По оценкам западных и отечественных экспертов, спрос на сверхзвуковые пассажирские самолёты (СПС) нового поколения в 2025–2040 годах может составить от 2850 до 4110 экземпляров во всём мире. Неудивительно, что в погоню за таким кушем включились многие авиапроизводители планеты.

Одной из подобных компаний стала американская Boom Technology (торговая марка Boom Supersonic), которая начала испытания самолёта-демонстратора технологий XB-1 Baby Boom.

Немного истории

Как писал ранее «Ридус», первый в мире сверхзвуковой пассажирский самолёт (СПС) — советский Ту-144 поднялся в небо 31 декабря 1968 года. Через два месяца взлетел англо-французский «Конкорд», продержавшийся в небе почти 35 лет. Однако прошло уже более полувека с начала эксплуатации Ту-144 и «Конкорда», а СПС нового поколения так и не появились ни в России, ни за рубежом.

Ту-144. © ru.wikipedia.org

На это были веские причины.

Во-первых, не решены задачи снижения воздействия шума и звукового удара на окружающую среду, влияния вредных выбросов двигателей СПС на озоновый слой Земли.

Во-вторых, не удалось повысить низкую эксплуатационную и топливную эффективность сверхзвуковых самолётов. По топливной эффективности СПС в полтора-два раза уступают дозвуковым коммерческим самолётам.

Свою роль сыграла и проблема безопасности полётов. Одной из главных угроз в процессе эксплуатации любых авиалайнеров является разгерметизация салона на больших высотах. Поскольку происходит она очень быстро, нужно учитывать возможность экстренного снижения. Поэтому ограничения по высоте могут возникнуть и с точки зрения обеспечения безопасности.

Увеличение высоты полёта нежелательно и из-за воздействия эмиссии оксидов азота на озоновый слой, максимальная концентрация которого наблюдается на высоте 20–25 километров.

Французский «Конкорд». © ru.wikipedia.org

Последняя, но очень важная проблема — сертификация. Для неё отсутствуют требования, особенно по звуковому удару и шуму на местности, на которые следует ориентироваться потенциальным разработчикам таких самолётов.

Демонстратор высоких технологий

Разработчики XB-1 планируют разрешить все эти проблемы. Данный проект является прототипом будущего коммерческого сверхзвукового пассажирского лайнера Boom Overture, который компания планирует вывести на рынок в ближайшие годы. С помощью XB-1 планируется отработать несколько новых решений и технологий, которые потом будут использованы в проекте этого самолёта.

Первый полёт опытного XB-1 состоялся 22 марта этого года. Эксперимент в целом подтвердил расчёты, показав правильность технических решений. Теперь самолёт готовится к следующим испытательным полётам, которые помогут собрать необходимый объём информации для программы Boom Overture.

XB-1. © Скриншот из YouTube

Демонстратор оснащён тремя турбореактивными двигателями General Electric J85-15. Он имеет утончённую форму носовой части и защитный корпус для отвода воздуха и повышения топливной эффективности. В нём широко использованы композитные материалы, обеспечивающие высокую прочность при сравнительно небольшой массе, что важно для сверхзвуковых самолётов. Установлены продвинутая авионика и системы управления полётами, разработанные с учётом особенностей сверхзвуковых полётов.

За счёт усовершенствованной аэродинамики с возможностью изменения параметров на разных режимах, современной силовой установки и других мер снижена шумность. По расчётам, XB-1 должен быть в 30 раз тише серийного СПС Concorde. Ожидается ослабление сверхзвуковой ударной волны и снижение негативного влияния на окружающую среду.

Характеристики XB-1. © Скриншот из YouTube

Boom XB-1 — это амбициозный проект, направленный на возрождение сверхзвуковых пассажирских полётов, прекращённых с выводом из эксплуатации Concorde в 2003 году. XB-1 является шагом на пути к созданию коммерческого сверхзвукового пассажирского самолёта Boom Overture. Успешные испытания, обеспечивающие лучшие результаты компании Boom Supersonic, дадут стимул к следующему этапу — производству и сертификации.

Туманное будущее Boom Overture

Первый полёт этого самолёта запланирован на 2026 год, начало эксплуатации — на 2029 год.

