Первая половина 20-го века была гонкой за скорость. И в технологиях и в транспорте скорость была одним из главных условий эффективности.
Забегая вперед, скажу, что гонка, как будто, закончилась почти полвека назад... Развитие в сторону скорости давным давно остановилось!
Для наглядности я создал диаграмму (в середине статьи), где отметил крейсерские скорости практически всех пассажирских самолетов
Пик, достигнутый в 1960-х на дозвуковых самолетах массового производства так и не был превзойден. Да и сверхзвуковые Ту-144 и Конкорды уже давно не летают. Давайте разбираться, почему... и смотреть на самолеты!
Оговорюсь, что здесь я имею ввиду самые массовые и популярные модели самолетов, осуществляющие основную долю перевозки пассажиров. Именно массовая коммерческая авиация как бы "замедляется", крейсерские скорости практически не растут.
Итак, начнем наше исследование!
Пассажирская авиация, только зародившись в 1920-х годах, пережила бурную революцию в 30-х годах прошлого века, а затем еще более резкий взлет в 1950-х.
Известным представителем авиации конца 1920-х является канадский Ford Trimotor со скоростью 250 км/ч. С 1927 по 1933 год было выпущено 199 самолетов этого типа. От трехмоторных предшественников его отличала металлическая обшивка, мощные двигатели, и они могли перевозить 9 пассажиров.
Но по-настоящему новым словом техники стали мощные DC-3 и DC-4, которые смогли не только возить пассажиров со скоростями 300- 350 км/ч, но и предоставили новейший уровень комфорта, невиданный для авиации конца 20-х годов прошлого века.
Новая аэродинамическая схема, двухмоторная компоновка у DC-3 с возможностью лететь на одном двигателе, стали вскоре "классикой" для конструкторов.
Однако очень скоро в наш мир ворвались новые фантастические возможности, которые пришли вместе с эпохой реактивных двигателей.
Первым серийным реактивным пассажирским самолетом стала британская "Комета" (DH 106. Comet). Её эксплуатация началась аж в 1952 году! "Кометы" возили от 70 до 100 пассажиров. Первые самолеты серии имела скорость 725 км/ч - вдвое выше, чем у DC-4.
А вот "Комета-4" уже летала с крейсерской скоростью 860 км/ч! Да, у первых "Комет" были проблемы с надежностью, и даже 4-е модели не завоевали весь рынок, но это первые пассажирские реактивные лайнеры в истории!
Наверняка были в то время энтузиасты, которые думали, что для авиации существует закон, наподобие современного закона Мура для микросхем :) Возможно, они считали, что каждые 20 лет скорость самолетов будет удваиваться! И сумасшедшие рекорды авиалайнеров, очень подогревали такие настроения!
Ответом на прорыв британцев были советские Ту-104 с вместимостью также до 100 пассажиров и с крейсерской скоростью (по разным источникам) до 850 км/ч.
Я слышал историю о том, что Никита Сергеевич Хрущев настолько был вдохновлен этим самолетом, что до начала эксплуатации хотел полететь с государственным визитом в Лондом именно на этой машине. Летчики и конструкторы его отговорили. Но первый секретарь ЦК КПСС настоял на том, чтобы в сопровождении в Лондон прибыли три самолета Ту-104. И это произвело фурор! Весь Западный мир начал говорить о "Российском чудо-самолете". В серии - с 1956 года.
Вслед за ними выходят в эксплуатацию DC-8 и Боинг-707 в 1958 году.
Их скоростные характеристики похожи. Скорость DC-8 890-900 км/ч. А скорость Боинга - 917 км/ч. Да, оговорюсь, что везде в статье я привожу значения крейсерской скорости, а не максимальной.
Побил рекорд крейсерской скорости среди боингов тот самый "горбатый" Боинг 747.
Крейсерская скорость самолета 980-990 км/ч. И эксплуатируется он с 1970 года.
