Введение

Самолет, предназначенный для коммерческой перевозки пассажиров и грузов.

Авиалайнер – это тип самолета, предназначенный для перевозки пассажиров и воздушных грузов. Такие самолеты чаще всего эксплуатируются авиакомпаниями. Современный и наиболее распространенный вариант авиалайнера – это длинный, трубчатый самолет с реактивными двигателями. Самые большие из них – широкофюзеляжные самолеты, которые также называют двухпроходными, поскольку они обычно имеют два отдельных прохода, идущих от передней части до задней части пассажирской кабины. Они обычно используются для дальнемагистральных рейсов между авиационными узлами и крупными городами. Меньший и более распространенный класс авиалайнеров – узкофюзеляжные или однопроходные. Они обычно используются для полетов на короткие и средние расстояния с меньшим количеством пассажиров, чем широкофюзеляжные самолеты. Региональные авиалайнеры обычно рассчитаны менее чем на 100 пассажиров и могут быть оснащены турбовентиляторными или турбовинтовыми двигателями. Эти авиалайнеры являются региональными аналогами более крупных самолетов, эксплуатируемых основными, традиционными и национальными авиакомпаниями, и используются для направления пассажиропотока в крупные авиационные узлы. Эти региональные маршруты формируют спицы в модели воздушного транспорта с узлом и спицами. Самые легкие самолеты, региональные самолеты, предназначенные для коротких маршрутов и перевозки небольшого количества пассажиров, называются пригородными самолетами, пригородными авиалайнерами, кормовыми авиалайнерами и воздушными такси, в зависимости от их размера, двигателей, способа продвижения, региона мира и компоновки сидений. Например, Beechcraft 1900 имеет всего 19 мест.

Появление

Когда братья Райт совершили первый в мире устойчивый полет аппарата тяжелее воздуха, они заложили основу для будущей крупной транспортной отрасли. Их полет на Wright Flyer в 1903 году состоялся всего за 11 лет до того, что часто определяется как первый в мире авиалайнер. К 1960-м годам авиалайнеры значительно расширили свои возможности, оказав существенное влияние на мировое общество, экономику и политику. В 1913 году Игорь Сикорский разработал первый крупный многомоторный самолет – «Русский Витязь». Этот самолет впоследствии был усовершенствован и превратился в более практичный «Илью Муромца», оснащенный дублирующим управлением для пилота и второго пилота, а также комфортабельной кабиной с туалетом, отоплением и освещением. Первый полет он совершил 10 декабря 1913 года, а 25 февраля 1914 года выполнил свой первый демонстрационный рейс с 16 пассажирами на борту. Однако, из-за начала Первой мировой войны и приоритета военных разработок, он так и не был использован в качестве коммерческого авиалайнера.

