[ezup]

1960-70-е годы были временем, которое характеризовалось бурным развитием сверхзвуковой авиации. К тому моменту были успешно решены основные проблемы управляемости и устойчивости самолетов, их аэродинамической эффективности и безопасности при сверхзвуковом полете. В первую очередь это касалось разработок военной авиации, но примерно в это же время начали появляться многочисленные проекты сверхзвуковых пассажирских лайнеров. Из них лишь советский Ту-144 (совершил первый полет 31 декабря 1968 года) и англо-французский «Конкорд» (первый полет — 2 марта 1969 года) выпускались серийно.

При этом советский сверхзвуковой пассажирский лайнер Ту-144 находился в эксплуатации лишь с 1975 по 1978 гг., а вот «Конкорду» повезло гораздо больше, он активно эксплуатировался с 1976 по 2003 гг., перевезя по воздуху миллионы пассажиров. В то же время огромному количеству сверхзвуковых пассажирских самолетов так и не удалось выйти из стадии проекта. Так произошло и с американским Boeing 2707, проект которого был остановлен на стадии производства двух опытных экземпляров.

Concorde и Ту-144

Стоит отметить, что создание сверхзвуковых самолетов было связано с вполне определенными трудностями. Полет на сверхзвуковой скорости, в отличие от полетов на дозвуковых скоростях протекает в условиях другой аэродинамики, так как при достижении летательным аппаратом скорости звука аэродинамика обтекания качественно меняется, по этой причине очень существенно возрастает аэродинамическое сопротивление, помимо этого растет кинетический нагрев конструкции от трения набегающего на большой скорости воздушного потока. При этом смещается аэродинамический фокус, что затем ведет к утрате управляемости и устойчивости летательного аппарата. В ходе полета на сверхзвуковой скорости проявилось и такое явление, как «волновое сопротивление». Именно с этим были связаны задержки в создании подобных самолетов. Достижение эффективного полета на околозвуковых или сверхзвуковых скоростях нельзя было обеспечить лишь за счет наращивания мощности самолетных двигателей. От авиаконструкторов требовались новые конструктивные решения. Вследствие этого менялся и внешний облик летательных аппаратов: начали появляться острые углы, характерные прямые лини, в отличие от «гладких» форм, которые были присущи дозвуковым самолетам.

Разработка сверхзвукового пассажирского самолета велась компанией Boeing на протяжении нескольких лет. Работы шли в рамках программы по созданию американского сверхзвукового пассажирского лайнера (National Supersonic Transport). Данная программа была объявлена еще 5 июня 1963 года президентом США Джоном Кеннеди. Планировалось, что новый лайнер получит крейсерскую скорость полета на уровне 2,7 Маха (около 2900 км/ч) при дальности полета до 6740 км. Пассажировместимость нового лайнера должна была составить до 277 человек (в дальнейшем была увеличена до 300 человек). 1 сентября 1966 года компания Boeing представила на конкурс FAA Model 733-390 с пассажировместимостью до 300 человек.

Boeing-2707-300

Вскоре самолет получил новое обозначение, под которым вошел в историю — Boeing-2707-100. В названии лайнера отражалась его крейсерская скорость М=2,7. Также подчеркивалась новая ступень развития пассажирских лайнеров в сравнении с очень популярным Boeing-707. Данный самолет сумел в конкурентной борьбе обойти проекты компаний Lockheed и North American. 31 декабря 1966 года после практически 14 лет различных исследований, проектирования и жесткой конкурентной борьбы, компания Boeing и ее самолет Boeing-2707-100 были выбраны федеральным правительством США для строительства опытного образца. Двигатели для пассажирского самолета должна была выпустить компания General Electric. Пассажирский самолет Boeing 2707 проектировался как широкофюзеляжный лайнер. Отличительной характеристикой проекта, среди прочих, являлось крыло изменяемой геометрии. Подобное решение никогда ранее не применялось в самолетах гражданской авиации (впрочем, уже в ходе работ над сверхзвуковым пассажирским лайнером американские инженеры отказались от такого крыла).

