Ведущие авиационные державы мира напряженно работают над проектами новых сверхзвуковых пассажирских самолетов. Достоинства очевидны — на таких лайнерах можно долететь из Москвы до Новосибирска всего за полтора часа. Но при этом они должны быть экономичными и тихими. А еще доступными по цене. Какая именно задача стоит перед российскими конструкторами?
Рождение сверхзвуковой пассажирской авиации пришлось на 1970-е годы. Первым в мире звуковой барьер преодолел советский Ту-144. За ним последовал франко-британский Concorde. Первый так и не вышел на регулярные линии. Второй летал из Европы в Америку до 2003 года. Правда, цена билета на те рейсы достигала 10 тысяч долларов. Этот вид транспорта оказался крайне дорогой игрушкой.
«Всем очевидно: создание нового коммерчески эффективного сверхзвукового пассажирского самолета — самый большой вызов для современной мировой гражданской авиации», — говорит генеральный директор ЦАГИ Кирилл Сыпало в интервью «Российской газете».
Низкая шумность
По словам Сыпало, к маю 2021 года российские конструкторы должны представить примерные облики сверхзвуковых пассажирских летательных аппаратов. В рамках заключенного с Минпромторгом госконтракта формируется набор критических технологий. Именно они будут отличать российский вариант лайнера будущего.
«Это уникальные воздухозаборники для двигателей, расположенных сверху на фюзеляже. Это уникальная аэродинамическая форма. Это уникальные сопловые аппараты реактивного двигателя в хвостовой части самолета. Все основные компоненты направлены на снижение уровня как шума, так и уровня звукового удара», — обратил внимание директор ЦАГИ.
Шумность — один из камней преткновения при создании сверхзвуковых лайнеров. В силу конструктивных особенностей и специфики полета их звук громоподобен. Международная организации гражданской авиации (ИКАО) пока даже не установила требований по уровню шума для таких видов самолета. Но эти требования, видимо, будут довольно жесткими.
Экономичность и новые материалы
Вторая проблема — экономичные силовые установки. «Пока в мире оптимальных и рациональных двигателей для сверхзвукового пассажирского самолета нет нигде. Ни в Европе, ни в Штатах, ни у нас», — отмечает Сыпало.
«Двигатель, также как и аэродинамическая форма самолета, должен соответствовать компромиссу: с одной стороны, иметь хорошую экономику, то есть низкий расход топлива, с другой — пониженный уровень шума», — поясняет директор ЦАГИ. По его мнению, это «довольно противоречивое требование с точки зрения конструкции».
Сверхзвуковой лайнер потребовал применения инновационных материалов. «Ставка даже не на материалы, а на синергию материалов, технологий и конструкций, которые обеспечат заданные качества. Прежде всего мы говорим о металлокомпозитных конструкциях. Это отдельная новелла в области авиационных материалов», — уточняет Сыпало.
Инновационной будет и форма самолета. Она предполагает вытянутый нос, который с учетом современных требований к прочности очень сложно сделать в традиционных решениях.
С другой стороны, на сверхзвуке конструкция начинает нагреваться. Происходит ее удлинение: оно может достигать 30 сантиметров.
«Это тоже необходимо учитывать. Поэтому проблема комплексная. Она связана с применением оптимальных материалов, оптимальных конструкций и таких же оптимальных технологий», — подчеркивает директор ЦАГИ.
Техническое зрение
Речь идет также о создании «темной кабины». Форма носовой части, возможно, не позволит разместить стекла в кабине. Поэтому картинка перед пилотами будет создаваться при помощи систем искусственного зрения или дополненной реальности. Информационное поле кабины — одна из важнейших критических технологий.
«Вообще создать такой самолет не проблема. Летают сверхзвуковые истребители, бомбардировщики. Другое дело — создать серийный гражданский сверхзвуковой самолет, востребованный на рынке. Вот это очень серьезная научно-техническая задача», — заключает Сыпало.
