Крейсерская скорость конкорда

1. «Согласие на сверхзвук» / И.Кудишин. Авиамастер 1.2001 /
2. «Сверхзвуковые самолеты» / Э.Цихош /
3. «Энциклопедия вооружений» / «Кирилл и Мефодий», 1998 — CD-ROM /
4. «Летательные аппараты нетрадиционных схем» / П.Бауэрс, 1991 /
5. «Развитие самолетов мира» /Р.И.Виноградов, А.Н.Пономарев, 1991 /
6. «Цель — 2001 год» / В.Анисимов, И.Волк, 1991 /
7. CONCORDE Site
8. Concorde SST
9. Concorde
10. Concord ( Flugzeug )
11. NOVA Online Supersonic Spies
12. Рухнувшие символы (Как «Конкорд» подешевел в 10 млн. раз)

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.

Конко́рд (ориг. Aérospatiale-BAC Concorde) – британско-французский пассажирский сверхзвуковой самолет. Вместе с советским Ту-144 относится к категории сверхзвуковых самолетов, эксплуатируемых в коммерческих целях.

Начало истории «Конкорда» датируется 1962 годом, когда произошло слияние двух программ проектирования пассажирского сверхзвукового самолета. Французскую сторону представляла компания Sud Aviation, английскую – компания BAC. Реактивные двигатели для силовой установки самолета создавались совместными усилиями французской фирмы SNECMA и британской Rolls-Royce. За всю историю были выпущены 20 таких моделей, 9 из них проданы во владение авиакомпаний Air France и British Airways, еще 5 машин переданы этим авиакомпаниям по символической цене.

Первый прототип «Конкорда» был поднят в воздух в 1969 г., а начиная с 1976 г. его уже эксплуатировали в пассажироперевозках.

На учете авиакомпаний Air France и British Airways числилось по 7 самолетов. Их эксплуатация составила долгих 27 лет, за которые были перевезены регулярными и чартерными рейсами более 3 млн пассажиров.

25.07.2000 г. произошла катастрофа при вылете самолета «Конкорд» из аэропорта «Шарль де Голль» (Париж). В результате падения самолета погибли 113 человек. Рынок авиаперевозок сверхзвуковыми пассажирскими лайнерами существенно сократился после 11 сентября 2001 года. Эти два события стали причинами, по которым «Конкорды» в 2013 году полностью сняли с эксплуатации.

Изготовление «Конкорда» полностью было разделено между английской и французской сторонами. Оно выглядело следующим образом:

• BAC (англ.) –  изготовление передней части фюзеляжа вместе с носовым опускаемым обтекателем, хвостовой части фюзеляжа вместе с вертикальным оперением, производство внешних элевонов, воздухозаборников двигателей, электрических систем, кислородного оборудования, топливной системы, системы управления двигателями и их контрольного оборудования, противопожарной системы, воздуховодов системы наддува и кондиционирования, антиобледенительных систем.

• Sud Aviation (фр.) – изготовление центральной части фюзеляжа, основной части крыла, кромки крыла, внутренних элевонов, гидросистемы, системы управления, навигационной системы, автопилота, радиооборудования, установки наддува и кондиционирования.

• Rolls-Royce (англ.) – производство двигателей.

• SNECMA (фр.) – изготовление форсажных камер, сопел двигателей и системы реверса тяги.

• Hispano-Suiza (исп.) – изготовление основных стоек шасси.

• Dassault (фр.) – производство законцовок крыла.

• Messier (фр.) – выпуск носовых стоек шасси.

Окончательной сборкой «Конкордов» занимались одновременно на двух заводах – в Филтоне и Тулузе.