Это будет машина длиной более 50 метров с 18-метровым крылом и взлётной массой не менее 75 тонн. Она получит салон для 45–55 пассажиров с разделением на несколько классов. По скоростным характеристикам Overture должен соответствовать Baby Boom. Максимальная дальность полёта будет доведена до 8,3 тысячи километров. Расчётная стоимость серийного самолёта будет на уровне 200 миллионов долларов без учёта оснащения салона. Он рассчитан на перевозку до 80 пассажиров с крейсерской скоростью 1,7 Маха и будет использовать экологически чистое синтетическое топливо.

Boom Overture. © Скриншот из YouTube

Полёт из Лондона в Нью-Йорк будет занимать 3 часа 15 минут, а из Сан-Франциско в Токио обещают довозить за 5 часов 30 минут. Стоимость перелёта через Атлантический океан может быть доведена до 2–2,5 тысяч долларов, что сопоставимо с ценой билета в бизнес-класс и в разы дешевле полёта на «Конкорде» в прошлом с учётом инфляции.

Ожидается, что при взлёте Overture будет не громче дозвукового Boeing 777-300ER. К 2035 году Boom планирует продать более 1000 таких самолётов. Генеральный директор Boom Technology сообщает, что 2000 самолётов Overture соединят 500 городов мира.

Однако амбициозные планы американской компании могут не осуществиться, и вот почему.

Самое главное: для Boom Overture нет двигателей. Ведущие авиадвигателестроительные компании мира вроде Rolls Royce, Pratt & Whitney и General Electric отказались создавать новый двигатель для сверхзвукового Overture из-за его большой стоимости.

Компания Boom сообщила, что будет разрабатывать собственный турбовентиляторный двигатель Boom Symphony. Это будет новый двигатель, имеющий тягу в 35 000 фунтов при взлёте и в сверхзвуковой фазе полёта.

Boom собирается начать производство такого двигателя в 2024 году в Северной Каролине. Но, как известно, разработка и доводка нового двигателя могут занять несколько лет и обойдутся компании в несколько миллиардов долларов. Поэтому по самым оптимистичным оценкам серийные машины Boom Overture поступят в эксплуатацию не ранее чем в 2028–2030 годах.

К тому же в июле 2022 года объявлено об изменениях в конструкции самолёта: решено увеличить количество двигателей до четырёх, чтобы можно было использовать меньшую тягу при взлёте, а также изменить форму самолёта и уменьшить лобовое сопротивление. Новые двигатели будут менее сложны в конструкции и уменьшены для улучшения аэродинамики, однако значительно увеличат стоимость эксплуатации из-за повышенного расхода топлива.

Самолёту не удастся летать со сверхзвуковой скоростью над населёнными районами. Подобное преимущество можно будет реализовать только над океанами или безлюдными участками суши. Зона, подверженная воздействию шума от СПС вокруг аэропортов, может удвоиться по сравнению с существующими дозвуковыми самолётами того же размера.

Частые звуковые удары будут слышны в Канаде, Германии, Ираке, Ирландии, Израиле, Румынии, Турции и некоторых частях Соединённых Штатов — до 150–200 в день, или один раз в пять минут, если в 2035 году будет эксплуатироваться 2000 СПС.

По оценкам Международного совета по экологически чистому транспорту (ICCT), сверхзвуковой транспорт будет сжигать в 5–7 раз больше топлива на одного пассажира. ICCT показывает, что сверхзвуковой рейс из Нью-Йорка в Лондон потреблял бы более чем в два раза больше топлива на пассажира, чем в дозвуковом бизнес-классе, в шесть раз больше, чем в экономклассе, и в три раза больше, чем дозвуковой бизнес-класс для рейса из Лос-Анджелеса в Сидней. Такие самолёты вызовут протесты экологов во всём мире.

Поэтому западные аналитики сегодня не могут сказать, смогут ли все известные и неизвестные преимущества таких СПС перевесить риски и недостатки, связанные с их использованием. До сих пор нет ответа на главный вопрос: стоит ли создавать рискованные сверхдорогостоящие проекты, преимуществами которых смогут воспользоваться лишь избранные, тогда как негативные плоды их реализации предстоит пожинать всем остальным?