Первоначально компоновка салона нового лайнера, который был представлен компанией «Боинг» на конкурс, была аналогична дозвуковым «узкофюзеляжным» самолетам — по 3 кресла в ряд по обе стороны от единственного прохода в салоне. В таком варианте самолет мог переправить через океан в Европу 277 пассажиров (30 летели в 1-м классе, остальные в туристском классе). Однако достаточно быстро фюзеляж самолета расширили на 30 см — до 5 метров. Это позволило перейти к новой схеме размещения кресел — схема 2-3-2, которая предполагала уже наличие двух проходов (в передней части фюзеляжа), а далее 3-3. В первом классе кресла размещались по схеме 2-2. При этом в туристском классе стандартный шаг кресел составлял 86 см, в первом классе — 101 см. Общая пассажировместимость самолета выросла до 300 человек или 350 в полностью туристском варианте. Для развлечения пассажиров лайнера во время перелета в салоне планировалось установить телевизоры. Дизайн пассажирских кресел разрабатывали специалисты компании Boeing, они должны были быть удобными даже для пассажиров с ростом под два метра.

Первый вариант сверхзвукового лайнера, получивший название Boeing 2707-100, имел в переднем положение крыло со стреловидностью 30°, затем ее уменьшили до 20°. После взлета стреловидность вырастала до 30°, а на околозвуковых скоростях полета — до 42°. В этом режиме самолет должен был быть настолько же экономически эффективен, как и Boeing 707. При полете на сверхзвуковой скорости крылья отклонялись назад уже на 72°, образуя вместе с хвостовым оперением лайнера очень большую несущую поверхность общей площадью порядка 9000 квадратных футов. При этом процесс полного перемещения крыльев из переднего в крайнее заднее положение выполнялся всего лишь за одну минуту, обратное перемещение занимало две минуты. Достигнутая конструкторами высокая степень механизации крыла в сочетании с малой стреловидностью на взлетно-посадочных режимах полета позволяла успешно эксплуатировать самолет с тех же самых аэродромов, что и популярный Боинг 707. А снижение потребной тяги двигателей позволяло снизить уровень их шума.

По аналогии с британо-французским «Конкордом» носовая часть американского лайнера имела изменяемую геометрию, это было нужно пилотам для улучшения обзора во время посадки самолета. Носовая часть сверхзвукового лайнера отклонялась вниз во время взлета и посадки и имела два шарнира. Ее передняя часть всегда оставалась в горизонтальном положении, улучшая работу метеолокатора. Промежуточное положение носовой части лайнера устанавливалось при выполнении полета на дозвуковой скорости. Если нижняя точка фюзеляжа пассажирского самолета при поднятой носовой части располагалась на высоте 2,67 метра, то при ее опускании высота падала до 1,22 метра.

Помимо «международной» версии, американские конструкторы рассматривали вариант с созданием «внутреннего» сверхзвукового пассажирского самолета. За счет снижения запаса топлива его взлетный вес планировалось уменьшить до 260 тонн. Благодаря этому на самолет можно было установить бесфорсажные двигатели и уменьшить избыточное давление звукового удара. Самолет для внутренних авиалиний собирались строить после полной доводки международной версии лайнера.

В конце 1967 компания Boeing внесла в конструкцию своего перспективного самолета ряд изменений, так появилась модель Boeing 2707-200. Так как изменение геометрии крыла не полностью компенсировало смещение фокуса подъемной силы при полете, выполняемом со сверхзвуковой скоростью, на самолете было дополнительно установлено неподвижное переднее горизонтальное оперение (ПГО) с управляющими поверхностями, расположенными на задней кромке. Фюзеляж лайнера был удлинен на 3,6 метра, что позволяло разместить внутри дополнительные 15 пассажирских кресел.

Однако все эти решения увеличили и вес конструкции самолета, а также сопротивление, что привело к росту требуемого запаса топлива. Для некоторой компенсации роста массы лайнера была упрощена конструкция носовой отклоняемой части фюзеляжа, ее решили сделать одношарнирной со сдвижным щитком (решение аналогичное европейскому «Конкорду»). Затем были проведенные лабораторные испытания некоторых узлов и агрегатов лайнера, к примеру, соединения подвижных частей крыла с центропланом, однако уже в 1968 году компания полностью отказалась от первоначальной идеи с крылом изменяемой стреловидности, перейдя к пассажирскому лайнеру классической схемы с треугольным крылом. Окончательный вариант сверхзвукового лайнера получил обозначение Boeing-2707-300.

Стремясь уменьшить стремительно увеличивающийся взлетный вес самолета, в октябре 1968 года инженеры компании Boeing окончательно отказались от крыла с изменяемой геометрией. Окончательный вариант самолета отличался наличием дельтовидного крыла с переменной стреловидностью по передней кромке. При этом горизонтальное оперение сверхзвукового лайнера было уменьшено и сдвинуто назад, переднее горизонтальное оперение исчезло. Двигатели были перемещены под крыло самолета. При этом фюзеляж остался практически неизменным, лишь носовая отклоняемая часть стала проще — односекционной. Помимо решения инженеров о переходе к классическому неподвижному крылу, пассажировместимость лайнера была сокращена до 273 человек в туристском варианте (с салоном первого класса). Вместе с увеличившимся запасом топлива это должно было дать прибавку в дальности полета на 300 миль.

