Почему «Конкорд» ― самолет-эпоха? Он сумел опередить звук, но первым так и не стал
Concorde ― настоящее чудо авиационной техники. Во многом благодаря нему люди узнали, что это ― летать сквозь стратосферу со скоростью, вдвое превышающей скорость звука.
Он стал вторым сверхзвуковым гражданским лайнером в мире после советского Ту-144, сумевшего чуть раньше получить все необходимые документы.
Всего было построено 20 «Конкордов», 14 из них активно летали в течение многих лет. Последний полет «Белой птицы» состоялся в ноябре 2003 года, эпоха сверхзвуковой пассажирской авиации осталась в прошлом.
После окончания Второй мировой войны, в 1950-е годы, многие отрасли и технологии рванули вперед, и авиация здесь оказалась в первых рядах. Началась эра реактивных самолетов с новыми скоростями и новыми возможностями.
Concorde вместе с нашим Ту-144, который волей судьбы совсем недолго летал между городами СССР, пошли дальше чертежной доски и вошли в учебники истории как чудо авиации. Они до сих пор остаются единственными сверхзвуковыми пассажирскими самолетами.
У Boeing, например, так и не получилось довести проект B 2707 до конца.
Кабина пилотов
Экипаж «Конкорда» состоял из трех человек ― двух пилотов и бортинженера. До наступления цифровой эры было еще очень далеко, и вся эта махина управлялись с помощью аналоговых систем.
Во время взлета, посадки и руления носовая часть самолета, выполненная в виде конуса, опускалась, чтобы пилоты могли лучше видеть, что происходит впереди. В полете же нос возвращался в исходное положение. В обтекатель встроили дополнительное динамическое остекление, защищавшее окна кабины пилотов в режиме сверхзвукового полета. По просьбе пилотов и на случай, если откажет гидравлика, в кабине были установлены перископы для аварийной посадки.
Технические характеристики Concorde
- в стандартной комплектации самолет перевозил 92 пассажиров, в «эконом» варианте ― 120.
- максимальная скорость на крейсерской высоте ― 2,04 Маха / 2 179 км в час
- крейсерская скорость ― 2,02 Маха / 2 158 км в час
- дальность полета 7 223 км
- длина корпуса 61,66 м
- размах крыльев 25,6 м
- длина салона внутри 39,32 м
- максимальная ширина фюзеляжа 2,87 м снаружи и 2,62 м внутри (у классического Boeing 737 ― 3,54 м)
- максимальный запас топлива 95 680 кг
- рабочий потолок 18 300 м
- расход топлива 13,2 кг/км при максимальной дальности полета
- требуемая длина взлетно-посадочной полосы при максимальной нагрузке 3 600 м
- двигатели: 4 турбореактивных двигателя Rolls-Royce/Snecma Olympus 593 MK 610
С чего начинался «Конкорд»
Началом проекта Concorde, хотя именно о Concorde тогда еще никто и не мечтал, можно считать встречу директора Royal Aircraft Establishment (крупнейшая авиаракетно-космическая научно-исследовательская организация Великобритании) Арнольда Холла с известным валлийским авиационным инженером Мориеном Морганом. Впервые они познакомились в феврале 1954 года, а уже в апреле следующего года представили свои взгляды на развитие сверхзвуковой авиации.
Оба пришли к выводу, что для достижения сверхзвуковых скоростей и уменьшения лобового сопротивления на таких скоростях крылья должны быть короткими, похожими на те, что используются на ракетах и знаменитых реактивных истребителях Lockheed F-104 Starfighter.
Так родилась концепция треугольного крыла.
Цапля на длинных ногах
По расчетам, самолет должен был садиться и взлетать с очень большим углом атаки, то есть с сильно задранным носом. Это, в свою очередь, требовало гораздо более длинных стоек шасси, чтобы хвост не цеплял землю. На всякий случай под обтекателем хвостового оперения установили дополнительную наклонную стойку ― убирающееся колесо-бампер.
Из-за необычно длинных стоек шасси ― порядка 3,5 м ― «Конкорд» прозвали «цаплей на длинных ногах». Его двери находились примерно на той же высоте, что и у гигантского Boeing 747.
Борьба с высокими температурами
Это еще один серьезный фактор. Полет на таких скоростях вызывает значительное трение даже в разреженном воздухе на большой высоте.
