Согласно оценкам как западных, так и отечественных экспертов, глобальный спрос на новые сверхзвуковые пассажирские самолеты (СПС) в период с 2025 по 2040 годы может варьироваться от 2850 до 4110 единиц. Это внушительное количество создает серьезную заинтересованность среди множества авиастроительных компаний по всему миру, желающих не упустить возможность освоить этот перспективный рынок.
Например, одна из таких компаний, Boom Technology, использующая торговую марку «Boom Supersonic», уже начала тестирование своего демонстрационного самолета XB-1 под названием «Baby Boom». Как ранее сообщалось в издании «Ридус», первым сверхзвуковым пассажирским самолетом стал советский Ту-144, который впервые поднялся в небо 31 декабря 1968 года. Спустя два месяца к его испытаниям подключился англо-французский «Конкорд», который стал летать на протяжении почти 35 лет. Однако с тех пор прошло более полувека, и до сих пор новое поколение сверхзвуковых пассажирских самолетов не появилось ни в России, ни за ее пределами.
Основная причина заключается в неразрешенных задачах, касающихся снижения шумового воздействия и звукового удара на окружающую среду, а также учета влияния токсичных выбросов, возникающих при работе моторов СПС, на озоновый слой Земли. Более того, авиационной отрасли еще не удалось добиться достаточной эксплуатационной и топливной эффективности для сверхзвуковых лайнеров. В настоящее время по показателям топливной эффективности эти самолеты уступают своим дозвуковым аналогам в полтора-два раза, что делает их менее привлекательными для коммерческой эксплуатации.
Также нависает проблема обеспечения безопасности полетов, которая становится особенно актуальной в свете многообразия факторов, влияющих на путешествия на высоких высотах. Одной из величайших угроз в процессе эксплуатации любой авиатехники является разгерметизация салона, которая может произойти на больших высотах. Это происходит очень быстро, и именно поэтому необходимо учитывать возможность экстренного снижения самолета в случае необходимости. В результате могут возникнуть ограничения на высоты полета, что также ставит под сомнение эффективность использования сверхзвуковых лайнеров.
Таким образом, несмотря на то что интерес к сверхзвуковым пассажирским самолетам возрождается, их разработка и внедрение сталкиваются с множеством преград, таких как экологическая безопасность, экономические аспекты эксплуатации и, конечно, вопросы по безопасности полетов. Авиастроительные компании, включая «Boom Supersonic», продолжают работать над решением этих задач, однако, как показывает опыт, путь к созданию нового класса авиационных средств передвижения неизбежно оказывается долгим и трудным.
С учетом наличия современных технологий и растущей потребности в пассажирских перелетах на большие расстояния, можно надеяться, что в обозримом будущем мы все же увидим новые разработки в этой области, преодолевающие сложные вызовы и возвращающие сверхзвуковые путешествия к массовому использованию.
Увеличение высоты полета является нежелательным событием, поскольку эмиссия оксидов азота создаёт негативное воздействие на озоновый слой земли. Максимальные уровни этого воздействия фиксируются на высоте от 20 до 25 километров, что вызывает обеспокоенность учёных и экологов.
К тому же, важной задачей, которая требует особого внимания, остаётся сертификация новых летательных аппаратов. На данный момент существует неясность в отношении необходимых требований, касающихся звукового удара и уровня шума, оказываемого на местности. Это создает определённые трудности для потенциальных разработчиков, которые намереваются создать сверхзвуковые самолеты. Однако разработчики проекта XB-1 планируют решить данные вопросы в процессе дальнейшей работы.
Проект XB-1 является прототипом для будущего коммерческого сверхзвукового пассажирского самолёта под названием «Boom Overture». Компания Boom Supersonic рассчитывает запустить этот продукт на рынке в ближайшие годы, стремясь усовершенствовать и внедрить новые технологии и решения, которые уже были намерены испытать на базе опытного самолета XB-1. Первый полет данного прототипа состоялся 22 марта текущего года. Результаты эксперимента подтвердили многие расчеты и показали, что технические решения, примененные в проекте, были верными и обоснованными.
