У России самый большой в мире опыт по созданию и эксплуатации экранопланов
Отечественному авиапрому не следует строить аналоги западных лайнеров, так как на этом направлении отставание от конкурентов непреодолимо. Есть другой путь, несколько более рискованный: создавать инновационные машины, способные кардинально поднять экономичность, экологичность и комфорт авиаперевозок. Перспективные разработки у нас уже имеются.
Всему миру известно насмешливое прозвище, данное на Западе Ту-144, – «конкордский». Оно появилось у этого лайнера не случайно: Ту-144 внешне является практически полной копией англо-французского сверхзвукового пассажирского самолета «Конкорд». Присмотревшись, можно заметить не менее поразительное сходство между советским лайнером Ил-62 и британским «Викерс» (Vickers) VC-10, Ту-154 и американским «Боинг-727». И нужно быть очень наивным человеком, чтобы поверить, будто схожесть эта объясняется «действием одних и тех же законов аэродинамики», на что иногда неуклюже ссылаются «патриоты» советской авиации.
«Стоит попробовать завоевать свое место на мировом авиационном рынке с помощью беспрецедентных по своей инновационности разработок. Тем более что такие у России есть»
При этом надо отдать должное советским конструкторам. Есть только один пример абсолютной «реинкарнации» зарубежной машины в советском аналоге. Это стратегический бомбардировщик Ту-4 – полная копия американского Б-29. Во всех других случаях заимствовалась идея, копировался внешний облик, возможно, вместе с некоторыми узлами (благодаря советской разведке, как в случае с Ту-144), но «начинка» у этой формы была своя.
Мудрость Зенона
Две с половиной тысячи лет назад греческий философ Зенон Элейский подарил миру знаменитую аллегорию об Ахиллесе и черепахе. Зенон считал, что Ахиллес, как бы быстро ни бежал, никогда не догонит медленную черепаху, если в начале движения она находилась впереди него. Эта аллегория всякий раз приходит на ум, когда узнаешь о попытках российского авиастроения создать очередной пассажирский самолет, «по своим показателям равный или даже превосходящий лучшие зарубежные аналоги». Одним из таких «превосходящих» самолетов стал созданный на базе иностранных компонентов «Суперджет-100», нацеленный на ту же нишу на мировом авиарынке, которую занимают бразильские Embraer и канадские CRJ. О том, насколько успешно он ее отвоевывает у своих бразильских и канадских конкурентов, говорит такой факт: начиная с 2005 года было заказано всего 172 «Суперджетов», причем в основном «Аэрофлотом» и другими российскими компаниями. А эксплуатируется в настоящее время, по данным компании «Гражданские самолеты Сухого», всего 64 «Суперджета». Для сравнения: реактивных лайнеров типа Embraer с середины 1990-х годов заказано почти 2500 единиц, а CRJ с конца того же десятилетия – почти 1800.
Следующий претендент на «превосходство», теперь уже над «Боингами» и «Эйрбасами» – МС-21 (Магистральный самолет XXI века). Эта ближне-/среднемагистральная машина разрабатывается на основе Як-242, спроектированного еще в 1993 году. Заказано 182 единицы, как и в случае с «Суперджетом», – в основном российскими компаниями. У конкурентов – «Боинга-737» и «Эйрбаса» А-320 – достижения куда как более существенные. Всех модификаций 737-х поставлено с середины 1960-х годов 9000 единиц, имеются заказы еще почти на 4500 самолетов. Что же касается семейства А-320, то машин этого типа начиная с середины 1980-х годов выпущено почти 7000 при наличии пакета твердых заказов еще на более чем на 5500 лайнеров.
Сказать, каким получился МС-21, пока трудно – свой первый полет он должен совершить лишь в 2017 году. Но очевидно, что всякий раз, ставя цель лишь догнать западные аналоги, российский авиапром оказывается в незавидном положении Ахиллеса. И дело здесь не только в том, что американские, европейские, бразильские и канадские самолеты раньше SSJ 100 или МС-21 стали заполнять соответственную нишу на мировом авиарынке. Главная причина состоит в отсутствии у отечественного авиапрома опыта создания конкурентоспособных по западным меркам машин.
