Современные тенденции изменений рынков гражданской авиации (часть 1)

Основные мировые рынки гражданской авиации находятся сегодня в преддверии серьёзных перемен. Изменения затронут мировые рынки дальнемагистральных, ближнемагистральных и региональных перевозок. Перемены на некоторых из этих рынков будут иметь взрывной характер, так что облик гражданской авиации через 25 лет будет не узнать. Ожидающиеся перемены на каждом из этих четырёх рынков и будут рассмотрены в этой статье.

Airbus А380 – самый большой в мире дальномагистральный самолёт 

Содержание статьи:

Дальномагистральные пассажирские перевозки

Сверхзвуковые самолёты

Межконтинентальные авиакосмические ракеты

Региональная и ближнемагистральная авиация

Электрические самолёты

Грузовая авиация

Воздушные суда лёгкого класса

eVTOL («Электросамолёты с вертикальным взлётом и посадкой»)

Аэромобили

В России: (в Части 2)

Региональная авиация  (в Части 2)

Дальнемагистральная авиация: разработка сверхзвукового гражданского самолёта  (в Части 2)

Лёгкая региональная авиация для местных воздушных линий  (в Части 2)

Дальномагистральные пассажирские перевозки

Сверхзвуковые самолёты

На рынке дальномагистральных пассажирских перевозок ожидается появление сверхзвуковых самолётов нового класса, способных отвечать современным требованиям уровня шума и уровня выбросов. Разработки сверхзвуковых пассажирских лайнеров сегодня ведутся в Великобритании, Нидерландах, США, Франции, Швеции, Индии, в России и в Китае.

Аналитическая компания Fortune Business Insights оценивает рост рынка сверхзвуковых реактивных самолетов с 23,16 млрд $ в 2020 г. до 35,62 млрд $ в 2030 г., при скорости роста в 4.26% в год. По данным аналитики разработчика сверхзвуковых лайнеров Spike Aerospace, потенциальный спрос на сверхзвуковые перелёты составит 13 миллионов пассажиров в 2025 году, из них 3,3 миллиона пассажиров в Северной Америке, 4,4 миллиона пассажиров в Европе и 4,1 миллиона в Азии. Спрос на сверхзвуковые лайнеры будет связан также с тем, что к 2039 году в мире будет существовать необходимость замены 40% флота авиалайнеров (по данным доклада «Перспективы коммерческого рынка 2021-2040 гг.» от компании Boeing. Текущий международный спрос на билеты бизнес-класса: около 20 миллионов билетов в 2014 году.

После закрытия компании Aerion Supersonic в 2021 году, фаворитом разработчиков сверхзвуковых дальномагистральных лайнеров (по скорости ввода в эксплуатацию) стала компания Boom Technology (Boom Supersonic). Эта компания собрала достаточное количество инвестиций в свой проект: в мае 2018 года Japan Airlines инвестировала 10 миллионов долларов США в Boom Technology. В июне 2021года United Airlines объявила о подписании соглашения о покупке 15 самолетов Boom Overture с возможностью покупки еще 35 самолетов. В январе 2022 Boom Technology объявила о подписании контракта общей стоимостью $60 млн с коммерческим подразделением ВВС США, направленного на разработку пассажирского сверхзвукового авиалайнера Overture. На февраль 2022 года общая сумма привлечённых от инвесторов средств составила 151 млн. $.

Сверхзвуковой авиалайнер Overture компании Boom Technology 

Испытания прототипа пассажирского самолёта под названием «Baby Boom» с двигателями General Electric J85 запланированы на 2022 год. Премьера серийного самолета должна состояться в 2025 году, а первый полет – в 2026 году. Однако первые коммерческие рейсы, знаменующие возобновление эры сверхзвуковых пассажирских перевозок, начнутся не ранее 2029 года.

