Перевезти 270 пассажиров на скорости 3200 км/ч. Как американцы проиграли СССР и Европе гонку сверхзвуковых лайнеров
Перевезти 270 пассажиров на скорости 3200 км/ч. Как американцы проиграли СССР и Европе гонку сверхзвуковых лайнеров
В противостоянии сверхзвуковых Ту-144 и Concorde должен был появиться еще один серьезный соперник — конечно же, заокеанский. Американцы в разгар Холодной войны не могли спокойно читать новости про европейский (и особенно советский) лайнер, который обещал сократить время перелета вдвое по сравнению с обычными самолетами. Правительство США объявило тендер на создание американского ответа двум сверхзвуковым лайнерам, но даже Boeing с ее колоссальным опытом в авиастроении переоценила себя. Onliner вспомнил историю самого амбициозного проекта в истории гражданской авиации — Boeing 2707.
Ранний проект
Интерес к сверхзвуковым пассажирским самолетам в 1950-х проявляли не только советские и европейские авиаконструкторы. Американцы с конца пятидесятых годов рассматривали создание пассажирского самолета, способного лететь со скоростью выше числа Маха. Например, Douglas работала над проектом 2229. Инженеры столкнулись с проблемами, с которыми в дальнейшем встретились создатели Ту-144 и Concorde: огромный расход топлива, сильный нагрев фюзеляжа, общая сложность конструкций — такой самолет требовал совершенно иных материалов и решений, нежели дозвуковые лайнеры.
Спустя несколько лет вера Douglas в сверхзвуковое будущее пассажирской авиации пошатнулась: из-за звукового удара появлялись ограничения по доступным маршрутам (переходить на сверхзвук разрешалось только вдали от цивилизации), а экономика не складывалась — лайнеры получались слишком дорогими в эксплуатации.
То, что остановило Douglas, не стало помехой для Boeing и Lockheed. Но что гораздо важнее — Джон Кеннеди решил любой ценой сделать американский сверхзвуковой самолет. Судя по всему, его особенно задели две вещи. Первая — СССР и его Ту-144. Если смириться с европейским Concorde еще можно было, то схожий лайнер от идеологического соперника — это уже слишком. США на тот момент проигрывала Союзу космическую гонку (человек-то окажется на Луне только в 1969 году), а здесь намечался провал еще и в авиации.
Второй нюанс — американские авиакомпании TWA и Pan Am заказали по несколько Concorde, потому как у родных производителей просто не было альтернативы. Тогда еще казалось, что у англо-французского лайнера большое будущее и его будут продавать сторонним перевозчикам. В шестидесятые годы авиакомпании на полном серьезе видели будущее пассажирских перевозок в сверхзвуковых лайнерах. Высокий расход топлива не был в те времена большой проблемой, а благодаря быстрому выполнению рейсов самолеты можно было эксплуатировать в течение суток интенсивнее.
Обогнать Concorde и Ту-144
В июне 1963 года американцы объявляют Национальную программу сверхзвукового транспорта. Правительство обязалось компенсировать 75% затрат на разработку самолета для компании, чей проект победит в конкурсе. Основная борьба развернулась между Boeing и Lockheed. У первой был большой опыт в постройке гражданских самолетов, но Lockheed собаку съела на сверхзвуковых машинах для военных. Возможно, объединись они, толк и вышел бы. Но в итоге обе компании оставили свою страну без сверхзвукового пассажирского самолета.
Глобальная проблема Lockheed и Boeing была в том, что они не собирались делать «просто сверхзвуковой лайнер». СССР и британцы с французами уже практически доказали, что такой самолет возможен. И раз американцы отставали, то должны были сделать свой вариант намного лучше. На бумаге так и получилось.
Lockheed работала над чем-то вроде «Concorde на максималках». Лайнер Lockheed L-2000 должен был вмещать порядка 270 пассажиров и лететь на скорости 3200 км/ч. Также разрабатывалась увеличенная модификация с вместимостью более 300 человек. То есть в три раза больше Concorde и на треть быстрее. Здесь, как и у заокеанских моделей, применялось дельтавидное крыло. Это одновременно и хорошо, и плохо. С одной стороны, такой дизайн идеально подходит для сверхзвуковых скоростей. С другой, на малых скоростях самолету не хватало подъемной силы, что приводило к взлету и посадке на высоких (относительно обычных самолетов) скоростях. Ну и маленький бонус: такие самолеты невероятно красивы, и Concorde тому доказательство.
Как и у Concorde и Ту-144, носовая часть L-2000 опускалась для улучшения видимости при взлете и заходе на посадку. Двигателями изначально должны были служить J58 от Pratt & Whitney — его уже опробовали на сверхзвуковых самолетах для военного применения. В дальнейшем от J58 отказались в пользу еще более мощного варианта. На тот момент казалось, что у Lockheed хорошие шансы выиграть государственный заказ.
Уникальное крыло Boeing 2707
Фантазия Boeing тем временем проявила себя в полной мере. Инженеры придумали, как обеспечить подъемную силу и улучшить пилотирование на малых скоростях, сохранив при этом способность летать быстрее распространения звука. Решение — крыло изменяемой стреловидности. На дозвуковых скоростях крылья располагались под большим углом к фюзеляжу, как в обычных самолетах. А на подступах к преодолению звукового барьера они загибались в сторону хвостовой части, образуя дельтавидную форму оперения — подобно Concorde и Ту-144.
