В авиации предсказывать технику будущего - обычное дело. Иногда прогнозы сбываются, чаще всего - нет. Но особенно интересно оценить их по прошествии времени, когда уже стала ясна судьба прогноза. Предлагаем сегодня так и сделать: посмотрим, как в 1996 году NASA видело развитие гражданской авиации к 2025 году.

Чтобы понять прогноз, часто стоит понять время, в которое прогноз был сделан. Середина 90-х годов для западных стран, особенно для США, была временем ожидания вечного мира. История закончилась, демократия и рынок победили. Оттого идея о том, что теперь военные технологии должны послужить мирной жизни, была популярна далеко не только у нас. С появлением продвинутой электроники казалось стали возможны самые необычные компоновочные решения, ранее неспособные летать. Компьютер и формы самолета посчитает и пилоту в полете на неустойчивой машине поможет. Постепенно поднимало голову экологическое движение, но пока в полную силу оно не вступило, но за экономичность перелетов боролись уже 20 лет с 1973 года.

Старое в новое

Главной целью почти всех идей, изложенных NASA, было повышение эффективности, а значит и экономичности пассажирских и грузовых самолетов. Первый набор предложений предполагал, что их можно реализовать в том числе на старых машинах, просто значительно их доработав, сохранив, например, только фюзеляж. Помочь в этом деле должны были передовые военные технологии. В конце 80-х годов для стелс-самолетов изучались двигатели с воздухозаборниками, утопленными в фюзеляже, отсасывающие воздух с пограничного слоя фюзеляжа. Решение позволяет контролировать пограничный слой на фюзеляже и уменьшать паразитное сопротивление воздуха на нем. Такие двигатели помогут сэкономить вес на гондолах и понизить сопротивления воздуха в полете.

Другое важно заимствование у военных - управление вектором тяги двигателей. Армии оно было нужно для создания сверхманевренных самолетов, а в гражданской авиации, используя его, можно отказаться от оперения и значительно уменьшить вес самолета. Вместо сложной механизации крыла - система управления циркуляцией воздуха на крыле, также разработанная для военных стелсов. Вместо механизации самолет управляется за счет изменения подъемной силы на разных частях крыла. А чтобы всей этой системе было откуда брать энергию, на законцовке у крыла - по маленькой турбине. Они же выполняют и роль винглетов, уменьшая индуктивное сопротивление, создаваемое срывающимся с конца крыла вихрем.

Как вариант, систему управления циркуляцией воздуха на крыле можно обеспечивать воздухом от двигателей, что позволяет значительно упростить конструкцию. Вот только двигатели-то в хвосте самолета, и идущие к крылу воздуховоды будут создавать шум в пассажирском салоне. И тут снова поможет отработанное военными решение - крыло обратной стреловидности. Так корень крыла будет значительно ближе к хвосту, да еще и само крыло получит меньшее сопротивление воздуху и лучшую подъемную силу на малых скоростях.

Полет фантазии

Всего этого можно достичь, если использовать фюзеляж от стандартного авиалайнера, но ведь можно пойти и дальше. Компоновка со смешанным крылом, когда фюзеляж плавно перетекает в крыло, сама по себе значительно уменьшает сопротивления воздуха и дает больше подъемной силы. К этому добавляется крыло обратной стреловидности, и отказ от любой механизации, за счет использования двигателей с управляемым вектором тяги и системы управления циркуляцией воздуха на крыле. По расчетам, такой самолет будет в три раза экономичнее и требовать взлетной полосы короче в полтора раза.

Следующий проект не менее радикален. Основной двигатель в хвосте самолета с воздухозаборником, с отсосом пограничного слоя с фюзеляжа. По крылу распределено множество маленьких двигателей, распределяющих тягу равномерно по крылу, а также выполняющих роль системы управления циркуляцией воздуха на крыле. За счет всех этих ухищрений разбег при полной нагрузке составит всего 100 метров. За счет использования новейших композитных материалов целые секции самолета сделаны прозрачными, что позволило отказаться от создающих лишний вес иллюминаторов. В носу самолета не кабина пилотов, а места пассажиров первого класса с обзорной палубой. Пилоты же сидят в хвосте самолета перед двигателями и управляют самолетом только с помощью дополненной реальности.

Еще один проект - летающее крыло, а точнее, летающее V-образное крыло. Его форма идеальна для трансзвуковых скоростей. Подъемная сила крыла значительно увеличивается за счет генерации ламинарного пограничного слоя при помощи множества небольших сопел. Управление вектором тяги осуществляется не с помощью отклоняемых сопел, а за счет эффекта Коанда. На законцовках крыла уже знакомые небольшие турбины, одновременно создающие дополнительную энергию и выполняющие роль винглетов. Еще один значительный плюс такого проекта - упрощение и удешевление конструкции. Все крыло по сути состоит из одинаковых секций, а значит производить их проще и дешевле.

Свой необычный самолет есть и для региональных авиалиний. На первый взгляд, обычный конвертоплан. Но это совсем не так. Самолет полностью на электричестве от водородных элементов, при этом двигатели, сжигающие топливо, отсутствуют. В горизонтальном полете тяга создается не винтами, а целым набором маленьких двигателей в хвосте самолета с единым кольцевым воздухозаборником с отсосом пограничного слоя. Никакой механизации нет, управление в полете осуществляется при помощи еще более маленьких электрических двигателей в винтах. Они же выполняют роль автомата перекоса в вертикальном полете, позволяя отказаться от тяжелой и сложной механики.

Наконец последний концепт революционен не только в используемых технологиях, но и в попытке изменить весь подход к авиаперевозкам. Вместо обычного самолета - сборный воздушный поезд. Составные беспилотные элементы с грузом или пассажирами взлетают с разных аэродромов целого региона, собираются в одной точке и стыкуются с материнским пилотируемым самолет, несущим только огромный запас топлива. Дальше это огромное составное летающее крыло отправляется в длительный межконтинентальный полет. По дороге составные части могут отделяться для посадки в своих точках назначения, а на их место будут присоединяться новые беспилотники.

Сейчас до 2025 года осталось уже немного и понятно, что почти ничего из прогнозируемого не реализовалось. Почему так? Подвели цена и надежность.

Даже в мирное время требования к надежности у военных самолетов сильно ниже гражданских. А самое главное - все это очень дорого, и никакая повышенная экономичность не окупит их внедрение. Кроме того, добиться повышения эффективности можно более простыми и надежными методами без революционных решений. Вот поэтому современные авиалайнеры внешне похожи на своих предшественников из 90-х годов, а не на поражающие воображение фантазии NASA....