Kada sulauksime antrosios kartos viršgarsinių keleivinių lėktuvų? (Konkursinis straipsnis)

Šeštajame dešimtmetyje, kai buvo projektuojamas ir kuriamas konkordas, inžinieriai susidūrė su visa eile problemų, pradedant didele projekto kaina, technologiniais iššūkiais, baigiant didele aplinkos tarša. Projektas, turėjęs kainuoti apie 70 milijonų svarų galiausiai kainavo 1,3 milijardo svarų.

Išaugę projekto kaštai ir didelės degalų sąnaudos darė įtaką ir bilietų kainoms. Bilietai iš Londono į Niujorką ir atgal kainuodavo bent 8000 JAV dolerių. Dėl tokių kainų, pagrindiniai keliautojai buvo įžymybės, stambūs verslininkai, įtakingi politikai. Dėl ypatingai greitų skrydžių tapo įmanoma ryte sėsti į lėktuvą Londone, perpiet sutvarkyti verslo reikalus Niujorke ir grįžti atgal į Londoną vakarienei.

Visgi po 2000 m. katastrofos šalia Paryžiaus, kai žuvo visi 109 Konkordu skridę žmonės ir po 2001 m. rugsėjo 11 teroro atakų JAV smarkiai sumažėjus pasitikėjimu oro transportu, kritus bilietų pardavimams, Konkordas taip ir nebeatsistatė. 2003 metais įvyko paskutinis komercinis Konkordo skrydis.  Priežasčių, kodėl praėjus net 15 metų po paskutinio komercinio viršgarsinio skrydžio nėra galimybės keliauti greičiau už garsą, yra kelios.

Pirma priežastis yra bilietų kaina. 8000 dolerių už transatlantinį skrydį trečiąja klase net ir dideles pajamas gaunantiems žmonėms yra nepriimtina. Dauguma verslininkų, politikų, įžymybių daug mieliau pirktų biznio ar pirmos klasės bilietą ir paaukotų kelionės greitį vardan patogumo. Juolab, kad dabar nemaža dalis tolimus skrydžius vykdančių oro bendrovių biznio klasės keleiviams lėktuvuose siūlo kėdes, išsitiesiančias į pilną lovą bei privačias kabinas. Todėl užuot sėdėję ilgiau nei tris valandas susigrūdę greta kitų keleivių, jie daug mieliau renkasi galimybę sėsti į lėktuvą vakare, išsimiegoti patogioje ir erdvioje lovoje lėktuve ir ryte atsibusti jau kitame žemyne ir pradėti dienos darbus praktiškai nešvaistant laiko pačiam skrydžiui.

Antra priežastis – ribotas galimų maršrutų skaičius. Viršgarsiniai skrydžiai buvo apriboti virš sausumos, nes viršyti garso greitį jie galėdavo tik skrendant virš vandenyno. Viršijant garso greitį sukuriama smūginė garso banga (angl. sonic boom), kuri pasiekusi apačioje esančius pastatus, gali pridaryti nuostolių, pavyzdžiui, išmušti langus. Tai pakankamai smarkiai apriboja galimus kelionių maršrutus, nes viršgarsiniai lėktuvai negali būti naudojami didelę paklausą turintiems skrydžiams JAV tarp rytų ir vakarų pakrantės. Taip pat dauguma Konkordo skrydžių apsiribojo transatlantiniais maršrutais, nes šis lėktuvas turėjo pakankamai trumpą maksimalų atstumą, dėl ko nebuvo galima vykdyti skrydžių virš Ramiojo vandenyno tarp JAV ir Azijos ar Australijos.

Trečia, skrendant greičiau už garsą, lėktuvo korpusas susiduria su daug didesniu oro pasipriešinimu, nei skrendant lėčiau už garsą. Bandant kompensuoti šį efektą, skrydžiui pasirenkamas didesnis aukštis. Didesnis oro pasipriešinimas reiškia, kad reikia daugiau degalų. Sunaudojamas didesnis degalų kiekis nulemia didesnes teršalų emisijas. Kadangi skrendama didesniame aukštyje, didelis teršalų kiekis neramina mokslininkus, manančius, kad teršalai gali pakenkti ozono sluoksniui. Dar viena problema dėl didelio oro pasipriešinimo yra įkaistantis lėktuvo korpusas.

