Продолжающийся мировой финансовый кризис и постепенное ухудшение экологической ситуации на планете под влиянием техногенных факторов заставляют задуматься о радикальных изменениях, которые назрели в гражданской авиации. Последние 75 лет она является одним из самых удобных, быстрых и безопасных способов перевозки пассажиров и грузов практически на любые расстояния. От ее благополучия в существенной мере зависит и глобальная экономика, и жизнь людей.
|
|
|
Таким видят перспективный пассажирский и транспортный самолет ученые NASA и конструкторы фирмы «Боинг» – компоновка с турбовентиляторными двигателями сверхвысокой двухконтурности или с винто-вентиляторными двигателями над крылом |
Сегодня идет борьба за считанные проценты повышения топливной эффективности (а она в значительной мере определяет и стоимость перевозок, и выброс парниковых газов и прочих вредных веществ в атмосферу), снижения шумности и прочих вредных воздействий. Но специалисты американского Национального управления по аэронавтике и исследованиям космического пространства (NASA) считают, что переход на новые компоновочные решения в конструкциях самолетов и их двигателей позволит добиться радикального прогресса.
По мнению специалистов NASA, отказ от устоявшихся аэродинамических схем пассажирских и грузовых самолетов, основой которых является не создающий существенной подъемной силы фюзеляж цилиндрической (сигарообразной) формы, и переход к «летающему крылу» может дать резкий скачок аэродинамического качества. А если соотношение подъемной силы и сопротивления изменится, то для крейсерского полета, а возможно даже и для взлета и посадки можно будет использовать менее мощные двигатели, которые потребляют меньше топлива и не такие шумные. Кстати, крыло с большими хордами в средней части, характерное для таких компоновок, хорошо экранирует шум силовой установки по направлению вниз, если их установить над крылом или внутри него, благо объемы в такой схеме позволяют это сделать.
Дополнительным преимуществом такого самолета станет возможность повышения высоты полета, а это даст не только ограничение шума на местности, но и разгрузит напряжённость трафика за счет расширения воздушных коридоров вверх. Наконец, здесь есть и преимущества меньшего веса такой конструкции, и удобства размещения оборудования и топлива благодаря росту соотношения «объем планера – омываемая поверхность» и «полетный вес – объем планера». Обтекание такого самолета носит более плавный характер, в идеале можно вообще добиться полностью ламинарного характера пограничного слоя, а это также снижает и расход топлива, и шум (а в общем спектре самолета звук обтекающего лайнер воздуха уже давно «соперничает» с долей, вносимой силовой установкой).
Особое значение придается сегодня грузоподъемности самолетов. Гиганты вроде Эрбас А.380 или Боинг 747-8 потому и популярны, что становятся всё более выгодными. Сегодня суммарные затраты на закупку и эксплуатацию одного такого лайнера, включая зарплату летного состава и наземных служб, могут оказаться меньше, чем при покупке нескольких меньших самолетов с такой же общей грузовместимостью. «Летающее крыло» отвечает и этому критерию, однако есть нюанс: увеличение количества кресел в ряду ведет к тому, что процент «мест у окошка», столь любимых большинством пассажиров, резко уменьшается.
|
|
|
Альтернативный вид коммерческого самолета схемы «гибридное крыло» («крыло-фюзеляж») с внутренним размещением двигателей на новом принципе тяги и обычными ТРДД на концах крыла как резервной силовой установкой |
Ответом на это может стать разделение обитаемого пространства на ряд узких параллельных салонов продольными переборками и «виртуальные иллюминаторы», благо HD-технологии уже продвинулись достаточно далеко. Однако есть более серьезная проблема – размещение аварийных выходов в соответствии с действующими нормами летной годности в разделенных параллельных салонах чрезвычайно затруднено. Конечно, может быть, и они устарели, однако вряд ли удастся внести изменения, например, в американские нормы FAR просто и быстро. По крайней мере, это потребует огромного объема натурных испытаний и будет стоить чрезвычайно дорого.
А вот транспортным самолетам переход к компоновкам к грузовым отсекам шириной 10 метров и более не только придаст кардинально новые свойства, но и может быть осуществлен без изменений процедур их сертификации. Между тем, для перспективного грузового самолета вместимостью 200, 300 и даже 10000 тонн грузовой отсек шириной 6…8 м уже будет явно недостаточен. Проблема габаритов его поперечного сечения остро стоит уже сегодня и даже самые большие самолеты этого класса Антонов Ан-124 «Руслан» и Локхид С-5В «Гэлекси» не могут выполнить перевозку всего спектра моногрузов, поскольку они создавались под нужды военных. А это один из факторов, сдерживающих их применение в коммерческой авиации. Здесь, правда, еще не вполне проработан вопрос погрузки-разгрузки моногрузов. Очевидно, что существующие конструкции грузовых рамп на таком самолете вряд ли применимы.
Авиационные фирмы (а именно они, а не NASA, выполняют рабочее проектирование, строят и испытывают опытные образцы перспективных самолетов, а затем запускают их в серийное производство) по понятным причинам не спешат вкладывать миллиарды долларов в «сумасшедшие проекты». У всех на памяти слишком длинный цикл окупаемости «Конкорда», когда оказалось, что большинство пассажиров предпочитает привычный вид авиалайнера и удобный салон. К тому же экономическая выгода самолета такой схемы – вопрос спорный. Самолет типа «летающее крыло» в силу свих конструктивно-технологических особенностей очевидно будет стоить дороже обычного – и в производстве, и в эксплуатации. Дело в том, что такая компоновка определяет затрудненный доступ к системам и оборудованию, которые будет «глубже спрятаны» под панелями обшивки, а он необходим и для их монтажа, и для регулировки, и для ремонта и замены. Также понятно, что двигатели гондолах под крылом в и монтировать, и обслуживать проще, чем когда они установлены над ним, и тем более внутри. В первом случае слесарь-сборщик или техник в аэропорту стоит на земле (на полу цеха, ангара), а во втором для этого потребуются просто титанические стремянки и прочее оборудование. Конечно, пассажир их не видит, но оплачивать их будет при каждой покупке билета на такой лайнер.
Потому, когда придет время принимать решение, наверняка как обычно на первый план выйдут требования экономической эффективности, а об охране природы вспомнят в последнюю очередь.
