Авиация будущего: пассажирские дроны, сверхзвук и биодизайн

Горизонтальный полёт

Предположим, люди научились делать такие летательные аппараты, и Федеральное авиационное агентство дало разрешение на их использование. Допустим, FAA и NASA внедрили обещанную
систему контроля воздушного трафика NextGen, и небесные такси не врезаются друг в друга.

Тогда Uber сможет реализовать свою задумку. Холден говорит, что компания закупит необходимую технику и наймёт штат пилотов, которые будут ей управлять, либо начнёт сотрудничать непосредственно с производителями. Безусловно, сегодняшняя модель организации такси Uber, когда люди перевозят пассажиров на своих личных машинах, здесь не подойдет. Владеть самолётом — дорогое удовольствие.

Никто не сомневается, что Uber найдёт пассажиров и пилотов, желающих заработать. Гораздо сложнее будет получить разрешение у местных властей — тем более, что у компании не слишком удачный опыт отношений с регулирующими организациями (и не только из-за такси). В январе 2016 года в штате Юта Uber вынуждена была
свернуть рекламную кампанию вертолётных услуг после того, как чиновники заявили, что полёты нарушают ритм жизни округа и представляют угрозу для безопасности жителей.

Следующие несколько лет Холден готовится провести, убеждая местных законодателей в том, что они должны воспринимать летающие такси как способ сократить заторы на дорогах. Это в самом деле неплохой аргумент.

«Рынок для таких “полётов по требованию» действительно существует, и он во многом обусловлен именно дорожными пробками, — говорит Р. Джон Хэнсмен из Международного центра воздушного транспорта. — И если городские власти не сразу оценят небесные такси, есть надежда, что сами жители начнут требовать, чтобы их доставляли на место работы на таком необычном транспорте».

В отличие от других футуристических форм высокоскоростных перевозок (таких как поезда на магнитной подвеске или вакуумный Hyperloop) большинство американских городов уже сегодня обладает инфраструктурой, позволяющей запустить летающее такси. В Соединённых Штатах насчитывается около шести тысяч вертолётных площадок, причём большинство из них находятся в частной собственности. Всё, чего им не хватает, — это розетки для подзарядки электрических летательных аппаратов.

«Фундаментальная проблема всех транспортных решений связана с отсутствием инфраструктуры, — комментирует проект Elevate Марк Мур, главный технолог NASA по мобильным перевозкам. — но здесь-то этой проблемы нет. По-моему, это отличное и очень гибкое решение».

Холден думает, что небесные такси Uber Elevate появятся чуть позже, чем через пять лет. Столько же времени уйдёт на развитие базы пассажиров и расширение сети маршрутов. Неужели нынешние клиенты Uber не захотят заплатить немного больше, чтобы не ехать, а лететь? Нам кажется, компания Uber не зря оценивается в $70 миллиардов.

Электричество на Ле Бурже

В Парижском авиасалоне в этом году участвуют всего четыре электрических аппарата. Один из них — в летной программе.

Две машины — от мировых авиационных гигантов Airbus и Boeing. Обе компании привезли на Ле Бурже прототип электрического беспилотного летательного аппарата. Помимо них на салоне представлен словенский двухместный учебно-тренировочный самолет Pipistrel Alpha Electro.

Еще одна компания — magniX — представила на выставке электрические авиационные двигатели, едва ли не самую важную часть технологии, которая в будущем, как полагают эксперты, может изменить мир транспорта.

Image caption

Vahana

MagniX своими моторами рассчитывает изменить традиционные пассажирские и грузовые самолеты на линиях протяженностью до полутора тысяч километров.

«Наш дебют на Парижском авиашоу означает, что мы сделали еще один шаг к началу использования полностью электрического воздушного транспорта в 2022 году», — заявил глава компании Роэй Ганзарски (Roei Ganzarski).

Компания уже работает с канадским оператором Harbour Air, переводя ее легкие гидросамолеты на электрическую тягу.

Одна из главных проблем, с которыми столкнулись производители электрических авиационных систем — ограничение дальности из-за невысокой емкости аккумуляторов при довольно высоком уровне потребления электричества моторами аппаратов.

