Конкорд | |
---|---|
Общая информация | |
Тип | Сверхзвуковой авиалайнер |
Национальное происхождение | Франция и Соединенное Королевство |
Производитель |
|
Статус | Ушедший на пенсию |
Основные пользователи | Британские авиалинии Air France. Смотрите ниже операторов для других. |
Количество построенных | 20 (включая 6 некоммерческих самолетов) [1] [2] |
История | |
Изготовлено | 1965–1979 |
Дата введения | 21 января 1976 г. |
Первый полет | 2 марта 1969 г. |
Ушедший на пенсию |
|
Concorde ( / ˈ k ɒ ŋ k ɔːr d / ) — отставной англо-французский сверхзвуковой авиалайнер, совместно разработанный и произведенный Sud Aviation (позже Aérospatiale ) и British Aircraft Corporation (BAC). Исследования начались в 1954 году, а Франция и Великобритания подписали договор о создании проекта разработки 29 ноября 1962 года, поскольку стоимость программы оценивалась в 70 миллионов фунтов стерлингов (1,68 миллиарда фунтов стерлингов в 2023 году). Строительство шести прототипов началось в феврале 1965 года, а первый полет вылетел из Тулузы 2 марта 1969 года. Рынок прогнозировался на 350 самолетов, и производители получили до 100 опционных заказов от многих крупных авиакомпаний . 9 октября 1975 года он получил французский сертификат летной годности , а 5 декабря — от UK CAA . [4]
Concorde — это бесхвостый самолет с узким фюзеляжем, позволяющим разместить 4 пассажира в ряд для 92–128 пассажиров, оживальным треугольным крылом и опущенным носом для видимости при посадке. Он оснащен четырьмя турбореактивными двигателями Rolls-Royce/Snecma Olympus 593 с регулируемыми рампами воздухозаборника двигателя и форсажем для взлета и разгона до сверхзвуковой скорости. Изготовленный из алюминия , он был первым авиалайнером с аналоговым управлением полетом по проводам . Авиалайнер имел трансатлантическую дальность полета, при этом двигаясь на сверхзвуковой скорости в два раза быстрее скорости звука на протяжении 75% расстояния. [5]
Задержки и перерасход средств увеличили стоимость программы до 1,5–2,1 млрд фунтов стерлингов в 1976 году (11–16 млрд фунтов стерлингов в 2023 году). Concorde был введен в эксплуатацию 21 января 1976 года Air France из Париж-Руасси и British Airways из Лондона Хитроу . Трансатлантические рейсы были основным рынком, в Вашингтон Даллес с 24 мая и в Нью-Йорк JFK с 17 октября 1977 года. Air France и British Airways оставались единственными заказчиками с семью планерами каждый , при общем производстве двадцати самолетов. Сверхзвуковой полет более чем вдвое сократил время в пути, но звуковые удары над землей ограничивали его только трансокеанскими рейсами.
Его единственным конкурентом был Ту-144 , перевозивший пассажиров с ноября 1977 года до крушения в мае 1978 года , в то время как потенциальный конкурент, Boeing 2707 , был отменен в 1971 году еще до постройки первых прототипов.
25 июля 2000 года рейс 4590 авиакомпании Air France потерпел крушение вскоре после взлета, в результате чего погибли все 109 пассажиров и четверо на земле. Это был единственный фатальный инцидент с участием Concorde; коммерческое обслуживание было приостановлено до ноября 2001 года. Уцелевшие самолеты были выведены из эксплуатации в 2003 году, через 27 лет после начала коммерческих операций. Все, кроме двух из 20 построенных самолетов, были сохранены и выставлены на обозрение по всей Европе и Северной Америке.
В начале 1950-х годов Арнольд Холл , директор Королевского авиационного института (RAE), попросил Мориена Моргана сформировать комитет по изучению сверхзвукового транспорта . Группа собралась в феврале 1954 года и представила свой первый отчет в апреле 1955 года. [6] Работа Роберта Т. Джонса в NACA продемонстрировала, что сопротивление на сверхзвуковых скоростях тесно связано с размахом крыла. [7] Это привело к использованию коротких, тонких трапециевидных крыльев, таких как те, что можно увидеть на управляющих поверхностях многих ракет или самолетов, таких как перехватчик Lockheed F-104 Starfighter или планируемый стратегический бомбардировщик Avro 730 , которые изучала группа. Группа наметила базовую конфигурацию, которая напоминала увеличенный Avro 730. [8]
Этот короткий размах крыльев давал небольшую подъемную силу на низкой скорости, что приводило к длинному разбегу и высокой скорости посадки. [9] В конструкции SST для взлета с существующих взлетно-посадочных полос потребовалась бы огромная мощность двигателя, а для обеспечения необходимого топлива получались бы «ужасно большие самолеты». [8] Исходя из этого, группа посчитала концепцию SST неосуществимой и вместо этого предложила продолжить низкоуровневые исследования сверхзвуковой аэродинамики. [8]
Вскоре после этого Йоханна Вебер и Дитрих Кюхеманн из RAE опубликовали серию отчетов о новой форме крыла в плане , известной в Великобритании как «тонкая дельта». [10] [11] Команда, включая Эрика Маскелла, чей отчет «Разделение потока в трех измерениях» способствовал пониманию отрывного потока, [12] работала с тем фактом, что дельтавидные крылья могут создавать сильные вихри на своих верхних поверхностях при больших углах атаки . [8] Вихрь будет снижать давление воздуха и вызывать подъемную силу. Это заметил Чак Йегер в Convair XF-92 , но его качества не были полностью оценены. Вебер предположил, что этот эффект можно использовать для улучшения характеристик на низких скоростях. [11] [8]
Работы Кюхеманна и Вебера изменили всю природу сверхзвукового дизайна. Дельта уже использовалась на самолетах, но эти конструкции использовали формы плана, которые не сильно отличались от стреловидного крыла того же размаха. Вебер отметил, что подъемная сила от вихря увеличивалась на длину крыла, над которым он должен был работать, что предполагало, что эффект будет максимизирован путем удлинения крыла вдоль фюзеляжа как можно дальше. Такая компоновка все еще имела бы хорошие сверхзвуковые характеристики, но также имела бы разумные скорости взлета и посадки с использованием вихреобразования. [11] Самолет должен был бы взлетать и приземляться очень «носом вверх», чтобы создать требуемую вихревую подъемную силу , что привело к вопросам о качествах управляемости на низкой скорости такой конструкции. [13]
Кюхеманн представил идею на встрече, где также присутствовал Морган. Летчик-испытатель Эрик Браун вспоминает реакцию Моргана на презентацию, говоря, что он сразу же ухватился за нее как за решение проблемы SST. Браун считает этот момент рождением проекта Concorde. [13]
1 октября 1956 года Министерство снабжения попросило Моргана сформировать новую исследовательскую группу, Комитет по сверхзвуковым транспортным самолетам (STAC) [14] (иногда называемый Консультативным комитетом по сверхзвуковым транспортным самолетам), для разработки практической конструкции SST и поиска партнеров в отрасли для его создания. На первом заседании 5 ноября 1956 года было принято решение о финансировании разработки испытательного самолета для изучения характеристик узкой дельты на низких скоростях, контракт, который в конечном итоге произвел Handley Page HP.115 . [13] Этот самолет продемонстрировал безопасное управление на скоростях до 69 миль в час (111 км/ч), что примерно втрое меньше, чем у F-104 Starfighter. [15]
STAC заявил, что SST будет иметь экономические характеристики, аналогичные существующим дозвуковым типам. [8] Подъемная сила не создается одинаково на сверхзвуковых и дозвуковых скоростях, причем аэродинамическое качество для сверхзвуковых конструкций составляет примерно половину от дозвуковых конструкций. [16] Самолету потребуется больше тяги, чем дозвуковой конструкции того же размера. Но хотя они будут потреблять больше топлива в крейсерском режиме, они смогут совершать больше коммерческих рейсов за определенное время, поэтому для обслуживания определенного маршрута потребуется меньше самолетов. Это будет оставаться экономически выгодным, пока топливо будет составлять небольшой процент эксплуатационных расходов. [8]
STAC предположил, что два проекта естественным образом выпали из их работы: трансатлантическая модель, летающая со скоростью около 2 Маха, и версия с меньшей дальностью полета, летящая со скоростью 1,2 Маха. Морган предположил, что разработка 150-местного трансатлантического SST обойдется примерно в 75–90 миллионов фунтов стерлингов, и он будет введен в эксплуатацию в 1970 году. Меньшая 100-местная версия с малой дальностью полета обойдется, возможно, в 50–80 миллионов фунтов стерлингов и будет готова к эксплуатации в 1968 году. Чтобы уложиться в этот график, разработка должна была начаться в 1960 году, а контракты на производство — в 1962 году. [8] Морган предположил, что США уже были вовлечены в аналогичный проект, и что если Великобритания не отреагирует, то она будет исключена из рынка авиалайнеров, на котором, по его мнению, будут доминировать самолеты SST. [17]
