Aeronautyka.pl > Amerykańskie Concordy
2018-04-07 Amerykańskie Concordy
Miały być większe, szybsze i lepsze niż Concorde. Miały być dumą USA. Skończyły jednak jako atrapy. W parku rozrywki i muzeum.
Pełnowymiarowa atrapa amerykańskiego pasażerskiego samolotu ponaddźwiękowego Lockheed L-2000 (grafika: Wikipedia (CC))
Ponaddźwiękowe podróże kojarzą się nam dziś z Concordem, który przez 27 lat w swojej dosyć ciasnej kabinie transportował pasażerów z podwójną prędkością dźwięku (ponad 2 tys. km/h). Jednakże w latach 60. XX wieku, kiedy to powstał, brytyjsko-francuski Concorde miał aż 3 poważnych rywali. Był to rosyjski Tupolew Tu-144, nazywany przez prasę Konkordski. Z USA zaś były to Boeing 2707 oraz Lockheed L-2000.
Rzuty Lockheeda L-2000
Radziecki Tupolew Tu-144 był pierwszym nadźwiękowym samolotem pasażerskim jaki odbył lot i wszedł do służby. Był także pierwszym, który z niej wyszedł. Dlaczego? Z powodu pośpiechu. To właśnie chęć wyprzedzenia Zachodu (Brytyjczyków, Francuzów i Amerykanów) zgubiła Rosjan. Projektowanie oraz loty testowe prototypów Tu-144 skrócili bowiem oni do minimum. Skutkiem były notoryczne i ciągłe awarie zbudowanej już flotylli samolotów seryjnych. Problemy te były tak częste i poważne dla bezpieczeństwa lotów (Tu-144 zaliczył 2 katastrofy), że władze radzieckie sztucznie ograniczały nie tylko liczbę tras i częstotliwość operowania na nich, ale także nawet liczbę pasażerów - w razie katastrofy mniejsza liczba ofiar śmiertelnych miała być mniejszą ujmą na prestiżu naddźwiękowej dumy ZSRR. Po zaledwie 55 (!) rozkładowych lotach pasażerskich i zaledwie 3 284 przewiezionych pasażerach cała flota naddźwiękowa Tupolewów została wycofana z obsługi ruchu pasażerskiego. Wykonywały one już tylko loty transportowe lub służyły jako latające platformy do eksperymentów.
Brytyjczycy z Francuzami poświęcili więcej czasu na prace projektowe i loty testowe. Końcowym wynikiem był dopracowany i bezpieczny Concorde, który z prędkością 2 Macha (ponad 2 tys. km/h) woził pasażerów przez niemal 3 dekady (1976-2003) bez ani jednej katastrofy ze swojej winy. Dzięki niemu np. lot między Londynem a Nowym Jorkiem zamiast 8 godzin trwał niecałe 3,5 godziny.
Amerykanie zaś podeszli do projektu w swoim stylu. Amerykański pasażerski samolot naddźwiękowy miał być większy, szybszy i lepszy od rywali. Zabierać miał nawet 300 pasażerów, ponad dwa razy tyle pasażerów niż Concord lub Tupolew!
Pełnowymiarowa makieta amerykańskiego Boeinga 2707 (grafika: Boeing, Museum of Flight)
Prezydent Kennedy był pod presją własnej opinii publicznej oraz branży lotniczej. W USA obawiano się, że prześpi ona ponaddźwiękową rewolucję i amerykańskie linie zamówią pasażerskie naddźwiękowce z Europy. Dlatego też 5 czerwca 1963 roku w akademii sił powietrznych Kennedy zapowiedział zbudowanie przez USA amerykańskiego odpowiednika Concorda. Program nazwano SST, od SuperSonic Transport (transport ponaddźwiękowy).
Jako, że koszty rozwojowe były ogromne, rząd amerykański zdecydował się na sfinansowanie większości wydatków. Inaczej prywatnych koncernów lotniczych nie byłoby stać na prace nad rewolucyjną maszyną.
Do rywalizacji przystąpiły 3 amerykańskie koncerny: North American, Lockheed i Boeing.
Projekt North American bazujący na naddźwiękowym bombowcu szybko odrzucono. Na placu boju zostały dwa pozostałe firmy.
Lockheed L-2000 był koncepcją podobną do Concorda i Tupolewa. Większy od nich miał zabierać nawet do 200 pasażerów. Wyposażony miał być w skrzydło podwójna delta. Silniki pochodzić miały z tajnego ponaddźwiękowego samolotu szpiegowskiego Lockheed Blackbird. Kadłub o średnicy 3,5 m pozwalać miał na wstawienie foteli w konfiguracji 3-2 (z przejściem między nimi). W Concordzie i Tupolewie było to zaledwie 2-2.
