Do zakładów Boeinga w Palmdale w Kalifornii przyleciał samolot MD-90-30 przeznaczony do głębokiej modyfikacji projektu Sustainable Flight Demonstrator. Realizowane przez NASA przedsięwzięcie skupia się na poszukiwaniu konstrukcji spalających mniej paliwa i emitujących mniej gazów cieplarnianych. Przebudowany samolot będzie nosić oznaczenie X-66A.
W swoim nowym wcieleniu przyszły X-66A ma wyglądać mniej więcej jak na powyższej ilustracji. Kluczową zmianą jest zastosowanie zupełnie innej architektury płata, nazwanej Transonic Truss-Braced Wing (TTBW), co można przetłumaczyć jako: skrzydło okołodźwiękowe podparte kratownicą.
Przewidziano także inne modyfikacje, na przykład przeniesienie silników z ogona na typowe we współczesnych samolotach miejsce pod skrzydłem. Sam kadłub zostanie skrócony. Nie ma natomiast potwierdzonych informacji co do silników.
Już dawno ujawniono, że X-66A ma być wyposażony w silniki CFM International RISE (Revolutionary Innovation for Sustainable Engines). To nowatorska konstruckcja zaliczająca się do kategorii propfanów, czyli silników z odkrytym wentylatorem, stanowiących rozwiązanie pośrednie między silnikiem turbośmigłowym a wentylatorowym. RISE ma też być zoptymalizowany do pracy na biopaliwach. W styczniu Boeing oznajmił, że wciąż trwają uzgodnienia. Nie wiadomo, czy wciąż trwają czy też postanowiono trzymać je na razie w tajemnicy. Niewykluczone, że początkowo X-66A zachowa klasyczne silniki turboodrzutowe.
Przyjrzyjmy się nowemu płatowi. Będzie się on cechował większą rozpiętością (przewiduje się, że o mniej więcej 50%) i bardzo dużym wydłużeniem, ale najbardziej rzuca się w oczy użycie zastrzałów. Na pierwszy rzut oka to zaskakująca decyzja. Zastrzały i rozpórki to tradycyjnie źródła ogromnego oporu aerodynamicznego. Podobieństwo zastrzałów w TTBW do tych w klasycznych górnopłatach jest jednak wyłącznie powierzchowne.
Opór aerodynamiczny, z którym mamy tutaj do czynienia, ma dwie zasadnicze składowe. Pierwsza to opór aerodynamiczny tarcia. Tutaj nie ma cudów, wprowadzenie dodatkowych powierzchni stykających się z powietrzem sprawi, że ten opór wzrośnie. Druga składowa to opór indukowany, czyli (cytujemy za słynnym Ilustrowanym Leksykonem Lotniczym pod redakcją profesora Stefana Szczecińskiego): „wzbudzany przez powierzchnię wirów swobodnych rozciągających się za skrzydłem”. I to właśnie w ten opór celuje TTBW.
NASA przewiduje, że odpowiednie ukształtowanie profilu płata i zastrzałów w połączeniu z ich niewielką grubością pozwoli znacząco obniżyć opór aerodynamiczny w porównaniu z klasycznym układem płatowca. Zysk na spalaniu i emisjach gazów cieplarnianych ma sięgać nawet 30%. Notabene w prezentacji sporządzonej dwa lata temu dla działającego w ramach NASA ośrodka badawczego imienia imienia Josepha Amesa jako układ mogący zapewnić dużo mniejsze spalanie wskazano także układ ze skrzydłem wtopionym (blended-wing body).
Boeing wespół z NASA prowadzą prace nad TTBW od kilkunastu lat. Poprzednie wcielenie programu nazywało się SUGAR – Subsonic Ultragreen Aircraft Research (badania nad ultrazielonym samolotem poddźwiękowym). Stworzona w jego ramach koncepcja samolotu SUGAR Volt (co miało oznaczać użycie częściowo napędu elektrycznego) dotarła do fazy modelu testowanego w tunelu aerodynamicznym. Początkowo zakładano, że optymalna prędkość przelotowa wyniesie mniej więcej Mach 0,745, ale z czasem zwiększono ją do Mach 0,8.
NASA wybrała projekt Boeinga do realizacji w praktyce w styczniu tego roku. Ze względu na ich wcześniejsze wspólne doświadczenie trudno było sobie wyobrazić inne rozstrzygnięcie. Agencja przeznaczy na ten cel 425 milionów dolarów, a Boeing i przedsiębiorstwa współpracujące dołożą 725 milionów.
Celem przedsięwzięcia jest przede wszystkim dążenie do poziomu zerowej emisji netto gazów cieplarnianych w amerykańskim lotnictwie do roku 2050. Prace skupiają się wobec tego na zastosowaniach cywilnych. Można jednak zakładać w ciemno, iż projekt będzie się też cieszył – podobnie jak blended-wing body – zainteresowaniem wojska. Ograniczenie spalania oznacza przecież zwiększenie zasięgu przy tej samej masie zabranego paliwa. A jeśli zasięg nie musi rosnąć, można zmniejszyć ilość paliwa po to, aby zwiększyć masę ładunku.
Maszyna przeznaczona do modyfikacji (rejestracja N931TB) została wyprodukowana w 1995 roku, zanim jeszcze McDonnell Douglas został przejęty przez Boeinga. Trafił do China Northern Airlines, które w 2011 roku sprzedały go amerykańskim Delta Air Lines. Boeing odkupił go w 2020 roku. Oprócz tego Boeing ma jeszcze w zapasie identyczną maszynę rezerwową, która nie będzie poddawana modyfikacjom, o ile nie okaże się to konieczna.
Prace nad modyfikacją płatowca mają ruszyć „wkrótce”. Próby naziemne i pierwsze próby w locie mają się odbyć w roku 2028. Niedługo potem Boeing chce podjąć decyzję, czy rozpocząć komercyjny program rozwoju samolotu w tym układzie. Jeśli decyzja będzie pozytywna, mógłby on wejść do służby w drugiej połowie lat trzydziestych. Główny konkurent Boeinga – Airbus – planuje, że jego analogiczna konstrukcja mogłaby trafić na rynek już w roku 2035.
Na koniec podkreślmy, że podobnie jak inne awangardowe układy – blended-wing body czy latające skrzydło (które dzięki Northropowi trochę już nam spowszedniało – także TTBW nie jest zupełną nowością. Francuz Maurice Hurel eksperymentował ze skrzydłami o bardzo dużym wydłużeniu i o cienkich zastrzałach już we wczesnych latach pięćdziesiątych. Udało mu się nawet zdobyć zamówienia na kilkanaście egzemplarzy, ale nie odniósł sukcesu komercyjnego – głównie dlatego, że brakowało mu siły przebicia na rynku, a nie dlatego, że samoloty jako takie były kiepskie.
Zobacz też: Portugalia kupuje sześć dodatkowych okrętów patrolowych