«Наша цель — сделать сверхзвуковые путешествия мейнстримом»: как Boom SuperSonic пересоздаёт сверхзвуковой авиалайнер

Несмотря на то, что пассажирские самолёты, способные перелететь Атлантику за три часа, уже существовали, их уже много лет не использовали. Билеты на них стоили слишком дорого, сами лайнеры были сложны в производстве. Но стартап Boom SuperSonic и его инвесторы уверены — у них получится изменить положение дел.

Почему так сложно создать сверхзвуковой самолёт

Первым человеком, преодолевшим скорость звука в управляемом горизонтальном полёте, стал американский ас Чак Йегер. Он сделал это 14 октября 1947 года на экспериментальном самолёте Bell X-1. Событие открыло эру сверхзвуковых самолётов в военно-воздушных силах.

Вскоре после полёта возникла идея использовать подобные воздушные суда в гражданской авиации. На начало 2021 года известны всего два серийных сверхзвуковых пассажирских лайнера, которые выполняли регулярные рейсы:

  • Советский Ту-144: первый полёт в 1968 году, в эксплуатации с 1975 по 1978 годы.
  • Англо-французский Concorde: первый полёт в 1969 году, рейсы с 1976 по 2003 год.
Ту-144 (спереди) и Concorde в <a href="https://api.vc.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fgermania-online.diplo.de%2Fru-dz-ru%2Ftourismus%2Fregionen%2F-%2F2224728&postId=201519" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">музее техники в Зинсхайме</a> (Германия)
Ту-144 (спереди) и Concorde в музее техники в Зинсхайме (Германия)

Создание таких самолётов связано с несколькими проблемами: сложности конструкции, производимый шум, воздействие на экологию и экономичность.

Фюзеляж и двигатели

Трудности создания сверхзвукового авиалайнера начинаются в области физики.

  • С приближением к скорости звука резко увеличивается сопротивление воздуха. Чтобы его минимизировать, корпус самолёта должен быть гораздо более обтекаемым, чем у дозвукового аналога. А это уменьшает вместимость салона и количество проданных билетов на рейс.
<p>Зависимость сопротивления воздуха от скорости. Можно наблюдать резкое увеличение при приближении к числу Маха (1 на горизонтальной оси)</p> <a href="https://api.vc.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fmoluch.ru%2Fconf%2Ftech%2Farchive%2F3%2F723%2F&postId=201519" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Молодой учёный</a>

Зависимость сопротивления воздуха от скорости. Можно наблюдать резкое увеличение при приближении к числу Маха (1 на горизонтальной оси)

Молодой учёный
  • Подъёмная сила. На сверхзвуковых скоростях аэродинамика поверхностей значительно менее эффективна, чем на дозвуковых — нужны гораздо более мощные и менее экономичные двигатели.

Если сравнить вес военного истребителя и гражданского лайнера, проблема становится очевиднее. К примеру, нормальная взлётная масса МиГ-35 — 19,2 тонны. А вот гражданский Boeing 747-100 без топлива и пассажиров весит уже 178 тонн.

Самолёт на сверхзвуковой скорости подвергается большему давлению и температуре, поэтому корпус должен быть прочнее. В сочетании с узким обтекаемым фюзеляжем это увеличивает не только затраты на изготовление, но и отношение массы к количеству посадочных мест, а также расход топлива на пассажира.

По данным Международного совета по экологически чистому транспорту, в среднем сверхзвуковой авиалайнер сжигает за полёт в пять-семь раз больше топлива на пассажира, чем дозвуковой.