Испытания показали, что только при температурах до 127°C алюминий сохраняет свои свойства в течение прогнозируемых 45 000 часов ― именно столько «Конкорд» должен был налетать в течение всего срока службы. Довольно быстро приняли решение использовать алюминий, а не пытаться разрабатывать сплавы, способные выдерживать более высокие температуры, так как нельзя было тянуть с разработкой проекта.
Все это означало, что крейсерская скорость Concorde ограничится 2,02 Махами.
Для большего термоконтроля была использована специальная белая краска, позволившая снизить температуру корпуса примерно на 6-11°C.
Для рекламной кампании на Ближнем Востоке один из Concorde был окрашен в темно-синий цвет спонсора ― Pepsi. В таком виде самолет мог лететь со скоростью 2,2 Маха только в течение 20 минут, затем ему приходилось снижать скорость до 1,7 Маха.
Говорят, что за тот рекламный трюк Pepsi заплатила около 20 миллионов долларов.
Топливо также использовалось в качестве теплоотвода, а остаточное тепло шло на обогрев салона. Во время полета фюзеляж Concorde раздувался почти на 30 см. Это было особенно заметно на рабочем месте бортинженера ― появлялись гигантские щели между панелями. Временные, конечно.
Радиация
Еще один фактор, который необходимо было учитывать, ― радиация. На высоте 15 000–18 000 метров атмосфера очень разрежена, и защитный слой значительно тоньше, чем внизу на земле. Рак кожи мог стать серьезной угрозой, и в кабине пилота появились дозиметры, которые измеряли уровень радиации.
При высокой солнечной активности, если показания становились слишком высокими, «Конкорд» немедленно снижался до безопасной высоты 14 000 метров и даже ниже.
А что в это время происходило во Франции?
Французы также думали о создании сверхзвукового гражданского самолета. Власти обратились за разработками к своим собственным Sud Aviation, Nord Aviation и Dassault.
В результате выбор пал на Sud Aviation, и в апреле 1960 года технический директор компании Пьер Сатре прилетел в Британию с целью найти партнеров.
В Бристоле были сильно удивлены тем, что французский дизайн оказался настолько близок к их собственному.
Выяснилось, что целый ряд элементов английского дизайна каким-то образом просочился к французам. Скорее всего, слив был умышленным, так как Британии очень хотелось вступить в Европейское экономическое сообщество, или Зону свободной торговли, как его тогда называли. Основным препятствием для вступления Великобритании в ЕЭС была как раз Франция, а точнее, президент Франции Шарль де Голль. Кстати, Лондон вошел в Европейское сообщество лишь в 1973 году.
Обе стороны согласились по большинству пунктов, за исключением того, что французы хотели более компактную версию, в то время как британцы рассматривали вариант на 150 мест для полетов через Атлантику в США.
Большинство рейсов «Конкорды» выполнили именно из Европы в Нью-Йорк. А вот летать в Азию, в первую очередь, Японию не дал Советский Союз, запретив сверхзвуковым лайнерам пользоваться Транссибирским маршрутом.
Считалось, что большому английскому самолету понадобится мощность 6 двигателей, в то время как французский мог обойтись четырьмя. Впрочем, эту проблему решили довольно быстро благодаря имеющимся разработкам Bristol Siddeley Olympus (позже ― Rolls-Royce/SNECMA Olympus), которые обеспечивали достаточные показатели обоим модификациям при 4 двигателях.
Между англичанами и французами было много споров об экономике «Конкорда», однако победил страх не выйти на рынок первым и, следовательно, упустить ожидаемый бум в сфере сверхзвуковых полетов. Это было скорее сотрудничество на национальном уровне, чем партнерство между двумя компаниями. Проект договора был подписан 29 ноября 1962 года.
Concorde или Сoncord?
Название «Конкорд» было выбрано потому, что по-французски, как и по-английски, оно означает соглашение, гармонию и союз. В Англии использование французского написания ― Concorde ― вызвало возмущение, но тогдашний министр технологий Тони Бенн поспешил указать, что буква «е» важна, так как означает «England» and «Еxcellence» (Англия и Совершенство).
Поэтому едва успев сменить название на Concord, быстро вернулись к привычному Concorde.
Тем временем затраты на разработку стремительно росли.
Множество факторов подливали масла в огонь, выбивая почву из-под проекта Concorde: за нефтяным кризисом 1973 года последовал обвал фондового рынка в 1973/74. Да и авиационный рынок не стоял на месте.
В мире во всю орудовали Boeing 747 и McDonnell Douglas DC-10. Именно они задали новую тенденцию к снижению цен на авиабилеты, что в расчетах сверхзвукового «Конкорда» вообще не учитывались.
Плюс к этому, непреодолимой стеной стал звуковой удар, поскольку он фактически ставил крест на полетах над населенными пунктами, ну а экологи сразу подняли тему загрязнения окружающей среды.
Последней каплей для фанатов скорости стало крушение советского Ту-144 на парижском авиасалоне Ле Бурже в 1973 году.
Доверие к новым технологиям было подорвано
От прототипов до серии
Всего успели построить 20 экземпляров Concorde: 2 прототипа, 2 предсерийных самолета, 2 опытно-конструкторских и, наконец, 14 серийных лайнеров.
Два стартовых прототипа появились в кратчайшие сроки ― один был французским, другой британским.
Первым свой полет 2 марта 1969 года совершил французский борт 001. Самолет налетал 812 часов, из которых 255 на сверхзвуковой скорости.
В 1973 году Concorde 001 модифицировали для наблюдения за солнечным затмением над Африкой, врезав в крышу дополнительные иллюминаторы. То затмение остается самым продолжительным с точки зрения зрителей ― пассажиры могли наслаждаться редким природным явлением целые 74 минуты.
19 октября 1973 года, отлетав 397 сегментов, самолет занял место во Французском музее авиации в Ле-Бурже.
Британский прототип 002 совершил свой первый полет 9 апреля 1969 года из Филтона на базу Королевских ВВС Фэрфорд. Выполнив в общей сложности 438 полетов и проведя в небе 836 часов (из них 196 сверхзвуковые), Concorde 002 совершил свой последний рейс 4 марта 1976 года. Он был передан в Музей авиации ВВС Великобритании в Йовилтоне.
С учетом опыта, полученного при создании прототипов, в конструкцию «Конкордов» внесли ряд изменений: обновили крыло, увеличили запас топлива, а также усовершенствовали воздухозаборники двигателей.
Первые серийные самолеты ― 201 и 202 ― избавились от недостатков, выявленных в результате напряженных испытаний прототипов и предсерийных моделей. Это были экземпляры, которые вполне можно было показывать заказчикам. Разумеется, после получения Сертификата типа. Сертификат они получили, а вот в пассажирскую эксплуатацию эти два борта запущены так и не были.
Сверхзвуковая скорость позволила сократить время полета из Лондона в Нью-Йорк до 3,5 часов. Из-за разницы во времени пассажиры приземлялись в Нью-Йорке раньше, чем вылетали из Лондона.
Интересно, что один из флагманских британских «Конкордов» установил трансатлантический рекорд скорости ― путь из Нью-Йорка в Лондон занял всего 2 часа 52 минуты и 59 секунд.
Есть свой рекорд и у французов: их Concorde совершил кругосветный перелет с 80 пассажирами и 18 членами экипажа за 31 час 27 минут 49 секунд. Новый рекорд был занесен в Книгу рекордов Гиннеса.
Рейс 4590 авиакомпании Air France ― начало конца
В 16 часов 43 минуты 25 июля 2000 года самолет Air France решил свою судьбу, а также судьбу всех «Конкордов», наехав колесом на металлический мусор на взлетно-посадочной полосе в аэропорту Шарля де Голля в Париже.
Это был специальный чартерный рейс AF 4590 из Парижа в Нью-Йоркский аэропорт Кеннеди. Сто пассажиров немецкой туристической компании Peter Deilmann Cruises должны были успеть на лайнер MS Deutschland и отправиться в 16-дневный круиз в Эквадор.
За 5 минут до появления на ВПП «Конкорда» самолет Douglas DC-10 Continental Airlines, направлявшийся в Ньюарк, во время взлета «потерял» титановую пластину.
При разгоне Concorde с пассажирами наехал на нее колесом и проколол шину. Резиновые ошметки попали в нижнюю часть крыла, но не пробили его. Однако ударная волна разорвала топливный бак номер пять в самом слабом месте ― прямо над стойкой шасси.
Образовавшаяся в результате тонкая струйка топлива попала на горячие части двигателя, поврежденного обломками.
Двигатели 1 и 2 вначале работали штатно, но затем резко начали терять мощность. Двигатель 1 удалось реанимировать, а второй был принудительно выключен инженером по команде командира.
На Контрольно-диспетчерском пункте аэропорта заметили пламя, вырывающееся из-под крыла, и диспетчеры УВД тут же проинформировали об этом экипаж Concorde.
Тем временем самолет достиг скорости V1, когда у экипажа все еще остаются оба варианта: взлетать или отказаться от взлета. КВС принял решение: «Взлетаем».
После отрыва от земли заклинило створки шасси, и они застряли в промежуточном состоянии. Это в сочетании с недостаточной тягой только трех двигателей мешало груженой машине набрать высоту.
Из-за высоких температур, вызванных пожаром на левом крыле, последнее начало разрушаться, металл плавился, усугубляя и без того тяжелую ситуацию.
Двигатель № 1 снова заглох, и на этот раз окончательно.
Асимметричная тяга двух двигателей, работающих по одной стороне, сделала «Конкорд» неуправляемым. Лайнер накренился на 100 градусов, и экипаж уменьшил мощность, чтобы попытаться компенсировать этот крен.
В результате скорость упала до критической, и самолет рухнул вниз.
Воздушное судно врезалось в отель Les Relais Bleus неподалеку от аэродрома. Согласно записям переговоров в кабине пилотов, экипаж до последнего надеялся вернуться и совершить посадку в Ле Бурже.
Погибли 100 пассажиров и 9 членов экипажа, находившиеся на борту, а на земле ― 4 сотрудника отеля.
После этого происшествия все самолеты Concorde были приземлены в ожидании результатов работы комиссии, расследовавшей причины катастрофы.
Выводы оказались довольно жесткими ― изменения в системах безопасности Concorde обошлись авиакомпаниям в сумму 17 миллионов фунтов стерлингов.
1ноября 2001 года British Airways возобновила полеты, но, вспомнив об эксплуатационных расходах около 1 млрд фунтов стерлингов в год, она присоединилась в Air France и вывела все самолеты из эксплуатации.
Низкая экономическая эффективность Concorde и спад авиаперевозок после 11 сентября 2001 года привели к тому, что British Airways и Air France окончательно вывели из эксплуатации свои сверхзвуковые авиапарки.
Последний полет «Конкорда» состоялся в ноябре 2003 года.
Интересный факт: «Конкорды» Air France действительно эксплуатировались с убытком, но полеты продолжались как предмет национальной гордости. А вот British Airways удавалось получать от своих самолетов прибыль ― в среднем 30 млн фунтов стерлингов в год.
Головокружительные дни сверхзвуковых скоростей ушли в прошлое, и гордость французско-британского авиапрома отправилась в различные музеи и экспозиции на память будущим поколениям.
Возможно, когда-нибудь они вернутся, однако, более вероятно, что будущее быстрых путешествий не за «Конкордами» и Ту-144, а за запусками кораблей в ближний космос и полетами на низких космических орбитах.
За 27 лет эксплуатации Concorde успел побывать в 150 аэропортах по всему миру, в том числе в московском Шереметьеве, ленинградском Пулкове и даже на Байконуре.
Потенциальные заказчики Concorde
На момент первого полета Concorde предварительные заявки поступили на 74 самолета от 16 авиакомпаний. Однако к 1973 году, взвесив возможные риски и убытки, почти все они потеряли интерес к сверхзвуковым перевозкам и отозвали заказы на «Конкорды».
14 авиакомпаний приняли решение отказаться от «Конкордов» в 1972 и 1973 году, а вот китайская CAAC и Iran Air «думали» до 1980 года.
В результате BOAC ― British Overseas Airways Corporation, предшественница British Airways, и Air France оказались единственными реальными покупателями. Каждая из них эксплуатировала 7 «Конкордов».
При этом за реальные деньги удалось продать только 9 самолетов ― 5 купила авиакомпания British Airways и 4 ― Air France.
Остальные 5 изготовленных серийных экземпляров достались этим же перевозчикам за 1 фунт стерлингов и 1 франк, соответственно: 3 прописались в Париже и 2 в Лондоне, а все расходы взяли на себя власти, чтобы поддержать собственных авиапроизводителей и национальный престиж.