В 1959 году контракт на исследование был заключен с Hawker Siddeley и Bristol для предварительных проектов на основе узкой дельты, [18] которые были разработаны как HSA.1000 и Bristol 198. Armstrong Whitworth также ответил внутренним проектом, M-Wing, для категории самолетов с меньшей скоростью и меньшей дальностью полета. И группа STAC, и правительство искали партнеров для разработки проектов. В сентябре 1959 года Hawker обратилась в Lockheed , и после создания British Aircraft Corporation в 1960 году бывшая команда Bristol немедленно начала переговоры с Boeing , General Dynamics , Douglas Aircraft и Sud Aviation . [18]
Кюхеманн и другие в RAE продолжали свою работу над тонкой дельтой в течение всего этого периода, рассматривая три основные формы: классическую дельту с прямыми краями, «готическую дельту», которая была закруглена наружу, чтобы выглядеть как готическая арка , и « стрельчатое крыло», которое было сложно закруглено в форме гусиного крыла . Каждая из этих плановых форм имела свои преимущества и недостатки. По мере того, как они работали с этими формами, практическая проблема стала настолько важной, что заставила выбрать одну из этих конструкций. [19]
Обычно центр давления крыла (ЦД, или «точка подъема») должен быть близок к центру тяжести самолета (ЦТ, или «точка равновесия»), чтобы уменьшить величину силы управления, необходимой для тангажа самолета. Поскольку компоновка самолета изменяется на этапе проектирования, ЦТ обычно перемещается вперед или назад. При обычной конструкции крыла это можно решить, слегка переместив крыло вперед или назад, чтобы учесть это. С треугольным крылом, проходящим большую часть длины фюзеляжа, это уже не было легко; перемещение крыла оставило бы его перед носом или позади хвоста. Изучая различные компоновки с точки зрения изменений ЦТ, как во время проектирования, так и изменений из-за использования топлива во время полета, форма плана Ogee сразу вышла на первый план. [19]
Для тестирования нового крыла NASA помогло команде, модифицировав Douglas F5D Skylancer, чтобы имитировать выбор крыла. В 1965 году испытательный самолет NASA успешно испытал крыло и обнаружил, что оно заметно снизило посадочную скорость по сравнению со стандартным треугольным крылом. NASA также провело моделирование в Эймсе, которое показало, что самолет будет демонстрировать внезапное изменение тангажа при входе в зону влияния земли. Летчики-испытатели Эймса позже приняли участие в совместном кооперативном испытании с французскими и британскими летчиками-испытателями и обнаружили, что моделирование было верным, и эта информация была добавлена в обучение пилотов. [20]
У Франции были свои планы SST. В конце 1950-х годов правительство запросило проекты у государственных Sud Aviation и Nord Aviation , а также Dassault . Все три вернули проекты, основанные на узкой дельте Кюхеманна и Вебера; Nord предложил проект с прямоточным воздушно- реактивным двигателем, летающим со скоростью 3 Маха, а два других были проектами с реактивным двигателем со скоростью 2 Маха, которые были похожи друг на друга. Из трех Sud Aviation Super-Caravelle выиграл конкурс проектов с проектом средней дальности, намеренно уменьшенным по размеру, чтобы избежать конкуренции с трансатлантическими проектами США, которые, как они предполагали, уже были на чертежной доске. [21]
Как только проект был завершен, в апреле 1960 года, технический директор компании Пьер Сатр был отправлен в Бристоль для обсуждения партнерства. Бристоль был удивлен, обнаружив, что команда Sud спроектировала аналогичный самолет, рассмотрев проблему SST и придя к тем же выводам, что и команды Bristol и STAC с точки зрения экономики. Позже выяснилось, что оригинальный отчет STAC, помеченный как «For UK Eyes Only», был тайно передан во Францию, чтобы завоевать политическое расположение. Sud внесла незначительные изменения в документ и представила его как свою собственную работу. [22]
У Франции не было современных больших реактивных двигателей, и она уже решила купить британскую конструкцию (как это было на более ранней дозвуковой Caravelle ). [23] Поскольку ни одна из компаний не имела опыта использования жаропрочных металлов для планеров, была выбрана максимальная скорость около 2 Маха, чтобы можно было использовать алюминий — выше этой скорости трение о воздух нагревает металл так сильно, что он начинает размягчаться. Эта более низкая скорость также ускорила бы разработку и позволила бы их конструкции полететь раньше американцев. Все участники согласились, что крыло в форме ogee Кюхеманна было правильным. [21]
Британская команда все еще была сосредоточена на 150-пассажирском проекте, обслуживающем трансатлантические маршруты, в то время как Франция намеренно избегала этого. Общие компоненты могли быть использованы в обеих конструкциях, при этом версия с меньшей дальностью полета использовала обрезанный фюзеляж и четыре двигателя, а более длинная — удлиненный фюзеляж и шесть двигателей, оставляя только крыло для существенной переделки. [24] Команды продолжили встречаться в 1961 году, и к этому времени стало ясно, что два самолета будут очень похожи, несмотря на разную дальность полета и расположение сидений. Появился единый проект, который отличался в основном топливной нагрузкой. Более мощные двигатели Bristol Siddeley Olympus , разрабатывавшиеся для TSR-2 , позволяли использовать в обеих конструкциях всего четыре двигателя. [25]
Пока команды разработчиков встречались, французский министр общественных работ и транспорта Роберт Бурон встречался с министром авиации Великобритании Питером Торникрофтом , и Торникрофт сообщил кабинету министров, что Франция настроена гораздо серьезнее в отношении партнерства, чем любая из американских компаний. [26] Различные американские компании оказались незаинтересованными, вероятно, из-за убеждения, что правительство будет финансировать разработку и не одобрит любое партнерство с европейской компанией, а также из-за риска «передать» технологическое лидерство США европейскому партнеру. [18]
Когда планы STAC были представлены кабинету министров Великобритании, экономические соображения были сочтены весьма сомнительными, особенно потому, что они основывались на расходах на разработку, которые сейчас оцениваются в 150 миллионов фунтов стерлингов (420 миллионов долларов США ), которые неоднократно превышались в отрасли. Министерство финансов представило негативную точку зрения, предположив, что проект не принесет правительству никакой положительной финансовой отдачи, особенно в свете того, что «прошлые отчеты отрасли о чрезмерно оптимистичных оценках (включая недавнюю историю TSR.2) предполагают, что было бы благоразумно считать» стоимость «слишком низкой». [26]
Это привело к независимому рассмотрению проекта Комитетом по гражданским научным исследованиям и разработкам, который заседал по этой теме с июля по сентябрь 1962 года. Комитет отклонил экономические аргументы, включая соображения о поддержке отрасли, выдвинутые Торникрофтом. В их отчете в октябре говорилось, что маловероятно, что будет какой-либо прямой положительный экономический результат, но что проект все равно следует рассмотреть, поскольку все остальные переходят на сверхзвук, и они обеспокоены тем, что будут отрезаны от будущих рынков. Казалось, что проект вряд ли существенно повлияет на другие, более важные исследовательские усилия. [26]
В то время Великобритания настаивала на вступлении в Европейское экономическое сообщество , и это стало главным обоснованием для продвижения вперед с самолетом. [27] Проект разработки был согласован как международный договор между двумя странами, а не как коммерческое соглашение между компаниями, и включал пункт, первоначально запрошенный правительством Великобритании, налагающий большие штрафы за отмену. Этот договор был подписан 29 ноября 1962 года. [28] Шарль де Голль наложил вето на вступление Великобритании в Европейское сообщество в речи 25 января 1963 года. [29]