Первый серийный самолет этой модели был поднят в воздух 6.12.1973 г. в Тулузе. Английский серийный вариант впервые взлетел 14.02.1974 г., если не считать прототипов и предсерийных вариантов, в серию вошли 16 «Конкордов». Первые две машины, № 201 и 202,  не были переданы в коммерческую эксплуатацию, их использовали для тестирования и прохождения сертификации. Если считать вместе с прототипами, всего были выпущены 20 экземпляров самолета (по 10 на завод), а также некоторое количество запасных деталей к ним. После этого производство свернули. Последний самолет покинул пределы завода в Филтоне 9.06.1980 г.

«Конкорд» выполнен по схеме «бесхвостка», имеет низко расположенное треугольное крыло. Самолет создан для проведения длительных крейсерских полетов на сверхзвуковых скоростях. Главный конструктивный материал, используемый в материале «Конкорда», – это сплав алюминия RR58. Также в конструкции применялись никелевые сплавы, титан и сталь.

История создания
Серийные «Конкорды»
Фотогалерея
Катастрофа Конкорда
Без «Конкордов» им не жить

    Описание самолета. «Конкорд» представляет собой построенный по схеме «бесхвостка»
низкоплан с оживальным, поперечно изогнутым крылом удлинения 1,82,
изготовленным с применением профилей относительной толщины 3-2,15%. Каждая
консоль крыла оснащена трехсекционными элевонами общей площадью 32,0 м².
Управление по курсу обеспечивается классическим вертикальным оперением с двухсекционным
рулем направления.
    Габариты серийного самолета увеличились, в первую очередь
это — длина фюзеляжа (с 56,24 м у опытного образца и 58,84 м у предсерийного самолета до 61,66 м у серийного самолета).
    Фюзеляж выполнен в виде цилиндрической конструкции с
относительно малым поперечным сечением. Ввиду значительной длины фюзеляжа и
относительно больших углов атаки во время взлета и посадки (около 18°) «Конкорд»
снабжен высоким шасси, в результате чего ось самолета находится на высоте 5,4
м над поверхностью земли (двери самолета находятся на такой же высоте, как и у
самолета «Боинг» 747). Для увеличения видимости из кабины пилотов во время
взлета и посадки носовая часть фюзеляжа может опускаться (5° при взлете и 17,5°
при посадке). При полете со скоростью М=2,2 носовая часть самолета нагревается до 130°, в
результате чего длина фюзеляжа в полете может увеличиться на 24 см.
    Планер рассчитан на небольшие перегрузки (+2,5 / -1,0), в связи с чем скорости снижения и маневра самолета
ограничены. Для изготовления планера использовались главным образом
жаропрочные сплавы алюминия. Из сплавов титана и стали выполнены элементы
двигательной установки, обшивка руля направления и некоторые части шасси.
    Наиболее интересные результаты в процессе создания СПС были получены при
усталостно-тепловых испытаниях его планера, проведенных в Тулузе во Франции и в Фарнборо в
Англии. По данным летных испытаний было известно, что носок крыла СПС мог нагреваться до 135°С при
перепаде температур за цикл в 15 мин на величину до 145° С. В Тулузе эти испытания были начаты в 1972 г. в
термокамере с 35 000 кварцевыми нагревателями общей мощностью в 30 000 кВт. Регулируемый нагрев
воспроизводил полетный термический режим нагружения. Одновременно планер самолета