Самолёт вместит 65-88 пассажиров с предполагаемой дальностью полета 4250 морских миль (7870 км). Самолеты Boom Technology учли слабые стороны Concorde и будут отличаться высокой топливной экономичностью. Сообщается, что самолеты Overture смогут работать на «экологически безопасном авиационном топливе» (SAF) и будут иметь нулевой выброс углерода. Компания планирует установить двигатели General Electric J85, модель этих двигателей J85-GE-15 для истребителя Canadair CF-5  имеет мощность в 19,13 кН.

Ожидается, что нормативные требования по шуму и ударной волне будут соблюдены, отчасти, благодаря тому, что скорость этих судов при полетах над землей будет ограничена дозвуковой (примерно 1120 км в час), а разгоняться до крейсерской скорости в 1,7 Маха (1800 км / ч) самолёт будет уже в воздухе – летать он будет существенно выше обычных гражданских самолетов, на высоте около 18 километров.

Компания Boom Technology утверждает, что сможет устанавливать более приемлемые тарифы на авиабилеты (сравнимые с ценами на бизнес-класс). Ожидается, что самолет будет способен долететь из Сан-Франциско в Токио всего за шесть часов. Для сравнения, аналогичный полет на современном реактивном самолете займет не менее 11 часов. Согласно проекту, он мог бы долететь из Нью-Йорка в Лондон за 3,5 часа при стоимости билета туда и обратно порядка 5000 $.

Межконтинентальные авиакосмические ракеты

Ещё одним новым предложением на рынке дальномагистральных пассажирских перевозок станут межконтинентальные перевозки посредством разрабатываемых авиакосмических ракет. Это направление перевозок было анонсировано Илоном Маском в сентябре 2017 г.

Ракета Starship компании Space-X 

В качестве транспортного средства для межконтинентальных перелётов предполагается использовать космические ракеты Starship – те же самые, которые разрабатываются сейчас его компанией Space-X для полётов на Марс.

Каждая ракета сможет перевозить до 200 человек. Скорость перелёта составит 19-22,5 Маха (ок. 23 000 – 27 000 км/ч), т.е. в любую точку Земли эта ракета будет добираться менее, чем за час, а по большинству межконтинентальных маршрутов – менее чем за 30 минут. По словам Маска, цена билета не превысит стоимости перелета эконом-классом на обычном самолете (т.е. дешевле, чем на сверхзвуковых авиалайнерах). Перегрузки, вызванные ракетной скоростью корабля, будут сопоставимы с перегрузками, которые были у ракеты Blue Origin Джеффа Безоса, летавшей в июле 2020 года, это перегрузки 3 g (во время взлета) до 5,5 g (во время посадки). Тогда в команде Безоса летала 82-летняя Валли Фанк (Wally Funk).

Особенность концепта этих перелётов у Илона Маска в том, что запускаться и приземляться эти ракеты будут (по причине высокого шума), на специально построенные морские платформы, вблизи крупнейших прибрежных столиц.

Предполагаемый запуск Межконтинентальной пассажирской ракеты  

Несмотря на кажущееся затишье, этот проект продолжает разрабатываться: в 2021 году возможностями быстрой межконтинентальной транспортировки грузов заинтересовались американские военные. И в январе 2021 стало известно, что они вложили 102 млн. $ в программу разработки межконтинентальных ракетных грузовых перелётов Илона Макса. Кроме того, Китай решил не оставаться в стороне от этой концепции, и в начале 2022 компания Space Transportation (название — Beijing Lingkong Tianxing Technology Co., Ltd.) заявила о разработке наземных пассажирских межконтинентальных ракет. (Т.е. для влёта и посадки этим ракетам нужен будет космодром).

Китайская ракета компании компания Space Transportation 

Компания обещает доставлять от Шанхая до Дубая за 1 час. Компания утверждает, что в августе 2021 года сумела собрать на разработку гиперзвукового аппарата $46 млн, а также недавно провела серию испытаний аппаратов Tianxing 1 и Tianxing 2. Наземные испытания запланированы на 2023 год, первый полет — на 2024 год, а полет с экипажем — на 2025 год.

