Putin wraca do zimnowojennej idei. Zachód u progu cichej rewolucji

Tech

Powstaje naddźwiękowy samolot pasażerski na zlecenie NASALockheed Martin
wideo 2/4

Technologiczny wyścig był tak nieodłącznym elementem zimnej wojny, jak szpiegowanie i mocarstwowa retoryka. Choć żelazna kurtyna runęła trzy dekady temu, to pewne idee i marzenia przetrwały. Jednym z imperialnych pomysłów, który oparł się próbie czasu, jest ponaddźwiękowy samolot pasażerski.

W tym momencie nie ma na niebie żadnego samolotu, który obsługiwałby komercyjne loty pasażerskie z prędkością naddźwiękową. Ostatnim był Concorde, który odszedł do lamusa 16 lat temu. Oprócz francusko-brytyjskiego odrzutowca, pasażerów z prędkością szybszą od dźwięku transportował jeszcze tylko Tu-144. Oba po raz pierwszy wzbiły się w powietrze mniej więcej pół wieku temu.

Krótka historia czasu Tupolewa

Radziecka konstrukcja zaczęła latać komercyjnie jako pierwsza, bo Kreml liczył na propagandowy sukces. Produkt, który powstał w dużej mierze na postawie planów wykradzionych od zachodnioeuropejskiej konkurencji przez szpiegów GRU (Głównego Zarządu Wywiadowczego), okazał się finansowym niewypałem. Nie dość, że regularnie się psuł i był wykonany ze słabej jakości materiałów, to spalał monstrualne ilości paliwa.

W czerwcu 1973 r. pierwszy seryjny Tu-144 rozbił się podczas pokazów lotniczych we Francji, w katastrofie zginęło 14 osób. Po kolejnych usprawnieniach konstrukcyjnych kursował od listopada 1977 roku z Moskwy do Ałmatów w Kazachstanie. W dwie godziny pokonywał 3260 kilometrów. Po drugiej katastrofie, do której doszło podczas lotu próbnego pod Moskwą w maju 1978 roku, zrezygnowano z rejsów pasażerskich.

Podobne problemy, choć w zdecydowanie mniejszym natężeniu, trapiły Concorde’a. Działał na granicy opłacalności, a maszyny często trafiały do warsztatu. Po katastrofie w 2000 roku pod Paryżem (tuż po starcie z lotniska Charlesa de Gaulle'a) jego los został przesądzony. Trzy lata później trafił do muzeum. Głównymi przyczynami, dlaczego zrezygnowano z Tu-144 i Concorde'a, była nieopłacalność ich eksploatacji. Bilety kosztowały znacznie więcej niż na zwykłe rejsy, a mimo to dochody nie pokrywały kosztów.

Na Zachodzie Tu-144 nazywano "Konkordski" sugerując, że powstał dzięki szpiegostwu przemysłowemuZimin.V.G. | wiki (public domain)

Prezydent bujający w obłokach

Idea supersonicznych podróży pasażerskich sięga lat 50. ubiegłego wieku. W Stanach Zjednoczonych wspierał ją John F. Kennedy. Prezydent USA zafascynowany był lotami na Księżyc. Imponował mu John Glenn, który był pierwszym Amerykaninem w kosmosie. Był też pierwszym, który zaliczył transkontynentalną podróż po amerykańskim niebie z prędkością wyższą niż Mach-1 (prędkość dźwięku – ok. 1225 km/h na poziomie morza, mniej na większych wysokościach).

Gdy na początku lat 60. jasnym się stało, że Brytyjczycy i Francuzi prowadzą zaawansowane prace nad pasażerskim odrzutowcem naddźwiękowym, prezydent USA i w tym wyścigu nie chciał być gorszy, więc zapowiedział, że amerykański samolot będzie nie tylko szybszy, ale i zmieści na pokładzie więcej pasażerów niż zakładane przez Europejczyków 120-150 osób.