нагружался механическим путем посредством силовозбудителей через рычажную систему
подвески. Эти испытания и доработки позволили фирмам назначить технический ресурс для планера
в 45000 летных часов (на 15000 больше, чем у Ту-144), что означало 12-15 лет
эксплуатационной жизни самолета.
В целом же, по техническим характеристикам, «Конкорд» почти не уступает Ту-144, который весил
на 10000 кг больше.
    Для обеспечения минимальной массы самолета выбрана конструкция планера, соответствующая принципу равнопрочности
всех ее элементов. Кроме того, большая часть конструкции выполнена методом
фрезерования целых панелей (как и планер Ту-144), что позволило исключить множество соединений,
предотвратить деформацию обшивки и изменение формы профиля в полете.
Технологическое разделение планера также отличается от традиционного:
конструкция разделена на секции, каждая из которых состоит из части фюзеляжа и
прилегающей к нему части крыла. Это облегчает соединение лонжеронов крыла с
силовыми шпангоутами фюзеляжа. Обшивка крыла выполнена из монолитных, предварительно
напряженных панелей, в результате чего достигнуто уменьшение массы планера
приблизительно на 20% (по сравнению с традиционными конструкциями).
    Важной особенностью СПС «Конкорд» явилось использование основной электрической
системы управления самолетом. Жесткая механическая связь оставалась в резерве. Такое
решение было новинкой для самолетов гражданской авиации. Для повышения надежности работы систем
СПС имел три независимые гидравлические системы: две основные и одну аварийную. Эти системы
обеспечивали работу гидроусилителей рулевых поверхностей, выпуска и уборки шасси, управление
передними колесами при маневрировании на земле, опускание и подъем
передней части фюзеляжа, топливных насосов балансировочной системы
самолета и регулирование входных и выходных устройств двигателей.
    Шасси — трехстоечное, со спаренными передними колесами и четырехколесными
тележками на главных стойках. Давление в пневматиках колес передней стойки
составляет 1,23 МПа, а главных 1,26 МПа.
    Двигательная установка. Четыре турбореактивных двигателя «Олимп» 593 совместной разработки
фирм Rolls-Royce и SNECMA расположены в попарно в двух подкрыльных гондолах таким образом,
что срез сопел находится в плоскости задней кромки крыла. Основная задача форсажных
камер сводится к увеличению тяги во время взлета и при переходе самолета через
скорость звука. Конструкция реверсов тяги обеспечивает во время посадки тормозную
силу, равную 45% взлетной тяги.
    На предсерийных самолетах 01 и 02, а также на первых серийных были установлены
двигатели «Олимп» 593Mk602 с форсажной тягой 17260 кгс. На последующих самолетах
предполагалось использовать двигатели 593Mk621 со статической тягой увеличенной до
18100 кгс.
    Топливная система включает 17 кессонных топливных баков, расположенных в
крыле и в фюзеляже. Их емкость составляет 119786 л. Топливо используется также для изменения
положения цента тяжести самолета во время перехода через скорость звука и для
охлаждения конструкции. Этой цели служат 4 балансировочных бака ( в передних
околофюзеляжных частях крыла с максимальной стреловидностью) и 1 бак в
хвостовой части фюзеляжа (за задней кромкой крыла).