На пресс-конференции Шарля де Голля в январе 1963 года самолет впервые был назван «Конкорд». [30] Название было предложено восемнадцатилетним сыном Ф. Г. Кларка, менеджера по связям с общественностью на заводе BAC в Филтоне. [30] Отражая договор между британским и французским правительствами, который привел к строительству Конкорда, название Конкорд происходит от французского слова concorde ( IPA: [kɔ̃kɔʁd] ), которое имеет английский эквивалент concord . Оба слова означают соглашение , гармонию или союз . Название было изменено на Concord Гарольдом Макмилланом в ответ на предполагаемое пренебрежение со стороны де Голля. На французском выпуске в Тулузе в конце 1967 года [31] британский министр технологий Тони Бенн объявил , что он изменит написание обратно на Concorde . [32] Это вызвало националистический скандал, который утих, когда Бенн заявил, что суффикс «e» представляет «Превосходство, Англия, Европа и Антанта (сердечное согласие) ». В своих мемуарах он пересказал письмо шотландца, утверждавшего: «Вы говорите о «E» для Англии, но часть ее сделана в Шотландии». Учитывая вклад Шотландии в предоставление носового обтекателя для самолета, Бенн ответил: «Это также было «E» для «Écosse» (французское название Шотландии) — и я мог бы добавить «e» для экстравагантности и «e» для эскалации!» [33]
В Великобритании этот тип обычно называют «Concorde» без артикля , а не « the Concorde» или « a Concorde». [34] [35]
Реклама Concorde в конце 1960-х годов, размещенная в таких изданиях, как Aviation Week & Space Technology, предсказывала рынок для 350 самолетов к 1980 году. [36] Новый консорциум намеревался производить одну версию с большой и малой дальностью полета, но потенциальные клиенты не проявили интереса к версии с малой дальностью полета, поэтому она была впоследствии отклонена. [28]
Расходы на Concorde в ходе разработки выросли более чем в шесть раз по сравнению с первоначальными прогнозами, достигнув удельной стоимости в 23 миллиона фунтов стерлингов в 1977 году (что эквивалентно 180,49 миллионам фунтов стерлингов в 2023 году). [37] Его звуковой удар сделал сверхзвуковые полеты по суше невозможными без жалоб со стороны граждан. [38] Мировые события также ухудшили перспективы продаж Concorde; крах фондового рынка 1973–74 годов и нефтяной кризис 1973 года заставили авиакомпании с осторожностью относиться к самолетам с высоким расходом топлива, а новые широкофюзеляжные самолеты , такие как Boeing 747 , недавно сделали дозвуковые самолеты значительно более эффективными и представили авиакомпаниям вариант с низким уровнем риска. [39] При полной загрузке Concorde достигал 15,8 пассажирских миль на галлон топлива, в то время как Boeing 707 достигал 33,3 пм/г, Boeing 747 46,4 пм/г, а McDonnell Douglas DC-10 53,6 пм/г. [40] Тенденция в пользу более дешевых авиабилетов также заставила такие авиакомпании, как Qantas, усомниться в рыночной пригодности Concorde. [41] В начале 2000-х Flight International описала Concorde как «один из самых амбициозных, но коммерчески несовершенных проектов в аэрокосмической отрасли», [42] [43]
Консорциум получил заказы (необязательные опционы) на более чем 100 дальнемагистральных версий от крупнейших авиакомпаний того времени: Pan Am , BOAC и Air France были стартовыми заказчиками, по шесть самолетов каждая. Другие авиакомпании в книге заказов включали Panair do Brasil , Continental Airlines , Japan Airlines , Lufthansa , American Airlines , United Airlines , Air India , Air Canada , Braniff , Singapore Airlines , Iran Air , Olympic Airways , Qantas , CAAC Airlines , Middle East Airlines и TWA . [28] [44] [45] На момент первого полета список опций содержал 74 опции от 16 авиакомпаний: [46]
Авиакомпания | Число | Сдержанный | Отменено | Замечания |
---|---|---|---|---|
Пан Американ | 6 | 3 июня 1963 г. | 31 января 1973 г. | 2 дополнительных варианта в 1964 году |
Эйр Франс | 6 | 3 июня 1963 г. | 2 дополнительных варианта в 1964 году | |
БОАК | 6 | 3 июня 1963 г. | 2 дополнительных варианта в 1964 году | |
Континентальные авиалинии | 3 | 24 июля 1963 г. | Март 1973 г. | |
Американские авиалинии | 4 | 7 октября 1963 г. | Февраль 1973 г. | 2 дополнительных варианта в 1965 году |
СВТ | 4 | 16 октября 1963 г. | 31 января 1973 г. | 2 дополнительных варианта в 1965 году |
Авиалинии Ближнего Востока | 2 | 4 декабря 1963 г. | Февраль 1973 г. | |
Qantas | 6 | 19 марта 1964 г. | Июнь 1973 г. [47] | 2 отменено в мае 1966 г. |
Эйр Индия | 2 | 15 июля 1964 г. | Февраль 1975 г. | |
Японские авиалинии | 3 | 30 сентября 1965 г. | 1973 | |
Сабена | 2 | 1 декабря 1965 г. | Февраль 1973 г. | |
Восточные авиалинии | 2 | 28 июня 1966 г. | Февраль 1973 г. | 2 дополнительных варианта 15 августа 1966 г. 2 других дополнительных варианта 28 апреля 1967 г. |
United Airlines | 6 | 29 июня 1966 г. | 26 октября 1972 г. | |
Бранифф | 3 | 1 сентября 1966 г. | Февраль 1973 г. | |
Люфтганза | 3 | 16 февраля 1967 г. | Апрель 1973 г. | |
Эйр Канада | 4 | 1 марта 1967 г. | 6 июня 1972 г. [48] | |
CAAC | 2 | 24 июля 1972 г. | Декабрь 1979 г. [49] | |
Иран Эйр | 2 | 8 октября 1972 г. | Февраль 1980 г. |
Проектные работы были поддержаны исследовательской программой по изучению летных характеристик дельта-крыльев с малым отношением . Сверхзвуковой Fairey Delta 2 был модифицирован для использования ogee-образной формы в плане и, переименованный в BAC 221, использовался для испытаний высокоскоростного диапазона полета; [50] Handley Page HP.115 также предоставил ценную информацию о низкоскоростных характеристиках. [51]
Строительство двух прототипов началось в феврале 1965 года: 001, построенный Aérospatiale в Тулузе, и 002, построенный BAC в Филтоне , Бристоль. 001 совершил свой первый испытательный полет из Тулузы 2 марта 1969 года, пилотируемый Андре Тюркатом , [52] и впервые достиг сверхзвуковой скорости 1 октября. [53] [54] Первый построенный в Великобритании Concorde вылетел из Филтона на базу ВВС Фэрфорд 9 апреля 1969 года, пилотируемый Брайаном Трубшоу . [55] [56] Оба прототипа были представлены публике 7–8 июня 1969 года на Парижском авиасалоне . По мере развития программы полетов 001 отправился в тур по продажам и демонстрации 4 сентября 1971 года, который также стал первым трансатлантическим пересечением Concorde. [57] [58] Concorde 002 последовал 2 июня 1972 года с туром по Ближнему и Дальнему Востоку. [59] Concorde 002 совершил первый визит в Соединенные Штаты в 1973 году, приземлившись в региональном аэропорту Даллас/Форт-Уэрт , чтобы отметить открытие аэропорта. [60]
Первоначально Concorde вызывал большой интерес у клиентов, но проект пострадал из-за отмены заказов. Катастрофа конкурирующего советского самолета Ту-144 на авиасалоне в Париже в Ле-Бурже шокировала потенциальных покупателей, а общественная обеспокоенность экологическими проблемами сверхзвуковых самолетов — звуковой удар , шум при взлете и загрязнение — привела к изменению общественного мнения о SST. К 1976 году оставшимися покупателями были из четырех стран: Великобритании, Франции, Китая и Ирана. [38] Только Air France и British Airways (преемник BOAC) приняли свои заказы, а правительства двух стран получили свою долю прибыли. [61]
Правительство США сократило федеральное финансирование программы сверхзвукового транспорта Boeing 2707 в 1971 году; Boeing не завершила два своих прототипа 2707. США, Индия и Малайзия исключили сверхзвуковые полеты Concorde из-за проблем с шумом, хотя некоторые из этих ограничений были позже смягчены. [62] [63] Профессор Дуглас Росс охарактеризовал ограничения, наложенные на эксплуатацию Concorde администрацией президента Джимми Картера , как акт протекционизма американских производителей самолетов. [64]
Первоначальная оценка стоимости программы составляла 70 миллионов фунтов стерлингов в 1962 году [65] (1,68 миллиарда фунтов стерлингов в 2023 году). [66] После перерасхода средств и задержек программа в конечном итоге стоила от 1,5 до 2,1 миллиарда фунтов стерлингов в 1976 году [67] (11,4 миллиарда фунтов стерлингов – 16 миллиардов фунтов стерлингов в 2023 году). [66] Эта стоимость стала основной причиной того, что производственный цикл оказался намного меньше ожидаемого. [68]
Concorde — это самолет с оживальным дельта-крылом и четырьмя двигателями Olympus , созданный на основе тех, что использовались в стратегическом бомбардировщике Avro Vulcan Королевских ВВС . Он имеет необычную для коммерческого самолета конфигурацию «бесхвостка» , как и Ту-144 . Concorde был первым авиалайнером, имевшим электродистанционную систему управления полетом (в данном случае аналоговую); система авионики , используемая Concorde, была уникальной, поскольку это был первый коммерческий самолет, использующий гибридные схемы . [69] Главным конструктором проекта был Пьер Сатр, а сэр Арчибальд Рассел был его заместителем. [70]
Concorde стал пионером в применении следующих технологий:
Для высокой скорости и оптимизации полета:
Для снижения веса и повышения производительности:
