Скорость пассажирского самолета

Всем нам хочется передвигаться быстрее. Но самолеты нас не радуют, они никак не желают летать все быстрее и быстрее, как велит прогресс. Мало того, они стали медленнее. Но почему? Почему как и 50 лет назад перелет из Лондона в Нью-Йорк занимает все те же 8 часов?

Почему самолеты летают так медленно?

Этот вопрос нужно разделить на два. Первый будет касаться гражданской авиации и пассажирских самолетов, а второй — боевых самолетов из самых скоростных: истребителей, разведчиков и перехватчиков.

Конкорд на взлете

Гражданская авиация

Современные лайнеры «застряли» на скорости 900-950 километров в час. Как видно из графика ниже, самый массовый пассажирский самолет Боинг 737 не слишком сильно увеличил свою скорость с момента первого полета. Почему пассажирские самолеты не летают быстрее?

Простой ответ — это слишком дорого, а поэтому и невыгодно. Вот например, максимальные скорости современных лайнеров.

Крейсерская скорость самолета — это оптимальная скорость для выполнения полета. То есть наилучший баланс между расходом топлива и скоростью самолета. И не тратим лишнего топлива на километр и скорость достаточная чтобы конкурировать на рынке первозок.

Как видно, все эти самолеты летаю со скоростью меньше скорости звука. То есть рассчитывать разогнаться быстрее не стоит. Скорость звука на высоте 10 километров, где летает большинство пассажирских самолетов составляет 1 078  км/час. Все современные самолеты — дозвуковые и летать быстрее не могут, они оптимизированы именно для дозвуковых скоростей.

Но ведь можно летать быстрее звука и раньше это делали даже пассажирские самолеты.

Если вернутся на каких то 50 лет назад в конец 60-х то можно увидеть, что уже тогда пассажиров возили два сверхзвуковых самолета: Конкорд и Ту-144. Максимальная скорость первого была 2 179 км/час (2,04 М*), а второго 2 500 км/час (2,15 М*).

*Число Маха. Если объяснять простыми словами, оно показывает во сколько раз скорость самолета выше скорости звука на определенной высоте. А если подробнее то вот ссылка.

Оба самолета и европейский и советский летали в два раза быстрее звука!

Ту-144 и Конкорд вместе в музее

Почему же сегодня пассажирские самолеты не летают на сверхзвуковых скоростях? Могли в шестидесятых, но почему не могут теперь? Экономика не позволяет. Сверхзвуковые пассажирские перевозки оказались убыточными.

Экономика Конкорда

Стоимость перелета из Лондона в Нью-Йорк составляла $8 000. С учетом инфляции сейчас такой билет стоил бы $12 900.

Тогда это было в 30 раз дороже, чем обычный билет эконом класса, теперь — было бы дороже примерно в 32 раза.

Сколько же занимал перелет на Конкорде по времени? «Всего» 3 часа 20 минут в пути. Тогда как обычный самолет преодолеет то же расстояние примерно за 8 часов. Разница в 4 часа и 40 минут. Но стоит ли это почти 13 000 долларов в современных ценах?

Может показаться, что всегда найдутся люди остаточно богатые и достаточно занятые чтобы заплатить такие деньги за экономию времени. Но теперь о расходах.

Стоимость 1 часа** эксплуатации Конкорда составляла $3 800 (в современных ценах $23 510). Тогда как у Боинг 747 — $3 500 ($22 366).

*блок час — это время считается с момента когда самолет начал движение в аэропорту вылета до момента когда он остановился в аэропорту прибытия. То есть пока он был в движении. Время «простоя» и технического обслуживания не учитывается

Разница вроде бы небольшая, если не учитывать количество пассажиров на борту. От 108 до 144 человек в зависимости от класса для Конкорда и 366 до 452 для Боинг 747.

