Будущее авиации. Перспективные проекты самолетов и вертолетов

Развитие авиационных технологий в последние десятилетия происходит с поразительной быстротой. Создаются лайнеры, потребляющие меньше топлива, и разработки в этом направлении продолжаются. Будущее пассажирских самолетов связано с еще большими изменениями, которые коснутся не только конструкции и дизайна, но и дополнительных возможностей применения аппаратов, а также используемых источников энергии.

Новые проекты в авиации

Долгое время на мировом рынке у таких крупнейших компаний, как Boeing и Airbus, не было конкурентов . Но ситуация меняется, и влияние других производителей на мировом рынке все более увеличивается. В недалеком будущем запланирована реализация инновационных проектов по созданию пассажирских авиалайнеров и небольших частных самолетов или вертолетов.

При этом одни авиаконструкторы считают, что будущее гражданской авиации связано с летательными аппаратами, работающими на электричестве, другие заняты разработкой сверхзвуковых лайнеров.

Проекты будущих сверхзвуковых самолетов своими очертаниями напоминают летательные аппараты, знакомые еще из фильмов о звездных войнах и произведений известных фантастов:

1. Выпуск сверхзвукового самолета Aerion AS2 запланирован на 2023 год.
2. Прототип сверхзвукового лайнера QueSST, летающего практически бесшумно, NASA планирует представить в 2020 году.
3. Японское космическое агентство проводит испытания сверхзвукового авиапланера D-SEND 2, коммерческую модель которого планируется создать к 2030 году.
4. Проектом под названием Skylon заняты британские инженеры: они тестируют тип двигателя для самолета, который будет летать со скоростью, в 5 раз превышающей скорость звука.

Президент России Владимир Путин, наблюдая в Казани за первым полетом бомбардировщика Ту-160 новой постройки, предложил авиастроителям подумать над созданием сверхзвукового пассажирского самолета. Портал iz.ru вспоминает историю таких самолетов, уже находившихся в эксплуатации в СССР, Франции и Великобритании.

За авиацией будущее, за боевой авиацией, с целью обеспечения обороноспособности страны, и за гражданской авиацией тоже. Но нам, мы сейчас обсуждали, надо подумать и над гражданской версией подобных самолетов. При такой огромной территории, как у нас, из Москвы до Нью-Йорка ненамного дольше лететь, чем до Владивостока. Поэтому уверен, что это будет востребовано, - заявил глава государства, комментируя возобновление серийного выпуска бомбардировщика Ту-160 на Казанском
авиазаводе.

Первое, что нужно отметить: обсуждать высказанное предложение прямолинейно, в варианте создания сверхзвукового пассажирского самолета непосредственно на базе многорежимного бомбардировщика-ракетоносца с изменяемой геометрией крыла, довольно сложная задача. Это не только дорогое решение из-за неоправданной в гражданской авиации сложности конструкции. Крейсерская скорость у Ту-160 дозвуковая - 850 км/ч, что, к слову, на 30–60 км/ч ниже, чем у обычных современных широкофюзеляжников, что ставит под сомнение даже такую узкую гипотетическую нишу, как бизнес-джет для миллиардеров. Напомним также, что крейсерская скорость обоих сверхзвуковиков, находившихся в коммерческой эксплуатации (Ту-144 и Concorde), превышала 2 числа Маха и составляла около 2200 км/ч.

«Конечно, речь не идет о создании самолета на базе Ту-160. Сейчас в мире прорабатывается несколько проектов сверхзвуковых бизнес-джетов, некоторые из них исследовались с участием российских научных центров», - цитируют в связи с этим «Ведомости» топ-менеджера одного из предприятий авиапромышленности.

Вопрос о возобновлении программы принципиально нового сверхзвукового пассажирского самолета - самостоятельная комплексная тема для обсуждения специалистами по проектированию и эксплуатации авиатехники. В том случае, если под самолет будет найдена достаточно емкая рыночная ниша, окупающая затраты на его создание и расходы на обслуживание, вопрос перейдет во вторую стадию, а именно - поиска в России конструкторского коллектива, способного решить поставленную задачу.

На данный момент в стране реализуются две программы принципиально новых самолетов (Superjet и МС-21), а также отрасль встраивается в китайский проект широкофюзеляжного авиалайнера CR929. По сути, все они выстроены вокруг «Гражданских самолетов Сухого» и «Иркута» (Инженерного центра им. А.С. Яковлева), которые в рамках предложенной модели реформирования Объединенной авиастроительной корпорации будут объединены в централизованную компанию, занимающуюся коммерческими самолетами.