W przeciwieństwie do lądowania człowieka na Księżycu, to marzenie prezydenta USA do tej pory się nie spełniło. Jeszcze w 1967 r. Boeing wygrał konkurs rządowy i był na dobrej drodze do osiągnięcia celu. Firma ze stanu Waszyngton przewidywała, że ich prototyp zacznie latać do końca 1969 r. - właśnie wtedy swoje pierwsze loty odbyły Tu-144 i Concorde.

Na przeszkodzie stanęło jednak kilka czynników, między innymi wprowadzony w 1970 r. zakaz latania z prędkością naddźwiękową nad lądem oraz światowy kryzys paliwowy. Nie bez znaczenia była wojna w Wietnamie. która spowodowała, że administracja amerykańska więcej nakładów przeznaczała na wojsko, a poparcie społeczne dla projektów rządowych znacznie osłabło.

Supersoniczni Rosjanie, Amerykanie gaszą światło

Dwa prototypy Boeinga 2707-300 nigdy nie zostały ukończone. Zamówienia na ponad 100 maszyn od ponad 20 linii lotniczych w ekspresowym tempie zostały wycofane. Zainteresowanie Concorde'em też szybko malało. Początkowo miał 74 zamówienia od 16 przewoźników, ostateczne wyprodukował zaledwie 20 maszyn, a latały nim regularnie tylko Air France i British Airways.

Boeing natomiast musiał zwolnić 60 tys. pracowników, a program pasażerskich lotów naddźwiękowych o mało nie doprowadził firmy do bankructwa. W Seattle, gdzie znajduje się siedziba Boeinga, pojawił się nawet billboard: "Will the last person leaving Seattle - turn out the lights" ("Ostatnia osoba opuszczająca Seattle gasi światło").

Dzięki sprawnej siatce wywiadowczej Rosjanie dość szybko dowiedzieli się o projekcie brytyjsko-francuskim. Inżynierowie nie zasypiali gruszek w popiele, a w pracach znacznie pomogła im skradziona dokumentacja.

Tak wyglądały propozycje pasażerskich samolotów naddźwiękowych stworzone w latach 60wikipedia/domena publiczna

Putin wraca do wizjonerskiego pomysłu

Okazuje się, że nostalgia za zimnowojennym wyścigiem technologicznym w Rosji jest wciąż żywa. Najlepszym tego dowodem jest to, co we wtorek podczas wizyty w Kazaniu powiedział Władimir Putin. Prezydent Rosji zapowiedział, że należy wrócić do idei ponaddźwiękowego samolotu pasażerskiego.

Pochwalił przy okazji ponaddźwiękowy bombowiec strategiczny Tu-160. Nazywany "białym łabędziem" samolot według Putina "chodzi jak w zegarku" i należy na jego konstrukcji stworzyć podobny samolot do użytku cywilnego. Tu-160 jest największym i najcięższym statkiem latającym z prędkością powyżej Mach-2, więc jego osiągi idealnie przełożyłyby się transport pasażerski.

Rok temu rosyjski przywódca po raz pierwszy wspomniał o budowie supersonicznego samolotu pasażerskiego. Wtedy szef Zjednoczonej Korporacji Przemysłu Lotniczego Jurij Slusar potwierdził, że wśród innych przyszłościowych projektów prowadzone są prace również w tym kierunku.

Samolot ma być gotowy w 2022 r. Welerij Solozobov z Tupolewa powiedział, że statek będzie podróżował z prędkością od Mach-1,4 do Mach-1,8 (od 1 500 do 1 900 km/h), na wysokości 11 000 m, a na pokład zabierze 30 osób. Koszt maszyny ma być niewiele wyższy niż poddźwiękowego Tu-214, czyli nieco ponad 28 mln dolarów.

Na Tu-160 miałby opierać się projekt rosyjskiego naddźwiękowego samolotu pasażerskiegoMil.ru | Wikipedia (CC BY-SA 4.0)

Nieopłacalny luksus

Eksperci wątpią w komercyjny sukces takiego projektu. Wskazują na wysokie koszty związane z takim samolotem - nie tylko paliwa, ale i obsługi i dostosowania lotnisk.

