Чому чотиримоторні літаки можуть повернутися у виробництво

Авторство: Повітряні сили США

Чотиримоторні комерційні літаки, такі як легендарний гігантський Boeing 747 та супергігантський Airbus A380, були значною мірою поступово зняті з експлуатації на користь більш ефективних двомоторних широкофюзеляжних літаків. Проте є деякі випадки, які свідчать про те, що в майбутньому попит на чотиримоторні пасажирські літаки може знову з'явитися, навіть якщо лише на нішевих ринках.

Найбільш завантажені аеропорти світу стикаються зі зростаючими перевантаженнями, а обмежена кількість слотів для зльоту та посадки стає все меншою. Якщо авіакомпанії не можуть збільшити частоту рейсів, єдиний спосіб обслуговувати більше пасажирів — це використовувати більші літаки. Квадроджет-джамбо, завдяки своїй величезній місткості, можуть ефективно обслуговувати найщільніші маршрути між основними міжнародними вузлами або так звані «магістральні маршрути», де пасажирські вантажі регулярно перевозять 500 або більше пасажирів одночасно.

Зростає попит на чотиримоторні автомобілі?

Авторство: Shutterstock

Ринок негабаритних або важких вантажів не лише надзвичайно сильний, але й зростає завдяки зростанню онлайн-торгівлі та глобалізованій економіці. Стабільний попит на 747-8F і навіть Антонов АН-124 не демонструє жодних ознак уповільнення. Чотири двигуни є дуже вигідними для підйому дуже важких або громіздких вантажів, особливо в умовах спеки та високої висоти або на коротких злітно-посадкових смугах.

Оскільки світові обсяги вантажних перевезень продовжують зростати, особливо якщо це негабаритні корисні вантажі, такі як компоненти для відновлюваної енергетики, аерокосмічної галузі та гуманітарної допомоги, авіакомпанії та оператори вантажів бачать економічну доцільність у нових конструкціях багатомоторних вантажних літаків. Один з найбільших у світі авіаперевізників вантажів, Atlas Air, має флот, що складається виключно з 747 реактивних літаків, включаючи низку модифікацій.

Нові двомоторні літаки, такі як 777 та A350, сертифіковані для польотів маршрутами далеко від аеропортів запасного рейсу, але дуже довгі полярні або океанічні маршрути все ще створюють труднощі. Чотиримоторні літаки не підпадають під ті ж обмеження щодо двомоторних літаків збільшеної дальності польоту (ETOPS), тому вони можуть пропонувати більш прямі маршрути через віддалені регіони.

Додаткові двигуни просто забезпечують вищий рівень резервування, що залишається привабливим для операторів та пасажирів, які дбають про безпеку. Зростаючий попит на безпосадкові рейси над надвіддаленими регіонами – це ще один випадок, який може викликати новий інтерес до чотиримоторних конструкцій.

Падіння квадроджета

Авторство: ВПС США

Протягом майже півстоліття Boeing 747 був знаковим символом міжконтинентальних повітряних подорожей. Поєднання технологій, економіки та регулювання призвело до занепаду Boeing 747 разом із чотирициліндровими літаками Airbus A380 та Airbus A340. Занепад почався, коли нові двоциліндрові реактивні літаки з високою тягою та великою двоступінчастою головкою виявилися здатними перевозити літаки місткістю від 300 до 400 пасажирів між будь-якими двома містами за умовами ETOPS.

Більш ніж через три десятиліття після першого 747 у 1969 році вийшла остання версія Boeing – 747-8, яку було запущено наприкінці 2000-х років із подовженим фюзеляжем та новими двигунами GEnx. До 2020 року Boeing оголосив, що останній 747-8F покине завод в Еверетті, оскільки лінія «вісімки» зупинилася, а останній літак буде передано у 2023 році.

Airbus A380 був запущений у 2000 році, виходячи з того, що пасажиропотік між найбільшими світовими хабами перевищить наявні слоти, що змусить авіакомпанії використовувати літаки з більшою кількістю місць. До 2012 року Boeing 777-300ER приносив авіакомпаніям значну економію на одне місце, а пізніше Airbus A350-1000 почав пропонувати таку ж економічність двореактивного літака.

Авіакомпанія Emirates, яка є основою цього типу літаків, була змушена скоротити та перерозподілити свої замовлення, оскільки зовнішні економічні чинники позначилися на авіаційній галузі, і жоден інший перевізник не зробив додаткових замовлень. У лютому 2019 року Airbus оголосив про припинення виробництва A380, а останній літак був поставлений не кому іншому, як Emirates, у 2021 році.

