Что же на самом деле заявил Владимир Путин на заводе в Казани? «Будем двигаться дальше. За авиацией – будущее, за боевой авиацией, с целью обеспечения обороноспособности страны, и за гражданской авиацией тоже. Но нам, мы сейчас обсуждали, надо подумать и над гражданской версией подобных самолетов. При такой огромной территории, как у нас, из Москвы до Нью-Йорка ненамного дольше лететь, чем до Владивостока. Поэтому уверен, что это будет востребовано. Нужна будет, конечно, в этом смысле еще большая работа, но она абсолютно реальна к завершению. Поэтому всем будет чем заниматься. И не просто чем-то, а очень интересным и нужным делом», – сказал Президент (цитата по сайту kremlin.ru). Как видим, ни о каком «пассажирском Ту‑160», как поспешили сообщить иные СМИ, речи не шло. А ведь вопрос создания сверхзвуковых пассажирских самолетов нового поколения, несмотря на прекращение в 2003 г. коммерческой эксплуатации знаменитого франко-британского «Конкорда» (наши Ту‑144 ушли с линий еще в 1978 г.), по-прежнему имеет право на существование: за рубежом в настоящее время реализуется по крайней мере три подобных проекта. На протяжении трех последних десятилетий работы в этом направлении велись, то интенсифицируясь, то угасая, и в России.
С 1989 г. по инициативе Генерального конструктора Михаила Симонова в ОКБ Сухого проектировался 6–12‑местный сверхзвуковой административный самолет С‑21, а затем – и 50–68‑местный пассажирский С‑51. В рамках российско-американской программы исследований по сверхзвуковому пассажирскому самолету второго поколения в середине 90‑х был восстановлен в летном состоянии, модифицирован и превращен в летающую лабораторию один из Ту‑144Д, на котором в 1996–1999 гг. в Жуковском выполнили 32 испытательных полета. Позднее, в 2003 г., «Туполев» представил на авиасалоне МАКС‑2003 проект своего нового сверхзвукового 6–10‑местного самолета Ту‑444 (см. «Взлёт» №4/2005, с. 12–15). А еще десять лет спустя, на МАКС‑2013, модель сверхзвукового делового самолета можно было увидеть уже на стенде «Гражданских самолетов Сухого». Она представляла собой один из вариантов развития концепции сверхзвукового бизнес-джета SSBJ (Sukhoi Supersonic Business Jet), прорабатывавшейся совместно с ЦАГИ в «Гражданских самолетах Сухого», а затем в компании «Новые гражданские технологии Сухого». Сообщалось, что в рамках этих работ исследовались варианты сверхзвукового 10‑местного бизнес-джета, 24‑местного «делового такси», а также пассажирских лайнеров на 50 и 100 кресел (см. «Взлёт» №10/2013, с. 14). Таким образом, Россия к настоящему времени накопила заметный научно-технический задел по сверхзвуковым пассажирским самолетам, который вполне может быть реализован – но только при условии адекватного технико-экономического обоснования подобного проекта, решения ряда непростых вопросов организационного и нормативного характера и, разумеется, изыскания необходимых инвестиций.
А на Западе, тем временем, уже в начале следующего десятилетия может появиться сразу несколько образцов сверхзвуковых пассажирских самолетов, разработку которых ведут частные американские компании Boom Technology, Aerion и Spike Aerospace. Попробуем разобраться, что представляют собой их проекты и насколько реалистичны анонсируемые ими грандиозные планы.
Boom Supersonic
Одним из самых заметных на прошедшем в ноябре прошлого года авиасалоне в Дубае стал стенд американской компании Boom Technology, продвигающей амбициозный проект одноименного 55‑местного сверхзвукового пассажирского авиалайнера, способного преодолевать со скоростью, соответствующей М=2,2, расстояние между Нью-Йорком и Лондоном за 3,5 часа при стоимости билета 2,5 тыс. долл. По мнению специалистов фирмы, по всему миру имеется не менее 500 маршрутов, на которых возможна эксплуатация самолета Boom и удается избежать длительного полета над населенными районами.
«Скорость означает не просто передвигаться быстрее, скорость – это возможность сократить расстояния и позволить нам чувствовать, что удаленные места находятся совсем рядом, прямо за ближайшим углом, – говорит основатель и старший исполнительный директор Boom Technology Блейк Шолль. – Если мы сможем осуществлять полет со вдвое большей скоростью, мир станет в два раза меньше. Полет на высоких скоростях … делает нашу планету более доступным домом для всех нас».
Boom Technology – стартап-компания, образованная в Денвере, штат Колорадо, в 2014 г. Несмотря на молодость, она не только успела проработать концепцию своего сверхзвукового пассажирского самолета и построить его прототип-демонстратор в масштабе 1:3, но и набрать солидный портфель предварительных заявок, в т.ч. от таких именитых заказчиков, как сэр Ричард Брэнсон. На выставке в Дубае стало известно, что Boom Technology получила 76 предварительных заказов от пяти авиакомпаний (еще с двумя десятками ведутся переговоры) и собрала 33 млн долл. для постройки и испытаний самолета-демонстратора XB‑1. В частности, Ричард Брэнсон лично подтвердил, что его Virgin Atlantic приобрела право на покупку первых 10 серийных самолетов. А 5 декабря 2017 г. соглашение о стратегическом партнерстве с Boom Technology заключила японская авиакомпания Japan Airlines (JAL): она подписала предварительное соглашение, дающее право на приобретение до 20 самолетов, и обязалась вложить в проект 10 млн долл.
Судя по распространяемым рекламным материалам и демонстрируемым моделям, сверхзвуковой пассажирский самолет Boom будет иметь схему «бесхвостка» с низкорасположенным треугольным крылом и однокилевым оперением. Длина самолета – около 52 м, размах крыла – около 18 м. Взлетная масса машины должна составить порядка 77 т. Два двигателя размещаются под корневыми частями крыла, а третий – в хвостовой части фюзеляжа и снабжен двумя боковыми воздухозаборниками. Салон предлагается в двух компоновках: на 55 пассажиров бизнес-класса или на 30 мест первого класса и 15 – бизнес-класса. Заявляется, что Boom будет иметь сверхзвуковую крейсерскую скорость полета, соответствующую числу М=2,2 (2335 км/ч). Предусматривается также возможность крейсерского полета с высокой дозвуковой скоростью М=0,95 (1000 км/ч). Максимальная дальность полета составит около 8300 км (для перелетов по маршруту большей протяженности – до 16 700 км – потребуется одна промежуточная техническая посадка для дозаправки продолжительностью не более часа, при этом пассажирам не нужно будет покидать свои места). Потребная длина ВПП оценивается в 2590 м.
Впрочем, до реального проектирования полноразмерного самолета еще далеко. Для подтверждения его концепции компания решила построить уменьшенный в три раза демонстратор XB‑1, называемый Baby Boom. Сначала его планировалось сделать двухдвигательным, но на авиасалоне в Ле-Бурже в июне 2017 г. Boom Technology представила окончательный вариант самолета-демонстратора, который к тому времени обзавелся третьим двигателем. Тогда же было заявлено, что технический проект машины уже утвержден и началось ее изготовление.
Двухместный самолет-демонстратор XB‑1 является среднепланом с треугольным крылом малого удлинения, оснащенным, в отличие от будущей полноразмерной машины, дополнительным хвостовым горизонтальным оперением (по всей видимости, это является следствием применения на демонстраторе упрощенной механической системы управления). Воздухозаборники двух двигателей расположены под крылом у фюзеляжа, а третьего (центрального) – над фюзеляжем. XB‑1 будет разгоняться до сверхзвуковой скорости (М=2,2) тремя бесфорсажными турбореактивными двигателями General Electric CJ610 (J85‑21) тягой по 1590 кгc. Они представляют собой версию двигателей J85, разработанных еще в середине 1950‑х гг. для беспилотной мишени ADM‑20 Quail, а затем получивших широкое распространение в различных вариантах (как с форсажной камерой, так и без нее) на таких самолетах, как Northrop T‑38 и F‑5, Cessna A‑37 и др. Бесфорсажные ТРД типа CJ610 применялись на бизнес-джетах Learjet, Hansa Jet, на современной «реплике» истребителя Ме‑262 и др.
Длина XB‑1 составляет около 20 м, размах крыла – около 5 м, максимальная взлетная масса достигает 6100 кг. В состав экипажа входят летчик и инженер-испытатель. Первый полет самолета-демонстратора планируется на 2018 г. Самолет уже зарегистрирован в Федеральной авиационной администрации США, получив в мае 2017 г. регистрационный номер N220XB.
Если ситуация с демонстратором в целом в общем-то понятна, то на пути создания полноразмерного самолета есть несколько нерешенных пока проблем – как технического, так и организационного плана.
