Вектор тяги

По мере ужесточения экономических и экологических требований классическая схема двухконтурного турбовентиляторного двигателя приближается к пределам своих возможностей, но полностью себя не исчерпала. В этом заключается главная неопределенность ситуации в гражданском двигателестроении. Самолетам нового поколения понадобятся и новые решения в области силовых установок. Впрочем, такой подход увеличивает технические и экономические риски. Цена ошибки чрезвычайно высока, поэтому самолетостроители не торопятся с принятием однозначных решений. Двигателисты в свою очередь пока оттачивают традиционную схему и одновременно развивают новые технические решения. При этом конкуренция между ведущими двигателестроителями уступает место кооперации — современный двигатель, как и самолет, становится невозможно создать силами одной компании.
По уточненным прогнозам компании Rolls-Royce, в течение 2009–2028 гг. гражданской авиации будет поставлено 139 тыс. новых авиадвигателей; объем рынка оценивается в 810 млрд долл. Наиболее востребованный сегмент как по количеству, так и по суммарной стоимости — двигатели с тягой в диапазоне 10– 20 тыс. кгс. На него, по оценкам Rolls-Royce, за указанный период придется около 31 тыс. поставок на сумму примерно 210 млрд долл. Именно такие силовые установки предназначены для самолетов вместимостью 130–180 пасс., а их, по прогнозу Rolls-Royce, в течение 20 лет будет поставлено около 14 тысяч.
И именно с этим сегментом самолетов связана главная неопределенность. Очевидно, что рано или поздно Boeing и Airbus начнут выводить на рынок узкофюзеляжные самолеты нового поколения, которые должны прийти на смену семействам Boeing 737 и Airbus A320. Однако сроки крайне неопределенны. Более того, неизвестно, что в конечном итоге подтолкнет производителей к смене весьма востребованных на рынке (кризис — явление преходящее) семейств самолетов: экономическая ситуация, связанная со стоимостью топлива, новые сертификационные стандарты или ужесточенные экологические требования по уровню шума и выбросу вредных газов. Условным рубежом для смены узкофюзеляжных семейств Airbus и Boeing пока называют 2020 г., но это лишь смутный ориентир.
Самолетостроители пока не могут четко сформулировать, что именно они хотят от двигателей следующего поколения, за исключением очевидного пожелания радикально улучшить все характеристики. Судя по всему, в ближайшие годы должна сформироваться новая, гораздо более тесная система взаимодействия между разработчиками самолетов и двигателей. Этого требует новый уровень оптимизации конечного продукта. Наиболее ярко это видно на примере схемы с открытыми винтовентиляторами. Если располагать двигатели в хвостовой части самолета, то их винтовентиляторы целесообразнее выполнять по толкающей схеме, а если двигатели располагаются на крыле — то по тянущей. А такое различие ведет к принципиальному пересмотру всей конструкции двигателя.
В двигателестроении на сегодня существуют три магистральных направления развития: дальнейшее совершенствование традиционной схемы, двигатель с приводом вентилятора через редуктор и схема с открытым винтовентилятором. Но можно более или менее уверенно утверждать, что в обозримом будущем ни один из этих вариантов не станет доминирующим — не только потому, что каждый имеет свои достоинства, но и в силу огромных масштабов рынка.