Сравнение расхода топлива на пассажира по классам (SST — SuperSonic Transport, сверхзвуковой самолёт) <a href="https://api.vc.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Ftheicct.org%2Fpublications%2Fenvironmental-performance-emerging-commercial-supersonic-aircraft&postId=201519" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">The International Council on Clean Transport</a>
Сравнение расхода топлива на пассажира по классам (SST — SuperSonic Transport, сверхзвуковой самолёт) The International Council on Clean Transport
<p>Взлёт Concorde. Такой показатель эффективности транспорта, как passenger‐mile per gallon для Concorde <a href="https://api.vc.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fbooks.google.ru%2Fbooks%3Fid%3DtHsIBq9a0tcC%26amp%3Bpg%3DPA440%26amp%3Blpg%3DPA440%26amp%3Bdq%3Dnautical%2Bmiles%2Bto%2Bthe%2Bgallon%2Bconcorde%26amp%3Bsource%3Dbl%26amp%3Bots%3Dz2CHim05hs%26amp%3Bsig%3DACfU3U3dK9ki4oRBoR336pqbwXBrBvZ5pw%26amp%3Bhl%3Dru%26amp%3Bsa%3DX%26amp%3Bved%3D2ahUKEwi5u-SFn7_tAhXLmIsKHWsLB9AQ6AEwEXoECBkQAg%23v%3Donepage%26amp%3Bq%3Dnautical%2520miles%2520to%2520the%2520gallon%2520concorde%26amp%3Bf%3Dfalse&postId=201519" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">равен</a> приблизительно 16: иными словами, это количество морских миль, которое самолёт пролетит, сжигая галлон (4,55 литра) топлива, умноженное на количество пассажиров. Для Boeing 737-300 этот показатель <a href="https://api.vc.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fwww.wsj.com%2Farticles%2FSB10001424052748704901104575423261677748380&postId=201519" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">равен</a> 68</p> <p><a href="https://api.vc.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fvistapointe.net%2Fimages%2Fconcorde-7.jpg&postId=201519" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Philippe Delafosse</a></p>

Взлёт Concorde. Такой показатель эффективности транспорта, как passenger‐mile per gallon для Concorde равен приблизительно 16: иными словами, это количество морских миль, которое самолёт пролетит, сжигая галлон (4,55 литра) топлива, умноженное на количество пассажиров. Для Boeing 737-300 этот показатель равен 68

Philippe Delafosse

Звук

Звук — одна из самых больших проблем сверхзвукового транспорта: даже с глушителями двигатели таких самолётов гораздо более шумные, чем обычные. Сверхзвуковой Concorde во время взлёта в два раза громче, чем Boeing 707.

Проблемы создаёт не только шумный взлёт, но и звуковой удар, возникающий при преодолении скорости звука. При полётах на малой высоте он может повреждать здания, например — разбивать стекла. Кроме того, в отличие от военных самолётов, в коммерческих лайнерах встаёт вопрос комфорта. А это очередные траты — на шумоизоляцию в салоне.

Взлёт Concorde и преодоление звукового барьера

Исследование, проведённое в 1964 году Федеральным управлением гражданской авиации США (FAA) в штате Оклахома, показало, что большинство опрошенных жителей готово мириться с уровнем шума от таких полётов. 27% респондентов не были готовы слышать такие звуки постоянно.

К концу эксперимента в адрес FAA поступило около 10 тысяч жалоб на повреждение зданий. Более того, жители подали коллективный иск против Правительства США, который оно проиграло. Из-за этого и других факторов США отменили программу сверхзвукового транспорта.

Макет Lockheed L-2000-7, одного из проектов американского сверхзвукового авиалайнера <p><a href="https://api.vc.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FLockheed_L-2000%23%2Fmedia%2FFile%3ALockheed_L-2000_mockup.jpg&postId=201519" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Википедия</a></p>
Макет Lockheed L-2000-7, одного из проектов американского сверхзвукового авиалайнера

Википедия

В 1973 году FAA запретило гражданские сверхзвуковые полёты над территорией страны. Для Concorde и Ту-144 сделали исключение, но лишь для полётов с пунктом назначения на восточном побережье США (со стороны Нью-Йорка), чтобы минимизировать шум над населёнными пунктами.

