Airbus A20.30 BWB

V Európe všetky výskumné programy, týkajúce sa koncepcie BWB, zastrešuje projekt Airbus A20.30. Počas definičného vývojového programu VELA, ktorý je zameraný na výskum netradičných koncepcií lietajúcich krídel a ich praktického využitia, sa dospelo k dvom možným konfiguráciám. Financovanie programu je zabezpečené z rozpočtu Európskej únie v období rokov 2002 až 2005. Jeho cieľom je iniciovať vývoj lietajúcich krídel v Európe a poskytnúť podklady pre výber najvhodnejšieho konceptu.

Na počítačových modeloch boli testované aj kačacie vertikálne plochy pod kokpitom !!! (našťastie to nefunguje), či vektorovanie ťahu motorov. Typ A20.30 je v porovnaní s Boeingom dlhší, s menším splývaním krídla a trupu. Základom je plochý trup pre užitočné zaťaženie, pričom v jeho spodnej časti je okrem podvozku priestor pre náklad a vrchné poschodie je určené pre pasažierov. V prípade dvojpodlažného usporiadania je prvá trieda umiestnená v najvrchnejšom výbežku trupu za pilotnou kabínou. V prípade pádu na zem to prispieva k vyššej bezpečnosti pasažierov. Na trup je napojené klasicky tvarované krídlo. Obidva návrhy sa spoliehajú skôr na dvojicu vertikálnych chvostových plôch, prípadne doplnených wingletmi, než na samotné winglety na koncoch krídla tak, ako to urobila firma Boeing.

Predbežne sa počíta s doletom na úrovni 14 200 kilometrov. Najväčšie otázky panujú okolo umiestnenia motorov. Klasické usporiadanie pod krídlom zabráni jeho krúteniu a zároveň sa uľahčí údržba, ale za cenu rizika nasatia cudzieho predmetu pri vzlete a pristátí a samozrejme väčšej hlučnosti. Druhou možnosťou sú pylóny v zadnej časti trupu medzi chvostovými plochami.

Pôvodne sa počítalo s kapacitou 250 až 1000 pasažierov, ale podľa ekonomických prepočtov by boli lietadlá s menej ako 600 sedadlami nerentabilné. Základná verzia má kapacitu 750 pasažierov v troch triedach (22/136/592). Cestujúci prvej triedy majú samostatný nástupný mostík a dvere najbližšie k pilotnému priestoru. Nasleduje spoločný mostík s pravými dverami pre cestujúcich obchodnej triedy a cestujúcich ekonomickej triedy v sektore 2 na pravej strane. Posledné dvere (3L) sú určené výhradne pre ekonomickú triedu v centrálnom a ľavom sektore. K spodnej časti trupu s nákladom sa dá dostať prostredníctvom dvoch nákladných dverí vpredu vpravo a medzi chvostovými plochami. Vďaka optimalizácii obslužných činností sa prestávka medzi dvoma letmi skrátila na maximálne 90 minút, v prípade dvojpodlažného usporiadania na 85.

Čo sa týka bezpečnosti, Airbus má pred Boeingom výrazný náskok. Nielenže sú pasažieri zo spodnej strany chránení nákladovým priestorom, ale majú až 19 klasických únikových ciest (plus ďalší samostatný pre osadenstvo kokpitu). Veľký únikový otvor sa nachádza aj v strede spodnej časti trupu medzi podvozkovými nohami. Originálnym a efektívnym riešením sú ďalšie štyri únikové východy v hornej časti trupu s nafukovacími zábradliami. V praxi to znamená, že aj pri celoekonomickom usporiadaní opustí posledný z 1060 pasažierov lietadlo v priebehu 83 sekúnd (čo spadá do 90 sekundového limitu podľa predpisu JAR 25.803(c)).

Hoci Boeing má vo vývoji lietadiel typu BWB určitý náskok, prakticky sa netreba nikam ponáhľať. Celý súčasný trh s veľkokapacitnými lietadlami pohltil typ A380. A kým letiská aj letecké spoločnosti nenadobudnú aspoň základné skúsenosti s prevádzkou tak veľkých lietadiel, nedá sa očakávať rast dopytu, ktorý by ospravedlnil odhadované vývojové investície vo výške 7 až 10 miliárd Euro. Napriek tomu konzorcium Airbus predpokladá, že prvý prototyp v skutočnej veľkosti bude hotový najneskôr v roku 2020.

European BWB projects

Keďže koncepcia lietajúcich krídel je vo všeobecnosti v Európe nie príliš známa, po celom kontinente prebiehajú samostatné vývojové programy, ktorých spoločným cieľom je poskytnúť základné údaje a vedecké dáta o takto koncipovaných lietadlách, ktoré by boli použiteľné pri budúcom vývoji skutočného stroja. Typickým príkladom je projekt MOB, ktorý koordinuje Cranfield University. Na výskume sa podieľa 15 spoločností a inštitúcií, medzi nimi aj EADS, BAe Systems, QuinetiQ či Saab AB. Jedným z najzaujímavejších záverov je zistenie, že koncepcia BWB neprináša pri zachovaní maximálnych rozmerov lietadla 80 x 80 metrov viac výhod, v porovnaní s klasicky tvarovaným veľkokapacitným strojom.

