В первой части статьи https://zen.yandex.ru/media/id/5f3178e4afec8519bdafdcad/v-otpusk-na-sverhzvuke--glupaia-mechta-ili-blizkaia-realnost-6009525119811f0c235924b1 была предпринята попытка представить ценность условного сверхзвукового пассажирского самолета (СПС) для пассажиров. Но, возможно, стоит пойти другим путем – пусть, к примеру, сначала появится и начнет летать самолет, а уж пассажиры как-нибудь подтянутся?
Давайте вспомним все «но», которые касаются собственно СПС как летательного аппарата.
Во-первых, это повышенные расходы на разработку и изготовление. Обычные реактивные пассажирские самолеты в начале своего пути имели как успешно летающие военные прототипы, так и возможность практически без изменений заимствовать у военной авиации отдельные системы и агрегаты. С пассажирским сверхзвуком ситуация иная. Серийных военных самолетов, представляющих из себя тяжелые однорежимные высотные сверхзвуковые машины, в природе не было и нет. Ни у нас, ни у вероятного противника, ни у потенциальных партнеров. Вспомним, что самолетов, длительно летающих на скоростях свыше 2000 км/ч и выпускающихся серийно, за всю историю авиации было всего лишь 5 типов – Lockheed A-12/YF-12/SR-71 «Blackbird» (условно примем за один тип), МиГ-25, МиГ-31, ну и, собственно, СПС первого поколения - Ту-144 и «Конкорд». «Черный дрозд» - машина весьма специфическая, в свое время созданная на пределе тогдашней технологии, и адаптировать примененные в нем решения для гражданского применения вряд ли кто-то решится из-за их стоимости и сложности. МиГ-25 и МиГ-31 представляют из себя истребители-перехватчики, и в основу конструкции лайнера положены быть также не могут. Герои телеканала «Звезда» ракетоносцы Ту-22М и Ту-160 – самолеты многорежимные, большую часть полета выполняют на дозвуке со сверхзвуковым рывком при преодолении ПВО или нанесении удара (в первую очередь такая концепция направлена на увеличение дальности полета, а также на обеспечение маловысотного применения). Прототипы, не пошедшие в серию (всякие там «Валькирии», М-50 и Т-4) рассматривать не будем, тем более что это техника 50-60 летней давности. В результате при создании СПС у конструкторов не будет военных образцов, на которых был бы накоплен хоть какой-то опыт эксплуатации, и по факту из существующего задела можно будет заимствовать лишь отдельные технологии. То есть, как делать и к чему стремиться - в общем и целом понятно. Но что в итоге получится и сколько будет стоить – до конца неизвестно.
Во-вторых, отсутствие военного прототипа подразумевает не только отсутствие самолета как такового, но и двигателя для него. А двигатель для однорежимного СПС нужен особый – турбореактивный одноконтурный бесфорсажный. Таких сейчас, как говорится, не делают. Ибо, кроме как для скоростного высотного самолета, они просто не нужны, поскольку очень шумные и неэкономичные на дозвуковых режимах. Цикл создания двигателя «с нуля» в наше просвещенное время занимает порядка 10 лет. Заметим, что и Ту-144, и «Конкорд» в свое время получили в качестве силовой установки двигатели, изначально спроектированные для бомбардировщиков. Так, на «Ту» стоял самарский НК-144, родившийся из опытного НК-6 и в модифицированном виде превратившийся в НК-22 и НК-25 (силовая установка бомбардировщика и ракетоносца Ту-22М в модификациях М2 и М3 соответственно). «Конкорд» взлетел на модификации двигателя «Olimpus», изначально предназначавшемся для новейшего на тот момент английского разведывательно-ударного самолета BAC TSR-2, который в серию в конечном итоге не пошел. Конечно, идеальным для нового СПС был бы двигатель изменяемого цикла, но о такой силовой установке всерьез говорить пока не приходится за отсутствием современных работоспособных прототипов.
В-третьих, экология – при движении самолета со сверхзвуковой скоростью образуется ударная волна, которая в отдельных случаях может даже приводить к разрушениям на местности (в первую очередь, здания по маршруту полета имеют неплохую перспективу остаться без оконных стекол), да и на дозвуковых режимах сверхзвуковые самолеты отнюдь не тихие (привет живущим вблизи аэропортов). Эти проблемы до сих пор приемлемого радикального решения, не снижающего летные данные, не имеют. Также считается, что полеты на высотах порядка 15-20 километров разрушают озоновый слой.
В-четвертых, эксплуатационные расходы – у сверхзвуковых машин повышенный расход топлива, дорогие запчасти и расходные материалы. Потребуется специальное (термостабильное, рассчитанное на нагрев самолета в полете) топливо, особые масла и жидкость для гидросистем. Ну и расходы на подготовку летного и технического состава для такого экзотического типа.
В-пятых, специфичность летных данных. Аэродинамические и компоновочные особенности сверхзвуковой птички предполагают отнюдь не блестящие взлетно-посадочные характеристики. В первую очередь, скорости на взлете и посадке у таких машин выше обычных, и полосы им требуются подлиннее и поровнее. Вояки решают проблемы такого рода установкой крыла изменяемой стреловидности, а это не самый легкий и дешевый агрегат (впрочем, американцы когда-то всерьез думали поставить такое на Boeing-2707, но дальше макета дело у них не пошло). На серийном Ту-144 вопрос полетов на малых скоростях решили внедрением убираемого переднего горизонтального оперения с фиксированным предкрылком. И далеко не факт, что новый СПС со всеми возможными ухищрениями (как-то дополнительные управляемые поверхности, управление пограничным слоем и все такое прочее), получит посадочную скорость в районе 240 км/ч. Думается, что будет очень хорошо, если реальная машина уложится хотя бы в 280 км/ч. Для пассажиров весь этот набор слов прежде всего означает то, что далеко не каждый аэропорт сможет такую технику принимать. Кроме того, СПС разумной стоимости вряд ли получит крейсерскую скорость выше ~2300 км/ч. На более высокой скорости аэродинамический нагрев (тепловой барьер) потребует создания конструкции не из дюралюминия, а из титана (что сверхдорого) или из стали (что не есть хорошо с точки зрения весовой отдачи). Для реального понимания порядка цен на обычный (не титановый) сверхзвуковой самолет есть следующая байка. Был у США на рубеже 50-60х годов довольно небольшой (поменьше нашего Ту-22) сверхзвуковой бомбардировщик Convair B-58 «Hustler». Так вот, стоимость данного самолетика была выше стоимости золота той же массы. Сейчас технологии усовершенствовались, и, надо полагать, стоимость золота по сравнению со стоимостью конструкции теперь вообще будет сравнивать смешно…
Изложенное демонстрирует, что создание СПС нового поколения не будет ни простым, ни быстрым. А следовательно, самолеты получатся ну очень дорогими. Способны ли такие машины приносить прибыль в эксплуатации? Попробуем ответить на этот вопрос в продолжении данной статьи.