Nic w tym dziwnego, bo przecież w 1997 roku lot Concorde’em z Londynu do Nowego Jorku i z powrotem kosztował pasażera 8 tys. dolarów (uwzględniając inflację obecnie byłoby to ok. 12 tys. dolarów). Wtedy liczba chętnych na tego typu luksus nie była wystarczająco duża, by przekonać linie lotnicze do zostawienia tego samolotu w swojej flocie.

Zdaniem specjalistów podobnie może być i teraz. Putin jest jednak odmiennego zdania. Uważa co prawda, że w czasach, gdy po niebie latał Tu-144 nie było sensu, by podróżować z prędkością naddźwiękową, ale obecnie sytuacja się zmieniła i jest przynajmniej kilka firm, które byłyby taką maszyną zainteresowane.

Głośny problem

Największym problemem samolotów pasażerskich od początku istnienia był hałas. Concorde mógł przekraczać barierę dźwięku tylko nad morzem, przez co był jeszcze bardziej nieekonomiczny. Największym kłopotem był charakterystyczny dla francusko-brytyjskiej konstrukcji "podwójny grom".

Każdy samolot zbliżający się do bariery dźwięku pcha przed sobą falę skompresowanego powietrza. Po przekroczeniu tej prędkości wyprzedza falę i zaczyna ją ciągnąć za sobą. Powstaje stożek podwyższonego ciśnienia rozchodzącego się od maszyny – tę falę ludzkie ucho rejestruje jako huk.

Trzeba jednak zaznaczyć, że ten "grom" pojawia się nie tylko przy przekraczaniu bariery dźwięku, ale jest słyszalny na całej trasie przelotu. Może się wydawać, że jest inaczej, dlatego że słyszymy go tylko raz, ale w rzeczywistości dociera do nas ciągnąca się za samolotem fala uderzeniowa. Kilometr dalej kolejna osoba też usłyszy huk. Każdy samolot ma dwa takie stożki fal, które powstają na dziobie i na ogonie. Na ogół zlewają się ze sobą, jednak w przypadku długiego Concorde'a ludzkie ucho było w stanie rozróżnić oba.

Badania nad gromem dźwiękowym są prowadzone ze zmiennym natężeniem od lat 60. Wtedy jednak konstruktorzy skupiali się na prędkości, na trwałości materiałów, które wytrzymywałyby odpowiednio wysoką temperaturę oraz na aerodynamice, czyli kształcie skrzydeł i kadłuba. Na dalszy plan schodziły uciążliwe efekty głośnych maszyn dla ludzi. A przecież te gromy powodowały, że w oknach trzęsły się lub pękały szyby, z czasem elewacje budynków ulegały uszkodzeniu, uruchamiały się alarmy w samochodach, a ludzie w nocy po prostu się budzili.

Z czym wiąże się latanie szybciej od dźwiękutvn24.pl

Cichy standard

Przez zakaz naddźwiękowych lotów nad lądem samoloty tego typu były praktycznie nieopłacalne. Tę sytuację ma zmienić "syn Concorde'a" – jak prasa ochrzciła maszynę X-59 QueSST.

Na zamówienie NASA buduje ją Lockheed Martin, a dokładniej oddział Skunk Works zajmujący się awangardowym konstrukcjami. Nazwa samolotu wzięła się od Cichej Technologii Naddźwiękowej (po ang. Quiet Supersonic Technology - QueSST). Ma on latać z prędkością 1500 km/h, na wysokości 16,7 km nad ziemią, przy emisji dźwięku na poziomie 75 dB. Według projektantów ta ostatnia liczba jest symbolem rewolucji w pasażerskich lotach supersonicznych - X-59 ma generować dźwięk nie bardziej dokuczliwy niż zatrzaskujące się drzwi samochodu.

