18-го января NASA назвала Boeing своим напарником в государственно-частном партнёрстве по разработке полноразмерного экспериментального самолёта для проверки концепта трансзвукового подкосного крыла (Transonic Truss-Braced Wing; TTBW) в конструкции узкофюзеляжного авиалайнера будущего.
Их ответ европейцам
NASA и Boeing подписали Space Act Agreement — соглашение, в соответствии с которым государственное агентство предоставляет поэтапное финансирование в 425 млн долларов США, а Boeing с партнёрами вносят 725 млн долларов. Вкладом агентства также станут техническая экспертиза, профильные специалисты и испытательные установки. При этом самим демонстратором будет владеть Boeing, он же станет устанавливать расписание программы и покроет любые перерасходы финансов.
Лётные испытания планируется начать в 2028 году в Калифорнии в Центре лётных исследований имени Армстронга (Armstrong Flight Research Center) NASA, продлятся они один год.
Несмотря на то, что этому объявлению предшествовали почти 15 лет совместных исследований, выбор партнёра по программе The Sustainable Flight Demonstrator (SFD) — так она называется в NASA — был «конкурентным». Впрочем, названия компаний-конкурентов не озвучены.
Теперь SFD можно называть официальным ответом Boeing на многочисленные проекты его конкурента — от крыла увеличенного размаха до двигателей с открытым ротором и гибридных и водородных силовых установок, — которые Airbus запустил при финансовой поддержке правительств европейских стран и своих отраслевых партнёров. Более того, европейский концерн заявил ранее, что в 2028 году примет окончательное решение о собственной узкофюзеляжной платформе на будущее. А выход в эксплуатацию намечен на 2035 год.
Очевидно, эти сроки стали рамочными и для американского авиастроителя.
Что такое TTBW
Трансзвуковое подкосное крыло (Transonic Truss-Braced Wing; TTBW) представляет собой длинное тонкое крыло, конструктивно усиленное фермами, которые препятствуют изгибанию, а также создают дополнительную подъёмную силу. Его размах почти на 50% больше, чем у консольного крыла современного авиалайнера сходного размера.
Увеличение размаха уменьшает вызванное подъёмной силой лобовое сопротивление, и уже одно только это должно позволить снизить расход топлива на 10% по сравнению с наиболее эффективными современными аналогами. А вкупе с новыми двигателями, широким применением композитных материалов и другими ожидаемыми новинками TTBW сократит расход топлива (и, конечно, выбросы) как минимум на 30%.
Boeing VS, узкофюзеляжник будущего
Итак, Boeing будет прорабатывать семейство узкофюзеляжных TTBW-самолётов из двух размерных версий: VS-1 и VS-2 (от Vision System).
Первый будет основан на фюзеляже McDonnell-Douglas MD90, вмещающем 130… 160 пассажиров.
Второй получит вместимость 180… 210 пассажиров, а одновременно с этим более мощные двигатели и крыло большего размаха.
Производитель утверждает, что унифицировать крыло и двигатели (типичный подход для современных узкофюзеляжных серий) значило бы «наказать» меньшую версию.
Заявленной целью программы SFD является проверка эффективности концепта на уровне полноразмерного самолёта. И будет ли Boeing основываться на этом концепте, зависит от результатов тестов. Однако уже потраченные на разработку 110 млн долларов и заявленные совокупные инвестиции в 1,15 млрд долларов прозрачно намекают, что взгляд производителя на эту тему — оптимистичный.
Хотя идея такого крыла в целом не нова — они использовались ещё в 1950-х годах на винтовых самолётах французской Hurel-Dubois, — NASA и Boeing занялись вопросом только в 2008-м году. В рамках программы Subsonic Ultra-Green Aircraft Research (SUGAR) к 2022-му году были завершены семь серий испытаний в аэродинамической трубе. За это время концепция эволюционировала от крыла, оптимизированного для полёта со скоростью 0,745 Маха для экономии топлива, к конструкции с более высокой стреловидностью, позволяющей повысить крейсерскую скорость до 0,80 Маха (987 км/час).
Вопросы (пока) без ответа
Эксперименты с конструкцией планера — да, и двигателей тоже — ограничиваются строгим планированием пространства аэродромов. Вот, и удлинение крыла ставит вопрос о возможности обслуживания нового самолёта с помощью «старого» аэропортового оборудования.
Либо концепт ограничится не слишком серьёзным выходом за рамки, а в «плюс 50% размаха» включены и поддерживающие фермы (что теоретически верно), либо производитель применит складывающиеся законцовки, которые сейчас успешно испытывает на широкофюзеляжном Boeing 777-9.
Второй не менее важный момент — топливные баки, основная часть которых у современных самолётов расположена внутри крыла и не уменьшает таким образом полезную нагрузку.
Если новое крыло настолько тонкое, что ему требуются поддерживающие фермы, то и топливо внутри него не разместить. То есть, оно полностью перемещается в фюзеляж и затрудняет его использование для перевозки контейнеров как своей массой, так и объёмом.
Впрочем, при обещанной 30%-ной экономии топлива грузами в трюме можно и поступиться. Особенно если цены на нефтепродукты будут оставаться на высоком уровне.