Пассажирский ракетоносец: фантастика или реальность?
Демонстрационный полет нового сверхзвукового стратегического бомбардировщика-ракетоносца Ту-160М, состоявшийся 25 января в присутствии Владимира Путина, вызвал особый интерес. На встрече с рабочими Казанского авиационного завода президент внес сенсационное предложение: подумать над гражданской версией самолета.
Слова Путина были моментально растиражированы ведущими СМИ, в течение нескольких дней появилось множество комментариев и "авторитетных" мнений. Как водится, они охватывали весь возможный спектр. Одни радостно сообщали о скором пришествии эры сверхзвуковой пассажирской авиации, другие доказывали, что этого не может быть, потому что не может быть никогда.
Ажиотаж прошел. Попробуем спокойно разобраться: реально ли создание сверхзвукового пассажирского лайнера на базе Ту-160 и если да, то с какими проблемами придется столкнуться разработчикам? Помню, как при выполнении курсового проекта преподаватели нас учили: прежде всего надо изучить накопленный опыт, найти прототипы и похожие реализации. С этого и начну.
Спецборт для Молотова
Идея приспособить военный самолет для перевозки пассажиров не нова. Выглядит весьма заманчиво: берешь готовую, испытанную машину, делаешь небольшие доработки, устанавливаешь пассажирские кресла и, собственно говоря, все. Подобный опыт имеется. Правда, решались на такой шаг не от хорошей жизни. Пожалуй, наиболее яркий пример – переоборудование бомбардировщика Пе-8 для перевозки пассажиров в годы Великой Отечественной войны. Задача, которую предстояло решить, была архиважной. Правительственной делегации во главе с наркомом иностранных дел Вячеславом Молотовым надо было добраться до Англии, а затем и до Соединенных Штатов Америки, чтобы заключить договоры о союзе и войне против нацистской Германии. И сделать это требовалось как можно быстрее. Шел 1942 год, Красная армия с трудом и большими потерями сдерживала натиск противника. Промышленность также работала на пределе возможностей. Единственный советский самолет, способный в то время долететь до Англии и США, – Пе-8. Причем надо было не просто долететь, а на большой высоте – порядка 10 километров, чтобы уменьшить риск быть сбитыми зенитным огнем или истребителями немцев, поскольку значительная часть пути проходила над вражеской территорией. Маршрут через Аляску отвергли. Он хоть и был более безопасным, но требовал намного больше времени. Пе-8 переоборудовали быстро. В центральном отсеке установили сиденья. Пассажирам, в числе которых были и женщины, выдали меховые комбинезоны и кислородные приборы. Импровизированный салон не отапливался, а температура за бортом доходила до минус 40°С. Но в условиях военного времени о комфорте думали в последнюю очередь.
“ Относительно свободные объемы на самолете – отсеки вооружения. В каждом можно разместить по 30–35 кресел ”
В истории отечественной авиации есть и другие примеры, когда на базе военных машин создавались гражданские лайнеры. Это Ту-104 и Ту-114. Наш реактивный пассажирский первенец является по сути развитием очень удачного реактивного бомбардировщика Ту-16. Чтобы сэкономить время и средства, генеральный конструктор Андрей Туполев решил по максимуму использовать агрегаты Ту-16. Для Ту-104 спроектировали только новый фюзеляж, более широкий и вместительный, чем у бомбардировщика. Крыло, оперение, силовая установка, шасси, электрическая, пневматическая, гидросистема были позаимствованы у Ту-16. По тому же пути в ОКБ Туполева пошли и при создании Ту-114. Взяли за основу турбовинтовой стратегический бомбардировщик Ту-95, сделали новый фюзеляж и получили пассажирский лайнер, который на многие годы стал флагманом "Аэрофлота".
Здесь уместно вспомнить еще об одном самолете – Ту-116. Он был построен всего в двух экземплярах, и сегодня о нем знают лишь редкие специалисты. Внешне Ту-116 как две капли воды похож на Ту-95, даже фюзеляжи одинаковые. Отличия внутри: демонтировано все оборонительное и бомбардировочное вооружение, грузовой отсек переоборудован в пассажирский герметичный салон, где могли разместиться 24 человека, предусмотрено комфортабельное отделение для главы делегации, также имелись туалет, гардероб, служебная комната. По бортам были сделаны круглые иллюминаторы. Лайнер задумывался для выполнения межконтинентальных полетов высших государственных руководителей СССР с сопровождающими и охраной. Разработка проекта Ту-116 велась на случай срыва сроков доводки Ту-114. Два построенных экземпляра Ту-116 эксплуатировались в течение почти 30 лет – до начала 90-х, выполняя специальные перевозки инженерно-технического состава на оперативные аэродромы, различных делегаций, комиссий, военачальников, ответственных работников Минавиапрома.