Симпозиум под названием «Последствия сверхзвукового транспорта» был организован Королевским авиационным обществом 8 декабря 1960 года. Были высказаны различные мнения о вероятном типе силовой установки для сверхзвукового транспорта, такие как гондолная или заглубленная установка и турбореактивные или кольцевые вентиляторные двигатели. [83] [84] Concorde должен был летать на большие расстояния, чтобы быть экономически жизнеспособным; это требовало высокой эффективности силовой установки. Турбореактивные двигатели были отклонены из-за их большего поперечного сечения, создающего чрезмерное сопротивление (но они будут изучены для будущих SST). Технология турбореактивных двигателей Olympus уже была доступна для разработки, чтобы соответствовать требованиям конструкции. [85] Компания Rolls-Royce предложила разработать двигатель RB.169 для самолета Concorde на начальном этапе проектирования, [86] однако разработка совершенно нового двигателя для одного самолета была бы чрезвычайно дорогостоящей, [87] поэтому вместо него был выбран существующий турбореактивный двигатель BSEL Olympus Mk 320 , который уже использовался в прототипе сверхзвукового ударного бомбардировщика BAC TSR-2 . [25]
Управление пограничным слоем в гондоле было предложено как более простое с одним входным конусом, однако доктор Седдон из RAE отдал предпочтение более интегрированной заглубленной установке. Одной из проблем размещения двух или более двигателей за одним входом было то, что отказ входного отверстия мог привести к отказу двух или трех двигателей. В то время как канальный вентилятор над турбореактивным двигателем снизил бы шум, его большее поперечное сечение также привело бы к большему сопротивлению. [88] Специалисты по акустике были уверены, что шум турбореактивного двигателя можно снизить, и SNECMA добилась успехов в проектировании глушителя в ходе программы. [89] Olympus Mk.622 с уменьшенной скоростью струи был предложен для снижения шума [90], но не был реализован. К 1974 году сообщалось, что лопаточные глушители, которые выступали в выхлопную трубу, были неэффективны, но «самолеты, поступающие на вооружение, вероятно, будут соответствовать своим гарантиям по шуму». [91]
Конфигурация силовой установки, выбранная для Concorde, подчеркивала шум на аэродроме, управление пограничным слоем и взаимодействие между соседними двигателями, а также требование, чтобы силовая установка на скорости 2 Маха выдерживала толчки, боковые скольжения, подтягивания и резкое нажатие дроссельной заслонки без помпажа. [92] Обширные испытания на разработку с изменениями конструкции и изменениями в законах о впуске и управлении двигателем решили большинство проблем, за исключением шума на аэродроме и взаимодействия между соседними силовыми установками на скоростях выше 1,6 Маха, что означало, что Concorde «должен был быть сертифицирован аэродинамически как двухмоторный самолет на скорости выше 1,6 Маха». [93]
Расположенный за передней кромкой крыла, воздухозаборник двигателя имел пограничный слой крыла перед собой. Две трети были отклонены, а оставшаяся треть, которая попала во впуск, не оказала отрицательного влияния на эффективность впуска [94], за исключением периодов отталкивания, когда пограничный слой утолщался и вызывал помпаж. Испытания в аэродинамической трубе помогли определить модификации передней кромки перед впусками, которые решили проблему. [95] Каждый двигатель имел свой собственный впуск, а гондолы были соединены с разделительной пластиной между ними, чтобы свести к минимуму вероятность того, что одна силовая установка повлияет на другую. Только выше 1,6 Маха (1960 км/ч; 1220 миль/ч) помпаж двигателя мог повлиять на соседний двигатель. [93]
Конструкция воздухозаборника для двигателей Concorde была особенно критичной. [96] Воздухозаборники должны были замедлять сверхзвуковой впускной воздух до дозвуковых скоростей с высоким восстановлением давления, чтобы гарантировать эффективную работу на крейсерской скорости, обеспечивая при этом низкие уровни искажений (для предотвращения помпажа двигателя) и поддерживая высокую эффективность для всех вероятных температур окружающей среды в крейсерском режиме. Они должны были обеспечивать адекватные дозвуковые характеристики для крейсерского полета с отклонением и низкую деформацию поверхности двигателя при взлете. Они также должны были обеспечивать альтернативный путь для избыточного впуска воздуха во время дросселирования или выключения двигателя. [97] Изменяемые характеристики впуска, необходимые для соответствия всем этим требованиям, состояли из передних и задних рамп, разгрузочной двери, вспомогательного впуска и рампового выпуска в выхлопное сопло. [98]
Помимо подачи воздуха в двигатель, воздухозаборник также подавал воздух через выпускной патрубок в сопло двигателя. Конструкция эжектора сопла (или аэродинамическая) с переменной площадью выходного сечения и вторичным потоком из впускного отверстия способствовала хорошей эффективности расширения от взлета до крейсерского полета. [99] Блоки управления воздухозаборником (AICU) Concorde использовали цифровой процессор для управления впуском. Это было первое использование цифрового процессора с полным контролем над важной системой в пассажирском самолете. Он был разработан подразделением BAC Electronics and Space Systems после того, как было обнаружено, что аналоговые AICU (разработанные Ultra Electronics ), установленные на прототипе самолета, не обладают достаточной точностью. [100] Ultra Electronics также разработала систему управления двигателем Concorde с тягой по проводам. [101]
Отказ двигателя вызывает проблемы на обычных дозвуковых самолетах ; самолет не только теряет тягу с этой стороны, но и двигатель создает сопротивление, заставляя самолет рыскать и крениться в направлении отказавшего двигателя. Если бы это произошло с Concorde на сверхзвуковой скорости, это теоретически могло бы вызвать катастрофический отказ планера. Хотя компьютерное моделирование предсказывало значительные проблемы, на практике Concorde мог без проблем отключить оба двигателя с одной стороны самолета на скорости 2 Маха. [102] Во время отказа двигателя требуемый воздухозаборник практически равен нулю. Таким образом, на Concorde отказ двигателя компенсировался открытием вспомогательной сливной двери и полным выдвижением рамп, которые отклоняли воздух вниз мимо двигателя, получая подъемную силу и минимизируя сопротивление. Пилоты Concorde регулярно обучались справляться с отказом двух двигателей. [103] скорости Concorde использовал форсаж (форсажные камеры) только на взлете и для прохождения через диапазон трансзвуковых скоростей, между 0,95 и 1,7 Маха. [104]
Кинетический нагрев от высокоскоростного пограничного слоя привел к нагреванию обшивки во время сверхзвукового полета. [105] Каждая поверхность, такая как окна и панели, была теплой на ощупь к концу полета. [106] Помимо отсека двигателя, самая горячая часть конструкции любого сверхзвукового самолета - это нос , из-за аэродинамического нагрева . Hiduminium RR 58, алюминиевый сплав, использовался во всем самолете, потому что он был относительно дешевым и с ним было легко работать. Самая высокая температура, которую он мог выдержать в течение срока службы самолета, составляла 127 °C (261 °F), что ограничивало максимальную скорость до 2,02 Маха. [107] Concorde прошел через два цикла охлаждения и нагрева во время полета, сначала охлаждаясь по мере набора высоты на дозвуковой скорости, затем нагреваясь, ускоряясь до крейсерской скорости, наконец, снова охлаждаясь при снижении и замедляясь, прежде чем снова нагреваться в воздухе на малых высотах перед посадкой. Это необходимо было учесть в металлургическом и усталостном моделировании. Был построен испытательный стенд, который многократно нагревал полноразмерную секцию крыла, а затем охлаждал ее, и периодически отбирались образцы металла для испытаний. [108] [109] Планер был рассчитан на срок службы 45 000 летных часов. [110]
Когда фюзеляж нагревался, он расширялся на целых 300 мм (12 дюймов). Наиболее очевидным проявлением этого был зазор, который открылся на кабине пилота между пультом бортинженера и переборкой. На некоторых самолетах, которые совершали завершающий сверхзвуковой полет, бортинженеры помещали свои колпачки в этот расширенный зазор, заклинивая колпачок, когда планер снова сжимался. [112] Чтобы поддерживать прохладу в салоне, Concorde использовал топливо в качестве радиатора для тепла от кондиционера. [113] Тот же метод также охлаждал гидравлику. Во время сверхзвукового полета использовался козырек, чтобы не допустить обтекания кабины высокотемпературным воздухом. [114]