Цена

Всё перечисленное делает проекты сверхзвуковых авиалайнеров крайне дорогими. Согласно исследованию German Aerospace Center, стоимость эксплуатации SST (SuperSonic Transport, сверхзвуковой транспорт) более чем в два раза выше, чем у традиционных бизнес-джетов. Как следствие — билет за перелёт на Concorde из Лондона в Нью-Йорк и обратно стоил $10 500. В зимний сезон 1996–1997 цена этого маршрута в 30 раз превосходила льготный тариф на других самолётах.

Но гражданские сверхзвуковые полёты прекратились и по другим причинам:

  • Сокращение количества пассажиров, рост затрат на техобслуживание.
  • Катастрофа 2000 года под Парижем.
  • Теракт 11 сентября 2001 года, который снизил популярность воздушного транспорта в целом.
Крушение Concorde 25 июля 2000 года <a href="https://api.vc.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fwww.aviacionline.com%2F2020%2F07%2Fconcorde-a-20-anos-del-dia-que-se-rompio-el-hechizo%2F&postId=201519" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Aviacionline</a>
Крушение Concorde 25 июля 2000 года Aviacionline

24 октября 2003 года Concorde совершил последний коммерческий рейс из Нью-Йорка в Лондон. 26 ноября он в последний раз полетел в Бристоль — где и был создан.

Ведущий <a href="https://api.vc.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fwww.topgear.com%2Fcar-news&postId=201519" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Top Gear</a> Джереми Кларксон во время последнего коммерческого полёта Concorde <a href="https://api.vc.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fhome.bt.com%2Fnews%2Fon-this-day%2Foctober-24-2003-britons-look-to-the-skies-as-concorde-makes-its-final-commercial-flight-11364012432050&postId=201519" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">BT</a>
Ведущий Top Gear Джереми Кларксон во время последнего коммерческого полёта Concorde BT
Последний полёт Concorde над Клифтонским мостом в Бристоле — <a href="https://api.vc.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fedition.cnn.com%2Ftravel%2Farticle%2Fconcorde-last-flight-photo%2Findex.html&postId=201519" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">CNN</a> Льюис Уайлд
Последний полёт Concorde над Клифтонским мостом в Бристоле — CNN Льюис Уайлд

После Concorde создать сверхзвуковой пассажирский самолёт неоднократно пытались другие компании, например: американская Aerion Corporation, канадская Sonicblue Aerospace, британская Reaction Engines, японское агентство JAXA и российское ОКБ Сухого.

Но дальше других продвинулся американский стартап Boom SuperSonic (Boom Technology): впервые независимая компания собрала реактивный самолёт и планирует организовать на нём коммерческие перелёты.

Boom SuperSonic

Компанию основал в 2014 году американец Блейк Шолль. Программист, он начал карьеру в Amazon в 2001 году и был одним из пионеров автоматизации рекламы. Затем Шолль работал директором по продукту в стартапе Pelago, создавшем мобильное приложение Whrrl — социальную сеть, позволяющую объединяться в группы по интересам в зависимости от геолокации.

Блейк Шолль на авиашоу в Фарнборо <a href="https://api.vc.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fnews.yahoo.com%2F50-years-concorde-us-start-eyes-supersonic-future-151336441.html&postId=201519" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Yahoo</a>
Блейк Шолль на авиашоу в Фарнборо Yahoo

В 2010 году Шолль основал стартап Kima Libs, который также занимался мобильным приложением для сканирования штрих-кодов. В 2011–2012 годах компания Groupon, известная сервисом купонных распродаж, поглотила оба стартапа. Сумма сделки не разглашается.

Честно говоря, нет ничего лучше, чем работа с интернет-купонами, чтобы задуматься над тем, что тебе действительно нравится.