Межвоенный период

В 1919 году, вскоре после окончания Первой мировой войны, рынок наводнили большие объемы бывших военных самолетов. Одним из таких самолетов был французский Farman F.60 Goliath, первоначально разработанный как тяжелый бомбардировщик дальнего действия; некоторые были переоборудованы для коммерческого использования в пассажирские авиалайнеры, начиная с 1919 года, способные вместить до 14 пассажиров. Было построено около 60 таких самолетов. Первоначально было совершено несколько демонстрационных полетов, в том числе один 8 февраля 1919 года, когда Goliath перевез 12 пассажиров из Тусс-ле-Нобль в RAF Кенли, недалеко от Кройдона, несмотря на отсутствие разрешения британских властей на посадку. Впоследствии десятки первых авиакомпаний приобрели этот тип. Один из известных полетов, выполненный 11 августа 1919 года, включал F.60 с восемью пассажирами и тонной груза из Парижа через Касабланку и Могадор в Куфу, к северу от Сен-Луиса, Сенегал, пролетев более чем на 100 км. Еще одним важным авиалайнером, построенным в 1919 году, был Airco DH.16 – переработанный Airco DH.9A с более широким фюзеляжем для размещения закрытой кабины на четыре пассажира и пилота в открытой кабине. Прототип впервые совершил полет на аэродроме Хендон в марте 1919 года. Было построено девять самолетов, все, кроме одного, были переданы начинающей авиакомпании Aircraft Transport and Travel, которая использовала первый самолет для ознакомительных полетов, а 25 августа 1919 года открыла первую регулярную международную авиалинию из Лондона в Париж. Один самолет был продан авиационной компании River Plate в Аргентину для обслуживания переправы через реку между Буэнос-Айресом и Монтевидео. Первым в мире полностью металлическим транспортным самолетом был Junkers F.13, который также совершил свой первый полет в 1919 году. Junkers предлагал самолет бизнесменам и коммерческим операторам, и европейские предприниматели приобретали экземпляры для личного использования и деловых поездок. В период с 1919 по 1932 год было построено более 300 самолетов Junkers F 13. Голландская компания Fokker производила Fokker F. II, а затем увеличенный F. III. Эти самолеты использовались голландской авиакомпанией KLM, в том числе на рейсе из Амстердама в Лондон в 1921 году. Fokker был относительно надежным самолетом для своего времени и летал в различные города Европы, включая Бремен, Брюссель, Гамбург и Париж. Компания Handley Page в Великобритании произвела Handley Page Type W, свой первый гражданский транспортный самолет. В открытой кабине размещались два члена экипажа, а в закрытой – 15 пассажиров. Прототип, оснащенный двумя двигателями Napier Lion, впервые совершил полет 4 декабря 1919 года, вскоре после демонстрации на Парижском авиасалоне 1919 года в Ле-Бурже. Бельгийская фирма Sabena заказала его, и еще десять Type W были произведены по лицензии в Бельгии компанией SABCA. В 1921 году Министерство авиации заказало три самолета, построенных как W.8b, для использования Handley Page Transport, а затем Imperial Airways, на рейсах в Париж и Брюссель. Во Франции Bleriot SPAD S.33 был представлен в начале 1920-х годов. Он имел коммерческий успех, первоначально обслуживая маршрут Париж-Лондон, а затем и континентальные маршруты. Закрытая кабина могла вместить четырех пассажиров с дополнительным сиденьем в кабине пилота. В дальнейшем он был разработан в Blériot SPAD S.46. На протяжении 1920-х годов компании в Великобритании и Франции были в авангарде индустрии гражданских авиалайнеров. К 1921 году для достижения более выгодной экономики необходимо было увеличить вместимость авиалайнеров. Английская компания de Havilland построила 10-местный моноплан DH.29, начав работу над дизайном DH.32, восьмиместного биплана с более экономичным, но менее мощным двигателем Rolls Royce Eagle. Для увеличения вместимости разработка DH.32 была заменена бипланом DH.34, вмещающим 10 пассажиров. Daimler Airway заказала партию из девяти коммерчески успешных самолетов. Pan Am открыла трансокеанские рейсы в конце 1920-х и начале 1930-х годов, используя серию больших гидросамолетов – от Sikorsky S 38 до Sikorsky S 42. К 1930-м годам авиационная промышленность созрела, и были созданы крупные консолидированные национальные авиакомпании с регулярными международными рейсами, охватывающими весь мир, включая Imperial Airways в Великобритании, Lufthansa в Германии, KLM в Нидерландах и United Airlines в Америке. Многодвигательные самолеты теперь могли комфортно перевозить десятки пассажиров. В 1930-х годах британский de Havilland Dragon стал популярным авиалайнером для ближних рейсов с небольшой вместимостью. Его относительно простая конструкция позволяла перевозить шесть пассажиров, каждый с багажом, на маршруте Лондон-Париж при расходе топлива 13 галлонов (49 литров) в час. DH.84 Dragon поступил на всемирную службу. В начале августа 1934 года один из самолетов совершил первый беспосадочный перелет между материковой Канадой и Великобританией за 30 часов 55 минут, хотя первоначально планировалось приземлиться в Багдаде, Ирак. Британское производство Dragon было прекращено в пользу de Havilland Dragon Rapide, более быстрого и комфортабельного преемника. К ноябрю 1934 года началось серийное производство Dragon Rapide. De Havilland инвестировала в передовые функции, включая удлиненные задние окна, отопление кабины, утолщенные законцовки крыльев и усиленный фюзеляж для увеличения максимальной взлетной массы. Более поздние самолеты были одними из первых авиалайнеров, оснащенных закрылками для улучшения характеристик посадки, а также прожекторами для идентификации и металлическими пропеллерами, которые часто устанавливались на старые самолеты. Он также использовался в военных целях; гражданские Dragon Rapide были мобилизованы в военную службу во время Второй мировой войны. Металлические авиалайнеры поступили на службу в 1930-х годах. В Соединенных Штатах Boeing 247 и 14-местный Douglas DC 2 летали в первой половине десятилетия, а более мощный, быстрый Douglas DC 3, вмещающий от 21 до 32 пассажиров, впервые появился в 1935 году. DC 3 были произведены в большом количестве для Второй мировой войны и продавались как излишки после ее окончания, получив широкое распространение в коммерческом секторе. Это был один из первых авиалайнеров, который стал прибыльным без поддержки почтовых или государственных субсидий. В 1930-х годах дальнемагистральные рейсы были расширены, поскольку Pan American Airways и Imperial Airways конкурировали на трансатлантических перевозках, используя парки летающих лодок, такие как британский Short Empire и американский Boeing 314. Заказ Imperial Airways на 28 летающих лодок Empire был воспринят некоторыми как смелый азартный шаг. Один Boeing 314, с регистрационным номером NC18602, стал первым коммерческим самолетом, совершившим кругосветное путешествие в декабре 1941 года и январе 1942 года.

