11.06.2013

Clip-Air - самолет, который переносит по небу вагоны

На Парижском авиасалоне в Ле-Бурже 17-19 июня 2013 года будет представлен концепт Clip-Air, призванный объединить самолёт с поездом.

Эта концепция могла родиться только в Европе. Хотя авиационный транспорт здесь довольно развит, на небольших расстояниях по удобству и даже скорости он запросто может уступать железнодорожному: ведь в аэропорту вам нужно пройти регистрацию, туда надо на чём-то приехать, а из аэропорта прибытия — уехать. Всё это, а также проволочки с получением багажа, съедает бездну времени, поэтому, если вы летите ближе чем на тысячу километров, высокоскоростная ж/д выглядит весьма удобной альтернативой.

Clip-Air, проект Федеральной политехнической школы в Лозанне (Швейцария), возглавляемый Клаудио Леонарди (Claudio Leonardi), — это пока скорее концепция воздушного транспорта будущего, нежели сам транспорт. Предполагается создание летающего крыла, эксплуатируемого, как и современные авиалайнеры, на дозвуковых скоростях и подцепляющего под себя от двух до трёх модульных вагонов-салонов, длиной около 30 м, массой порядка 30 тонн и вместимостью в 150 пассажиров, пригодных для перевозки на ж/д-платформах. Прилетая в аэропорт назначения, крыло отцепляет вагон-салоны, и их транспортируют по рельсам к привычным желдорвокзалам, без пересадок, проверки багажа и прочего ужаса.

Кроме борьбы за быстроту и удобство перемещения, проект сулит большие выгоды в том, что касается стоимости. Во-первых, само летающее крыло будет простаивать меньше нынешних авиалайнеров: подцепляя летающие вагоны, которым требуется отправка здесь и сейчас, Clip-Air не будет никого ждать, а собственно крыло может трудиться сразу на несколько традиционных авиакомпаний или их консорциум.

Во-вторых, в сходном вагон-салоне вместо пассажиров можно поднять огромный газовый бак. Последнее важно: самолёты классической схемы располагают слишком малым внутренним объёмом, чтобы перевозить перспективное газовое топливо. Скажем, Ту-155 ещё в 1988 году летал на жидком водороде, а в теории ничто не мешает использовать авиалайнеры на сжиженном метане — сегодня более дешёвом. На практике бак для сжиженного газа, всё равно какого, оказалось очень трудно (почти невозможно) разместить в крыльях — у обычного самолёта там слишком мало места. Бак в фюзеляже чуть ли не вдвое уронил пассажировместимость Ту-155. А вот компоновка летающего крыла для этого вполне подходит, поскольку бoльшая часть её объёма при полётах на жидком топливе всё равно не востребована.

В теории даже сжиженный метан сегодня «в разы» дешевле топлива из нефти, причём существование сланцевого природного газа означает, что в обозримом будущем ситуация вряд ли переменится.

Ключевой целью проекта Clip-Air называется выполнение задач, поставленных ACARE (Консультативным европейским советом по исследованиям в области аэронавтики), а именно сокращение выбросов углекислого газа на один пассажирокилометр воздушного транспорта ровно вдвое. Топливная эффективность двигателей последнего доведена до очень высокого уровня, поэтому на керосине и с традиционной самолётной компоновкой надежды на взятие под козырёк просто нет. Газ, экологически более привлекательный, в сочетании с возможностью доставки втрое большего количества пассажиров, чем у двухмоторного А 320 (Clip-Air будет трёхмоторным), сулит существенный шанс на выполнение требований по двукратному сокращению выхлопов.

По расчётам конструкторов, при полёте трёх капсул под одним летающим крылом на 4 000 км и далее затраты меньше, чем при использовании трёх аэробусов, барражирующих на той же высоте и скорости.

При всех экологических и экономических плюсах трудностей тоже хватает, и они очевидны. Аэродинамика трёх капсул, подвешенных под общим крылом, несколько хуже, чем у однофюзеляжного самолёта классической компоновки. Разумеется, это поддаётся оптимизации, но, по словам самих разработчиков, она пока далека от завершения.

Весьма серьёзна и проблема шасси. Обычные проекты летающего крыла — без подвесных вагон-салонов — часто предполагают использование воздушной подушки. Хотя идея, реализованная ещё на УТ-2 и Пе-2, показала способность таких ЛА садиться даже на воду или в тундре, у классического самолёта очень мало места, удобного для размещения подобного шасси. У летающего крыла в теории таких площадей много больше, и избыточное давление в воздушной подушке в этом случае может быть ничтожным. А вот у Clip-Air так не получится — мешают подвесные «фюзеляжи» с пассажирами.

Поэтому шасси проектируется в основном обычной схемы (16 колёс), подвешенное в гондолах, размещённых на двух весьма развитых пилонах, которые находятся между боковыми двигателями и внешними пассажирскими салонами. Очевидно, что сопротивление этих устройств будет сравнимо с «лаптями» Ju-87 и вряд благоприятно скажется на расходе топлива, хотя и не перекроет всех экономических преимуществ.

Размышления вызывает и общая прочность конструкции: крепления пассажирских салонов-вагонов должны иметь огромный запас прочности; также потребуется значительное усиление самого летающего крыла в местах таких сопряжений. Само собой, общий вес будет зависеть от конкретных решений и материалов, выбранных разработчиками, но уже сейчас очевидно, что для обеспечения равнопрочной конструкции потребуются бoльшие жертвы, чем у обычного самолёта или классического летающего крыла. Наконец, для уверенного управления летающим крылом нужна эффективная помощь электроники: пилоту-человеку поддерживать его устойчивость довольно сложно. Впрочем, это препятствие в последние десятилетия преодолевать всё же научились.

Пока рано говорить о том, что выйдет из проекта, слишком многое нужно доработать, а из осязаемых результатов у Clip-Air пока в наличии лишь 1,2-метровый макет, который будет представлен в следующий понедельник на Ле-Бурже. Тем не менее идеи модульности и мультимодальности, заложенные в концепции, потенциально действительно очень интересны и при достойной конструкторской реализации могут произвести революцию в современных авиаперевозках.

Александр Березин

Источники:

1. compulenta.computerra.ru
2. novate.ru