«Партнер» №6 (249) 2018 р.
Всі ми літаємо, літак для більшості став головним транспортним засобом, він зручний, безпечний, швидкий і недорогий (все, звичайно, з добавкою «щодо»).
І все ж, незважаючи на очевидний прогрес цивільної авіації, складається відчуття деякого тупцювання на місці, якщо навіть не відкату назад. Для пасажира важливо дістатися до мети якомога швидше, але швидкості літаків з моменту виникнення реактивної пасажирської авіації, а це середина 50-х років минулого століття, практично не зросли. Літаки стали безпечнішими, економічніше, тихіше, але не швидше. 60 років тому перший реактивний Boeing 707 літав зі швидкістю 1000 км / год, сьогодні новітній Boeing 787 розвиває 900 км / год.
Обслуговування в аеропортах теж не стало помітно швидше, навпаки, вимушені заходи безпеки розтягують загальний час переміщення. За статистикою, тільки в 2017 році в Німеччині було обслуговано понад 235 мільйонів авіапасажирів, річний приріст склав 5,1%. Причому німці адже літають переважно за кордон, а є великі країни, де так само інтенсивно літають і на внутрішніх лініях.
Темп прискорюється життя, коли мова йде про авіасполучення, входить в явне протиріччя з можливостями сучасної авіації. Чи є вихід, як швидко і надійно потрапити з пункту А в пункт Б?
сверхзвук
Перехід на надзвукові швидкості польоту виглядає на перший погляд природним кроком, перейшли же військові літаки на сверхзвук. 1200 км / год - це швидкість звуку на рівні моря (один Мах), на висоті вона менше, ми літаємо на швидкості 850-950 км / год (0,7-0,8М). Саме так і вважали творці двох надзвукових машин: радянського Ту-144 і англо-французького «Concorde». Хто бував в Музеї техніки в Зінсхаймі (Technik Museum Sinsheim) або навіть просто проїжджав повз по шосе з Франкфурта в Штутгарт, той не міг не милуватися цими двома красенями-літаками, майже близнюками. Кожен з них літав вдвічі вище і вдвічі швидше сучасних реактивних лайнерів, але ... їх вік пройшов.
Точніше, вони випередили свій час, вийшли занадто екстремальними. Від Ту-144 відмовилися дуже скоро, престиж виявився несумісний з економікою і безпекою. «Конкорд» ж довго літав, всупереч економіці, з Європи до Бразилії, кінець його був трагічний. Останні 30 років ніхто до ідеї сверхзвуков для пасажирів не повертався, і ось, схоже, крига скресла.
Конкретно мова поки йде про невеликі літаках для ділових людей. Цей клас машин користується в світі чималим попитом, приватні або найняті бізнес-джети давно обслуговують бізнесменів. Вони забезпечують максимум комфорту і мають міжконтинентальної дальністю. Правда, вони занадто повільні, за свої гроші хочеться летіти не як всі звичайні пасажири, а значно швидше.
І ось нарешті став відомий перший надзвуковик нового покоління - Boom. Літак вміщує близько 50 пасажирів, його швидкість в стратосфері - 2335 км / год, переліт з Лондона в Нью-Йорк - за 3 години, тихий, економічний, доступний за ціною. Розробником є Блейк Шолл (Blake Sholl), колишній менеджер Amazon і хобі-пілот. Зараз йде будівництво зменшеного прототипу Baby-Boom XB-1, на якому будуть відпрацьовані необхідні для побудови Boom технології. Попит на ці машини такий, що за ними вже стоїть черга, хоча їх ще немає.
Boom
Є ще кілька проектів, всі вони орієнтовані на створення досить компактних і економічних літаків.
NASA за замовленням авіафірми Lockheed Martin працює над концепцією «безшумного» переходу на надзвукову швидкість, бо саме звуковий удар (sonic boom) є причиною обмежень в експлуатації цих літаків. Спочатку буде створено експериментальний літак X-plane, що розвиває швидкість 1500 км / год, який, із застосуванням нової технології QueSST, буде замість sonic boom видавати лише low boom - тихий бавовна.
Aerion AS2 - це надзвуковий бізнес-джет, створюваний американською фірмою Aerion у співпраці з Aerobus. Він повинен піднятися в повітря в наступному році. Йому багато в чому аналогічний Spike S-512 Quiet Supersonic, який буде літати з 1,6 M на міжконтинентальні відстані.
Aerion AS2
Spike S-512
У Росії теж намітився рух. Як свого часу пасажирські літаки Ту-104 і Ту-114 були створені на основі бомбардувальників Ту-16 і Ту-20, так і зараз на Казанському авіазаводі будують пасажирський Ту-164 на базі ракетоносці Ту-160. Експерти, правда, вже пояснили неочевидність такого рішення, але, видно, вже дуже хочеться. Літак отримає два салони, ліворуч і праворуч від титанової силовий балки, що йде уздовж корпусу.