Региональная и ближнемагистральная авиация Электрические самолёты

В нише региональной и ближнемагистральной авиации основным фактором изменений рынка выступает появление электрических самолётов. Энергетические затраты электрических самолётов в 4-5 раз меньше, чем у сопоставимых самолётов с топливной заправкой; стоимость электродвигателей в разы ниже топливных двигателей; эти самолёты дешевле в техническом обслуживании и имеют нулевые выбросы, благодаря чему имеют дополнительное продвижение со стороны политиков и общественных организаций.

Параметры рынка: сегодня на авиамаршруты меньше 500 миль (800 км) ежегодно покупается примерно два миллиарда билетов. По прогнозам исследовательской компании MarketsandMarkets, мировой рынок электрических самолетов оценивается в 7,9 млрд $ США в 2021 году, и предполагается, что  к 2030 году он достигнет 27,7 млрд $ при среднегодовом темпе роста в 14,8% в течение прогнозируемого периода.

В авангарде внедрения электросамолётов выступают скандинавские страны: Швеция и Норвегия уже приняли решение перевести все внутренние авиарейсы на полностью электрическую тягу к 2040 году. В 2021 году подписан меморандума между концерном Airbus и скандинавскими авиалиниями SAS о подготовке инфраструктуры для приема и обслуживания электрических и гибридных самолетов.

Сегодня электросамолёты разрабатывают ведущие компании авиарынка: это Airbus, совместно с Rolls-Royce, с разрабатываемым электрическим самолётом E-Fan X на 80 пассажиров с дальностью 1500км; Zunum Aero, в партнёрстве с Boeing с электросамолётом JetSuiteX на 15 пассажиров с дальностью 1100 км; компания Airflow в партнёрстве с Honeywell, с электросамолётом eSTOL на 9 пассажиров.

Быстрее остальных к запуску в серийное производство приблизилась израильская компания Eviation с электросамолётом Alice. Этот самолёт завершил испытания двигателей в аэропорту Арлингтона к северу от Сиэтла (США) и планирует тестовые полёты в марте 2022 г.  Первые рейсы планируются на 2024 г.  

Электросамолёт Alice

Первым покупателем Alice стала региональная авиакомпания Cape Air, обслуживающая северо-восток США и страны Карибского бассейна. В августе 2021 года Deutsche Post объявила, что заказала 12 самолетов для использования DHL для перевозки грузов, поставка которых запланирована на 2024 год.

Основные характеристики электросамолета Alice: грузоподъемность самолета (люди или груз) - около 1200 кг (2 пилота и 9 пассажиров); максимальная дальность полета – 815 км.; максимальная скорость полета – около 460 км/час; время зарядки аккумулятора (за час полета) составляет около 30 минут. На Alice установлены два электродвигателя MagniХ-650 мощностью 850 л.с., которые будут приводить в движение два винта, установленные в хвостовой части фюзеляжа. Скорость заправки – 40 мин. на 1 час полёта. Максимальный взлётный вес – 6350 килограммов (для сравнения: Взлётный вес Ан-2 – 5500 кг., с грузоподъёмностью в 1500кг.). Вес аккумуляторной батареи 3720 кг. (т.е. почти 60% веса всего самолёта). Самолёт на 95% состоит из композиционных материалов. Электробатарею необходимо будет менять через 3000 часов налёта, её стоимость – около 250 тыс. $. Стоимость Alice – около 5 млн. $

Разработано три версии прототипа: «пригородный» вариант, представительская и грузовая версии. Тестируемая конфигурация «пригородного» самолета вмещает девять пассажиров и двух пилотов, а также около 390 кг. груза. Представительский дизайн имеет шесть пассажирских кресел, а грузовой самолет вмещает около 13 куб. м объема.

