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.
СКОРОСТЬ И ЕЩЕ РАЗ СКОРОСТЬ
Развитие авиационной техники идет в неустанной борьбе за скорость. В высокой скорости заинтересованы пассажиры, которые хотят лететь 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 «Конкорд»
Впервые «Конкорд» поднялся в воздух весною 1969 года. Этот самолет - детище двух фирм французской «Аэроспасьяль», и английской БАК. Предполагается, что на высотах от 15 200, и до 18 800, и он будет развивать крейсерскую скорость 2 175 км/час. На борту самолета разместится до 144 пассажиров. В настоящее время летают три самолета этого названия (два прототипа, и один пред серийный).
Руководство фирм планирует завершить программу испытаний «Конкорда» в течение 1973 - 1974 годов. К этому времени налет первых семи самолетов составит 4 тысячи часов. Возможно, к концу 1974 года сверхзвуковой лайнер начнет выполнять регулярные пассажирские рейсы.
Авиакомпании проявляют повышенный интерес к сверхзвуковому самолету. Еще проходили испытания только прототипы, и пред серийный самолет, еще не была известна окончательная стоимость лайнера, а многие авиакомпании уже начали переговоры о заказах на него. Так, уже в минувшем году шестнадцать компаний авиалиний США зарезервировали 47 заказов на «Конкорд». Изъявили желание приобрести эту машину Япония, и КНР. 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 2 500 км/час. Он сможет взять на борт от 121 до 140 пассажиров. Высота полета - до 20 тысяч метров, дальность - 6 500 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. Сверхзвуковой 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 «Супер-Конкорда». 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 м, ширину - 4,4 м, высоту - 4,4 м. 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, Боинга-747, в фюзеляже может, например, устанавливаться от 382 до 537 пассажирских сидений. Его крейсерская скорость - 990 км/час, дальность полета - от 7 400 километров до 11 400 километров. Фирма, создавшая лайнер, предполагает по мере роста перевозок модифицировать машину и довести число мест до тысячи.
«Антей», и Боинг-747 предназначены для линии 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, высоко экономичны, 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 Доннелл-Дуглас ДС-10, введенного в эксплуатацию в минувшем году. Мест - до 330. Крейсерская скорость до 945 км/час. Длина взлетной дорожки - 2 300 метров, а посадочной - 1 630 метров.
Другой американский аэробус, Локхид-1011 - «Тристар», который в ближайшее время начнет выполнять регулярные пассажирские рейсы, будет обслуживать линии большой протяженности. Его дальность - от 5 300 километров до 8 тысяч километров. Крейсерская скорость - 870 4915 км/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.
ТЕНДЕНЦИЯ, КОТОРАЯ НАБЛЮДАЕТСЯ ПОВСЕМЕСТНО
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 в 300 км/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 1 200 км дальше, чем Ил-62. Максимальное число мест на Ил -62М200 - 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», «Конвер-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 60-х 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 м, высокая экономичность, дальность полета - 1 100 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 2 150 самолетов на 20 - 45 мест каждый. По одному из прогнозов около 1 200 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 1 500 километров. Он способен производить посадку на аэродромы ограниченных размеров без бетонного покрытия. Это позволяет значительно расширить сферу влияния гражданской авиации, организовать аэродромы буквально в любых населенных пунктах.
Самолет развивает скорость в 550 - 600 км/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 один-двумя двигателями, и вертолеты. Замена устаревших машин более современными самолетами, наблюдающаяся повсеместно, поднимет гражданскую авиацию на новый уровень.
ЗАВТРА НАЧИНАЕТСЯ СЕГОДНЯ
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 1 050 км/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 супер критический 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 семь - четырнадцать 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.
