- Почему перестали выпускать самолет?
- Производство
- Сверхзвуковые фуражки
- Бум сверхзвуковых пассажирских разработок
- Конструкция самолета
- Планер
- Крыло
- Силовая установка
- Шасси
- Основные системы
- Пассажирский салон
- Двигательная установка
- Прочность конструкции
- Шасси и тормоза
- Проблемы создания сверхзвукового пассажирского самолета
- Обзор сверхзвукового пассажирского самолета Конкорд
- Особенности сверхзвукового полета
- Неясные перспективы пассажирских сверхзвуковых
- История создания
- История эксплуатации
- Технические характеристики
Почему перестали выпускать самолет?
Причина прекращения использования самолета Конкорд заключалась в его экономической нецелесообразности. В связи с появлением доступных перелетов на дальние расстояния на дозвуковых пассажирских самолетах в 70-х годах, количество выпущенных Конкордов оказалось невеликим. Начиная с момента введения в эксплуатацию, сверхзвуковой авиалайнер приносил убытки, а интерес к его покупке был невысоким. Последний Конкорд был выпущен с завода в 1980 году.
Конкорд представляет собой культовый самолет, который без происшествий эксплуатировался на протяжении десятилетий. Высокая стоимость эксплуатации авиалайнера не позволяла авиакомпаниям получать прибыль. Несмотря на это, Конкорд войдет в историю как один из первых успешно использованных сверхзвуковых пассажирских авиалайнеров.
Французский сверхзвуковой пассажирский лайнер «Конкорд» 7 ноября вновь поднимется в воздух с пассажирами
Французский сверхзвуковой пассажирский лайнер «Конкорд» 7 ноября вновь поднимется в воздух с пассажирами
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
ПАРИЖ, 7 ноября. /Корр. РИА «Новости» Леонид Кокович/.
Французский сверхзвуковой пассажирский лайнер «Конкорд» 7 ноября вновь
поднимется в воздух с пассажирами.
Как передает корреспондент РИА «Новости», в 12.30 мск «Конкорд» французской авиакомпании «Эр-Франс» покинет парижский международный аэропорт им.Шарля де Голля и возьмет курс на Нью-Йорк.
Это будет первый коммерческий рейс сверхзвукового самолета после трагедии с одним из них, произошедшей 25 июля 2000 года. Самолет загорелся на взлете из-за аварии одного из колес, фрагменты которого пробили топливный бак в районе второго левого двигателя. Объятый пламенем лайнер упал на гостиницу на окраине городка Гонесс. Тогда погибли 100 пассажиров лайнера, 9 человек экипажа и 4 постояльцев гостиницы.
После драмы полеты 5 французских «Конкордов» и 7 британских «Конкордов» были запрещены до выяснения причин аварии и внесения новых конструктивных доработок по увеличению безопасности полетов этого типа воздушных судов.
На французских и британских «Конкордах» усилена прочность топливных баков. На шасси установлены новые шины, разработанные французской фирмой «Мишлен», которые гораздо прочнее, чем применявшие ранее радиальные шины американского производства.
За счет увеличения веса самолета после конструктивных нововведений из салона убрано 8 пассажирских кресел. Теперь количество мест в самолете составляет не 100 как было раньше, а только 92.
7 ноября Париж покинут 70 пассажиров и 15 высокопоставленных гостей компании «Эр-Франс». Как сообщили РИА «Новости» в пресс-службе компании, среди гостей — министр транспорта Франции Жан-Клод Геийсо и генеральный директор «Эр-Франс» Жан-Сирил Пинетта.
Билет на «Конкорды» по маршруту Париж — Нью-Йорк — Париж стоят около 8 тыс долларов, что на 2 тыс долларов меньше чем взимает британская авиакомпания за полет из Лондона в Нью-Йорк и обратно.
Основными клиентами «Конкорда» являются крупные западные бизнесмены, половина из которого — американцы.
Время полета «Конкорда» из Парижа в Нью-Йорк занимает 3 часа 45 минут, что в два раза меньше чем на обычном реактивном лайнере. Большую часть маршрута и этого времени самолет летит со скоростью 2400 км/час — в два раза выше скорости звука.
«Конкорды» «Эр-Франс» будут летать в США и обратно 5 раз в неделю.
Утверждено и меню первого коммерческого полета «Конкорда» компании «Эр-Франс». Пассажиров будут потчевать омарами с овощным салатом, изысканным блюдом из рыбы соль, которым будут предшествовать аперитив и черная икра. Обед будет сопровождаться белым бургундским вином «Лабуре Руа», урожая 1996 года и красным вином Бордо «Шато ля Круа дю Касс», того же урожая.
Несмотря на то, что пассажиропоток через Атлантику после терактов против США 11 сентября сократился на 28 проц, владельцы «Конкордов» надеются на успех. За 15 дней до первых рейсов во Франции и Англии продано более 600 билетов на ближайшие полеты этого типа самолетов.
Считается, что полет «Конкорда» является рентабельным,
если самолет будет перевозить с каждым рейсом не менее 30 пассажиров.
Ту-144 и «Конкорд»: что стряслось с обогнавшими звук и время
Ту-144 и «Конкорд»: что стряслось с обогнавшими звук и время
В 40-ю годовщину трагедии в Ле-Бурже Константин Богданов предлагает разобраться, почему не прижились сверхзвуковые лайнеры.
московская область (подмосковье)
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
аналитика, париж, ссср, европа, егорьевск, джон толкин, the boeing company, авиасалон «ле-бурже», f1, ту-144, россия
Аналитика, Париж, СССР, Европа, Егорьевск, Центральный ФО, Франция, Московская область (Подмосковье), Егорьевский район, Весь мир, Джон Толкин, The Boeing Company, Авиасалон «Ле-Бурже», F1, Ту-144, Россия
В 40-ю годовщину трагедии в Ле-Бурже Константин Богданов предлагает разобраться, почему не прижились сверхзвуковые лайнеры.
