Сверхзвуковые пассажирские самолеты возвращаются

Добро пожаловать на борт нашего рейса из Лондона в Майами. Полет займет четыре часа тридцать минут. Погода в Майами... Стоп, «четыре с половиной часа»? Звучит как мечта, но через десять лет она станет реальностью! Компания «Бум Суперсоник» планирует выпуск сверхзвукового самолета под названием «Увертюра», который сможет перевозить от шестидесяти пяти до восьмидесяти человек со скоростью, вдвое превышающей скорость современных пассажирских самолетов. Одна крупная авиакомпания планирует купить около сорока самолетов.

Самолет обойдется в двести миллионов долларов, и недавно он прошел испытания в аэродинамической трубе. Первый готовый прототип сойдет с конвейера в две тысячи двадцать пятом году и будет летать почти в два раза быстрее звука. Он будет развивать максимальную скорость над морем, поэтому должен быть идеальным для трансатлантических перелетов. И тогда перелет, скажем, из Нью-Йорка в Париж будет занимать не более четырех часов. Но сначала нужно получить все официальные разрешения. Некоторые скептически относятся к концепции пассажирского суперджета, поскольку помнят историю с Конкордом, который доставлял людей из Лондона в Нью-Йорк примерно за три часа и обслуживал трансатлантические рейсы. Билеты стоили колоссальные десять тысяч долларов за место, и пассажиры получили доступ в эксклюзивный зал, где на обед подавали омаров и мраморную говядину. Конкорд отправился в свой последний рейс в две тысячи третьем году. Это был огромный пожиратель топлива. Кроме того, люди, живущие вблизи аэропортов, жаловались на шум.

Самолет «Увертюра» будет более экономичным и с лучшим программным обеспечением. Но от шума никуда не деться, ведь сверхзвуковым самолетам нужны аэродинамические двигатели, а они довольно громкие. В будущем это изменится. Самолеты прошли долгий путь с момента первого полета в тысяча девятьсот третьем году. Тогда братья Райт начали воздушную эру с двенадцатисекундного полета на высоте тридцать семь метров. Максимальная скорость тогда составляла пятьдесят километров в час, но это все равно было здорово. Первая в мире пассажирская авиакомпания появилась всего через одиннадцать лет. Перелет из Сент-Питерсберга, штат Флорида, в Тампу длился двадцать три минуты. На автомобиле это занимало около двадцати часов, так что это здорово сэкономило время! Билеты стоили пять долларов и были распроданы за шестнадцать недель вперед, но через четыре месяца авиакомпания обанкротилась.

Новая эра в авиации началась в пятидесятых годах, когда появился турбовентиляторный двигатель. Это стало возможным благодаря термостойким материалам и сложным системам охлаждения. Самолеты стали легче, так как их начали делать из композитных материалов. Кроме того, улучшились крылья. Аэродинамический профиль, благодаря которому воздух движется над крылом быстрее, чем под ним, стал настоящим прорывом. Благодаря этому самолеты сохраняют низкую скорость во время взлета, плавно движутся и сжигают меньше топлива. Самый быстрый самолет в мире — Норт Американ X-пятнадцать. Его ракетный двигатель был сделан из алюминия и титана, а огромный хвост придавал ему стабильность на сверхскоростной скорости. Ракетоплан установил мировой рекорд высоты, достигнув отметки сто восемь километров. Кстати, это произошло еще в шестьдесят седьмом году!

Если это было возможно уже тогда, почему бы нам просто не летать на ракетопланах или хотя бы на сверхзвуке, особенно на дальних рейсах? С точки зрения скорости за пятьдесят лет пассажирские самолеты не стали быстрее, во многом потому, что ускорение полетов привело бы к удорожанию. Летать быстрее значит сжигать больше топлива. А еще сверхзвуковые двигатели дорого производить и обслуживать. Другая причина — природные силы. Ветер влияет на скорость, и никакая технология не может его контролировать. Сильный попутный ветер может помочь двигаться вперед, а встречный может замедлить самолет.

Самолеты в основном летают на высоте до одиннадцати километров. Наверху воздух разрежен, сопротивление меньше, и самолет может летать быстрее и экономить топливо. Кроме того, более низкие температуры делают реактивные двигатели более эффективными. А еще эта часть атмосферы менее турбулентна, поэтому полеты проходят более плавно. Частные самолеты не могут летать так высоко. Они меньше, и их двигатели не такие мощные, и они не поднимаются выше четырех с половиной километров.

Наверняка вы видели в небе белые следы после пролетевшего самолета! Это инверсионные следы, и они похожи на искусственные облака. Когда самолет поднимается на крейсерскую высоту, температура понижается до минус пятидесяти пяти градусов, и вода превращается в частицы льда. Чем выше влажность, тем больше следы, и их видно в небе еще довольно долго. Густые и длинные инверсионные следы могут быть признаком надвигающегося шторма. Иногда эти следы бывают красочными. Капли воды, которые замерзают в атмосфере, могут быть разных размеров и отражают солнечный свет на разных длинах волн, создавая эффект радуги. А при смешивании цветов получается белый — обычный цвет инверсионного следа.

Самолеты взлетают против ветра. Как с воздушным змеем: чтобы он полетел, нужно запускать его против ветра. А все потому, что есть четыре силы: подъемная сила, вес, тяга и лобовое сопротивление. Подъемная сила создается потому, что скорость воздуха выше над воздушным змеем, чем под ним. Воздушный змей выталкивается вверх — это и есть подъемная сила. Шторм в полете — это страшно, но так ли это так опасно, как кажется? Самые сложные моменты в ветреную погоду — это взлет и посадка. Производители тестируют свои самолеты и устанавливают ограничения скорости, с которыми пилоты должны двигаться при разной погоде. В некоторых аэропортах всегда дуют сильные ветры, и чтобы сажать самолет в таких условиях нужны очень профессиональные пилоты. Иногда ветер неожиданно меняет скорость и направление. Пилот всегда должен знать, что делать для того, чтобы приземлиться, когда направление ветра меняется. Иначе велик риск выехать за пределы взлетно-посадочной полосы.

Экстремальная жара тоже может помешать полету. Самолеты создают подъемную силу крыльями. Воздух под крыльями толкает самолет вверх. В сильную жару подъемная сила уменьшается, потому что горячий воздух расширяется и становится менее плотным, чем холодный. При меньшей подъемной силе самолет хуже взлетает. Электроника не любит экстремальную жару или влажность, да и система переменного тока тоже может выйти из строя. Небольшие самолеты не летают при температуре выше сорока восьми градусов. Самолеты Эйрбас и Боинг лучше работают при температуре ниже пятидесяти двух градусов.

Эти таинственные звуки, которые вы слышите во время полета — своего рода секретный язык, который экипаж использует для общения друг с другом. Звуковой сигнал после взлета информирует экипаж о том, что убирается шасси. Одиночный звуковой сигнал во время полета — кому-то из пассажиров требуется помощь экипажа. Если при подаче еды заканчиваются продукты или напитки, раздающие стюарды могут использовать комбинацию высоких и низких звуков. Три низких сигнала означают приближение турбулентности, чтобы все пристегнулись. Вы когда-нибудь замечали мигающий свет в салоне перед взлетом? Это происходит, когда самолет отключается от электросети аэропорта и переключается на бортовую. Это может вызвать мигание.