Не злетіло: що сталося з надзвуковою пасажирською авіацією

Наприкінці 2016 року англійський підприємець, мільярдер і засновник корпорації Virgin Group, Річард Бренсон представив прототип надзвукового пасажирського літака Boom. На додачу до цього ще й пообіцяв, що за шість років за якихось 5000$ і три з половиною години, можна буде долетіти з Лондона до Нью-Йорка. На борту буде до п'ятдесяти пасажирських місць, ну а тестові польоти обіцяють уже наприкінці 2017. У компанії вважають, що їм під силу зайняти понад п'ятсот маршрутів по всьому світу. Від таких заяв ті, хто молодший, хором вигукнули "вау", ну а ті, хто старший, - пустили скупу сльозу на згадку про авіацію, яка випередила себе на десятиліття, прогоріла і канула в небуття. А саме про надзвукову цивільну авіацію, яка з'явилася ще 46 років тому.

У чому сенс?

У питаннях авіації, як і в багатьох інших галузях, двигуном прогресу була не лінь, як заведено вважати нині, а військова машина, до якої потім долучилася і гонка озброєнь. Саме ці дві причини змушували найкращі уми думати, що країні потрібно "вище, швидше, надійніше" і невпинно ламати голови в пошуках рішень, які допомогли б досягти цих показників.

Одним із таких "наріжних каменів", над яким безрезультатно билися інженери, було подолання швидкості звуку. Що це взагалі таке? Якщо сильно спрощувати, то це - швидкість поширення хвиль у середовищі, причому для кожного середовища ця швидкість має різні значення. Крім того, вона залежить від температури, тиску та вологості (якщо ми говоримо про повітря): за +35 вона становитиме 1266 км\год, а вже за -25 - 1136 км/год. Щоб було ще простіше, за одиницю виміру візьмемо число Маха, і якщо не вдаватися в подробиці, швидкість подолання звукового бар'єру дорівнюватиме одному Маху. Розвиваючи швидкість вищу за швидкість звуку, а отже більшу за один Мах, літак починає випереджати звукові потоки.

На практиці для пасажира це означає, що літак летить утричі швидше і це круто. Для конструкторів - що потрібно створити диво, яке буде однаково добре літати на дозвукових і надзвукових швидкостях, а на додачу зробити його безпечним, комфортним і доступним.

Трохи історії

У 1947 році людина вперше подолала звуковий бар'єр на невеликому літаку Bell X-1. З огляду на недоліки минулих моделей і зібравши дані про проблеми, з якими стикаються пілоти на навколозвукових швидкостях, хлопці з Bell Aircraft трохи переробили структуру крила, і на висоті 12 200 метрів літак, за штурвалом якого був Чак Єгер, досягнув швидкості М=1,06/1267 км/год.

Поки технології крокували дедалі далі, створювалися й тестувалися нові зразки, між країнами загострювалися політичні стосунки, у комерційному секторі думали про прибуток. Цивільна авіація почала стрімко розвиватися в 50-хх роках і в одному тільки СРСР била всі рекорди. Для порівняння, в 1950 році в країні рад перевезли в 3.5 рази більше пасажирів, ніж у 1940, що вже там говорити про решту світу.

Військові напрацювання та ідеї дуже часто кочують у цивільну сферу (якщо їх не засекретять, звісно).Тож цілком логічно, що 1961 року звуковий бар'єр подолав перший пасажирський літак Дуглас DC-8.

Як так вийшло, що 140 тонн незграбної аеродинаміки змогли подолати швидкість звуку, маючи максимальну крейсерську швидкість у районі 950 км/год? Історія любить відчайдушних людей, тож пілоти спочатку вивели борт на максимальну висоту, а потім кинули в пілотоване піке. Завдяки цьому літак на 16 секунд розвинув швидкість у 1262 км/год.

Примітно, що під час першої спроби виходу з піке стався перегрів стабілізатора. Пілоту довелося спочатку "пірнути" ще глибше, щоб "розвантажити" систему, і лише потім вийшло вивести літак із піке. РАПТОМ, ніхто не помер, літак потім продовжив експлуатацію, пілотам - честь і хвала, всі щасливі.

Інженерні шедеври

Але повернемося до моделей, які проектувалися дійсно для надзвукових пасажирських перевезень. В історії цивільної авіації надзвукових літаків до стадії експлуатації дійшло всього два: радянський Ту-144 і британо-французький "Конкорд". У 1962 році Велика Британія і Франція, які до цього вели незалежні розробки, об'єднали свої зусилля для роботи над дивовижним проєктом. 200 000 осіб співробітників, термінові курси англійської та французької, шалені дотації і 7 років роботи увінчалися дивовижним літаком "Конкорд", який у травні 1969 року був представлений на авіасалоні в Ле Бурже. Головною перевагою таких літаків мала бути швидкість і дальність, а проєктувальники обіцяли зробити реальними перельоти з Лондона до Нью-Йорка за три години.