Сорок лет назад под Парижем разбился советский сверхзвуковой лайнер Ту-144. Машина тогда еще даже не вышла на пассажирские трассы, она выйдет на них потом, но летать будет недолго — до 1978 года. Что случилось с советской «супертушкой» и ее заокеанским alter ego — «Конкордом»? Куда и зачем человечество подевало свою сверхзвуковую пассажирскую авиацию?
Июнь — нелетное время
На первые числа июня 2013 года приходится сразу две даты, важные для судьбы Ту-144. Обе связаны с катастрофами, которые фактически взяли в рамку судьбу советского сверхзвукового лайнера.
История создания Ту-144. Кадры из архива к 40-летию катастрофы в Ле Бурже
3 июня 1973 года во время демонстрационного полета во французском Ле-Бурже советский сверхзвуковик упал — погибло четырнадцать человек, включая руководителя программы испытаний Ту-144 генерал-майора Владимира Бендерова.
Реальные причины того падения так и остались «замятыми». Этому немало способствовал дефицит телеметрии: запись переговоров в кабине не велась, а многие регистраторы параметров были уничтожены при падении. В итоге катастрофу списали на стечение обстоятельств, прозрачно намекнув на вину экипажа.
В Советском Союзе предпринимались неофициальные попытки повесить всех собак на сопровождавший лайнер французский истребитель «Мираж», который якобы неосторожно сманеврировал поблизости от Ту-144, вынуждая экипаж резко уклониться, в результате из-за возникших перегрузок фюзеляж самолета разломился.
Известна и другая, куда более правдоподобная версия: сырая, недоработанная машина пошла в демонстрационный полет. На лайнере до последнего момента монтировалась и перенастраивалась бортовая аппаратура, а система управления, по ряду сведений, в процессе этих «тонких настроек» была выведена в нештатное состояние.
Так или иначе, но машина, которая должна была продемонстрировать всему миру успехи «развитого социализма», рухнула в парижском пригороде. Неприятно, но ладно: это не помешало вывести лайнеры в опытную эксплуатацию на пассажирские трассы.
Однако 23 мая 1978 года происходит вторая катастрофа: в испытательном полете совершает вынужденную посадку на поле под Егорьевском опытный Ту-144Д. Самолет загорелся в воздухе, но его успели посадить. Погибло двое членов экипажа, которые не смогли покинуть горящую машину.
По результатам 1 июня 1978 года (то есть 35 лет назад — вот он, второй «юбилей») эксплуатация Ту-144 на пассажирских трассах была временно остановлена. Как выяснилось — навсегда.
Ту-144 был очень интересной, но совершенно сырой машиной.
Так, конструкция крыла делалась из крупных панелей, что моментально создавало проблемы избыточных локальных напряжений из-за неоднородностей, а кроме того, позволяло трещинам распространяться на большие расстояния. Также выяснилось, что уровень напряжений в планере превосходит расчетный.
Огромной проблемой были двигатели НК-144А. Их технологию никак не могли отладить — они просто выгорали. Потом выяснилось, что экономичность этих двигателей такая, что об указанных в техническом задании 4000-4500 км дальности под максимальной коммерческой загрузкой в 15 тонн можно и не мечтать — пределом оказались 3000 км. («Конкорд» со своими 13 тоннами выжимал свыше 6200 км.)
Длина маршрута на базовой трассе Ту-144 «Москва — Алма-Ата» составляла 3260 км, и это было близко к пределу возможностей машины с тем количеством перевозимых пассажиров. Двигатели РД-36-51А испытывались на Ту-144Д, и предполагалось, что они решат проблему с дальностью, однако этот проект в итоге так и не довели. Сажать машину в СССР было практически некуда, особенно большую сложность составляли запасные аэродромы потенциальных маршрутов.
Резюмируя, можно сказать, что Ту-144 убили две слабости: напряженная конструкция и технологические огрехи, с одной стороны, и неразвитость инфраструктуры базирования и эксплуатации, с другой.
Но комбинация сразу двух таких сложностей в отсутствие внятно выраженного императива на внедрение сверхзвуковой гражданской авиации со стороны профильного министерства и ЦК отправила Ту-144 на вечный прикол.
Можно возразить — ведь если сделать по-человечески, так и летать будет. Вон, у людей «Конкорд» летал сколько лет, а мы чем хуже?
Да ничем не хуже, особенно если вспомнить, как этот «Конкорд» летал. Обе машины, — и Ту-144, и «Конкорд», — сталкивались со своим набором сложностей.
Советский лайнер мог до известной степени наплевать на топливную эффективность и вообще на разного рода рыночные факторы, препятствующие быстрому входу на рынок (так бывает всегда, когда появляется принципиально новая техническая система, развитие которой схлопывает уже существующие ниши). Но его развитие сдерживали технические просчеты при проектировании, недостаточная технологичность, а главным образом — очень узкая сфера применения.
Советский Союз не смог найти для Ту-144 достаточного числа дальних интересных трасс внутри страны. Выйти на трансатлантическую трассу из Парижа или Лондона на Нью-Йорк советскому лайнеру никто не дал бы, как не дали бы западным компаниям с «Боингами» внутренний советский рынок авиаперевозок.
(Даже в данный момент, напомню, «Боингов» у нас в стране полно, а вот иностранцев по-прежнему на внутренние рейсы не пускают.) Трудно было бы встроиться Ту-144 и в великий континентальный маршрут «Европа — Россия — Япония».