А пока попробуем вспомнить, как сложилась судьба предыдущих сверхзвуковых авиалайнеров.

Первый–второй

Проектирование сверхзвуковых пассажирских самолетов в мире начали с конца 1950-х годов. Советский Союз, сконцентрировав ресурсы, сделал машину первым - всего за пять лет, прошедших с момента постановления о начале разработки, до первого полета, состоявшегося «под елочку» 31 декабря 1968 года.

Машина была предельно инновационной для отечественного авиапрома (тем более гражданского), на нее внедрили массу новшеств. Здесь и убирающееся в фюзеляж переднее горизонтальное оперение (использовалось на взлете и посадке), и поднимаемый нос, закрывающий на большой скорости остекление пилотской кабины, и интереснейшие образцы бортовой аппаратуры.

Самолет активно продвигали на внешние рынки, однако «за рубеж» его так и не выпустили. Плохую рекламу машине сделала и авиакатастрофа в июне 1973 года во время показательного полета на авиасалоне в Ле-Бурже.

Пришлось искать ей место только внутри СССР. Однако даже с новыми двигателями (в версии Ту-144Д) машина, которую по техзаданию рассчитывали для беспосадочного рейса Москва–Хабаровск, могла выполнять его лишь с минимальной загрузкой.

В итоге пассажирское сообщение по этому маршруту так и не началось, а два самолета вывели на линию Москва–Алма-Ата. Стоимость билета на рейс составляла 82 рубля. Для сравнения: авиарейс на дозвуковой машине по тому же маршруту обходился в 62 рубля, а за сходную цену (83 рубля) можно было улететь обычным самолетом из Москвы в Иркутск.

Пассажирские рейсы Ту-144 велись всего лишь с ноября 1977-го по май 1978-го. «Аэрофлот» всеми силами пытался отделаться от дорогой и капризной машины, которая полностью не удовлетворяла его требованиям.

Воспользовавшись катастрофой опытного самолета Ту-144Д, произошедшей под Егорьевском 23 мая 1978 года, регулярное сверхзвуковое пассажирское сообщение в СССР остановили в пользу Ил-62. Некоторое время использовались для срочной доставки небольших грузов на Дальний Восток. Окончательно программу Ту-144 закрыли в 1983-м после запуска в серийное производство первых отечественных широкофюзеляжников Ил-86.

Согласия нет

Ту-144 стал первым взлетевшим пассажирским сверхзвуковиком, но в коммерческую эксплуатацию раньше встал британо-французский Concorde, чей первый полет состоялся в марте 1969-го. Поскольку разработка была совместной франко-британской (Concorde и переводится как «согласие»), то машину получили авиакомпании British Airways и Air France (по семь штук).

Первые рейсы Concorde выполнил в январе 1976 года, это были маршруты Лондон–Бахрейн и Париж–Рио-де-Жанейро (с промежуточной посадкой в Дакаре). В дальнейшем самолет использовали для полетов в США: в аэропорт имени Даллеса (в пригороде Вашингтона), но главным образом - в Нью-Йорк. Также самолеты летали из Лондона на Барбадос, в Торонто, в Майами и в Сингапур, а из Парижа - в Нью-Йорк, Мехико, Каракас.

Самолеты обходились дорого и не могли конкурировать с экономичными трансатлантическими «тяжеловозами», такими как Boeing 747. Concorde действительно пересекал Атлантику вдвое быстрее: 3,5 часа вместо 7. Зато потреблял вдвое больше топлива, чем 747-е (и втрое - чем более новые Boeing 777), при этом имел вчетверо меньшую пассажировместимость и требовал специального обслуживания, на котором к тому же нельзя было сэкономить из-за малого числа машин в серии.

В результате ключевой показатель - расход топлива на 100 км полета в пересчете на одного пассажира - достигал 17 л при аналогичном показателе у широкофюзеляжных конкурентов в пределах 2,5–3,5. Даже оптимистический проектный показатель общей стоимости эксплуатации в пересчете на одного пассажира еще в 1972 году оценивался вдвое выше, чем у современных ему 747-х.

Запчасти тоже выпускались малыми сериями, практически под заказ, и вставали эксплуатанту в неимоверные накладные расходы. При этом самолет не возил побочные грузы (кроме совсем уж малогабаритных), что дополнительно снижало возможность заработать на трансатлантическом рейсе.