Эту проблему можно решить, используя гибридные энергетические установки, в которых обычные авиадвигатели, использующие традиционное горючее, вращают электрогенераторы. Однако это решение лишит аппарат тех преимуществ, которые дает чисто электрическое решение. К примеру, у гибридных выше вредные выбросы и уровень шума. Кроме того, на аппаратах с гибридными двигателями меньше скорость.

  • Авиация будущего: пассажирские дроны, сверхзвук и биодизайн
  • Норвежская революция: страна переходит на электрические самолеты

И хотя более простым решением сейчас выглядит создание небольшого аппарата для полетов на близкие расстояния, в мире активно работают сразу несколько стартапов в области «полноценных» электрических самолетов.

Image caption

Airbus, Rolls-Royce и Siemens работают над проектом «полноценного» электросамолета E-Fan X

Голубой гром

Наверное, каждый мальчишка конца 80-х — начала 90-х помнит дичайшее изумление при первом просмотре боевика «Голубой гром». Вертолёт с дюймовой бронёй и сверхскорострельной шестиствольной пушкой, наводимой глазом! Летающий бесшумно. Видящий и слышащий сквозь стены. С бортовой видеокамерой. И это взаправду летало на экране!

Только много лет спустя возникает логичный вопрос: а вы уверены, что все эти «примочки» нужны вертолёту полиции? А не соседним ведомствам — например, ЦРУ? А концепция одноместного ударно-разведывательного вертолёта, в свою очередь, напоминает первые проекты по программе LHX, будущего RAH-66.

Ранний одноместный вариант LHX

Самое забавное, «чёрные вертолёты» из американских городских легенд действительно существовали. А записи с камер боевых винтокрылов — теперь регулярный хит на YouTube.

Для кино пришлось подвергнуть вивисекции пару лёгких французских «Аэроспасьяль» — Aérospatiale SA-341G Gazelle. Им приделали кабины в стиле «Апача». Мутанты вышли настолько тяжёлыми, что часть трюков выполняла радиоуправляемая модель.

История создания военной авиации

Самолет Сикорского «Илья Муромец» — первый в мире четырехмоторный бомбардировщик

Первые аэропланы долгое время использовались почти исключительно в развлекательных и спортивных целях. Но уже в 1911 году, в ходе вооруженного конфликта между Италией и Турцией, самолеты были применены в интересах армии. Вначале это были разведывательные полеты, первый из которых состоялся 23 октября, а уже 1 ноября итальянский лётчик Гавоти применил оружие по наземным целям, сбросив на них несколько обычных ручных гранат.

К началу Первой мировой войны великие державы успели обзавестись воздушными флотами. Состояли они в основном из аэропланов-разведчиков. Истребителей не было вовсе, а бомбардировщики имелись только у России – это были знаменитые самолеты «Илья Муромец». К сожалению, наладить полноценный серийный выпуск этих машин так и не удалось, так что их общее количество не превысило 80 экземпляров. Между тем Германия во второй половине войны производила собственные бомбардировщики сотнями.

В феврале 1915 года на Западном фронте появился первый в мире истребитель, созданный французским летчиком Роланом Гарросом. Придуманное им приспособление для стрельбы через воздушный винт было довольно примитивным, хотя и работающим, однако, уже в мае того же года немцы ввели в строй собственные истребители, оборудованные полноценным синхронизатором. С этого момента воздушные бои стали всё более частым явлением.

Немецкий истребитель Fokker Dr.I. Один из таких самолетов использовался лучшим асом Первой мировой войны Манфредом фон Рихтгофеном

После окончания Первой мировой войны самолеты продолжали быстро развиваться: увеличивалась их скорость, дальность полета и грузоподъемность. В то же время появилась и так называемая «доктрина Дуэ», названная в честь её автора, итальянского генерала, который считал, что добиться победы в войне можно одними только воздушными бомбардировками, методично уничтожая оборонный и промышленный потенциал противника, подрывая его моральный дух и волю к сопротивлению.

Как показали дальнейшие события, эта теория далеко не всегда оправдывает себя, но именно она во многом определила последующие направления развития военной авиации во всём мире. Наиболее заметной попыткой реализовать «доктрину Дуэ» на практике стали стратегические бомбардировки Германии в ходе Второй мировой войны. В итоге военная авиация внесла огромный вклад в последующий разгром «Третьего Рейха», правда, обойтись без активных действий сухопутных войск всё же не удалось.