Один з розробників заявив в інтерв'ю, що це стане фірмовою рисою машини і сподобається потенційним замовникам з нафтовидобувних країн Перської затоки. В одному салоні зможуть розташовуватися чоловіки, в іншому - жінки (гарем?). Інші особливості Ту-164 - нові економічні двигуни для крейсерського польоту на сверхзвуке, лазерна система придушення акустичного удару при подоланні звукового бар'єру, катапультируемое сидіння для VIP-персон (з чоловічої, мабуть, сторони). Крім того, пасажирський літак може бути легко переобладнаний назад в бомбардувальник.
Але, нагадаємо, мова поки йде про проекти найближчого майбутнього, а не про вже літаючих літаках.
Електрика
Літак на батарейках - це звучить якось несерйозно. Однак автомобілі, в тому числі і вантажні, переходять на електрику, це одна з рис сьогоднішнього розвитку. Наземний автономний електротранспорт вже не сприймається як екзотика.
На відміну від надзвукових, досвідчені пасажирські електросамолети вже літають. Чи варто пояснювати, що висока швидкість - це не для них, вони повільніше звичайних реактивних літаків. Але їхня перевага (поки теоретично) в іншому: екологічність і безшумність. Основним ворогом надзвукових літаків була навіть не їх ненажерливість, а шум, особливо удар при подоланні звукового бар'єру. Їх треба було експлуатувати подалі від населених пунктів. Електросамолети ж можуть сідати буквально на околицях міст, а то й усередині їх. Цим літакам не потрібні довгі злітно-посадочні смуги, що різко підвищує зручність такої авіації.
Сьогодні літак 15-20 хвилин набирає висоту, 30-40 - йде на посадку, а на основний ділянку польоту може припадати не більше години (на короткій лінії). Навіщо тут сверхзвук? При малих відстанях вигода не в швидкості польоту, а в швидкості досягнення аеропорту, і тут електросамолети можуть бути поза конкуренцією. І головне, в доступному для огляду майбутньому саме такі машини, а не надзвукові, мають шанс стати масовими.
Спорт, розваги, ділові польоти на малі відстані - це поки доля таких машин, в серію вони ще не йдуть. Але виробники вже замахуються на повноцінні пасажирські літаки, хоч і не для далеких польотів.
Aerobus, виробник потужних пасажирських машин, створив електросамолет «E-Fan», здатний перевозити двох чоловік зі швидкістю 200 км / год і перебувати годину в повітрі.
Далі, Aerobus і Siemens спільно створили електросамолет «Extra 330LE», який завдяки інноваційним електродвигунів вже встановив світові рекорди, в тому числі по швидкості - 342,8 км / ч. А в програмі - повноцінний пасажирський літак, який створюється спільно з Rolls-Royce. Він матиме гібридні електродвигуни, ток для яких повинен надходити не від акумуляторів, а від бортового генератора з приводом від бензинового мотора. Такі гібридні установки вигідні сьогодні, поки ємності акумуляторів ще недостатньо для тривалого польоту.
Sun Flyer 2
У США побудований двомісний Sun Flyer 2, здатний протриматися в повітрі 3,5 години. Зараз літак проходить сертифікацію, після якої його збираються виробляти серійно. Основне призначення - початкова підготовка пілотів, причому годину польоту на ньому повинен коштувати всього кілька доларів. А на черзі - чотиримісний пасажирський літак.
Це скромний початок, але продовження вже видно, і воно вражає. В Ізраїлі розроблений і представлений на авіасалоні в Ле-Бурже електричний бізнес-джет «Eviation Alice» з дальністю польоту близько 1000 км. В Австралії, можливо, в недалекому майбутньому з'явиться на внутрішніх лініях літак з гібридними двигунами (проект «Zunum»).
Zunum
Гібридні двигуни, звичайно, не найоптимальніше рішення. Адже це поєднання бензинового мотора або газової турбіни, електрогенератори і електромотора, в той час як в звичайних літаках вистачає одного бензинового (точніше гасового) двигуна. Однак саме така схема застосовується і на судах, і на локомотивах, і на важких, включаючи військові, колісних і гусеничних транспортних засобах. У разі гібридного літака газотурбінний двигун може бути помітно слабкіше, ніж в звичайному, так як максимальна потужність від такого двигуна потрібно на старті, а в польоті енергоспоживання в рази менше. А ось при гібридної схемою режим роботи газотурбінного двигуна буде постійним.
У Німеччині проектною групою Bauhaus Luftfahrt розроблений проект електросамолета Ce-Liner Concept 002, який буде перевозити до 200 пасажирів зі швидкістю 800 км / год на відстань до 1700 км. Його створення можливо вже до 2035 року.
Ce-Liner
Багато років відсутність джерел струму великої місткості гальмувало розвиток електроавтомобілів, жоден так і не був масово впроваджений у виробництво. Це були труднощі зростання, значною мірою вже залишилися позаду. На черзі - авіація.
С. Мучник (Дортмунд)
Читайте також:
- Новини науки: електричний літак і водневий поїзд . Журнал «Партнер», № 5 / 2017. Автор С. Мучник
- Електромобілі. Погляд в майбутнє і проблеми нинішні . Журнал «Партнер», № 1 / 2017. Автор І. Листів
Чи є вихід, як швидко і надійно потрапити з пункту А в пункт Б?
Гарем?
Навіщо тут сверхзвук?