Дорогая стильная машина, символ ушедшей в прошлое эпохи, держалась только за счет высоких цен на билеты. Широко распространенное мнение об убыточности неверно: операционную прибыль она приносила, потому что желающих с большими деньгами хватало на то, чтобы оплачивать статусный перелет. Машины на основной линии Нью-Йорк–Лондон уходили в среднем с 70–80 пассажирами на борту из 100 мест, при этом рейс окупался уже при 35 проданных билетах.

В конце периода эксплуатации пресса писала, что British Airways извлекала из своих «конкордов» до $30–50 млн в год, Air France значительно меньше - до $3 млн. Основные сложности компаний состояли в том, что они тратили огромные усилия на поддержание парка, который к тому же частично достался им за счет господдержки. Британцы из своих семи получили два самолета за символическую цену 1 фунт, а французы забрали три за 1 франк каждый.

Кроме того, до середины 1980-х правительства активно субсидировали авиакомпании, финансируя до 80% их расходов на эксплуатацию машин. Перспектив для расширения бизнеса не было, самолет оставался узким нишевым предложением для очень богатых людей, элементом престижного потребления.

Весной 2003-го обе авиакомпании приняли совместное решение о прекращении использования самолетов, последние рейсы состоялись в ноябре того же года. Сильный удар по сверхзвуковым машинам нанесла катастрофа 2000 года под Парижем, где разбился французский «конкорд» со 109 пассажирами и членами экипажа. В числе причин также называли общий кризис рынка авиаперевозок после 11 сентября 2001 года и растущую стоимость обслуживания. Кроме того, машины продолжали летать в техническом облике конца 1970-х, а проект по модернизации их бортового оборудования (в частности, электроники пилотских кабин) требовал существенных денег и усилий по организации выпуска малых партий изделий.

В итоге авиакомпании решили, что извлекут больше прибыли из бизнес-классов обычных авиалайнеров.

Константин Богданов

Люди всегда стремились покорять небо, и казалось, что ни одному человеку не дано летать подобно птице - стоит только вспомнить миф об Икаре. С момента появления первых планеров братьев Райт в начале ХХ века авиаконструкторы не раз переступали технологические ограничения и совершали революции. Сегодня мы уже не считаем фантастикой массовое использование беспилотных воздушных судов или самолетов на жидком водороде. Но новые технологии необходимо подкрепить безоговорочными гарантиями безопасности и надежности, и компании всего мира прилагают большие усилия для того, чтобы заручиться поддержкой своих пассажиров.

Управление как в видеоигре

Технология для гражданских самолетов Active Stick , разработанная в 2018 году компанией BAE Systems, применяется на реактивном самолете бизнес-класса Gulfstream G500, где она обеспечивает тактильную обратную связь пилота с системами лайнера. Active Stick дает ему возможность буквально физически ощущать свою машину вместо того, чтобы полагаться только на показания приборов.

BAE Systems - оборонная компания Великобритании. Входит в топ-10 мировых компаний по производству вооружений.

Gulfstream G550 - реактивный двухмоторный самолет бизнес-класса, выпускающийся корпорацией Gulfstream Aerospace.

Изображение: Gulfstream

Fly-by-Wire (FBW) - система, заменившая прежний ручной (механический) контур управления самолетом электронным - одно из чудес современной аэрокосмической техники. Самолеты предыдущего поколения управлялись с помощью гигантского количества тросов, кабелей, шкивов и гидравлики, что значительно утяжеляло летательные аппараты. Однако, по мнению экспертов, использование компьютерного джойстика снижает реальное восприятие полета до уровня видеоигры.

Электродистанционная система управления (ЭДСУ, Fly-by-Wire) - система управления летательным аппаратом, обеспечивающая передачу управляющих сигналов от органов управления в кабине экипажа (например, от ручки управления самолетом, педалей руля направления) к исполнительным приводам аэродинамических поверхностей (рулей и взлетно-посадочной механизации крыла) в виде электрических сигналов. Впервые была использована в американских бомбардировщиках Vigilante в 1961 году.

Boeing , как и BAE Systems, экспериментирует с автоматизированным подходом к управлению. Компания представила новую функцию компьютерного управления в моделях Boeing 737 MAX 8 и MAX 9 . Она позволяет избежать сваливания, которое может возникнуть, если нос самолета слишком сильно поднят. Однако специалисты предупреждают, что во время нештатных ситуаций этот инструмент может неправильно сработать и просто отправить самолет в пике даже при ручном управлении. В пособиях к новым самолетам не говорилось о том, что во время нештатных ситуаций управление Boeing может измениться, и представители авиакомпаний находятся в некотором замешательстве из-за отсутствия комментариев самой компании. Более того, некоторые эксперты опасаются, что именно эта новая функция привела к катастрофе в Яванском море .