У Concorde были ограничения по окраске ; большую часть поверхности приходилось покрывать высокоотражающей белой краской, чтобы избежать перегрева алюминиевой конструкции из-за эффектов нагрева. Белая отделка снижала температуру обшивки на 6–11 °C (11–20 °F). [115] В 1996 году Air France ненадолго окрасила F-BTSD в преимущественно синюю ливрею, за исключением крыльев, в рамках рекламной сделки с Pepsi . [116] В этой схеме окраски Air France рекомендовалось сохранять скорость 2 Маха (2120 км/ч; 1320 миль/ч) не более 20 минут за раз, но ограничений на скорости ниже 1,7 Маха не было. F-BTSD использовался, поскольку он не был запланирован для каких-либо длительных полетов, требующих длительных операций на скорости 2 Маха. [117]
Из-за высоких скоростей к самолету при поворотах прикладывались большие силы, что приводило к искажению конструкции самолета. Возникали опасения по поводу сохранения точного управления на сверхзвуковых скоростях. Обе эти проблемы были решены путем изменения соотношения между внутренними и внешними отклонениями элевонов , которые варьировались на разных скоростях, включая сверхзвуковые. На более высоких скоростях использовались только самые внутренние элевоны, прикрепленные к самой жесткой области крыльев. [118] Узкий фюзеляж изгибался, [71] что было заметно задним пассажирам, смотрящим вдоль салона. [119]
Когда любой самолет проходит критическую скорость своего планера, центр давления смещается назад. Это вызывает момент тангажа на самолете, если центр тяжести остается там, где он был. Крылья были спроектированы так, чтобы уменьшить это, но все равно было смещение около 2 метров (6 футов 7 дюймов). Этому можно было бы противостоять с помощью управления триммером , но на таких высоких скоростях это увеличило бы сопротивление, что было бы неприемлемо. Вместо этого распределение топлива вдоль самолета было смещено во время ускорения и замедления, чтобы переместить центр тяжести, эффективно действуя как вспомогательное управление триммером. [120]
Для беспосадочного перелета через Атлантический океан «Конкорду» требовалась наибольшая сверхзвуковая дальность полета среди всех самолетов. [121] Это было достигнуто за счет комбинации силовых установок, которые были эффективны на скорости, вдвое превышающей скорость звука, тонкого фюзеляжа с высоким коэффициентом тонкости и сложной формы крыла для высокого коэффициента подъемной силы . Можно было перевозить лишь скромную полезную нагрузку, и самолет был сбалансирован без использования отклоняемых поверхностей управления, чтобы избежать сопротивления, которое возникало бы. [10] [120]
Тем не менее, вскоре после того, как Concorde начал летать, была разработана модель Concorde "B" с немного большей топливной емкостью и немного большими крыльями с предкрылками на передней кромке для улучшения аэродинамических характеристик на всех скоростях, с целью расширения диапазона для выхода на рынки в новых регионах. [122] Он будет иметь двигатели с большей тягой с шумопонижающими характеристиками и без экологически неприемлемой форсажной камеры . Предварительные проектные исследования показали, что может быть произведен двигатель с 25%-ным повышением эффективности по сравнению с Rolls-Royce/Snecma Olympus 593. [123] Это дало бы 500 миль (805 км) дополнительной дальности и большую полезную нагрузку, что сделало бы возможными новые коммерческие маршруты. Это было отменено отчасти из-за плохих продаж Concorde, но также и из-за роста стоимости авиационного топлива в 1970-х годах. [124]
Высокая крейсерская высота полета Concorde означала, что люди на борту получали почти в два раза больше потока внеземной ионизирующей радиации , чем те, кто путешествовал обычным дальним рейсом. [125] [126] После появления Concorde предполагалось, что это воздействие во время сверхзвуковых путешествий увеличит вероятность рака кожи. [127] Из-за пропорционально сокращенного времени полета общая эквивалентная доза обычно будет меньше, чем при обычном полете на то же расстояние. [128] Необычная солнечная активность может привести к увеличению падающей радиации. [129] Чтобы предотвратить случаи чрезмерного облучения, в кабине экипажа был радиометр и прибор для измерения скорости увеличения или уменьшения радиации. Если уровень радиации становился слишком высоким, Concorde опускался ниже 47 000 футов (14 000 м). [126]
В салонах авиалайнеров обычно поддерживалось давление, эквивалентное высоте 6000–8000 футов (1800–2400 м). Давление в Concorde было установлено на высоте в нижней части этого диапазона, 6000 футов (1800 м). [130] Максимальная крейсерская высота полета Concorde составляла 60 000 футов (18 000 м); дозвуковые авиалайнеры обычно летают на высоте ниже 44 000 футов (13 000 м). [131]
Внезапное снижение давления в салоне опасно для всех пассажиров и экипажа. [132] На высоте более 50 000 футов (15 000 м) внезапная разгерметизация салона оставит « время полезного сознания » до 10–15 секунд для подготовленного спортсмена. [133] На высоте Concorde плотность воздуха очень низкая; нарушение целостности салона приведет к потере давления настолько серьезной, что пластиковые аварийные кислородные маски, установленные на других пассажирских самолетах, не будут эффективны, и пассажиры вскоре начнут страдать от гипоксии, несмотря на быстрое их надевание. Concorde был оборудован меньшими окнами, чтобы уменьшить скорость потери в случае нарушения, [134] резервной системой подачи воздуха для увеличения давления воздуха в салоне и процедурой быстрого снижения, чтобы вывести самолет на безопасную высоту. FAA устанавливает минимальные скорости аварийного снижения для самолетов и, отмечая более высокую рабочую высоту Concorde, пришла к выводу, что лучшим ответом на потерю давления будет быстрое снижение. [135] Постоянное положительное давление в дыхательных путях доставляло бы сжатый кислород непосредственно пилотам через маски. [134]
В то время как дозвуковым коммерческим самолетам требовалось восемь часов, чтобы перелететь из Парижа в Нью-Йорк (семь часов из Нью-Йорка в Париж), среднее время сверхзвукового полета на трансатлантических маршрутах составляло чуть менее 3,5 часов. Максимальная крейсерская высота полета Concorde составляла 18 300 метров (60 000 футов), а средняя крейсерская скорость — 2,02 Маха (2150 км/ч; 1330 миль/ч), что более чем в два раза превышало скорость обычных самолетов. [131]
При отсутствии других гражданских перевозок на его крейсерской высоте около 56 000 футов (17 000 м) Concorde имел исключительное право использовать выделенные океанические воздушные трассы, или «треки», отдельные от североатлантических трасс , маршрутов, используемых другими самолетами для пересечения Атлантики. Из-за значительно менее изменчивой природы высотных ветров по сравнению с ветрами на стандартных крейсерских высотах, эти выделенные SST-треки имели фиксированные координаты, в отличие от стандартных маршрутов на более низких высотах, координаты которых пересчитываются дважды в день на основе прогнозируемых погодных условий ( струйных течений ). [136] Concorde также будет очищен в блоке 15 000 футов (4570 м), что позволит медленно подниматься с 45 000 до 60 000 футов (от 14 000 до 18 000 м) во время пересечения океана, поскольку загрузка топлива постепенно уменьшается. [137] В регулярных полетах «Конкорд» использовал эффективный профиль полета с набором высоты после взлета. [138]
Крылья в форме дельты требовали от Concorde принятия большего угла атаки на низких скоростях, чем обычные самолеты, но это позволяло формировать большие вихри низкого давления по всей верхней поверхности крыла, сохраняя подъемную силу. [139] Нормальная скорость посадки составляла 170 миль в час (274 км/ч). [140] Из-за этого большого угла во время захода на посадку Concorde находился на задней стороне кривой силы сопротивления , где подъем носа увеличивал скорость снижения; таким образом, самолет в основном летел на дроссельной заслонке и был оснащен автоматом тяги, чтобы уменьшить нагрузку на пилота. [141]
Единственное, что говорит вам о том, что вы движетесь, это то, что иногда, когда вы пролетаете над дозвуковыми самолетами, вы можете видеть все эти 747-е в 20 000 футах под вами, которые, кажется, движутся назад, я имею в виду, что вы летите со скоростью 800 миль в час или около того быстрее, чем они. Самолет был абсолютным удовольствием для полета, он прекрасно управлялся. И помните, мы говорим о самолете, который проектировался в конце 1950-х - середине 1960-х годов. Я думаю, это абсолютно удивительно, и вот мы здесь, в 21 веке, и он остается уникальным.