Армады дальних бомбардировщиков считались главным ударным инструментом и в послевоенный период. Именно в те годы появились реактивные самолеты, которые во многом изменили само представление о военной авиации. Огромные «летающие крепости» стали всего лишь удобной мишенью для советских скоростных и отлично вооруженных «МиГов».

B-29 – американский стратегический бомбардировщик 40-х годов, первый носитель ядерного оружия

Это означало, что бомбардировщики тоже должны стать реактивными, что вскоре и произошло. В эти годы самолеты становились всё более сложными. Если во время Второй мировой для обслуживанием истребителя занимался всего один авиатехник, то в последующие годы приходилось привлекать целую бригаду специалистов.

Во время войны во Вьетнаме на первый план вышли многоцелевые самолеты, способные к ударам по наземным целям, а также к воздушному бою. Таким был американский F-4 Phantom, ставший в какой-то мере источником вдохновения для советских конструкторов, разрабатывавших МиГ-23. В то же время конфликт во Вьетнаме в очередной раз показал, что одних только бомбардировок, даже самых интенсивных, для победы недостаточно: боевая авиация без помощи сухопутных войск способна принудить к капитуляции лишь морально сломленного, заранее готового к поражению противника.

В 70-80-е годы прошлого века в небе появились истребители четвертого поколения. Они отличались от своих предшественников не только лётными характеристиками, но составом вооружения. Применение высокоточных средств поражения в очередной раз изменило облик воздушной войны: произошел переход от массированных авиаударов к «точечным».

Су-27 (слева) и F-15 – лучшие истребители 80-х годов прошлого века

Будущее российского самолетостроения

В числе самых перспективных самолетов России — МС21, презентованный компанией «Иркут» и ОКБ Яковлева весной 2017 года. Разработчики приложили массу усилий для того, чтобы сделать конкурентоспособный аналог лайнеров от самых востребованных мировых производителей, таких как Boeing и Airbus. Планируются, что в серийное производство поступят три модели, отличающихся друг от друга длиной фюзеляжа, размахом крыла и максимальной вместимостью пассажиров. Коммерческая эксплуатация судна начнется в 2020 году. «Головастик» — легкий самолет от российских разработчиков, отличающийся аутентичным фюзеляжем и предназначенный для комфортной перевозки 4–6 пассажиров.

ПАК ДА — прототип самолета для транспортировки грузов и перевозки пассажиров, разработанный ПАО «Туполев» весной 2015 года. Судно сумеет развивать скорость до 2 тысяч км/час, а для ускорения подготовки перед вылетом предусмотрена функция автоматической загрузки. ПАК ДА будет оснащаться инновационным навигационно-прицельным комплексом, системой радиоэлектронного противодействия, а также наиболее перспективными видами вооружения. Самолет может быть задействован как платформа для пуска аппаратов, выходящих в космическое пространство.

Vahana и PAV от Boeing и Airbus

Airbus и Boeing самостоятельно разрабатывают проекты в этой области, а также поддерживают сторонние стартапы.

На авиасалон Ле Бурже каждая компания привезла по беспилотному пассажирскому аппарату, который в будущем может стать, например, городским воздушным такси.

Дрон Vahana компании Airbus, как и Autonomous Passenger Air Vehicle корпорации Boeing уже совершили первые тестовые полеты, но в Париже они были представлены только в наземной экспозиции.

Проект инновационного центра Airbus в Кремниевой долине A³ (произносится как «А» в кубе») работает над проектом пассажирского дрона уже несколько лет.

Image caption

Autonomous Passenger Air Vehicle корпорации Boeing

По своей схеме Vahana — конвертоплан, то есть летательный аппарат, который взлетает по-вертолетному, а затем разворачивает двигатели и дальше движется как самолет.

Autonomous Passenger Air Vehicle использует схему «коптера», то есть аппарата с неподвижно закрепленными двигателями и винтами, которые направлены вверх.

Космические перелеты

Летающий транспорт будущего представлен ВКС (воздушно-космическими самолетами) и ОС (орбитальными самолетами), способными передвигаться как в воздушном, так и в космическом пространстве. Ряд частных компаний занимается разработкой коммерческих аппаратов, предназначенных для туристов, желающих побывать в космосе. Международная компания Virgin Galactic в 2016 году представила прототип космоплана VSS Voyager (VSS Unity), который в ближайшем будущем станет возить пассажиров на орбиту. В подобных пилотируемых самолетах используются как электрические, так и ракетные двигатели, позволяющие перевозить пассажиров на высоте более 15000 метров.