Великобритания

В Соединенном Королевстве в 1942 году был сформирован комитет Брабазона под председательством Джона Мура Брабазона, 1-го барона Брабазона из Тары, для прогнозирования развития авиационных технологий и потребностей в воздушном транспорте послевоенной Британской империи (в Южной Азии, Африке, на Ближнем и Дальнем Востоке) и Содружества (Австралия, Канада, Новая Зеландия). Для нужд Великобритании многомоторные самолеты, как утверждается, были распределены между США для военных транспортных самолетов и Великобританией для тяжелых бомбардировщиков. Факт предложения или реализации такой политики оспаривался, по крайней мере, сэром Питером Мейсфильдом. Британские авиастроители были заняты выполнением военных заказов и не имели свободных мощностей для решения других задач в военное время. В итоговом отчете комитета были представлены четыре проекта для государственных авиакомпаний British Overseas Airways Corporation (BOAC) и впоследствии British European Airways (BEA): три самолета с поршневыми двигателями различного размера и реактивный проект на 100 мест по запросу Джеффри де Гавилланда, участвовавшего в разработке первых реактивных истребителей. После непродолжительного конкурса разработка Type I была передана компании Bristol Aeroplane Company, опираясь на заявку на "100-тонный бомбардировщик". Результатом стал Bristol Brabazon, но проект был закрыт в 1951 году из-за потери интереса со стороны BOAC и необходимости дорогостоящей переработки крыла для установки двигателя Bristol Proteus. Разработка Type II была разделена между de Havilland Dove и Airspeed Ambassador – традиционными поршневыми моделями, и самолетом Vickers, оснащенным недавно разработанными турбовинтовыми двигателями: впервые поднявшийся в воздух в 1948 году, VC.2 Viceroy стал первым турбовинтовым самолетом, поступившим в эксплуатацию, и имел коммерческий успех – было построено 445 самолетов Viscount. Требования к Type III привели к созданию традиционного Avro Tudor и более амбициозного Bristol Britannia, хотя разработка обоих самолетов затянулась, причем последний поступил в эксплуатацию BOAC в феврале 1957 года, более чем через семь лет после размещения заказа. Реактивный Type IV стал de Havilland Comet в 1949 году. Он отличался аэродинамически чистым дизайном с четырьмя турбореактивными двигателями de Havilland Ghost, размещенными в крыльях, герметичным фюзеляжем и большими квадратными окнами. 2 мая 1952 года Comet совершил первый в мире коммерческий реактивный перелет с пассажирами на борту, оплачивающими свои билеты, и одновременно открыл регулярное сообщение между Лондоном и Йоханнесбургом. Однако примерно через год после начала эксплуатации три Comet разрушились в полете из-за усталости металла конструкции, причины которой в то время были недостаточно изучены. Comet был временно снят с эксплуатации и подвергнут испытаниям для выяснения причины, в то время как конкурирующие производители учли полученные уроки при разработке собственных самолетов. Улучшенные Comet 2 и прототип Comet 3 привели к переработанной серии Comet 4, которая дебютировала в 1958 году и успешно эксплуатировалась более 30 лет, однако продажи так и не восстановились полностью. К 1960-м годам Великобритания потеряла рынок авиалайнеров в пользу США из-за катастрофы Comet и меньшего внутреннего рынка, который не удалось вернуть более поздним разработкам, таким как BAC 1-11, Vickers VC10 и Hawker Siddeley Trident. Комитет STAC был создан для изучения сверхзвуковых проектов и работал с Bristol над созданием Bristol 223 – 100-местного трансатлантического авиалайнера. Впоследствии эти усилия были объединены с аналогичными во Франции для создания сверхзвукового авиалайнера Concorde с целью разделения затрат.