А дальше по скоростным характеристикам все модели "скромнее". И даже Боинг 787, тот самый Dreamliner - это "всего" 902 км/ч в крейсерском режиме.
Он совсем уже "новенький", эксплуатируется с 2011 года. Но его скорость ниже, чем у Ту-154М или Боинга-747, выпущенных более полувека назад!
Может быть, такая тенденция только у Боингов? Вовсе нет.
Давайте посмотрим на примерную тенденцию у наших "Ту". Вот она:
Видите этот "горб" в 80-е годы? Вот он, самый скоростной из них, Ту-154М, начал эксплуатироваться в 1984 году, крейсерская скорость до 950 км/ч.
Похожая картинка распределения "скорость-десятилетие" будет и у "Илов":
Итак, снова "горб" в 80-е годы, затем спад... А вот красавец Ил-62М. И долгожитель.
Признаться, когда я однажды летел в Сеул через Владивосток, в Шереметьево обнаружил, что наш самолетик - именно Ил-62. Был даже удивлен, что они до сих пор летают. В итоге все было отлично, да только компоновка кресел уж очень плотная. Мои длинные ноги коленками упирались в переднее кресло. :)
А если посмотреть на семейство Airbus, может там иная тенденция, и скорости растут "в горку" год за годом? Давайте посмотрим - вот график:
Здесь зависимость иная. Максимум скоростей приходится на 1990-е и 2000-е. При этом А220-й опять медленнее. А вот и он:
Так что с точки зрения скорости наш старый добрый Ту-154М гораздо лучше этого новенького Боинга! Как бы странно это ни звучало.
Да, я пока ничего не сказал про сверхзвук! Однако здесь всего два представителя - советский Ту-144 и британский "Конкорд". Вот несомненные рекордсмены!
Советский сверхзвуковой лайнер эксплуатировался всего три года - с 1975 по 1978. Однако именно его крейсерская скорость является максимальной - 2400 км/ч! От Москвы до Кирова вы доберетесь за полчаса!
Конкорды работали с 1976 по 2003 год. Крейсерская скорость 2300 км/ч, немного уступает нашему "Ту".
Мне очень нравится просто смотреть на фотографии самолетов, но давайте вернемся к теме.
Мы летаем все медленнее. И чтобы дать полную историческую картину в диаграмме "год-скорость", я специально для вас решил собрать все основные массовые пассажирские самолеты в одной диаграмме. Добавил даже перспективные МС-21 и Боинг 777-9Х. Возможно, подобное вы больше нигде не найдете. Надеюсь, ничего важного не упустил (нажмите, чтобы увеличить):
Серая огибающая линия очень приблизительно описывает "скоростную тенденцию". Достигнув пика крейсерских скоростей в 1970-е годы, мы действительно медленно "скатываемся" или, в лучшем случае, стоим на месте.
Почему?
Причина первая. Характеристики двигателей.
Вы заметили, что реактивные двигатели у "Комет" и "Ту-104" буквально спрятаны в крылья? В то же время у Дримлайнера (Боинг 787) диаметр двигателя просто огромный! Вот картинки для сравнения.
Диаметр двигателя увеличивает лобовое сопротивление самолета. А значит, для полета на более высоких скоростях, будет требоваться еще более высокое повышение его мощности. Это первый момент. Второй момент связан со сложным взаимодействием между набегающим потоком воздуха и турбиной (вентилятором), из-за которого как раз будет снижаться эффективность и надежность этих моделей двигателей на более высоких скоростях. Наиболее приемлемый диапазон скоростей для многих современных двигателей - 800-850 км/ч.
Но - скажете вы - зачем тогда вообще увеличивать размеры?!
И это хороший вопрос!
Все дело в том, что с начала 50-х годов и последующей холодной войны, технический прогресс приравнивался к политическому престижу. Страны старались друг друга обогнать просто "чтобы было", не задумываясь об экономии, и уж тем более об экологии. Так что все реактивные двигатели того времени уступали турбовинтовым в экономичности. Но если говорить не о политике, а коммерческой авиации, то экономичность - это крайне важный параметр!
