Летать всегда: специалисты спрогнозировали будущее гражданской авиации
- © NASA / Lillian Gipson
Эффективность и экологичность
Лайнеры будущего должны стать менее опасными для окружающей среды за счёт снижения расхода топлива. С момента появления первых реактивных пассажирских самолётов (Ту-104, De Havilland Comet и Boeing 707) в начале 1950-х их КПД рос в среднем на 1-2% в год. Однако специфика отрасли вносит свои коррективы в тренд — например, снижение расхода топлива происходит скачкообразно, от поколения к поколению самолётов. Так, Airbus A320neo 2016 года сжигает на 15% меньше, чем оригинальный Airbus A320, эксплуатация которого началась в 1988 году. К 2020 году планируется достичь 20-процентного снижения. Этих темпов (по 15-20% на каждое поколение лайнеров, то есть 20-30 лет) явно недостаточно, чтобы добиться запланированного ЕС на 2050 год 75-процентного, по сравнению с 2000 годом, снижения объёма выбросов в атмосферу.
- Reuters
Исследования NASA показывают, что многое может быть достигнуто путём улучшения аэродинамики самолётов — даже при сохранении привычной схемы «крыло-фюзеляж». Скорее всего, экзотические и пока экспериментальные конструкции типа «летающее крыло» или конструкции с утопленными двигателями в 2030-е так и не получат широкого распространения. Однако вполне вероятно, по мнению экспертов, использование в самолётах вместимостью до 100 пассажиров гибридных электрических силовых установок. Кроме того, в обозримом будущем авиация должна перейти с продуктов нефтепереработки на синтетический керосин.
Тишина
Как известно любому горожанину, аэропорт — шумный сосед. В период, когда активно развивается аэротакси, широко используется вертолётная техника и возможно возвращение сверхзвуковых пассажирских самолётов, проблема шума рискует стать одной из главных для гражданской авиации. По словам экспертов, установка двигателей в надкрыльных гондолах и внутри фюзеляжа может снизить уровень шума на 30-40 децибел. Использование же экспериментальной компоновки типа «летающее крыло» приведёт к снижению уже на 40-50 децибел.
- РИА Новости
Отдельной проблемой является снижение шума вертолётов, летательных аппаратов с вертикальным взлётом и посадкой и беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Разрабатываемые уже сегодня технологии, по оценкам NASA, позволят уменьшить уровень шума винтокрылых машин на 10% к 2020 году.
Скорость
Большинство инсайдеров авиакосмической отрасли считают, что возвращение сверхзвуковой пассажирской авиации неизбежно — вопрос лишь в том, когда это произойдёт. Одна из главных проблем, кроме безопасности и высокой стоимости эксплуатации, заключается в снижении силы звукового удара, происходящего при преодолении самолётом звукового барьера. NASA совместно с корпорациями Boeing и Lockheed Martin планирует уже в 2019 году продемонстрировать опытный образец самолёта, который благодаря улучшенной аэродинамике сведёт звуковой удар к уровню мягкого хлопка. Если эксперимент окажется удачным, то Международная организация гражданской авиации (ICAO) и Федеральное управление гражданской авиации США могут уже в начале 2020-х поддержать предложения о снятии существующего сейчас запрета на полёты сверхзвуковой авиации над континентальной территорией (знаменитый Concorde преодолевал скорость звука только над океаном). Экспериментальный Quiet Supersonic X-plane будет имитировать поведение 80—100-местного лайнера, способного лететь со скоростью в 1,6-1,8 раза больше скорости звука. Это меньше скорости Concorde или Ту-144, зато мощность звукового удара будет снижена на треть. Благодаря продвинутой аэродинамике и силовой установке на столько же снизится и расход топлива.
- © NASA
Тем не менее будущее крупных сверхзвуковых пассажирских самолётов остаётся достаточно смутным. Зато отдельные производители бизнес-авиации рассчитывают в случае отмены запрета на полёты над сушей вывести на рынок сверхзвуковые бизнес-джеты уже в начале 2020-х. Так, американская компания Aerion планирует вывести на рынок свой трёхмоторный 8—12-местный AS2 уже в 2023 году. Цена способного развивать скорость в М 1,5 (то есть в полтора раза больше скорости звука) самолёта, правда, будет также заоблачной — порядка $120 млн.
Дешевизна
Разработка нового поколения техники в авиакосмической отрасли — дело долгое и крайне затратное. Разработка таких новинок, как гражданский Boeing 787 и военный Lockheed Martin F-35, обошлась значительно дороже, чем планировалось. Поэтому вряд ли можно ожидать нового поколения авиалайнеров до 2030 года. Скорее всего, отрасль будет модифицировать уже разработанные и проверенные модели (пример тому — упомянутый выше Airbus A320neo). Это касается и внедрения новых технологий: хотя 3D-печать сама по себе существенно удешевляет стоимость деталей конструкции, сопутствующие расходы на проверку надёжности могут оказаться крайне высоки. Поэтому использование технологий будущего пока, вероятно, будет достаточно ограниченным. Впрочем, удешевлению научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ значительно способствуют методы компьютерного моделирования и внедрение автоматизированных конструкторских систем.
Владислав Крылов
- AFP