29 октября 2018 года самолет Boeing 737 MAX 8 авиакомпании Lion Air через 13 минут после взлета упал в Яванское море. В результате авиакатастрофы погибли 189 человек.

В связи с появлением огромного количества новых технологий в сфере авиастроения неизбежно возникает вопрос о безопасности использования искусственного интеллекта и автономных решений компьютера. Для обеспечения безопасности воздушного пространства SkyGrid блокчейн-систему, в которой будут храниться все данные о полетах беспилотных летательных аппаратов. Анализировать большие объемы данных будет искусственный интеллект. Нейросеть также сможет передавать всю информацию о полетах в государственные авиационные диспетчерские системы.

Сверхбыстрые и беспилотные самолеты

В июне этого года корпорация Boeing представила на конференции в Атланте проект гиперзвукового самолета, который за два часа долетит из Нью-Йорка до Лондона и за три часа - из Нью-Йорка до Токио. Скорость самолета Boeing должна быть в пять раз выше скорости звука: она будет превышать 6 тыс. км/час. Для сравнения, максимальная скорость сверхзвукового пассажирского самолета Concorde превышала скорость звука в два раза. На создание гиперзвукового самолета по подсчетам Boeing уйдет не менее 20–30 лет.

Изображение: Boeing

«Конкорд» - британо-французский сверхзвуковой пассажирский самолет (СПС), один из двух (вместе с Ту-144) типов сверхзвуковых самолетов, находившихся в коммерческой эксплуатации.

«Конкорд» был создан в результате слияния в 1962 году. Всего было изготовлено 20 самолетов. Первый полет прототипа состоялся в 1969 году, а ввод в коммерческую эксплуатацию произошел в 1976 году. За 27 лет регулярных и чартерных рейсов было перевезено более 3 млн пассажиров.

25 июля 2000 года один самолет потерпел катастрофу при вылете из парижского аэропорта Шарль де Голль, погибло 113 человек. Эта катастрофа приостановила полеты «Конкордов» на полтора года. В последующие годы велись работы по модификации парка самолетов. Но после возобновления полетов последовала череда инцидентов, наиболее заметными из которых стали отказ одной из секций руля направления и утечка топлива, повлекшая отключение двигателя.

10 апреля 2003 года British Airways и Air France объявили о решении прекратить коммерческую эксплуатацию своего парка «Конкордов».

В России Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского (ЦАГИ) разработку проекта гиперзвукового пассажирского самолета с двигателями на жидком водороде. Генеральный директор ЦАГИ Кирилл Сыпало сообщил, что появление отечественных водородных самолетов намечено на 2030–2031 годы. Планируется, что гиперзвуковые самолеты будут осуществлять пассажирские перевозки по России.

Изображение: ЦАГИ

Через три года Airbus, Rolls-Royce и Siemens проведут первые летные тесты гибридного самолета E-Fan X. В основу конструкции ляжет пассажирский самолет BAE 146. Инженеры заменят один из четырех турбовентиляторных газовых двигателей BAE 146 на гибридный двигатель. Его работу обеспечат аккумуляторы и бортовой генератор на авиационном топливе.

Aurora Flight Sciences , дочерняя компания авиаразработчика Boeing, уже в 2019 году первый беспилотный самолет на солнечных батареях. Беспилотный научный самолет Odysseus предназначен для непрерывного полета и проведения климатических и атмосферных исследований. Создатели утверждают, что Odysseus сможет летать несколько месяцев подряд и производить нулевые выбросы углекислого газа. В основном Boeing будет использовать беспилотник для мониторинга погоды, однако спектр возможного применения намного шире - связь, разведка, наука. Специалисты Boeing отмечают, что могут перепрограммировать Odysseus в зависимости от задач.

Норвегия движется в том же направлении - организации экологически безопасных полетов. Фальк-Петерсен, глава государственной норвежской компании Avinor , сообщил, что для начала авиакомпании будут тестировать «переходные технологии» - биотопливо и гибридные двигатели. Avinor также планирует организовать тендер на запуск коммерческого рейса с использованием небольшого , рассчитанного на 19 пассажиров. Первые полеты воздушного судна должны состояться уже в 2025 году. С 2040 года все воздушные суда для ближних перевозок в Норвегии перейдут на электротягу.