— Джон Хатчинсон, капитан «Конкорда», «Величайший авиалайнер мира» (2003) [142]
Из-за того, как дельта-крыло Concorde создавало подъемную силу, шасси должно было быть необычайно прочным и высоким, чтобы обеспечить угол атаки на низкой скорости. При вращении Concorde поднимался на большой угол атаки, около 18 градусов. До вращения крыло почти не создавало подъемной силы, в отличие от типичных крыльев самолетов. В сочетании с высокой скоростью полета при вращении (199 узлов или 369 километров в час или 229 миль в час указанная скорость полета ) это увеличивало нагрузку на основное шасси таким образом, который изначально был неожиданным во время разработки и потребовал серьезной переработки. [143] Из-за большого угла, необходимого при вращении, небольшой набор колес был добавлен сзади, чтобы предотвратить удары хвостом . Основные узлы шасси поворачиваются навстречу друг другу для складывания, но из-за их большой высоты также должны были телескопически сокращаться в длину перед поворотом, чтобы не касаться друг друга в сложенном состоянии. [144]
Четыре основных колеса на каждом блоке тележки накачаны до 232 фунтов на квадратный дюйм (1600 кПа). Носовая стойка шасси с двумя колесами убирается вперед, а ее шины накачаны до давления 191 фунт на квадратный дюйм (1320 кПа), а колесный узел оснащен дефлектором для предотвращения попадания стоячей воды в воздухозаборники двигателя. Шины рассчитаны на максимальную скорость на взлетно-посадочной полосе 250 миль в час (400 км/ч). [145]
Высокая скорость взлета 250 миль в час (400 км/ч) потребовала от Concorde модернизации тормозов. Как и большинство авиалайнеров, Concorde имеет антипробуксовочную тормозную систему , чтобы шины не теряли сцепление при торможении. Тормоза, разработанные Dunlop , были первыми тормозами на основе углерода, использованными на авиалайнере. [146] Использование углерода вместо эквивалентных стальных тормозов обеспечило экономию веса в 1200 фунтов (540 кг). [147] Каждое колесо имеет несколько дисков, которые охлаждаются электрическими вентиляторами. Датчики колес включают перегрузку тормозов, температуру тормозов и спуск шин. После типичной посадки в Хитроу температура тормозов составляла около 300–400 °C (570–750 °F). Для посадки Concorde требовалась взлетно-посадочная полоса длиной не менее 6000 футов (1800 м); самой короткой взлетно-посадочной полосой, на которой когда-либо приземлялся Concord с коммерческими пассажирами, была взлетно-посадочная полоса аэропорта Кардиффа . [148] Concorde G-AXDN (101) совершил свою последнюю посадку на аэродроме Даксфорд 20 августа 1977 года, длина взлетно-посадочной полосы которого на тот момент составляла всего 6000 футов (1800 м). [149] [150] Это был последний самолет, приземлившийся в Даксфорде до того, как взлетно-посадочная полоса была укорочена в том же году. [151]
Опускающийся нос Concorde, разработанный Marshall's of Cambridge , [152] позволил самолету перейти от обтекаемой формы для уменьшения сопротивления и достижения оптимальной аэродинамической эффективности во время полета к тому, чтобы не загораживать обзор пилоту во время руления, взлета и посадки. Из-за большого угла атаки длинный заостренный нос загораживал обзор и требовал возможности опускаться. Опускающийся нос сопровождался подвижным козырьком, который убирался в нос перед тем, как опуститься. Когда нос поднимался в горизонтальное положение, козырек поднимался перед лобовым стеклом кабины для аэродинамической обтекаемости. [152]
Контроллер в кабине пилотов позволял убирать козырек и опускать нос на 5° ниже стандартного горизонтального положения для руления и взлета. После взлета и после пролета над аэропортом нос и козырек были подняты. Перед посадкой козырек снова убирался, а нос опускался на 12,5° ниже горизонтали для максимальной видимости. После посадки нос был поднят в положение 5°, чтобы избежать возможности повреждения из-за столкновения с наземными транспортными средствами, а затем был поднят полностью перед выключением двигателя, чтобы предотвратить скопление внутреннего конденсата внутри обтекателя, просачивающегося вниз в зонды системы Пито / ADC самолета . [152]
Федеральное управление гражданской авиации США возражало против ограниченной видимости козырька, использовавшегося на первых двух прототипах Concorde, которые были разработаны до того, как стало доступно подходящее высокотемпературное оконное стекло, и, таким образом, требовали внесения изменений, прежде чем FAA разрешит Concorde обслуживать аэропорты США. Это привело к перепроектированию козырька, использовавшегося в производстве и четырех предсерийных самолетах (101, 102, 201 и 202). [153] Носовое окно и стекло козырька, необходимые для выдерживания температур свыше 100 °C (210 °F) при сверхзвуковом полете, были разработаны Triplex . [154]
Concorde начал выполнять регулярные рейсы British Airways (BA) и Air France (AF) 21 января 1976 года. [155] AF выполнила свой последний коммерческий рейс 30 мая 2003 года [156] [157], а BA вывела свой флот Concorde из эксплуатации 24 октября 2003 года. [3]
25 июля 2000 года рейс 4590 авиакомпании Air France, регистрационный номер F-BTSC, потерпел крушение в Гонессе , Франция, после вылета из аэропорта Шарля де Голля по пути в международный аэропорт имени Джона Ф. Кеннеди в Нью-Йорке, в результате чего погибли все 100 пассажиров и девять членов экипажа на борту, а также четыре человека на земле. Это была единственная катастрофа со смертельным исходом с участием Concorde. Эта катастрофа также нанесла ущерб репутации Concorde и заставила British Airways и Air France временно приостановить полеты своих самолетов. [160] Согласно официальному расследованию, проведенному Бюро расследований и анализа безопасности гражданской авиации (BEA), причиной крушения стала металлическая полоса, упавшая с самолета DC-10 компании Continental Airlines , взлетевшего несколькими минутами ранее. Этот осколок проколол шину на левой главной колесной тележке Concorde во время взлета. Шина взорвалась, и кусок резины попал в топливный бак, что привело к утечке топлива и пожару. Экипаж выключил двигатель номер 2 в ответ на предупреждение о пожаре, а с двигателем номер 1, который работал на повышенных оборотах и выдавал мало мощности, самолет не смог набрать высоту или скорость. Самолет вошел в быстрый тангаж, затем резко снизился, перевернулся влево и врезался хвостом в отель Hôtelissimo Les Relais Bleus в Гонессе. [161]
До аварии Concorde, возможно, был самым безопасным эксплуатируемым пассажирским авиалайнером в мире с нулевым числом погибших пассажиров, но ранее было два несчастных случая без смертельных исходов, а уровень повреждения шин был в 30 раз выше, чем у дозвуковых авиалайнеров с 1995 по 2000 год. [162] [163] [164] [165] Улучшения безопасности, внесенные после аварии, включали более надежное электрическое управление, кевларовую подкладку на топливных баках и специально разработанные устойчивые к разрывам шины. [166] Первый рейс с модификациями вылетел из лондонского аэропорта Хитроу 17 июля 2001 года, пилотировал его главный пилот Concorde BA Майк Баннистер . В полете продолжительностью 3 часа 20 минут над средней Атлантикой в направлении Исландии Баннистер достиг скорости 2,02 Маха и высоты 60 000 футов (18 000 м), а затем вернулся в RAF Brize Norton . Испытательный полет, который должен был напоминать маршрут Лондон-Нью-Йорк, был объявлен успешным и наблюдался в прямом эфире по телевидению, а также толпами людей на земле в обоих местах. [167]
