В России за 13 миллиардов создадут модель сверхзвукового пассажирского самолёта

Испытания для модели

Минпромторг России 25-го и 28 апреля подвёл итоги двух тендеров, связанных с разработкой сверхзвукового гражданского самолёта (СГС). В обоих конкурсах победило ФГБУ «Национальный исследовательский центр »Институт имени Н.Е. Жуковского« (НИЦ имени Жуковского). НИЦ должен к 17 ноября 2025 года выполнить два комплекса работ по проекту создания СГС.

Первый тендер — на строительство демонстратора для отработки технологий самолёта, цена контракта — 3,5 млрд рублей. Второй касается научно-исследовательских технологий самого планера, силовой установки и самолётных систем, цена — 3,39 млрд рублей.

10 мая завершится приём заявок от соискателей ещё по двум контрактам сверхзвукового авиапроекта. Победители также к ноябрю 2025 года должны будут создать демонстратор для силовой установки сверхзвукового самолёта и провести расчётно-экспериментальные исследования для испытаний демонстраторов. Общая стоимость этих работ — 6,86 млрд рублей.

Демонстратор — это модель самолёта или его отдельных узлов, на которой проверяются расчётные данные проекта. Часть испытаний можно провести с применением цифрового двойника — точной компьютерной копии самолёта, которая способна показать, как будет вести себя лайнер в тех или иных лётных ситуациях, объясняют представители НИЦ имени Жуковского.

Однако не всё можно протестировать на цифровых двойниках, особенно технологические новинки, отмечает главный редактор сайта «Авиация России» Андрей Величко. По его словам, заказ на строительство демонстратора не означает, что все проблемы с разработкой сверхзвукового гражданского самолёта решены. Демонстратор, который стоит значительно меньше, чем реальный самолёт, является промежуточным итогом и служит для проверки правильности принятых конструкторских решений.

«Демонстратор может представлять собой полноразмерную или масштабируемую модель, которую продувают в аэродинамических трубах или выполняют на ней тестовые полёты — как пилотируемые, так и беспилотные. Такие испытания дают конструкторам ответы на вопросы, как будут работать те или иные решения, которые ранее не применялись, и вообще, возможно ли дальше дорабатывать такие решения или стоит от них отказаться», — прокомментировал MASHNEWS Андрей Величко.

СПРАВКА MASHNEWS:
Эксплуатация первого советского сверхзвукового пассажирского Ту-144 началась 31 декабря 1968 года. Его конкурент Concorde, созданный совместно Великобританией и Францией, поднялся в небо 2 марта 1969-го.

Ту-144 летал только десять лет, до мая 1978-го, когда его сняли с эксплуатации после катастрофы испытательного самолёта, в которой погибли два пилота. Concorde продержался до 2000 года и тоже прекратил полёты после катастрофы: 25 июля в Париже, при вылете из аэропорта «Шарль де Голль», самолёт рухнул на отель. Погибли 113 человек.

США тоже пытались создать СГС, но обе разрабатывавшиеся модели — Boeing 2707 и Lockheed L-2000 — до серийного производства так и не дошли.

В 2015 году прошли испытания японско-шведского самолёта D-SEND-2, а в 2016-м Boom Technology (США) и британский бизнесмен Ричард Брэнсон показали демонстратор СГС Overture. В 2022 году американский перевозчик United Airlines заявил, что намерен купить 15 машин Overture. Завершение их сертификации запланировано на 2029 год.

На базе ракетоносца

Ту-160М. Фото: ОАК

С идеей возобновления разработки сверхзвукового пассажирского самолёта в 2018 году выступил президент Владимир Путин. Он поручил Объединённой авиастроительной корпорации продумать вариант создания СГС на базе сверхзвукового ракетоносца Ту-160. По прогнозам ректора Московского авиационного института Михаила Погосяна, прототип российского сверхзвукового пассажирского самолёта может появиться в 2035–2040 годах.

