Кореспондент BBC Future розповідає про сміливі ідеї канадського інженера, в разі реалізації якої час перельоту з Лондона в новозеландський Окленд може скоротитися до півгодини — всупереч всім законам фізики.
В географії антиподами називаються протилежні точки на земній поверхні, що лежать на двох кінцях уявної лінії, що проходить через центр Землі. Такі дві точки знаходяться одна від одної на максимально можливій відстані.
У Великобританії термін часто використовується як синонім Австралії та Нової Зеландії, оскільки з цими двома країнами Туманний Альбіон пов’язують найбільш тривалі авіаперельоти.
Час у дорозі між Лондоном і Оклендом, найбільшим новозеландським містом, становить близько 24 годин, враховуючи проміжну посадку.
А тепер уявіть собі літак, який міг би зробити подібний рейс менше ніж за півгодини. Подібний авіалайнер здійснив би революцію в авіатранспортній галузі.
Але чи стане подібне порушенням законів фізики — або, принаймні, аеродинаміки?
Необов’язково, вважає канадський інженер Шарль Бомбардьє (онук засновника авіабудівної компанії Bombardier). Його концепція надзвукового літака так і називається: «Антипод».
Ми запитали Бомбардьє, як люди реагують на його проект. «Ідея полягає в тому, щоб долетіти з Нью-Йорка в Лондон, скажімо, за 20 хвилин — і саме це, я думаю, дійсно захоплює уяву, — відповів він. — Люди завжди мріяли про транспорт, який міг би доставити їх на інший край землі».
Бомбардьє відомий своїми сміливими ідеями. Згідно з інформацією на сайті, «Антипод» представляв би собою надзвуковий ділової літак, здатний розвивати швидкість в районі 25 600 км/год, тобто летіти в 24 рази швидше швидкості звуку.
Для порівняння: максимальна швидкість британсько-французького авіалайнера «Конкорд» перевищувала швидкість звуку трохи більш ніж у два рази (2560 км/год).
Передбачається, що «Антипод» зможе злітати з будь-якого звичайного аеродрому за допомогою ракетних прискорювачів, які будуть піднімати літак на 12-кілометрову висоту і розганяти його до швидкості, що в 5 разів перевищує швидкість звуку.
Після цього послідує відстріл прискорювачів і включиться прямоточний повітряно-реактивний двигун (ПВДР), за рахунок якого апарат досягне швидкості, яка в 24 рази перевищує швидкість звуку.
«Ефективна робота ПВДР досягається на швидкості в п’ять разів вище швидкості звуку, так що спочатку необхідно розігнатися. Для цього я вирішив використовувати ракетні двигуни», — пояснює Бомбардьє.
За його словами, відстріляні багаторазові ракетні прискорювачі будуть повертатися на аеродром зльоту подібно ракетним щаблях проекту SpaceX бізнесмена Ілона Маска.
При таких швидкостях літальний апарат нагадував би швидше ракету, ніж літак традиційної схеми. І ця обставина відображена в образі «Антипода».
Його крило буде виробляти достатньо підйомної сили для планування з метою посадки на двокілометрову смугу, що є звичайною справою і для нинішніх авіалайнерів.
Але в разі необхідності відходу на друге коло «Антиподу» довелося б включити компактні аварійні ракетні прискорювачі, щоб знову набрати швидкість. (Бомбардьє пропонує для цієї мети використовувати двигуни, схожі по конструкції c розробкою компанії X-COR Aerospace.)
Запасні прискорювачі будуть служити ще для однієї цілі: при необхідності їх можна буде розвернути і використовувати для гальмування.
До ідеї Бомбардьє слід підходити з певною часткою скептицизму. Він сам визнає, що мова йде лише про концепцію, розрахованої більше на те, щоб почати професійну дискусію та викликати інтерес до потенційно новим технологіям.
І, можливо, йому вже вдалося намацати рішення деяких потенційних проблем.
Попередня концепція надзвукового літального апарату Бомбардьє (під назвою Screemr) була призначена для польотів зі швидкістю в 10 разів вище за швидкість звуку.
Пов’язані з її експлуатацією проблеми були б схожі з проблемами «Конкорда»: сильний звуковий удар на місцевості і високе нагрівання носового обтічника передньої кромки крила, викликаний тертям повітря на високих швидкостях.
Однак коли Бомбардьє опублікував свою концепцію в розрахунку на професійне обговорення, з ним зв’язався Джозеф Хезелтайн з компанії Wyle, технічного підрядника НАСА та департаменту оборони США.
Хезелтайн запропонував використовувати нову технологію, відому як «режим тривалого проникнення» (Long Penetration Mode, LPT).
Вона полягає в тому, що частина набігаючого повітряного потоку прямує через сопло в носову частину літального апарату для створення струменя повітря, спрямованого в зворотному напрямку.
В теорії це аеродинамічне явище може зменшити силу звукового удару і знизити температуру нагрівання облицювання. Результати експериментів в аеродинамічній трубі вказують на те, що технологія може виявитися ефективною.
Втім, навіть технологія LPM не в змозі буде остаточно усунути проблему нагрівання, а розвиток ПВРД поки не досягло рівня, на якому такі двигуни можна було б використовувати в комерційних цілях.
Крім того, можливо, що жахливі перевантаження при прискоренні відлякують багатьох потенційних пасажирів.
«Зрештою, ми говоримо лише про концепції, а не про ідею, яку можна реалізувати на практиці», — визнає Бомбардьє.
«Антипод» служить свідченням віри винахідника в те, що обмін ідеями може стимулювати технічний прогрес.
«Мені хотілося допомогти іншим отримати фінансування для подальших досліджень, тому я і спробував привернути увагу до цієї теми», — говорить Бомбардьє.
«Я знаю, що це не призведе до створення апарату, в точності відповідного моєї концепції, але в результаті можуть бути розроблені нові технології та процеси. В такому разі я буду радий, що чимось допоміг суспільству».