СВЕРХЗВУКОВОЙ ПАССАЖИРСКИЙ: НОВЫЙ ВЗГЛЯД, ИЛИ
три игрушки из одной "Сушки"

Александр Аркадьевич Гомберг

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.

Общеизвестно, что "Конкорд" сняли с линий после катастрофы, Ту-144 также сняли из соображений безопасности. Значит, дело в надежности? Но "Конкорд" летал более 20 лет, а законсервированный Ту-144 удалось оживить после многолетнего "отдыха". Значит, проблемы безопасности, конечно же, есть, и они требуют самого внимательного отношения, самого тщательного и комплексного подхода, но не они не являются самыми главными. Экономика, то есть бизнес, важнее. Сделать полеты СПС рентабельными, коммерчески оправданными - вот в чем задача! Она оказалась сложной, и на сегодняшний день на практике нерешенной. Ведущие мировые фирмы бьются над ней, проекты предлагают. Однако что-то не сходится, и дальше картинок дело не двигается. А можно ли вообще сделать сверхзвуковые перелеты массовыми и недорогими?

На этот вопрос приходится давать отрицательный ответ. "Дешево и мило" пока не получается. Но если так, то, может быть, стоит подумать об "игрушке для богатых"? Такие проекты известны, и они вполне могут быть реализованы на современном техническом уровне. Например, интересны отечественные разработки сверхзвуковых самолетов бизнес-класса, например, Ту-444 или С-21 ОКБ Сухого. Если так, то путь решения найден. Казалось бы, дело за малым - найти покупателей. Интересно, что и покупатели есть, они присматриваются, но что-то не спешат заключать контракты. Что их не устраивает? Попробуем разобраться.

Чего им надо? 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. Попробуем сформулировать перечень требований к такому СПС: комфорт в салоне по сложившимся стандартам, с высоким (до 2 м) потолком и спальными местами; повышенная надежность; система спасения и аварийного покидания, работающая на всех режимах полета; скорость не менее 2000 км/ч; длина ВПП не более 1200 м; дальность не менее 7000 км.

Есть еще требования, предъявляемые к пассажирским самолетам со стороны экологов, они, главным образом, связаны с ограничением уровня шума. С шумом двигателей на взлете бороться можно, однако в нашем случае с ним придется смириться. Шум от ударной волны также пытаются уменьшить, совершенствуя аэродинамику, однако и эта проблема остается. Придется организовывать полеты над океаном или по специальным маршрутам над сушей, в других случаях придется лететь на "дозвуке", но тоже быстрее других. В конце концов, владельцы дорогих "спортивных" автомобилей в городе ездят "как все" - по правилам! Тяга некоторых богатых людей к эксклюзиву и экстриму дает хорошие шансы на успех.

Что можно предложить? А предложить можно весьма дорогой и совершенно уникальный аттракцион под названием "сверхзвуковой пассажирский самолет" для нерегулярных перелетов и иных удовольствий! Те технические проблемы, которые пока не решены, примем как данность, и попробуем найти приемлемые компромиссы.

Чтобы обеспечить необходимую дальность полета, условимся, что будем летать на всех участках полета на бесфорсажном режиме. Форсаж сохраним для особых случаев. Наиболее подходящие двигатели - из семейства АЛ-31Ф. Они отлично зарекомендовали себя в эксплуатации, и их характеристики вполне соответствуют нашим требованиям. Ставка делается на существующие ТРДФ, так как проектирование самолетов под несуществующие моторы загубило не один замечательный проект. Четыре двигателя дают необходимую тягу на сверхзвуковом режиме полета и обеспечивают очень короткий взлет. Приемлемая дистанция при пробеге получается благодаря относительно низкой аэродинамической нагрузке на крыло (при штатной посадке с небольшим остатком топлива), а также реверсивно-тормозными устройствами. Для посадки с полной массой предусмотрено применение тормозного парашюта.

Герметичная пассажирская кабина полностью изолирована от остального самолета и в аварийной ситуации может отделяться от него на всех скоростях и высотах полета, в том числе и на режимах взлета и посадки. Спуск кабины и приземление (приводнение) обеспечиваются парашютной системой и пиротехническими устройствами, сходными с применяемыми для десантирования военной техники. Кроме того, пассажирские кресла и кресла пилотов снабжены индивидуальными спасательными парашютами, а кабина имеет аварийные сбрасываемые люки в пассажирском салоне и кабине пилотов. В остальном конструкция самолета и его "начинка" основаны на использовании опыта постройки современных истребителей-бомбардировщиков, таких, например, как Су-34, и не представляет существенной новизны. Топливо размещается в крыльевых и фюзеляжных баках.

Предлагаемый СПС "Фанстрим" (FanStream) предназначен, как видно, 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. Вот здесь-то и пригодится форсажный режим двигателей. Как известно, модернизированный двигатель АЛ-31ФМ3 обеспечивает максимальную тягу на форсаже, равную 15000 кгс! 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.

И еще одна игрушка. О так называемых суборбитальных полетах давно говорят, и уже кое-что сделано ("Скай Берд"), есть и другие проекты "дешевого" космоса. Суборбитальным называют полеты с подъемом на высоту до 100 км и приблизительно пятиминутной продолжительности состояния невесомости. Установка на самолет "Фанстрим" дополнительного кислородно-керосинового ракетного двигателя тягой от 10 до 40 тонн позволит решить и эту задачу. Емкость с жидким кислородом можно разместить на месте фюзеляжных баков в гаргроте. Такие полеты могут быть достаточно частыми и производиться с аэродромов, обеспечивающих заправку самолета жидким кислородом и ремонт (замену) ракетного двигателя. Частоту рейсов рационально планировать на уровне 50 полетов в год.
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 (не эпилог)!

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.