Ketvirta, norint išlaikyti ir prižiūrėti specifinius lėktuvus, reikia daug daugiau išlaidų lyginant su įprastiniais lėktuvais. Reikia įgulos kuri būtų kvalifikuota dirbti būtent viršgarsiniuose lėktuvuose, inžinieriai ir visas aptarnaujantis personalas taip pat turi turėti atitinkamą kvalifikaciją. Taip pat yra daug papildomų išlaidų, pavyzdžiui, „AirFrance“ ir „British Airways“, vykdę viršgarsinius komercinius skrydžius tarp Europos ir JAV, visada laikė bent vieną atsarginį lėktuvą Niujorke, tam atvejui, kad turėtų kuom pakeisti sugedusį lėktuvą atgaliniam skrydžiui atgal į Europą. Lėktuvas stovintis oro uoste tik kaip atsarginis negeneruoja jokių pajamų. Keleiviai nusipirkę bilietą viršgarsiniam skrydžiui ir už jį sumokėję didžiulę sumą pinigų tikisi būtent viršgarsinio skrydžio.

Nepaisant visų problemų, su kuriomis susiduriama norint keliauti greičiau už garsą, poreikis tokioms kelionėms yra didelis. Pastaruoju metu susikūrė keletas projektų, bandančių sugrąžinti viršgarsinius skrydžius į rinką. Didžiausią postūmį tam davė NASA, 2006 m. pradėjusi bandymus, kuriais siekiama sumažinti smūginės garso bangos susidarymą kertant garso greičio ribą. Kompanija tikisi sukurti technologinius sprendimus, kurie galėtų gerokai sumažinti šios bangos žalą, o jei bandymai būtų sėkmingi, galima tikėtis, kad FAA (Federalinė aviacijos administracija) panaikintų draudimą viršgarsinius skrydžius vykdyti virš sausumos, o tai savo ruožtu atvertų kelią naujiems pelningiems maršrutams kuriuose būtų galima naudoti viršgarsinius lėktuvus.

Kompanija „Aerion“ bendradarbiaudama su „Lockheed Martin“ ir „Airbus“ 2014 m. pristatė savo kuriamą viršgarsinio verslo klasės lėktuvo modelį – Aerion AS2. Nors buvo tikimasi pirmuosius prototipus išbandyti 2019 m., o 2021 m. pradėti pardavimus, kompanijai iškilo technologinių problemų su projekto įgyvendinimu. Negana to, iš projekto pasitraukė ir aviacijos milžinė „Airbus“. Dėl šių priežasčių dabar tikimasi pirmųjų Aerion AS2 lėktuvų skrydžių sulaukti iki 2023 metų. Šie modeliai turėtų talpinti iki 11 keleivių, skristi vidutiniu 1487 km/h greičiu (1,4 macho) ir įveikti iki 7778 km atstumą.

Kompanija „Spike Aerospace“ 2014 m. pristatė viršgarsinio keleivinio lėktuvo modelį Spike S-512. Šis lėktuvas talpintų iki 18 keleivių, skristų vidutiniškai 1913 km/h greičiu (1,6 macho) ir galėtų nuskristi iki 11482 kilometrų. Planuotas pirmojo lėktuvo pristatymas 2018 m. neįvyko dėl technologinių sunkumų ir buvo atidėtas iki 2021 m. Šis lėktuvo projektas unikalus tuo, kad inžinieriai tikisi sukonstruoti lėktuvo fiuzeliažą be langų, o vietoje jų įmontuoti didžiulius monitorius, kurie realiu laiku transliuotų vaizdą iš lėktuvo išorės. Kompanija tikisi šiuos lėktuvus naudoti tiek kaip verslo klasės lėktuvus, tiek kaip reguliarių reisinių skrydžių lėktuvus.

