Airbus опубликовал руководство по планированию аэропортов для самолёта A321 (AIRCRAFT CHARACTERISTICS - AIRPORT AND MAINTENANCE PLANNING), которое включает и диаграмму дальности полезной нагрузки для А-321 включая вариант XLR стр. 193-196. Это и представляет интерес в разрезе вопроса, а превзошел ли А-321XLR, в производительности (кресло-км(миль)) В-757-200, который был с производства в 2004 году, но по сей день продолжает активно использоваться, и с учётом того, что Ту-214 его почти полной аналог и имеющий огромный потенциал модернизации, реализация которого была "торпедирована" на протяжении четверти века по политическим мотивам.
Не много про эволюцию А-321 в диаграммах Payload-Range, то есть, что есть результат модернизации.
На диаграммах характеристики Payload-Range -100 -200 и -neo от различной взлетной массы (конфигурации additional center tanks, ACT). Доработанный 321-200 с 2 АСТ не дал большой выигрыш в производительности хотя безусловно дальность увеличилась не намного, но упала и загрузка (тонн/км) при этом компоновка пассажирского салона идентичная для всех вариантов, и все же решена была задача перевести больше пассажиров на ту же дальность что и А-320. (Весовые характеристики самолетов начиная со стр. 58)
Совсем другое дело (номограмма №3), когда дополнительное топливо в съемных баках в сочетании новой конфигурации двигателей модели А-321neo, где резко, что заметно на диаграммах возрастает производительность. При чем наличие съемных баков LR делает А-321neo более гибким подстраивание эксплуатанта под его рынок (маршрутной сети) - делает самолет более универсальным в отличие от стратегии Being это где линейка состоит из удлиненной и укороченной версии базовой модели. При этом серии MAX их стало аж целых четыре, -7 -8 -9 и -10) в отличие от NG и Classic.
Но нас интересует модель А-321neoXLR, то есть когда из 321 "выжили все" достигнув максимальных результатов! то есть почти без потери в загрузки достигли максимальной дальности что дало максимальную производительность кресло(пасс)-км(миль)
Обобщим для наглядности с Payload - MAX.
ИЛИ
Итак теперь у нас есть все довольно простые данные что бы сравнить самолеты по производительности в размере характеристики tohh/mm, в двух вариантах первый при полной загрузке и второй при полной заправки с неизбежной падением загрузки указанной в таблице.
В-757-200 76 405 tohh/mm 76 000 tohh/mm
A-321LR 2ACT 73 200 tohh/mm 74 550 tohh/mm
A-321LR 3ACT 71 675 tohh/mm 72 000 tohh/mm
A-321XLR 85 775 tohh/mm 86 680 tohh/mm
A-321XLR ACT 83 220 tohh/mm 81 340 tohh/mm
Как видим по результатам A-321XLR превзошёл В-757-200, но тем не менее несколько существенных замечаний. Для ясности понимания вопроса еще одна таблица по возможности полной заправки включая ACT и для A-321XLR она составляет 22,5 тонн., в то время как 757 без АСТ порядка 36,0, что безусловно XLR делает фаворитом.
НО! Как правило при коммерции приоритет отдаётся первому варианту, где превалирует коммерческая загрузка (платная), и при этом варианте у A-321XLR (с 757 примерно одинаковая пассажирская загрузка) выбран полностью лимит на пассажирскую загрузку при этом полезный объем на массу грузовую отсутствует, в то время как на 757 срезав загрузку грузов можно добавить порядка 6,0 тонн топлива, что увеличивает дальность порядка на 800 миль (1,5 часа полета) а с учетом того что типовая модель 757 имеет взлетный вес 112 тонн, а есть модификации и до 115, что говорит о том что A-321XLR не дотягивает до 757, в измерении пасс-миль. Но и остаётся фактом, что первый эксплуатант A-321XLR испанская Iberia раскритиковала самолет, что он не дотягивает даже до заявленных характеристик.
И всё-таки главный вывод из всего выше изложенного следует что в модернизации самолёта приоритет лежит прежде всего в области двигателестроения, что и следует рассматривать применительно к Ту-214 имеющего одинаковое сечение фюзеляжа с 321 и 757, но и безусловно о возможности в перспективе установки ACT.
Однако, хотя A321XLR может похвастаться значительно более низким расходом топлива на кресло-км(миль), и унификация его с тысячами самолётов семейства A320 по всему миру и означает, что A321XLR невероятно прост в интеграции, но это вовсе не означает, что A321XLR идеален.
Как и стандартный A321neo, A321XLR может быть оснащён либо двигателем CFM LEAP-1A, либо двигателем Pratt & Whitney PW1100G . Оба двигателя представляют собой турбовентиляторные двигатели с высокой степенью двухконтурности, одни из самых передовых в мире. PW1100G примечателен тем, что это редукторный турбовентиляторный двигатель, один из первых, применяемых на коммерческих авиалайнерах, и, безусловно, самая удачная конструкция редуктора на сегодняшний день. Этот двигатель использует редуктор, который позволяет различным внутренним компонентам вращаться с разной скоростью, снижая расход топлива.
Двигатель CFM LEAP-1A не оснащён коробкой передач, как PW1100G. Вместо этого он ориентирован на более тонкие усовершенствования для повышения тепловой эффективности двигателя — стратегия, которую General Electric (партнёр по совместному предприятию CFM International) реализует во всей своей линейке продукции. Новые материалы, такие как композиты с керамической матрицей, позволяют CFM повышать степень внутреннего давления и рабочую температуру, повышая топливную экономичность.
