Взгляды руководства авиакомпании Lufthansa на сверхзвуковой пассажирский самолет
Статья Петера Плечахера (Peter Pletschacher) «Überschall – Studie der Lufthansa» из журнала «FLUGZEUG CLASSIC» 1/2001 была переведена уважаемым коллегой NF и немного доработана мной. Перевод был выполнен в ноябре 2016 года.
Произошедшая 25 июля катастрофа пассажирского авиалайнера Concord потрясла весь мир. До сих пор остается неизвестным, будут ли вновь востребованы сверхзвуковые пассажирские самолеты. Все началось 40 лет назад: тогда не только авиастроительные компании занимались разработками сверхзвуковых пассажирских самолетов, но подобные разработки также вела и авиакомпания Lufthansa.
Неожиданность оказалась превосходной: на состоявшейся в октябре 1961 года пресс-конференции представителями авиакомпании Lufthansa был продемонстрирован изготовленный в масштабе 1:40 макет сверхзвукового самолета. Данный макет должен был продемонстрировать то, как в будущем на взгляд руководства авиакомпании должно выглядеть авиасообщение, в котором будут использоваться сверхзвуковые пассажирские самолеты. На основе многочисленных проектов сверхзвуковых пассажирских самолетов, которые в те годы разрабатывали авиастроительные компании США, Великобритании и Франции, инженеры авиакомпании Lufthansa разработали гипотетическую концепцию того, как должен был бы выглядеть подобный самолет,
«если через несколько лет вообще будет вестись постройка машин подобной формы, поскольку в настоящий момент не существует окончательного варианта конструктивного решения»,
– так позднее было заявлено в пресс-релизе авиакомпании Lufthansa.
В то время в авиакомпании Lufthansa снова и снова думали над тем, как в будущем будет выглядеть авиасообщение, в котором будут использоваться сверхзвуковые пассажирские самолеты. Одна из представленных авиакомпанией концепций представляла собой самолет с дельтавидным крылом, расположенным в хвостовой части фюзеляжа, со стабилизаторами, размещенными в его передней части. По мнению специалистов авиакомпании Lufthansa
«подобная конструктивная схема «утка» уже была хорошо известна. Она предоставляет значительные аэродинамические преимущества при сверхзвуковом полете. При использовании данной компоновки можно будет получить удачную балансировку и повышенную подъемную силу, в то время как при использовании обычной компоновки хвостовое оперение создавало бы повышенное аэродинамическое сопротивление».
Фактически при полетах на сверхзвуковых скоростях точка нейтральности (точка приложения подъемной силы) смещается назад, что приводит к значительному моменту с дифферентом на нос. Позднее на пассажирском самолете Concord проблемы балансировки самолета были решены не при помощи компоновочной схемы «утка», а при помощи балансировочного топливного бака в хвостовой части фюзеляжа, при помощи которого осуществлялось его триммирование. Топливо перекачивалось в этот бак и тем самым обеспечивалось смещение центра тяжести самолета назад.
По мнению руководства авиакомпании Lufthansa сверхзвуковой пассажирский самолет должен был быть выполнен по компоновочной схеме «утка», иметь дельтавидное крыло и летать со скоростью М=3
Отклоняющаяся носовая оконечность сверхзвукового пассажирского самолета
Обоснованные требования
«Пожалуй, не существует сомнений в том, что технические предпосылки к созданию сверхзвукового пассажирского самолета уже имеются в наличии или могут быть созданы в недалеком будущем»,
– писал тогда дипломированный инженер Герхард Хёлтье (Gerhard Höltje), ответственный в авиакомпании Lufthansa за технические вопросы. Но даже тогда его критическое отношение было несомненным:
«Если в настоящее время авиакомпании интересуются сверхзвуковыми пассажирскими самолетами, то по моему мнению предположение, что они некритично относятся к техническим новинкам, является ошибочным».
Представитель правления авиакомпании Lufthansa дипломированный инженер Герхард Хёлтье с моделью сверхзвукового самолета
В руководстве авиакомпании Lufthansa считали себя обязанными своевременно включиться в его разработку, чтобы обеспечить по-деловому обоснованные требования, к сверхзвуковым пассажирским самолетам, поскольку они по сравнению с дозвуковыми самолетами-предшественниками представляют настоящий технический прогресс и имеют лучше экономические показатели.
«Данное решение является настолько важным и оправданным, что компании необходимо даже ради престижа, который в этом случае играет не последнюю роль, принять участие в разработке такого сверхзвукового пассажирского самолета, поскольку такие самолеты будут играть немалую роль».
Действительно, в середине 1950-х годов представители ряда авиастроительных компаний заявляли, что сверхзвуковые пассажирские самолеты появятся в ближайшее время и что такие самолеты уже с 1965/66-х годов приступят к перевозкам пассажиров. Герхард Хёлтье имед несколько более реалистичный взгляд:
«Летные испытания первых сверхзвуковых пассажирских самолетов начнутся не ранее 1968 года, а поставки первых официально допущенных к полетам самолетов данного типа могут начаться не ранее 1970 года».
Однако даже этот прогноз с более поздними сроками оказался слишком оптимистичным.