Итак, первое важное требование к движкам - это экономичность. Второе требование - экологичность - и по вредным выбросам и по шуму.
Оказалось, что широкие двухконтурные двигатели очень здорово экономят топливо, эффективно используют забортный воздух (и для охлаждения, и для обеспечения тяги), и создают меньше шума!
Кстати, сверхзвуковые перевозки также неэкономичны и неэкологичны (по шуму). Поэтому первая же крупная авария поставила крест на "Конкордах".
Вторая причина. Масштабы перевозок и размеры самолетов.
Авиация становится все более доступной, увеличивается пассажиропоток. Растут размеры авиалайнеров. Ведь удобнее за один раз перевести 600 человек, чем гонять ради них 4-5 более "маленьких" рейса по 150 человек. Да и с точки зрения расхода топлива на человека получается, что большие самолеты выигрывают. Например, конструкторы Airbus A380 заявляют, что расход топлива составляет 3-4 литра керосина на 100 км пути в расчете на одного пассажира. Это лучше, чем автомобиль, если ты путешествуешь один!
Если первые реактивные самолеты вмещали до 100 пассажиров и имели сравнительно узкий фюзелляж (3,2 метра ширина салона у Ту-104), то, например, гигант А380 вмещает до 853 пассажиров (в одноклассной компоновке) и имеет ширину салона 1-й палубы 6,5 метров!
Это увеличивает площадь фюзелляжа, которая увеличивает сопротивление воздуха. Из-за этого, если летать быстрее, то самолет будет создавать большую силу сопротивления, интенсивнее расходовать топливо. А это нежелательно. Поэтому и здесь оптимальные режимы где-то недалеко от 900 км/ч.
Третья причина. Бессмысленность.
Задайте себе вопрос "стоит ли овчинка выделки"?
Ну хорошо, пусть у вас скорость (дозвуковая) будет не 900, а 1100 км/ч (1200 это уже практически звуковой барьер). И вы летите на расстояние в 2000 км. На этом расстоянии вы выигрываете в пути всего 25 минут!
По сравнению с тем временем, которое вы тратите, чтобы добраться до аэропорта, зарегистрироваться, сдать багаж и посидеть в ожидании, на выходе дождаться багажа, плюс-минус 20 минут не так уж много значат.
А если учесть, что ради этого нужно будет ощутимо повысить цены на билеты, плюс это может негативно отразится на экологии... То что вы выбираете? Я думаю, что можно в плане скоростей оставить все как есть.
И даже, если вы летите 10 часов, то экономия пары часов будет не так уж много значить...
Резюме
Исходя из всего вышесказанного, авиакомпании предпочитают лучше вложиться в то, чтобы повысить уровень комфорта, чтобы даже долго лететь было приятно, нежели расходовать лишнее топливо, "наступать" на экологические ограничения, либо... разрабатывать что-то кардинально новое быстро и сразу. И в этом есть логика. Не обязательно большим самолетам стремиться к таким же скоростям, как бизнес-джеты :)
Да, действительно, за три десятилетия прошлого века мы резко увеличили скорости полетов почти в 5 раз (если не считать сверхзвук)... А затем остановились. Думаю, если в плане скорости завоевывать новые горизонты, то это означает только создавать сверхзвуковые лайнеры. Тогда "овчинка может стоить выделки".
Или даже стоит посмотреть в сторону ракетопланов, как это делает Ричард Брэнсон.
Как считаете?
И в целом какие еще причины ограничений в скорости вы видите, которые я забыл указать?
Поделитесь, пожалуйста, в комментариях.
Заранее огромное спасибо! И благодарю, что дочитали до конца!
#интересные факты #airbus a380 #ту-154 #самолеты авиация #боинг 747 #конкорд #рекорды скорости