Грузовая авиация

В Докладе «Перспективы коммерческого рынка 2021-2040гг» от компании Boeing, мировой флот грузовых авиасудов среднемагистрального класса составляет всего 2000 единиц в 2019 г., (с прогнозом роста до 3400 единиц в 2040 г.). Сегодня в сопоставлении с морскими и железнодорожными перевозками объём грузовых авиаперевозок в мире занимает менее 1% (от общего объёма всех видов перевозок). Современные грузовые авиаперевозки имеют такой маленький сравнительный объём рынка ввиду своей высокой стоимости. Повлиять на увеличение объёма рынка авиаперевозок могут разрабатываемые грузовые беспилотники. Такие самолёты сегодня разрабатывают несколько компаний, это калифорнийские Elroy Air, Sabrewing Aircraft, Dorsal Aircraft и китайские SF Express и Beihang UAS Technology. Особенностью этих самолётов является возможность увеличения внутреннего объёма багажного отделения.

Стартовая модель N3.8T компании Natilus Inc. 

Именно в направлении расширения грузового отделения разрабатывается модель N3.8T беспилотника от компании Natilus Inc. (соучредителей этой американской компании зовут Алексей Матюшев и Анатолий Стариков :). Внутренний объём багажа у этого самолёта на 60% больше, чем у грузовых авиалайнеров подобного класса. Стоимость авиаперевозки этим грузовым беспилотником также ниже на 60%. На своём сайте они так и заявляют: «Мы меняем правила игры». Сегодня проводятся испытания стартовой модели N3.8T с грузоподъёмностью до 3,8 тонн, но Natilus Inc. разрабатывает и более крупные машины, с грузоподъёмностью в 130 тонн, что уже соответствует классу среднемагистральных лайнеров.

Подробнее об этой стартовой модели N3.8T: Эта модель имеет взлетную массу в 8 618 кг.,  и дальность полета в 1 667 км. и, как упоминалось, грузоподъёмность до 3 855 кг. Кроме того, два турбовинтовых двигателя будут создавать на 50% меньше выбросов CO2, чем традиционные авиаперевозчики. Для разработки своих продуктов Natilus использует программное обеспечение от Siemens.

Вид багажного отделения Natilus N3.8T изнутри

Самолет уже прошел второй раунд испытаний в аэродинамической трубе. Первый полёт намечен на 2023 г. Поставки этого самолёта намечены на 2025 г.

В январе Natilus объявила о заключении соглашения с оператором сети беспилотных летательных аппаратов Volatus Aerospace о получении первого серийного образца N3.8T.  В феврале 2022 г. компания заявила об авансовых закупках (первоначальных заказах) на сумму 6 миллиардов $ от Volatus Aerospace, Flexport, Astral Aviation, Aurora International и Dymond. Портфель заказов насчитывает уже более 400 самолётов.

Себестоимость этого самолёта – 25 млн$, что значительно меньше сопоставимых по размеру самолётов (по причине отсутствия бортовых систем и кабины для пилота).

Воздушные суда лёгкого класса

Заставка к разделу "Воздушные суда лёгкого класса" (самое нижнее изображение)

eVTOL («Электросамолёты с вертикальным взлётом и посадкой»)

eVTOL (Electric Vertical Take-Off аnd Landing) - новое направление авиации. Его существенные достоинства – вертикальный взлёт, более низкий шум, большая безопасность, невысокая стоимость аппаратов и низкие эксплуатационные расходы. Конструкции этих аппаратов различны: они могут быть полностью электрическими, либо с гибридными двигателями, с крыльями и без крыльев. Большинство современных конструкций питаются от батарей, хотя в некоторых конструкциях используются водородные топливные элементы. Эти аппараты разрабатываются для воздушного такси, для доставки, медицинского сопровождения и для военных целей.

По прогнозам исследовательской компании MarketsandMarkets, мировой рынок самолетов eVTOL оценивается в 8,5 млрд долларов США в 2021 году и, по прогнозам, достигнет 30,8 млрд долларов США к 2030 году при среднегодовом темпе роста в 15,3% в течение прогнозируемого периода. По данным Porsche Consulting, Inc., к 2035 году рынок городского воздушного транспорта достигнет 32 миллиардов долларов

Среди разработчиков eVTOL - Boeing, Airbus, Embraer, Bell, Honda, Toyota, Hyundai и NASA. Сегодня самолёты eVTOL разрабатывают более 250 компаний.

