Этот ‘авиалайнер будущего’ имеет радикально новый дизайн крыла

НАСА и Boeing сотрудничают в создании демонстратора устойчивого полета, который будет иметь длинные крылья, поддерживаемые фермами. Он может впервые взлететь в 2028 году

Зайдите в коммерческий авиалайнер, такой как Boeing 737, сядьте и посмотрите в окно: вы, вероятно, сможете увидеть крыло, выступающее из нижней части корпуса самолета, частично блокируя вид на землю внизу.

Но сегодня НАСА объявило, что будет работать с Boeing над созданием экспериментального демонстратора нового самолета, который радикально отличается от самолетов, которые привыкли видеть пассажиры. Летательный аппарат будет оснащен длинными узкими крыльями, которые простираются от верхней части фюзеляжа самолета, над окнами, а не снизу. И поскольку эти крылья будут более тонкими и более длинными, чем типичные крылья коммерческих самолетов, они будут поддерживаться фермами.

Причина создания этого нового самолета, который будет называться Sustainable Flight Demonstrator, проста: найти способ сделать самолет намного более экономичным с точки зрения расхода топлива и лучше для окружающей среды. Цифра, к которой стремится НАСА, - это повышение эффективности на целых 30 процентов, хотя это радикальное повышение эффективности не будет достигнуто только за счет новых крыльев.

Сегодня на пресс-конференции в Вашингтоне, округ Колумбия, Памела Мелрой, заместитель администратора НАСА, заявила, что эта инициатива является “новым важным обязательством НАСА по сокращению выбросов углерода в системе воздушного транспорта”, которую она назвала “одной из самых сложных отраслей для обезуглероживания”.

В дополнение к этим длинным, узким крыльям, самолет будет иметь два двигателя — по одному под каждым крылом — и хвост сзади в форме буквы T. Это будет самолет с одним проходом, такой как Boeing 737 или Airbus A320, а не широкофюзеляжный с двумя проходами, как 787 или A350. Цель состоит в том, чтобы такие самолеты выполняли типичные повседневные рейсы коммерческих авиаперевозок, соединяя такие пункты назначения, как Нью-Йорк и Чикаго.

“Мы собираемся сократить расход топлива на целых 30 процентов — с помощью более совершенных двигателей, и посмотрите на это крыло”, - сказал на мероприятии Билл Нельсон, администратор НАСА. Крыло “такое длинное и тонкое, у него должна быть скоба”.

В дополнение к поддержке крыльев, которые придают самолету подъемную силу, необходимую для полета, фермы или скобы могут выполнять еще один трюк. “Вы действительно можете поднять эту скобу, а также [от] крыла, [как] старая концепция старых бипланов”, - добавил Нельсон.

Авиастроение - это компромисс: этот экспериментальный самолет нуждается в этих фермах для поддержки узких крыльев, но есть веская причина, по которой крылья должны быть длинными и узкими в первую очередь. “Мы планируем продемонстрировать это сверхдлинное тонкое крыло, стабилизированное скобами, которое сделает коммерческие авиалайнеры намного более экономичными за счет уменьшения лобового сопротивления”, — сказал он.

Конструкция самолета технически называется TTBW, что означает трансзвуковое крыло с ферменной опорой. В мае 2020 года Popular Science внимательно изучила усилия НАСА в отношении такого самолета. Аэрокосмические инженеры говорят, что причина, по которой длинные тонкие крылья создают меньшее сопротивление, заключается в том, что они могут уменьшить вихри на концах крыльев. Старший аэрокосмический инженер НАСА Кевин Джеймс объяснил это в то время так: “На кончике крыла, где больше нет крыла, кроме того, что видно с воздуха, воздух очень умный, и он просто обойдет кончик”, - сказал он. Но, сделав крылья длиннее, “мы можем создать большую подъемную силу более эффективно”.

К недостаткам подобных конфигураций относится тот факт, что длинное узкое крыло может развеваться, как мост или знак, развевающийся при сильном ветре, поэтому самолет с такими крыльями должен иметь фермы. И, конечно, если самолеты с таким дизайном в конечном итоге заменят узкофюзеляжные самолеты, такие как 737, им нужно будет вписаться в ворота аэропорта, а длинные крылья могут усложнить задачу.

Сегодня НАСА заявило, что вместе с Boeing они планируют запустить эту футуристическую, более экономичную птицу к 2028 году, и даже сказали, что подобные самолеты могут быть введены в эксплуатацию в 2030-х годах.

По данным Международного энергетического агентства, в 2021 году на долю авиации в глобальном масштабе пришлось более 2 процентов выбросов углекислого газа из “энергетических” источников. В дополнение к изучению новых конструкций самолетов, таких как TTBW в форме демонстратора устойчивого полета, существуют и другие способы сделать самолеты более экологичными, в том числе использовать небольшие самолеты на чистой электроэнергии с использованием экологически чистого авиационного топлива. “Я все еще очень обеспокоен углеродным следом глобальных авиаперевозок”, - сказал Мелрой в начале мероприятия. “Авиационный сектор является гигантом в мировой экономике, и мы должны отнестись к этому серьезно”.