Jednou z možných konfigurácií typu BWB je aj koncept AC20.30, vyvinutý v spolupráci pracovníkov Airbusu v Hamburgu a študentov Technickej univerzity v Mníchove. Na získanie reálnych aerodynamických a letových údajov bol postavený zmenšený model v mierke 1:30, ktorý absolvoval svoj úvodný let 16. decembra 2003. Zatiaľ lieta bez záznamových zariadení, ale v blízkej budúcnosti by doň mali byť zabudované telemetrické rekordéry, monitorujúce rýchlosť, letovú výšku, situáciu pred lietadlom a podobne.

Už v novembri 2001 vzlietol aj technologický demonštrátor BWB ELSA, ktorý vo Švédskom národnom inštitúte pre technológie navrhli a postavili Martin Carlsson a Jakob Kuttenkeuler. Je poháňaný troma elektrickými motormi s tlačnými vrtuľami a jeho riadiaci systém pozostáva z malých servomotorov. Samotný let bol bezproblémový, ale pri pristávaní na zasneženej a klzkej dráhe sa poškodil podvozok, takže model musel pristáť len na dvoch podvozkových nohách. Napriek tomu nebol vážnejšie poškodený.

Francúzska ONERA a nemecký výskumný ústav DLR majú svoje samostatné národné programy, financované predovšetkým zo zdrojov DPAC a DTI.

Airbus ROSAS

Na doplnenie programov, zameriavajúcich sa na zníženie hluku produkovaného prúdovými a vrtuľovými motormi, vznikol s podporou konzorcia Airbus nový program ROSAS, ktorého cieľom je vývoj nových konceptov dopravných lietadiel so zníženou hlučnosťou. Ich spoločným znakom je odtienenie zvukového smogu prostredníctvom časti trupu (chvostové plochy, krídlo, deflektor...). Práce prebiehajú formou počítačových simulácií a testov v aerodynamických tuneloch tak, aby sa našlo najvhodnejšie umiestnenie pohonných jednotiek. Financovanie projektu je zabezpečené na 36 mesiacov od januára 2002.

Ring Wing

Ďalšou extrémne nekonvenčnou myšlienkou v aerokozmickom priemysle je použitie tzv. uzatvoreného krídla. Do tejto kategórie spadajú koncepcie „joint wing“, „box wing“, ale aj tzv. prstencové krídlo „ring wing“. Hoci na prvý pohľad vyzerá dosť neprakticky, v porovnaní s klasickou nosnou plochou porovnateľného rozpätia a vztlaku má len polovičný aerodynamický odpor. Prstencové krídlo bolo v praxi použité už niekoľkokrát (napríklad na francúzskej Coléoptére), avšak ešte nikdy ako hlavná nosná plocha dopravného lietadla. Napriek tomu, že tento koncept študovali mnohé inštitúcie a firmy od začiatkov letectva až po súčasnosť, veľký význam v dopravnom leteckom priemysle zrejme nezíska.

Russian BWB projects

Na rôznych konceptoch veľkokapacitných lietadiel pracoval po dlhú dobu aj ruský ústredný aerodynamický inštitút TsAGI. Medzi najvýznamnejšie patrí projekt Tupolev Tu-304, určený pre 500 pasažierov. Jedinou zvláštnosťou tohto konvenčne vyzerajúceho lietadla bol rozšírený trup a dvojitá vertikálna chvostová plocha. V súčasnosti to vyzerá tak, že najväčšia pozornosť je venovaná hybridnej konfigurácii s dvojposchodovou centrálnou časťou trupu a doplnkovými pasažierskymi priestormi v prechode medzi krídlom a trupom. Ďalším netradičným prvkom sú sklopiteľné konce krídel, vďaka ktorým je možné zmenšiť rozpätie z letovej konfigurácie 100 metrov len na 79 metrov, čím lietadlo splní požadované rozmerové limity. Zmenšený model bol prvýkrát predstavený na ILA 2002 v Berlíne.

Tupolev Tu-404

Projekt veľkokapacitného lietadla Tu-404 vznikol v roku 1991. Tento netradičný stroj koncepcie BWB s kapacitou 750 až 1200 pasažierov je zaujímavý najmä použitím turbovrtuľových motorov s tlačnými vrtuľami, aj keď bola zvažovaná aj verzia so štyroma turbodúchadlovými pohonnými jednotkami Rolls-Royce Nk-44. S nimi mal dosiahnuť rýchlosť 900 km/h vo výške 11 000 metrov pri celkovom dolete 12 500 kilometrov. Tu-404 má dve chvostové plochy, pre túto kategóriu lietadiel trochu netradične usporiadaných do V. Dĺžka trupu na úrovni 86,6 metra prekračovala odporúčanú hranicu. Rozpätie bolo napodiv menšie, len 77 metrov. Z maximálnej vzletovej hmotnosti 605 ton tvoril platiaci náklad 126 ton.

Za zmienku stoja ešte projekty lietadiel s viacerými trupmi, ani jeden sa však nepresadil. Vystriedali ich praktickejšie a účelnejšie stroje, ktoré mali rozšírený trup, prípadne kabínu rozdelenú do dvoch podlaží.