Почти 60 лет пассажирский самолёт выглядит одинаково. Труба с крыльями, двигатели на пилонах. Boeing 737 летает с 1968 года, Airbus A320 с 1988-го. Менялись кресла, экраны, размер багажной полки, но сама машина оставалась прежней.
Сейчас уже понятно, что эта эпоха заканчивается. Пять проектов, о которых пойдёт речь, не просто улучшают старое. Они предлагают летать по-другому.
NASA X-59
Сверхзвуковые полёты над сушей запрещены с 1973 года. Причина простая. Когда самолёт преодолевает скорость звука, он порождает ударную волну, и на земле это звучит как взрыв. Concorde на сверхзвуке выдавал грохот, от которого вздрагивали люди и тряслись окна. Из-за этого он летал только над океаном.
NASA решила не бороться с запретом, а убрать причину. Их экспериментальный X-59 уже в воздухе.
Весь секрет в форме корпуса. Нос у X-59 вытянут на 11,5 м, это треть от общей длины машины. Из-за этого "клюва" у пилота нет лобового стекла вообще. Вместо него стоит камера и 4K-экран.
Сам самолёт собран как конструктор из запчастей от разных летательных аппаратов:
- шасси позаимствовали у F-16
- ручку управления у F-117
- фонарь кабины у учебного T-38
- мотор поставлен не под крылом, а сверху фюзеляжа, чтобы шум уходил вверх, а не к земле
Расчётная громкость X-59 при преодолении звукового барьера 75 децибел. Это как хлопок автомобильной дверью через дорогу. Против 105 децибел у Concorde разница огромная, ведь шкала децибел работает логарифмически. X-59 будет тише Concorde примерно в 8 раз.
Дальше NASA планирует летать на X-59 над американскими городами и замерять, слышат ли люди хоть что-нибудь. Если не слышат, запрет на сверхзвук над сушей, действующий полвека, могут снять.
Уже подписан указ, который предписывает ввести новый стандарт шума для сверхзвуковых самолётов. Но стандарт ещё предстоит разработать, и без данных с X-59 это не получится.
Boom Overture
Пока NASA занимается физикой звука, в Колорадо строят тот самый пассажирский самолёт, который воспользуется новыми правилами. Компания Boom готовит Overture, первый сверхзвуковой лайнер со времён Concorde.
Их демонстратор XB-1 трижды превысил скорость звука за один вылет. Такого не удавалось ни одному частному самолёту в истории, до этого звуковой барьер покоряли только государственные программы.
Микрофонные решётки, расставленные под трассой полёта, не зафиксировали никакого звукового удара. Ударная волна на большой высоте преломилась в атмосфере и до земли просто не дошла.
На основе этих данных Boom объявила технологию Boomless Cruise. Overture сможет лететь над сушей на сверхзвуке вообще без слышимого хлопка. Автопилот сам подберёт нужную высоту и скорость в зависимости от погоды.
А над океаном разгонится до 1,7 Маха, это вдвое быстрее обычного рейса. Нью-Йорк в Лондон за 3,5 часа.
Overture рассчитан на 64-80 пассажиров. Заказы уже есть от American Airlines, United Airlines и Japan Airlines. Пассажирские рейсы обещают к концу десятилетия.
Двигатель, который разрабатывается специально для Overture, пока не существует в собранном виде. Сроки в авиастроении почти всегда сдвигаются. Но само то, что частная компания дошла от чертежа до сверхзвукового полёта и сотни заказов, это уже не обещание, а факт.
JetZero
Когда я впервые увидел эту машину, подумал, что она из фантастического фильма 50-х. Нет трубы. Нет привычного корпуса. Вся конструкция, это одно сплошное крыло с кабиной внутри. Выглядит как гигантский скат.
Идее больше ста лет. Первые попытки спрятать фюзеляж внутри крыла относятся ещё к 1920-м. NASA и Boeing экспериментировали с моделями в 80-х и 90-х.
Но до серьёзного прототипа дело дошло только сейчас. Масштабная модель уже летает над лётно-испытательным центром в Калифорнии.
Цифры объясняют, почему к этой форме вернулись:
- аэродинамическое сопротивление падает на 30%, когда весь корпус работает как крыло
- расход топлива вдвое ниже, чем у обычного лайнера
- самолёт по длине не больше Airbus A321, но вмещает до 250 пассажиров
То, к чему пассажирам придётся привыкать. Кабина у JetZero совсем другая. 18 кресел в ряд и 4 прохода. Люди, сидящие ближе к краям крыла, при крене ощутят заметную перегрузку. Что-то вроде карусели, только на высоте 10 км. Окон у большинства мест не будет.
Тем не менее интерес авиакомпаний уже есть. Глава Airbus публично заявил, что будущее коммерческой авиации может выглядеть именно так.
Heart Aerospace ES-30
Электромобили стали привычными. С самолётами всё сложнее. Литий-ионная батарея хранит энергии в 48 раз меньше, чем тот же вес авиационного керосина. Именно поэтому электрический Boeing 737 появится ещё не скоро.
Шведская компания Heart Aerospace зашла с другой стороны. Их ES-30, региональный самолёт на 30 мест. На батареях пролетит 200 км без единого грамма выбросов.
На более длинных маршрутах подключается генератор на авиатопливе, и дальность вырастает до 800 км. Гибрид, как автомобиль с двумя моторами, только с четырьмя винтами.
40% всех авиарейсов в мире, это перелёты на расстояния до 800 км. Именно на этих коротких маршрутах электрическая и гибридная тяга может оказаться дешевле керосина.
ES-30 спроектирован так, что по мере появления более ёмких батарей его можно будет дооснащать, и дальность полёта на чистом электричестве будет расти, не меняя сам самолёт.
Airbus ZEROe
Airbus замахнулся на самое сложное. Пассажирский самолёт на водороде. Топливные элементы превращают водород и кислород в электричество, моторы крутят винты, а из "выхлопа" идёт вода. Ни грамма углекислого газа.
100 пассажиров, дальность около 1 850 км. Построен отдельный центр разработок, испытаны топливные элементы мощностью в мегаватт.
И вот сроки сдвинулись на 5-10 лет. Вместо ближайших лет теперь говорят о 2040-2045-м.
Причина не в самолёте. Двигатель работает. Проблема во всём остальном:
- зелёного водорода пока выпускается мало
- аэропортов, способных хранить и подавать жидкий водород, не существует в принципе, ни одного
Первая мысль была про провал. Но потом прикинул масштаб задачи. Создать самолёт на топливе, которого нет в нужных объёмах, и заправлять его через инфраструктуру, которая не построена, это примерно как проектировать электромобиль в 1995-м. Tesla тогда ещё даже не была основана.