Соединенные Штаты

Первая партия Douglas DC-4 поступила в распоряжение армии и ВВС США и получила название C-54 Skymaster. Некоторые бывшие военные DC-6 позднее были переоборудованы в авиалайнеры, и пассажирские и грузовые версии заполонили рынок сразу после окончания войны. Douglas также разработал герметизированную версию DC-4, которую обозначил как Douglas DC-6. Компания-конкурент Lockheed выпустила Constellation – самолет с тройным хвостовым оперением и более широким фюзеляжем, чем у DC-4. Boeing 377 Stratocruiser был создан на базе военно-транспортного C-97 Stratofreighter, имел двухпалубную конструкцию и герметизированный фюзеляж. Convair произвел Convair 240 – герметизированный самолет, рассчитанный на 40 пассажиров; было построено 566 экземпляров. Позднее Convair разработал Convair 340, который был немного больше и мог вмещать от 44 до 52 пассажиров, было произведено 311 самолетов. Компания также начала работу над Convair 37 – относительно большим двухпалубным авиалайнером, предназначенным для трансконтинентальных маршрутов; однако проект был отменен из-за недостаточного спроса со стороны заказчиков и высоких затрат на разработку. К конкурентам относились Martin 2-0-2 и Martin 4-0-4, но у 2-0-2 были проблемы с безопасностью и отсутствовала герметизация, а 4-0-4 было продано всего около 100 единиц. В послевоенные годы двигатели стали значительно больше и мощнее, а в самолеты были добавлены системы защиты от обледенения, навигационное оборудование и информация о погоде. Считалось, что американские самолеты были более комфортными и имели лучшие кабины пилотов, чем европейские. Однако два самолета потерпели крушение, а третий был снят с эксплуатации из-за соображений безопасности. SNCASE Languedoc стал первым французским авиалайнером после войны. Первый полет состоялся в феврале 1949 года. Четырехмоторный Breguet Deux Ponts, совершивший первый полет в феврале 1949 года, представлял собой двухпалубный транспорт для пассажиров и грузов. Sud Aviation Caravelle был разработан в конце 1950-х годов как первый реактивный авиалайнер малой дальности. Конструкция носовой части и компоновка кабины были лицензированы у de Havilland Comet, а также некоторые элементы фюзеляжа. Поступив в эксплуатацию в середине 1959 года, 172 Caravelle были проданы в течение четырех лет, а к 1963 году в производстве находилось шесть модификаций. Sud Aviation затем сосредоточила свою конструкторскую группу на разработке преемника Caravelle. После значительных перерасходов и задержек, обошедшихся в 1,3 миллиарда фунтов стерлингов, все последующие усилия французской авиастроительной промышленности были объединены в рамках общеевропейской инициативы Airbus.

СССР

Вскоре после войны большая часть советского авиапарка состояла из самолетов DC-3 или Лисунов Ли-2. Эти самолеты остро нуждались в замене, и в 1946 году совершил первый полет Ил-12. Ил-12 был очень похож по конструкции на американский Convair 240, за исключением того, что не был герметичным. В 1953 году совершил первый полет Ил-14, и эта версия была оснащена значительно более мощными двигателями. Основным вкладом Советского Союза в развитие авиалайнеров стал Антонов Ан-2. Этот самолет – биплан, в отличие от большинства других авиалайнеров, и было продано больше экземпляров, чем любого другого транспортного самолета. Возможно, самым важным преимуществом установки двигателей под крыльями является более равномерное распределение общего веса самолета по размаху крыльев, что снижает изгибающий момент на крыльях и позволяет использовать более легкую конструкцию крыла. Этот фактор становится все более важным с увеличением веса самолета, и ни один серийный авиалайнер не имеет максимальной взлетной массы более 50 тонн и двигателей, установленных на фюзеляже. Антонов Ан-148 – единственный серийный реактивный лайнер с высокорасположенными крыльями (обычно встречающимися на военно-транспортных самолетах), что снижает риск повреждений при взлете и посадке с неблагоустроенных взлетно-посадочных полос. За исключением нескольких экспериментальных или военных разработок, все самолеты, построенные на сегодняшний день, поднимали весь свой вес в воздух за счет обтекания крыльев воздушным потоком. С точки зрения аэродинамики, фюзеляж был лишь пассивным элементом. В настоящее время NASA и Boeing разрабатывают концепцию интегральной схемы «смешанное крыло-фюзеляж», в которой вся конструкция самолета, от законцовки крыла до законцовки крыла, создает подъемную силу. Это обещает значительное повышение топливной эффективности.