Прерванный полет «Конкорда»
«Конкорд» был неплохо отработан технологически, получил приемлемую систему базирования, прижился на трансатлантических трассах, однако его поедом ели «рыночные факторы». В итоге он сдался дешевым и массовым дозвуковым трудягам, оставшись этакой диковинкой, которую при случае за большие деньги можно арендовать под специальный чартер (и это тоже не давало ему окупаться).
В итоге, когда в 2000 году лайнер рухнул под Парижем, эксплуатанты только что от облегчения не вздохнули — ну вот, мол, теперь можно с чистой совестью его списать.
Дети не того будущего
Джон Толкин однажды сказал: «Придумать зеленое солнце несложно; куда сложнее создать мир, в котором оно выглядело бы естественно». Перефразируя эту сентенцию в интересующем нас разрезе, можно заявить: создать сверхзвуковой лайнер не так сложно, как создать сверхзвуковую гражданскую авиацию и отрасль соответствующих авиаперевозок.
Потому что авиация — это не только и столько даже самолеты. Это аэродромы, правила и кадры. Это рынок, наконец. Сверхзвуковые самолеты требовали «сверхзвуковой инфраструктуры», чтобы выиграть небо.
Но торжествующей альтернативой на фоне топливного кризиса середины 1970-х стали те, кто смог выжать нудные проценты прибыли без кардинальной перестройки всей отрасли авиаперевозок. Вы их прекрасно знаете — все эти лобастые дозвуковые дальнемагистральники «Боинга» выжали «Конкорд» даже с его родной трансатлантической трассы.
Выяснилось, что они легко и дешево делают нужное дело за терпимое время. А скорость обходится дорого. И чем ближе к нашей эпохе, тем очевиднее высокая скорость перемещения в физическом пространстве начала уступать скорости, надежности и пропускной способности каналов связи. Мир 1950-х-1960-х годов, понимаемый как постоянное повышение мобильности человека в пространстве, уступил место миру, в котором для высокой мобильности перемещаться, в общем, уже не всегда и нужно.
Мир сверхзвуковой гражданской авиации — это не наш с вами мир, давайте уже отдадим себе в этом отчет. Наш мир еще может стать другим, но в своем нынешнем виде Ту-144 и «Конкорду» в нем, в общем, делать нечего, даже если решить все технические проблемы и залить полпланеты дешевым керосином.
Однако 1970-е годы были уж больно неудачны для того, чтобы сломать шаблон об колено и построить гражданскую авиацию заново.
Не получилось. Пусть теперь эти стремительные красавцы стоят в музеях и напоминают нам о том, что будущее многовариантно, а его тени прихотливо дерутся в настоящем за человеческие души. Чтобы потом обладатели этих душ с важным видом вещали о том, что все случилось так, как случилось, ибо «иначе и быть не могло».
Мнение автора может не совпадать с позицией редакции
25 июля 2000 г. произошла катастрофа пассажирского сверхзвукового трансатлантического лайнера «Конкорд», спроектированного совместно Францией и Великобританией.
История создания сверхзвукового пассажирского самолета берет свое начало в середине 1950-х гг., когда английская фирма «Бристоль» (Bristol, в 1960 г. вошла в состав корпорации British Aircraft Corporation, ВАС) и французская Sud-Avation (SNCASE, в 1970 г. вошла в состав государственного объединения Aerospatiale, SNIAS) начали самостоятельные исследования по созданию сверхзвукового пассажирского самолета (СПС, SST). Во Франции работы велись по проекту «Супер Каравелла», а в Великобритании — ВАС-223.
В начале 1960-х гг. наработки по этим проектам показали, что стоимость разработки такого самолета выходила за рамки финансовых возможностей любой отдельно взятой западной авиационной фирмы. Поэтому 26 октября 1962 г. правительства Франции и Великобритании подписали финансово-экономическое соглашение о совместных работах по проектированию, постройке и испытанию сверхзвукового пассажирского самолета «Конкорд» (фр. Concorde — «согласие»). Днем раньше было подписано соглашение между английской фирмой ВАС и французской Sud-Avation о создании совместного франко-британского консорциума.
Англичане брали на себя 2/3 работ по двигательным установкам, а французы — примерно 60% всех работ по планеру и его системам. При этом фирмы взяли на себя обязательства организовать и координировать работы десятков фирм Франции и Англии, которые примут участие в разработках.
Разработку реактивных двигателей «Олимп» 593 для этого самолета вели двигателестроительные фирмы Rolls-Royce («Роллс-Ройс»; Великобритания) и SNECMA («Снекма»; Франция).
В 1966 г. проектирование самолета было закончено. Для «Конкорда» была выбрана аэродинамическая схема «бесхвостка» с низкорасположенным треугольным крылом с непрерывно меняющимся по размаху углом стреловидности: от очень большого у корня (75-85 градусов) до средних значений в концевой части (50-65 градусов), получившим название «оживального».
Использование «оживального» крыла снижало смещение аэродинамического фокуса при преодолении «звукового барьера», но для сохранения равновесного состояния самолета в этот момент топливо перекачивалось в специальные балансировочные баки. Этой цели служили четыре балансировочных бака (в передних околофюзеляжных частях крыла с максимальной стреловидностью) и бак в хвостовой части фюзеляжа (за задней кромкой крыла). Всего же топливная система самолета включала 17 кессонных топливных баков, расположенных в крыле и в фюзеляже. Их емкость составляла 119 786 л. Топливо в самолете использовалось также для охлаждения конструкции.
Конструкторы лайнера придумали оригинальное решение для соединения крыла с фюзеляжем самолета. Конструкцию крыла разбили по размаху на секции, каждая из которых состояла из отсека фюзеляжа и примыкающей к нему части крыла. В результате отпала нужда в установке тяжелых соединительных узлов.