У Великої Британії та Франції вже були деякі прототипи, які виставлялися на авіаційних виставках до злиття для роботи над єдиною програмою. Крім того, у розробці надзвукового пасажирського літака не було жодного секрету. Закономірно, що коли новини про можливе злиття дійшли до ЦК КПРС, було ухвалено рішення зробити свій пасажирський літак із картковими іграми та розпусними дамами. У січні 1962 року в журналі "Техника воздушного флота" швиденько презентували концепт, за півтора року - почали розробку літака. Як це часто бувало в ті часи, ключовим завданням для радянської партійної верхівки було "стати першими у світі", і в концерну Туполєва це вийшло - надзвуковий Ту-144 здійснив свій перший політ на два місяці раніше за англо-французького конкурента.

Тут важливо сказати, що всупереч усім домислам, Конкорд і Ту-144 - це кардинально різні літаки, хоча вони і схожі візуально. Звичайно, після випуску, інженери, які працювали над "Конкордом", висували звинувачення радянській стороні, але нічого так і не вдалося довести.

Для більшої наочності ось таблиця ТТХ обох літаків. Як видно, Ту-144 незначно виграє в усьому, крім найважливішого: дальності перельоту. Саме це і стало основним його недоліком: навіщо авіаперевізникам і пасажирам надзвуковий літак, якщо він не може далеко літати?

Бути першим - не означає бути найкращим

Історія радянської моделі надзвукового літака в рази сумніша і коротша, ніж історія "Конкорда", тому ми розповімо її першою. 31 січня 1968 року Ту-144 здійснив свій перший політ, а впродовж наступного року ставив різні рекорди, модернізувався на різний лад, тестувався і проходив усі ті етапи, які передують серійному виробництву. Мабуть, модернізація була не надто успішною, а тестувальники в СРСР були так собі, тож 1973 року, на все тому ж авіасалоні в Ле Бурже, ТУ-144 розбився на очах 300 тисяч глядачів, виконавши надто різкий маневр.

Після досягнення висоти 1200 метрів літак вийшов у горизонтальний політ, потім увійшов у піке, під час спроби вирівняти літак у нього відірвало шматок лівого крила і він зруйнувався в повітрі. Загинули всі члени екіпажу, а уламки, які розкидало по містечку внизу, забрали життя ще 8 людей. Дані про катастрофу, логічно, засекретили, офіційні висновки комісії породили безліч гіпотез: грішили то на інший літак, що підлетів надто близько, то на помилку екіпажу, але правду поки що знати не належить.

1977 року Брежнєв відвідав із візитом Францію, де йому, зокрема, показали "Конкорд", що вже літає в Бахрейн і Ріо. Гонка озброєнь зобов'язувала "тримати марку": після повернення додому Леонід Ілліч викликав на килим мінтранспорту і велів швиденько ввести в комерційну експлуатацію Ту-144. До цього півтора року диво інженерної думки возило в Алма-Ату пошту, але 1977-го почалися перевезення пасажирів за маршрутом Домодєдово-Алма-Ата-Домодєдово.

23 травня 1978 року зазнав аварії Ту-144Д, який тоді якраз випробовували для далекомагістральних перельотів. Загинуло 2 членів екіпажу з 8, дослідний зразок розбився. Це стало офіційною причиною відмови від експлуатації на маршруті Москва-Алма-Ата. У підсумку Ту-144 використовувався за призначенням лише 7 місяців, перевізши трохи більше 3000 пасажирів. Насправді, основною проблемою цього літака була нерентабельність. Літаку ледь вистачало палива дотягнути до Алма-Ати, тоді як на надзвукові літаки покладали надії на безпересадочні перельоти, що дають змогу з'єднати Москву і Владивосток, Хабаровськ та інші далекі куточки неосяжного Союзу.

Ту 144Д, про який йшлося вище, якраз і розроблявся з урахуванням потреб у дальності, але йому не дуже щастило - один розбився 78 року, другий втратив двигун на надзвуку 1980 року (всі вижили), та й двигуни часом загорялися на злітно-посадкових смугах під час стандартних процедур. Коли помер Брежнєв, керівництву набридло возитися зі збитковим проєктом і всі напрацювання згорнули. Тільки часом "тушки" використовували для доставки термінового вантажу або пошти, тренувань пілотів та інших не дуже важливих речей.

З 1995 по 1999 роки 144-Д використовувався NASA як літаюча лабораторія: його вдосконалили, поставили нові двигуни від Ту-160 і вели на борту дослідницьку діяльність. Вибір припав на бік Ту-144 через більшу, ніж у Конкорда, крейсерську швидкість.

Загалом було випущено 16 бортів, з урахуванням прототипу, з яких 7 розпиляли на кольоровий метал, а решта стоять у музеях, інститутах і аеродромах.