Под аппараты eVTOL уже создаётся инфраструктура: Великобритания выделила Hyundai $1,64 млн для строительства специализированного мини-аэропорта для воздушных такси в г. Ковентри (140 км. от Лондона). Компания Hyundai планирует построить более 200 объектов типа «вертипорт» по всему миру в течении ближайших 5 лет. 10 вертипортов планирует построить немецкая компания Lilium GmbH для своих аппаратов Lilium Jet во Флориде, с тем, чтобы они принимали судна eVTOL уже в 2024 году. О строительстве 120 вертипортов заявила также компания Luxaviation Group, совместно с Rolls-Royce Electrical и Rolls-Royce Power Systems. В октябре Skyports, британский владелец и оператор инфраструктуры вертипортов и SEA Milan Airports заявили о намерениях по строительству нескольких вертипортов в Италии. Компания Skyports строит сеть вертипортов в Великобритании, Италии, Малайзии и Японии. Австралийская компания Skyportz объединилась с оператором парковочных зон Secure Parking в проекте по строительству сети из 400 станций для eVTOL-аппаратов во всех крупных городах Австралии.

Китайский eVTOL EHang 

Первыми сертификацию для двухместного eVTOL прошел китайский производитель EHang (Guangzhou EHang Intelligent Technology Co. Ltd) для модели EHang 216  – ещё в 2020 году – в нескольких странах Европы, в США, Канаде, в Китае и в Японии. Но продажи этого eVTOL как-то не пошли: только в январе 2022 года компания получила первый предзаказ на 20 моделей для AirX Inc. из Японии. Возможные причины – ограниченный функционал: этот eVTOL летает только по определённым маршрутам, в заданной траектории в пределах 35 км.

Лидерами рынка (как в отношении прогнозов продаж, так и в отношении технических характеристик eVTOL) сегодня выступают две компании: британская Vertical Aerospace Group с аппаратом VX4 и немецкая Lilium GmbH с аппаратом Lilium Jet. Все остальные компании уступают этим лидерам либо в отношении собранных инвестиций, либо по ключевым техническим характеристикам, либо опаздывают по срокам выхода на рынок на несколько лет.  Рассмотрим эти две подробнее, вот сравнительные характеристики их основных параметров:

eVTOL VX4 от Vertical Aerospace Group

VX4 от Vertical Aerospace позиционируется как почти бесшумный в полете и может похвастаться низкой стоимостью пассажиро-мили, что снизит цены на использование воздушного такси до уровня существующих наземных вариантов. Силовая установка состоит из 8 электродвигателей общей мощностью более 1 МВт.   Утверждается, что VA-X4 в 100 раз тише и безопаснее, чем вертолет: около 60 дБ в режиме зависания и 45 дБ в крейсерском режиме. Сертификация, производство и поставка намечена на 2024 год. Партнёры и инвесторы Vertical Aerospace - American Airlines, Avolon, Rolls-Royce, Honeywell и Microsoft.

Сертификат на полеты компания надеется получить от EASA к концу 2024 года (к началу серийного производства).

Конструкция корпуса eVTOL Lilium Jet от Lilium GmbH разрабатывалась с нуля, и этим объясняется его необычный дизайн:

eVTOL Lilium Jet 

Этот eVTOL позиционируется как региональный, «со скоростью в пять раз быстрее автомобиля».

eVTOL Lilium Jet  изнутри

Разработчики этого eVTOL ставили цель – достичь максимальной простоты в изготовлении: в конструкции этого аппарата в 30 раз меньше элементов, чем в обычном самолёте с аналогичной взлётной массой (в том числе: нет складывающихся пропеллеров и крыльев, нет хвоста, нет руля, нет пропеллеров, нет коробок передач, нет наклона крыльев, нет водяного охлаждения, нет жидкостей (нефтяное топливо или масло). Простота в изготовлении Lilium Jet позволит снизить его стоимость при серийном производстве, что станет огромным конкурентным преимуществом перед другими производителями.