Фюзеляж самолета состоял из восьми секций и носового конуса, отклонявшегося вниз при рулении и на взлетно-посадочных режимах для улучшения обзора из кабины летчиков. Ввиду значительной длины фюзеляжа и относительно больших углов атаки во время взлета и посадки «Конкорд» был снабжен высоким шасси (около 3,5 м), в результате чего ось самолета находится на высоте 5,4 м над поверхностью земли.
Около 85% объема фюзеляжа «Конкорда» занимала гермокабина. В кабине размещались два пассажирских салона, передний и задний, задний салон немного длиннее переднего. В пассажирском салоне размещалось 118 пассажирских кресел по схеме «2+2». В поперечном сечении фюзеляж имел форму неправильного овала, вытянутого вниз, с максимальной шириной (по пассажирской кабине) 2,63 м.
В передней части гермокабины, непосредственно за кабиной экипажа и отсеками оборудования, находился тамбур основного входа, от переднего салона его отделял отсек с небольшим гардеробом и туалетом. Между салонами располагался тамбур второго входа, а также еще два туалета, размещенные по бортам кабины. Заднюю часть кабины занимал отсек с кухонным блоком, служащий также тамбуром запасного выхода. Так как средний выход вел на крыло самолета, для посадки и высадки пассажиров использовался передний выход.
Шасси «Конкорда» были разработаны известной фирмой «Испано Сюиза». Носовая двухколесная стойка убиралась разворотом вперед, основные стойки с четырехколесными тележками — разворотом к фюзеляжу. Для предотвращения повреждений хвостового конуса при случайном касании взлетно-посадочной полосы в хвосте установили предохранительную пяту со спаренными пневматиками небольшого диаметра.
На самолете было установлено четыре форсированных одноконтурных реактивных двигателя Бристоль «Олимпус» 593В, которые располагались в двух спаренных подкрыльных гондолах.
Каждый из четырех двигателей производил около 19 тонн тяги, и взлетную скорость в 362 км/час «Конкорд» набирал всего за 30 секунд.
«Конкорд» был снабжен тремя независимыми гидравлическими системами — двумя основными и одной аварийной. Они обеспечивали работу гидроусилителей управляющих поверхностей, выпуск и убирание шасси, управление передними колесами во время маневрирования на земле, взлета и посадки, опускание и подъем передней части фюзеляжа, работу топливных насосов балансировочной системы и регулирование входных и выходных устройств двигательной установки.
Основным конструкционным материалом «Конкорда» стал алюминиевый сплав RR58. Кроме этого, в конструкции самолета были использованы сталь, титан, никелевые сплавы.
Строительство двух опытных образцов «Конкорда» (001 строился во Франции, а 002 — в Великобритании) началось в феврале 1965 г. Опытный самолет «Конкорд» 001, построенный во Франции, совершил первый полет 2 марта 1969 г., британский «Конкорд» 002 взлетел в Бристоле 9 апреля. После этих двух опытных образцов были построены два предсерийных «Конкорда» и два для статических испытаний и испытаний на усталость.
По мере развития самолета от опытного образца до серийного он подвергся значительным изменениям, в результате чего изменились не только габариты, масса и характеристики, но и стоимость программы и цена самолета.
За 14 лет работ на создание самолета было затрачено более 1200 млн фунтов стерлингов. Поэтому и стоимость серийного экземпляра составила 60 млн долларов, а не 10 млн долларов, как рассчитывали.
Летно-технические характеристики «Конкорда»:
Размах крыла ‑ 25,56 м
Длина — 62,74 м
Высота ‑ 11,32 м
Площадь крыла ‑ 358,25 кв. м
Максимальная взлетная масса — 185000 кг
Масса пустого снаряженного самолета — 78698 кг
Крейсерская скорость ‑ 2179 км/ч (М=2,04)
‑ сверхзвуковая ‑ 2179 км/ч (М=2.04)
‑ дозвуковая ‑ 970 км/ч
Перегоночная дальность ‑ 7500 км
‑ на сверхзвуке — 6470 км
‑ на дозвуке — 4900 км
Практический потолок — 18288 м
Экипаж ‑ 3‑4 человека
Полезная нагрузка ‑ 144 пассажира или 12700 кг груза.
В 1976 г. «Конкорды» начали регулярные коммерческие рейсы с пассажирами на борту. Английские сверхзвуковые лайнеры летали из Лондона в Бахрейн, а французские по маршруту Париж — Рио-де-Жанейро. С мая 1976 г. «Конкорды» начали регулярные полеты в Вашингтон.
Эксплуатация «Конкордов» с самого начала не приносила прибыли. Самыми удачными были заполненные трансатлантические рейсы. В первые годы расходы на сверхзвуковые лайнеры брали на себя правительства Франции и Великобритании. Но билеты все равно были слишком дороги, в результате чего все рейсы, кроме трансатлантических, были свернуты.
Чтобы преодолеть расстояние между Европой и Америкой, «Конкорду» сначала требовалось 4 часа, потом — около 3. В феврале 1996 г. «Конкорд» долетел из Лондона в Нью-Йорк за 2 часа 52 минуты 59 секунд.
За 20 лет эксплуатации лайнеров «Конкорд» (с 1976 по 1996 г.) было перевезено 3,7 млн пассажиров при налете 200 тысяч часов. «Конкордами» летали королева Великобритании Елизавета Вторая, королева-мать Елизавета, музыканты Пол Маккартни и Мик Джаггер, актеры, спортсмены, политики. В эксплуатации лайнеры считались надежными машинами.