Avinor AS - государственная компания с ограниченной ответственностью, которая управляет большинством гражданских аэропортов в Норвегии. Норвежское государство через Министерство транспорта и коммуникаций контролирует 100% уставного капитала.

Первым серийным электрическим летательным аппаратом, появившимся в продаже, стал одноместный планер Alisport Silent Club в 1997 году. Приводился в движение двигателем мощностью 13 кВт.

С мая 2015 года словенский производитель Pipistrel модель Alpha Electro - двухместный полностью электрический самолет, предназначенный для обучения.

Lockheed Martin уже сообщила о завершении «чертежного» этапа разработки самолета X-59 Quiet Supersonic Technology (QueSST) и начале его непосредственного изготовления. Первый испытательный полет запланирован на 2021 год.

Многолетнее сотрудничество Lockheed Martin и НАСА подсказало цель создания X-plane QueSST - тестирование технологий, которые в дальнейшем позволят получить малошумный коммерческий сверхзвуковой самолет, не создающий проблем для жителей городов.

X-59 QueSST будет совершать полеты на высоте 17 тыс. м со скоростью 1 512 км/час, при этом шум в момент преодоления звукового барьера не будет превышать 75 дБ, что соответствует громкости хлопка при закрытии двери автомобиля.

В России уже летные сертификационные испытания два новых пассажирских самолета МС-21-300 . Во время испытаний они подвергнутся многократным нагрузкам, имитирующим не менее 180 тыс. полетов. Уникальность этого лайнера заключается в крыле из полимерных композитов, впервые в мире созданном для самолетов вместимостью свыше 130 пассажиров. Благодаря такой конструкции операционные расходы при эксплуатации МС-21 будут на 12–15% меньше, чем у аналогов. Доля композитов в конструкции МС-21 составляет свыше 30% и является уникальной для этого класса воздушных судов.

В 2018 году российские разработчики представили новый турбинный двигатель ТВ7-117СТ-01. Его характеристики в целом повышают эффективность всей практически полностью автоматизированной системы. Его уже установили на пассажирском самолете Ил-114-300, который будет предназначен для эксплуатации на местных воздушных линиях. Двигатель увеличит, по сравнению с Ил-114, дальность полета с полной допустимой загруженностью до 1 900 км.

Летающие автомобили и рюкзак за плечами

Техдиректор Rolls-Royce Пол Штайн назвал три категории самолетов, которые первыми перейдут на электротягу. К первой категории относятся авиатакси - небольшие летательные аппараты, рассчитанные на одного-четырех пассажиров, с запасом хода не более 120 км. «Для таких судов аккумуляторы уже практически готовы», - заявил Штайн. Вероятно, именно этим объясняется возросшая популярность идеи создания и введения в эксплуатацию летающих автомобилей, а именно так сейчас принято называть небольшие воздушные такси. Guardian приводит в качестве примеров принадлежащий китайской Geely стартап Terrafugia, а также словенскую компанию Pipistrel. Свою версию авиатакси разрабатывает и Airbus совместно со специалистами Audi и дочерней компанией Italdesign.

27 ноября этого года концепт воздушного такси Pop.Up Next был представлен в Амстердаме на ежегодной неделе дронов, где успешно продемонстрировал все заложенные в него функции.

Концепт имеет важную особенность - он модульный, благодаря чему сможет перевозить пассажиров как по земле, так и по воздуху. Pop.Up Next состоит из трех отдельных модулей. Электрическое шасси мощностью 60 кВт (80 л. с.) крепится к пассажирской капсуле, тем самым формируя электромобиль. При этом пассажиры с помощью специального приложения смогут в любой момент (например, безнадежно застряв в пробке) вызвать летающий модуль и, соединившись с ним, уже по воздуху прибыть в пункт назначения.

Отдельное направление развития гражданской авиации - это JetMan - реактивные рюкзаки, которые позволят человеку летать в будущем. Управление летательным аппаратом происходит только за счет смещения центра тяжести. Ранец может развить скорость до 300 км/час, максимальная дальность полета - десять минут.

Тренд на мобильность авиасудов, способных передвигаться даже в пределах мегаполиса, беспилотные технологии и гиперзвуковые скорости уже сегодня отражает завтрашнее положение гражданской авиации. Передвижения в трех измерениях - будущее транспорта, которое уже, по гендиректора Uber Дары Хосровшахи, находится в пределах 20–30 лет. Но, возможно, все эти изобретения излишни, если скоро для преодоления расстояния в тысячу километров нам нужен будет только ранец за спиной.