Ту-104 и Ту-114 оказались успешными машинами во многом благодаря тому, что при их создании конструкторам не пришлось столкнуться с серьезными техническими и технологическими проблемами. Самолеты были дозвуковыми, что допускало почти бескровную замену узкого бомбардировочного фюзеляжа на более широкий пассажирский. Совсем другое дело – сверхзвуковой аэроплан. Здесь просто так другой фюзеляж не установишь. Любое, даже незначительное увеличение поперечного сечения приведет к росту лобового сопротивления, а значит, к снижению максимальной скорости и дальности полета. Выходит, чтобы сохранить летно-технические характеристики на существующем уровне, пассажирский самолет по своей аэродинамике не должен отличаться от военного прототипа.
Минимум комфорта, максимум разочарований
Возможна ли трансформация Ту-160 в гражданский лайнер? Пока сконцентрируемся только на технических аспектах проекта, оставив за скобками как экономическую эффективность, так и целесообразность. Итак, куда можно посадить пассажиров? Относительно свободные объемы на самолете – отсеки вооружения. Две ниши длиной около 11 метров и диаметром около двух. Теоретически там можно устроить салоны, примерно по 30–35 кресел в каждом отсеке. Будет очень тесно и некомфортно. Объединить эти два салона невозможно. Дело в том, что между отсеками вооружения расположен самый ответственный силовой элемент всей конструкции – мощный шпангоут, к которому крепятся основные стойки шасси и поворотные консоли крыльев (напомню, что Ту-160 – самолет с крылом изменяемой стреловидности).
Разумеется, в бизнес-варианте, рассчитанном на перевозку небольшого числа пассажиров (7–10 человек в одном салоне), можно создать вполне комфортные условия. Но надо отметить, что путешественники вряд ли смогут любоваться в полете видом на землю и облака. В силу особенностей конструкции Ту-160 иллюминаторы можно будет сделать в лучшем случае в потолке салона. А за боковыми стенками размещены топливные баки. Ту-160 построен по так называемой интегральной схеме, когда крыло плавно переходит в фюзеляж, что не только позволяет получить высокие аэродинамические характеристики, но и создает дополнительные объемы для размещения топлива. И нынешние отсеки вооружения находятся внутри интегрального фюзеляжа.
Теоретически разместить какое-то количество пассажиров на борту Ту-160 можно. Однако наших путешественников, мечтающих о полете на сверхзвуке, помимо не очень комфортных условий будет ожидать еще одно большое разочарование: значительную часть пути они преодолеют на дозвуковой скорости. Ту-160 хоть и является сверхзвуковым ракетоносцем, но его основной крейсерский режим, обеспечивающий максимальную дальность, – дозвуковой. Он летит с той же скоростью, что и пассажирские "Боинги" и "Эрбасы", – 850–900 километров в час. А на сверхзвук выходит лишь на отдельных участках полета, когда требуется быстро преодолеть зону ПВО противника или уйти от истребителей.
Конечно, при перевозке пассажиров сверхзвуковой полет будет предусмотрен в течение какого-то времени. Но оно невелико. У всех машин такого класса время полета на сверхзвуке ограничено как ресурсом двигателей, так и аэродинамическим нагревом конструкции планера. Поэтому общая экономия времени будет не слишком большой. В лучшем случае вместо восьми часов на обычном пассажирском лайнере полет на суперсонике займет часов пять-шесть.
Полет на миллион
Теперь попробуем разобраться с главным фактором, сдерживающим развитие сверхзвуковой пассажирской авиации, – экономическим. Стоимость одного самолета Ту-160М2, по словам Владимира Путина, – больше 15 миллиардов рублей. Емкость топливных баков – примерно 170 тысяч литров. И заправляется Ту-160 специальным азотированным авиационным топливом Т-8. Почем нынче его литр? А сколько он будет стоить, если цены на нефть взлетят? Добавим эксплуатационные расходы. По самым скромным подсчетам выходит, что билет будет стоить миллион рублей, а то и больше. И это при условии регулярной эксплуатации. Если же суперсоник будет летать от случая к случаю, цена билета вырастет в разы или даже на порядки. Для сравнения: билет на "Конкорд" на рейс Лондон – Нью-Йорк стоил 2500 долларов. Это притом что авиакомпании заплатили за самолеты по символическому одному франку.
