Кога гражданските самолети ще могат да летят със скорост, по-бърза от звука

През 60-те години авиокомпаниите от развитите страни вече не могат да се справят с бързото нарастване на пътническия поток. И пред тях има две възможни решения: увеличаване на капацитета на самолета или добавяне на скорост, за да увеличат оборота.

По това време вече съществуват свръхзвукови бомбардировачи и ракети-носители, които, изглежда, могат да бъдат модифицирани за граждански цели без много усилия.

В резултат на това още през 1968 г. се състои първият полет на съветския пътнически свръхзвуков самолет Ту-144, а година по-късно – полетът на съвместния британско-френски „Конкорд“.

И двата проекта се оказват много по-сложни, отколкото изглеждат на пръв поглед.

Най-бързите съвременни автомобили ускоряват до 530 км/ч, влаковете – до 460 км/ч, пътническите Boeing 787s – средно до 840 км/ч. Всички те далеч не са свръхзвукови. За да бъдат трябва да имат скорост, започваща от около 1230 км/ч. Ту-144 и „Конкорд“ достигнаха 2,2 Маха (повече от 2200 км/ч) – колкото най-новите бойни самолети от онова време.

Въпреки това, ако изтребителите преминават на свръхзвукова скорост само в определени участъци от полета, включително форсаж – специален режим на работа с повишено изгаряне на гориво, пътническите самолети трябваше да се движат с тази скорост постоянно.

За целта бе необходимо да се разработят нови двигатели, въздухозаборници и компресори. А за да предотвратят нагряването на самолета до температури, опасни за живота на пътниците и екипажа, дизайнерите създадоха специални покрития и осигуриха мощна – и енергоемка – климатична система в кабината.

И разбира се, дългият нос, благодарение на който Ту-144 и „Конкорд“ са толкова различни от другите самолети, колкото и подобни един на друг. За да се намали съпротивлението на въздуха, фюзелажът на двата самолета е направен възможно най-тесен и остър. За да се стабилизира полета, крилата трябва да бъдат преместени назад, а за да поддържат повдигане, те трябва да бъдат широки и делтовидни.

На носа е разположена допълнителна система, която го отклонява надолу, отваряйки видимост за пилота по време на критични маневри за излитане и кацане.

Ту-144 често е обвиняван в прекомерно „заемане“ от „Конкорд“, но реално общите елементи на дизайна – тесен, дълъг фюзелаж, с увиснал нос, широки крила, разположени към опашката – се дължат на характеристиките на свръхзвуковия полет.

Въпреки многото трудности и Ту-144, и „Конкорд“ са сертифицирани и започват търговски полети в средата на 70-е години.

И двата проекта бяха изправени пред трудна съдба. Съветските самолети се оказват твърде скъпи за експлоатация. „Конкорд“ се използват почти изключително за трансатлантически полети и остават в експлоатация до 2003 г.

Основните трудности на свръхзвуковите самолети са икономически. С тях летяха хора с възможности като Майкъл Джексън и кралица Елизабет II, но никога не е имало много такива клиенти.

Средната класа започва да доминира сред въздушните пътници, а с нея идва и ерата на големите, бавни, но и много икономични машини, срещу които свръхзвуковите полети се оказват нерентабилни.

Има още един проблем – летенето със скорост, по-бърза от звука, е невероятно шумно.

Не е изненадващо, че авиопревозвачите бяха засипани от хиляди дела от граждани, живеещи в близост до летища. През 1973 г. Федералната авиационна администрация на САЩ (FAA) напълно забрани полетите над земя със скорости, по-високи от Mach 1.

А от началото на 2000 година големите производители на самолети и превозвачите загубиха интерес към свръхзвуковите самолети.

Но… Все пак някои малки стартиращи компании и дизайнерски бюра проявяват интерес.

Дизайнерите от агенцията DARPA се заемат с идеята и през 2003 г. вдигат във въздуха модифициран изтребител F-5E с нова аеродинамична конфигурация, което потвърждава, че радикалното намаляване на обема е напълно възможно.

След това НАСА проведе конкурс за създаване на експериментален граждански апарат. Търгът за участие в проекта X-59 Questst беше спечелен от Skunk Works, част от корпорацията Lockheed Martin.
Прототип: Lockheed Martin X-59 QueSST
Размери: дължина 30,4м
Размах на крилата: 9м
Двигатели: General Electric F414
Скорост: до Mach 1,5 (1600 км/ч)
Първи полет: втората половина на 2024 г

Втори опит: бърз и тих Questst. Ключовата цел на Questst беше да демонстрира способността да се намали обемът на свръхзвуков полет до ниво, което би позволило ограниченията на FAA да бъдат прескочени.

Дизайнерите смело експериментират с аеродинамиката и през януари 2024 г. на обществеността беше представено устройство, напомнящо „Конкорд“ – „на максимална скорост“. Фюзелажът му стана още по-тесен, а носът се удължи до впечатляващите 11,5 м карбонови влакна, с лъскаво топлоустойчиво покритие – ключов инструмент за намаляване на шума.

И накрая трябва да споменем Overture на Boom Technology.

В момента се планира Overture да има четири турбовентилаторни двигателя Symphony, с променливи въздухозаборници и дюзи с променлива геометрия, които ще му позволят да се движи свръхзвуково. По последни данни самолетът вече преминава стендови тестове.
Размери: дължина 61 м
Размах на крилете: 18 м
Двигатели: 4 Boom Symphony
Скорост: до Mach 1,7 (1800 км/ч)
Капацитет: от 64 до 80 пътника
Първи полет: 2029 г.

Да се надяваме, че ще ни има, за да видим този полет. И да проследим бъдещето на въздухоплаването в този сегмент.