Что нового в авиации?

В последние годы на авиалиниях мира появилось много новых моделей пассажирских самолетов, воплотивших в себе новейшие достижения науки и техники. Испытания сверхзвуковых лайнеров, создание высокоэкономичных машин, работа над проектами супергигантов, оснащение самолетов совершенной электронной аппаратурой — все это свидетельства стремительного прогресса гражданской авиации.

Машины, к которым еще вчера внимательно присматривались пилоты и инженеры, руководители авиакомпаний, сегодня энергично вытесняют с воздушных маршрутов своих устаревших предшественников. Заводы-изготовители получают заказы на пассажирские лайнеры, обладающие заранее заданными летно-техническими данными. Процесс обновления самолетного парка и поиска наиболее перспективных путей в самолетостроении стимулируется коммерческой заинтересованностью компаний в перевозке людей и грузов, использованием желания пассажиров летать быстро, безопасно и комфортабельно.

Каковы основные тенденции в строительстве летательных аппаратов?

В последнее время четко выделились следующие три направления развития гражданской авиации: это создание сверхзвуковых лайнеров, строительство самолетов повышенной пассажировместимости и, наконец, замена устаревшей авиационной техники на самых различных линиях более современными машинами.

Развитие авиационной техники идет в неустанной борьбе за скорость. В высокой скорости заинтересованы пассажиры, которые хотят летать из одного города в другой не девять часов, а всего лишь три. С интересами пассажиров совпадают интересы авиакомпаний. Чем больше скорость, тем выше производительность самолета и экипажа. Скорость и пассажировместимость самолета определяют его экономичность и себестоимость перевозок. Не случайно руководители многих авиакомпаний считают, что господство в воздухе на мирных трассах будет за теми, кто раньше и лучше решит проблему создания сверхзвукового пассажирского самолета.

В наши дни внимание в мире гражданской авиации приковано к испытаниям скоростных лайнеров «ТУ-144» и «кон корд».

Впервые «конкорд» поднялся в воздух весной 1969 года. Этот самолет — детище двух фирм: французской «Аэроспасьяль» и английской «БАК». Предполагается, что на высотах от 15200 метров до 18800 метров он будет развивать крейсерскую скорость 2175 километров в час. На борту самолета размещается до 144 пассажиров.

Авиакомпании проявляют повышенный интерес к сверхзвуковому самолету. Еще проходили испытания только прототипы и предсерийный самолет, еще не была известна окончательная стоимость лайнера, а многие авиакомпании уже начали переговоры о заказах на него. И это несмотря на то, что самолет будет стоить очень дорого. Слишком заманчива перспектива получить лайнеры, которые значительно приблизят страны и континенты, дадут громадный выигрыш времени.

Энергично идет освоение сверхзвукового пассажирского самолета и в Советском Союзе. «ТУ-144», который поднялся в воздух раньше «конкорда», 31 декабря 1968 года, обладает крейсерской скоростью 2500 километров в час. Он может взять на борт от 121 до 140 пассажиров. Высота полета — до 20 тысяч метров, дальность — 6500 километров.

В развитии сверхзвуковой гражданской авиации привлекает внимание один весьма любопытный факт. Военный сверхзвуковой самолет появился давно. А в гражданской авиации такую машину еще только испытывают. Чем объяснить такое отставание? Почему нельзя было сделать прототипом сверхзвукового лайнера один из военных самолетов?

Этому есть веские причины. К пассажирскому самолету предъявляются совсем иные требования, чем к боевому: прежде всего экономичность, надежность, комфорт. Кроме того, пассажирский самолет должен выполнять почти весь полет на сверхзвуковой скорости, а для военной машины это режим кратковременный, продолжительность которого зависит от характера задания.

Надо учитывать и еще одно обстоятельство. Сверзхвуковой лайнер рентабелен только тогда, когда он берет на борт не менее ста пассажиров и летает на дальних трассах.

Именно эти соображения, по большей части чисто коммерческие, определили некоторое отставание гражданской авиации и отказ от переделки боевых машин в пассажирские.

