Дальнобойщик
/ Общество и наука / Общество
Российские конструкторы обещают разработать такой пассажирский самолет, который заткнет за пояс и Boeing, и Airbus
На столе у Сергея Исакова красуется модель необычного самолета. Широкий фюзеляж гармонично перетекает в два стреловидных крыла. Наверное, именно так будут выглядеть самолеты будущего. «Причем ближайшего будущего», — убежден Сергей Исаков, руководитель проекта по производству самолетов с интегральной аэродинамической схемой. Рабочее название модели — ИС-3. Это не Иосиф Сталин и даже не Исаков Сергей, это «Интегральный самолет». По словам разработчиков — специалистов Российского авиационного консорциума и ОАО «Туполев», этот 400-местный лайнер, оборудованный четырьмя двигателями ПС-90А, даже с учетом полной заполняемости пассажирского салона сможет пролететь без посадки 12 тысяч километров. А с половинной загрузкой предельная дальность полета составит 16 тысяч километров! Такими характеристиками не может похвастаться ни один существующий в мире пассажирский самолет. «Итоги» попытались разобраться, действительно ли у туполевцев остался порох в пороховницах.
Нетрадиционная ориентация
Ученые Массачусетского технологического института утверждают, что в скором времени нас ждет 15 величайших открытий, которые определят облик нашей цивилизации на ближайшие десятилетия. В этом списке под номером 13 значится появление гражданского самолета новой аэродинамической схемы. Авиация стоит на пороге новой эры, поскольку, по мнению экспертов, традиционная аэродинамическая схема самолета морально устарела. «Сначала была поршневая авиация, которая постепенно изжила себя по параметрам двигателей, — говорит Сергей Исаков, — затем появились турбовинтовые двигатели, но и в этом направлении уже достигнут предел — почти невозможно сделать самолеты с такими же двигателями лучше, чем Ту-95 или его американский «одноклассник» Boeing B-52. Потом началась эра реактивной авиации, в которой мы были лидерами. В частности, первый двухконтурный двигатель разработал Павел Соловьев, именно в его честь назван двигатель ПС-90. Сейчас же мировая авиационно-конструкторская мысль зашла в тупик».
Многие специалисты уверены, что Boeing 787, известный как Dreamliner, по-видимому, превзойти уже невозможно. У него самые лучшие двигатели, облегченный корпус с использованием композитных материалов, плавающие крылья... У Airbus, правда, есть достойный ответ, который пока не демонстрируют общественности, — это А350. Видимо, по инженерным решениям он будет похож на Boeing. И это вершина авиационной эволюции, если говорить о самолетах, созданных по традиционной аэродинамической схеме.
Значит, нужна прорывная идея. Впрочем, соображение о том, что существуют иные схемы помимо «трубы с крыльями», давно не дает покоя инженерам. В конце 80-х американцы реализовали мечту Леонардо да Винчи, создав «летающее крыло». Так появился Stealth — грозный стратегический бомбардировщик B-2. Но и у него есть свои недостатки. «При замечательных аэродинамических характеристиках, — говорит Сергей Исаков, — B-2 полностью зависим от компьютера. Когда пилот управляет самолетом традиционной схемы, он использует механизацию крыла: стабилизаторы, предкрылки, закрылки, которые при маневрировании отклоняются от 5 до 15 градусов. А на «летающем крыле за счет отсутствия стабилизаторов хвостовой линии эти значения могут составлять всего 0,5 градуса, а то и меньше». Тем не менее сейчас американцы предпринимают попытки сделать B-2 гражданским самолетом и даже присвоили ему индекс Boeing 797.
В итоге на сегодняшний день в мировой авиации существует три аэродинамические схемы. Традиционная — труба, два крыла и хвостовое оперение. «Летающее крыло» — по сути почти не управляемый треугольник. И третья схема, практически не использующаяся, — интегральная. В ее основе — единая конструкция крыла и фюзеляжа. Не традиционного круглого сечения, а овального, как бы приплюснутого. Такой подход внедрен в военной технике с изменяемой геометрией крыла. Классическими примерами могут служить отечественный стратегический бомбардировщик Ту-160 или истребитель Су-27 и последующие версии. Но это военные самолеты. А подходит ли интегральная схема для тяжелого дальнемагистрального пассажирского лайнера?
Почти летающая тарелка
«Самым сложным для нас оказался выбор формы и конструкции фюзеляжа, — рассказывает один из разработчиков, профессор, доктор технических наук, бывший главный конструктор ОАО «Туполев» Валентин Климов. — Мы остановились на овальном сечении, являющемся аналогом «рабочей зоны» пассажирского салона широкофюзеляжного лайнера. При этом выяснили: есть дополнительная возможность уменьшить расчетное лобовое сопротивление воздуха, сократив относительную омываемую поверхность самолета примерно на 45 процентов. И хотя это меньше, чем достижимо при применении «летающего крыла», но взамен мы получим хвостовое оперение классического типа со стандартными рулями, что, в свою очередь, поможет успешно решить проблемы устойчивости и управляемости машины. Формирование носовой части фюзеляжа обеспечит продольную устойчивость самолета на больших углах атаки, а также облегчит визуальный обзор из кабины экипажа. К тому же интегральная схема позволит существенно уменьшить массу конструкции. Поскольку с точки зрения выбора силовой установки предложенная схема не предъявляет никаких специальных требований, самолет можно оснащать любыми двигателями, подходящими по размерности и габаритно-массовым характеристикам».