В серийных самолетах

+ Основные магистральные авиалайнеры по состоянию на ноябрь 2019 года Модель Первый полет Чистые заказы Поставки в работу Ожидаемые поставки MTOW (т) Типичное количество мест Дальность (морских миль) Airbus A220 16/09/2013 60.8 67.6 116 141 2,950 3,200 Семейство Airbus A320 (исключая A318) 22/02/1987 75.5 97 124 206 3,200 4,000 Airbus A330/A330neo 02/11/1992 242 251 247 287 6,350 8,150 Airbus A350 14/06/2013 280 316 325 366 8,100 8,400 Boeing 737 NG/737 MAX 09/02/1997 70.1 88.3 126 188 2,935 3,825 Boeing 767 300F 20/06/1995 300 233 67 185 3,255 Boeing 777 300ER/F/777X 24/02/2003 349.7 351 336 400 7,370 8,700 Boeing 787 15/12/2009 227.9 250.8 242 330 6,430 7,635

Рынок

С момента своего создания рынок реактивных авиалайнеров демонстрировал повторяющуюся закономерность: семь лет роста, за которыми следовали три года снижения поставок на 30–40%. Исключением стал устойчивый рост, наблюдаемый с 2004 года, обусловленный экономическим подъемом Китая, доля которого на мировом рынке увеличилась с 3% в 2001 году до 22% в 2015 году. Дорогостоящее авиационное топливо до 2014 года стимулировало замену устаревших самолетов, что стало возможным благодаря низким процентным ставкам с 2008 года, а также сильному спросу на авиаперевозки в дальнейшем. В 2004 году было поставлено 718 самолетов Airbus и Boeing общей стоимостью 39,3 миллиарда долларов; в 2017 году ожидалось 1466 самолетов стоимостью 104,4 миллиарда долларов. Рост в 3,5 раза с 2004 по 2020 год является беспрецедентным и крайне необычным для любого зрелого рынка.

Производитель | 2016 Заказы и поставки | Стоимость поставок ($ млрд) | Чистые заказы | Портфель заказов
---|---|---|---|---
Boeing | 726 | 57.8 | 563 | 5,660
Airbus | 685 | 45.5 | 711 | 6,845
Embraer | 108 | 2.9 | 39 | 444
Bombardier | 81 | 1.9 | 162 | 437
ATR | 73 | 1.5 | 36 | 236
Другие | 31 | 0.5 | 72 | 1,080
Всего | 1,704 | 110.1 | 1,583 | 14,702

В 2016 году 38% поставок пришлось на Азиатско-Тихоокеанский регион, 25% – на Европу, 22% – на Северную Америку, 7% – на Ближний Восток, 6% – на Южную Америку и 2% – на Африку. Было поставлено 1020 узкофюзеляжных самолетов, а объем невыполненных заказов составил: 4991 A320neo, A320ceo; 3593 737 Max, 835 737NG, 348 CSeries, 305 C919 и 175 MC-21. В то же время было поставлено 398 широкофюзеляжных самолетов: 137 Dreamliners и 99 B777 для Boeing (65%) против 63 A330 и 49 A350 для Airbus. В портфеле заказов числилось более 2400 широкофюзеляжных самолетов, лидирует A350 с 753 (31%), за ним следует Boeing 787 с 694 (28%). Цены на нефть и заказы, полученные на авиашоу, демонстрируют тенденцию к синхронному изменению. В 2020 году поставки снизились более чем на 50% по сравнению с 2019 годом из-за влияния пандемии COVID-19 на авиационную отрасль после 10 лет роста.

Хранение, утилизация и переработка

Хранение самолетов может служить инструментом регулирования авиапарка: согласно данным IATA, в период с января по апрель 2018 года пассажирские перевозки (RPK) увеличились на 7% по сравнению с предыдущим годом, а грузоподъемность (FTK) – на 5,1%. В апреле из хранилища было возвращено 81 самолет (132 самолета возвращены в эксплуатацию и 51 самолет отправлено на хранение).