Даже в период расцвета советской авиационной промышленности сходившие с конвейера пассажирские самолеты по уровню экономичности и комфорта, а также по авионике не дотягивали до лучших западных образцов. Затем, в течение почти двадцати лет, включая последние годы существования СССР и первое десятилетие независимой России, в стране новые гражданские лайнеры не строились – происходил распад гражданского авиастроительного потенциала. Откуда же теперь взяться российским машинам, способным серьезно конкурировать с зарубежными аналогами, если на Западе работа по постоянному улучшению уже существующих и созданию новых моделей лайнеров не прекращалась ни на день?
Даже если Россия каким-то чудом создаст самолеты, не уступающие по своим качествам американским, европейским, канадским и бразильским машинам, это не решит проблемы завоевания ими не только мирового, но даже отечественного авиационного рынка. «Мы собираемся потеснить Airbus и Boeing – это грандиозные планы, – говорит главный редактор портала Avia.ru Роман Гусаров. – Но сдюжим ли? Нам нужно прыгнуть выше головы и создать что-то лучше, чем Boeing и Airbas, потому что, если мы создадим что-то равное по качеству, покупать все равно будут их. Доверие к компании, репутация, хорошее обслуживание, в общем, полный пакет. А мы этого дать пока не можем». С ним согласен глава агентства «Авиапорт» Олег Пантелеев. «Чтобы отечественные компании закупали отечественные же самолеты, – подчеркивает он, – нашим производителям нужно делать лучшие в мире машины».
На непроторенных путях
«Даже в период расцвета советской авиационной промышленности сходившие с конвейера пассажирские самолеты по уровню экономичности и комфорта, а также по авионике не дотягивали до лучших западных образцов»
Если вечная «гонка с преследованием» – это для российского гражданского авиапрома путь в никуда, может быть, стоит попробовать завоевать свое место на мировом авиационном рынке с помощью беспрецедентных по своей инновационности разработок? Тем более что такие у России есть.
Одна из них называется «Фрегат Экоджет». Создание этого лайнера для линий средней протяженности началось еще в 1991 году, только тогда он назывался Ту-304. Форма фюзеляжа этого самолета в поперечном сечении напоминает горизонтально вытянутый овал. Конструкторы решили, что таким образом они смогут создать минимально возможный по размерам широкофюзеляжный самолет большой вместимости, рассчитанный на 300–350 пассажиров.
Согласно сайту компании «Фрегат Экоджет», ее целью является «создание конкурентоспособных на мировом рынке гражданских широкофюзеляжных среднемагистральных самолетов» «на базе применения принципиально новой аэродинамической и силовой схемы». «Интегральные показатели эффективности этих самолетов на 15–20% будут превосходить показатели, достигнутые гражданской авиационной техникой в 2010 году», – обещают они.
Работы по данному лайнеру на протяжении четверти века то активизировались, то затухали. Как сообщает самый свежий пресс-релиз упомянутой компании, она планирует выбрать «площадку за рубежом для организации серийного производства», а начало изготовления первого самолета планируется на 2018 год. В 2019 году должен состояться первый полет лайнера этого типа.
Другой весьма перспективный проект появился в сфере, где у СССР/России имеется самый большой в мире опыт создания и эксплуатации техники. Речь идет об экранопланах/экранолетах. Строительство одного из них – ЭКИПа («Экология и прогресс») – было даже включено в федеральный бюджет 1999 года, однако деньги на данный проект так и не были выделены. А зря. В настоящее время идеи, заложенные в ЭКИПе, развиваются в США в проекте Mobula, который, кстати, сами американцы называют русским словом «экраноплан».
Экономия и экология
В США считают, что авиационные инновации – дело государственное. Еще в конце прошлого десятилетия НАСА объявило конкурс среди университетов и инженерно-конструкторских организаций США на разработку перспективных лайнеров, которые могли бы начать регулярную эксплуатацию в районе 2025 года. Главных условий было два: самолет должен быть максимально экономичным и максимально экологичным. Большинство представленных проектов сконцентрировались на создании «несущефюзеляжных» лайнеров с традиционными турбовентиляторными, пусть и усовершенствованными двигателями. Были также предложены варианты более экономичных и менее шумных (особенно это касается снижения силы звукового удара при преодолении сверхзвукового барьера) сверхзвуковых пассажирских самолетов.
