NASA и Boeing работают над новым поколением энергоэффективных самолетов. Как это изменит авиацию?

Что предлагают Boeing и NASA?

На днях компании заявили о совместной работе над проектом Sustainable Flight Demonstrator, который предполагает строительство, испытание и запуск «узкофюзеляжного самолета с низким уровнем выбросов».

«NASA участвовала во всех этапах истории авиации. Мы осмеливались лететь дальше, быстрее и выше. И тем самым NASA сделала авиацию более устойчивой и надежной. Это заложено в нашей ДНК», — рассказал глава NASA Билл Нельсон.

По его словам, партнерство с Boeing в рамках «производства и испытания полномасштабного демонстратора» позволит создать коммерческие авиалайнеры нового поколения, которые будут более экономичными, и смогут значительно снизить негативное влияние коммерческой авиации на окружающую среду.

Точные технические характеристики разрабатываемой конструкции пока не разглашаются. Известно, что первый испытательный полет экспериментального самолета планируют осуществить в 2028 году, а главная цель проекта — заполнить около половины коммерческого рынка новыми энергоэффективными самолетами.

В Boeing прогнозируют, что спрос на такие узкофюзеляжные самолеты средней дальности составит около 40 тыс. лайнеров для разных авиакомпаний в период с 2035-го по 2050-й.

Американские авиаконструкторы планируют снизить расход топлива и углеродные выбросы на 30% по сравнению с самыми эффективными современными самолетами.

Представители NASA и Boeing также рассказали о своей концепции Transonic Truss-Braced Wing (сверхзвуковое крыло с ферменной конструкцией), которая предполагает создание удлиненных тонких крыльев с диагональными стойками в качестве стабилизаторов. Такая конструкция должна значительно уменшить сопротивление самолета.

«Трансзвуковое крыло с ферменными опорами — это своего рода преобразующая концепция и инвестиции, которые нам потребуются для решения этих задач. Что особенно важно, технологии, продемонстрированные в этом проекте, имеют четкий и жизнеспособный путь для следующего поколения узкофюзеляжных самолетов, принося пользу всем, кто использует систему воздушного транспорта», — объяснил заместитель главы NASA по аэронавтике Боб Пирс.

Для создания более длинного, обтекаемого и жесткого крыла инженерам придется усовершенствовать качество материалов и гарантировать высокий уровень безопасности конструкции. Перспективную разработку планируют сделать основой коммерческой авиации ближайшего будуещего.

Boeing планиурет выделить на этот проект $725 млн, а правительство США и NASA — $425 млн.

В конце 2022-го в Boeing заявили об окончании производства последней в истории модели 747 для грузового оператора Atlas Air. Компания решила отказаться от «Небесной Королевы» из-за финансовых проблем. Исполнительный директор Boeing Дейв Кэлхун говорил, что производитель сократил более 10% из общих 160 тыс. рабочих мест вдобавок к 12 тыс. сотрудников, уволенных до этого.

К значительным финансовым проблемам в Boeing также привели авиакатастрофы новых моделей лайнеров 737 Max, причиной которых стала ошибка в их конструкции.

Будущее авиации

Примечательно, что в период с 1978-го по 2021-й авиакомпании США повысили эффективность использования топлива более чем на 135%. В этом помогли новые технологии силовых установок, видоизмененные конструкции авиалайнеров, системы автоматизации и т. д.

Концепция Transonic Truss-Braced Wing, представленная Boeing в начале 2019-го, должна поднять энергоэффективность пассажирских авиалайнеров на совершенно новый уровень.

В течение последних нескольких лет ряд компаний и стартапов также заявляли о разработках сверхзвуковых пассажирских самолетов. Но это, скорее, узкоспециализированные и дорогостоящие решения для небольших бизнес-джетов, которые вряд ли помогут решить глобальные проблемы авиации.

Что касается электрических силовых установок — несколько месяцев назад прототип полностью электрического самолета Eviation Alice поднялся на 1000 метров в воздух и дважды облетел аэродром. Планируется, что это будет пригородный самолет, рассчитанный на коротки полеты на высоте до 4500 метров.

Похожие разработки есть у Boeing и европейского авиагиганта Airbus, но масштабируемость подобных моделей на аккумуляторных источниках питания пока находится под очень большим вопросом.

Более перспективной технологией являются гибридно-электрические самолеты: в начале 2023-го американская оборонная корпорация Raytheon Technologies совместно с производителем авиадвигателей Pratt & Whitney впервые запустила свой гибридно-электрический демонстратор.

Предполагается, что использование турбовинтовых двигателей вместе с электромоторами и аккумуляторами позволит сократить выбросы и расход топлива на 30% в разных моделях региональных самолетов.

На днях компания ZeroAvia также подняла в воздух самый большой в мире водородно-электрический самолет: 19-местный двухмоторный Dornier 228 с прототипом водородно-электрической силовой установки вылетел из британского аэропорта Котсуолд и совершил 10-минутный полет.

Эта разработка является частью государственного проекта HyFlyer II, в рамках которого правительство Великобритании финансирует исследования более безопасных для окружающей среды самолетов.

ZeroAvia планирует поставлять свои самолеты на коммерческие маршруты уже в 2025 году, а также масштабировать водородно-электрическую тягу для лайнеров вместимостью до 90 мест.