Идея бесхвостости носится в воздухе

Бесхвостый планер - идея пригодная не только для пассажирских авиалайнеров, но и для орбитальных самолетов.
Фото: NASA

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. 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».