Идея упиралась в парочку серьезнейших «но». Во-первых, для гражданских самолетов никто никогда не делал крыло изменяемой стреловидности — в этом просто не было необходимости. Во-вторых, конструкция сама по себе сложная и тяжелая. Такие нюансы удавалось обходить в легких истребителях и самолетах-разведчиках: мощные двигатели с большим расходом топлива компенсировали вес, к тому же эти самолеты не рассчитывали на перелеты через Атлантику с максимальным комфортом. Но в случае с Boeing 2707 инженерам предстояла сложнейшая задача: реализовать подвижное крыло на лайнере вместимостью более 270 пассажиров и способном лететь на скорости около 2900 км/ч. Более сложного и амбициозного проекта гражданская авиация еще не видела.
Если смотреть на L-2000 и 2707, то конкурс однозначно должна была выиграть Lockheed: их самолет был проще по конструкции и легче (хотя расчеты показывали, что он окажется более шумным), в то время как инженерам Boeing предстояло долго думать над своим крылом. Но госзаказ в начале 1967 года получила Boeing, и тогда компания всерьез задумалась, как им выполнить все свои обещания.
Concorde и Ту-144 были самолетами на грани возможного с учетом технологий того времени. Но Boeing 2707 представлял собой лайнер абсолютно другого уровня. Отчасти можно понять, почему правительство одобрило именно этот проект: если бы его удалось реализовать, о европейском и советском лайнере уже никто и не вспоминал бы.
На крыле изменяемой стреловидности сложности не заканчивались, а, по сути, только начинались. Технологии и материалы, которые Boeing применяла на своих самолетах, не подходили для 2707. Все дело в нагреве при движении на сверхзвуковой скорости. Носовая часть Concorde разогревалась примерно до 130 градусов по Цельсию при скорости в 2 Маха. Boeing 2707 планировали сделать еще быстрее, а значит, температура стала бы выше. Следовательно, все материалы должны были выдерживать сильный нагрев на протяжении четырех-пяти часов.
Алюминиевые сплавы, из которых сделаны Concorde и Ту-144, не подходили из-за слишком большой скорости — они выдерживали порядка 2,2 Маха, но никак не 2,7 Маха. Так команда пришла к идее титанового фюзеляжа. По тем временам материал запредельно дорогой, но речь шла о престиже страны. Да и если 75% затрат компенсирует правительство, то почему бы нет?
Наконец, была еще одна проблема — расход топлива. Пусть оно было дешевым, но конструкторы уперлись в емкость баков: при требуемых характеристиках самолет получался настолько прожорливым, что ему не хватало горючего для пересечения Атлантики. А если сверхзвуковой лайнер не мог совершить перелет между США и Европой, то и особого смысла в нем не было.
Ком проблем
Boeing получила заказы примерно на 120 самолетов, причем многие перевозчики изначально бронировали Concorde. В те годы казалось, что сверхзвуковые самолеты не оставят шансов обычным лайнерам — по крайней мере, в области пассажирских перевозок. Авиакомпании боялись остаться без таких машин в своем парке. Такого же мнения придерживались и в авиастроительной отрасли: Джо Саттер, «отец» Boeing 747, вспоминал, что инженеры не хотели работать над 747-м — мол, кому он будет нужен, когда полетит 2707. В Boeing на полном серьезе рассматривали выпуск 747-го как исключительно грузового самолета — из-за опасений, что авиакомпании не захотят покупать гражданские дозвуковые лайнеры. Однако в реальности все вышло наоборот.
Команда Boeing 2707 тонула в проблемах. В конечном итоге инженеры решили отказаться от крыла с изменяемой стреловидностью в пользу обычного дельтавидного. Тогда же в районе кабины пилотов появились маленькие крылья, которые помогали самолету на малых скоростях — прямо как на Ту-144. По сути, теперь проект не сильно отличался от забракованного Lockheed L-2000. Однако и с новым крылом лайнер оставался слишком тяжелым.
Оставалась еще одна проблема — малое количество доступных маршрутов из-за громкого «бум» при переходе на сверхзвуковую скорость. Перелеты через Атлантику — это, конечно, важное и доходное направление для авиакомпаний, но не единственное. Перевозчики начали задумываться, так ли им нужен сверхзвуковой лайнер.
Тем временем наступил 1971 год: Ту-144 и Concorde уже проходили летные испытания, а у Boeing не было даже готового лайнера — только чертежи, макеты салона и два прототипа в процессе сборки. Инженеры потратили слишком много времени на попытку внедрить подвижное крыло, а когда поняли, что от него сплошные проблемы, начали делать 2707 фактически заново. Стало очевидно, что США слишком сильно отстает от Европы и СССР. В результате проект свернули.
Топливный кризис семидесятых окончательно добил бы Boeing 2707, но американцы наверняка считали закрытие программы сверхзвукового лайнера личным поражением — все-таки Европа и СССР смогли, а они нет. С другой стороны, история показала, что отмена проекта была мудрым решением: Ту-144 выполнял коммерческие рейсы всего полгода, а Concorde эксплуатировали в убыток сугубо ради престижа.
Читайте также:
- Фюзеляж-бочка и взлет с троса: как и зачем создавали самолеты с вертикальным взлетом
- Взлет и затяжное падение: откуда у Sukhoi Superjet 100 столько проблем
Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!
Быстрая связь с редакцией: читайте паблик-чат Onliner и пишите нам в Viber!
Перепечатка текста и фотографий Onliner без разрешения редакции запрещена. nak@onliner.by