Первая и единственная катастрофа «Конкорда» произошла 25 июля 2000 г. вскоре после взлета из парижского аэропорта Шарль-де-Голль. Комиссия, расследовавшая причины катастрофы «Конкорда», пришла к выводу, что причиной трагедии стала отвалившаяся деталь американского аэробуса «Дуглас ДК-10», который взлетел с той же полосы перед «Конкордом». Специалисты установили: острый кусок металла, обнаруженный при тщательном осмотре взлетно-посадочной полосы, пробил шину французского самолета, что привело к ее взрыву и пожару двигателей.
Во время взлета лайнера керосин, вытекавший из пробитого бака, вспыхнул от форсажной струи двигателя. В результате перегрелся и отказал ближайший к месту возгорания двигатель. Командир экипажа лайнера попытался разогнать самолет на трех двигателях и посадить его на полосу ближайшего аэропорта Ле Бурже, но отказал второй двигатель на поврежденном крыле.
Охваченный пламенем самолет потерял скорость, медленно перевернулся через правое крыло и врезался в ресторан небольшого отеля «Хотелиссимо», расположенного в предместье Парижа Гонесс. На трехсотметровую высоту взметнулось черное грибовидное облако дыма.
В последний момент летчики все же успели отвернуть от домов Гонесса, но дотянуть до безлюдного поля уже не смогли. Погибло 113 человек: все, кто был на борту — 100 пассажиров и девять членов экипажа, а также четверо постояльцев отеля. Еще 12 человек на земле получили ранения.
С пожаром удалось справиться лишь через полтора часа. От самолета почти ничего не осталось. Ресторан, на который упал «Конкорд», тоже выгорел полностью. Относительно малое число жертв на земле объяснялось тем, что в момент катастрофы посетителей в ресторане было немного.
После этого случая эксплуатация лайнеров была приостановлена для изучения причин происшествия и технической модернизации.
В 2001 г. модернизированный «Конкорд» возобновил полеты, однако катастрофа 2000 г. значительно снизила прибыльность рейсов. Авиакомпаниям так и не удалось вернуть прежнее доверие к лайнеру, прежде считавшемуся самым надежным в мире.
К тому же к числу эксплуатационных недостатков самолетов этого типа относится высокий уровень шума и расхода топлива. При полете на сверхзвуковых скоростях возникает мощный акустический удар в момент преодоления самолетом скорости звука, который считается недопустимым для заселенных территорий.
В связи с ростом стоимости обслуживания и снижением пассажирооборота в 2003 г. эксплуатация самолетов была прекращена.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
Производство
Производством, как и разработкой, занимались Французские и Британские компании. Окончательная сборка самолета совершалась в Тулузе или в Бристоле. За создание центральной части фюзеляжа, крыла, радиооборудования и навигационной системы была ответственна компания Sud Aviation. Передняя и хвостовая часть фюзеляжа, система управления двигателем, кислородное оборудование и противопожарная система создавались компанией British Aircraft Corporation. Двигатели для самолета создавала компания Роллс-Ройс. Сопла двигателей — SNECMA.
Было создано 16 серийных и 4 предсерийных самолета, включая прототипы. Каждый завод построил по 10 авиалайнеров. Первый серийный Конкорд был выпущен в 1973 году, а последний — в 1980 году.
Некоторые компании заинтересовались созданием сверхзвукового бизнес-джета с высоким уровнем комфорта после появления пассажирского сверхзвукового авиалайнера, но до сих пор никто не смог реализовать эту задачу.
Конкорд использовался официальными лицами как административный самолет. Авиалайнер использовался Елизаветой 2, Валери Жискаром и Франсуа Миттераном.
Сверхзвуковые фуражки
Вскоре к сверхзвуку пришла авиация. Скорость в авиации — главная величина. Первым горизонтальный пилотируемый сверхзвуковой полет выполнил американский летчик-испытатель Чак Йегер в 1947 году на ракетном самолете Bell Х-1. Быстро появились первые боевые сверхзвуковые самолеты — советский МиГ-19 и американский F-100 «Супер сейбр» (North American F-100 Super Sabre). После широкого освоения сверхзвука боевой авиацией пришел черед сверхзвуковых пассажирских самолетов. Советский Ту-144 с первым пассажирским рейсом 1 ноября 1977 года сделал 55 пассажирских рейсов и был снят с эксплуатации. Чуть раньше, в 1976 году, начал пассажирские перевозки англо-французский «Конкорд» (Concorde), летавший до 2005 года. После его полетов пассажирская авиация взяла в сверхзвуке паузу до сегодняшнего дня.
Бум сверхзвуковых пассажирских разработок
Гражданский сверхзвук снова актуален. Разработчики сосредотачиваются на небольших и больших сверхзвуковых бизнес-джетах и пассажирских. Последний пример не случаен.
Среди заметных проектов — компания Boom Technology из Денвера, штат Колорадо. Семь лет она создает пассажирский Overture с рейсовыми полетами в 2030-х. Он будет брать 55 пассажиров и летать на 8000 км с крейсерской скоростью 2300 км/ч (М=2,2). Вскоре ожидаются полеты прототипа, технологического демонстратора — XB-1 Baby Boom, сборка которого уже идет.
Отдельного упоминания заслуживает и бизнес-джет AS2. Компания Aerion Corporation разрабатывает его с 2004 года, но сроки летных испытаний переносятся то на 2018-й, то на 2023 год. Тем не менее AS2 уже собрал неплохой портфель предварительных заказов. С разработкой самолета помогали крупнейшие концерны — Boeing и Airbus, General Electric и Lockheed Martin.