Блейк Шолль, в интервью Y Combinator

Шолль ушёл из Groupon и начал составлять список идей для нового проекта. Он с детства любил самолёты и в 2008 году получил лицензию частного пилота. Блейк был убеждён, что воздушные путешествия можно улучшить. Помня о неудаче Concorde, он сформулировал задачу так: «Идея заключается в том, чтобы самолет летал быстрее любого другого пассажирского авиалайнера, построенного ранее, но по той же цене, что и бизнес-класс».

Шолль начал изучать учебники по аэрокосмической отрасли и общаться с множеством экспертов, после чего решил, что план осуществим. Уверенность подкреплялась тем, что материалы, двигатели и программное обеспечение за 20 лет усовершенствовались достаточно, чтобы устранить недостатки Concorde (к примеру, современные программы позволяют анализировать аэродинамику фюзеляжа без проведения многочисленных физических тестов).

В сентябре 2014-го в Денвере, США, он основал Boom SuperSonic. Шолль собрал команду из десяти человек, с бывшими сотрудниками NASA, Lockheed и Boeing.

Предприниматель ориентировался на прогнозы, по которым к середине 2020-х годов около 65 млн пассажиров в год будут летать бизнес-классом по трансокеанским маршрутам. По подсчётам Блейка, это — потенциальный рынок для 1000–2000 самолётов Boom в течение десяти лет с предполагаемой даты запуска в 2023 году.

Цена самолёта от стартапа — около $200 млн (для сравнения: на август 2020 года Boeing 737-700 стоил $89,1 млн, а модель 787-8 Dreamliner — уже $248,3 млн). Шолль считает: если удастся убедить регуляторов в США и других странах отменить ограничения на сверхзвуковые полёты, объём рынка может быть ещё в два-три раза больше.

В начале 2016 года у Boom были только концепты художников и несколько деревянных макетов. Тем не менее стартап подал заявку и попал в программу акселератора Y Combinator. После этого компанию заметили: в Boom инвестировал венчурный фонд Seraph Group и несколько бизнес-ангелов. По данным Bloomberg, стартап собрал $2,1 млн. Команда проекта переехала в один из ангаров аэропорта Сентенниала (неподалёку от Денвера, штат Колорадо).

Ангар компании <a href="https://api.vc.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fboomsupersonic.com%2Fcompany&postId=201519" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Boom SuperSonic</a>
Ангар компании Boom SuperSonic

В YC нам дали два важных совета, и именно они и были нам нужны. Первый — вылезайте из тени, невидимость ничем вам не поможет. Второй — идите и продайте несколько самолетов.

Блейк Шолль, в интервью Y Combinator

В консультационном совете Boom состоял астронавт Марк Келли, знакомый с Ричардом Брэнсоном, основателем конгломерата Virgin Group. Келли помог организовать встречу с миллиардером. На 15-минутном завтраке с Брэнсоном и его мамой Шолль с командой рассказал, чем занимается стартап.

«Послушайте, мы не просим ваших денег, мы хотим спросить — когда наши самолеты полетят, вы хотите, чтобы на них были логотипы Virgin?», — Блейк Шолль о разговоре с Ричардом Брэнсоном в интервью Y Combinator

В результате в ноябре 2016 года Virgin Galactic приобрела опцион на покупку десяти самолётов стартапа — сумма сделки оценивается в $2 млрд. Кроме того, Брэнсон согласился помочь с производством и испытаниями, используя дочернюю компанию Virgin Galactic — Spaceship Company.

Примерно в это же время стартап представил демонстрационный макет тестового самолёта XB-1 Baby Boom размером втрое меньше основной машины — Overture. Пробный полёт запланировали на конец 2017 года.

Макет XB-1 Baby Boom <a href="https://api.vc.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fboomsupersonic.com%2Fcompany&postId=201519" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Boom SuperSonic</a>
Макет XB-1 Baby Boom Boom SuperSonic

Весной 2017 года компания объявила, что в раунде A привлекла $33 млн от 8VC, Caffeinated Capital, Palm Drive Ventures, RRE Ventures и Y Combinator’s Continuity Fund и нескольких бизнес-ангелов. В совет Boom вошёл бывший президент Y Combinator Сэм Альтман.

