07.09.2012

Airbus: к 2050 году наши самолёты будут летать строем

Крупные корпорации враждебны НТР. Этот тезис мало кто всерьёз подвергает сомнению. Однако Airbus решилась опровергнуть его, по крайней мере в отношении себя самой. Компания намерена снизить затраты на перевозку пассажиров, применив полёт авиалайнеров в строю, где летательные аппараты получат преимущество за счёт использования той части своей энергии, которая обычно теряется впустую.

Систематическая эксплуатация других для своей выгоды свойственна не только людям. Те же дельфины, пользуясь гидродинамическим несовершенством наших кораблей, «прыгают им на подножку» и комфортабельно путешествуют с огромными скоростями рядом с морскими судами, которые тащат за собой прилегающий к ним слой воды. Но млекопитающие не одиноки в своём стремлении покататься в чужих санках.

Птицы летают на большие расстояния в стаях, и не без причины. Сопротивление воздуха за первым летящим объектом резко падает: набегающий на него воздушный поток обтекает его со всех сторон, создавая за ним зону пониженного давления. Именно так велосипедист, едущий близко к автомобилю, может развить скорость до 268,83 км/ч — невозможную без помощи механического «лидера». Кроме того, летящий объект с высоким сопротивлением увлекает за собой прилегающие слои воздуха, энергия движения которого рассевается в атмосфере. Но если рядом летит другая птица, часть этой энергии уйдёт на то, чтобы увлечь её за собой и снизить её энергетические затраты на полёт. Само собой, от её усилий получит пользу и первая птица, поэтому-то многие перелётные стаи и поддерживают столь низкую дистанцию между своими членами. Считается, что в V-образном строю из 25 единиц суммарное сопротивление особей снижено на 65%, а дальность перелёта повышается как минимум на 7%.

«Линии высокой загруженности позволят самолёту получать преимущества от движения в строю (группе)», — декларирует концепция Smarter Skies компании Airbus. При этом экономия топлива ожидается в районе по меньшей мере 10–12% при сокращении выбросов до 25%.

Однако с учётом колоссальных скоростей реализовать эту цель будет непросто: полёт гражданских самолётов в тесном строю может радикально повысить аварийность; в этом случае ошибка пилотирования способна вызвать цепную реакцию столкновений с немыслимым количеством жертв. Возможно, правда, что свою позитивную роль сыграет автоматизация, позволяющая выдерживать место в строю и соблюдать дистанцию до идущего впереди. И всё же мы очень осторожно оцениваем шансы на полноценную реализацию этого концепта. На самолёт воздействует очень много факторов, и, в отличие от беспилотных автомобилей, которые пока не попали ни в одну аварию, БПЛА падают и бьются чаще обычных самолётов.

Кроме топливных затрат, проблемой сегодняшней гражданской авиации является загруженность аэропортов и необходимость в огромных территориях, отчуждаемых под них. Чтобы решить этот вопрос, Airbus предлагает не менее смелую концепцию Еco-climb. «Экологически дружелюбный набор высоты» будет достигаться за счёт специального разгонного шасси, остающегося на земле и берущего на себя часть энергозатрат по доведению самолёта до взлётной скорости. Однако главной целью является не столько снижение массы ЛА за счёт оставления шасси, сколько экономия топлива (приоритет номер один в гражданской авиации) и укороченный разбег — ведь взлётная скорость будет достигаться значительно быстрее.

Ну хорошо, а как быть с посадкой? Её тоже хотят укоротить, но уже за счёт изменения угла предпосадочной прямой, сегодня обычно составляющей 3°. При планировании аэропортов в местах, позволяющих более пологий заход на посадку, самолёты смогут гасить куда бoльшую часть своей скорости, чем это происходит сейчас, ещё до того, как шасси коснётся земли. Поэтому столь шумные операции, как торможение при помощи тяги двигателей или интенсивное использование тормозов, потихоньку уйдут в прошлое, а длину взлётно-посадочный полосы можно будет резко сократить. Заметим, правда, что внедрение такого подхода потребует колоссальных вложений в инфраструктуру в виде строительства аэропортов и наземных систем массовых перевозок.

Что ж, цели, намеченные авиагигантом на 2050 год, впечатляют. Одно смущает: отдалённость даты. Через 38 лет нынешние руководители, ответственные за столь радикальные концепции, вряд ли будут на своих постах. Удастся ли их преемникам совершить эту революцию?

Александр Березин

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА