Сверхзвуковой пассажирский самолет: это не роскошь, а средство передвижения

Такой вопрос задал бы себе сегодня современный Остап Бендер. Но вот ответил ли он на него, тоже большой вопрос. Тем не менее на него попытались ответить на круглом столе «Российский сверхзвуковой административный самолёт» инженер-конструктор Александр Гомберг и доктор технических наук Алексей Агульник, профессор МАИ. Символично, что стол проходил 25 мая этого года в Москве в музее Н.Е. Жуковского, «отца «русской авиации».

В круглом столе  приняли участие представители Минпромторга РФ, ОАК, ОДК, ПАО Туполев, АСИ НТИ, ФГУП«ЦАГИ», ПАО Аэрофлота, ФГБУ «МАИ», ЗАО «Авиасалон», МАИ, МГТУ им. Баумана и других организаций.

Вступление.

Александр Гомберг в своем докладе «Сверхзвуковой бизнес-джет на отечественных серийных двигателях Ал-31Ф «Фанстрим» отметил, что самолеты давно уже перешагнули звуковой барьер. Казалось бы, драматические события, связанные с преодолением этой ступени, остались позади. Истребители и бомбардировщики могут достаточно долго выполнять полет на "сверхзвуке".

Отечественный Ту-144 и англо-французский "Конкорд" вписали славную страницу в историю пассажирской авиации. Но сегодня нет больше сверхзвуковых пассажирских рейсов через океан, как нет и вообще никаких других сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС). А желающие полетать быстрее "собственного визга" имеются, то есть многие люди готовы платить за такие полеты.

Ряд американских и европейских компаний сейчас также активно работают над проектами сверхзвуковых пассажирских самолётов. Для авиаторов и учёных нет никаких сомнений, что уже в ближайшем будущем уникальный полувековой опыт создания и эксплуатации отечественных сверхзвуковых самолётов будет востребован на новой технологической базе в рамках перспективных проектов.

Самый известный в США разработчик СПС - частная компания Boom Technology - пару лет назад сначала показала уменьшенный макет-демонстратор (размах крыла - всего 5 метров), а спустя два месяца успешно вышла на биржу и привлекла очередной этап финансирования. Разработка ведётся с 2014 года, но пока даже этот не полноразмерный прототип первый полёт не совершил.

Российские разработки "игрушек для богатых".

В России есть задел по Ту-144 и его перспективным модификациям большого административного самолета повышенной комфортности на 30-40 пассажиров. Также есть различные варианты малых административных самолетов на 5-10 пассажиров на базе истребителя Су-35 и бомбардировщика Ту-22М3.

Однако больший интерес представляет проект создания весьма дорогого и совершенно уникального аттракциона под названием "сверхзвуковой пассажирский самолет" для нерегулярных перелетов и иных удовольствий - своеобразной «игрушки для богатых»!

Его потенциальные клиенты - публика избалованная, она привыкла к комфорту. Обычные дозвуковые административные самолеты широко представлены на рынке, и рынок этот постоянно расширяется. Предположим, что покупатели взяли бы самолет с уже привычными для "Гольфстримов", "Бомбардье", "Фальконов" и им подобным характеристиками, но чтобы скорость была выше вдвое или втрое.

Однако сверхзвуковой полет и объективно, и субъективно воспринимается как "экстрим". Значит, убедить покупателя в его безопасности и реально сделать полет таким - уже половина успеха.

Всем этим условиям подходит  СПС "Фанстрим" (FanStream),  предназначенный для частных и корпоративных владельцев, склонных к неординарным путешествиям. При полетах в Европе и Америке самолет может базироваться на военных и специальных аэродромах, где ограничения по шуму не слишком жесткие.

А еще самолет "Фанстрим" может практически без каких-либо переделок совершить стратосферный "прыжок" на высоту до 50 км, при этом у пассажира будет до двух минут невесомости, впечатляющий вид из иллюминатора на черное "космическое" небо и голубую Землю.

Небольшая продолжительность полета (до 1 часа), неполная заправка топливом и быстрая подготовка к следующему вылету способны сделать такие рейсы вполне рентабельными: их сможет себе позволить и человек со средними доходами.

Безопасность, безопасность и еще раз безопасность!

Садясь в сверхзвуковую машину, пассажир склонен требовать больших гарантий. Так что на этом рынке при продаже самолета или услуг по перелетам придется ориентироваться не только на реальное качество продукта, но и на психологию покупателя. На рынке - как на рынке! Так что, предлагая сверхзвуковые полеты, следует постараться обеспечить максимально возможные гарантии безопасности. В рассматриваемом случае именно благодаря системе спасения такие гарантии получаются уникальными и беспрецедентными.