Требования к шуму при сверхзвуковых полетах стали жестче из-за опыта с Ту-144 и «Конкордом». Создатели такой техники ищут решения, чтобы сверхзвуковой полет не создавал такого большого удара на земле. Это ключевая проблема, которую ищут в разных направлениях, но детально не раскрывают. Решение этой проблемы сложное, так как любое решение имеет свою обратную сторону.
Ключевые решения связаны с аэродинамикой конструкции. Оптимальным вариантом будет создание длинного и острого носа, который будет иметь меньшее волновое сопротивление при сверхзвуковом полете, в результате чего передаваемая ударная волна будет меньше. Также можно сделать передние кромки (крылья, кили, воздухозаборники) более тонкими и острыми, что также поможет уменьшить волновое сопротивление и ослабить создаваемую ударную волну. Такой вариант конструкции не является наилучшим для дозвукового полета, особенно при приближении к аэродромам взлета и посадки. Однако, дозвуковые летные качества также являются важными, поэтому необходимо найти компромисс между оптимальной аэродинамикой для сверхзвукового полета и эффективностью и безопасностью при дозвуковом полете.
Возможны различные варианты компоновочных решений для самолетов, например, одним из них является перемещение гондол двигателей с нижней части самолета на верхнюю. Таким образом, ударные волны, создаваемые воздухозаборниками и скосами корпусов при встрече со сверхзвуковым потоком, направляются вверх, не усиливая конус Маха в направлении земли. Однако, это может негативно отразиться на работе воздухозаборников сверху. В то же время, на нижней части самолета нижний воздухозаборник собирает уплотненный низом самолета воздух и пропускает большой объем воздуха в секунду, в то время как воздухозаборник на спине самолета или крыле не может получить эту сжатую добавку, что в свою очередь снижает поток воздуха в двигатель.
Возможны и неконструктивные варианты решения. Можно ослабить ударную волну на ее пути к земле, встретив на пути разные неоднородности атмосферы, которые являются устойчивыми и долговременными. К примеру, граница между тропосферой и стратосферой, тропопауза, расположенная на высоте 10-12 км, является физической границей, не как условная линия Кальмана, определяющая границу космоса на высоте 100 км. В области тропопаузы меняется знак температурного градиента, то есть происходит инверсия; другими словами, температура здесь перестает снижаться с высотой и начинает расти. Следовательно, самый холодный слой воздуха является слоем повышенной плотности.
От физических границ в среде волны любят отражаться если не полностью, то частично. Сквозь границу проходит лишь часть энергии волны. Максимум отражения будет с определенным углом падения волны. Регулируя скорость сверхзвукового полета, можно получить угол падения конуса Маха на тропопаузу, с которым отражение вверх будет наибольшим. Это ослабит прошедшую к земле волну. Измеряя состояние тропопаузы под самолетом, система управления будет вычислять и задавать текущую скорость самолета с наибольшим ослаблением ударной волны, доходящей до земли. Обратной стороной будет невысокое число Маха полета — около 1,4. Так хотели пойти разработчики упомянутой Aerion, задавая своему бизнес-джету AS2 крейсерскую скорость лишь 1500 км/ч, снижая скоростной выигрыш полетного времени. Хотели, но не пошли.
Конструкция самолета
Авиалайнер имеет уникальную конструкцию, которая использует аэродинамическую схему без хвостовой части. Крыло расположено низко. Главной целью проекта было создание конструкции, способной летать на сверхзвуковых скоростях в течение длительного времени.
Для придания достаточной прочности фюзеляжу и другим элементам судна в основном используют алюминиевый сплав. Кроме того, используют сталь и титан, а некоторые элементы выполняют из никелевого сплава.
Планер
Инженеры установили особые требования к планеру летательного аппарата. Они выбрали жаропрочные алюминиевые сплавы для создания фюзеляжа. Внешняя оболочка фюзеляжа стала главным несущим элементом.
Крыло
Крыло располагается в нижней части фюзеляжа и имеет форму, придающую ощущение движения. Угол стреловидности крыла изменяется в зависимости от размаха. Он уменьшается от корня до края, соответственно угол у корня составляет 80%, а у краев – 60%. Крылья отличаются выразительной геометрической формой в конце.
Силовая установка
Основой силовой установки стали двигатели от Роллс-ройса. На самолет устанавливались турбореактивные форсажные двигатели Olympus 593. Установка состояла из четырех двигателей. Особенностью каждого из них считается присутствие форсажной камеры. Для работы силовой установки требовалось авиационное топливо А1.
У Конкорда есть двигатели, которые умеют регулировать обратную тягу. Это возможно благодаря системе реверсирования и соплам. Обратная тяга равна 40% от номинальной. Серийные двигатели имеют свои характеристики.
- тяга без форсажа — 142 кН;
- форсированная тяга — 161 кН;
- вес — 3175 килограмм.
Двигатели имеют различные режимы работы и могут быстро ускорять самолет до скорости круиза после достижения нужной высоты.
Шасси
У самолета Конкорд есть трехстоечное шасси, состоящее из трех стоек. Задняя стойка имеет две пары колес, а передняя — два колеса и гидравлическую систему для управления самолетом на полосе взлета и посадки. Если нужно, можно использовать резервные механизмы для сборки шасси.
Дисковая тормозная система с гидравлическим приводом и электронным управлением используется для торможения. Для предотвращения столкновения задней части самолета применяется дополнительная стойка шасси.
Основные системы
Основными компонентами самолета являются:
- топливная;
- гидравлическая;
- электрическая;
- механическая.
У Конкорда есть 17 баков для топлива, включая основные и балансировочные емкости. Кроме того, самолет оснащен 3 гидравлическими, 2 электрическими и 1 механической системой управления различными устройствами.
На борту самолета используется система кондиционирования, включающая 4 блока, для поддержания нужного климата.