Airbus A340 має схожу історію, але з більш раннього часу. Вона розвалилася, коли ціни на паливо різко зросли на початку 2000-х років, що збільшило витрати, пов'язані з перевезенням чотирьох середніх двигунів замість двох великих. Airbus спробував врятувати лінійку за допомогою далекомагістральних A340-500 та більш містких A340-600, але замовлення вичерпалися. У листопаді 2011 року Airbus офіційно закрив книгу замовлень, і останній A340 покинув остаточне складання у 2012 році.

Межі Twinjet

Авторство: Airbus

Чотиримоторний авіалайнер, такий як 747, пропонує більшу свободу дій, ніж великий двомоторний літак, такий як 777. Квадроцикл має справжнє резервування силової установки, що дозволяє літаку зберігати 75% тяги та відбору повітря, електроенергії та гідравлічного тиску навіть у разі втрати одного двигуна. Така глибина резервування забезпечує квадроциклам вищу надійність диспетчеризації на маршрутах, де запасний літак може знаходитися в різних часових поясах.

Розподіл необхідної тяги між чотирма меншими двигунами дозволяє збільшити планер, не вимагаючи від жодної силової установки досягати екстремальних значень діаметра чи температури турбіни. Це призводить до кращих злітних характеристик у гарячих та високогірних аеропортах, достатньої встановленої потужності для підйому негабаритних вантажів та структурної переваги полегшення вигину крила, що створюється підвісними двигунами.

Сімейство 747 може виконувати перевезення з трьома двигунами, що дозволяє авіакомпаніям переміщувати 747 зі знятим одним двигуном для технічного обслуговування або перевозити запасний двигун під крилом у конфігурації доставки «п’ятий контейнер». Якщо відбудуться деякі ключові прориви в технологіях, таких як екологічно чисте паливо або технології композитних матеріалів для планера, розрив в ефективності між двома та чотирициліндровими двигунами може зменшитися.

Хоча галузева тенденція твердо спрямована на двомоторні реактивні літаки з високою ступенем двоступінчастого двигуна, зміна обставин, пов'язаних з інфраструктурою, наддалекими перевезеннями, потребами у спеціалізованих вантажах або новими технологічними проривами, може створити нову, хоч і обмежену, нішу для чотиримоторних комерційних літаків у найближчі десятиліття. Будь-яке відродження, ймовірно, буде зосереджено на конкретних ринках з високою щільністю, віддалених або важких вантажівках, а не на тому, щоб знову стати опорою світової авіації.

Унікальна ніша 747

Авторство: ВПС США

747 залишається найкращим вибором для спеціальних транспортних літаків, оскільки він може обробляти великі вантажі або виконувати унікальні урядові та промислові місії, на які майже нічого іншого не здатне. Головна палуба 747 може завантажувати вантажі через підйомні носові двері, що дозволяє операторам перевозити масивні предмети без розбирання. Чотири двигуни 747 дозволяють йому використовувати коротші злітно-посадкові смуги та літати з високою продуктивністю.

Чотири двигуни також забезпечують електричну та пневматичну потужність для спеціальних конфігурацій місій, які потребують мегават стабільної електроенергії та великого потоку відбірного повітря для обладнання. Останні чотири випущені 747-1 були вантажними перевізниками 747-8F для Atlas Air. Джон Дітріх, президент і головний виконавчий директор Atlas Air Worldwide, прокоментував у 2023 році поставку останніх 747-1, що зійшли з конвеєра:

«Історія та успіх нашої компанії безпосередньо пов’язані з платформою 747, і для нас честь продовжувати нашу довгу історію польотів цього культового літака для наших клієнтів по всьому світу. Atlas Air була заснована понад 30 років тому з одним переобладнаним вантажним літаком 747-200. Відтоді ми об’їхали весь світ, експлуатуючи 747 у понад 800 аеропортах у понад 170 країнах майже з усіма серіями літаків, включаючи Boeing 747 Large Cargo Freighter для перевезення деталей 787 Dreamliner».

747-8, за цифрами, як описує Boeing на офіційному вебсайті:

Специфікація	747-8I
Пасажири	410
Дальність, нм (км)	13 650 км / 7 370 морських миль
Довжина	76,3 м (250 футів 2 дюйми)
Розмах крил	68,4 м (224 фути 5 дюймів)
Висота	19,4 м (63 фути 6 дюймів)
Крейсерська швидкість	0,86 Маха, 659 миль/год (1061 км/год)
Загальний обсяг вантажу	6 225 кубічних футів (175 м³)
Проходи	2
Максимальна злітна вага	447 700 кг / 987 000 фунтів

Доки існує потреба перевозити вантаж, занадто великий для стандартних вантажних дверей, або урядам потрібні літаючі командні центри з потужністю та резервуванням невеликого міста, 747 має своє місце. Його поєднання дальності польоту, швидкості, корисного навантаження, стійкості чотирьох двигунів та відповідності існуючій інфраструктурі забезпечить обмежений, але постійний попит на нього для спеціальних ролей.

