Почему скаты не летают? В Китае представили аэродинамическую модель пассажирского самолета по схеме «летающее крыло»

Цифры впечатляют: размах крыла – 85 м, длина – 43 м. Для сравнения: у самого большого серийного лайнера Airbus A380 размах крыла составляет 79,8 м. Предлагаемый вариант шире на целых 5 м. Вместимость – более 800 пассажиров, что на 245 человек больше, чем у Airbus A380 в типовой трехклассной компоновке (555 мест). Правда, китайский проект пока всего лишь аэродинамическая модель – не прототип и тем более не готовый летательный аппарат. Но то, что занимается им CARDC – институт, стоявший за созданием китайских пассажирских C919, заставляет взглянуть на концепт серьезнее.

В классической авиационной схеме самолет состоит из трех основных частей: цилиндриче ского фюзеляжа, крыльев и хвостового оперения. Каждая часть выполняет свою функцию: фюзеляж перевозит груз и пассажиров, крылья создают подъемную силу, хвост обеспечивает устойчивость. У «летающего крыла» корпус и крыло интегрированы в единую конструкцию, и почти весь планер становится несущей поверхностью. Отсутствует и привычное хвостовое оперение: управление осуществляется с помощью элевонов (комбинирован ных рулей высоты и элеронов) на задней кромке крыла. Подобная схема дает массу преимуществ.

В «летающем крыле» нет стыков между фюзеляжем и крыльями, нет выступающего хвостового оперения, а значит, нет и аэродинамического сопротивления, которое возникает в местах сочленения элементов классической машины. Поскольку вся конструкция работает как единое крыло, подъемная сила создается по всей площади самолета, а не только на крыльях. А меньшее сопротивление при большей подъемной силе приводит к сокращению расхода топлива. По разным оценкам, модели такого типа потребуется на 20–50% меньше горючего по сравнению с классическими летательными аппаратами. Вдобавок разместить пассажиров внутри широкого корпуса-крыла можно гораздо эффективнее, чем в узком цилиндрическом фюзеляже.

Китайские авиаконструкторы не пионеры. Идея «летающего крыла» родилась едва ли не полвека назад. Еще в 1991 году в ОКБ им. А. Н. Туполева рассматривался проект дальнемагистрального самолета Ту-404 сверхбольшой вместимости (1200 пассажиров!), построенного по такой схеме. В начале 2000-х в том же КБ работали над ИС-1 и ИС-3 «Стерх», модели даже продувались в аэродинамической трубе ЦАГИ.

Американцы тоже отметились с проектом Boeing X-48, созданным совместно с NASA; в 2007 году состоялись летные испытания прототипа Boeing X-48B. По расчетам авиаконцерна, 480-местный вариант такой машины расходовал бы на 32% меньше топлива, чем Airbus A380-700.

Но если «летающие крылья» настолько эффективны, почему же мы не видим их в небе? По словам ректора МАИ Михаила Погосяна, все дело во вместимости. Даже Airbus A380 на 555 пассажиров оказался не востребован рынком, и его производство было прекращено. Самолет на 800 мест ждет та же судьба. Есть и другие нерешенные проблемы.

И все же технологии движутся вперед. Композитные материалы, цифровые системы управления, новые методы расчета аэродинамики постепенно приближают «летающее крыло» к воплощению. А параллельно конструкторы стремятся уменьшить его вместимость.

Например, Центральный аэрогидродинамический институт им. профессора Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), который занимается этой проблемой более 25 лет, сейчас разрабатывает вариант на 220–250 пассажиров. Но наиболее реалистичным выглядит американский проект JetZero Z4, за которым стоят гигантские деньги, поддержка Пентагона и интерес крупнейших авиакомпаний. Из-за своей формы, напоминающей морского ската, самолет уже получил неофициальное прозвище Manta Ray.

Вместимость – 250 пассажиров, дальность полета – около 9000 км, экономия топлива – 30–50%. Чтобы увеличить прочность корпуса, конструкторы решили отказаться от традиционных иллюминаторов – вместо них в салоне будут цифровые экраны, транслирующие изображение с внешних камер.

Этап летных испытаний масштабных моделей уже завершился, выполнено более 30 полетов. Сейчас достраивается полноразмерный пилотируемый демонстратор Jet1, который должен подняться в воздух в конце 2027 года. Проект привлек более 1 млрд долларов, в него поверили United Airlines, Delta Air Lines и Japan Airlines. А ВВС США заключили с JetZero четырехлетний контракт на сумму 235 млн долларов. Правда, им нужен не пассажирский самолет, а перспективный дозаправщик следующего поколения KC-Z4.

Впрочем, военные заказы не раз приходили на помощь гражданским проектам. Самый яркий пример – история Boeing, у которой в 2010 году драматически упал спрос на пассажирский широкофюзеляжный Boeing 767: продать удалось всего три штуки.

Спас компанию контракт ВВС США на поставку 179 самолетов-заправщиков KC-767, разработанных на базе Boeing 767, на общую сумму 35 млрд долларов. Так что интрига сохраняется. Продолжаем с интересом смотреть в небо.