Короли небес: история о том, как создавались легендарные широкофюзеляжные самолеты
В первом квартале 2023 года ожидается поставка последнего Boeing 747-8f – самолет в грузовой модификации получит американская авиакомпания Atlas Air. Так завершается более чем полувековая история производства самого узнаваемого самолета в современной коммерческой авиации, который в обиходе называют Jumbo Jet («Реактивный толстяк»), а романтики именуют Queen of the skies – «Королева небес».
1960-е – золотой век мировой гражданской авиации. Реактивные пассажирские самолеты существенно увеличили дальность и скорость перевозок, а крейсерский полет на более высоких эшелонах позволил оставить внизу все грозы и прочие неблагоприятные атмосферные явления, снизив зависимость от погоды. При этом механизмы регулирования (и национальные, и международные) делали конкуренцию в данной сфере весьма условной, и авиация была высокодоходным бизнесом. К примеру, в США до дерегулирования 1978 года тарифы устанавливались так, чтобы при загрузке свыше 55% прибыль составляла 12%. По нынешним временам доходность 3–5% при загрузке под 90% считается очень хорошим результатом.
Все это позволяло авиации оставаться элитным видом транспорта – с ресторанным обслуживанием на борту и стюардессами с внешностью фотомоделей. Спрос на авиаперелеты, несмотря на относительно высокую стоимость билетов, не падал, и авиакомпании задумались о более вместительных лайнерах. Простым увеличением числа рейсов тут не обойдешься: пропускная способность аэропортов имеет свои ограничения. Это и стало главной предпосылкой для создания Boeing 747 и в целом концепции широкофюзеляжных самолетов.
Длинный или широкий
Облик современного пассажирского самолета определил Boeing 707, созданный в середине 1950-х и переданный в коммерческую эксплуатацию Pan American World Airways в октябре 1958 года. Двигатели, расположенные на пилонах под крылом, позволили оптимизировать его силовую конструкцию (подъемная сила давит на крыло вверх, а двигатели своим весом снимают часть нагрузки), заодно обеспечив хорошую аэродинамику и центровку машины.
В салоне Boeing 707 был один проход и по три кресла с каждой стороны – сейчас это классическая компоновка узкофюзеляжного воздушного судна. Дальность полета превышала 9000 км, что дало старт межконтинентальным перевозкам. Однако уже к середине 1960-х стало ясно, что вместимость менее 150 пассажиров для такой дальности слишком мала, да и двигатели оказались недостаточно экономичными. Именно тогда и встал вопрос о создании нового лайнера.
«Если бы не президент Pan American Хуан Терри Трипп, самолета бы не было», – вспоминал впоследствии главный конструктор Boeing 747 Джо Саттер. Именно проницательность основателя авиакомпании Pan Am (которая одной из первых освоила перевозки на Boeing 707) и его решимость сделать стартовый заказ на 25 самолетов общей стоимостью 525 млн долл. (более 4,8 млрд в нынешних ценах) позволили создать принципиально новый лайнер. При этом Трипп потребовал, чтобы при сохранении большой дальности полета вместимость воздушного судна выросла примерно в 2,5 раза по сравнению с Boeing 707, а удельная стоимость перевозки на один пассажирокилометр снизилась на 30%. Столь радикального изменения запросов в истории реактивной гражданской авиации не было ни до, ни после.
Очевидный путь повышения вместимости самолета заключается в удлинении его фюзеляжа. Такой подход позволяет минимизировать изменения и увеличить эффективность конструкции, снизив вес пустого лайнера в расчете на одного человека. Однако в те времена бытовало мнение, что пассажирская авиация скоро станет сверхзвуковой, поэтому перспективы нового судна предполагались ограниченными. Совместная работа специалистов Boeing и Pan Am привела к появлению нового качества – концепции широкофюзеляжного самолета с двумя проходами в пассажирском салоне. Она позволила не только сохранить приемлемые с точки зрения аэропортовой инфраструктуры внешние габариты машины, но и предусмотреть создание грузовой версии, в которую со временем можно было бы трансформировать пассажирские модели.
Именно благодаря изначально предусмотренному грузовому варианту Boeing 747 получил столь узнаваемый силуэт с «горбом»: чтобы носовая часть фюзеляжа могла превратиться в откидывающийся вверх грузовой люк, кабину пилотов подняли выше – так появилась вторая палуба, на которой в пассажирском варианте логично было разместить салон первого класса. Лайнер получил двигатели нового поколения Pratt & Whitney JT9D с высокой степенью двухконтурности, что позволило снизить расход топлива примерно на 30%.