Первый рейс с пассажирами после приостановки полетов в 2000 году приземлился незадолго до атак на Всемирный торговый центр в США. Это был некоммерческий рейс: все пассажиры были сотрудниками BA. [160] Нормальные коммерческие операции возобновились 7 ноября 2001 года BA и AF (самолеты G-BOAE и F-BTSD) с обслуживанием в аэропорту имени Кеннеди в Нью-Йорке, где мэр Руди Джулиани приветствовал пассажиров. [168] [169]
12 апреля 1989 года самолет Concorde G-BOAF, выполнявший чартерный рейс из Крайстчерча , Новая Зеландия, в Сидней , Австралия, потерпел структурную поломку на сверхзвуковой скорости. Когда самолет набирал высоту и разгонялся до скорости 1,7 Маха, послышался «глухой стук». Экипаж не заметил никаких проблем с управлением и предположил, что услышанный ими стук был незначительным помпажем двигателя . Никаких дальнейших трудностей не возникло до снижения на высоту 40 000 футов (12 000 м) при скорости 1,3 Маха, когда по всему самолету ощущалась вибрация, длившаяся две-три минуты. К этому моменту большая часть верхнего руля направления отделилась от самолета. Управление самолетом не пострадало, и он совершил благополучную посадку в Сиднее. Отделение расследования авиационных происшествий Великобритании (AAIB) пришло к выводу, что обшивка руля отделялась от конструкции руля в течение периода до аварии из-за просачивания влаги через заклепки в руле. Производственный персонал не следовал надлежащим процедурам во время более ранней модификации руля; процедуры было трудно соблюдать. [162] Самолет был отремонтирован и возвращен в эксплуатацию. [162]
21 марта 1992 года самолет G-BOAB, выполнявший рейс 001 British Airways из Лондона в Нью-Йорк, также потерпел структурную поломку на сверхзвуковой скорости. Во время полета на крейсерской скорости 2 Маха на высоте около 53 000 футов (16 000 м) экипаж услышал «удар». Никаких трудностей в управлении не было замечено, и никакие приборы не давали никаких ненормальных показаний. Этот экипаж также подозревал, что произошел небольшой помпаж двигателя. Час спустя, во время снижения и при торможении ниже 1,4 Маха, по всему самолету началась внезапная «сильная» вибрация. [163] Вибрация усилилась, когда была добавлена мощность к двигателю № 2. Экипаж выключил двигатель № 2 и совершил успешную посадку в Нью-Йорке, отметив, что для удержания самолета на заданном курсе захода на посадку требовалось усиленное управление рулем направления. Опять же, обшивка отделилась от конструкции руля направления, что привело к тому, что большая часть верхнего руля направления отделилась в полете. AAIB пришла к выводу, что ремонтные материалы просочились в структуру руля во время недавнего ремонта, ослабив связь между обшивкой и структурой руля, что привело к его разрушению в полете. Большой размер ремонта затруднил сохранение ремонтных материалов вне структуры, и до этой аварии серьезность воздействия этих ремонтных материалов на структуру и обшивку руля не была оценена. [163]
Судебный процесс 2010 года с участием авиакомпании Continental Airlines по делу о крушении рейса 4590 установил, что с 1976 года до рейса 4590 произошло 57 отказов шин у самолетов Concorde во время взлета, включая почти катастрофу в международном аэропорту Даллеса 14 июня 1979 года с участием рейса 54 авиакомпании Air France, когда лопнувшая шина пронзила топливный бак самолета и повредила левый двигатель и электрические кабели, что привело к потере двух гидравлических систем самолета. [170]
Было построено двадцать самолетов Concorde: два прототипа, два предсерийных самолета, два опытных самолета и 14 серийных самолетов для коммерческой эксплуатации. За исключением двух серийных самолетов, все они сохранились, в основном в музеях. Один самолет был списан в 1994 году, а другой был уничтожен в авиакатастрофе рейса 4590 авиакомпании Air France в 2000 году.
Concorde был одной из двух моделей сверхзвуковых реактивных лайнеров, которые эксплуатировались в коммерческих целях; другой был построенный в СССР Туполев Ту-144 , который эксплуатировался в конце 1970-х годов. [171] [172] Ту-144 получил прозвище «Конкордский» от западноевропейских журналистов за его внешнее сходство с Concorde. [173] Советские шпионы предположительно украли чертежи Concorde, чтобы помочь в проектировании Tu-144. [174] [ нужна страница ] В результате спешной программы разработки первый прототип Tu-144 существенно отличался от предсерийных машин, но оба были грубее, чем Concorde. Tu-144 S имел значительно меньшую дальность полета, чем Concorde. Жан Реч, Sud Aviation, объяснил это двумя вещами: [175] очень тяжелой силовой установкой с впускным отверстием вдвое длиннее, чем у Concorde, и турбовентиляторными двигателями с низким двухконтурием и слишком высокой степенью двухконтурности, которым требовалось форсажное топливо для крейсерского полета. Самолет плохо управлялся на низких скоростях из-за более простой конструкции крыла. Ту-144 требовал тормозных парашютов для посадки. [176] Ту-144 потерпел две катастрофы: одну на Парижском авиасалоне 1973 года , [177] [178] и еще одну во время испытательного полета перед поставкой в мае 1978 года. [179] [180]
Пассажирские перевозки начались в ноябре 1977 года, но после катастрофы 1978 года самолет был снят с пассажирских перевозок после всего лишь 55 рейсов, в которых в среднем перевозилось 58 пассажиров. Ту-144 имел изначально небезопасную конструкцию конструкции из-за автоматизированного метода производства, выбранного для упрощения и ускорения производства. [181] Программа Ту-144 была отменена советским правительством 1 июля 1983 года. [182]
Основными конкурирующими проектами для финансируемого правительством США сверхзвукового транспортного самолета (SST) были Boeing 2707 с качающимся крылом и Lockheed L-2000 с составным треугольным крылом . Они должны были быть больше, с местами для 300 человек. [183] [184] Для разработки был выбран Boeing 2707. Concorde впервые поднялся в воздух в 1969 году, когда Boeing начал строить макеты 2707 после изменения конструкции на укороченное треугольное крыло; стоимость этого и других изменений помогла убить проект. [185] Эксплуатация американских военных самолетов, таких как прототипы North American XB-70 Valkyrie со скоростью 3+ Маха и стратегический ядерный бомбардировщик Convair B-58 Hustler, показала, что звуковые удары способны достигать земли, [186] а опыт испытаний звукового удара в Оклахома-Сити привел к тем же экологическим проблемам, которые помешали коммерческому успеху Concorde. Американское правительство отменило свой проект SST в 1971 году, потратив более 1 миллиарда долларов, но так и не построив ни одного самолета. [187]
До летных испытаний Concorde разработки в гражданской авиации в основном принимались правительствами и их соответствующими избирателями. Противодействие шуму Concorde, особенно на восточном побережье Соединенных Штатов, [188] [189] сформировало новую политическую повестку дня по обе стороны Атлантики, при этом ученые и эксперты по технологиям из множества отраслей начали более серьезно относиться к экологическому и социальному воздействию. [190] [191] Хотя Concorde непосредственно привел к введению общей программы снижения шума для самолетов, вылетающих из аэропорта имени Джона Ф. Кеннеди, многие обнаружили, что Concorde был тише, чем ожидалось, [71] отчасти из-за того, что пилоты временно сбрасывали обороты двигателей, чтобы снизить шум во время пролета над жилыми районами. [192] Еще до начала коммерческих полетов утверждалось, что Concorde был тише многих других самолетов. [193] В 1971 году технический директор BAC заявил: «На основании имеющихся данных и расчетов можно с уверенностью сказать, что в условиях аэропорта серийные «Конкорды» будут не хуже самолетов, находящихся в эксплуатации в настоящее время, а на самом деле даже лучше многих из них». [194]