Тогда получается что на каждого пассажира сегодня приходилось бы 217,7 до 163,3 доллара у сверхзвукового, но узкофюзеляжного самолета, и от 61,1 до 49,5 доллара для медленного но экономичного дозвукового.

Разница больше чем в 3 раза!

Если взглянуть по другому. Сколько стоила перевозка пассажира на расстояние в одну морскую милю? Окажется, что для Боинг 747 это 2,4 цента, а для Конкорда — 4,5 цента. Опять дороже.

И тем не менее Конкорд успел перевести около 3 миллионов пассажиров за 27 лет эксплуатации. Хоть он и был очень убыточным с экономической точки зрения, но вопрос престижа все же не стоит сбрасывать со счетов. К тому же разработка и постройка 20 самолетов стоила около 1,3 миллиарда долларов (сегодня это было бы уже более 2 миллиардов).

Экономика Ту-144

С советским самолетом все гораздо сложнее посчитать. Ясно что в СССР прежде всего думали как раз таки о престиже, а не об экономии, поэтому особо никто не беспокоился о том, что такие перелеты убыточны.

Ту-144

Ту-144 успел полетать только по одному маршруту:  Москва – Алма-Ата.

Билет на такой рейс стоил 83 рубля 70 копеек. В долларах это: $122,8 (с учетом инфляции, сейчас это было бы уже 198 доллара).

В сравнении с билетом на Конкорд, сущие копейки. В 32 раза дешевле. С учетом того, что маршрут советского сверхзвукового лайнера был в 1,79 раза короче стоимость километра в СССР составляла 0,04 доллара, а в Европе 0,68 доллара.

Даже в сравнении с билетом на обычный рейс Ту-154 из Москвы в Алма-Ату: всего 62 рубля. То есть разница между стоимостью обычного перелета и сверхзвукового 32% (на «Западе», билет был дороже в 30 раз).

Почему же билет на на Ту-144 был в 17 раз дешевле, чем на Конкорд (с учетом разной дальности)? Просто потому, что покупать дорогие билеты было просто некому. Ведь средняя зарплата в 1978 году составляла 146 рублей. Повышать цены было просто некуда.

Поэтому советский сверхзвуковой лайнер успел выполнить только 55 пассажирский рейса за 7 месяцев (были и грузовые и исследовательские полеты) и перевез 3 284 пассажира. На этом коммерческая эксплуатация завершилась.

Если посмотреть на оба сверхзвуковых самолета внимательно, становится очевидно, что Ту-144 никак не экономичнее своего конкурента, просто государство субсидировало его полеты, чтобы пассажиры могли летать.

К тому же выше рассмотрен только вопрос стоимости билета. Но ведь в расходах еще нужно включать обслуживание, которое со временем и старением самолета становится все дороже и дороже.

Почему нельзя разогнаться быстрее?

Почему же пассажирские самолеты не летают быстрее звука? Что мешает разогнать их? Звуковой барьер тут не причем, дело как обычно в  деньгах.

Строго говоря, можно разогнать обычный дозвуковой самолет и до скорости звука, если очень постараться. Например, в пикировании. Однажды так поступили в виде эксперимента, в 1961 году Douglas DC-8 разогнался до скорости звука.

Но все пассажирские самолеты оптимизированы именно для дозвукового полета. Для сверхзвукового полета, да еще и длительного, нужна совсем друга конструкция (такая как была у Конкорда и Ту-144).

Нужно:

• Крило определенного профиля и конструкции, тонкое и с острыми кромками
• Узкий фюзеляж
• Управляемый воздухозаборник
• Множество «мелочей» в конструкции…

Почему пассажирские самолеты не проектируют для полетов быстрее звука сейчас? Все дело в деньгах, сверхзвуковые полеты экономически не выгодны. Пассажиру невыгодно переплачивать такие суммы за билет, а полеты происходят в его жизни не так часто чтобы экономия времени сказывалась.

Хотя есть несколько проектов, в основном для бизнес-авиации, но они пока что остаются только проектами.