Три года назад гендиректор ФАУ «Центральный аэрогидродинамический институт им. Н.Е. Жуковского» (ЦАГИ) Кирилл Сыпало предполагал, что демонстратор СГС будет построен уже к 2023 году. Однако сроки сдвинулись, в немалой степени в связи с началом спецоперации.

Из-за изменившейся экономической ситуации кабмин РФ ещё в 2022 году сократил перечень приоритетных технологий, а в 2023-м официально признал, что теперь речь идёт не о прорывном, а о догоняющем развитии по этим ключевым направлениям. В их числе и авиастроение: после отказа Boeing и Airbus поставлять России и обслуживать пассажирские лайнеры, нашей стране пришлось форсировать запуск в серийное производство отечественных машин Sukhoi Superjet NEW, МС-21 и Ту-214.

Борьба со звуковым ударом

Concorde. Фото: airliners.net

Ещё сложнее ситуация со сверхзвуковыми лайнерами, говорит Андрей Величко. Главной проблемой Ту-144 и Concorde были вопросы экономики. Небольшая пассажировместимость — 92–120 кресел — и высокий расход топлива приводили к высокой стоимости перелётов. Билеты на Ту-144 стоили на 30–35% дороже, чем на рейсы обычных самолётов, а путешествие на Concorde через океан обходилось в $12–15 тыс.

Реальная стоимость полётов Ту-144 была ещё дороже, разницу в цене покрывало государство, но долго это продолжаться не могло, и самолёт сняли с коммерческой эксплуатации. Это была настоящая причина, катастрофа 1978 года только ускорила решение. С тех пор этот вопрос стал только острее, отмечает эксперт.

До сих пор разработчикам не удалось решить и несколько технических проблем. Например, со снижением звукового удара — так называется акустическое явление в виде хлопка, которое создают ударные волны СГС. На земле, над которой пролетает такой самолёт, эти хлопки воспринимаются как выстрелы или взрывы.

У Ту-144 сила звукового удара была 110–130 Паскаль — примерно вдвое больше допустимых санитарных норм. Это создаёт сложности для полётов над населёнными пунктами. В США и некоторых других странах сверхзвуковым лайнерам по этой причине запрещено летать над сушей. В результате маршрут СГС удлиняется, а стоимость билетов возрастает.

«Сегодня нет перспектив у проектов, которые не будут соответствовать жёстким международным экологическим требованиям: низкая эмиссия СО2 и низкий уровень шума. Нерешённая задача по снижению уровня звукового удара при преодолении звукового барьера сильно тормозит развитие сверхзвуковой пассажирской авиации. Для снижения уровня шума конструкторам приходится жертвовать решениями, которые позволяют самолёту летать дальше при приемлемой стоимости перелёта», — комментирует Андрей Величко.

По словам Кирилла Сыпало, для проверки параметров звукового удара на будущем демонстраторе СГС будет применена удлинённая носовая часть фюзеляжа, специальная геометрия крыла и надкрыльев.

Кроме того, разработчики сверхзвукового гражданского самолёта борются с вечной российской проблемой — отсутствием отечественного двигателя. Он должен одновременно иметь большую тягу и низкий расход топлива.

«Более экономичные двигатели требуют повышения двухконтурности, а это, в свою очередь, приводит к увеличению диаметра вентилятора, что сразу влечёт за собой рост лобового сопротивления», — поясняет Андрей Величко.

Какая силовая установка будет использована в упомянутом выше демонстраторе, в конкурсной документации не уточняется. В России есть разработки мощных двигателей, которые могут стать основой для СГС. Это, например, силовая установка Р-579–300 производства Авиамоторного научно-технического комплекса «Союз» и модель ПД-14, созданная входящим в Объединённую двигателестроительную корпорацию АО «ОДК-Авиадвигатель». Но их доработка для применения на сверхзвуковом самолёте займёт не один год, отмечают эксперты.