Занадто рано для свого часу

А що ж відбувалося в цей час із "Конкордом"? Уже 1976 року він почав здійснювати перші комерційні рейси і став символом цілої епохи. Утім, це не врятувало компанію від краху.

Спочатку планувалося продати 200 літаків, на 70 з яких уже були попередні замовлення від провідних авіаперевізників. Але довга розробка, паливна криза і поява Боїнга-747, який зробив перельоти доступними для середнього класу, призвели до того, що перевізники почали відкликати свої замовлення. Працювати з цією моделлю залишилися тільки державні компанії Air France і British Airways. Експлуатація цими перевізниками могла хоча б трохи відбити витрати на розробку (прототип обійшовся в 1 мільярд фунтів-стерлінгів). Ба більше, 4 літаки були продані їм за ціною в 1 фунт або 1 франк відповідно, але на умовах комерційної експлуатації. До того ж, перший час літаку були закриті рейси до США - конгрес наклав піврічну заборону на посадку "Конкордів" на території країни. Подейкують, ніби вся справа була в розробці Америкою власного надзвукового пасажирського літака Boeing 2707, але від його виробництва довелося відмовитися. Цікаво що це, зі свого боку, призвело до скорочення 60 000 співробітників компанії в Сіетлі, і місто дивом залишилося "на плаву". У підсумку заборону, звісно, зняли, але це не надто допомогло.

Попри те, що "Конкордів" було мало і всі, від влади до екологів, ставили їм палиці в колеса, літаки успішно літали 30 років за маршрутами Лондон-Нью-Йорк, Лондон-Барбадос, Париж-Нью-Йорк, Лондон-Бахрейн, Париж-Дакар. Часом відбувалися рейси в Сінгапур, Торонто, Вашингтон, Ріо, Мехіко, Майамі тощо. Ці рейси, щоправда, не приносили належного прибутку, тож літаки часто виконували чартерні рейси, здавалися в оренду політикам, знаменитостям, різним компаніям тощо. Звісно, квитки на "Конкорд" коштували дорожче, тож на них найчастіше літали бізнесмени та впливові люди, але це чи не єдиний випадок в історії, коли літак став народним улюбленцем: люди в Лондоні, Парижі та Нью-Йорку приїжджали до аеропортів, щоб подивитися, як надзвуковий лайнер заходить на посадку.

Загалом було вироблено 20 літаків і невідомо, скільки б тривали державні дотації, але 2000 року "Конкорд" зазнав аварії в аеропорту Шарль де Голль. Це не було в широкому сенсі технічною неполадкою або помилкою пілотів: тут варто сказати, що за 27 років експлуатації інцидент у паризькому аеропорту був єдиною аварією за всю історію літака. Під час розгону на злітно-посадковій смузі "Конкорд" здійснив наїзд на титанову пластину, яка кількома хвилинами раніше відвалилася від злетілого "Дугласа" ДС-10. Від наїзду лопнуло шасі, деталь пробила паливний бак, інша деталь - спричинила коротке замикання, гас із бака запалався, загорівся один із двигунів, літак втратив керування і звалився на готель неподалік від аеропорту. Загинули всі пасажири, члени екіпажу і 4 людини, які в той момент перебували в готелі.

На час розслідування всі польоти "Конкордів" були зупинені, Air France позивалися з Continental Airlines, родичі загиблих позивалися до Air France, Continental Airlines позивалися до механіка, який погано закріпив пластину, і за результатами всіх цих позовів у British Airlines і Air France ухвалили рішення не відновлювати експлуатацію "Конкордів", а більшість літаків вирушило по музеях.

То чому провал?

Логічно поставити запитання, чому літак, який вважався на той час технічним проривом усього авіабудування, зазнав на ринку невдачі. І тут можна назвати одразу кілька причин: висока вартість розроблення та обслуговування, великі паливні витрати, постійні протести з боку місцевого населення та екологів, високий ступінь зношуваності, необхідність зльоту й посадки з великих злітно-посадочних смуг, вища ціна квитків, відсутність широкої карти маршрутів - усе це призвело до того, що компаніям легше було відкликати свої літаки, аніж продовжувати боротися за право повноцінно брати участь на ринку авіаперевезень. Можливо, якби все відбувалося в наш час, то ситуація склалася б сприятливіше, і ми нарешті перестали б трястися по 10 годин на рейсах із Парижа до Нью-Йорка. Але подивимося, як із цим усім впорається Бренсон: можливо, у нього якраз вийде впоратися з усіма громадськими та бюрократичними нормами. Ну а якщо ні - кілька музеїв отримають ще свіжих моделей, на яких навіть фарба до кінця не обсохне.

Для тих, хто хоче знати більше

• Літаючі машини: секретний проєкт засновника Google Ларрі Пейджа
• Як нам облаштувати Марс?
• Від "Лунохода" до Curiosity: еволюція позаземних машин
• Неймовірна історія радянського інтернету, народженого в Києві
• Як я їздив на автомобілі Uber без водія