Сверхзвуковой пассажирский самолёт или сверхзвуковой авиалайнер — пассажирский самолёт, способный развивать скорость выше скорости звука (1 Маха).
Единственными сверхзвуковыми авиалайнерами, работавшими на регулярных пассажирских перевозках, являются европейский «Конкорд» (Concorde) и советский Ту-144. Последний пассажирский рейс Ту-144 состоялся в июне 1978 года; последний рейс «Конкорда» состоялся 26 ноября 2003 года. После прекращения полетов «Конкорда» в коммерческой эксплуатации не осталось ни одного сверхзвукового авиалайнера. Многие авиастроительные компании проектируют свой вариант сверхзвукового бизнес-джета либо прорабатывали такие проекты ранее.
Сверхзвуковые авиалайнеры — объекты многочисленных проектных исследований. Недостатками и проблемами проектирования являются чрезмерная генерация шума (при взлёте и из-за звуковых ударов во время полета), высокие затраты на разработку, дороговизна конструкционных материалов, высокий расход топлива, чрезвычайно высокие выбросы и повышенные операционные расходы в расчете на одного пассажира по сравнению с дозвуковыми авиалайнерами. Несмотря на эти проблемы и высокую стоимость билетов, эксплуатация «Конкорда» была прибыльной, что можно объяснить списанием всех затрат на разработку и постройку самолётов.
История С 1950-х годов сверхзвуковой транспорт стал возможным с технической точки зрения, но было неясно, можно ли сделать его экономически жизнеспособным. Подъёмная сила на сверхзвуковых скоростях создается с использованием различных методов, которые значительно менее эффективны, чем дозвуковые методы, с отношением подъемной силы к сопротивлению равным примерно . Это означает, что для любой требуемой подъемной силы самолёт должен будет обеспечить примерно вдвое большую тягу, что приведет к значительно большему расходу топлива. Этот эффект проявляется на скоростях, близких к скорости звука, так как самолёт использует вдвое большую тягу, чтобы двигаться примерно с той же скоростью. Относительный эффект уменьшается по мере того, как самолёт разгоняется до более высоких скоростей. Компенсируя это увеличение расхода топлива, самолёт мог значительно увеличить скорость вылетов, по крайней мере, на средних и дальних рейсах, где самолёт проводит значительное количество времени. Сверхзвуковые авиалайнеры летают по крайней мере в три раза быстрее, чем существующие дозвуковые транспортные средства, и, таким образом, смогут заменить до трёх самолётов, находящихся в эксплуатации, и тем самым снизить затраты на рабочую силу и техническое обслуживание.
Серьёзная работа над проектами сверхзвуковых авиалайнеров началась в середине 1950-х годов, когда было выпущено первое поколение сверхзвуковых истребителей. В Великобритании и Франции субсидируемые правительством программы быстро остановились на дельта-крыле в большинстве исследований, включая и , хотя компания «Армстронг Уитуорт» предложила более радикальную конструкцию. Avro Canada предложила Trans World Airlines несколько проектов, которые включали крыло Mach 1.6 и крыло Mach 1.2 с дельта-крылом с отдельным хвостом и четырьмя конфигурациями двигателей под крылом. Команда Avro переехала в Великобританию, где её дизайн лег в основу дизайна Hawker SiddeleyWhitcomb, Randall. Cold War Tech War: The Politics of America’s Air Defense / Burlington: Apogee Books, 2008. pp. 226-9..
