Это точно безопасно? Доцент МАИ рассказал об особенностях сверхзвукового самолета будущего
Долгий путь от Ту-144 до современного бизнес-джета
Сверхзвуковые пассажирские перевозки впервые стали реальностью в годы Советского Союза. Первый в мире сверхзвуковой лайнер Ту-144, разработанный в конструкторском бюро академика Андрея Туполева, начал совершать перелеты на скорости, превышающей скорость звука, задолго до своего конкурента - французско-британского лайнера Concord. Рейс выполнялся по маршруту Москва - Алма-Ата с конца 1977 года. Расстояние в 3260 километров Ту-144 преодолевал за 2 часа и 10 минут. Для сравнения - современные не сверхзвуковые воздушные суда аналогичный путь проделывают почти за 5 часов.
Польза от сверхзвукового лайнера была очевидной, но его использование оказалось недолгим. Из-за сложности в обслуживании, дороговизны эксплуатации и ряда нештатных ситуаций в 1982 году Ту-144 был снят с рейсов. Его конкурент Concord пролетал до 2003 года, а затем также "ушел на покой".
Такими были первые попытки внедрить сверхзвуковые лайнеры в повседневность. Сейчас же разработка данного вида транспорта с улучшенными характеристиками - приоритет. Доцент МАИ Михаил Тяглик считает, что начать эксплуатацию возможно уже в ближайшие 15-20 лет. И вот каким будет новый самолет.
- По задумке, это будет бизнес-джет с высоким уровнем комфорта. Когда я говорю "комфорт", имею в виду не только качество отделки кресел и красивый дизайн салона. Речь идет, в частности, о том, что при проектировании самолета, помимо его летно-технических характеристик, обязательно оцениваются перегрузки для летчика и пассажиров. Для летчика оцениваются диапазон частот и достигаемые при этом перегрузки, при которых происходит ухудшение точности управления и увеличение ошибок при стабилизации самолета по приборам. Для пассажиров субъективным показателем является отсутствие негативных явлений вроде вибрации, появления синдрома морской болезни, а также комфортный темп нарастания перегрузок в целом, - отметил Михаил Тяглик.
Вспоминая о нештатных ситуациях на борту Ту-144, Михаил Тяглик подчеркивает, что в современных сверхзвуковых лайнерах безопасности будет уделено особое внимание.
Доцент Московского авиационного института рассказал, что в бизнес-джете будут применены все самые передовые разработки в области авиационных систем и оборудования. В частности, отсутствие остекления кабины пилотов потребует установки видеокамер, которые смогут воспринимать изображение не только в видимом глазу диапазоне, но и в других, включая ультрафиолетовое, инфракрасное, режим ночного видения и другие.
- Это позволит путем совмещения различных "картинок" и специальных алгоритмов их обработки даже в условиях плохой видимости, темного времени суток или тумана, получить единое качественное изображение окружающего пространства. Еще одной технологией, которая будет использована, станет синтетическое видение. Так, например, когда самолет будет заходить на посадку, параллельно с этим будет производиться измерение параметров его движения и его координат относительно аэропорта, а на экране по этим данным с помощью компьютерной графики, как в симуляторе полета, автоматически будут нарисованы аэродром и окружающий ландшафт. В этом случае совершить посадку летчику не помешают ни плохая освещенность, ни туман, ни дождь, ни блики на стекле. Кроме того, как изображение с камер, так и синтетическое видение будут дополнены разработанной на кафедре 106 и в НИЛ ПССЛ МАИ системой отображения информации, позволяющей прогнозировать движение самолета, траекторию, по которой он должен лететь. Она поможет выполнить точное и безопасное пилотирование даже в условиях сильной атмосферной турбулентности, включая попадание в сдвиг ветра, микропорыв (микровзрыв) или вихревой след от пролетевшего ранее самолета, - объяснил Михаил Тяглик.
Эксперт отметил, что в современной гражданской авиации системы управления уже обеспечивают ограничение выхода на опасные режимы и углы полета, используют интегральные законы управления, делающие пилотажные свойства самолета наилучшими. Кроме того, в лайнерах применяются принципиально новые "дружественные" интерфейсы, новые средства отображения информации, в том числе те, которые в качестве опций используют индикаторы на лобовом стекле. Все эти технические решения уже позволяют существенно повысить безопасность пилотирования. И многое из всего вышеперечисленного будет интегрировано в сверхзвуковые крылатые машины.
- Сверхзвуковой самолет нового поколения также будет иметь более широкий диапазон скоростей по сравнению с теми машинами, которые эксплуатируются сейчас. Помимо прочего, предполагается, что в алгоритмы системы управления будут внедрены и элементы искусственного интеллекта, обеспечивающие необходимую перенастройку систем и их реконфигурацию в зависимости от условий полета, внешних возмущений и возможных отказов, - пояснил Михаил Тяглик.
Все это вкупе сделает пассажирский транспорт будущего - сверхзвуковой самолет - безопасным в эксплуатации даже в сложных метеоусловиях, в любое время суток и проблемной ветровой обстановке. Осталось дождаться завершения проекта, проведения тестов и назначения лайнеров нового поколения на рейсы.
Сверхзвуку в России - быть. А что за рубежом?
Как уже отмечалось выше, из всех зарубежных конкурентов России сделать большой шаг в разработке и строительстве сверхзвукового пассажирского самолета удалось только Франции и Великобритании. Но почему же не получилось продлить срок службы Concord и стоит ли ждать его современного аналога? А как обстоят дела со сверхзвуком в других странах?
История помнит те времена, когда разработкой сверхзвукового пассажирского лайнера активно занимались и США. Так, в 60-е годы прошлого века дело было поручено сразу трем крупным компаниям: Boeing, Lockheed и North America Aviation. Уникальный аппарат должен был стать модернизированным аналогом Concord. Властям представили сразу три проекта: Boeing 2707, Lockheed L-2000 и North America Aviation NAC-60. От последнего варианта быстро отказались - он вмещал лишь 187 пассажиров и мог летать исключительно на небольшие расстояния. Вторым "сошел с дистанции" L-2000 - слишком шумный и ненадежный. Boeing повезло больше. Предполагалось, что его начнут использовать не только в США, но и в Европе. Но и этого не случилось: экологи убедили правительство страны, что использование сверхзвукового лайнера небезопасно для атмосферы Земли, к тому же не был решен вопрос с дороговизной билетов. В конечном счете в 1971 году правительство Штатов отказалось от финансирования "сверхзвуковой" программы.
О возрождении проекта задумались лишь несколько лет назад. NASA при участии компании Lockheed Martin представило экспериментальный сверхзвуковой лайнер X-59. Его сборка завершилась в 2021 году, но презентация состоялась лишь в начале 2024 года.
- X-59 изменит то, как мы путешествуем, сделает преодоление расстояний между нами более быстрым, - уверял замглавы NASA Пэм Мэлрой.
Первые испытания этого американского лайнера намечены на конец года. Впрочем, не только его тестов ждут в США. Компания Boom Supersonic также представила свой сверхзвуковой самолет XB-1 и прототип его аналога - Overtune. Специалисты заявляют, что их джеты будут не только быстрыми, но и весьма экологичными, однако проверить это можно будет только после начала активной эксплуатации.
Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России
