Американская авиастроительная компания Northrop Grumman создала протитп авиалайнера будущего, выполнено в форме «летающего крыла» и удивительно напоминающего стратегический бомбардировщик B-2.
Проект разработан для программы NASA «Авиация, ответственная за окружающую среду» (АООСР), в рамках которой к 2025 году США рассчитывают получить самолёт, вполовину более экономичный, чем нынешние лайнеры, и гораздо более тихий.
Машины Northrop Grumman в 1940-х годах стали первыми в США самолётами, построенными по принципу «летающее крыло». Компания разработала несколько вариантов таких самолётов (как винтовых, так и реактивных), самый известный из которых — YB-49. В той же компоновке создавались и гражданские лайнеры, что обещало преимущества, уже продемонстрированные боевыми машинами.
В «летающем крыле» фюзеляж объединён с крылом в одно целое. В свое время это позволило значительно повысить весовую отдачу В-2 в сравнении со стратегическими бомбардировщиками той же дальности, выполненными по другой схеме. Использование этой схемы на гражданском самолете при той же мощности двигателей дает возможность повысить коммерческую нагрузку самолётов и тем самым снизить удельный расход топлива. Шумность проектируемого авиалайнера планируется на уровне 74,7 дБ, что ниже, чем у современных пассажирских самолётов.
Единственная проблема с самолетами типа «летающее крыло» заключена в том, что их центр тяжести находится очень близко к управляющим плоскостям, что сильно затрудняет пилотирование. Только после появления автопилота, сложных электронных систем стабилизации в воздухе и существенного прогресса в механизации крыла стало возможным начать разработку крупноразмерного прототипа, пригодного для практического использования в гражданской авиации.
Прототип авиалайнера, построенного по схеме «летающее крыло», имеет размах крыльев в 230 футов (70 метров), что на 17,4 метра больше, чем у бомбардировщика В-2. Грузовая версия этой машины, которую предполагается использовать как военно-транспортный самолёт, получит размах в 260 футов (почти 80 метров), хотя при этом объём салона будет меньше, чем в пассажирской модели.
Обтекаемые формы теоретически должны снизить расход топлива на единицу коммерческой нагрузки. Хотя на практике системы контроля устойчивости, которые приходится применять при такой компоновке, создают дополнительное сопротивление, чего нет на самолётах классических схем.
Отсутствие хвоста и других выступающих частей у «летающего крыла» действительно значительно снижает сопротивление по сравнению с традиционными схемами. Без горизонтального хвостового оперения падает и индуктивное сопротивление, вызванное действием подъёмной силы на самолёт.
При классической схеме индуктивное сопротивление от горизонтального оперения прижимает самолёт к земле. Он как бы «борется сам с собой». В обычной машине такая «борьба» неизбежна: горизонтальное хвостовое оперение создаёт прижимную силу, уравновешивает тем самым подъёмную силу от крыла и обеспечивает продольную устойчивость аппарата. При этом самолёт тратит для подъёма на определенную высоту больше топлива, а достигнув её, вынужден отдавать часть подъёмной силы борьбе с прижимной силой собственного хвоста.
У «летающего крыла» нет вертикального хвостового оперения, как и законцовок крыла. Отсюда и свойственная ему курсовая неустойчивость: самолёт рыскает «по сторонам», отклоняясь вправо-влево. Чтобы противостоять этому эффекту, Northrop Grumman традиционно использует мощные средства механизации крыла, действующие на всём протяжении полета. Производимые ими корректировки смягчают курсовую неустойчивость. Решает проблему и наличие автопилота.
Таким образом, единственной трудностью остается расположение пассажирских иллюминаторов, эвакуационных сдвижных дверей и трапов. От иллюминаторов большинству пассажиров придётся отказаться. Скорее всего, их заменят экраны, транслирующие вид с внешних камер.
Несмотря на серьёзные преимущества «летающего крыла», его применение в качестве гражданского лайнера все ещё вызывает вопросы. Системы курсовой стабилизации, с их развитой механизацией крыла, сложны и дорогостоящи. Например, тот же В-2 считается самым дорогим самолётом в истории человечества. При закупочной цене в 1,157 миллиарда долларов общая стоимость программы В-2 составила 45 миллиардов, а её результатом стал всего 21 самолёт. По сути, каждая из этих машин обошлась в 2,2 миллиарда долларов, что соответствует десятку огромных Boeing-747.
В то же время гражданские авиалайнеры «летающее крыло» должны иметь значительно большую площадь крыльев, чем обычные самолёты — а значит, меньшую нагрузку на крыло и большее аэродинамическое качество. По данным «Нортроп Грумман», выбросы нового самолёта на одного перевозимого пассажира должны снизиться до 88%. Налоговые льготы, которые могут получить авиакомпании, приобретающие такие машины, способны серьезно стимулировать спрос на столь необычные летательные аппараты.
Внутреннее пространство «летающего крыла» должно стать значительно больше, чем у современных авиалайнеров. Ширина салона составит 24 метра, чего нельзя добиться при обычной компоновке, пишет Wired.