Современная авионика дает возможность использовать самолет в сложных условиях, осуществлять автоматический заход и посадку.
Пассажирский салон
Салон самолета закрытый. 84% общей площади фюзеляжа занимает зона для пассажиров. Предусмотрены различные варианты расположения. Конкретный выбор зависит от авиакомпании, которая заказывает самолет. Британские авиалинии используют самолеты на 100 пассажиров, а французские — на 92 пассажира.
Большинство пассажиров на самолете не находили ничего сверхъестественного в салоне. Сиденья были достаточно удобными, но небольшими, такие же, как на дозвуковых авиалайнерах того времени. Время полета на Конкорде на средние расстояния значительно сокращалось, поэтому люди не успевали ощущать дискомфорт во время перелета.
Двигательная установка
В начальной и предварительной версиях был применен другой двигательный агрегат, который имел худшие характеристики и был менее надежным. Двигатели Конкорда находятся парами в подкрыльных гондолах.
Прочность конструкции
Для сверхзвуковых полетов нужна специальная конструкция, включающая тонкое крыло, длинный и тонкий корпус и другие элементы. Во время проектирования, инженеры учитывали прочность конструкции. Чтобы решить эту проблему, главные элементы самолета были изготовлены в виде монолитных отливок, а не из отдельных частей. Это позволило значительно повысить прочность самолета благодаря меньшему количеству соединений.
Шасси и тормоза
Для того чтобы осуществить взлет, самолет требовал разгона до высоких скоростей из-за особой конструкции, поэтому требования к шасси и тормозам были также особые. Взлет авиалайнера происходил со скоростью 400 км/ч, при этом стойки шасси должны были выдерживать значительные нагрузки, а тормоза обеспечивать возможность прерывания взлета при любой скорости с минимальным тормозным путем.
Авиалайнер оснастили укрепленными шасси и тормозами, управляемыми полностью электронной системой. Эти стойки и тормозная система были прорывом для своего времени.
Проблемы создания сверхзвукового пассажирского самолета
Основными требованиями авиакомпаний и пассажиров являются безопасность и экономичность авиалайнера. Разработчики сверхзвуковых авиалайнеров сталкиваются с рядом проблем:
- сложности в выборе аэродинамической схемы, которая бы позволяла получить высокое аэродинамическое качество, хорошие взлетно-посадочные характеристики и комфортабельный салон;
- проблемы в создании двигателя, который бы был экономичным и позволял разгоняться до крейсерской сверхзвуковой скорости;
- сложности в достижении высокой прочности всей конструкции.
Так или иначе, вышеперечисленные проблемы были решены разработчиками Конкорда. Самолет успешно эксплуатировался в течение десятилетий и даже считался флагманом пассажирской авиаци
Обзор сверхзвукового пассажирского самолета Конкорд
Сверхзвуковой пассажирский самолет Конкорд был создан путем объединения французского и британского производителей авиалайнеров и использовался с 1976 по 2003 годы. Всего было произведено 20 экземпляров.
Особенности сверхзвукового полета
При разработке сверхзвуковой техники следует учитывать особенности сверхзвукового полета.
При полете со сверхзвуковой скоростью, воздух становится сжимаемым. Лобовые части конструкции, такие как носовой обтекатель, передние кромки крыла, киль и стабилизаторы, сжимают воздух, который находится перед ними. Встречные поверхности также подвергаются сжатию при столкновении с потоком воздуха. Поток с повышенным давлением оказывает дополнительную нагрузку на конструкцию, требующую укрепления на местах, наиболее подверженных воздействию.
Нагрев. При многократном сжатии рост температуры ощутимый. Передние кромки и выступающие в поток части самолета при М=3 нагреваются до 330°С. С ростом скорости температура растет стремительно. Важно обеспечить работу лобовых элементов при таком нагреве. Например, сделав их из титана или специальных сталей. Нагревается и вся обшивка, обтекаемая сжатым и потому нагретым потоком. Нагреваются снаружи стекла кабины и иллюминаторов, повышая требования к прочности.
Изменение центра аэродинамики. Для сверхзвукового самолета важно обеспечивать хорошую летную характеристику как на сверхзвуковом, так и на дозвуковом режиме, поскольку взлет и посадка происходят с дозвуковой скоростью. При переходе за скорость звука, картинка дозвукового обтекания самолета резко меняется, что влияет на устойчивость и управляемость на сверхзвуке. Эти факторы необходимо учитывать при управлении и отображении в системе управления полетом.
В полете со сверхзвуковой скоростью возрастает сопротивление и расход топлива, причем чем выше скорость, тем больше сопротивление. Компрессия слоев воздуха корпусом самолета является причиной этого явления. Это приводит к замедлению самолета за счет скорости, которая оплачивается работой наружного компрессора. Ударная волна, которую создает самолет, также является причиной волнового сопротивления. Для полета со сверхзвуковой скоростью требуется большой рост силы тяги, примерно в полтора-два раза больше, чем для обычного полета, что приводит к многократному расходу топлива при использовании форсажа.
Трудности не являются причиной задержки пассажирской сверхзвуковой авиации. Эти технические проблемы уже решены в боевой сверхзвуковой технике, которая успешно совершает сверхзвуковые полеты.
Неясные перспективы пассажирских сверхзвуковых
В конце мая этого года стало известно о закрытии проекта сверхзвукового бизнес-джета AS2, а с ним и самой компании Aerion. Причиной названа нехватка финансирования. Это стало большой неожиданностью, ведь Aerion получила заказы на 11,2 млрд долларов. Но инвесторы не захотели вкладывать в проект сегодня. Почему? Причина в минусах этого проекта или вызывает вопросы само будущее пассажирской сверхзвуковой авиации, ее долгосрочная перспектива?