Основатель компании Virgin Galactic Ричард Брэнсон заявил о готовности запустить в небо десяток , эра которых, по словам бизнесмена, возвращается. Ранее о развитии сверхзвуковой пассажирской авиации заявили в NASA. Несмотря на многолетнюю «постановку на паузу» массового производства сверхзвуковых самолетов, тема эта продолжала обсуждаться и конструкторы не прекращали работу над проектами.

Screemr

Когда речь заходит о путешествиях будущего, пассажиры в первую очередь мечтают о том, чтобы добраться до пункта назначения как можно быстрее. Именно в скорости заключается концепция проекта сверхзвукового пассажирского лайнера Screemr, представленного в 2015 году канадским инженером Шарлем Бомбардье и дизайнером Рэем Мэттисоном. Имя основателя компании Bombardier достаточно известно. Что касается его напарника, то дизайнер Рэй Мэттисон уже успел поработать в компании Cirrus Aircraft and Exodus Machines, ему также принадлежит концепт гибрида самолета с мотоциклом «Икар» (Icarus wingless aircraft).

Скорость самолета Screemr должна превышать скорость звука в 10 раз, и перелет, к примеру, из Лондона в Нью-Йорк займет всего полчаса. По замыслу авторов проекта, Screemr будет запускаться с помощью электромагнитной пушки и лететь на жидкостном ракетном двигателе (керосине или жидком кислороде). В итоге он должен разогнаться до 12,4 тыс. км/ч. Предполагается, что салон Screemr сможет вместить до 75 пассажиров, кроме того, ожидается, что такой самолет будет осуществлять трансконтинентальные рейсы.

Lapcat

Lapcat был разработан дизайнерами из Reaction Engines, а финансово его поддержала британская аэрокосмическая компания BAE Systems. По замыслу разработчиков, Lapcat должен набирать скорость до 5 Мах, то есть, около 6 тыс. км/ч, что в два с половиной раза превышает скорость «Конкорда». Таким образом, долететь, допустим, из Лондона в Сидней можно будет всего за четыре часа (время полета на обычном самолете составит 20 часов). В летательном аппарате предполагается использование концептуального двигателя «Ятаган», эксплуатирующего термодинамические свойства жидкого водорода.

«Конкорд-2»

Проект сверхзвукового пассажирского лайнера «Конкорд-2» (Concorde 2), способного лететь со скоростью 4,5 Мах, год назад представила авиастроительная компания Airbus. Из Лондона в Нью-Йорк самолет должен долететь всего за час, а из Токио в Лос-Анджелес – за три часа. По замыслу разработчиков, «Конкорд-2» взлетает вертикально и летит по специально выделенным воздушным коридорам на высоте примерно 30,5 км. На канале YouTube даже было размещено видео, схематически демонстрирующее возможности самолета. Описаны они были, как «самые высокие американские горки с крутыми подъемом и спуском, а также высокой скоростью».

В патенте, полученном Airbus, описываются три разных типа двигателя: прямоточный воздушно-реактивный, сдвоенный турбореактивный и ракетный. Планируется, что они будут задействованы на разных этапах пути самолета до места назначения. При этом, по заверению инженеров, в отличие от первого «Конкорда» звуковой хлопок (классическая преграда на пути развития сверхзвукового авиатранспорта) у «Конкорда-2» будет тише. Правда и количество пассажиров, которое сможет принять на борт новый самолет, ограничено всего двумя десятками, а это значит, что перелет будет очень дорогим.

Antipode

Это еще один концепт, представленный неугомонным Шарлем Бомбардье в конце января текущего года. Если ранее сверхзвуковые проекты ограничивали себя рамками реалий, то технические характеристики выглядят совершенно фантастическими. Его максимальная скорость составляет 24 Мах, что в 12 раз превышает скорость «Конкорда». Поэтому житель Нью-Йорка сможет долететь на таком самолете до Лондона за 11 минут, до Шанхая – за 24 минуты, а до Сиднея – за 32 минуты. Почти телепортация.