Сейчас XB-1 готовится к следующему этапу испытательных полётов. Эти полёты должны помочь собрать объём данных, необходимый для успешной реализации программы Boom Overture. Данный демонстрационный самолет укомплектован тремя современными турбореактивными двигателями General Electric J85-15. Основное внимание в его дизайне уделено обтекаемой форме носовой части, которая минимизирует сопротивление воздуха, а также специальные конструктивные элементы, способствующие улучшению топливной эффективности и отводящим воздух.
Одной из ключевых особенностей XB-1 является широкое использование композитных материалов. Эти материалы обеспечивают высокую прочность конструкции при сравнительно небольшой массе, что критически важно для самолётов, развивающих сверхзвуковую скорость. Помимо этого, в XB-1 интегрированы передовые системы авионики и управления полётами, которые разработаны с учётом всех особенностей, связанных с сверхзвуковыми полетами. Это позволит не только повысить эффективность управления, но и позволит улучшить общую эффективность полётов, что является залогом успеха для будущих коммерческих рациональных аэрокосмических решений.
Благодаря передовым решениям в области аэродинамики, которые позволяют адаптировать характеристики самолета под разные условия эксплуатации, а также современным силовым установкам и дополнительным мерам по снижению шумного воздействия, самолет XB-1 демонстрирует значительный прогресс. По оценкам экспертов, его шумность в процессе полета окажется в 30 раз ниже, чем у серийного пассажирского самолета «Concorde». Кроме того, ожидается, что ему удастся уменьшить силу сверхзвукового удара и снизить негативное влияние на природу, что является важным шагом к устойчивому развитию авиации.
Проект Boom XB-1 является смелой инициативой, которая нацелена на восстановление сверхзвуковых пассажирских рейсов, прекращенных после завершения эксплуатации «Concorde» в 2003 году. XB-1 служит прототипом для создания коммерческого самолета «Boom Overture», который станет следующим шагом в развитии сверхзвуковых технологий для пассажирских полетов. Успешные испытания XB-1 будут заложены в основу следующих этапов — это касается как производства, так и процесса сертификации нового самолета.
Предполагается, что Overture будет иметь длину более 50 метров и размах крыльев около 18 метров, с взлетной массой, достигущей 75 тонн. Самолет будет спроектирован так, чтобы предоставить пассажирам комфортное пространство с возможностью выбора мест в разных классах, в общей сложности вмещая от 45 до 55 человек. Известно, что по своей скорости Overture будет сопоставим с «Baby Boom» и сможет осуществлять полеты на дальность до 8300 километров. Приблизительная стоимость серийного самолета составит около 200 миллионов долларов, без учета дополнительного оснащения салона.
Эта модель будет рассчитана на 80 пассажиров, обеспечивая крейсерскую скорость 1,7 Маха. Кроме того, значимым аспектом является использование экологически чистого синтетического топлива. Например, полет из Лондона в Нью-Йорк займет всего 3 часа 15 минут, в то время как время в пути из Сан-Франциско в Токио составит примерно 5 часов 30 минут. Ожидаемая стоимость билета на этот перелет через Атлантический океан может варьироваться от 2 до 2,5 тысячи долларов, что сопоставимо с расходами на билеты в бизнес-класс, при этом цена значительно ниже, чем цена на полет на «Конкорде» в прошлом с учетом инфляции.
В целом Boom XB-1 олицетворяет собой будущее авиации, где высокие скорости и комфорт полета идут рука об руку с заботой об окружающей среде. Дальнейшие эксперименты и инновационные подходы, реализуемые командой Boom Supersonic, подчеркивают стремление к созданию более быстрых, безопасных и экологически чистых воздушных судов для современного мира.
При старте самолета Overture ожидается, что уровень шума будет сопоставим с уровнем звука, производимым дозвуковым самолетом Boeing 777-300ER.
По планам компании Boom Technology, к 2035 году число проданных моделей Overture должно превысить 1000 единиц. Генеральный директор компании утверждает, что 2000 самолетов Overture смогут связать около 500 городов по всему миру.