Множество прототипов гражданских сверхзвуковиков еще не появилось, и разработка конструкций продолжится еще несколько лет. Начало регулярных полетов на таких самолетах можно ожидать только через 10-15 лет. Создание новых моделей, отвечающих новым требованиям, не является простой задачей, и неизвестно, кто станет победителем в этой гонке.
Также неясны перспективы массовых полетов сверхзвуковой пассажирской авиации. К моменту, когда они станут возможны, могут появиться конкуренты с принципиальным, кратным скоростным преимуществом. Дело не только в разрабатываемых гиперзвуковых пассажирских самолетах — пока это лишь эскизные концепты. Но создание Илоном Маском его корабля Starship идет с беспрецедентной быстротой; в ближайшие годы должны начаться его коммерческие полеты. Всего лишь небольшое недовыведение Starship на околоземную орбиту сделает его готовым суборбитальным пассажирским средством, везущим сотню пассажиров. А декларируемая Маском массовость их производства крупномасштабными сериями, сотнями и тысячами штук, позволит создать суборбитальный пассажирский флот и в короткие сроки охватить Землю масштабным суборбитальным пассажирским сообщением.
Сравнительно с сверхзвуком, экономия времени в несколько раз выше — 35-40 баллистических минут вместо трех часов сверхзвукового полета. Если экономика суборбитальной баллистики будет сравнима со сверхзвуком, выбор пассажиров будет ясен. Сверхзвуковая пассажирская авиация останется узкой нишей для любителей сверхзвукового полета. Пассажирский сверхзвук, возможно, не займет такое место в жизни и истории человечества, как винтовая авиация в середине ХХ века или реактивная авиация сегодня.
Будущее никому не известно. Сейчас сверхзвуковые разработки становятся все более привлекательными для пассажиров, однако неизвестно, какие из них станут регулярными рейсами. Возможно, один из читателей этой статьи через некоторое время полетит сверхзвуковым пассажиром по делам или на отдых, но создание нового поколения сверхзвуковой пассажирской авиации является трудной задачей. Время покажет, станет ли это поколение многочисленным.
История создания
Сразу же после появления военных сверхзвуковых самолетов авиастроители во всем мире начали задумываться о создании пассажирского авиалайнера, крейсерская скорость которого была бы выше скорости звука. Франция и Англия обладали соответствующими программами. Во Франции была программа Super-Caravelle в сотрудничестве авиакомпаний Sud Aviation и Dassault, в Великобритании — программа Bristol, которая разрабатывалась Bristol Aeroplane Company.
Большинство работ было выполнено французской стороной, но британцы занимались разработкой двигателя, отдельных частей планера и электроники. Проект Конкорда был представлен в 1966 году, а первый прототип создан в 1969 году.
Помимо BAC и Sud Aviation, в разработке и создании авиалайнера участвовали следующие компании:
- Messier;
- Hispano-Suiza;
- Rolls-Royce;
- Dassault;
- SNECMA.
Испытания первого прототипа продолжались до 1971 года, после чего началась эксплуатация предсерийных самолетов. В ходе тестов удалось значительно превысить скорость звука.
История эксплуатации
История использования Конкорда началась в самом начале 1976 года, когда компании Arospatiale, Sud Aviation, BAC создали первый коммерческий авиалайнер. Заявки на приобретение авиалайнера начали поступать еще на этапе проектирования. Изначально планировалось создание 74 единиц авиалайнера, однако нефтяной кризис и удешевление стоимости билетов на дальнемагистральные полеты заставили отказаться от широкомасштабного перехода на сверхзвуковые самолеты.
Первый полет был совершен компанией British Airlines. Авиалайнер выдвинулся из Лондона в Бахрейн. Буквально в тот же день был открыт рейс Париж-Дакар, который выполнялся французской авиакомпанией Эйр Франс. Полет Конкордов осуществлялся по следующим направлениям:
- Лондон — Нью-Йорк;
- Париж — Нью-Йорк;
- Лондон — Барбадос.
Практически весь период эксплуатации прошел без происшествий. На самолете летала королева Великобритании Елизавета 2, президент Франции, а также другие политики и первые лица государств.
После 2000 года эксплуатация авиалайнера продолжилась. Заключительные 3 года использования самолета отмечены рядом инцидентов. В 2002 произошло отключение секции руля и утечка топлива. Из-за ряда причин в 2003 году принято решение о прекращении эксплуатации.
После того, как использование Конкорда прекратилось, в мире больше нет сверхзвуковых пассажирских лайнеров, которые могут быть использованы. Оставшиеся самолеты находятся в музеях и выставляются на различных выставках. Большинство из них находятся во Франции и Великобритании, но также можно встретить Конкорд в США и Германии.
Технические характеристики
Авиалайнер имеет передовые летно-технические характеристики по современным стандартам. Основные технические характеристики лайнера:
- масса пустого — 78700 кг;
- предельная взлетная масса — 187700 кг;
- пассажировместимость — от 92 до 100 человек (зависит от производителя);
- экипаж из 3 человек;
- крейсерская скорость Конкордов — 2150 километров в час;
- дальность полета — 6470 км;
- длина — 56,24 м;
- высота — 12,19 м;
- размах крыла — 25,57 м.
Благодаря наличию четырех двигателей, летные характеристики Конкорда превосходят характеристики любого другого пассажирского самолета. Единственным конкурентом может быть советский сверхзвуковой Ту-144. В случае необходимости, Конкорд мог разгоняться до 2330 км/ч, что в 2,2 раза превышает скорость звука. Это позволяло авиалайнеру преодолевать огромные расстояния за короткое время, делая высокую скорость полета его главным преимуществом.