Сама система спасения состоит из собственно пассажирской кабины-капсулы, соединенной разрывными болтами с фюзеляжем самолета по фланцу. Она вместе с летным экипажем и пассажирами в случае экстренной ситуации отделяется от самолета. Под двойным полом кабины находится необходимое оборудование для работы системы жизнеобеспечения, включая аккумуляторы и баллоны со сжатым воздухом.

Кабина оборудована системами связи и навигации, радиомаяком, запасом продуктов и питьевой воды. Иллюминаторы являются аварийными выходами, а в амортизированные пассажирские кресла "вложены" индивидуальные парашюты и спасательные жилеты, радио и световые маяки и спутниковые телефоны.

В кормовой части кабины снаружи под верхним "козырьком" закреплен контейнер с парашютом и реактивными тормозными двигателями. Сам контейнер имеет реактивные ускорители для его принудительного катапультирования вверх через сбрасываемый люк в "козырьке". При аварийной посадке на воду кабина сохраняет герметичность и нормальное положение, обеспеченное низким расположением центра тяжести, а также выпуском передней стойки шасси, если это получится.

При штатной работе системы спасения индивидуальные парашюты не пригодятся, однако могут возникнуть ситуации, когда ими стоит воспользоваться. Это можно сделать непосредственно из самолета, если он летит на "дозвуке" и небольшой высоте, выпустив трап и открыв заднюю дверь.

Так же можно поступить и на этапе спуска на основном парашюте, если он получил серьезные повреждения и не обеспечит мягкую посадку. В любом случае индивидуальный парашют будет способствовать тому, чтобы большее число пассажиров вообще купило билет на этот самолет!

Самолет "Фанстрим" может совершить посадку на одном двигателе, а в некоторых случаях (при небольшом остатке топлива) и без двигателя. Наряду с высокой степенью надежности самолета в целом, предусмотренная система спасения действительно позволяет обеспечить безопасность как при "обычных" сверхзвуковых дальних перелетах, так и при уникальных не совсем обычных суборбитальных полетах.

Таким образом, на таком "экстремальном" самолете благодаря применению традиционных путей повышения безопасности - высокого качества, надежности элементов и дублирования систем, диагностики и высококлассного обслуживания - с одной стороны и внедрению высокоэффективной всережимной и многоступенчатой системы спасения с другой стороны возникает возможность обеспечения самой высокой степени безопасности, приблизившись к уровню гражданской авиации сегодняшнего дня.

Что первично: двигатель или самолет?

Как заявил Алексей Агульник, чтобы обеспечить необходимую дальность полета, необходимо летать на всех участках полета на бесфорсажном режиме. Наиболее подходящими двигателями для этого является существующее семейство АЛ-31Ф, включая АЛ-41 и АЛ-51 Они отлично зарекомендовали себя в эксплуатации, и их характеристики вполне соответствуют выдвигаемым  требованиям. Ставка делается именно на уже существующие ТРДФ, так как проектирование самолетов под несуществующие моторы загубило не один замечательный проект. Четыре двигателя, устанавливаемые на СПС, дают необходимую тягу на сверхзвуковом режиме полета и обеспечивают очень короткий взлет.

Предварительно проект "Фанстрим" оценивается в $1 млрд при парке, включающем 10…12 самолетов. Время выхода в первый рейс - через 4…5 лет. Ежегодный налет одного составит до 1000 ч. Срок службы (ресурс) по планеру - 20 лет. Замена или ремонт двигателей - через 1000 ч. Билет для полета через Атлантику обойдется в $30 тыс., стратосферный прыжок $50 тыс., суборбитальный полет $200 тыс. Не исключено также использование "Фанстрима" для запуска небольших спутников.

Гарантией успеха может служить то обстоятельство, что проект базируется в основном на проверенных технических решениях. Здесь могут быть использованы существующие технологии и готовые агрегаты, в первую очередь двигатели. Применение одного типа самолета для различных целей, безусловно, привлекательно в экономическом плане.

Заключение.

Поиск компромисса - процесс сложный и каждый автор решает его несколько по-своему. Проект "Фанстрим" - это попытка вывести на рынок совершенно новое транспортное средство при жестких технических, юридических и коммерческих ограничениях и других проблемах сверхзвуковых гражданских перевозок. Можно надеяться, что реализация этого проекта станет мостиком к будущим регулярным дальним сверхскоростным перелетам, доступным для широкого круга людей.