Всем известно как двигаются традиционные дизель-электрические субмарины: на поверхности они используют дизеля, а под водой – аккумуляторы. Фирма «Боинг» решила взять на вооружение этот двигательный принцип и создала концепт-лайнер SUGAR Volt. Знающие английский язык почувствовали вкус сладкого, но SUGAR это не сахар, а аббревиатура, которая расшифровывается как Subsonic Ultra Green Aircraft Research, или «Исследования в области создания дозвукового «сверхзеленого» самолета».
SUGAR Volt более походит на традиционный пассажирский самолет с верхним расположением крыла и рассчитан на перевозку 154 пассажиров на расстояние до 6000 километров. По замыслу создателей, машина совершает взлет при помощи обычных, соединенных с пропеллерами турбин, а выйдя на заданный эшелон, переходит на электродвигатели, питающиеся от батарей. Таким же образом, поочередно включая то электрический, то тепловой двигатель, двигается не только подводная лодка, но и гибридный автомобиль типа Toyota Prius.
Однако похоже, что двигательный принцип, используемый дизель-электрическими тепловозами, имеет в авиации больше перспектив. Данный тип локомотива работает следующим образом: дизель вращает генератор, который дает ток на электродвигатели, приводящие в движение колеса. Вот по такой схеме и был спроектирован специалистами НАСА крупный «несущефюзеляжный» лайнер N3-X, рассчитанный на 300 человек. Установленные на концах крыльев турбовентиляторные двигатели (по-научному – турбореактивные двигатели с высокой степенью двухконтурности, или ТРДД) должны приводить в движение генераторы, которые, как и у тепловоза, дают ток на электродвигатели с пропеллерами. Разница лишь в том, что у тепловоза вся мощность дизеля уходит на производство электротока, а у гибридного самолета – лишь часть мощности. ТРДД, соединенные с генераторами, сами по себе создают значительную часть реактивной тяги, как и в обычном самолете.
N3-X оказался чересчур футуристичным, чтобы на его основе начать строить реальный самолет. Но результаты экспериментов в области создания турбоэлектрических авиадвигателей оказались слишком многообещающими, чтобы отложить проектирование лайнеров с такими двигательными установками на отдаленное будущее. Посему в НАСА решили продолжить разработку лайнера класса «Боинг-737» с гибридным турбоэлектрическим двигателем. Выглядеть эта машина, которая получила название Starc-ABL, будет следующим образом: под крыльями разместятся два турбовентиляторных двигателя, которые будут генерировать ток, питающий хвостовой электродвигатель. Эксперименты именно с этой схемой, по словам инженера НАСА Джейсона Уэлстеда, «неожиданно принесли интересные результаты». По предварительным расчетам, она позволяет сэкономить до 15% топлива на крейсерском режиме, что приводит к общей экономии горючего в размере 7–12% с учетом взлета и посадки. Новый самолет создается для линий средней протяженности, до 6000 километров, которые он будет преодолевать на скорости 0,7 Маха.
Что делать России
Как видно на примере США, совершенствование традиционных самолетов вполне может идти рука об руку с созданием «концепт-лайнеров». И если в области традиционного гражданского авиастроения Россия, скорее всего, отстала от Запада навсегда, то в сфере проектирования и строительства концептуально новых летательных аппаратов еще вполне может выйти на лидирующие позиции. Причем структура их окупаемости в российских условиях будет практически такая же, как у «Суперджета» и МС-21: основным заказчиком «концепт-лайнеров» станут при определенной поддержке государства российские компании. Хорошо зарекомендовав себя на внутреннем рынке, «концепт-лайнеры» обратят на себя внимание и зарубежных клиентов.
Конечно, это более рискованный путь, чем пробовать угнаться за западными самолетами в основном путем использования конструкторских решений и технологий, применявшихся при их разработке и производстве. Но если «вечно догоняющие» машины не способны вызвать у подавляющего числа покупателей авиатехники ничего, кроме скуки, то инновационные конструкции, сулящие немалые выгоды, могут пробудить у эксплуатантов интерес вместе с желанием их приобрести.
России с ее еще не до конца растерянной способностью удивлять мир неортодоксальными техническими решениями следует идти в гражданской авиации именно этим путем.
Юрий Караш
