Ту-204, МС-21 или что-то еще: на чем будет летать Россия после «Боингов»

Ту-204, МС-21 или что-то еще: на чем будет летать Россия после «Боингов»

0 4

Экономическая война, начавшаяся в нынешнем году, может продлиться минимум десятки лет и порождает вопрос: на чем нам летать? «Сухой Суперджет» чересчур мал и зависит от импортных деталей. МС-21 сложен для быстрого запуска в серию, но при этом перспективен. Ту-204 слишком прожорлив. Кроме того, все эти российские аппараты — как, впрочем, и зарубежные — имеют принципиально неустранимые проблемы с высокой ценой полетов. Решится ли Россия на действительно радикальные шаги в развитии местного авиапрома? Naked Science попробует разобраться в этом вопросе.

Одним из первых шагов экономической войны Запада против Москвы стал запрет на экспорт в Россию авиалайнеров и запчастей к ним. Цель не совсем ясна. Ведь по опыту Ирана известно, что, несмотря на запрет на ввоз запчастей туда, самолеты даже не очень большой страны со средним уровнем промышленного развития могут летать с вполне приличной (за последние 10 лет в Иране происходило не так много авиакатастроф) безопасностью. С другой стороны, многие иные западные меры экономической войны тоже не всегда понятны — по крайней мере, при первом приближении.

Обратимся к более насущному вопросу: на чем теперь летать? Россия — не Иран, ее потребности в авиалайнерах будут только увеличиваться. С высокой степенью вероятности ВВП страны с 2023 года начнет расти, а значит, туристические потоки во все Египты, Турции и прочие Таиланды тоже никуда не денутся. Мир более чем на 80% по-прежнему открыт для российских авиалайнеров — и будет открыт дальше, по всей видимости. То есть новые самолеты России нужны — и немало. Вот только какие?

МС-21 против Ту-204

Казанские региональные лоббисты уже попробовали заговорить о возрождении Ту-204. Неплохая для своего времени машина, но тем не менее она имела серьезные наследственные проблемы. Ту-204 (как и Ту-154 до них) проводили слишком много времени на стоянке — больше, чем импортные аналоги. Это снижало прибыли авиаперевозчика: тому выгоднее как можно быстрее отбить свои вложения в самолет, получая от него максимум пассажиро-километров в год.

Если один самолет исправен 95% времени, а другой — 65% времени, то можно купить два более надежных вместо трех менее надежных. И именно поэтому многие российские авиакомпании выбирали в свое время импортные лайнеры.

Если мы хотим решить проблему, нужно проектировать самолет с другой формой фюзеляжа. В 1990-х «туполевцы» попытались сделать это почти без переделок: разместили бак в выступающем «горбу» в передней части фюзеляжа. Получившийся проект лайнера на 210 мест неофициально называли «белухой», официально — Ту-206. Идея проектировщиков была понятна: шли 1990-е, всерьез перепроектировать самолет не хватило бы средств. Выступающий бак повышал расход топлива на 15%, но с учетом того, что метан на единицу массы дает на 18% больше энергии, вес самолета при той же дальности остался бы неизменным. А поскольку СПГ много дешевле керосина, экономия вышла бы все равно, несмотря на аэродинамическое несовершенство самолета.

Такой вариант, откровенно говоря, мог появиться только от отчаяния. Как мы отмечали, в 1990-х смертность в России выросла на 30% и до нулевых не падала — ясно, что на серьезные НИОКР денег в такой катастрофической ситуации никто бы не дал. Так что тогда годился и настолько «горбатый» проект.

Но сейчас, четверть века спустя, более разумным был бы проект по-настоящему новой машины — такой, которую можно было бы выпускать десятки лет подряд.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns=’http://www.w3.org/2000/svg’%20viewBox=’0%200%20800%20431’%3E%3C/svg%3E» alt=»» class=»wp-image-452067″ width=»800″ height=»431″ data-lazy-srcset=»https://naked-science.ru/wp-content/uploads/2022/05/1431479790_m60.jpg 800w, https://naked-science.ru/wp-content/uploads/2022/05/1431479790_m60-300×162.jpg 300w, https://naked-science.ru/wp-content/uploads/2022/05/1431479790_m60-768×414.jpg 768w, https://naked-science.ru/wp-content/uploads/2022/05/1431479790_m60-750×404.jpg 750w» data-lazy-sizes=»(max-width: 800px) 100vw, 800px»

Как минимум один подходящий проект такого рода был предложен все в том же СССР. Поначалу это был стратегический бомбардировщик М-60, но в девяностых на его основе появился эскизный проект авиалайнера М-60 «Перун». Базовая версия должна была вмещать 214 человек. Ключевая особенность — очень широкий фюзеляж, дающий большой вклад в подъемную силу. Крылья, кстати, тоже большого удлинения (нагрузка на них тут снижена). Вообще-то разработчик планировал такое для повышения аэродинамического качества. 

Аэродинамическое качество, если объяснять простыми словами, — то, сколько километров пролетит самолет с выключенными двигателями, потеряв один километр высоты. Разумеется, выключать двигатели самолету никто не планирует. Но чем выше это качество, тем меньше топлива эти двигатели тратят. Для сравнения: аэродинамическое качество кирпича или лома равно нулю, а у современных рекордных планеров — выше 60. У М-60 его оценивают в 21, у МС-21 — в 18,2. У серийных Boeing B737 MAX 8 оно 15,0, а у Airbus A320neo — 16,3.

Но более широкий фюзеляж дает М-60 еще одно серьезное преимущество: внутренний объем. Разумеется, и здесь нет «бесплатного ланча»: самолет проектировали под керосин, и бак даже на 38 кубометров (эквивалент керосиновых баков МС-21) под полом пассажирского салона резко снизит возможности для перевозки багажа.