“ По самым скромным подсчетам, билет на лайнер будет стоить миллион рублей при регулярных рейсах ”
Еще одна серьезная проблема, с которой столкнулись Ту-144 и "Конкорд", – звуковой удар. Летящий на сверхзвуке самолет создает звуковую волну, которая на земле воспринимается как взрыв или раскат грома. По этой причине в свое время были запрещены полеты "Конкордов" над территорией США и над густонаселенной Европой. А значит, трассы новых суперсоников, как и раньше, должны будут проходить над океанами и безлюдными территориями.
Наконец, по существующим правилам, чтобы перевозить пассажиров, воздушное судно должно иметь специальный международный сертификат. Но правила распространяются только на дозвуковые лайнеры. Для суперсоников их придется создавать, что называется, с нуля. И здесь почти со стопроцентной уверенностью можно говорить: Ту-160 не будет соответствовать требованиям, предъявляемым к пассажирским самолетам.
Предположим, что и эти проблемы каким-то образом решены. Возникает вопрос: а кто будет строить эти самолеты? Казанский авиационный завод загружен военными заказами до 2027 года. Развернуть выпуск таких машин на другой площадке – это как минимум несколько лет и десятки миллиардов рублей. Сможет ли наша экономика потянуть такой проект? Да и нужен ли он? При современных средствах связи нет необходимости нестись на сверхзвуке через полпланеты. Самые острые вопросы можно обсудить даже без использования систем видеоконференцсвязи, а просто по телефону. Ведь договорились же Хрущев и Кеннеди, урегулировали Карибский кризис.
Сверхзвук как флаг
После того как "Конкорд" завершил свою летную карьеру в 2003 году, тема сверхзвуковых перевозок перестала интересовать крупные авиакомпании. Пассажиры не склонны переплачивать за скромную экономию времени. Полет на современных лайнерах весьма комфортен, и лишние несколько часов даже в "экономе" мало кого тяготят. А бизнес-класс вообще сплошное удовольствие.
Тем не менее периодически появляются проекты разных суперсоников – от административных самолетов, рассчитанных на 10–15 пассажиров, до межконтинентальных лайнеров, вмещающих до 300 человек. Но все эти проекты не что иное, как "демонстрация флага", типа ежели чего, так мы "могем". Как правило, все ограничивается показом красивых плакатов и макетов на авиационных выставках.
В 90-е еще были энтузиасты, предлагавшие проекты сверхзвуковых пассажирских самолетов на базе военных машин. Но даже беглого взгляда было достаточно, чтобы понять: это "игры разума" непрофессионалов. Взять хотя бы проект суперсоника на базе МиГ-25. Носовую часть самолета удлинили на несколько метров, чтобы в ней разместить кресла для пассажиров. Крыло, шасси, оперение, силовая установка – все было оставлено без изменений. И ведь никто из "конструкторов" не подумал, что центр тяжести при такой доработке сместится далеко вперед и управляющих моментов от стабилизаторов и рулей направления будет недостаточно, чтобы обеспечить устойчивость и управляемость во всем диапазоне скоростей и высот. Да и прочность такой длинной носовой части вызывала сомнения. Наконец, габариты пассажирского салона позволяли установить всего четыре-пять кресел друг за другом. Пассажиры могли там только сидеть. Встать в полный рост уже не позволяла высота салона. И куда можно было на таком самолете полететь?
К разряду курьезных проектов стоит отнести пассажирскую версию Ту-22М3. Идея заключалась в том, чтобы выпотрошить фюзеляж и сделать в нем салон. При этом самолет приобретал причудливый горб, придуманный, наверное, для того, чтобы пассажиры могли по салону как-то передвигаться. Интересно, сколько километров скорости съедал бы этот горб? Был бы самолет вообще сверхзвуковым? И на какое расстояние мог бы летать?
Надо признать, в ближайшие пару десятилетий гражданская авиация не сделает прорыва по скорости. При существующих технологиях любой подобный проект получается слишком длительным и дорогим, что сразу ставит крест на его реализации. Как и прежде, остается надеяться на прогресс в области военного самолетостроения. Должны появиться новые материалы, двигатели, топливо. И лишь когда революционные технологии будут доведены до ума на военных машинах, дойдет очередь и до гражданского сектора.
Константин Геращенко
Газета "Военно-промышленный курьер", опубликовано в выпуске № 8 (771) за 5 марта 2019 года