Двигатель CFM LEAP-1A имеет степень двухконтурности 11:1, а двигатель PW1100G — 12,5:1, что является самым высоким показателем среди всех турбовентиляторных двигателей, находящихся в эксплуатации. Согласно действующим сертификатам, двигатели A321XLR способны развивать тягу до 15 000 кгс. Хотя этого, безусловно, достаточно, сам A321 никогда не был известен как «хот-род», а мощность двигателя приемлема, но не выдающаяся. Это, конечно, отличается от самолёта, который он призван заменить, — Boeing 757.
Хотя A321XLR имеет аналогичную пассажирскую вместимость с 757-200, у 757-го крыло больше, он имеет большую полную массу и, по сути, является более крупным самолётом. Поэтому 757-му требуется больше тяги, чем Airbus. Однако даже с учётом этого, Boeing 757 развивает гораздо большую мощность, чем A321neo или A321XLR, и славится этим качеством, часто получая прозвище «Небесный Феррари».
757-й предлагался с двигателями Rolls-Royce RB211 или Pratt & Whitney PW2000. В самой мощной версии RB211 развивает тягу до 43 500 фунтов (20,7 т), тогда как PW2000 рассчитан на максимальную тягу 42 600 фунтов (20,7 т). Это значительно больше, чем у A321XLR, и это связано с изначальной целью создания 757-го. 757-й, несмотря на свою известность как дальнемагистральный самолёт, был разработан как замена Boeing 727 на ближнемагистральных авиалиниях.
Одним из требований к конструкции 757-го было обеспечение таких же или лучших эксплуатационных характеристик, как у 727. Поскольку 757-й был значительно крупнее 727-го, ему требовались массивные крылья и необычайно мощные двигатели . Эти возможности и последующие усовершенствования также обеспечили 757-му невероятно большую дальность полёта, но это никогда не подразумевалось как его основная задача.
Нехватка мощности может повлиять на A321XLR
В то время как 757-й достигает своей дальности за счёт мощности и высокой полной массы, Airbus увеличил дальность полёта A321XLR, увеличив ёмкость топливных баков благодаря инновационной конструкции топливного бака и усиленной конструкции самолёта . Для большинства авиакомпаний A321XLR является значительным шагом вперёд по сравнению с 757-м благодаря его превосходной топливной эффективности и унификации с существующим парком самолётов A320.
Однако изначально 757-й проектировался с укороченными летно-техническими характеристиками. Airbus A321XLR, будучи более тяжёлой версией A321neo, просто не может сравниться с 757-м по взлётным характеристикам. При максимальном взлётном весе (MTOW) на уровне моря 757-й может взлететь с высоты менее 8000 футов (2400 м) при использовании закрылков в 20° . A321neo, действующий с максимальной массой 93 т (93 тс) в аналогичных условиях, потребляет для взлёта от 8000 до 9000 футов ( 2400–2700 м) в зависимости от модели двигателя, в то время как A321XLR рассчитан на максимальную взлётную массу уже в101 т (101 тс). Это может стать недостатком на длинных маршрутах с короткой взлётно-посадочной полосой или в аэропортах с жарким и высоким климатом, что серьёзно ограничивает лётно-технические характеристики самолёта. В этом случае A321XLR, вероятно, столкнётся со значительными ограничениями по полезной нагрузке, связанными либо с длиной взлётно-посадочной полосы, либо с ограничениями скорости пневматика.
Если Airbus намерена и дальше увеличивать полную массу A321XLR, от двигателей, вероятно, потребуется большая тяга. Они уже являются самыми мощными модификациями семейства PW1000G и CFM LEAP, поэтому пока неясно, насколько больше мощности каждая из компаний сможет выжать из этих гигантских двигателей. Конечно, это должно быть реализовано без ущерба для долговечности, что особенно важно для обоих двигателей.
В течение многих лет ходили слухи, что Airbus изучает возможность создания удлинённой версии A321neo, часто называемой «A322». Этот вариант, вероятно, будет включать элементы A321XLR, такие как новые однощелевые закрылки и увеличенный запас топлива, чтобы сохранить большую часть возможностей A321XLR. Однако, учитывая, что A322 будет значительно больше A321XLR, ему потребуются более мощные двигатели, чем те, что предлагаются в настоящее время.
Ключевым элементом программы A320neo является новый вариант двигателя. CFM LEAP и Pratt & Whitney PW1100G значительно крупнее двигателей, устанавливавшихся на A320 предыдущего поколения. Это означало, что Airbus пришлось установить двигатели выше, чем CFM56 или IAE V2500, хотя они и не были установлены в передней части самолёта. Это похоже на установку двигателей на Boeing 737 MAX.
Одной из причин внедрения печально известной системы MCAS на 737 MAX стал аэродинамический эффект, создаваемый расположением двигателей CFM LEAP-1B. 737 MAX имел более резкий крен на больших углах атаки по сравнению с 737NG, поэтому Boeing добавила MCAS, чтобы 737 MAX летал более похоже на своего предшественника. Это система улучшения управляемости, а не система сваливания.
В 2019 году EASA выпустило Директиву по лётной годности, касающуюся внезапного кабрирования самолёта Airbus A321neo. Поначалу ситуация казалась схожей с той, что произошла с Boeing 737 MAX . Однако позже выяснилось, что причиной кабрирования стали изменения в программном обеспечении бортового компьютера, а не аэродинамический эффект, вызванный расположением двигателей. Таким образом, исправление было связано с корректировкой программного обеспечения системы управления полётом A321neo.
Airbus может столкнуться с дополнительными проблемами при текущих уровнях тяги, связанными с увеличением мощности самолёта. Airbus A322 будет обладать невероятной экономичностью, но ему, вероятно, потребуется увеличение мощности для сохранения характеристик взлёта и набора высоты, аналогично, если Airbus вдруг решит расширит возможности A321XLR, это также потребует увеличения тяги.