Участвующий в проекте Бомбардье инженер Джозеф Хазелтайн предложил использовать инновационное аэродинамическое явление под названием «режим длительного проникновения» (long penetration mode – LPM): особые насадки на носу самолета втягивают в себя воздух, охлаждая им корпус воздушного судна. Это решило бы проблему перегрева самолета при такой скорости. Взлетать Antipode сможет с любого аэродрома при помощи многоразовых ракет-ускорителей. Они крепятся к крыльям самолета и, когда он набирает нужные скорость и высоту, сбрасываются и возвращаются обратно на базу. Серьезным минусом проекта является вместимость самолета – салон рассчитан всего на 10 пассажиров. Поэтому целесообразнее будет использовать его в дорогостоящих бизнес-путешествиях или в качестве военного самолета.

Проекты сверхзвуковых самолетов будущего

Авиаперелеты является обычным явлением в современном обществе. Когда большинство людей представляют себе коммерческий авиалайнер, то им на ум сразу приходит стандартный самолет. Тем не менее, аэрокосмические инженеры по всему миру разрабатывают , которые смогут произвести настоящую революцию в воздушных путешествиях.

1. Aether Airship

Хотя Boeing недавно начал производство 787 модели авиалайнера, инженеры компании уже работают над следующим проектом. На этот раз Boeing планирует сделать что-то радикально отличающееся от своих стандартных конструкций и рассматривает возможность создания пассажирского авиалайнера по схеме . В данный момент NASA совместно с Boeing экспериментируют с самолетами подобной конструкции для использования как в коммерческих, так и в военных целях.

Для проверки аэродинамических возможностей они построили X-48, беспилотный реактивный самолет - «летающее крыло». Во время тестов оказалось, что подобный самолет имеет высокую полезную нагрузку, имеет лучшую управляемость, нежели ожидалось, а также чрезвычайно экономичен. Прототипы пассажирских авиалайнеров ожидаются в течение 20 лет.

3. Reaction Engines A2

Еще один прорывом в аэрокосмической промышленности являются гиперзвуковые авиалайнеры. Конкорд и Ту-144 вошли в историю, как первые коммерческие сверхзвуковые авиалайнеры, а сейчас инженеры надеются разработать авиалайнеры, которые способны развивать скорость свыше 5 Маха. Одним из лидеров в данных разработках сегодня является британская компания Reaction Engines Limited, которая разработала концепцию авиалайнера под названием A2.

Этот футуристический самолет может летать на сверхзвуковых скоростях и быть при этом экологически чистым. В А2 предусмотрено использование двигателей Scimitar - дальнейшей разработки двигателя SABRE. Но в то время как в SABRE используются ракетные двигатели, Scimitar параллельно использует гибридный прямоточный воздушно-реактивный двигатель и обычный воздушно-реактивный двигатель.

При полете на высокой скорости используется гибридный ПВРД, а при взлете и посадке — обычный реактивный двигатель. В качестве топлива в данном проекте используется жидкий водород, который также охлаждает двигатели. Из-за опасений по поводу звуковой ударной волны, A2 будет летать над заселенными регионами только со скоростью звука, а на максимальной скорости А2 сможет долететь из Австралии в Северную Европу всего за пять часов.

4. Bombardier Antipode

Канадская компания Bombardier недавно заявила о разработке Antipode - своей концепции бизнес-самолета будущего. Хотя этот гиперзвуковой авиалайнер сможет перевозить всего 10 человек, он будет летать со скоростью в … 24 Маха. При такой скорости Antipode сможет добраться из Нью — Йорка в Лондон за 11 минут. В концепции Antipode предусмотрено использование гиперзвуковых реактивных двигателей (ГПВРД), которые не имеют движущихся частей, таких как лопасти или компрессоры.

Для того чтобы добраться до скоростей, необходимых для работы ГПВРД (при которой воздух будет поступать на сверхвысоких скоростях в двигатель благодаря самой скорости самолета), Antipode будет использовать ракетные ускорители при взлете с земли. После того, как самолет достигнет крейсерской высоты и скорости, включатся ГПВРД, которые и разгонят лайнер до скорости в 24 Маха.

5. Boeing Pelican

В начале 2000 — х годов Boeing исследовал возможность строительства нового трансокеанского Pelican, в котором использовался экранный эффект. Несмотря на то, в первую очередь самолет предназначался для перевозки грузов, концепция была бы применима также для коммерческих авиалайнеров. Был спроектирован огромный самолет (двухпалубная конструкция длиной 122 м и размахом крыльев 150 метров), который бы летал, как экраноплан, по сути скользя над водой на высоте 6 метров.