1. «Энциклопедия вооружений» / «Кирилл и Мефодий», 1998 — CD-ROM /
2. «Сверхзвуковые самолеты» / Э.Цихош /
3. «Летательные аппараты нетрадиционных схем» / П.Бауэрс, 1991 /
4. «Развитите самолетов мира» / Р.И.Виноградов, А.Н.Пономарев, 1991 /
5. «Цель — 2001 год» / В.Анисимов,И.Волк, 1991 /
6. CONCORDE Site
7. Concorde SST
8. Concord ( Flugzeug )
9. NOVA Online Supersonic Spies

История создания
Серийные «Конкорды»
Фотогалерея
Катастрофа Конкорда
Без «Конкордов» им не жить

Описание самолета. «Конкорд» представляет собой построенный по схеме «бесхвостка»
низкоплан с оживальным, поперечно изогнутым крылом удлинения 1,82,
изготовленным с применением профилей относительной толщины 3-2,15%. Каждая
консоль крыла оснащена трехсекционными элевонами общей площадью 32,0 м².

    Полумонококовый фюзеляж состоит из восьми секций и носового конуса, отклонявшегося вниз (5° при взлете и 17,5°
при посадке) при рулении и на взлетно-посадочных режимах для улучшения обзора из кабины летчиков.
При полете со скоростью М=2,2 носовая часть самолета нагревается до 130°, в
результате чего длина фюзеляжа в полете может увеличиться на 24 см. Около 85% объема фюзеляжа занимала гермокабина. В пассажирском салоне размещалось 118 пассажирских кресел по схеме «2+2». Габариты салона почти не отличались от общепринятого стандарта для узкофюзеляжных самолетов типа «Каравелла» или «Боинг-707». В поперечном сечении фюзеляж имел форму неправильного овала, вытянутого вниз, с максимальной шириной (по пассажирской кабине) 2.63 м.
    Для обеспечения минимальной массы
самолета выбрана конструкция планера, соответствующая принципу равнопрочности
всех ее элементов. Кроме того, большая часть конструкции выполнена методом
фрезерования целых панелей (как и планер Ту-144), что позволило исключить множество соединений,
предотвратить деформацию обшивки и изменение формы профиля в полете.
Толщина обшивки «Конкорда» — всего 1.5 мм, несмотря на то, что она испытывала аэродинамические, тепловые и акустические нагрузки.
    Крыло треугольное с непрерывно меняющимся по размаху углом стреловидности: от
очень большого у корня (75-85°) до средних значений в концевой части (50-65°).
    Многолонжеронное крыло кессонной конструкции сочленялось с фюзеляжем весьма оригинально: вместо того чтобы изготовлять эти агрегаты по отдельности, а затем соединить их, 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 лонжеронов крыла и силовых шпангоутов фюзеляжа. Внутри крыла располагались основные и передние балансировочные топливные баки, а также шахты основных стоек шасси.
Механизация крыла состояла из шести больших элевонов, расположенных на задней кромке. Гидроцилиндры отклонения элевонов размещались под крылом в массивных обтекателях.
Обшивка крыла выполнена из монолитных, предварительно
напряженных панелей, в результате чего достигнуто уменьшение массы планера
приблизительно на 20% (по сравнению с традиционными конструкциями).
    Киль «Конкорда» по конструкции был аналогичен крылу, руль направления состоял из двух секций слоистой конструкции, каждая из которых отклонялась индивидуальным гидроцилиндром. Цилиндр привода верхней секции располагался под обтекателем на правой стороне киля, а нижней — на левой.
    Использование «оживального» крыла снижало смещение аэродинамического фокуса
при преодолении «звукового барьера», но для сохранения равновесного состояния самолета в
этот момент топливо перекачивалось в специальные центровочные баки.
    Планер рассчитан на небольшие перегрузки (+2,5 / -1,0), в связи с чем скорости снижения и маневра самолета
ограничены. Для изготовления планера использовались главным образом
жаропрочные сплавы алюминия. Из сплавов титана и стали выполнены элементы
двигательной установки, обшивка руля направления и некоторые части шасси.
    Шасси — трехстоечное, разработанное известной фирмой «Испано Сюиза», было очень высоким — около 3.5 м — из-за большой длины хвостовой части фюзеляжа и необходимости выхода на значительные (около 18°)
углы атаки при взлете и посадке. В результате ось самолета находится на высоте 5,4
м над поверхностью земли (двери самолета находятся на такой же высоте, как и у
самолета «Боинг» 747). Стойки шасси, выполненные из высокопрочной стали новой марки, получились очень легкими. Носовая двухколесная стойка убиралась разворотом вперед, основные стойки с четырехколесными тележками — разворотом к фюзеляжу. Давление в пневматиках колес передней стойки
составляет 1,23 МПа, а главных 1,26 МПа. Для предотвращения повреждений хвостового конуса при случайном касании ВПП в хвосте установили предохранительную пяту со спаренными пневматиками небольшого диаметра. При рулежке самолет управлялся разворотом носовой стойки.
    Благодаря применению прогрессивных компоновочных решений и высокопрочных материалов npoeктная масса пустого самолета составляла всего 65 тонн, или около 23% от взлетной. Правда, в ходе доработок конструкции этот показатель возрос до 43%. А полезная нагрузка серийного самолета составляет всего 6% от максимальной взлетной массы.
    Важной особенностью СПС «Конкорд» явилось использование основной электрической
системы управления самолетом. Жесткая механическая связь оставалась в резерве. Такое
решение было новинкой для самолетов гражданской авиации. Для повышения надежности работы систем
СПС имел три независимые гидравлические системы: две основные и одну аварийную. Эти системы
обеспечивали работу гидроусилителей рулевых поверхностей, выпуска и уборки шасси, управление
передними колесами при маневрировании на земле, опускание и подъем
передней части фюзеляжа, топливных насосов балансировочной системы
самолета и регулирование входных и выходных устройств двигателей.
Двигательная установка. Четыре форсированных одноконтурных
турбореактивных двигателя «Олимп» 593В совместной разработки
фирм Rolls-Royce и SNECMA расположены в попарно в двух подкрыльных гондолах таким образом,
что срез сопел находится в плоскости задней кромки крыла. Каждая гондола
состояла из трех секций: системы воздухозаборников, обечайки двигателей и обечайки форсажных камер. Воздухозаборники имел целый ряд управляемых панелей, с помощью которых поддерживались оптимальные характеристики потока на входе в двигатель при любом режиме полета. 
    У каждого двигателя имеется отдельный регулируемый воздухозаборник
прямоугольного поперечного сечения. на взлете и полете с дозвуковой скоростью (до М=0,6)
воздухозаборники имеют максимальное входное сечение, а впускные створки
дополнительных воздухозаборников, находящиеся в нижней части воздушных
каналов, перед двигателями и под ними, а также за соплами двигателей на верхней и
нижней поверхностях гондолы, открыты. В диапазоне 0,6 < М < 1,3 геометрия воздушного
тракта изменяется таким образом, что часть воздуха используется для охлаждения
двигателя. при этом находящиеся под воздушными каналами створки закрыты. Во
время сверхзвукового полета перепускные створки под воздушными каналами открыты и
отводят лишний воздух от двигателя.
Находящиеся над соплами створки закрыты.
    «Олимпус» 593В — двухвальный одноконтурный форсированный ТРД.
Он представляет собой усовершенствованный вариант двигателя «Олимп» 22R тягой на
форсаже 14970 кгс, установленного на самолете TSR.2. Первые полеты опытных самолетов 001 и 002
проводились с двигателями 593-1 тягой 13080 кгс, затем вместо них были установлены двигатели 593-2B тягой 14930 кгс и 593-3B тягой 15770
кгс.
    Высокая экономичность на форсажном режиме объяснялась относительно малым расходом топлива на форсирование: прирост тяги составлял всего около 10%.
Основная задача форсажных камер сводится к увеличению тяги во время
взлета и при переходе самолета через скорость звука. После разгона до крейсерской скорости
форсаж отключался. Конструкция реверсов тяги обеспечивает во время посадки тормозную
силу, равную 45% взлетной тяги. Вся конструкция форсажной камеры, сопла и ковшового реверсера тяги была разработана французской фирмой SNECMA.
    Топливная система включает 17 кессонных топливных баков, расположенных в
крыле и в фюзеляже. Топливо используется также для изменения
положения цента тяжести самолета во время перехода через скорость звука и для
охлаждения конструкции. Этой цели служат 4 балансировочных бака ( в передних
околофюзеляжных частях крыла с максимальной стреловидностью) и 1 бак в
хвостовой части фюзеляжа (за задней кромкой крыла).

1. «Энциклопедия вооружений» / «Кирилл и Мефодий», 1998 — CD-ROM /
2. «Сверхзвуковые самолеты» / Э.Цихош /
3. «Летательные аппараты нетрадиционных схем» / П.Бауэрс, 1991 /
4. «Развитие самолетов мира» / Р.И.Виноградов, А.Н.Пономарев, 1991 /
5. CONCORDE Site
6. Concorde SST
7. Concord (Flugzeug)
8. NOVA Online Supersonic Spies

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.

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.

Планер

Фюзеляж выполнен по типу полумонокока. Поперечное сечение формы неправильного овала с расширенной верхней частью. Фюзеляж изготовлен из жаропрочных алюминиевых сплавов. Его длина в прототипах составляла 56, 24 м, в предсерийных вариантах – 58,84 м, серийных моделях – 61,66 м. В ширину фюзеляж «Конкорда» максимум достигал 2,9 м.

В фюзеляже можно выделить переднюю секцию с остеклением и кабиной экипажа, среднюю секцию, сделанную вместе с центральной частью крыла, и хвостовую секцию конической формы, сделанной вместе с килем. Передняя и средняя секции герметизированы. В хвостовой секции находится балансировочный топливный бак, багажное отделение и отсек с оборудованием кислородной системы и кондиционирования.

Во время полета вследствие теплового  разогрева поверхности фюзеляж мог удлиниться на 24 см.

Носовая часть фюзеляжа занята обтекателем в виде конуса, который отклонялся вниз для обеспечения пилотам лучшей видимости на посадке и взлете, при  рулении. В обтекателе находится дополнительное подвижное остекление, которое прикрывает кабину управления во время сверхзвукового полета.

Управление обтекателем и дополнительным остеклением велось из кабины пилотов по гидроприводу. В случае выхода из строя этого оборудования кабина была оборудована перископами для выполнения аварийной посадки.

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.

Крыло

Крыло в «Конкорде» овальной формы, треугольное, угол стреловидности непрерывно меняется по размаху крыла. У законцовок крыла угол стреловидности составляет около 60°, у корня крыла – 80°. Крыло с ярко выраженной геометрической круткой законцовок.

Его конструкция кессонного типа, многолонжеронная. Крыло в основном состоит из жаростойких алюминиевых сплавов. Также здесь употребили высокоразмерные фрезерованные панели. Обшивка имеет толщину 1,5 мм.

«Конкорд» стал особенным тем, что изготавливался не отдельно из фюзеляжа и крыла с центропланом, а из набора поперечных секций. Одной части крыла отвечала соответствующая часть фюзеляжа, далее секции стыковались одна с другой. Использование такого подхода помогало облегчить вес конструкции.

Механический состав крыла состоял из шести относительно больших элевонов, общей площадью 32 м². Другие варианты механизации крыла разработчиками не рассматривались. Вертикальное оперение самолета по конструкции аналогично крылу. Имеет двухсекционный руль направления, с независимым приводом нижней и верхней секции.

Силовая установка

В состав силовой установки «Конкорда» входят четыре ТРДФ Olympus 593 совместного производства Rolls-Royce и SNECMA, которые размещаются попарно в подкрыльевых гондолах на расстоянии полуразмаха консолей крыла. Расположение двигателей сделано с учетом совпадения среза сопла с задней кромкой крыла. 

Olympus 593 – представляет собой сильно модифицированную версию ТРД Bristol Siddeley Olympus 301, который применяли на бомбардировщиках Avro Vulcan. Двигатель двухвальный,  одноконтурный. В каждой из двух компрессорных секций имеется по 7 ступеней, турбины двигателя – одноступенчатые.

Компрессор обладает степенью сжатия 11,7:1. Такое высокое сжатие на крейсерских скоростях заставляло последние четыре ступени компрессора работать в экстремальном температурном режиме. Из-за этого возникла необходимость изготовления компрессора из никелевых сплавов, ранее используемых только в лопатках турбин. Двигатель потреблял авиационное топливо марки А1.

Для коммерческой авиации стало новинкой использование автоматической электронной аналоговой системы управления двигателями. Каждый из моторов оснащается двумя идентичными системами управления: основной и резервной.

Двигатели «Конкорда» отличались от применяемых на других авиалайнерах (за исключением НГК-144А на Ту-144) наличием форсажной камеры. В режиме форсажа наблюдался небольшой прирост тяги до 10%, которая использовалась для взлета, преодоления звукового барьера и набора крейсерской скорости (М=1,7). Крейсерский полет не требовал включения форсажа. Это благоприятно отображалось на экономии топлива и дальности полета «Конкорда».

Каждый двигатель комплектовался отдельным плоским воздухозаборником с горизонтальным регулируемым клином и прямоугольным сечением. Воздухозаборник оснащался системой слива пограничного слоя и сложной кинематикой дополнительных створок. Во время крейсерского режима (М=2,0) воздух, проникающий внутрь воздухозаборников, тормозился системой создаваемых скачков уплотнения. Здесь его скорость составляла около M=0,45, а давление в это время возрастало в 7 раз. Сопоставляя эти данные, можно утверждать, что суммарная степень повышения давления компрессора и воздухозаборника составляла 80 к 1. Воздухозаборники имеют гидравлическую механизацию и электронное, автоматическое, аналоговое управление.

Двигатели оснащены системой реверса тяги и регулируемыми соплами. Система реверса ковшового типа позволила производить обратную тягу в процентном отношении 40% от номинальной. Створки реверсной системы выступают также регулируемыми инжекционными вторичными соплами двигателей. Заднюю часть каждого из пакетов двигателей занимают вертикальные теплошумоотражатели. Они оснащаются законцовками, отклоняемыми внутрь. Во время взлета эти законцовки «сплющивают» выхлопную струю моторов, что немного подавляет уровень шума. Также основные сопла каждого двигателя комплектуются набором из 8 лопатообразных шумоподавителей. Их приводили в строй во время пролетов густозаселенных регионов на дозвуковой скорости.

Регулируемое сопло двигателя, система шумоподавления и реверса имеют пневматическую механизацию с электронным управлением.

Ради облегчения взлетного веса конструкторы «Конкорда» не стали утяжелять его вспомогательной силовой установкой. В ней не было необходимости, ведь данный самолет эксплуатировали на хорошо подготовленных аэродромах с постоянным доступом внешнего электрического и воздушного снабжения.

Пуск моторов пневматический. На земле их запуск происходил от наземного источника ВВД, в полете происходил перезапуск двигателей путем отбора воздуха высокого давления от работающих моторов.

Шасси

Шасси самолета «Конкорд» трехопорное, с носовой стойкой. Поскольку взлет и посадка машины происходили на больших углах атаки, стойки шасси сделали необычно больших размеров – около 3,5 м в высоту. Благодаря этой особенности двери размещались примерно на той же высоте, что и у крупногабаритного «Боинга» 747. На основных опорах шасси находилось по две пары колес, размещающихся друг за другом и убирающихся внутрь фюзеляжа поворотом. В передней стойке имеется гидравлический привод разворота, позволяющий проводить управление аппаратом на земле. К опорам шасси прикреплены композитные водоотражатели, которые предотвращают проникновение воды в воздухозаборники моторов. Стойки шасси оборудованы гидравлическими механизмами уборки, причем за уборку шасси отвечает одна основная гидросистема, а в выпуске можно использовать также резервную.

https://youtube.com/watch?v=m3yHBaUye28

Самолет «Конкорд» оснащен дисковой тормозной системой с гидроприводом от двух независимых друг от друга гидравлических систем. За управление тормозами отвечает электронная аналоговая система с антиблокировочной функцией. «Конкорд» – первый в мире авиалайнер, оснащенный такой системой.

Охлаждение тормозных дисков в основных стойках шасси обеспечивается работой электровентиляторов, которые встроены в ступицы колес.

Во избежание механического повреждения при посадке и взлете хвостовую часть оснастили дополнительной наклонной хвостовой стойкой шасси с двумя пневматиками. Уборка этой стойки происходит внутрь фюзеляжного отсека поворотом назад. 

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.

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

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.

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.

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 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.