Airbus запатентовал гиперзвуковой пассажирский самолет

Европейский авиастроительный концерн Airbus получил патент Бюро по патентам и товарным знакам США на гиперзвуковой пассажирский самолет с тремя типами двигателей. По оценке компании, новое транспортное средство сможет в полете развивать скорость до 4,5 числа Маха (около 5,2 тысячи километров в час). Это в шесть раз больше скорости, на которой выполняют полеты современные пассажирские самолеты.

На самолете, разрабатываемом Airbus планируется устанавливать три типа двигателей по меньшей мере по одной штуке каждого типа. В передней части фюзеляжа будут размещаться обычные турбовентиляторные реактивные двигатели, под консолями крыла — гиперзвуковые прямоточные воздушно-реактивные двигатели, а в хвостовой части — ракетные силовые установки. Каждый из двигателей должен участвовать в определенном этапе набора высоты и скорости полета.

Согласно патентному описанию, перспективный самолет будет взлетать при помощи турбовентиляторных двигателей, которые будут разгонять самолет до скорости в одно число Маха. После этого двигатели будут отключаться и втягиваться во внутренний отсек в фюзеляже. Одновременно будут включаться реактивные двигатели в хвостовой части. Они должны будут разгонять самолет до скорости подхвата гиперзвуковых двигателей (точные цифры не указываются, обычно этот показатель составляет около трех чисел Маха).

После включения гиперзвуковых двигателей ракетные будут отключаться и закрываться специальной заслонкой, чтобы исключить их влияние на аэродинамические характеристики. Крейсерская высота полета гиперзвукового пассажирского самолета составит от 30 до 35 тысяч метров. Основной набор высоты и разгон будет происходить при помощи ракетных двигателей, причем высота будет набираться строго вертикально. В этом случае при превышении скорости звука ударные волны от самолета будут расходиться горизонтально, не достигая поверхности земли.

Использование сразу нескольких типов двигателей в гиперзвуковом самолете необходимо, потому что каждый из них может работать только в своем узком пределе скоростей. Ракетные двигатели необходимы в качестве промежуточного звена между турбовентиляторными и гиперзвуковыми двигателями. Они могут обеспечить интенсивный разгон, но не могут работать длительное время. При этом гиперзвуковые двигатели не могут включиться на скорости, на которой уже должны выключиться турбовентиляторные.

Фюзеляж перспективного самолета планируется сделать с удлиненной узкой носовой частью и одним вертикальным килем. В центре он будет расширяться, а затем снова сужаться к хвостовой части. Крыло самолета планируется расположить над фюзеляжем. Оно будет дельтавидным, причем передняя его кромка будет начинаться чуть раньше расширения фюзеляжа. На задних внешних углах крыла планируется разместить небольшие балки с поворотным оперением, которое будет стабилизировать полет на больших скоростях полета.

По данным Airbus, в полете при помощи турбовентиляторных и ракетных двигателей поворотное оперение на крыле будет располагаться горизонтально, выполняя роль закрылков. При достижении гиперзвуковой скорости, когда уже включаться гиперзвуковые двигатели, оперение повернется на 90 градусов и встанет вертикально, выполняя роль дополнительных килей. Предположительно, такое техническое решение улучшит управляемость самолета и стабилизирует полет на гиперзвуковой скорости.

По предварительным подсчетам, перспективному гиперзвуковому самолету потребуется около трех часов на преодоление расстояния в девять тысяч километров. Сегодня в гражданской авиации не используются самолеты, способные летать быстрее скорости звука. В 1970-х годах были созданы сверхзвуковые пассажирские самолеты Ту-144 и Concorde. Первые эксплуатировались до 1977 года и были списаны из-за дороговизны перелетов. Concorde прослужили до 2003 года. Оба типа самолетов использовали обычные турбореактивные двигатели.