Обычно, проектируя новые самолеты, конструкторы широко применяют хорошо отработанные узлы и агрегаты уже существующих летательных аппаратов. При работе над сверхзвуковыми лайнерами от этого пришлось отказаться.

Сверхзвуковые пассажирские машины, создающиеся сейчас, можно смело назвать принципиально новыми, рубежными. У них нет прототипов. Они имеют своеобразный внешний вид, оригинальную компоновку, насыщены электронным оборудованием.

Все жизненно важные системы самолета многократно резервированы. Конструкторы смело использовали новейшие достижения науки и техники. И потому все агрегаты и узлы для этих машин, первое требование к которым — безопасность, делались заново.

Вот характерный пример. Чтобы снизить сопротивление самолета, то есть улучшить его аэродинамические качества, создатели «ТУ-144» отказались от традиционного выступа, образуемого остеклением кабины пилотов. А чтобы летчики все-таки имели хороший обзор на взлете и посадке, нос самолета сделан отклоняемым. Вот почему на одних снимках передняя часть фюзеляжа «ТУ-144» напоминает ракету, на других — клюв странной птицы.

Знакомясь с летно-техническими данными первых сверхзвуковых лайнеров, нельзя не обратить внимание на следующую особенность: и у «ТУ-144», и у «конкорда» экипаж состоит всего из трех человек. На советском самолете в их число входят командир корабля, второй пилот, бортинженер. Роль штурмана выполняет электронно-вычислительная машина. Малочисленность экипажей ни в коем случае не отражается на безопасности полета. Это результат высочайшего уровня автоматизации.

В среде авиаторов считают, что введение в эксплуатацию сверхзвуковых самолетов не потребует радикального переучивания экипажей, но зато предъявит более высокие требования как к оборудованию аэропортов, так и к работе всех их служб.

Судя по всему, сверхзвуковые лайнеры, проходящие ныне испытания, станут флагманами гражданской авиации, откроют новую эру в строительстве пассажирских самолетов и на многие годы определят пути научно-технического поиска. Не случайно на Западе, еще не введя в эксплуатацию «конкорд», поговаривают о создании «суперконкорда».

В наши дни во многих странах наметилась тенденция строить очень большие самолеты, способные перевозить много груза и большое количество пассажиров.

Наиболее яркими представителями этого семейства являются гигантские самолеты «АН-22» «Антей» и «Боинг-747» (США). Грузовая кабина «Антея» имеет длину 33 метра, ширину — 4,4 метра, высоту — 4,4 метра. Взлетный вес этой машины 250 тонн. Она способна поднимать в небо 110 тонн груза. Чтобы представить себе величину «Антея», достаточно сказать, что, например, обтекатель шасси гиганта имеет такие же размеры, как фюзеляж пятидесятиместного «АН-24». У одного из представителей семейства самолетов-гигантов, «Боин-га-747», в фюзеляже может, например, устанавливаться от 382 до 537 пассажирских сидений. Его крейсерская скорость — 990 километров в час, дальность полета — от 7400 километров до 11400 километров. Фирма, создавшая лайнер, предполагает по мере роста перевозок модифицировать машину и довести число мест до тысячи.

«Антей» и «Боинг-747» предназначены для линий очень большой протяженности, преимущественно межконтинентальных. Для внутренних линий с большим потоком пассажиров также строятся самолеты с широким фюзеляжем, но несколько меньших размеров. Эти машины достаточно вместительны (250—350 мест), комфортабельны, высокоэкономичны, способны эксплуатироваться на сравнительно небольших аэродромах. Они получили название аэробусов.

Небезынтересен такой факт. Президент авиакомпании «Америкэн эрлайнз» как-то заявил, что он не видит в ближайшей перспективе самолета, как дозвукового, так и сверхзвукового, который смог бы составить серьезную конкуренцию аэробусу. По его мнению, ни одна из крупных авиакомпаний не сможет успешно конкурировать в деле авиаперевозок, не располагая аэробусами.

Вот некоторые данные американского аэробуса Мак Доннелла — «Дуглас ДС-10». Мест — до 330. Крейсерская скорость до 945 километров в час. Длина взлетной дорожки — 2300 метров, а посадочной — 1630 метров.

