Прошло чуть меньше 20 лет с тех пор, как в 2003 году совершил свой последний перелет пассажирский сверхзвуковой самолет, франко-английский «Конкрод» (Concorde). Конкурент у него был лишь один — советский Ту-144, который перестал подниматься в воздух еще в 1978 году. Так закончилась эра сверхзвуковых перелетов. Но, как оказалось, ненадолго. Уже как минимум несколько компаний из разных стран «грозятся» создать современный улучшенный сверхзвуковой пассажирский самолет. Самые оперативные из них — всего через 5 лет.
Успешные эксперименты по созданию сверхзвуковых самолетов проходили еще в 40-х годах 20 века. Понятно, что вначале это была военная технология. Но, как часто бывает, со временем ее решили «экспортировать» в гражданский сектор. Так, в 1970-х появились французский Concorde и советский Ту-144 — первые и пока единственные пассажирские сверхзвуковые самолеты в мире. Они использовали обычные турбореактивные двигатели, оптимизированные для длительной работы в сверхзвуковом режиме полета. Судьбу самолетов во многом предопределили две катастрофы — Ту-144 разбился в 1973-м, а один из «Конкордов» потерпел крушение в 2000-м. Обе аварии стали для чиновников поводом прекратить эксплуатацию самолетов. Тем более что претензий к данным моделям у властей, пассажиров и населения скопилось достаточно много. В сентябрьском номере 2003 года журнал «Гражданская авиация» собрал специальный дайджест мнений, посвященных «проводам» сверхзвуковых самолетов в связи с последним рейсом «Конкорда». Надо признать, сожалений по поводу закрытия этих проектов было немного.
Костер амбиций
На самом деле, судьба у Ту-144 и «Конкорда», которых всегда вспоминают вместе, немного разная. Создание самолета Ту-144 стало полным фиаско. «Сегодня невозможно подсчитать, какие средства вложила в реализацию проекта ТУ-144 советская экономика. Ту-144 поднялся в небо на три месяца раньше своего грозного соперника — "Конкорда". В Ле Бурже с неимоверным трудом додавленный до приемлемой кондиции Ту-144 проиграл тур и судьбу "Конкорду"», — вспоминал современник эры «сверхзвука» в 2003 году, — «Последующие после трагического инцидента с Ту-144 во Франции новые экземпляры сверхзвукового советского первенца были волевым образом выведены на рабочую трассу Москва–Алма-Ата. Злые языки утверждают, что вскоре на Ту-144 отказались летать даже самые убежденные самоубийцы — самолет подводили двигатели, и какое-то время перед забвением на нем перевозили в Алма-Ату спортивную обувь и другое барахло».
Теоретически проблемы с надежностью можно было решить. Но тратить на это средства чиновники сочли нецелесообразным. Вместительность модели составляла 140 мест, но желающих насладиться крейсерской скоростью 2,3 тысячи км/ч. было немного. Билеты на рейсы Ту-144 стоили в среднем в 2,5–3 раза дороже обычных. Как следствие, самолеты эксплуатировались как пассажирские до 1977 года. Всего было построено 12 самолетов данной модели.
Частично это помогло. Модель эксплуатировалась с 1976 по 2003 год. Было построено 20 самолетов, которые совершали полеты на скорости чуть более 2 000 км/ч. Расстояние от Парижа до Нью-Йорка самолет преодолевал за 3,5 часа. Но, как и в случае с российским самолетом, оказалось, что «Конкорд» дорог в эксплуатации и не слишком надежен. Да и для элитного сегмента модель была великовата (от 108 до 144 мест, в зависимости от комплектации). «"Конкорд" постоянно совершенствуясь, безаварийно пролетал по миру еще почти 30 лет. За время эксплуатации "Конкорды" перевезли свыше 3 млн пассажиров. Но тучи над "Конкордами" сгущались. Мелкие происшествия... воспринимались гипертрофированным общественным сознанием все ощутимее. Пассажиропоток уменьшался, техническое обслуживание дорожало», — рассказывал очевидец в 2003 году.