Box WIng Jet

Ещё одна разработка Lockheed Martin. Это пассажирский авиалайнер с новой замкнутой конструкцией крыла, в которой использованы лёгкие материалы, разработанные специально для истребителей. Предполагается, что такой тип крыла должен заметно увеличить соотношение подъёмной силы к силе сопротивления среды, что является важнейшим параметром практически для всех летающих машин.

Кроме изменённой конструкции крыльев, на самолёт планируется устанавливать более эффективные двухконтурные турбореактивные двигатели, которые будут производить тягу не только при сжигании топлива, но и за счёт на половину увеличенных вентиляторов, расположенных в передней части.

Tempest (ВВС Великобритании)

Это, пожалуй, самый странный «гость», несмотря на то, что программа кажется на первый взгляд более проработанной, чем остальные. Это связано с эффективной презентацией макета самолета на авиасалоне в Фарнборо летом 2018 года. Тогда сообщалось, что истребитель может появиться на свет в 30-е годы и сменить Eurofighter Typhoon в британских ВВС.

Для создания самолета консорциум BAE Systems, MBDA, Rolls Royce и итальянскую Leonardo объединили в Team Tempest. На проект планируют потратить 2,7 миллиардов долларов до 2025 года: самолет хотят построить как в пилотируемой, так и в беспилотной версиях. Машину намерены выполнить по схеме «бесхвостка»: она имеет два отклоненных в стороны киля и два двигателя. 

Концепция предполагает отказ от приборов в кабине в привычном виде. Всю информация летчик будет видеть при помощи дополненной реальности, однако на случай ЧП в кабине имеется один крупный дисплей. 

Как мы уже говорили, будущее проекта видится туманным в связи с существованием франко-немецкого проекта, а также гигантской стоимостью разработки самолета, которая, вероятно, превзойдет цену создания F-22 и F-35. Скорее всего, британцы не смогут реализовать задуманное на практике, и Tempest вольется в общеевропейскую программу. Однако для этого она сама должна расти и развиваться.

//

Борьба за «Антонова»

По данным справочника The Military Balance 2020, в составе российских ВКС остается 11 действующих Ан-124 и четыре турбовинтовых Ан-22. Еще в 2018 году командующий военно-транспортной авиацией России генерал-лейтенант Владимир Бенедиктов заявил, что военное ведомство заинтересовано и регулярно рассматривает вопрос о возобновлении производства тяжелых Ан-124.

Оба этих типа самолета активно применяют для снабжения российской военной операции в Сирии. Часть тяжелой военной техники может быть доставлена только этими бортами. Наиболее массовые Ил-76 не используют, например, для перевозки современных танков.

Ан_3

Военно-транспортный самолет Ил-76 ВКС РФ совершает посадку на авиабазе Хмеймим в Сирии

Фото: РИА Новости/Максим Блинов

Вопрос о необходимости замены тяжелых транспортников или создания глубокой модернизации этих самолетов неоднократно поднимался. Но каждый раз он упирался в большую стоимость и сложность проекта. Производство Ан-124 ранее велось на двух заводах одновременно — в Киеве и Ульяновске. Последний украинский «Руслан» был построен в 2003 году, российский — в 2004.

Между Россией и Украиной до сих пор идет спор об авторских правах на Ан-124 и о владении технической документацией на него. Это не позволяло восстановить производство машины силами отдельно взятой страны. Лишь в начале нынешнего года появились сообщения, что «Ильюшин» планирует самостоятельно провести работы по модернизации и продлению сроков эксплуатации имеющегося парка военных и коммерческих «Русланов».

Авиатакси

Самолетами будущего можно назвать и авиатакси. Pop.Up Next – это автомобиль-дрон с модульными составляющими. Это совместная разработка немецкой автокомпании Audi AG и авиастроительной компании Airbus. Также участие приняла дизайн-компания ItalDesign Giugiaro. Электрическое шасси мощностью 60 кВт крепится к пассажирской капсуле, благодаря чему вы получаете электромобиль. Есть также летающий модуль, который можно вызвать с помощью специального приложения. Он крепится к крыше капсулы и поднимает автомобиль в небо.