Другой американский аэробус, «Лрк-хид-1011» — «Тристар», который в ближайшее время начнет выполнять регулярные пассажирские рейсы, будет обслуживать линии большой протяженности. Его дальность — от 5300 километров до 8 тысяч километров. Крейсерская скорость—870— 915 километров в час (на режиме максимальной дальности). Количество мест — от 140 до 375.

При планировании и строительстве аэробусов ярко проявилось стремление к созданию машин повышенной надежности и комфорта. Самолет «ДС-10», например, имеет три гидравлические системы. Выйдет из строя одна — можно управлять машиной с помощью любой другой. А самолет «тристар» снабжен четырьмя независимыми гидравлическими системами.

Следует отметить также, что машины этих типов отличаются от других самолетов более низким уровнем шума двигателей.

Все это, вместе взятое, — повышенная надежность и комфорт, достаточно большая скорость полета и экономичность — определило огромный интерес к аэробусу.

В нашей стране аэробусы, над созданием которых плодотворно работают конструкторы, инженеры, найдут самое широкое применение, особенно на трассах с большим пассажиропотоком, которые связывают, например, Москву с Ленинградом, Киевом, Симферополем, Сочи. Аэробусы, вылетающие с интервалом в час-полтора, создадут настоящие воздушные мосты между городами. Это позволит значительно увеличить перевозки, разгрузить железные дороги.

Однако аэробусы, самолеты завтрашнего дня, уже сегодня заставляют руководителей аэропортов серьезно задуматься над некоторыми проблемами. Во-первых, необходимо будет по-новому организовать продажу билетов, информацию о свободных местах. Во-вторых, предстоит перестроить работу службы, занимающейся погрузкой и разгрузкой багажа. Погрузить в течение десятка минут багаж нескольких сотен пассажиров или раздать его — дело довольно сложное.

Но это проблемы роста. Они не должны тормозить процесс создания новой авиационной техники. Наоборот, намечающаяся перестройка служб только стимулирует стремление иметь на линиях самолеты с широким фюзеляжем.

Авиакомпании стремятся постоянно обновлять самолетный парк более современными, более экономичными машинами, созданными на базе уже существующих, хорошо зарекомендовавших себя. И это естественно. Вчера еще удовлетворял винтомоторный самолет, развивающий скорость 300 километров в час. Сегодня уже кажется невозможным обойтись без реактивной машины того же класса, но развивающей скорость в два раза больше. А завтра будет нужен такой же самолет, но еще более комфортабельный, экономичный, надежный.

Процесс замены самолетов гражданской авиации на более совершенные идет по двум направлениям: модификация и создание новых машин на базе уже существующих. В первом случае самолет лишь усовершенствуется: за счет усиления двигателей, изменения компоновки пассажирского салона, замены каких-то агрегатов, узлов. Во втором случае создается совершенно новая машина.

Так, например, у нас в стране идет работа над модификацией самолета «ИЛ-62». Подобную работу над лайнером «Боинг-747» проводят американцы.

Что дает модификация?

Обратимся к примеру ильюшинского лайнера. «ИЛ-62М200» по сравнению со своим предшествующим образцом имеет более экономичные двигатели, лучшую внутреннюю компоновку фюзеляжа. Он сможет брать на борт больше пассажиров и перевозить их на 1200 километров дальше, чем «ИЛ-62». Максимальное число мест на «ИЛ-62М» 200—198. Иными словами, самолет вмещает треть пассажиров поезда дальнего следования. Но скорость его в 16 раз больше. Значит, часовая производительность у самолета по пассажирообороту в 5 раз выше, чем у поезда.

Таким образом, машина осталась та же, но возможности ее значительно увеличены. И сделано это без особых затрат.

А вот пример удачного создания нового самолета на базе уже существующих. В семействе туполевских машин появился «ТУ-154». Он предназначен для магистральных линий Аэрофлота и призван унаследовать скорость «ТУ-104», дальность «ИЛ-18», взлетно-посадочные качества «АН-10». Он и заменит эти самолеты.

