Свои самые безумные идеи авиационные инженеры проверяют на экспериментальных самолётах, и самым необычным из них многие считают Lockheed Martin X-59 QueSST. На создание этого чуда техники, от бумажного проекта до первого полёта, потратили почти десять лет, и в него впихнули такое количество новых технологий, что он и на самолёт не очень-то похож. Он больше похож на ракету с длинным игольным носом и совсем без кабины.
Невезучие авиалайнеры
Вся эта история с экспериментальным самолётом началась ещё в прошлом веке с больших амбиций авиакомпаний, которые хотели летать с континента на континент ещё быстрее. Создание «Конкорда», а потом и Ту-144 само по себе было огромным успехом, в том числе и в плане разработки новейших технологий, но использование этих самолётов само по себе вызывало большие вопросы. Они были безумно дорогими в эксплуатации, а самое главное, они оказались чрезвычайно громкими: во время взлёта они издавали оглушительный рёв, пугая людей во всей округе. В итоге чудовищный шум был одной из главных причин закрытия обоих проектов.
Ущерб от их полётов был настолько большим, что международным регуляторам пришлось пересмотреть своё отношение к сверхзвуковым полётам над населёнными пунктами. Они ввели целый ряд ограничений, из-за которых перевозчикам пришлось очень несладко. Для Ту-144 приходилось прокладывать маршрут над малонаселённой местностью, чтобы не пугать людей на земле. Даже с высоты 18 километров до земли доходил грохот самолёта, летящего со сверхзвуковой скоростью. В свою очередь, «Конкорд» выходил на рабочий режим только над Атлантикой. Из-за всего этого по большинству маршрутов летать стало просто бессмысленно.
Длинный игольчатый нос
Несмотря на неудачу, разработчики не перестали думать о создании сверхзвуковой пассажирской авиации, и с появлением новых технологий они опять принялись за работу. Экспериментальный самолёт X-59 QueSST, созданный компанией Lockheed Martin, используется в качестве лаборатории с крыльями, на которой учёные проверяют свои теории, испытывают новые технологии и пытаются решить проблемы полётов на сверхзвуковых скоростях. В частности, инженеры ищут способ, при помощи которого самолёт сможет преодолевать звуковой барьер, не создавая при этом мощнейшую ударную волну.
Победив эту проблему, инженеры смогут обойти ограничения, которые не позволяют полноценно использовать сверхзвуковые пассажирские самолёты вблизи населённых пунктов. Правда, для этого им пришлось до неузнаваемости изменить конструкцию экспериментального X-59 QueSST и полностью пересмотреть своё отношение к аэродинамике. В итоге он получил напоминающий иглу нос, длина которого составляет треть от общей длины самолёта. Это понадобилось, чтобы во время полёта буквально разрезать воздух, так он не сможет объединиться в сплошную «стену», которая и является источником неимоверного грохота.
Главный секрет X-59 заключается в равномерном распределении ударных волн вдоль всего корпуса, благодаря чему они рассеиваются и не оглушают тех, кто находится на земле. Вместо громкого взрыва у земли слышится гулкий хлопок, который по громкости можно сравнить со звуком захлопнувшейся двери современного автомобиля.
Слепая кабина
Разработчикам удалось добиться явных результатов, преодолев скорость звука с гораздо меньшим шумом, но во время постройки самолёта они столкнулись с необычной проблемой: оборудовать привычную кабину для пилота было невозможно. Место пилота пришлось сдвигать далеко назад и опускать его ниже уровня фюзеляжа. При этом обычное лобовое стекло становилось совершенно бесполезным, а сам пилот полностью лишался обзора. В итоге кабину сделали без него, оставив для бокового обзора два маленьких окошка по бокам.
Чтобы хоть как-то можно было управлять самолётом в таких условиях, разработчики специально для него создали уникальную систему eXternal Vision System (XVS). Именно с её помощью пилот может увидеть, что именно происходит за бортом: в носовой части фюзеляжа и под ним находятся камеры высокого разрешения, а обрабатывает полученную информацию программно-аппаратный комплекс. Он даёт визуальную картинку практически без задержки и накладывает на неё дополнительную информацию о телеметрии и навигации. Это чем-то похоже на автомобильный виртуальный экран, только с полностью цифровой картинкой вместо лобового стекла.
Впервые экспериментальный самолёт X-59 QueSST представили в начале 2024 года, и после этого его отправили на целую серию наземных испытаний. До первых лётных тестов экспериментальный самолёт добрался только к концу октября следующего года, когда инженерам удалось разрешить очередную партию технических проблем. Во время первого полёта самолёт перегнали с территории завода Skunk Works в Лётно-исследовательский центр на авиабазе Эдвардс в Калифорнии.
Ещё почти год доработок потребовался, чтобы преодолеть звуковой барьер, а потом и разогнать самолёт до расчётной скорости 1,42 Маха. Следующим этапом испытаний станут звуковые тесты и полёты над городами, чтобы выяснить, будет ли это мешать местным жителям. Собранные при этом данные используют для новых разработок и модификаций, а потом и для создания сверхзвуковых авиалайнеров.
Spike S-512 Diplomat
Пока что сверхзвуковой пассажирский авиалайнер остаётся делом отдалённого будущего, а пока что к делу подключились частные компании. Самым же близким технологическим родственником X-59 QueSST является Spike S-512 Diplomat, который разрабатывает бостонская компания Spike Aerospace. Это люксовый самолёт для перевозки 18 пассажиров, и у него есть несколько очень интересных особенностей. Например, здесь не только у пилотов отсутствует лобовое стекло, вдоль всего пассажирского салона нет ни одного иллюминатора. Причины всё те же: так улучшается аэродинамика, становится проще победить эффект ударной волны во время преодоления звукового барьера, а отсутствие проёмов в фюзеляже делает его намного прочнее.
Разработчики пошли гораздо дальше NASA и создали для Spike S-512 полностью цифровую кабину. Вместо иллюминаторов в пассажирском салоне установили на стены гибкие экраны с высоким разрешением, на которые выводится панорама с внешних камер. Во время полёта пассажиры смогут смотреть в огромные окна на проплывающие мимо облака в реальном времени, включать картину звёздного неба и даже использовать стены в качестве экрана проектора. Как планируют разработчики, крейсерская скорость сверхзвукового джета составит 1,6 Маха, а из Парижа в Нью-Йорк он сможет добраться всего за три с половиной часа. Интересно, что Spike S-512 Diplomat вполне может оказаться не у дел, если проект X-59 провалится и регуляторы не изменят соответствующие законы.
Впрочем, даже обычные авиалайнеры могут вызывать большое удивление, к примеру, самый большой пассажирский самолёт А-380, переоборудованный под нужды миллиардеров.