Однако на текущий момент у Boom нет двигателей для этих самолетов. Ряд ведущих производителей авиадвигателей, таких как Rolls Royce, Pratt & Whitney и General Electric, отказались от сотрудничества по созданию нового мотора для сверхзвукового Overture, ссылаясь на высокие затраты.
В ответ на эти трудности компания Boom приняла решение разработать собственный турбовентиляторный двигатель под названием «Boom Symphony». Новый двигатель будет способен обеспечить тягу в 35 000 фунтов как при взлете, так и во время сверхзвукового полета.
Начало производства этого двигателя запланировано на 2024 год на предприятиях в Северной Каролине. Известно, что процесс разработки и тестирования нового мотора может занять достаточно продолжительное время и потребовать значительных финансовых вложений, исчисляемых миллиардами долларов.
Таким образом, по наиболее оптимистичным прогнозам, первые серийные самолеты Boom Overture могут поступить в эксплуатацию не ранее чем в 2028–2030 годах.
Более того, в июле 2022 года было объявлено о некоторых изменениях в конструкции самолета: было решено увеличить число двигателей до четырех. Это нововведение позволит снизить требования к тяге при взлете, а также адаптировать форму самолета, чтобы снизить лобовое сопротивление.
Новые двигатели будут менее сложными в конструкции, что благоприятно скажется на аэродинамических характеристиках, однако это увеличит эксплуатационные расходы из-за большего потребления топлива.
Существенно, что новый самолет не сможет развивать сверхзвуковую скорость при полетах над населенными пунктами, что ставит дополнительные ограничения на его использование.
Все вышеизложенное подчеркивает сложность создания нового поколения сверхзвуковых самолетов, где технологические, экономические и экологические аспекты должны быть сбалансированы. Эти вызовы становятся особенно актуальными в условиях растущих требований к снижению углеродного следа и поддержанию устойчивого развития в сфере авиации.
Возможность реализации подобного преимущества ограничена только океанскими территориями или безлюдными участками земли.
Зона, подверженная влиянию шума от сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС) в окрестностях аэропортов, может значительно увеличиться и составить в два раза больше по сравнению с действующими дозвуковыми самолетами аналогичного размера.
Регулярные звуковые удары будут слышны в таких странах, как Канада, Германия, Ирак, Ирландия, Израиль, Румыния, Турция и некоторых регионах Соединённых Штатов — ожидается 150–200 таких звуковых выбросов в день, что эквивалентно одному разу каждые пять минут, если к 2035 году будет работать 2000 сверхзвуковых самолетов.
По оценкам Международного совета по экологически чистому транспорту (ICCT), сверхзвуковой транспорт потребляет от 5 до 7 раз больше топлива на одного пассажира по сравнению с традиционными авиаперевозками.
Данные ICCT показывают, что при осуществлении рейса из Нью-Йорка в Лондон, пассажиры на сверхзвуковом самолете будут расходовать более чем в два раза больше топлива, в сравнении с применением дозвукового бизнес-класса.
Если рассмотреть рейс из Лос-Анджелеса в Сидней, то этот показатель вырастет в три раза больше, чем на традиционном дозвуковом бизнес-классе, а затраты на топливо для эконом-класса составят шесть раз больше.
Такое рост потребления топлива, несомненно, вызовет возмущение среди защитников окружающей среды по всему миру.
В настоящее время западные аналитики не могут однозначно ответить на вопрос, станут ли все выявленные и скрытые преимущества использования таких сверхзвуковых пассажирских самолетов перевешивать возможные риски и недостатки, которые с ними связаны.
Главным и всеобъемлющим вопросы остается следующее: оправданы ли высокие затраты на создание рискованных проектов, чьи выгоды могут быть доступны лишь избранной группе людей, в то время как негативные последствия их реализации будут ощущаться всем остальным населением?
Общество должно внимательно проанализировать, насколько это целесообразно и возможно ли это, принимая во внимание реальности глобальных экологических проблем и неравномерное распределение ресурсов.