Стоимость создания аналогичных моделей для стран с рыночной экономикой оказалась слишком высока. То, что оба сверхзвуковых самолета появились в коммунистическом СССР и социалистической Франции, не случайно. «В США, прослышав о грандиозных европейских и советских затеях, принялись за дело с еще большим рвением, чем ребята из Старого Света. Американцы, однако, дальше макета сверхзвукового самолета не продвинулись», — современники полагали, что вероятно, их отпугнули расходы французских коллег, — «Для создания реально летающего самолета планировалось... 8–10 лет. Средства — 170 млн фунтов стерлингов. Когда "Конкорд" был создан, о цифре 170 млн никто не вспоминал. Вспоминают до сих пор о другой — 1200 млн».
Не сумев добиться признания потребителей, производители все чаще становились жертвой правозащитников. «Сверхскорость разрушает человеческий организм на клеточном уровне. 500 сверхзвуковых "Конкордов", если бы их не остановило время, за один год полетов в районе озоновых высот способны привести к гибели всю биосферу планеты», — таково было общественное мнение накануне остановки эксплуатации «Конкорда». Понятно, что данная информация была не вполне корректна, но спекуляций на эту тему оказалось достаточно, чтобы отпугнуть от перелета многих знаменитостей и бизнесменов.
Обычное население жаловалось на шум, который сверхзвуковые самолеты производили при взлете и посадке. Его провоцировали ударные волны, которые создавал планер сверхзвукового самолета. Во многом именно полеты «Конкорда» стали поводом для ограничений «громкости» воздушных судов. В 2006 и 2008 году Международная организация гражданской авиации приняла новые стандарты авиационного шума. В соответствии с ними, любые сверхзвуковые полеты над населенными участками суши в мирное время запрещены в принципе. Для военной авиации специально выделены воздушные коридоры.
Ту-144, «перезагрузка»
Казалось бы, столь бесславный конец эры сверхзвуковых самолетов не подразумевал, что «перезагрузка» данного проекта начнется менее чем через 15 лет. Но минувшей осенью в России широкую огласку получило объявление, что КБ Туполева завершает предпроектные работы по сверхзвуковому пассажирскому самолету, а к работе привлечены ведущие научные организации страны: ВИАМ, ЦИАМ, ЦАГИ и КБ «Авиадвигатель».
Заместитель гендиректора ПАО «Туполев» Валерий Солозобов рассказал, что количество пассажирских мест в новом самолете будет около 30, взлетная масса — 70 тонн, а скорость — в диапазоне от 1,4 до 1,8 маха. (Это значит, что на высоте одиннадцать километров самолет сможет развивать скорость от 1 500 до 1900 километров в час).
Отечественные разработчики уверены, что рынок сможет «переварить» не менее 10 таких самолетов даже при стоимости свыше 100 млн долларов за самолет. Впрочем, сроки сдачи данной модели и предварительная цена неизвестны. Более того, не утвержден даже технический облик авиалайнера.
На самом деле, ничего удивительного в заявлениях российских конструкторов нет. Идеи, как довести до ума сверхзвуковые самолеты, озвучивались еще до прекращения эксплуатации «Конкорда». Все эти годы производители не переставали искать под них финансирование.
Например, еще в августе 2015 года компания Airbus подала заявку на патент дизайна модели «Конкорд-2». Производитель пообещал, что самолет будет избавлен от недостатков предшественника и сможет развивать скорость до 5 500 км/ч и брать на борт до 19 человек. Однако на этом активность Airbus пока остановилась.
Если кратко обобщить идеи разработчиков, то они сводятся к тому, что изменение формы планера сверхзвуковых самолетов поможет сглаживать пики ударной волны и сделает новые модели несколько тише. Некоторые инженеры предлагают готовить образцы, которые будут выполнять взлет и посадку в обычном режиме, а на сверхзвук переходить уже на высоте более 10 тысяч метров. Также расчет делается на новые, несколько более экономичные двигатели. Чтобы успешнее позиционировать сверхзвуковые самолеты в элитном сегменте, число пассажирских кресел практически во всех новых моделях предлагается ограничивать числом 20–40.
Лидеры поколения 2.0
Как бы то ни было, заявления ПАО «Туполев» пока являются, скорее, декларацией о намерениях. Отечественные разработчики пытаются обозначить участие в процессе, в котором уже отстают. В мире сегодня идет работа сразу над несколькими проектами сверхзвуковых самолетов, степень готовности которых выше, чем у модели «Туполева».
Наиболее близкими к летным испытаниям и мелкосерийному производству на сегодняшний день являются модели сверхзвуковых самолетов AS2 американского стартапа Aerion в сотрудничестве с Lockheed Martin, S-512 испанского Spike Aerospace и Boom американского Boom Technologies.
