Почему широкофюзеляжные Четырехъядерные Реактивные самолеты могут вернуться в серийное производство

1

Сформулируйте краткое содержание этой истории Вот краткое содержание истории, основанное на фактах: Вот упрощенная версия содержания истории: Вот беззаботный взгляд на содержание истории: Взгляните с другой точки зрения: Покажите мне факты, объясните это так, как будто мне 5 лет, Дайте мне беззаботный обзор

Квадроцикл quadjet мертв. Сегодня на каждом серийном реактивном коммерческом авиалайнере используются два двигателя, и так продолжается с 2023 года, когда с конвейера сошел последний Boeing 747. Производство Airbus A380 было прекращено в 2021 году, а последний Airbus A340 был поставлен в Iberia в 2012 году. Несмотря на то, что самолеты бывают самых разных форм и размеров, количество двигателей в настоящее время остается неизменным.

Это связано с тем, что twinjet потребляют меньше топлива из-за того, что количество двигателей сокращается вдвое. Кроме того, меньшее количество двигателей также снижает затраты на техническое обслуживание. В прошлом технологические ограничения требовали увеличения мощности большего количества двигателей. Однако сегодня технология двигателей достигла такого уровня, что даже самые большие авиалайнеры могут эксплуатироваться только с двумя. Тем не менее, все еще есть шанс, что quadjet не потеряет своей актуальности. Давайте посмотрим, как он может вернуться.

Ил-96 имени С.В. Ильюшина, новейший российский широкофюзеляжный самолет

Когда Россия вторглась в Украину в начале 2022 года, Железный занавес снова рухнул. Для авиационной отрасли это означало значительное сокращение международных рейсов, отключение от глобальных компьютерных систем и отсутствие западных самолетов. Учитывая, что в стране зарегистрированы сотни самолетов, российские авиакомпании по-прежнему нуждаются в новых самолетах, поэтому страна пытается возродить свою легендарную авиастроительную отрасль.

Самым последним широкофюзеляжным самолетом в России является Ил-96. Всего было выпущено 33 самолета, и Россия активно работает над возобновлением производства. Самолет Ил-96 впервые был представлен Аэрофлоту в 1992 году, и, что примечательно, он оснащен четырьмя двигателями. И это несмотря на то, что Ил-96, хотя и не маленький, едва ли сравним по размерам с боингом-747 или А380, двумя самыми последними четырехъядерными самолетами. Двухэтажные самолеты физически слишком велики и тяжелы для двухместных самолетов, в то время как Ил-96, по сути, такого же размера, как Airbus A330.

Ил-96 поступил на вооружение примерно в то же время, что и Airbus A330, A340, McDonnell Douglas MD-11 и Boeing 777. Советский Союз уже распался к тому времени, когда Ил-96 начал коммерческую эксплуатацию, что позволило восточноевропейским перевозчикам получить доступ к западным самолетам. Ил-96 оказался неэффективным и менее производительным, чем его конкуренты, поэтому он фактически потерпел неудачу.

Ил-96 будущего

В конце 2023 года самолет Ил-96-400М компании «Ильюшин» совершил свой первый полет. Он основан на Ил-96М, который является усовершенствованной версией оригинального Ил-96, однако в этой версии установлены российские двигатели и российская авионика. По сути, это вариант Ил-96, который в меньшей степени использует западные компоненты по сравнению с другими версиями. Кроме того, благодаря удлинению Ил-96 по размерам приближается к Boeing 777-200, а не к A330-200.

Ил-96-400М — это новейший, самый современный и боеспособный вариант Ил-96. Однако Россия рассматривает не Ил-96-400М, а оригинальный Ил-96-300. Этот вариант требует трех пилотов и имеет дальность полета всего 5400 НМ (10 000 км). Однако Россия хочет сосредоточиться на Ил-96-300 из-за его передовых технологий. Хотя он поступил на вооружение после распада СССР, он был разработан в конце 1980-х годов и, как таковой, был спроектирован без каких-либо западных компонентов.

Проблема с Ил-96 заключается в том, что, в конечном счете, это неэффективный четырехъядерный реактивный самолет, который никогда не производился в обычном количестве. Три самолета были выпущены в 2020-х годах как единичные экземпляры, но России необходимо наладить полный процесс сборки, если она надеется производить Ил-96 регулярно. Самолет Ил-96-300 был выбран главным образом потому, что благодаря более простой технологии его проще всего производить в короткие сроки. Даже в этом случае Россия еще не смогла успешно возобновить производство.

Бум сверхзвуковых транспортных перевозок начался

Это пока еще не настоящий самолет, а скорее концепт. Boom Overture в настоящее время существует только в виде цифр и визуализаций. Учитывая, что Boom — новая компания, работающая над сверхзвуковыми технологиями, вполне вероятно, что Overture так и останется концептом. Но если Boom добьется успеха, Overture станет следующим коммерческим самолетом Quadjet. Конфигурация quadjet для Overture была впервые выбрана в 2022 году, тогда как в ранних концепциях Overture использовались три двигателя.