На Парижском авиасалоне в том же году Блейк рассказал об изменениях в проекте. Команда поменяла форму крыла и добавила ещё один воздухозаборник, тестовый полёт перенесли на 2018 год. Кроме того, Шолль объявил, что Boom уже получил предзаказы на 76 самолётов от пяти мировых авиакомпаний. Тогда же предприниматель назвал цену самолёта — $200 млн, и билета — $5000 за перелёт через Атлантику и обратно.

Шолль на Парижском авиасалоне в 2017 году <a href="https://api.vc.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fwww.aero-mag.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2017%2F06%2FAMJune17News-Boom-Supersonic-2-e1498663048891.jpg&postId=201519" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">AeroSpace Manufacturing</a>
Шолль на Парижском авиасалоне в 2017 году AeroSpace Manufacturing

Под конец года Boom объявила о партнёрстве с Japan Airlines: японская авиакомпания инвестировала $10 млн в предзаказ 20 авиалайнеров.

К середине 2018-го компания завершила аэродинамическое проектирование, тем не менее тестовый полёт снова отложили. В Boom это объяснили сложностью работ и усилиями по повышению безопасности самолёта.

Новый раунд инвестирования стартап закрыл в конце 2018 года. Y Combinator Continuity Fund, Caffeinated Capital, SV Angel, первые спонсоры Google, Airbnb, Stripe, Dropbox (такие, как Рональд Конвей и Грег Макаду), а также неназванные инвесторы в сумме вложили в разработку самолёта $100 млн.

В интервью Forbes в начале 2019 года Шолль сообщил, что ожидаемые затраты на полную разработку самолёта — около $6 млрд. Для сравнения — общие затраты на создание Concorde по данным того же журнала составили £1 млрд ($2,4 млрд по обменному курсу 1969 года).

В течение 2020-го команда тестировала части конструкции и собирала рабочий образец XB-1. 7 октября компания представила его. Самолёт с размахом крыла 6,4 м оснащён тремя двигателями General Electric и сделан из углеродного композита.

Выкат тестового образца из ангара <a href="https://api.vc.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fblog.boomsupersonic.com%2Fwhat-happens-after-an-aircraft-rollout-fdba54291378&postId=201519" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Блог стартапа</a>
Выкат тестового образца из ангара Блог стартапа
Презентационное видео

Теперь XB-1 ждут испытания: моделирование полётных нагрузок, имитация вибраций от приземления, а также экстремальные температуры. Первый настоящий полёт компания наметила на 2021 год. Он должен состояться в Калифорнии, над пустыней Мохаве.

Как отмечает команда проекта, на тестовой модели она отработает сборку, систему управления, дизайн и эргономику, а также эффективность использования топлива для будущего Overture. Кроме того, действующий образец должен облегчить поиск инвестиций для разработки основного самолёта. Полёт Overture запланирован на 2029 год.

В проекте задействованы по меньшей мере 25 компаний, среди которых — производители авиационных приборов, синтетических материалов и оборудования для 3D-печати.

Стартап и так продвинулся дальше своих конкурентов, но в дополнение 15 декабря 2020 года Bloomberg сообщил, что компания привлекла $50 млн от WRVI Capital. Раунд довёл общий объём финансирования до $210 млн, а оценку всей Boom SuperSonic — до более чем $1 млрд. Компания стала «единорогом».

Overture

Если XB-1 — тестовая модель, то будущий Boom Overture — полноценный коммерческий лайнер.

Концепт основного самолёта <a href="https://api.vc.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fboomsupersonic.com%2Foverture&postId=201519" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Boom SuperSonic</a>
Концепт основного самолёта Boom SuperSonic

Фюзеляж Overture уже, чем у Concorde, и рассчитан на 55 пассажиров — в отличие от 100 мест у своего предшественника. В Boom такую конфигурацию выбрали как более типичную для салонов бизнес-класса.