Первая коммерческая поставка Boeing 747 состоялась в конце 1969 года, всего через 28 месяцев после старта проекта. К этому времени долги компании из-за разработки нового воздушного судна и строительства завода для его производства в Эверетте достигли 2 млрд долл. (16 млрд в нынешних ценах), так что, если бы банки потребовали возврата кредитов, судьба компании Boeing оказалась бы под вопросом. Более того, рецессия, рост цен на топливо и энергетический кризис начала 1970-х существенно осложнили карьеру нового лайнера, и в 1971 году компания смогла получить всего семь заказов на Boeing 747.
Тем не менее проект оказался коммерчески успешным. Вместо изначально ожидавшихся 400 машин удалось выпустить 1573. Более того, в ходе последующих модификаций дальность полета была увеличена с 9800 до 15 000 км, а максимальный взлетный вес – с 333 до 440 т. Вместимость самолета в базовых конфигурациях также выросла с 366 до 467 пассажиров в Boeing 747-8I, хотя для японского рынка поставлялись варианты с уменьшенной дальностью полета и вместимостью до 550 человек.
Три или четыре
Странно было бы ожидать, что конкуренты Boeing будут сложа руки наблюдать за развитием программы 747. Понимая, что двигаться в предположительно узкий сегмент «совсем больших» четырехмоторных широкофюзеляжников рискованно, американские компании McDonnell Douglas и Lockheed предложили рынку свои варианты чуть менее вместительных, зато трехмоторных пассажирских самолетов. Расчет был вполне понятным: Boeing 747 наиболее эффективен при полной загрузке, но продать 360 билетов на один рейс – задача непростая, не на всех маршрутах есть настолько большой пассажиропоток. А при загрузке 70% расход топлива Boeing 747 – основная статья операционных расходов – снижается всего на 5%. Соответственно, на рынке авиаперевозок должна быть ниша для самолета меньшей вместимости.
Компания McDonnell Douglas на смену популярному четырехмоторному дальнемагистральному узкофюзеляжнику DC-8 представила трехмоторный широкофюзеляжный DC-10. Его разработка стартовала в феврале 1968 года, первый полет состоялся в августе 1970-го, а коммерческая эксплуатация в авиакомпании American Airlines началась через год, в августе 1971-го. Два двигателя DC-10 располагались под крылом, третий – в корне киля. Это подарило лайнеру узнаваемый облик, а техническим службам добавило проблем, поскольку для доступа к хвостовому двигателю, расположенному на большой высоте, теперь требовалось специальное оборудование, и многие работы стали очень трудоемкими. Вместимость судна в стандартной компоновке составляла 270 пассажиров, позже в модификации DC-10-40 она была доведена до 380 (в одноклассном варианте).
Проект DC-10 трудно назвать особенно успешным. Было даже несколько катастроф, прямо или косвенно обусловленных техническими причинами. В одной из них, когда при взлете рейса AA191 в 1979 году в Чикаго у самолета оторвался левый двигатель, погибли 273 человека – 258 пассажиров, 13 членов экипажа и двое на земле; это самая крупная катастрофа на территории США до теракта 11 сентября 2001 года. После нее полеты всего американского парка самолетов данного типа (270 машин) были остановлены на месяц. И хотя впоследствии большинство проблем было устранено, репутация у модели сложилась не лучшая. До прекращения производства в 1989 году авиакомпаниям было поставлено всего 386 самолетов. Продолжением линии DC-10 стал существенно улучшенный вариант MD-11, разработка которого началась в декабре 1986 года, а коммерческая эксплуатация – в декабре 1990-го.
Лайнер получил более мощные и экономичные двигатели, взлетный вес по сравнению с DC-10 вырос на 14% – до 286 т, вместимость в двухклассной компоновке составила 323 пассажира (в одноклассной – до 410), дальность полета – 13 200 км. Однако до февраля 2001 года было выпущено всего 200 машин. В конце 1997 года произошло слияние гражданского подразделения McDonnell Douglas и Boeing, в результате McDonnell Douglas сосредоточилась на оборонных проектах, а компания Boeing объявила о прекращении производства MD-11 из-за высокой конкуренции на рынке широкофюзеляжных самолетов и низкого спроса на данную модель.