Во-первых, особо критичным для сверхзвукового пассажирского самолета является выбор силовой установки. По заявлениям основателя компании Блейка Шолля, для Boom требуется бесфорсажный двигатель средней степени двухконтурности тягой 7–9 тс, и компания уже разослала несколько запросов ведущим производителям. Окончательный выбор двигателя планируется сделать уже 2018 г. Отмечается, что он может быть как модификацией существующего ТРДД, так и новым проектом, выполненным «с чистого листа». При этом компания не хочет полагаться на модификацию существующих двигателей для боевых самолетов, т.к. это может в будущем усложнить продажу сверхзвуковых лайнеров из-за ужесточения экспортного контроля. Других деталей пока не раскрывается, но стоить заметить, что финансовые и временные затраты на создание двигателя нового типа, скорее всего, превзойдут таковые для создания самого самолета. Нужно помнить и недавний печальный опыт с новым двигателем Silvercrest такого гранда мирового авиадвигателестроения, как Safran.
Выбор двигателя является краеугольным техническим вопросом проекта. Но, кроме него, нерешенными являются еще и несколько организационных проблем. Так, в США действует запрет на сверхзвуковые полеты над территорией страны – прежде всего из-за шума от ударной волны, сопровождающей любой сверхзвуковой полет. Этот запрет уходит корнями в 1970‑е гг. – тогда он фактически закрыл для англо-французкого «Конкорда» перелеты внутри США. Агентство NASA и ряд авиастроительных компаний в настоящее время работают над решением проблемы снижения шума сверхзвуковых самолетов, но в Boom Technology заявляют, что их самолет не является в этом плане инновационным – никаких особых мер для кардинального снижения давления звуковой волны на нем предпринимать не планируется. Основные маршруты, как и у «Конкорда», будут пролегать над океаном, что потенциально отсекает перспективный прибыльный рынок перелетов между городами на восточном и западном побережьях США.
Действующие правила Федеральной авиационной администрации США (FAA) в настоящий момент не содержат требований к сверхзвуковым самолетам, что значительно осложняет процесс их сертификации. В 1970‑е гг. для сертификации «Конкорда» были выпущены специальные технические условия – как в странах – производителях самолета (The Anglo/French Supersonic Transport TSS Standards), так и в США (US Special Conditions for Concorde). Пойдет ли FAA на подобные специальные меры для сертификации Boom – пока неизвестно, но в компании надеются на это. В то же время NASA в 2020 г. в рамках исследовательской программы QueSST планирует начать летные испытания своей сверхзвуковой летающей лаборатории, перед которой ставятся задачи исследований по снижению давления ударной звуковой волны в интересах создания перспективных гражданских сверзвуковых самолетов. По результатам этой программы, возможно, будут разработаны необходимые дополнения к авиационным правилам FAR‑25 для сверхзвуковых летательных аппаратов, но пока говорить об этом преждевременно.
Кроме того, в 2018 г. вступила в действие новая глава 14 требований ICAO по шуму на местности (Annex 16 Chapter 14) для самолетов со взлетной массой более 54,5 т и их американский аналог (FAA Stage 5 noise regulations), которым придется соответствовать новому самолету Boom для сертификации. По словам Блейка Шолля, использование двигателей средней степени двухконтурности и дросселирование их тяги на взлете позволят уложиться в новые требования по шуму. Параллельно компания ведет лоббистскую работу в США по исключению из этих правил сверхзвуковых самолетов. ICAO разрабатывала для сверхзвуковых самолетов отдельную главу 12, но она пока не принята.
Итак, летные испытания самолета-демонстратора XB‑1 в компании Boom Technology планируют начать уже в этом году. Будет неудивительным, если по их результатам концепция полноразмерного сверхзвукового пассажирского самолета Boom Supersonic претерпит определенные изменения. Тем не менее, в компании надеются сертифицировать авиалайнер и приступить к коммерческим перевозкам пассажиров к 2025 г. Уже называется и цена самолета – по информации на сайте производителя, она составит 200 млн долл. без учета опций. Что же касается ожидаемой стоимости билетов на рейсы Boom Supersonic, то, по информации компании-разработчика, она не превысит цены места в салоне бизнес-класса обычного сегодняшнего авиалайнера. Для рейса Лондон – Нью-Йорк (около 5600 км, время в пути – 3 ч 15 мин вместо сегодняшних 7 ч), как уже говорилось, она составит 2500 долл (в одну сторону). Перелет из Сан-Франциско в Токио (около 8300 км, 5 ч 30 мин вместо 11 ч) обойдется в 3250 долл., из Лос-Анджелеса в Сидней (чуть более 12 000 км, 6 ч 45 мин вместо 15 ч, с одной промежуточной посадкой) – в 3500 долл.
Печатная версия материала опубликована в журнале "Взлёт" № 1-2/2018
