Птицы летают на большие расстояния в стаях не без причины. Сопротивление воздуха за первым летящим объектом резко падает: набегающий на него воздушный поток обтекает его со всех сторон, создавая за ним зону пониженного давления. Именно так велосипедист, едущий близко к автомобилю, может развить скорость до 268,83 км/ч — невозможную без помощи механического "лидера".
Кроме того, летящий объект с высоким сопротивлением увлекает за собой прилегающие слои воздуха, энергия движения которого рассевается в атмосфере. Но если рядом летит другая птица, часть этой энергии уйдет на то, чтобы увлечь ее за собой и снизить ее энергетические затраты на полет.
Само собой, от ее усилий получит пользу и первая птица, поэтому-то многие перелетные стаи и поддерживают столь низкую дистанцию между своими членами. Считается, что в V-образном строю из 25 единиц суммарное сопротивление особей снижено на 65%, а дальность перелета повышается как минимум на 7%.
"Линии высокой загруженности позволят самолету получать преимущества от движения в строю (группе)", — декларирует концепция Smarter Skies компании Airbus. При этом экономия топлива ожидается в районе по меньшей мере 10–12% при сокращении выбросов до 25%.
Однако с учетом колоссальных скоростей реализовать эту цель будет непросто: полет гражданских самолетов в тесном строю может радикально повысить аварийность; в этом случае ошибка пилотирования способна вызвать цепную реакцию столкновений с немыслимым количеством жертв.
Возможно, правда, что свою позитивную роль сыграет автоматизация, позволяющая выдерживать место в строю и соблюдать дистанцию до идущего впереди. И все же оцениваем шансы на полноценную реализацию этого концепта надо очень осторожно. На самолет воздействует очень много факторов, и, в отличие от беспилотных автомобилей, которые пока не попали ни в одну аварию, БПЛА падают и бьются чаще обычных самолетов.
Кроме топливных затрат, проблемой сегодняшней гражданской авиации является загруженность аэропортов и необходимость в огромных территориях, отчуждаемых под них. Чтобы решить этот вопрос, Airbus предлагает не менее смелую концепцию Еco-climb.
"Экологически дружелюбный набор высоты" будет достигаться за счет специального разгонного шасси, остающегося на земле и берущего на себя часть энергозатрат по доведению самолета до взлетной скорости. Здесь главной целью является не столько снижение массы ЛА за счет оставления шасси, сколько экономия топлива (приоритет номер один в гражданской авиации) и укороченный разбег — ведь взлетная скорость будет достигаться значительно быстрее.
Посадку также хотят укоротить, но уже за счет изменения угла предпосадочной прямой, сегодня обычно составляющей 3˚. При планировании аэропортов в местах, позволяющих более пологий заход на посадку, самолеты смогут гасить куда бóльшую часть своей скорости, чем это происходит сейчас, еще до того, как шасси коснется земли.
Поэтому столь шумные операции, как торможение при помощи тяги двигателей или интенсивное использование тормозов, потихоньку уйдут в прошлое, а длину взлетно-посадочный полосы можно будет резко сократить. Но внедрение такого подхода потребует колоссальных вложений в инфраструктуру в виде строительства аэропортов и наземных систем массовых перевозок.