Drugi samolot, Boeing 2707, transportować miał aż do 300 pasażerów z prędkością 3 Macha (ponad 3 tys. km/h). Boeing początkowo postawił na skrzydła o zmiennej geometrii.
Skrzydła w postaci rozłożonej miały zapewniać dobre właściwości lotne podczas startu, lądowania oraz lotu z małą prędkością. Wraz ze zwiększaniem prędkości skrzydła miały być odchylone w tył.
W 1966 roku rząd amerykański dokonał wyboru z tych 2 propozycji. Wybrano bardziej ambitne i skomplikowane rozwiązanie Boeinga. O ironio, znaczny rozmiar i waga mechanizmu zmiany geometrii skrzydeł spowodował, że Boeing musiał wrócić do koncepcji konkurentów - do prostszego i lżejszego płata nośnego typu delta. Wychodziło bowiem, że z ciężkim mechanizmem samolot mógł przelecieć Atlantyk, ale bez... pasażerów.
Rzuty Boeinga 2707
Jako, że prędkość lotu mała wynosić aż 3 Macha to konstrukcja na skutek tarcia powietrza nagrzewać się miała do temperatury 260 stopni, znacznie wyższej niż w Concordzie (2 Macha). Powodowało to, że samolot nie mógł być już zbudowany ze stosowanego powszechnie w lotnictwie aluminium (w takiej temperaturze miękł). Zastosowany miał być wytrzymalszy tytan. Metal ten jednakże był o wiele droższy oraz trudniejszy w obróbce. Wyższa temperatura wymagała opracowania także instalacji samolotu mogących pracować w ekstremalnych warunkach.
Film promocyjny Boeinga 2707
| Boeing 2707 | Lockheed L-2000 | Tupolew Tu-144 | Concorde | |
| Prędkość maksymalna | 3 Ma | 2,7-3 Ma | 2,3 Ma | 2 Ma |
| Liczba pasażerów | 200-300 | 170-273 | 120-140 | 92-100 |
| Ułożenie foteli | 2-3-2 | 3-2 | 2-2 | 2-2 |
| Silniki | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Ciąg (z dopalaniem) | 4 x 220 kN (4 x 280 kN) |
4 x 110 kN (4 x 150 kN) |
4 x 137 kN (4 x 240 kN) |
4 x 139 kN (4 x 169 kN) |
| Długość | 85 m | 83 m | 65,7 m | 61,6 m |
| Rozpiętość | 43 m | 35 m | 28,8 m | 25,6 m |
| Pułap operacyjny | 18-21 km | 23 km | 18 km | 18 km |
| Zasięg | 5 900 km | 7 400 km | 4 300 - 6 200 km | 7 250 km |
| Masa startowa | 306 ton | 267 ton | 180 ton | 186 tony |
| Masa paliwa | 70 ton | 96 ton |
Za opracowanie silnika samolotu odpowiedzialna była firma General Electric. Silnik General Electric GE4/J5 miał być najpotężniejszym silnikiem odrzutowym swojej epoki. Pięciotonowe monstrum o długości ponad 8 metrów dawać miało ciąg 220 kN każde, 290 kN pracując z dopalaniem. Silniki umieszczone miały być w 4 oddzielnych gondolach pod skrzydłami.
Makieta silnika General Electric GE4/J5 (grafika: Wikipedia (CC))
Zużycie paliwa wynosić miało 14,2 tony paliwa na godzinę, na jeden silnik! Przy 4 silnikach daje to ponad 55 ton paliwa na godzinę, dwa razy więcej niż Concord!
Kokpit w atrapie Boeinga 2707 (grafika: Jack Snell, Flickr (CC))
Boeing 2707 to jeden z pierwszych szerokokadłubowców. W najszerszym miejscu kadłuba fotele miały być umieszczone w ustawieniu 2-3-2. W klasie ekonomicznej system rozrywki składać się miały z telewizorów umieszczonych co 6 siedzeń. W pierwszej klasie telewizory miały zostać umieszczone na małych konsolach między siedzeniami.
Podobnie jak w przypadku pozostałych maszyn zdecydowano się na opuszczany dziób samolotu. Dlaczego? Płat w układzie delta przy małych prędkościach wymaga dużych kątów natarcia, co skutkuje brakiem dobrej widoczności z kokpitu.