Судьба проекта

В середине 1960-х годов мощности авиационного гиганта Boeing были довольно сильно загружены разработкой самого большого в мире пассажирского самолета Boeing-747. При этом программа создания сверхзвукового пассажирского лайнера сталкивалось с большим количество трудностей, не только технического характера. Очевидное отставание американцев от других государств, которые создали собственные сверхзвуковые пассажирские самолеты — советский Ту-144 и совместный англо-французский «Конкорд» — лишали американскую программу возможности установления политического приоритета. Помимо этого на программу создания самолета накладывались дорогостоящая лунная программы и продолжавшаяся война во Вьетнаме. Все это сыграло негативную роль. В 1971 году Сенат США принимает решение отказаться от дальнейшего финансирования программы создания сверхзвукового пассажирского самолета. Разработка нового летательного аппарата была полностью остановлена на стадии строительства второго прототипа самолета.

Помимо этого, начиная еще с 1967 года, в США достаточно широко развивалось экологическое общественное движение, направленное против сверхзвуковой пассажирской авиации. Утверждалось, что полеты таких самолетов уничтожат озоновый слой, а мощный акустический удар, который возникает при сверхзвуковом полете, считался недопустимым для густонаселенных территорий. В итоге под давлением общественного мнения, а позднее и конгрессменов, президент США Никсон, вынужден был создать комиссию из 12 человек, которая занялась вопросом финансирования программы создания сверхзвуковой пассажирской авиации, в рамках которой и разрабатывался Boeing 2707. В результате комиссия отвергла необходимость строительства подобных самолетов как по экономическим, так и по экологическим причинам.

К моменту окончательного сворачивания программы постройки сверхзвукового пассажирского лайнера компания Boeing успела получить 115 заказов на будущий авиалайнер от 25 разных компаний-авиаперевозчиков (при этом по расчетам, программа могла окупиться при заказе от 300 самолетов). В том числе по причине потери этих крупных контрактов, компания Boeing вынуждена была сократить более 60 тысяч своих работников. Своеобразным итогом столь массового сокращения сотрудников (главным образом в Сиэтле, где располагались главные производственные площадки компании), стала саркастическая оценка программы создания сверхзвукового пассажирского авиалайнера Boeing 2707: «Самолет, который почти съел Сиэтл».

Полностью работы над самолетом Boeing 2707 были прекращены 20 мая 1971 года после постановления американского сената от 24 марта того же года. Постановление прекращало дальнейшее государственное финансирование программы. К этому моменту на программу уже было израсходовано от 700 до 800 миллионов долларов государственных средств. Boeing еще пытался продолжить процесс постройки самолетов за счет собственных финансовых ресурсов, однако это проект уже не спасло. Частными лицами США (вплоть до обычных школьников) на продолжение работ также было собрано более одного миллиона долларов, но этого было недостаточно. Закрытие программы американского сверхзвукового пассажирского самолета совпало по времени со спадом в аэрокосмической промышленности, а также назревающим нефтяным кризисом.

В настоящее время один из полноразмерных макетов сверхзвукового пассажирского самолета Boeing 2707 можно увидеть в экспозиции американского музея Hiller Aviation Museum, расположенного в городе Сан-Карлос (штат Калифорния), находится между Сан-Франциско и Сан-Хосе.

Летно-технические характеристики Boeing 2707-300:
Габаритные размеры: длина — 97 м, высота — 15,2 м, размах крыла — 43,3 м.
Максимальная взлетная масса — 340 000 кг.
Силовая установка — 4 ТРДФ GE4 тягой 4х24300 кгс.
Крейсерская скорость полета — 2900 км/ч (на высоте 21 км).
Высота полета — 18-21 км.
Дальность полета — до 6800 км.
Вместимость — до 293 пассажиров (1-классный салон).

Источники информации:
http://testpilot.ru/usa/boeing/2707/b2707.htm
http://testpilot.ru/usa/boeing/2707/b2707_3.htm
http://avia-museum.narod.ru/usa/boeing_sst.html
http://alex-anpilogov.livejournal.com/90476.html
Материалы из открытых источников

Автор: Юферев Сергей