NASA chce do tego opracować nowy standard branżowy dla ponaddźwiękowych lotów nad lądem. Pierwsze testy w powietrzu maja się rozpocząć w 2021 roku. Na początku będą prowadzone badania nad parametrami, a później poziomem hałasu. Ma to pozwolić na otrzymanie wyników, które skłonią do zmian regulacji prawnych tak, aby samoloty mogły latać nad zamieszkanymi obszarami, a przepisy odnosiły się do faktycznego hałasu, a nie prędkości (obecnie zakazane są przeloty nad lądem z prędkościami przekraczającymi Mach-1).

Dla pasażerów, którzy chcieliby podróżować szybciej, byłaby to świetna informacja. Zamiast lecieć z Nowego Jorku do Los Angeles przez sześć godzin, mogliby pokonać tę trasę w o połowę krótszym czasie.

Wyścig rozpoczął się na nowo

Nie jest to jednak jedyny projekt samolotu naddźwiękowego, który już niedługo może doczekać się realizacji. Kilka innych amerykańskich firm również nad tym pracuje.

Amerykański Boom Supersonic jest bliski realizacji 55-miejscowego samolotu Overture. Ma on być o 30 procent bardziej wydajny oraz 30 razy cichszy niż Concorde, a latać z prędkością Mach 2,2 (Mach 1 na wysokości 11 km nad poziomem morza wynosi 1062 km/h). Firma z Kolorado podkreśla, że ich samolot demonstracyjny XB-1 ma złamać barierę dźwięku jeszcze w 2019 roku, a Mach 2,2 osiągnąć niedługo później.

Założyciel Boom Supersonic Blake Scholl przewiduje, że w połowie kolejnej dekady 65 milionów osób rocznie będzie korzystało z lotów transoceanicznych w klasie biznes. Klienci z tej grupy mają się przenieść się do szybszych statków jego firmy. Zapotrzebowanie na Overture szacowane jest od 1 do 2 tysięcy sztuk. Odrzutowiec ma odbyć swój pierwszy lot w 2023 r. i kosztować 200 milionów dolarów.

Kolejna amerykańska firma - Aerion Supersonic - pracuje nad biznesowym samolotem naddźwiękowym, który ma kursować z Nowego Jorku do Sao Paolo oraz z Londynu do Pekinu. Na pokład latającego z prędkością Mach 1,4 statku wchodziłoby jednak tylko 12 pasażerów. Pierwszy lot maszyną powstającą w Nevadzie jest zaplanowany na rok 2023.

W tym samym roku z Dubaju do Nowego Jorku mają być możliwe podróże cichym odrzutowcem Spike S-512, nad którym pracuje Spike Aerospace. Według bostońskiej firmy ma to być najszybszy dostępny w lotnictwie cywilnym samolot, na którego pokładzie znajdzie się od 12 do 18 miejsc dla pasażerów.

Nowy gracz

Wypada jeszcze wspomnieć o podróżach z prędkością hipersoniczną, czyli ponad Mach 5 (ok. 5300 km/h). W USA Boeing prowadzi prace koncepcyjne nad tego typu samolotem pasażerskim. Podróż z Sydney do San Francisco (prawie 12 tys. km) zajęłaby około dwóch godzin, czyli ponad dwa razy krócej niż odrzutowcem naddźwiękowym. Teraz taka podróż trwa około 13 godzin.

W XXI wieku doszedł kolejny gracz, który chciałby namieszać w przemyśle lotów naddźwiękowych. Mocarstwowe ambicje w przestworzach mają również Chiny. Niedawno wysłali sondę badawczą na niewidoczną stronę Księżyca. Do tego naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk przeprowadzili udane testy modelu samolotu hipersonicznego w tunelu aerodynamicznym z prędkością 8597 km/h.

Ponadto od paru lat w Państwie Środka trwają prace nad połączeniem zwykłego silnika odrzutowego z "oddychającym powietrzem" silnikiem przelotowym, który powyżej prędkości Mach-5 wytwarzałby ciąg przez przyspieszenie masy gazów przez nie przepływających.

Autor: Krzysztof Krzykowski / Źródło: tvn24bis.pl

Źródło zdjęcia głównego: Wikipedia (CC BY-SA 4.0) | Mil.ru