В настоящее время ожидается, что Boom Overture поступит в эксплуатацию в 2029 году. Несмотря на использование технологий, которые в настоящее время не используются в отрасли, Overture получила значительные заказы от United Airlines, American Airlines и Japan Airlines. Хотя неясно, насколько обязательны к исполнению эти приказы, очевидно, что существует достаточная вера в самолет, чтобы оправдать эти приказы.

В то время как «Конкорд» работал, продавая билеты по ценам первого класса, «Бум» рекламирует, что «Увертюра» может работать, продавая свои 80 мест по тарифам бизнес-класса, что значительно облегчает продажу билетов. Boom также планирует увеличить дальность полета до 4250 НМ (7870 км), что сделает его более универсальным, чем Concorde. Естественно, что такая высокая производительность и низкая цена будут обеспечены более эффективными двигателями, что станет ключом к успеху Overture.

Четыре двигателя на Boom Overture

После того, как Boom не смогла найти производителя реактивных двигателей, готового разработать сверхзвуковую силовую установку, компания решила производить двигатели самостоятельно. Компания сотрудничает с производителем оружия Kratos в разработке Symphony, General Electric будет сотрудничать в консультировании по аддитивному производству, а Standard Aero — в техническом обслуживании. В целом, Boom выполняет большую часть работы по разработке Symphony.

Symphony проектируется как турбовентилятор со средним байпасом, что означает, что коэффициент байпаса будет варьироваться от 1:1 до 5:1. Boom обещает, что каждый двигатель будет развивать тягу в 35 000 фунтов и будет использовать двухконтурную конструкцию supercruising без форсажа. Кроме того, Boom утверждает, что двигатель Symphony сможет обеспечить «бесшумный полет» в диапазоне от 1 до 1,3 Маха, при котором сверхзвуковые ударные волны преломляются вверх, а не ударяются о землю.

Причина, по которой Boom выбрала четырехдвигательную компоновку, а не trijet или twinjet twinjet, заключается в том, что это было проще. Использование четырех двигателей позволяет Boom сделать двигатели меньше и менее сложными, что упрощает их разработку. Учитывая, что Boom, по сути, начинает с нуля, используя технологии, которые сегодня не используются в отрасли, это логичный подход. В некотором смысле, компоновка quadjet повышает шансы на успех Overture.

Какому еще типу авиалайнера потребовались бы четыре двигателя

Самым мощным реактивным двигателем, находящимся в эксплуатации в настоящее время, является General Electric GE90, используемый на Boeing 777. При оснащении 777-300ER в варианте GE90-115B каждый двигатель может развивать тягу в 115 540 фунтов. Однако этого недостаточно ни для Airbus A380, ни для Boeing 747-8. 747-8, оснащенный четырьмя двигателями General Electric GEnx-2B, способен развивать тягу в общей сложности 266 000 фунтов, в то время как A380, оснащенный самыми мощными двигателями, развивает тягу более 300 000 фунтов.

Новый очень большой самолет (VLA), такой как A380, скорее всего, будет слишком тяжелым для использования в качестве twinjet с современными двигателями. Вместо этого любому гипотетическому двухэтажному самолету потребуется либо четыре двигателя, либо двигатели более мощные, чем те, что доступны сегодня. Конечно, новый VLA, скорее всего, будет легче, чем существующие на сегодняшний день двухэтажные автомобили, но маловероятно, что новый VLA вообще будет разработан в ближайшем будущем.

Закрывать

На другом конце спектра размеров компания Heart Aerospace работает над гибридно-электрическим пригородным самолетом ES-30. Технически это не квадроцикл, потому что, хотя у него четыре пропеллера, два из них приводятся в движение электродвигателями, а два других — турбовинтовые (что является разновидностью реактивного двигателя). Турбовинтовые двигатели используются в сценариях с высокой мощностью и для полетов на большие расстояния, в то время как на других этапах полета они отключаются.

Как погиб квадроцикл на протяжении всей истории

Четырехмоторные самолеты были разработаны для увеличения мощности и возможностей, а также для повышения безопасности. Во времена поршневых самолетов отказ двигателей был гораздо более распространенным явлением, поэтому использовались двигатели на случай непредвиденных обстоятельств. С наступлением реактивной эры двигатели стали намного надежнее и мощнее, и единственное, что по-прежнему удерживало квадроциклы на плаву, — это регулирование.

Поскольку поршневые двигатели были гораздо менее надежны, чем реактивные, FAA ввело в действие «правило 60 минут», которое запрещало самолетам с двумя двигателями улетать дальше, чем на 60 минут от аэропорта пересадки. Ситуация начала меняться в 1985 году, когда FAA впервые выдало сертификат ETOPS-120 самолету Boeing 767-200ER авиакомпании TWA. ETOPS-180 был представлен в 1989 году, и с этого момента twinjets могли летать практически по любому маршруту, доступному для trijet или quadjet.

В 1990-х годах twinjet (Boeing 777) столкнулся с trijet (MD-11) и quadjet (A340). Модель 777 была, безусловно, самой успешной: 777-200ER было продано больше единиц, чем MD-11 и A340-300 вместе взятые. A340-300 был конкурентоспособен с 777-200ER, но Boeing оказался более способным и немного более эффективным, в то время как A340 был дешевле. В конечном счете, A340-500/600 оказался неконкурентоспособным по сравнению с 777-300ER. В результате quadjet начал снижаться.