Идея бесхвостости носится в воздухе. Такого пассажирского лайнера еще не знала история мировой авиации
Британские и американские специалисты – команда из 40 человек из Кембриджского университета и Массачусетского технологического института – после трех лет разработок представили проект нового пассажирского самолета SAX-40. Людей, далеких от таинств аэродинамики, лайнер прежде всего поражает своими формами.
| Бесхвостый планер — идея пригодная не только для пассажирских авиалайнеров, но и для орбитальных самолетов.
Фото: NASA |
Официально эта концепция известна как Blended Wing Body («плавно сопряженное крыло»). Бесхвостая фигура новой машины напоминает очертаниями летучую мышь. При этом издаваемый в полете звук, сообщает Reuters, будет не громче, чем у стиральной машины.
«Рассекречен проект революционного пассажирского самолета, деловая характеристика которого мало что скажет непосвященному, – подчеркнул в беседе с корреспондентом «НГ» академик Российской академии космонавтики им. Н.Э.Циолковского, эксперт в области аэродинамики летательных аппаратов Валентин Белоконь. – 150-тонная при старте машина летит со скоростью около 900 км/час, перевозя 215 пассажиров. В этом ничего особенного нет. Правда, дальность приличная – около 9500 км».
Так в чем же, собственно, революционность нового проекта?
Прежде всего в том, что SAX-40 экономит 35% топлива по сравнению с лучшими из ныне существующих авиалайнеров. Уже сейчас этот факт заставляет говорить о новой машине как о спасителе гражданской авиации от вполне вероятного «зеленого» налога за те парниковые газы, которые выбрасывают в атмосферу самолеты.
«Несомненно, такая уникальная экономичность достигнута нетривиальным образом, – подчеркивает Валентин Белоконь. – Это первый пассажирский лайнер, созданный по принципу интегрирования крыла с фюзеляжем. В авиации такие вещи достаются очень неочевидными, очень серьезными усилиями. И я не сомневаюсь, что сократить срок проектирования SAX-40 помог также колоссальный прогресс в использовании суперкомпьютеров. Самолет не проектируется с помощью готовых формул, он во многом является вопросом искусства, помноженного на мощность компьютерного эксперимента, как в данном случае».
А вот это действительно уже нетривиальный результат: необычно высокая экономичность (на треть выше, чем у самого экономичного на сегодняшний день Boeing’а 787, который, правда, еще не летает) достигнута всего за три года разработок. Сверхзвуковой пассажирский Concorde проектировался около семи лет, стандартный на вид Airbus А-380 – 13 лет. «Здесь есть интрига, – уверен Валентин Белоконь. – Данная машина является симбиозом двух идеологий: серповидного крыла, предложенного еще в 1944 году германской фирмой ARADO; и наших истребителей класса Су-27 – Су-34, которые явились значительным шагом в интеграции крыла с фюзеляжем (разработка 1969–1981 годов). SAX-40 – умелая адаптация этих решений. Таким образом, становится гораздо яснее, как за три года сравнительно скромным коллективом всего из 40 человек спроектирован столь революционный самолет».
Столь изощренное интегрирование фюзеляжа самолета с крылом – непонятно, где кончается крыло и начинается собственно фюзеляж, – по мнению нашего эксперта, позволило достигнуть уникально высокого аэродинамического качества аэроплана (отношение подъемной силы к тяге). «У Concorde и нашего Ту-144 эта величина достигает 7,5; у Boeing’ов 747–787 – около 20. У SAX-40 – 25–27, – подчеркивает Белоконь. – До него во всем мире летал только один серийный самолет с аналогичным показателем аэродинамического качества – наш стратегический разведчик М-55 («Геофизика», ОКБ Мясищева): у него аэродинамическое качество было около 25».
Наш собеседник поясняет, что фактически бесхвостыми были уже и Concorde, и Ту-144 – у них был только киль, располагавшийся очень близко от крыльев; а вот стабилизаторов уже не было. В проекте самолета SAX-40 кили как бы раздвоены и перенесены на концы крыльев.
Подчеркнем еще раз: подобного пассажирского лайнера еще не знала история мировой авиации.
Размах крыла у SAX-40 – 67,5 м. Это кажется чрезмерным для достаточно небольшой машины, почти как у 400-тонного Boeing’а 747. Но зато это означает повышенную площадь крыла. Три инновационных двигателя пристыкованы к задней части крыла, причем двигатели с регулировкой направления реактивной струи.
Много других решений. Например, при посадке шасси выходит из створок, но сами они снабжены обтекателями, которые уменьшают и сопротивление, и шум. Сближаясь с землей со скоростью 350–400 км/час, самолет сильно задирает нос. Нормальный современный самолет имеет так называемые предкрылки, которые резко повышают подъемную силу. В этом самолете предкрылок нет, но особый профиль – отогнутый вниз клювом – позволяет снизить скорость до достаточно безопасного уровня и без предкрылок.
Понятно, что главной целью всех усилий ученых и конструкторов было вовсе не желание поразить воображение потенциальных пассажиров. «Такая форма самолета – блестящее достижение аэродинамики, – считает Валентин Белоконь. – Форма служит двояким целям: и крейсерскому очень экономичному полету, и хорошему режиму безопасной посадки».
Сами создатели самолета подчеркивают, что даже если производители и одобрят новый дизайн, то на борт SAX-40 мы с вами поднимемся в лучшем случае году в 2025–2030-м: выпуск совершенно нового самолета – удовольствие очень дорогое и достаточно рискованное. Кроме того, этот процесс требует и строительства новых производственных мощностей.
«И все-таки 2025 год – это консервативная оценка, – уверен академик Российской академии космонавтики Валентин Белоконь. – Когда принципиальные вещи решены, конечно, все зависит от субсидий. Я предвижу, что срок может сократиться до 2015 года. Кроме того, не сомневаюсь, что разработчики SAX-40 еще не все карты выложили. Наверняка они спроектировали или активно проектируют сейчас класс самолетов – начиная с самого легкого, SAX-40 в 150 т, до 1000-тонного лайнера по крайней мере».
Андрей Ваганов
22.11.2006
***
