В прошлом году мы много рассказывали о советских и российских самолетах, на которые было потрачено много денег, времени и сил, но которые так никогда и не полетели. «И вот всё у нас так» — скажет пессимист. Однако и «у них» подобных историй достаточно. Про то, как американцы не смогли построить сверхзвуковой самолет, мы недавно писали, а сегодня на очереди история про Boeing 7J7: тип, опередивший своё время и до сих пор не имеющий аналогов в гражданской авиации. Но так и не взлетевший.
Дело было в начале восьмидесятых. Уже тогда стало понятно, что Boeing 737 — хороший и коммерчески успешный самолет, но уж больно устаревший. И в плане топливной экономичности, и в плане комфорта пассажиров, да и конструктивно он ушел не так далеко от прототипа Boeing 367-80 1954 года: это был такой же «летающий трактор» с тросовым управлением и стрелочными приборами. В Европе тем временем вовсю кипела работа над созданием Airbus A320 — со «стеклянной кабиной», компьютеризированной электродистанционной системой управления (fly-by-wire), использованием композитных материалов (тогда их доля была невелика, но для того времени это был большой шаг вперед) и так далее.
Курс юного споттера. Часть 3. Как различать Boeing-737 всех модификаций.
Нужен был ответ, и ответом Boeing планировалось сделать 7J7: к 1992 году должно было начаться серийное производство этого самолета. В нем реализовали и ЭДСУ, и композиты, и ЖК-дисплеи в кабине, но таким образом удалось бы просто догнать Airbus. А его требовалось перегнать!
Поэтому самолет получил винтовентиляторные двигатели — по сути, это тот же турбовентиляторный двигатель с высокой степенью двухконтурности, но вентилятор у него открыт и реализован в виде винта. А вентилятор в современных ТРВД создает порядка 80% всей тяги. Чтобы ее увеличить (и сделать двигатель экономичнее), приходится увеличивать диаметр вентилятора, что, собственно, и происходит — например, у 737 MAX и A320neo новые двигатели имеют больший диаметр вентилятора по сравнению с 737 NG и A320сeo. Бесконечно увеличивать диаметр нельзя. Ситуация с 737 MAX, когда из-за увеличения размеров двигатель пришлось смещать вперед, а изменившуюся при этом «физику» компенсировать плохо продуманной программной заплаткой — лучшее тому доказательство.
Винтовентиляторный двигатель GE-36
А вот винтовентиляторный двигатель позволяет увеличить тягу за счет того, что винт может иметь изменяемый шаг. То есть, угол наклона лопастей по отношению к плоскости их вращения; если объяснять на пальцах, то, в крейсерском режиме лопасть можно повернуть так, чтобы она захватывала больше воздуха.
На Boeing 7J7 планировалось устанавливать двигатель GE-36, который был на 30% экономичнее «обычных» турбовентиляторных, а в целом за счет композитов, аэродинамики и прочего 7J7 должен был стать на 60% экономичнее предшественников. Правда, под предшественниками в начале восьмидесятых понимали, конечно, 737 Original (737-100 и 737-200) с турбореактивными двигателями, даже 737 Classic еще не выпускался. Тестировали GE-36 на Boeing 727 и MD-81. Посмотрите на него в действии (1984 год):
Пассажирам же должен был прийтись по душе широкий фюзеляж: более 4 метров в диаметре, как у МС-21. Только в МС-21 ширину решили использовать ради увеличения прохода, чтобы в нем могли разойтись две стюардессы с тележками. А в 7J7 планировалось сделать два прохода! То есть, кресла располагались по схеме 2-2-2 и никто бы никогда не оказался между пассажирами: только окно или только проход! Сегодня такое возможно только в бизнес-классе широкофюзеляжных машин.
Однако GE-36 оказался невероятно шумным: двигатель буквально впритык укладывался в санитарные нормы 1980-х. При этом все понимали, что стараниями экоактивистов, которых в те годы как раз стали слушать, эти нормы будут в будущем только ужесточаться. Это сделало приобретение 7J7 довольно рискованным мероприятием: сегодня ты на нем летаешь, а завтра его запретили за уровень шума (как наш Ту-154 в Евросоюзе, например). Да и цены на нефть упали: экономичность оказалась не так важна. В итоге в 1987 году проект был закрыт, а Boeing продолжила дальше модернизировать старый добрый 737, выпустив сначала 737 NG, а потом 737 MAX.
7J7 существует только в виде моделей
Самолет с винтовентиляторными двигателями Д-27 в те же годы создавали и в СССР (а также разрабатывали менее мощный Д-236). Он должен был называться Як-46. Но его в итоге тоже не построили.
Як-46 образца 1985 года
Двигатели Д-27 планировалось использовать на военных самолетах Ан-70 и Як-44, однако они также серийно не производятся, как и Ан-180: гражданский аналог Ан-70. Однако в 2019 году ВМФ России заказал три самолета-амфибии Бе-42, которые будут оснащаться двигателями Д-27А, так что винтовентиляторам — жить!
Як-44 с Д-27
MD-81 с тестовыми двигателями Pratt&Whitney, также не пошедшими в серию
Принципы работы различных авиадвигателей