Над AS2 работы ведутся с 2014 года. Самолет будет рассчитан на перевозку до 12 пассажиров. Параметры модели: длина около 52 метров, размах крыла — 18,6 метра, максимальная взлетная масса — 54,8 тонны.
По замыслу инженеров, самолет сможет выполнять полеты над водой на крейсерской скорости в 1,4–1,6 числа Маха, замедляясь до 1,2 над сушей (на высоте 11 тысяч км она составит порядка 1700 км/ч). Избегать создания ударных волн самолету должна помочь специальная аэродинамическая конструкция планера. Первый полет AS2 планируется на лето 2023 года.
Согласно проекту, S-512 также невелик. Он сможет перевозить до 22 пассажиров на скорости до 1,6 числа Маха. Дальность полета этого самолета составит 11,5 тысячи километров. Spike Aerospace обещает начать летные испытания S-512 не позднее 2021 года. Поставки первых серийных самолетов заказчикам запланированы на 2023 год.
Самолет Boom, как обещают разработчики, будет летать на дозвуковой скорости над населенной сушей и переходить на сверхзвук над океаном. Модель, как и у конкурентов, невелика — длина 52 метра, размах крыла 18 метров, рассчитана на перевозку до 45 пассажиров. Зато скорость у Boom должна быть выше, чем у конкурентов, — 2,2 маха (то есть, более 2,5 тысяч км/ч). Производитель обещает, что дорога из Сан-Франциско до Токио на борту Boom займет 4,7 часа, а из Лос-Анджелеса в Сидней — 6 часов. Полет должен будет выполняться на высоте не более 20 тысяч метров, чтобы пассажиры могли видеть земную поверхность.
В Boom Technologies уже предварительно договорились с авиакомпанией Virgin Group о заказе 10 самолетов. Впрочем, первый полет лайнера планируется на 2025 год.
Дорого и «не модно»
Впрочем, до массового производства многие из перечисленных моделей могут «не дорасти». Разработчики надеются побороться за элитных пассажиров. По данным Международной организации гражданской авиации ИКАО, в 2017 году 72 миллиона человек совершили длительные перелеты протяженностью от 3,7 до 13 тысяч километров первым и бизнес-классом. Их и хотят «пересадить» на сверхзвук.
Но борьбе за элитных пассажиров могут помешать два фактора. Первый — стоимость перелетов на новых сверхзвуковых самолетах. Разумеется, все производители обещают сделать их максимально дешевыми. Конкретные цифры назвали пока лишь в Boom Technologies. Перелет по маршруту Нью-Йорк — Лондон в компании предварительно оценивают в 5000 долларов. Цифра выбрана не случайно и сопоставима со стоимостью перелета по этому маршруту в бизнес-классе дозвукового самолета.
Но только удержаться в заданных ценовых рамках у Boom, скорее всего, не получится. Предварительно лайнер должен использовать турбовентиляторные двигатели JT8D от Pratt & Whitney или J79 компании GE Aviation (по 3 штуки). В крейсерском полете удельный расход топлива этими двигателями составляет около 750 граммов на килограмм-силы в час. При этом двигатель J79 также должен быть оснащен форсажной камерой, использование которой увеличивает расход топлива до 2 килограммов на килограмм-силы в час. Для сравнения, у двигателей большинства современных дозвуковых лайнеров расход топлива уже порядка 500 граммов на килограмм-силы в час и ниже. А стоимость перелета распределяется на большее число пассажиров.
Другой момент, который может помешать развитию сверхзвуковых проектов, — идеологический. Весьма вероятно, что новые самолеты будут тише, чем предшественники. Но в западных странах, где, собственно, и проживает большинство их потенциальных пассажиров, взят курс на дальнейшее понижение уровня «громкости» авиации. Более того, в некоторых государствах уже прямо заявляют о поддержке проектов самолетов с двигателями, работающими на альтернативных источниках энергии.
Если события будут развиваться по негативному сценарию, то круг элитных пассажиров сверхскоростных лайнеров может оказаться ограничен лишь российскими и китайскими миллиардерами, а также африканскими чиновниками. В этом случае общее число эксплуатируемых сверхзвуковых самолетов, как и в первый раз, не превысит пары десятков.