Вторая сверхзвуковая
Огромные авиалайнеры, перевозившие пассажиров со скоростью, которая превышала звуковую, давно не поднимаются в небо. С технологиями 1970-1980 годов их полеты приносили больше проблем, нежели выгоды, и этих грациозных, но слишком шумных красавцев пришлось отправить на покой. Однако сегодня человечество готово вернуться к сверхзвуку на совершенно новом уровне технологий — и громкости.
В 1960-х годах компании-авиаперевозчики из развитых стран перестали успевать за стремительным ростом пассажиропотока. Выходов виделось два: либо увеличить вместимость самолетов, либо добавить им скорости, чтобы повысить оборачиваемость. К тому времени уже существовали сверхзвуковые бомбардировщики и ракетоносители, которые, казалось, можно было без особенных усилий модифицировать под гражданские задачи. В результате уже в 1968 году состоялся первый полет советского пассажирского сверхзвукового лайнера Ту-144, а годом позже – совместного британско-французского Concorde.
Первая попытка
На деле оба проекта оказались куда сложнее, чем выглядели поначалу. Достаточно вспомнить, насколько велика настоящая сверхзвуковая скорость. Самые быстрые современные автомобили разгоняются до 530 км/ч, поезда – до 460 км/ч, пассажирские Boeing 787 в среднем демонстрируют 840 км/ч. Всем им далеко до сверхзвука: он начинается примерно с 1230 км/ч – для такой скорости чаще используют особый показатель, число Маха, равное отношению скорости движения к скорости распространения звука в той же среде. Ту-144 и Concorde набирали до 2,2 Маха (более 2200 км/ч) – столько же, сколько и новейшие боевые самолеты того времени.
ТУ-144 часто обвиняют в излишнем «заимствовании» у Concorde, однако общие элементы конструкции — узкий длинный фюзеляж с опускающимся носом, вынесенные к хвосту широкие крылья — обусловлены особенностями сверхзвукового полета.
Однако если истребители переходили на сверхзвук только на отдельных участках полета, включая форсаж – особый режим работы с усиленным сжиганием топлива, то пассажирские лайнеры должны были двигаться с такой скоростью постоянно. Потребовалось разработать новые двигатели – и заодно воздухозаборники и компрессоры, чтобы снабжать этих монстров кислородом даже на большой крейсерской высоте. А чтобы самолет не нагревался до температур, опасных для жизни пассажиров и экипажа, конструкторы создали специальные покрытия и предусмотрели мощную – и прожорливую – систему кондиционирования в салоне.
Ну и конечно, длинный нос, благодаря которому Ту-144 и Concorde настолько же отличаются от других машин, насколько похожи друг на друга. Чтобы уменьшить сопротивление воздуха, фюзеляж обоих лайнеров сделан максимально узким и острым. Для стабилизации полета крылья пришлось сместить назад, а чтобы сохранить подъемную силу – сделать их широкими, дельтовидными. На носу размещена дополнительная система, которая отклоняет его вниз, открывая летчику обзор во время ответственных маневров взлета и посадки.
Посадка
Несмотря на множество сложностей, в середине 1970-х и Ту-144, и Concorde прошли сертификацию и начали коммерческие полеты. И все же оба проекта ждала трудная судьба. Советские самолеты оказались слишком дорогими в эксплуатации: каждый из них, по сути, был штучным продуктом и часто ломался. Ту-144 так и не вышли на международный рынок, а в самом СССР успели совершить всего 55 рейсов, после чего были сняты с линий. Европейские Concorde использовались почти исключительно для трансатлантических перелетов, но массовыми тоже не стали, хотя оставались в строю вплоть до 2003 года.
Главные трудности сверхзвуковых лайнеров были экономическими. В теории рейсы Concorde приносили прибыль: в 1970-х находилось достаточно людей, готовых перезаплатить за билет (до 15–20 тыс. долл. в нынешних ценах), лишь бы добраться до цели быстрее и с комфортом. Так летали, например, Майкл Джексон и королева Елизавета II, но подобных клиентов никогда не было много. Среди авиапассажиров стал доминировать средний класс, а с ним пришла эра больших, медленных, но очень экономичных машин, на фоне которых сверхзвуковые полеты оказались невыгодными.
Впрочем, была еще одна неразрешимая проблема: полет быстрее звука невероятно шумен. Когда аппарат движется на такой скорости, молекулы воздуха буквально не успевают разлететься в стороны, и у передних поверхностей лайнера возникают области повышенной плотности – невидимые глазу скачки уплотнения. Они расходятся за самолетом широким конусом и, достигая нашего уха, воспринимаются как громкий взрыв или серия таких взрывов.