До недавнего времени на внутренних авиалиниях многих стран большинство самолетов было устаревших конструкций. В США это «Дуглас», «Кон-вер-240», «Мартин-202» и им подобные. В нашей стране — «ИЛ-12», «ИЛ-14», «ЛИ-2». Авиакомпании очень заинтересованы в самолетах такого класса (имеется в виду количество мест, коммерческая нагрузка, дальность, способность взлетать и садиться на полосы сравнительно небольших размеров). Но винтомоторные тихоходы к нашему времени безнадежно устарели. Потребовался самолет такого же класса, но более скоростной, комфортабельный, экономичный, вобравший в себя новейшие технические достижения.

Не случайно в середине шестидесятых годов в США был организован специальный конкурс на лучший самолет для местных авиалиний. Требования к нему: 14—30 мест, способность эксплуатироваться со взлетно-посадочных полос длиной не более 800 метров, высокая экономичность, дальность полета — 1100 километров.

Руководители гражданской авиации США намечали к 1970 году заменить все устаревшие поршневые самолеты современными. Однако решить эту проблему полностью не удалось по одной-единственной причине — отсутствие самолета, который бы полностью удовлетворил требования авиакомпаний.

Процесс замены старых машин новыми усилился и в других странах. Из сообщений печати известно, что, например, в государствах Западной Европы насчитывается 2150 самолетов на 20—45 мест каждый. По одному из прогнозов около 1200 машин в течение 1972—1980 годов будут заменены более перспективными самолетами, оснащенными турбореактивными или турбовентиляторными двигателями. Обладая той же пассажировместимостью, что и поршневые или турбовинтовые предшественники, они превзойдут их по экономичности. Введение новых самолетов в эксплуатацию не потребует переоборудования аэродромов. Они смогут взлетать и садиться на полосы длиной не более тысячи метров, а также на грунт.

За рубежом создано несколько машин для малых воздушных линий. Но, пожалуй, наиболее удачный самолет такого класса построен в Советском Союзе. Это «ЯК-40».

«ЯК-40» предназначен для эксплуатации на воздушных линиях местного значения протяженностью от 600 до 1500 километров. Он способен производить посадку на аэродромы ограниченных размеров без бетонного покрытия. Это позволит значительно расширить сферу влияния гражданской авиации, организовать аэродромы буквально в любых населенных пунктах.

Самолет развивает скорость в 550—600 километров в час. Он комфортабелен, прост в управлении и в эксплуатации. Как показали расчеты, он дешевле всех машин своего класса. Все это обеспечило популярность «ЯК-40» как в нашей стране, так и за рубежом.

Интенсивное обновление летательных аппаратов происходит и на коротких маршрутах, где преобладают поршневые самолеты с одним-двумя двигателями и вертолеты.

Замена устаревших машин более современными самолетами, наблюдающаяся повсеместно, поднимет гражданскую авиалинию на новый уровень.

А на повестке дня новые вопросы.

Конструкторы работают над проектированием самолетов с изменяемой геометрией крыла. Это продиктовано стремлением добиться минимальной скорости при посадке и максимальной в полете. В зарубежной печати появились сообщения о создании самолета , с силовой установкой на ядерном топливе.

Одно из направлений в научных исследованиях — работа над самолетом с околозвуковой крейсерской скоростью полета, то есть примерно 1050 километров в час, отличающимся высокой экономичностью. Но длительный полет на околозвуковой скорости потребует отказа от обычных форм фюзеляжа и крыла. По проектам, средняя часть фюзеляжа такого самолета несколько сужена. Крыло имеет новый, так называемый суперкритический профиль (поверхность верхняя почти плоская, нижняя — выпуклая).

Конструкторы думают об освоении сверхбольших высот — от 25 до 180 километров. Но это будет под силу только гиперзвуковым самолетам, имеющим скорость, в 7—14 раз превышающую скорость звука. Возможно, первые машины этого класса поступят на вооружение именно гражданской авиации.

В недрах конструкторских бюро зреют и другие идеи, которые, безусловно, откроют перед гражданской авиацией новые горизонты.