В связи с работами по Федеральной программе развития гражданской авиации России до 2015 г. для российской авиации после периода "разброда и шатания" (который, впрочем, еще не завершился) вновь становится актуальным вопрос о перспективных разработках. Есть ли возможности для их начала и что надо планировать нашим конструкторам в первую очередь?

        Последние годы в мире авиации отмечены напряженным противостоянием корпораций Боинг и Эрбас в борьбе за рынок дальних магистральных самолетов следующего поколения. Длительное время Боинг находился на распутье – принимать ли вызов Эрбаса с его гигантом А3ХХ, который сейчас уже обрел обозначение типа А380. Лишь не так давно было объявлено о приостановке Боингом работ по "третьему поколению В-747" – тяжелому лайнеру В-747Х. Однако при анализе последних публикаций авиационной периодике выясняется, что в портфеле у двух мировых аэрокосмических гигантов есть еще ряд интересных идей, заслуживающих внимания и специалистов, и просто любителей авиации.

        После нескольких лет колебаний Боинг решил "проверить на публике" свою концепцию магистрального самолета средней размерности с высокой околозвуковой скоростью полета. Достаточно широко опубликованная в марте 2001 г. концепция под рабочим названием "Соник Крюзер" (Sonic Cruiser) обещает потенциальным заказчикам возможность перевозки до 300 пассажиров с крейсерской скоростью не менее 0,95 Маха. На первый взгляд такой "асимметричный ответ" на грандиозную разработку Эрбаса А380 может показаться странным для Боинга, который после успеха классического В﷓747 по праву считается родоначальником широкофюзеляжных лайнеров. Однако если обратиться к истории корпорации Боинг, то все это выглядит как логичное "возвращение к корням".

        После Второй мировой войны корпорация Боинг была в числе первых, кто начал активно осваивать опыт двух поверженных авиационных держав - Германии и Италии. В 1945 г. ведущий аэродинамик Боинга Джордж Шайрер (George Schirer) возглавлял бригады специалистов для работы в германском авиационном центре Фолькенроде. В эту команду входили также Теодор фон Карман (Theodor von Karman), Хью Драйден (Hugh Dryden) и другие знаковые фигуры мира авиации. Целью было ознакомление с захваченными материалами и работа с авиационными экспертами и учеными Рейха.

        Особый интерес вызывали данные по стреловидному крылу. Хотя идея стреловидного крыла в качестве меры повышения устойчивости самолета на высоких скоростях зародилась еще в 1911 г. практические результаты в этой области были получены лишь в 30-х…40-х годах. Здесь, в Германии, Шайрер окончательно убедился в том, что обсуждавшиеся и авиаторами США преимущества стреловидного крыла на околозвуковых скоростях действительно сулят большие возможности. Эти возможности после длительных и сложных продувок и испытаний были реализованы в концептуально новом реактивном бомбардировщике В-47. Именно на этой машине были впервые апробированы в эксплуатации такие решения как стреловидное аэроупругое крыло, сбалансированная динамическая система "крыло – двигатели на пилонах", демпфер рыскания для борьбы с голландским шагом и ряд других новшеств. Бомбардировщик, за которым не могли угнаться тогдашние реактивные истребители F﷓84 "Тандерджет", стал своего рода летающей лабораторией для отработки технических решений революционного реактивного пассажирского самолета В-707.

        Появление пассажирского лайнера с двухконтурными реактивными двигателями и скоростью полета свыше 900 км/ч качественно изменило представление авиакомпаний и пассажиров о том, что такое регулярные трансокеанские пассажирские перевозки и установило новые мерки в области крейсерских режимов полета. Во многом это было связано с созданным для В-707 стреловидным аэроупругим крылом увеличенной площади, унаследовавшим все лучшее от крыла В-47.

        Начиная с самолета В-707 все пассажирские разработки Боинга имели выраженный акцент в части аэродинамики крыла и крейсерской скорости полета как важнейших критериев эффективности лайнера. Даже в ходе драматических перипетий зарождения идеи и создания В-747, когда основная интрига строилась вокруг компоновки фюзеляжа для размещения четырех с лишним сотен пассажиров (ведь изначально рассматривались в основном различные двухэтажные схемы), большое внимание было уделено крыло. Этот агрегат В-747 прошел большой путь достаточно сложных испытаний и переделок, прежде чем самолет начал строиться и с триумфом осваивать все новые авиалинии. Свой вклад в успех самолета сделала и тщательная аэродинамическая проработка носовой части фюзеляжа. В итоге были получены очень хорошие крейсерские скорости полета, хотя и несколько ниже заявлявшихся изначально.