Opuszczny dziób zapewniać miał dobrą widoczności podczas kołowania, startu i lądowania, jednakże po jego podniesieniu do lotu naddźwiękowego widoczność w przód była mocno ograniczona (grafika: Boeing, Museum of Flight)
| Boeing 2707 | Lockheed L-2000 | Tupolew Tu-144 | Concorde | |
| Kraj | USA | USA | ZSRR | UK, Francja |
| Pierwszy lot | 1968 | 1969 | ||
| Służba pasażerska | 1974 | 1977-1978 | 1976-2003 | |
| Deklarowane zamówienia | 120 | 74 | ||
| Zbudowane egzemplarze | 0 | 0 | 16 | 20 |
We wrześniu 1969 roku, a zatem tuż po lądowaniu ludzi na Księżycu, amerykański prezydent Richard Nixon zatwierdził budowę 2 prototypów. Pierwszy lot przewidywany był na 1973 rok, rozpoczęcie produkcji seryjnej już rok później. Termin niewykonalny.
Mimo to do 1970 roku Boeingowi udało się zebrać zamówienia na ponad 120 maszyn od 26 linii lotniczych. Z europejskich przewoźników zakup zadeklarowały m.in. Lufthansa, Air France, KLM, Iberia czy Aer Lingus.
Ale to nic nie znaczy. Producent Concorda liczył nawet na 350 sprzedanych maszyn, zbudował jednakże zaledwie kilkanaście maszyn tylko dla 2 państwowych linii lotniczych (British Airways i Air France), z 2 krajów, które go zbudowały.
Konieczne prace badawcze nad jeszcze bardziej ambitnym niż Concorde amerykańskim projektem, konieczność opracowania nowych technologi i rozwiązań, aby przezwyciężyć pojawiające się kaskadowo problemy, były ponad ówczesne możliwości. Liczba problemów technicznych stojących przez Amerykanami była tak duża, że w obliczu rosnących wymaganych nakładów do ich rozwiązania projekt zakończyć się musiał fiaskiem.
Linie lotnicze nie chciały Concorda ze względu na wyższą niż planowaną cenę jednostkową wynikającą z kilkukrotnego przekroczenia budżetu jego stworzenia. Opracowanie Concorda nie zwróciło się nigdy, dochodowe były tylko niektóre loty z biletami w wysokiej cenie. Linie lotnicze anulowały swoje zamówienia na Concorda głównie w 1973 roku, kiedy wybuchł niezależnie światowy kryzys paliwowy. Ceną prędkości było olbrzymi zużycie paliwa. Concorde zużywał 25 ton paliwa na godzinę lotu, samolot Boeinga miał spalać 2 razy więcej. Spalanie Concorda na pasażerokilometr wynosiło nawet kilka razy więcej niż poddźwiękowych samolotów pasażerskich. Na samo kołowanie na pas startowy Concorde zużywał aż 2 tony paliwa. A tymczasem pasażerowie woleli tanie bilety niż krótki czas przelotu.
Concordy operowały nad Altantykiem. Tymczasem krajowe loty ponaddźwiękowe w USA stanęły pod znakiem zapytania (to olbrzymi rynek dla amerykańskich przewoźników). Wytwarzany podczas przekraczania prędkości dźwięku grom dźwiękowy powodował bowiem na ziemi uszkodzenia - jak pobite okna oraz pęknięcia ścian. Mieszkańcy skarżyli się i żądali odszkodowań, stąd nie dziwi wprowadzony zakaz lotów ponaddźwiękowych nad USA. Oprócz mieszkańców protestowali także ekolodzy (dziura ozonowa).
Ostatecznie projekt Boeinga 2707, amerykańskiej odpowiedzi na Concorda, zarzucano w 1971 roku.
Pasażerskie naddźwiękowce opracowywane były w latach 60. XX kiedy to paliwo było tanie. Jednakże lata 70. przyniosły kryzys naftowy, ceny paliw poszybowały w górę. Samoloty projektowane jako być może dochodowe, w nowych warunkach generować musiały i generowały straty. Ich stworzenie było trudniejsze, niż przewidywano. Pasażerskie samoloty ponaddźwiękowe stały się zatem programami narodowymi, gdzie ekonomia taniego użytkowania przez przewoźników zastąpiła duma narodowa i względy polityczne.
Po amerykańskim programie została atrapa umieszczona wpierw w parku rozrywki na Florydzie, obecnie zaś w muzeum lotnictwa. Oraz nazwa zespołu koszykarskiego SuperSonics (Ponaddźwiękowcy) z Seattle - bowiem to w Seattle w stanie Waszyngton fabryka Boeing prowadziła prace nad Boeingiem 2707, amerykańskim Concordem.
Wsparcie
 |
Na bieżąco. Za darmo. Codzienne. |
| Aeronautyka.pl na serwisach społecznościowych: | |