36 электродвигателей Lilium Jet, по шесть поворотных на передних и по 12 на задних крыльях – будут потреблять общую запасённую энергию в 300 кВтч.

Ежегодное производство Lilium Jet планируется начать с 90 единиц в первый год эксплуатации, 325 – в 2025-м, 600 – в 2026-м и в 2027 году достичь 950 самолетов. Планируется, что один летательный аппарат принесет прибыль в размере $10 миллионов за 8 лет работы, исходя из годовой выручки в $5 миллионов и 25% рентабельности. Для приблизительной оценки стоимости сервиса в Lilium рассказали, что полет от международного аэропорта Нью-Йорка до Манхэттена обойдется в $70. Таким образом, 1 км полета будет стоить $3,3 (расстояние от аэропорта имени Джона Кеннеди до Манхэттена составляет 20,7 км по прямой). Lilium также создает 16-местную версию Lilium Jet, основанную на той же технологии, которая еще больше повысит экономичность этих летательных аппаратов.

Ещё одна особенность компании Lilium -  это стремление к формированию собственной инфраструктуры для управлением своим авиапарком eVTOL Lilium Jet –  создание собственных «вертипортов». Цель компании – максимально сократить время посадки на Lilium Jet, так, чтобы по скорости и простоте она была больше похожа на посадку в рейсовый автобус, чем в самолёт. Первый запуск проекта по использованию Lilium Jet планируется во Флориде, где уже имеется подтверждение о 14 посадочных площадках - "вертипортов", которые будут построены и эксплуатироваться партнерами Lilium по инфраструктуре. Также разрабатываются вертипорты для использованию Lilium Jet в Великобритании, Германии, Испании и в Бразилии.

Проекты вертипортов Lilium Jet

На февраль 2022, пятиместная модель совершила более 25 полётов.  В марте-апреле 2022 года начинаются испытания семиместной модели. В 2020 году самолёт получил базу сертификации CRI-A01 от Агентства по авиационной безопасности Европейского Союза. Уровень шума: в 6-7 раз тише вертолета при взлете.

Аэромобили

AirCar от компании AeroMobil

Малая авиация – это 89% всех воздушных судов гражданской авиации, 87% всех полетов осуществляются малой авиацией, а летающие автомобили и аэротакси подпадают именно под эту категорию. Только в США ежегодный объем налоговых отчислений этой отрасли до пандемии составлял $4 млрд, а годовой оборот — $50 млрд. с устойчивым ростом. Но было бы натяжкой говорить, что аэромобили сегодня являются составной частью малой авиации, ввиду того, что на сегодняшний день рынок аэромобилей ещё не сформирован.

Сегодня существует более двадцати компаний-разработчиков, более половины их которых – это компании из США.  Но на сегодняшний день серийное производство не запущено ни у одной компании – разработчика аэромобилей.

При этом на сайте Европейская ассоциация летающих автомобилей (EFCA) есть перечень компаний, которые принимают пред-заказы на покупку аэромобилей.

Из этих компаний (принимающих предзаказы на покупку аэромобилей) наиболее перспективной является компания AeroMobil с моделью AirCar. Эта компании быстрее других приближается к серийному производству (январе 2022 года AeroMobil прошла сертификацию в Евросоюзе) и обещает начать продажи в начале 2023 года. Кроме того, этот аэромобиль имеет наиболее выигрышные характеристики: дальность 1000 км., скорость в небе: 300 км.ч., и мощность двигателя в 300 л.с.

Дополнительными плюсами этой модели являются: полноценный спорткар на дороге (скорость на дороге до 160 км.ч., разгон до 100 км.ч. за 10 сек., и подготовка к полёту (раскрытие крыльев) менее чем за 3 минуты. Стоимость: в диапазоне от $1,2 млн до $1,6 млн.

AirCar от компании AeroMobil №2