        По воле легендарного основателя Пан Америкэн и одного из "отцов" В-747 Хуана Триппа (Juan Trippe) самолет проектировался под Мах 0,9, однако при подписании контракта на поставку это значение было снижено до 0,877, позднее оно было вновь пересмотрено по инициативе руководителя проекта Джо Саттера (Joe Sutter) и принято на уровне 0,86. В эксплуатации же В-747 практически никогда не летал быстрее Маха 0,84, оставаясь при этом в течение трех десятилетий одним из наиболее скоростных пассажирских лайнеров сопоставимого класса. Даже новый В-777, поступивший на эксплуатацию на два с лишним десятилетия позже, не повысил скоростную планку для магистральных самолетов. Лишь в рамках программы В-747Х Боингом рассматривались варианты доработки задней кромки классического крыла В﷓747, которые обещали повышение крейсерской скорости полета до Мах 0,86.

        Таким образом появление концепции "Соник Крюзера" явилось логическим продолжением эволюции пассажирских самолетов Боинг. Эта программа своими корнями уходит в 1995 г., когда в Отделении перспективных разработок была создана группа "20ХХ" для подготовки портфеля ключевых технологий и конфигураций, которые могли бы быть использованы при создании самолетов следующего поколения. Группа рассматривала несколько идей, включая различные схемы и даже большое летающее крыло (Blended Wing-Body). Однако наибольшее внимание было уделено проработке дальнего скоростного самолета умеренной пассажировместимости.

        Этот вариант был первоначально известен под рабочим названием "Пасифик Фрагментер" (Pacific Fragmenter), что было связано с намерением корпорации трансформировать существующую традиционную систему перелетов "местный аэропорт – хаб – трансокеанский перелет – хаб – местный аэропорт" в более перспективную по мнению аналитиков корпорации систему прямых полетов "от места – до места". Основанием для такого подхода стало фактическое смещение акцентов в парке самолетов, летающих через океаны. По информации главного финансиста Боинга Майкла Сирса (Michael Sears) в конце 80-х годов до 85% парка на линиях через Атлантику составляли большие аэробусы В-747, DC-10 и L-1011, а к настоящему времени их доля снизилась до 5%. Основной объем перевозок выполняется на В﷓767, что связано, по мнению аналитиков Боинга, именно с увеличением числа прямых (минуя хабы) маршрутов. Перспективный самолет для таких маршрутов по мнению группы "20ХХ" был бы эффективен при скоростях полета не менее 0,9 – 0,92 Маха и относительно небольших размерах для обеспечения приемлемой коммерческой загрузки с учетом прогнозируемого снижения числа пассажиров на борту при новой схеме маршрутов. Однако реализация этой идеи в обычной схеме "стреловидное крыло – цилиндрический фюзеляж" затруднена конструктивными проблемами преодоления волнового сопротивления без ущерба интересам пассажиров и авиакомпаний в части размещения коммерческой нагрузки и технической эксплуатации самолета, построенного с учетом известного "правила площадей". Поэтому и появилась необычная для пассажирских лайнеров аэродинамическая схема, где крыло размещено в "приплюснутой" хвостовой части фюзеляжа, основная часть которого остается традиционной, кроме зоны переднего горизонтального оперения.

        По словам руководителя группы "20ХХ" Джона Раундхилла (John Roundhill) новая аэродинамика самолета обещает экономию до 3 ч летного времени (около 1 ч на 3000 миль) в дальних полетах, что чрезвычайно привлекательно для крупных авиакомпаний, имеющих средства на приобретение самолетов такого класса. В качестве типового примера называется возможный маршрут Континентл Эрлайнз из Хьюстона в Гонконг через Северный полюс. По мнению экспертов другой крупной компании – Америкэн Эрлайнз – с учетом сокращения на 10-15 минут транзитного технического обслуживания нового самолета другим его преимуществом может стать выполнение в сутки двух полетов через Атлантику (например, Нью Йорк – Лондон) вместо одного. На Боинге полагают, что с использованием опыта работ по самолетам В-777 и JSF, новых методов математического моделирования и технологий параллельного проектирования в современных компьютерных CALS-средах создание "Соник Крюзера" может быть завершено к 2006 г. с началом пассажирских перевозок не позднее 2008 г.

        Реакция Эрбаса была предсказуемой. Адам Браун (Adam Brown), вице-президент корпорации Эрбас по перспективному планированию и прогнозированию, высказался в том смысле, что разработка Боинга интересна, но следует задуматься о тех серьезных проблемах, которые ждут создателей самолета такой размерности для околозвукового крейсерского полета. При этом Эрбас обладает собственной концепцией под рабочим обозначением "Е2", которая предполагает разработку самолета с высокоэффективным крылом переменной по размаху стреловидности, расположенными над крылом двумя двигателями сверхвысокой степени двухконтурности и размерностью в диапазоне между эксплуатируемыми самолетами А321 и А330/340. Эта концепция (рисунок опубликован во втором апрельском выпуске "Эйвиэйшен Уик") при заметных различиях имеет и ряд общих черт с "Соник Крюзером" Боинга, включая переднее горизонтальное оперение, хвостовое расположение крыла и двигателей и двухкилевое вертикальное оперение. По мнению Брауна такой самолет может стать в парке крупной авиакомпании хорошим 250-местным дополнением к гиганту А380.