JAV startuolis „Boom Technology“ 2016 m. pristatė savo kuriamą viršgarsinio keleivinio lėktuvo projektą, su trimis varikliais, talpinantį 55 keleivius, pasiekiantį 2300 km/h greitį (2,2 macho) ir vienu degalų papildymu galintį nuskristi 8300 km. Buvo tikimasi pirmąjį modelį pristatyti 2023 m., bet šiemet pristatymas buvo atidėtas iki 2025 m. Projektu susidomėjo visa eilė avialinijų ir potencialių investuotojų, tarp jų ir „Japan Airlines“ bei Seras Ričardas Bransonas, britų verslininkas, milijardierius „Virgin Group“ įkūrėjas. Jis pažadėjo įsigyti 10 tokių lėktuvų ir padėti su projekto gamyba ir testavimu. Visi naujai vystomi projektai savo modeliams naudos kompozitines medžiagas.

Yra dar bent 3 – 4 startuoliai ir projektai žadantys sukurti viršgarsinių keleivinių lėktuvų sprendimus, bet jie pateikia labai ribotą informacijos kiekį, kad būtų galima rimtai vertinti jų ketinimus. O štai kompanija „Boeing“ 2018 m. pristatė netgi hipersoninio lėktuvo projektą. Hipersoniniu laikomas greitis 5 kartus viršijantis garso greitį (6174 km/h). Tiesa kompanija labiau linksta į koncepto testavimą ir technologinių sprendimų sukūrimą, negu į konkretaus modelio gamybą.

Įvertinus visus kuriamus projektus, akivaizdu, kad technologinis progresas sparčiai vyksta ir netolimoje ateityje turėtume sulaukti galimybės pasimėgauti viršgarsinių kelionių teikiamais malonumais. Galbūt tai nebus plačiajai visuomenei prieinama paslauga, tačiau laikui bėgant ir pirmiesiems antrosios kartos viršgarsiniams lėktuvams pasiteisinus, galėsime tikėtis visiškai naujos eros ir visame civilinės aviacijos sektoriuje, kuris esminių pokyčių nematė jau kone penkis dešimtmečius.

Aidas Adomaitis

Literatūra:

1. Aerion AS2 projekto puslapis, https://www.aerionsupersonic.com/ [žr. 2018-12-10].
2. Boom supersonic projekto puslapis,  https://boomsupersonic.com/ [žr. 2018-12-10].
3. Celebrating Concorde, https://www.britishairways.com/en-de/information/about-ba/history-and-heritage/celebrating-concorde [žr. 2018-12-09].
4. Howard Slutsken, What it was really like to fly on Concorde, https://edition.cnn.com/travel/article/concorde-flying-what-was-it-like/index.html [žr. 2018-12-09].
5. Lloyd Alter, Boom! Supersonic passenger planes may return to the skies, https://www.treehugger.com/aviation/boom-supersonic-passenger-planes-may-return-skies.html [žr. 2018-12-10].
6. MATT BURGESS, A new era of supersonic flight is almost here. But nobody can agree on the right speed, https://www.wired.co.uk/article/supersonic-planes-concorde-boom-aerion-spike [žr. 2018-12-10].
7. Matthew Greenwood, Spike Aviation to Produce Supersonic Passenger Jet by 2023, https://www.engineering.com/AdvancedManufacturing/ArticleID/16942/Spike-Aviation-to-Produce-Supersonic-Passenger-Jet-by-2023.aspx [žr. 2018-12-10].
8. Robert Stengel¸ Induced Drag and High-Speed Aerodynamics, https://www.princeton.edu/~stengel/MAE331Lecture4.pdf [žr. 2018-12-11].
9. Spike S-512 projekto puslapis, http://www.spikeaerospace.com/ [žr. 2018-12-10].
10. Tariq Malik, Boeing's Hypersonic Vision: A Sleek Passenger Plane That Can Hit Mach 5, https://www.space.com/41042-boeing-hypersonic-passenger-plane-concept.html [žr. 2018-12-10].
11. Tyler Rogoway, Concorde Will Fly Again, Says Group With Massive War Chest, https://jalopnik.com/concorde-will-fly-again-says-group-with-massive-war-ch-1731681175  [žr. 2018-12-11].
12. Woodrow Bellamy III, Aerion’s Supersonic AS2 Avionics, Engine Confirmed at NBAA 2018, https://www.aviationtoday.com/2018/10/18/aerions-supersonic-as2-avionics-engine-confirmed-nbaa-2018/ [žr. 2018-12-10].