«Наша цель — сделать сверхзвуковые путешествия мейнстримом»: как Boom SuperSonic пересоздаёт сверхзвуковой авиалайнер
Концепты экстерьера и интерьера Overture. При визуальном сравнении можно <a href="https://api.vc.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fboomsupersonic.com%2Foverture&postId=201519" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">отметить</a> значительно более крупные окна, чем у Concorde. <a href="https://api.vc.ru/v2.8/redirect?to=https%3A%2F%2Fboomsupersonic.com%2Foverture&postId=201519" rel="nofollow noreferrer noopener" target="_blank">Boom SuperSonic</a>
Концепты экстерьера и интерьера Overture. При визуальном сравнении можно отметить значительно более крупные окна, чем у Concorde. Boom SuperSonic

Overture должен быть тише при взлёте благодаря отсутствию форсажных камер (форсажная камера находится сразу за турбиной, в ней происходит дополнительное сжигание топлива для увеличения тяги). Кроме того, фюзеляж из композитного углеродного волокна должен быть легче и устойчивее к высоким температурам, а 3D-печать части деталей может ускорить производство и снизить затраты. Также стартап хочет использовать альтернативные виды топлива, чтобы меньше влиять на экологию.

В течение многих лет Boom была компанией с двумя самолетами. Пока мы разрабатывали и тестировали XB-1, часть нашей команды работала над концептуальным дизайном Overture.

Когда XB-1 начнёт летные испытания в следующем году, команда Overture будет проводить испытания в аэродинамической трубе для проверки наших разработок. Когда мы доработаем планер Overture, XB-1 будет уже преодолевать звуковой барьер.

Брайан Дюранс, рассказывает первый вице-президент компании в блоге проекта

Помимо инвестиций, в 2020 году для Boom произошла ещё пара важных событий: ВВС США заключили с компанией контракт на создание представительского транспорта, а один из крупнейших в мире производителей аэрокосмического оборудования Collins Aerospace стал стратегическим партнёром.

2021 год начался для компании позитивно: издание Built in Colorado поместило стартап в список 50 лучших работодателей региона.

Команда проекта надеется построить рабочий образец Overture в 2022 году, а на 2025 год запланировала выкатку и начало испытаний.

Обновлено в августе 2023 года. Boom начала строить завод для сборки сверхзвуковых самолётов и планирует закончить его до конца 2024-го.
5858
95 комментариев
300 ₽

Ждал этой статьи, спасибо! Сэкономили мне время на её написание :) От себя бы хотел добавить важных замечаний, для полноты картины:

Хочется отметить, что за счёт современных технологий, конструкция самого самолёта будет проще, чем у Конкорда. Например, не нужно будет механически поднимать и опускать нос самолёта, чтобы видеть землю — камер достаточно.

Также стоит отметить, что будут использоваться довольно конвенциональные medium-bypass trubofan двигатели, которые отличаются по шумовым и топливным характеристикам от hi-bypass двигателей современных самолётов не так кардинально, как это было в прошлом, что положительно влияет и на экономику и на получение разрешений на полёты.

11
Ответить

Спустя более чем 40 лет все также существуют вопросы для размышления и анализа. Например:

1. Интересно ли авиакомпаниям дальнейшее сокращение времени полета?
2. На чем авиакомпании зарабатывают больше: на дальних расстояниях или коротких?

11
Ответить

Экономически более выгодны полёты, которые имеют предельную дальность для типа, так как это снижает количество взлётов и посадок для планера. После определённого их числа планер обслуживают, равно как и двигатели.

9
Ответить

Думаю, что невыгодно. Большинство людей не волнует время перелета, только стоимость. А сверхзвуковые перелеты это очень дорого. Думаю мы будем потихоньку уходить(вообще уже переходим) от больших самолетов к средним, медленным, но экономным.

2
Ответить

Комментарий недоступен

2
Ответить