К началу 1960-х годов проекты продвинулись до такой степени, что было дано разрешение на производство, но затраты были настолько высоки, что и Sud Aviation в конечном итоге объединили свои усилия в 1962 году для производства «Конкорда» (Concorde). В начале 1960-х годов различные руководители американских аэрокосмических компаний говорили американской общественности и Конгрессу, что нет никаких технических причин, по которым сверхзвуковой транспорт не может быть произведен. В апреле 1960 года Берт Си Монсмит, вице-президент Lockheed, заявил различным журналам, что изготовленный из стали сверхзвуковой авиалайнер весом 110 тонн может быть разработан за 160 миллионов долларов, а в производственных партиях 200 или более продан примерно за 9 миллионов долларов. Но именно англо-французская разработка вызвала панику в американской промышленности, где считалось, что «Конкорд» вскоре заменит все другие проекты дальнего радиуса действия, особенно после того, как Pan Am приобрела опционы на покупку «Конкорда». Вскоре Конгресс финансировал усилия по проектированию сверхзвукового транспорта, выбрав существующие проекты Lockheed L-2000 и Boeing 2707, чтобы сконструировать ещё более продвинутую, крупную, быструю и преодолевающую ещё большие расстояния модель. Проект Boeing 2707 был в конечном итоге выбран для продолжения работы, с проектными целями перевозки около 300 пассажиров и крейсерской скоростью около 3 М. Советский Союз задался целью создать свой собственный проект, Ту-144, который западная пресса прозвала «Concordski».
Сверхзвуковой транспорт рассматривался негативно из-за звукового удара при полёте и потенциальной возможности того, что выхлопные газы его двигателей могут повредить озоновый слой. Обе проблемы повлияли на мышление законодателей, и в конце концов Конгресс в марте прекратил финансирование программы сверхзвуковых авиалайнеров в 1971 году, и все сухопутные коммерческие сверхзвуковые полеты были запрещены над США. Советник президента предупредил, что флот из 500 сверхзвуковых авиалайнеров, летающих на высоте 20 км в течение нескольких лет, может повысить содержание воды в стратосфере на 50-100 %. По словам Трейна, это может привести к повышению температуры на уровне земли и препятствовать образованию озона. В отношении стратосферной воды и её потенциала для повышения температуры грунта, хотя и не упоминая «Конкорд» в качестве источника «недавнего снижения содержания водяного пара неизвестно», в 2010 году Национальное управление океанических и атмосферных исследований отметило, что уровни стратосферного водяного пара в 1980-х и 1990-х годах были выше, чем в 2000-х годах, примерно на 10 %, Сьюзан Соломон из NOAA подсчитала, что именно это изменение ответственно за замедление повышения температуры поверхности в результате глобального потепления примерно на 25 процентов по сравнению со скоростью потепления в 1990-х годах. Другая проблема Рассела Трейна, связанная с озоном воды, была, однако, опровергнута в письме в журнал Nature в 1971 годуSinger, S. Fred (October 1, 1971). «Stratospheric Water Vapour Increase due to Human Activities». Nature. 233 (5321): 543—545., «которая расстроила тех, кто утверждал, что сверхзвуковые перевозки могут серьёзно повлиять на стратосферный озон».
Позже была выдвинута гипотеза о дополнительной угрозе озону в результате оксидов азота в выхлопных газах, которая в 1974 год была подтверждена исследователями Массачусетского технологического института. В 1981 году модели и наблюдения все ещё были несовместимы. Более поздняя компьютерная модель, созданная в 1995 году учеными из Национального управления океанических и атмосферных исследований, предполагает, что падение озона составит не более 1-2 %, если будет эксплуатироваться парк из 500 сверхзвуковых самолётов, и это не должно быть препятствием для продвинутой разработки сверхзвукового транспорта, потому что удаление серы из топлива «Конкорда» устранит гипотетический 1-2%-ный путь реакции разрушения озона.
Несмотря на несоответствие между моделью и наблюдением, связанное с проблемой озона, в середине 1970-х годов, через шесть лет после первого сверхзвукового испытательного полета, Конкорд был готов к эксплуатации. Политический резонанс в США был настолько высок, что в штате Нью-Йорк самолёт был запрещён. Это угрожало экономическим перспективам самолёта — он был построен с учётом маршрута Лондон — Нью-Йорк. Самолёт был допущен в Вашингтонский аэропорт имени Даллеса, и стал настолько популярным, что жители Нью-Йорка вскоре начали жаловаться, потому что у них его не было. Вскоре «Конкорд» уже летел в аэропорт Кеннеди.
