круизер» — «мичуринская» комбинация широкофюзеляжного аэробуса и увеличенного в размерах... современного истребителя. Горизонтальное оперение — спереди (схема «утка», не применявшаяся раньше для больших лайнеров); дельтавидное, с двойной стреловидностью, крыло — сзади. Под ним — два двигателя, причем они частично утоплены в крыло. Довершает картину двухкилевое оперение. Скорость — 0,98 М. Число мест — от 225 до 300, в зависимости от модификации, дальность полета — 17000 км. Рабочая высота полета — 13 км, против нынешних, наиболее загруженных, 8—11. К проекту готовы подключиться японские компании «Мицубиси» и «Кавасаки», идут переговоры и с «Фуджи». Так что, видимо, новый лайнер увидит свет. Его проектная стоимость, кстати, около 10 млрд долл., против 11 млрд долл. у А-380. Какая концепция победит — рассудит рынок. Впрочем, американцы не оригинальны. 10 лет назад подобную машину предложил Экспериментальный машиностроительный завод имени В.М. Мя-сищева. В отличие от других проектов той же фирмы, этот не вызвал вообще никакого интереса. Дело в том, что красивая, с точки зрения аэродинамики, идея практически не реализуема: самолет постоянно будет сваливаться то на нормальный «дозвук», то на глубокий «сверхзвук». Как минимум, это неэкономично, как максимум — вызовет сверхвысокие пульсирующие нагрузки на конструкцию... А вот группа инженеров из Ливермор-ской национальной лаборатории (США) решила замахнуться сразу на 12 скоростей звука. Проблемы столь быстрого полета известны — сильный нагрев из-за трения и необходимость в мощных, легких и экономичных двигателях. Ли-верморцы нашли необычный путь для их ТЕХНИКД — МОЛОДЕЖИ 2 ' 2 0 0 3 И Е «Соник Круизер» в полете (проектное изображение). решения. Их «Гиперглайдер» набирает огромную скорость и высоту 40 км за счет комбинированных ракетно-реак-тивных двигателей, а затем выключает их. Он продолжит лететь по инерции и по большой плавной дуге взмывает до 60 км. Затем планирует до высоты в 35 км, где снова включает двигатели и опять набирает потерянную скорость. Длина одного прыжка — 450 км. Полет «Чикаго — Токио» займет примерно 70 мин и будет состоять из 18 прыжков. Столь странным способом полета инженеры рассчитывают добиться высокой экономичности (на большой высоте разреженный воздух, а внизу — двигатели работают непродолжительное время). Проблема нагрева, по замыслу американцев, решается сбросом тепла в космос, за счет излучения корпуса на верхних участках прыжков. Что же окажется лучше? Прокомментировать ситуацию я попросил Олега Апашеева, заместителя генерального конструктора АНТК имени А.Н. Туполева. По мнению моего собеседника, в той или иной степени будут развиваться все альтернативные направления конструкций авиалайнеров. Туполевцы также работают над необычными проектами — например, уже много лет ведут исследования по гиперзвуковому аэрокосмическому самолету. Но это — задел на отдаленное будущее. А что сейчас? Классический лайнер еще не исчерпал всех своих возможностей. Вот Ту-204 — главная надежда и основа производственной программы Ту. Его максимальная скорость — 0,83 М, однако такой режим невыгоден экономически. Оптимальная скорость 204-го — 0,78 М: так рассчитаны аэродинамика, режим работы движков. Алашеев утверждает, что «малой кровью» удастся поднять крейсерскую скорость машины до 0,85 М, а возможно, и чуть выше — для этого нужно разработать новые крылья, профиль которых будет оптимизирован под более высокую скорость. Такая модернизация модели, очевидно, проще, чем создание экзотического лайнера «с нуля». Заметим, наши машины советских времен (Ту-154, например, или Ил-86) — быстрее 204-го. Но экономичность «старичков» оставляет желать лучшего. Так что некоторое снижение крейсерской скорости, наряду с хорошими двигателями, — вовсе не шаг назад. Теперь пришла пора «восстановить» достигнутые показатели по скорости, без ущерба для расхода топлива. Только тут нужно помнить, что сложность разработки новой машины и требования к конструкции лавинообразно возрастают с приближением к звуковому барьеру. Так что «Боинг», скажем, взял на себя большой риск, создавая околозвуковой лайнер. Меж тем, до 2010 г. осталось не так уж много времени. Не пора ли задуматься над возрождением темы пассажирских сверхзвуковиков? ■ ► Леонид ПОПОВ\ 31 |