Скептическое отношение остается
В словах Герхарда Хёлтье звучало ставшее пророческим предупреждение:
«Запрет на полеты сверхзвуковых самолетов над населенной местностью означает использование самолета исключительно над водными (морскими) поверхностями, что серьезно ставит под сомнение смысл воздушных сообщений со сверхзвуковой скоростью».
Спустя много лет данный фактор сильно ограничил сферу использования англо-французского пассажирского самолета Concord и с экономической точки зрения значительно затруднил эксплуатацию сверхзвуковых пассажирских самолетов. Также Герхард Хёлтье знал, что для реализации авиационного сообщения посредством сверхзвуковых самолетов предстоит преодолеть еще множество препятствий.
«В конце концов, после того как будут решены все технические проблемы решающими вопросами станут стоимость разработки, цена летательного аппарата и прежде всего его рентабельность».
Скепсис оставался и выражался в открытую. Летом 1964 года Герхард Хёлтье поставил вопрос
«насколько серьезно авиакомпании расценивают использование сверхзвуковых самолетов. Будет ли это всего лишь мечтой, или это станет последовательным шагом в развитии пассажирских сообщений»
– одновременно Хёлтье говорил о том, что авиакомпания Lufthansa должна проявить разумную предосторожность:
«применение данных машин будет оправдано, если их производственная и экономическая пригодность будут подтверждены».
Вопреки всем сомнениям руководство авиакомпании Lufthansa в 1964 году решило заказать авиастроительному концерну Boeing три сверхзвуковых пассажирских самолета, разработка которых находилась на самой ранней стадии. Когда со временем становилось все более явным все большее и большее увеличение длительности разработки американской машины, то авиакомпания Lufthansa в начале 1967 года приняла решение заказать сверхзвуковые самолеты Concorde, разработка которых была начата в 1962 году. Договор на покупку планировали заключить только после того, как самолеты Concorde будут допущены к эксплуатации и в случае, если они будут иметь необходимые технические характеристики.
Отказ от пассажирских самолетов Concorde
В последовавшие за этим годы в авиакомпании Lufthansa все более стали склоняться к отказу от использования сверхзвуковых пассажирских самолетов. В США схожий проект разработки сверхзвукового пассажирского самолета, получившего обозначение SST и разрабатывавшегося авиастроительным концерном Boeing, оказался не востребован, поскольку правительство США отказалось от финансирования этого проекта. Кроме того, разработка пассажирского самолета Concorde показала, что хотя он и имеет дальность полета, достаточную для беспосадочного перелета из Лондона и Парижа в Нью-Йорк, ее было недостаточно для перелетов по маршруту Франкфурт – Нью-Йорк.
«Нашей компанией Concorde не применяется вследствие характеристик полезной нагрузки и дальности полета»
– было сказано в выпущенном в 1972 году релизе компании. Тем не менее, в компании Lufthansa не отрицали возможность возвращения к вопросу покупки машин данного типа.
«Разработка пассажирского самолета Concorde с точки зрения техники была настолько значительна, что отрицать это бессмысленно».
Хотя опцион и имел место, количество самолетов, которые предполагалось заказать, было сокращено.
После того как начались испытания пассажирских самолетов Concorde, выяснилось, что авиакомпания Lufthansa решила отказаться от идеи использования самолетов этого типа. Энергетический кризис 1973/1974-х годов, когда стоимость топлива увеличилась в три раза, стал причиной, по которой эксплуатация самолетов данного типа оказалась слишком дорогой, что негативно отразилось на отношении к ним.
«Я никогда не приму такой подарок»
– высказался в июне 1976 года председатель правления авиакомпании доктор Герберт Кульманн (Dr. Herbert Culmann). Хотя авиакомпания Lufthansa и имела средства, необходимые для закупки пассажирских самолетов Concorde, их эксплуатация оказалась экстремально дорогой. Как сказал доктор Кульманн:
«назовите мне дату, когда Lufthansa должна подать заявку на участие в конкурсе, и я скажу, сколько самолетов Concorde мне необходимо».
Вне всякого сомнения, разработка Concorde с точки зрения техники продемонстрировала необычайно высокий уровень авиастроительной промышленности Великобритании и Франции.
«Concorde был первым пассажирским самолетом, который мог летать со сверхзвуковой скоростью, однако он не был тем самолетом, который обеспечил бы рентабельность сверхзвуковому пассажирскому авиасообщению».
Это высказанное 25 лет назад мнение руководства авиакомпании Lufthansa актуально до сих пор.
ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Тип: Lufthansa-Überschall
Назначение: сверхзвуковой пассажирский самолет
Силовая установка: четыре турбовентиляторных двигателя с тягой на форсаже по 18 000 кгс каждый
Размеры:
размах крыла 30,0 м
длина 62,0 м
высота 14,5 м
площадь крыла 318,0 м²
Вес:
пустого самолета 70 000 кг
топлива 89 000 кг
топлива, затрачиваемого при взлете и наборе рабочей высоты полета, 26 700 кг
топлива, затрачиваемого во время полета на рабочей высоте, 49 000 кг
топлива, затрачиваемого при снижении самолета, 3600 кг
резерва топлива 9700 кг
максимальный взлетный 180 000 кг
максимальный посадочный 110 000 кг
Летные характеристики:
скорость полета М=3
высота полета от 20 000 до 23 000 м
длина разбега 2700 м
длина пробега 2500 м
Пассажировместимость (в варианте с двумя классами): 140 чел.