A380neo та Emirates

Airbus A380 був розроблений для обслуговування аеропортів, де попит вже перевищував доступні слоти для зльоту та посадки, таких як Лондон Хітроу (LHR),  Нью-Йорк JFK (JFK), Нью-Йорк JFK (NRT) та інші. Двопалубний фюзеляж A380 дозволяв авіакомпаніям перевозити майже 600 пасажирів, займаючи ту ж площу слота, що й менший широкофюзеляжний літак, залишаючи при цьому місце для вантажів.

Бізнес-модель Emirates, яка працює на перехресті Європи, Африки, Азії та Океанії, дозволяє Emirates заповнювати від 80 до 90% своїх понад 500 місць пасажирами преміум-класу. Emirates лобіювала Airbus щодо створення "A380neo", в якому літак буде модернізовано силовими установками Rolls-Royce Advance або GE9X, зменшена вага конструкції, додані аеродинамічні налаштування та, можливо, навіть подовжено фюзеляж.

Нижче наведено короткий огляд деяких ключових характеристик гігантського A380 від Airbus:

Специфікація

Аеробус А380

Максимальна швидкість	510 вузлів (944 км/год)
Звичайний круїз	500 вузлів (926 км/год)
Висота	79 футів 1 дюйм (24,1 м)
Розмах крил	261 фут 8 дюймів (79,8 м)
Довжина	238 футів 7 дюймів (72,7 м)
Ширина кабіни	23 фути 5 дюймів (7,1 м)
Довжина кабіни	163 фути 8 дюймів (49,9 м)
Пасажири	544

Як повідомляється, Emirates заявила, що буде рада придбати від 60 до 80 варіантів A380neo, якщо Airbus продовжить його розробку. Президент авіакомпанії Тімоті Кларк у звіті ch-aviation заявив:

«Ми чітко дали зрозуміти (Airbus) у разі запуску (A380) neo, що ми його купимо».

В інтерв'ю Business Insider Кларк підтвердив впевненість своєї авіакомпанії в A380 та бажання придбати більше літаків для свого флоту, який вже є світовим лідером, маючи понад 100 одиниць на складі, сказавши:

«Небажання ризикувати серед моїх колег, генеральних директорів та рад директорів, ймовірно, є головним гальмом для цього. Але якби ми виділили 20 мільярдів доларів на Airbus, вони, ймовірно, побудували б його для нас».

Для Emirates A380neo збереже перевагу в калібрі, задовольнить обмеження щодо викидів вуглецю завдяки меншому питомому спалюванню палива та продовжить термін служби виробничої лінії A380. Airbus все ще вважає, що попит за межами Emirates занадто малий, щоб виправдати інвестиції після завершення виробництва у 2021 році.

Квадроджети стають надзвуковими

Авторство: Boom Technologies

У «Овертюрі» Бума використано п'ятдесят років технологічних досягнень з часів першого зльоту легендарного «Конкорду». Його чотири двигуни — це турбовентиляторні двигуни середнього двоконтурного типу, які значно зменшують витрату палива та шум вихлопних газів, одночасно досягаючи надзвукової тяги без необхідності використання форсажних камер.

Зовсім інший тип чотиримоторного комерційного літака, але дуже ймовірно, що він дебютує наступним, на відміну від нової великої моделі важкої вантажопідйомності. З переробленим дельтаподібним крилом та унікальним профілем крила чайки, адаптованим для суперкрейсерських польотів, він стане тихішою та чистішою заміною. Мета Boom — створити високошвидкісний авіалайнер, який буде тихішим, економічнішим та паливоефективнішим, ніж будь-який попередній надзвуковий транспортний літак (SST).

Специфікація

Увертюра "Бум"

Швидкість	Мах 1.7
Висота	60 000 футів (18 288 м)
Діапазон	4250 морських миль (7871 км)
Пасажир	60-80

Основна частина планера буде виготовлена ​​з вуглецевих композитів, які мають більше співвідношення міцності до ваги та набагато стійкіші до нагрівання, ніж метал 1960-х років. Завдяки сучасним композитам планер витримуватиме інтенсивний режим польоту та потребуватиме мінімального обслуговування. Матеріал також забезпечує неймовірно ефективні аеродинамічні форми та форму планера для амбітного нового реактивного літака.