Во время полета над сушей Pelican летал бы на обычной для самолетов высоте. Хотя проект был многообещающим, Boeing забросил разработку с начала 2000-х годов по неизвестным причинам.

6. SAX-40

Даже когда самолеты летают на дозвуковых скоростях, их шум двигателей раздражает людей, живущих вокруг аэропортов, и может вызвать неблагоприятные последствия для здоровья. Для борьбы с этой проблемой, группа ученых из Массачусетского технологического института и Кембриджского университета разработала SAX-40 – концепт практически бесшумного самолета. Самолеты производят шум в основном из-за несовершенства аэродинамики, поэтому SAX-40 был сделан очень обтекаемым. Из-за своей необычной формы, подъемная сила SAX-40 больше, чем у обычного самолета.

Именно поэтому у самолета нет закрылков, которые предоставляют дополнительную подъемную силу при взлете и посадке, что соответственно уменьшает шумность двигателей. Воздухозаборники двигателей находятся на верхней части самолета, т.е. фюзеляж выступает в роли естественного препятствия для шума. Для того, чтобы сократить шум выхлопа двигателя, SAX-40 использует систему переменного выхлопа. Благодаря своей конструкции, самолет будет производить всего 63 децибел шума при взлете и посадке. Для сравнения — шум обычного самолета при взлете составляет 100 децибел.

7. SpaceLiner

Германский аэрокосмический центр (GAC) в настоящее время разрабатывает свой собственный дизайн высокоскоростного лайнера. Примечательно то, что GAC, вместо того, чтобы использовать стандартные конструкции, разрабатывает космический самолет или космоплан под названием SpaceLiner. Концепция подразумевает двухступенчатую конструкцию: беспилотную стартовую ступень - криогенный ускоритель и пассажирскую суборбитальную ступень, рассчитанную на 50 пассажиров.

Ускоритель доставляет SpaceLiner на высоту в 80 км, где тот разгоняется до скорости 25 Маха. Это позволило бы подобному аппарату долететь из Австралии в Европу за 90 минут. В конце полета космоплан приземляется, как любой обычный самолет. SpaceLiner также является экологически безопасным, так как он использует жидкий водород и жидкий кислород в качестве ракетного топлива. Начало эксплуатации ожидается в 2050 году.

8. AWWA-QG Progress Eagle

AWWA-QG Progress Eagle является одним из самых сложных концептуальных самолетов, которые разрабатываются в данный момент. Начать стоит с того, что самолет просто огромен - в трехъярусном салоне помещается 800 пассажиров. Из-за своих огромных размеров, Progress Eagle складывает крылья после приземления, чтобы не пришлось проводить реконструкцию современных аэропортов.

Движущей силой у Progress Eagle выступают шесть водородных двигателей, которые также обеспечивают электроэнергией все оборудование. Тем не менее, большая часть электроэнергии будет поступать от панелей солнечных батарей, встроенных в крылья. Эти панели используют специальный квантовый материал для повышения своей эффективности. Введение самолета в эксплуатацию ожидается не раньше 2030 года.

9. Concorde 2

Несмотря на то, что Concorde, первый сверхзвуковой пассажирский самолет, в конце концов был списан, сегодня начали разрабатывать его «наследника». В прошлом году Airbus выиграл тендер на разработку нового самолета под названием Concorde 2. Вторая версия самолета, как и его предшественник, должна произвести настоящую революцию в полетах, став первым гиперзвуковым пассажирским самолетом.

Мало того, что крейсерская скорость авиалайнера будет составлять 4,5 Маха, самолет имеет множество других странных особенностей, например — его двигательная система (Concorde 2 будет использовать три типа двигателей: прямоточный воздушно-реактивный, турбореактивный и ракетный двигатель).

Для взлета самолет будет использовать турбореактивный двигатель. После этого включится ракетный двигатель, который позволит набрать крейсерскую высоту и сверхзвуковую скорость. И, наконец, ПВРД на крыльях разгонят на большой высоте самолет до крейсерской скорости. Несмотря на то, что Concorde 2 будет быстрее, чем первоначальный самолет, у него также будет меньше пассажирских мест - всего 20.

10. Mobula

Концепт авиалайнера Mobula, разработанный Крисом Куком из Университета Ковентри, — один из самых странных, представленных в последнее время По сути, это гибрид круизного лайнера и пассажирского самолета, который способен перевозить более 1000 пассажиров на пяти палубах. Подобно Boeing Pelican, Mobula также является экранопланом. Что примечательно, самолет также умеет плавать.