Для передачи капсулы машины дрону и последующей разгрузки, колесная основа оснащена подъемником. Люди в кабине – это простые пассажиры, а все управление, включая трансформацию в каждое из состояний и преодоление маршрута, осуществляется в автоматическом режиме.

Двухместная капсула автомобиля Pop.Up выполнена из карбона. Она имеет габариты в 2,6 м длины и 1,4 м ширины, а также 1,5 м высоты. В воздушном режиме полет и посадка проходят вертикально, а максимальная дальность полета составляет 100 км. Электромоторы могут набирать скорость до 100 км/час. Колесная база может проехать до 130 км, а максимальная скорость составляет 100 км/час.

https://youtube.com/watch?v=McIfSDkrNBM

Как видим, самолеты будущего становятся все интереснее и необычнее. И дело не только в дизайне, но и новых тенденциях, среди которых экологичность, удобство и сверхскорость.

Сверхзвуковые самолеты

Этот класс остается одним из самых перспективных и насыщенных. К примеру, NASA к 2020 планирует выпустить сверхзвуковой QueSST, который будет почти бесшумным. Это важная особенность, поскольку именно высокие показатели шума до сегодняшнего дня являются главной причиной запрета сверхзвуковых самолетов для перевозки пассажиров. С помощью новых технологий NASA планирует устранить шумовые нагрузки при переходе на сверхвысокую скорость. Интересный проект поддерживает и Virgin Galactic. Это стартап под названием Boom, который, по некоторым расчетам, может в 2,5 раза сократить время перелетов над Атлантикой относительно показателей современных сверхзвуковых моделей. Не остаются без внимания и самолеты-истребители будущего, которые в шестом поколении перейдут на сверхзвуковую скорость. Пока это далекие планы, но не исключено, что подобные разработки появятся на платформах БПЛА RQ-4 и Boeing – F-X. По некоторым сведениям, новейшие модификации смогут обеспечивать гиперзвуковую скорость на уровне 6 тыс. км/ч. Но, опять же, эксплуатация моделей шестого поколения начнется не раньше 2050 года.

Инновации в частном сегменте

Весьма оригинальные разработки появляются и на рынке частных самолетов. Так, модель Bombardier Global 8000 представляет собой бизнес-джет, рассчитанный на 8 мест. Он обещает поставить рекорд перелета без дозаправки на дистанцию около 15 000 км. При этом скорость составит 950 км/ч. Интересна и внешне необычная модель SkiGull, которую называют самолетом-амфибией. Название обусловлено способностью аппарата садиться на водную поверхность. Это новая разработка, но в скором будущем она станет доступна для всех желающих ее приобрести. Также комбинированные самолеты будущего для частных пользователей предлагают специалисты Icon. Модель A5 представляет вариант двухместного гидросамолета, который не только позволяет садиться и взлетать с водной глади, но также способен выходить из штопора и при необходимости осуществлять катапультирование пилота с парашютом.

«Обычные» необычные лайнеры

Главная задача авиаконструкторов сегодня — добиваться увеличения топливной эффективности самолета, снижая при этом вредные выхлопы и шум. Вторая задача — разрабатывать новые системы управления, где компьютер будет выполнять все больше задач.

Сейчас уже никого не удивить электродистанционной системой управления самолетом, когда сигналы от ручки управления или штурвала, педалей и прочих органов передаются к рулям и прочим элементам механизации в виде электросигналов. Подобная система позволяет бортовому компьютеру контролировать действия летчика, внося коррективы и исправляя ошибки. Однако эта система — уже вчерашний день.

  • Последний сверхзвуковой «Конкорд» сдали в музей
  • Первый в мире авиалайнер с термоядерным реактором: как скоро?
  • Почему авиастроительные корпорации делают одинаковые самолеты?

Как рассказал Би-би-си вице-президент корпорации «Иркут» по маркетингу и продажам Кирилл Будаев, российская компания работает над системой, когда самолетом будет управлять всего один пилот, а функции второго при взлете и посадке будет выполнять специально подготовленный старший бортпроводник. Во время полета самолета на эшелоне одного пилота вполне достаточно, считают в «Иркуте».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector