NASA та Boeing працюють над новим поколінням енергоефективних літаків. Як це змінить авіацію?

Що пропонують Boeing та NASA?

Днями компанії заявили про спільну роботу над проєктом Sustainable Flight Demonstrator, який передбачає будівництво, випробування та запуск «вузькофюзеляжного літака з низьким рівнем викидів».

«NASA брала участь у всіх етапах історії авіації. Ми насмілювалися летіти далі, швидше і вище. І тим самим NASA зробило авіацію більш стійкою та надійною. Це закладено у нашій ДНК», — розповів голова NASA Білл Нельсон.

За його словами, партнерство з Boeing у межах «виробництва та випробування повномасштабного демонстратора» дозволить створити комерційні авіалайнери нового покоління, які будуть економічнішими, і зможуть значно знизити негативний вплив комерційної авіації на довкілля.

Точні технічні характеристики конструкції, що розробляється, поки не розголошуються. Відомо, що перший випробувальний політ експериментального літака планують здійснити у 2028 році, а головна мета проєкту — заповнити близько половини комерційного ринку новими енергоефективними літаками.

У Boeing прогнозують, що попит на такі вузькофюзеляжні літаки середньої дальності складе близько 40 тис. лайнерів для різних авіакомпаній у період з 2035-го до 2050-го.

Американські авіаконструктори планують знизити витрату палива та вуглецеві викиди на 30% порівняно з найефективнішими сучасними літаками.

Представники NASA та Boeing також розповіли про свою концепцію Transonic Truss-Braced Wing (надзвукове крило з ферменною конструкцією), яка передбачає створення подовжених тонких крил з діагональними стійками як стабілізаторами. Така конструкція має значно зменшити опір літака.

«Трансзвукове крило з ферменними опорами — це своєрідна перетворювальна концепція та інвестиції, які нам потрібні для вирішення цих завдань. Що особливо важливо, технології, продемонстровані у цьому проєкті, мають чіткий та життєздатний шлях для наступного покоління вузькофюзеляжних літаків, приносячи користь усім, хто використовує систему повітряного транспорту», — пояснив заступник голови NASA з аеронавтики Боб Пірс.

Для створення більш довгого, обтічного та жорсткого крила інженерам доведеться вдосконалити якість матеріалів та гарантувати високий рівень безпеки конструкції. Перспективнеу розроблення планують зробити основою комерційної авіації найближчого майбутнього.

Boeing планує виділити на цей проєкт $725 млн, а уряд США і NASA — $425 млн.

Наприкінці 2022 року в Boeing заявили про закінчення виробництва останньої в історії моделі 747 для вантажного оператора Atlas Air. Компанія вирішила відмовитися від «Небесної Королеви» через фінансові проблеми. Виконавчий директор Boeing Дейв Келхун говорив, що виробник скоротив понад 10% із загальних 160 тис. робочих місць на додачу до 12 тис. співробітників, звільнених до цього.

До значних фінансових проблем у Boeing також привели авіакатастрофи нових моделей лайнерів 737 Max, причиною яких стала помилка у їх конструкції.

Майбутнє авіації

Примітно, що в період з 1978 до 2021 авіакомпанії США підвищили ефективність використання палива більш ніж на 135%. У цьому допомогли нові технології силових установок, видозмінені конструкції авіалайнерів, системи автоматизації тощо.

Концепція Transonic Truss-Braced Wing, представлена Boeing на початку 2019-го, має підняти енергоефективність пасажирських авіалайнерів на новий рівень.

Протягом останніх кількох років низка компаній та стартапів також заявляла про розроблення надзвукових пасажирських літаків. Але це швидше вузькоспеціалізовані та дорогі рішення для невеликих бізнес-джетів, які навряд чи допоможуть вирішити глобальні проблеми авіації.

Щодо електричних силових установок — кілька місяців тому прототип повністю електричного літака Eviation Alice піднявся на 1000 метрів у повітря та двічі облетів аеродром. Планується, що це буде приміський літак, який розрахований на короткі польоти на висоті до 4500 метрів.

Подібні розробки є у Boeing та європейського авіагіганта Airbus, але масштабованість подібних моделей на акумуляторних джерелах живлення поки що перебуває під дуже великим питанням.

Більш перспективною технологією є гібридно-електричні літаки: на початку 2023 року американська оборонна корпорація Raytheon Technologies спільно з виробником авіадвигунів Pratt & Whitney вперше запустила свій гібридно-електричний демонстратор.

Передбачається, що використання турбогвинтових двигунів разом із електромоторами та акумуляторами дозволить скоротити викиди та витрату палива на 30% у різних моделях регіональних літаків.

Днями компанія ZeroAvia також підняла у повітря найбільший у світі воднево-електричний літак: 19-місний двомоторний Dornier 228 із прототипом воднево-електричної силової установки вилетів із британського аеропорту Котсуолд та здійснив 10-хвилинний політ.

Ця розробка є частиною державного проєкту HyFlyer II, у межах якого уряд Великої Британії фінансує дослідження більш безпечних для довкілля літаків.

ZeroAvia планує постачати свої літаки на комерційні маршрути вже у 2025 році, а також масштабувати воднево-електричну тягу для лайнерів місткістю до 90 місць.