Однако, во всяком случае, не надо будет выкидывать 30% пассажирских мест, а это очень важно. Кроме того, такой запас топлива будет на 15% легче керосинового, что позволит снизить максимальную массу самолета — то есть материалоемкость его шасси и некоторых других элементов.

Самое важное: топливо для него обойдется в два-три раза дешевле, чем современные керосиновые лайнеры. А значит, и себестоимость билетов может быть на 20-25% меньше. Более низкие цены — выше заполняемость самолета, больше количество самолетов в серии. Выше заполняемость — выше прибыль, больше число самолетов в серии — ниже их цена за штуку.

Летающее крыло: оптимальный вариант

Но и М-60 — самолет все же компромиссный. По сути, это привычная схема авиалайнеров: «фюзеляж несет полезную нагрузку, крылья несут фюзеляж в воздухе». Вся разница в том, что здесь фюзеляж чуть шире, поэтому создает больше подъемной силы.

А ведь есть и более радикальные проекты: летающее крыло. Эта схема, где основную подъемную силу создает именно фюзеляж, выполненный в виде сравнительно толстого крыла. В российском Центральном аэрогидродинамическом институте давно отмечают: переход к таким самолетам поднимет аэродинамическое качество на 20-25%. Такое имело бы смысл и с керосином.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns=’http://www.w3.org/2000/svg’%20viewBox=’0%200%20802%20509’%3E%3C/svg%3E» alt=»» class=»wp-image-452075″ width=»802″ height=»509″ data-lazy-srcset=»https://naked-science.ru/wp-content/uploads/2022/05/Snimok-ekrana-ot-2020-09-22-13-52-13-750×476-1.png 750w, https://naked-science.ru/wp-content/uploads/2022/05/Snimok-ekrana-ot-2020-09-22-13-52-13-750×476-1-300×190.png 300w» data-lazy-sizes=»(max-width: 802px) 100vw, 802px»

В случае с метановым самолетом компоновка «летающее крыло» еще важнее простой экономичности: тут создается рекордный внутренний объем. В его центральной части можно разместить метановый бак, позволяющий летать и на 10-15 тысяч километров. Но все равно останется больше места для пассажиров, чем в сегодняшних лайнерах, ведущих титаническую борьбу за то, чтобы уйти от кресел в 17 дюймов к креслам в 18 дюймов в ширину.

Следует четко понимать: крупных пассажирских лайнеров ни с несущим фюзеляжем, ни с «летающим крылом» никогда не было. Оба типа конструкций десятки лет остаются в эскизных проектах, поскольку сильно отличаются от существующих. И если несущий фюзеляж хотя бы имеет сходное с существующим управление в полете, то «летающее крыло» нуждается в существенно переработанной системе стабилизации в полете.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns=’http://www.w3.org/2000/svg’%20viewBox=’0%200%20650%20315’%3E%3C/svg%3E» alt=»» class=»wp-image-452085″ width=»650″ height=»315″ data-lazy-srcset=»https://naked-science.ru/wp-content/uploads/2022/05/c9e5c34d612c6450d6dd702b56d66d7b.jpg 650w, https://naked-science.ru/wp-content/uploads/2022/05/c9e5c34d612c6450d6dd702b56d66d7b-300×145.jpg 300w» data-lazy-sizes=»(max-width: 650px) 100vw, 650px»

По описанным выше причинам на практике выбор между традиционным самолетом типа МС-21, несущим фюзеляжем (как у М-60) и «летающим крылом», как у концепта Boeing 754 Husky из 1970-х, даже не стоит. В условиях, в которых оказалась российская авиационная отрасль, нужно одновременно прорабатывать все возможные варианты. МС-21 в высокой степени готовности. Поэтому, несмотря на ограниченную дальность в 6400 километров (Москва — Хабаровск, не дальше) и дорогое топливо, его надо доводить до конца.

Попутно следует направить усилия всех на что-то способных конструкторских бюро на проекты «метановых» самолетов с несущим фюзеляжем, как более близкие к реализации, и «летающих крыльев» — как решений более перспективных. А уже затем, глядя на то, что у них получилось, на продувки в аэродинамической трубе, на результаты первых испытаний демонстраторов, стоит принимать решения о том, кому идти в серию.

Почему оптимальные варианты маловероятны

Конечно, наиболее вероятный сценарий развития события — совсем иной. МС-21 с отечественными двигателями и замещенной авионикой пойдет в серию, если не в 2024-м, то в 2025 году.

Однако, если авиапром оставят без жесткого давления со стороны заказчиков, требующих метановых самолетов, то он их никогда не разработает. Или сделает это по линии наименьших усилий — как, допустим, Ту-206. Оно и понятно: как отмечал один из крупнейших экономистов прошлого века Джон Кеннет Гэлбрейт, задача наемного управленца в крупной компании — не в максимизации прибылей, а в минимизации его личных рисков за принимаемые им лично решения. Любые технические новшества — это риск. Именно поэтому Boeing и Airbus с 1991 года рассказывают, как хотят перейти к «летающему крылу», но сами так никогда и не перейдут к нему.

Все те же факторы с полной силой определяют развитие авиационной индустрии сегодня, потому что в ней никакого Илона Маска нет и не предвидится. Соответственно, ожидать появления метановых самолетов в России не приходится. А значит, сбудутся прогнозы оставившего в конце февраля пост главы компании «Победа» Андрея Калмыкова: дешевых авиабилетов в нашей стране можно не ждать. На одном госсубсидировании их никак не вытянуть.

Источник

НЕТ КОММЕНТАРИЕВ

Оставить комментарий