Concorde производил оксиды азота в своих выхлопах, которые, несмотря на сложные взаимодействия с другими озоноразрушающими химикатами, как предполагается, приводят к деградации озонового слоя на стратосферных высотах, на которых он летал. [195] Было отмечено, что другие, низколетящие авиалайнеры производят озон во время своих полетов в тропосфере, но вертикальный транзит газов между слоями ограничен. Небольшой флот означал, что общая деградация озонового слоя, вызванная Concorde, была незначительной. [195] В 1995 году Дэвид Фейи из Национального управления океанических и атмосферных исследований США предупредил, что флот из 500 сверхзвуковых самолетов с выхлопами, подобными Concorde, может привести к 2-процентному снижению уровня озона в мире, что намного выше, чем считалось ранее. По оценкам, каждое 1-процентное снижение озона увеличивает заболеваемость немеланомным раком кожи во всем мире на 2 процента. Доктор Фейи сказал, что если эти частицы образуются из-за сильно окисленной серы в топливе, как он полагает, то удаление серы из топлива снизит разрушающее озон воздействие сверхзвукового транспорта. [196]
Технический скачок Concorde повысил понимание общественностью конфликтов между технологией и окружающей средой, а также осведомленность о сложных процессах анализа решений, которые окружают такие конфликты. [197] Во Франции использование акустического ограждения вдоль путей TGV , возможно, не было бы достигнуто без споров 1970-х годов по поводу шума самолетов. [198] В Великобритании CPRE выпускает карты спокойствия с 1990 года . [199]
Concorde обычно воспринимался как привилегия богатых, но были организованы специальные круговые или односторонние (с возвращением другим рейсом или кораблем) чартерные рейсы, чтобы сделать поездку доступной для энтузиастов со средним достатком. [200] Как символ национальной гордости, экземпляр из флота BA время от времени совершал пролеты на избранных королевских мероприятиях, крупных авиашоу и других особых случаях, иногда в строю с Red Arrows . [201] В последний день коммерческой эксплуатации общественный интерес был настолько велик, что в аэропорту Хитроу были возведены трибуны. Значительное количество людей присутствовало на последних посадках; событие получило широкое освещение в СМИ. [202]
Самолет обычно назывался британцами просто «Concorde». [203] Во Франции он был известен как «le Concorde» из-за «le», определенного артикля , [204] используемого во французской грамматике для представления названия корабля или самолета, [205] и заглавной буквы, используемой для различения имени собственного от нарицательного существительного того же написания. [204] [206] Во французском языке нарицательное существительное concorde означает «соглашение, гармония или мир». [N 1] Пилоты Concorde и British Airways в официальных публикациях часто называют Concorde как в единственном, так и во множественном числе как «she» или «her». [208]
В 2006 году, спустя 37 лет после своего первого испытательного полета, Concorde был объявлен победителем Great British Design Quest, организованного BBC (через The Culture Show ) и Музеем дизайна . Всего было подано 212 000 голосов, и Concorde обошёл другие иконы британского дизайна, такие как Mini , мини-юбка , автомобиль Jaguar E-Type , карта метро , Всемирная паутина , красная телефонная будка K2 и Supermarine Spitfire . [209] [210]
Главы Франции и Великобритании много раз летали на «Конкорде». [211] Президенты Жорж Помпиду , [212] Валери Жискар д'Эстен [213] и Франсуа Миттеран [214] регулярно использовали «Конкорд» в качестве флагманского самолета Франции во время зарубежных визитов. Королева Елизавета II и премьер-министры Эдвард Хит , Джим Каллаган , Маргарет Тэтчер , Джон Мейджор и Тони Блэр летали на «Конкорде» в некоторых чартерных рейсах, таких как поездки королевы на Барбадос в честь ее Серебряного юбилея в 1977, 1987 и 2003 годах, на Ближний Восток в 1984 году и в Соединенные Штаты в 1991 году. [215] Папа Иоанн Павел II летал на «Конкорде» в мае 1989 года. [216]
Concorde иногда совершал специальные рейсы для демонстраций, авиашоу (таких как авиашоу Farnborough , Paris-Le Bourget , Oshkosh AirVenture и MAKS ), а также парадов и празднований (например, годовщины аэропорта Цюриха в 1998 году). Самолеты также использовались для частных чартеров (в том числе президентом Заира Мобуту Сесе Секо несколько раз), [217] для рекламных компаний (в том числе для фирмы OKI ), для эстафет олимпийского огня ( зимние Олимпийские игры 1992 года в Альбервиле) и для наблюдения за солнечными затмениями , включая солнечное затмение 30 июня 1973 года [218] [219] и снова для полного солнечного затмения 11 августа 1999 года . [220]
Самый быстрый трансатлантический авиарейс был совершен из Нью-Йорка (аэропорт имени Кеннеди) в Лондон (аэропорт Хитроу) 7 февраля 1996 года самолетом British Airways G-BOAD за 2 часа 52 минуты 59 секунд с момента взлета до приземления, чему способствовал попутный ветер со скоростью 175 миль в час (282 км/ч). [221] 13 февраля 1985 года чартерный рейс Concorde вылетел из Лондона (аэропорт Хитроу) в Сидней — на противоположной стороне света — за 17 часов 3 минуты 45 секунд, включая дозаправку. [222] [223]
Concorde установил мировые рекорды скорости полета FAI «Westbound Around the World» и «Eastbound Around the World». [224] 12–13 октября 1992 года, в ознаменование 500-летия первого путешествия Колумба в Новый Свет , компания Concorde Spirit Tours (США) зафрахтовала самолет Air France Concorde F-BTSD и совершила кругосветное путешествие за 32 часа 49 минут и 3 секунды из Лиссабона , Португалия, включая шесть дозаправок в Санто-Доминго , Акапулько , Гонолулу , Гуаме, Бангкоке и Бахрейне . [225]
Рекорд в восточном направлении был установлен тем же самолетом Air France Concorde (F-BTSD) в рамках чартера Concorde Spirit Tours [219] в США 15–16 августа 1995 года. Этот рекламный полет совершил кругосветное путешествие из международного аэропорта Нью-Йорка/JFK за 31 час 27 минут 49 секунд, включая шесть дозаправок в Тулузе, Дубае , Бангкоке, на авиабазе Андерсен на Гуаме , в Гонолулу и Акапулько [226] .
По пути в Музей авиации в ноябре 2003 года G-BOAG установил рекорд скорости от Нью-Йорка до Сиэтла, совершив перелет за 3 часа, 55 минут и 12 секунд. Из-за ограничений на сверхзвуковые перелеты в США канадские власти дали разрешение на то, чтобы большая часть пути проходила на сверхзвуке над малонаселенной канадской территорией. [227]
Данные из The Wall Street Journal , [228] История Concorde , [229] Международный справочник гражданских самолетов , [73] Aérospatiale/BAC Concorde с 1969 года (все модели) [230]
Общая характеристика
Производительность
Авионика
К 1962 г. смета расходов уже взлетела с 70 до 150 миллионов фунтов стерлингов. «
[К 1964 г.] расходы снова удвоились и составили почти 300 миллионов фунтов стерлингов.
Стоимость программы по март 1976 года оценивалась в пределах от 1,5 до 2,1 миллиарда фунтов стерлингов 1976 года или от 3,6 до 5,1 миллиарда долларов США 1977 года (годовые взвешенные обменные курсы)
Лоу (главный пилот Concorde): Мы провели исследование, которое показало, что пассажиры Concorde на самом деле не знали, сколько стоит проезд. Когда мы попросили их угадать, сколько это было, они предположили, что это было выше, чем было на самом деле, поэтому мы просто начали взимать с них ту сумму, которую, как они думали, они платили в любом случае.