Наряду с изменением политических соображений летающая общественность продолжала проявлять интерес к высокоскоростным пересечениям океана. Это положило начало дополнительным проектным исследованиям в США под названием «AST» (Advanced Supersonic Transport).
К этому времени экономика прошлых концепций сверхзвукового авиалайнера уже не была разумной. При первом проектировании предполагалось, что сверхзвуковой транспорт будет конкурировать с самолётами большой дальности, вмещающими от 80 до 100 пассажиров, такими как Boeing 707, и с более новыми самолётами, такими как Boeing 747, перевозящими в четыре раза больше, преимущества в скорости и топливе сверхзвукового транспорта исчезли из-за огромных размеров. Другая проблема заключалась в том, что широкий диапазон скоростей, на которых работает сверхзвуковой транспорт, затрудняет совершенствование двигателей. В то время как дозвуковые двигатели добились больших успехов в повышении эффективности в 1960-х годах с введением турбовентиляторного двигателя с постоянно увеличивающимися степенями двухконтурности, концепцию вентилятора трудно использовать на сверхзвуковых скоростях, где эта степень составляет около 0,45, в отличие от 2,0 или выше для дозвуковых конструкций. По обеим этим причинам проекты производства сверхзвуковых авиалайнеров были обречены на более высокие эксплуатационные расходы, а программы AST исчезли к началу 1980-х годов.
«Конкорд» продавался только British Airways и Air France с субсидиями, которые должны были вернуть правительству 80 % прибыли. Однако на практике на протяжении почти всего срока действия соглашения не было никакой прибыли, которую можно было бы разделить. После приватизации «Конкорда» меры по снижению затрат и повышение цен на билеты привели к существенной прибыли.
С тех пор как «Конкорд» перестал летать, выяснилось, что за время своего существования самолёт действительно оказался прибыльным, по крайней мере для British Airways. Операционные расходы за почти 28 лет эксплуатации составили около 1 миллиарда фунтов стерлингов, а выручка — 1,75 миллиарда.
Последние регулярные пассажирские рейсы приземлились в лондонском аэропорту Хитроу в пятницу, 24 октября 2003 года, сразу после 4 часов дня: рейс 002 из Нью-Йорка, рейс из Эдинбурга, и третий, который вылетел из Хитроу по кругу над Бискайским заливом.
К концу XX века появились такие проекты, как Ту-244, Ту-344, Бесшумный сверхзвуковой самолёт SAI, Sukhoi Supersonic Business Jet, Высокоскоростной гражданский транспорт, ни один из которых не был реализован. Однако в 2010-х годах работы по созданию возобновились.
В начале 2025 года прототип сверхзвукового самолета Boom Overture компании Boom Supersonic выполнил несколько сверхзвуковых полетов без ударной волны, что было главным аргументом против сверхзвуковых полётов.
В июне 2025 году президент США Дональд Трамп подписал указ, предписывающий Федеральному управлению гражданской авиации снять действующий с 1973 года запрет на гражданские сверхзвуковые полеты над территорией США.
Запущенные сверхзвуковые авиалайнеры
21 августа 1961 года самолёт Douglas DC-8-43 превысил скорость звука в контролируемом пикировании во время испытательного полёта на базе ВВС Эдвардс. Экипаж состоял из Уильяма Магрудера (пилот), Пола Паттена (второй пилот), Джозефа Томича (бортинженер) и Ричарда Эдвардса (инженер-испытатель). Это был первый сверхзвуковой полёт гражданского авиалайнера.
Конкорд
Всего было построено 20 «Конкордов»: два опытных образца, два самолёта разработки и 16 серийных самолётов. Из шестнадцати серийных самолётов два не поступили в коммерческую эксплуатацию, а восемь оставались в эксплуатации по состоянию на апрель 2003 года. Все эти самолёты, кроме двух, сохранились; два самолёта модели F-BVFD, припаркованные в качестве источника запасных частей в 1982 году и списанные в 1994 году, и F-BTSC, который разбился под Парижем 25 июля 2000 года, в катастрофе погибло 100 пассажиров, 9 членов экипажа и 4 человека на земле.
Ту-144