        Однако все понимают, что ключевым моментом в судьбе новых разработок станет экономика. Экономика критична и на этапах создания и в эксплуатации таких высокотехнологичных и сложных по конструкции самолетов. На самом Боинге после слияния с МакДоннелл-Дуглас позиция руководства имеет ярко выраженный акцент в части превращения корпорации из "фирмы, делающей самолеты" в многопрофильный авиакосмический концерн, целью деятельности которого станут не столько технические новинки, сколько прибыли держателей акций Боинга. Для создания нового имиджа корпорации даже запущена программа переноса штаб-квартиры из "родового гнезда" в Сиэттле куда-нибудь ближе к центру страны (сейчас за благосклонность Боинга борются мэры трех городов Чикаго, Далласа и Денвера). Представители высшего руководства корпорации не раз заявляли, что запуск программы "Соник Крюзера" возможен только в случае высокой уверенности в ее привлекательности для авиакомпаний и прибыльности для Боинга.

        По мнению Дика Уайетта (Dick Wyatt), руководителя отделения планирования парка Бритиш Эруэйз, подобные самолеты могут представлять интерес для авиакомпаний только при очень умеренном повышении цены билета по сравнению с рейсами на традиционных лайнерах. Хотя, как он считает, тенденция к конкуренции ведущих производителей самолетов не только в размерах, но и в скоростях перспективных машин безусловно отвечает интересам авиакомпаний в освоении разных сегментов развивающихся рынков перевозок. Вместе с тем, в авиационной прессе цитируется и анонимное высказывание руководителя одной из ведущих авиакомпаний о том, что создание Боингом большего по размерам и более медленного "клона" Конкорда (с его высокой ценой билета) будет означать для Боинга катастрофу и полное отсутствие интереса авиакомпаний к такому самолету.

        К сожалению, для отечественных авиаторов разворачивающаяся дискуссия вокруг "Соник Крюзера" и А380 имеет скорее академический интерес. Главным приоритетом в России остается завершение переоснащения парка самолетами Ил-96, Ту-204/214 и другим еще советскими разработками. Известно, что этот процесс идет сложно и не только по причине медленного рождения лизинговых схем поставок отечественных самолетов, но и вследствие избыточного парка старых машин, которые вполне могут обеспечить потребности российских авиакомпаний и платежеспособный спрос на внутренних рейсах еще в течение 10-15 лет. Оснащение новой авиатехникой становится проблемным вопросом лишь на международных авиалиниях в свете ужесточения экологических требований ИКАО и Евросоюза.

        Вместе с тем следует отметить и некоторые знаковые подвижки. Практически уже начата реализация новой Федеральной программы развития гражданской авиатехники на период до 2015 г. Здесь кроме завершения уже начатых разработок есть и ряд новых. В числе первых активно прорабатывается концепция так называемого ближне-среднего магистрального самолета (БСМС). И здесь в ряду критериев присутствует достаточно высокая экономическая крейсерская скорость полета (Мах 0,80 – 0,82).

        В конце апреля Научно-технический совет Росавиакосмоса рассмотрел Техническое задание на конкурсную разработку БСМС. В создании этой машины по мнению экспертов ЦИАМ принципиальной технической проблемой является отсутствие готового современного двигателя средней мощности с тягой около 12 тонн. Возможным промежуточным вариантом является использование двигателя ПС-90А. При успешном развитии программы БСМС авиаперевозчики к 2010 г. могут получить эффективный самолет для перевозки до 170 пассажиров на дальность до 5000 км.

        Что касается других перспективных отечественных разработок, например, дальнего магистрального самолета следующего поколения, то судьба их пока неясна. Хотя работы Боинга и Эрбаса по околозвуковой машине вызвали заметное оживление в научных кругах российской авиации и воспоминания об отечественных разработках подобных машин на крейсерские Махи 0,95 – 0,98. Эти работы в свое время были развернуты в СССР. Специалистам ЦАГИ, других НИИ отрасли и ОКБ удалось создать большой научно-технический задел, однако резкое повышение цен на топливо не позволило этим замыслам осуществиться. Теперь слово за отечественной авиапромышленностью. Сможем ли мы конкурировать с мировыми гигантами на рынке перспективных пассажирских лайнеров – покажет время.