Aerospatiale/British Aerospce Company concord

Oceni ta prispevek
(0 glasov)
01 Avg 07
Napisal Borut Podgoršek Prebrano 6491 krat
Concorde je verjetno eno najbolj prepoznavnih letal na svetu. Njegova usoda je bila zaradi tragične nesreče v vasici Gonesse 24. julija 2000, v kateri je umrlo 109 potnikov in članov posadke postala zelo negotova. Po umaknitvi iz prometa in ponovni vrnitvi vanj, je Air Francov concord še zadnjič uradno pristal 14. junija na otvoritveni slovesnosti letalskega salona Le Bourget 2003. Concordi britanske družbe British Airways pa so leteli do konca oktobra 2003. Odtlej jih je moč videti le še v muzejih.

Razvoj concorda
aerospatiale_concord_virconcordesst.jpgIdeja za konstrukcijo nadzvočnega potniškega letala (supersonic transport, SST) se je porodila leta 1950 v Veliki Britaniji. Sir Arnold Hall, ki je bil takrat direktor Kraljevega letalskega zavoda je s pomočjo Moriena Morgna zaposlenega v skupini za razvoj lovskih letal ustanovil Odbor za nadzvočno transportno letalo; Supersonic Aircraft Transport Committee (SATC), ki je leta 1956 združeval že 17 predstavnikov angleške letalske industrije, letalskih družb in raznih ministrstev. Njihova naloga je bila ugotoviti, kakšne so možnosti za razvoj SST. Rezultati teh ugotovitev so bili objavljeni leta 1959. Projekt je nosil ime concord.

Projekt concord so zasnovali na podlagi eksperimentalnega letala Fairly Delta 2 in lovca Lightning P1. Obe letali sta lahko leteli pri nadzvočnih hitrostih, imeli pa sta popolnoma različni konstrukcijski zasnovi. Prvo je imelo delta krilo in zato ni potrebovalo višinskega stabilizatorja. Njegov motor je bil opremljen s sistemom za dodatno zgorevanje vendar le v dveh režimih delovanja (ON/OFF). Leta 1946 je to letalo doseglo svetovni hitrostni rekord 1,7 macha. Lightning P1 pa je imel puščičasto krilo in standardni rep z višinskim in smernim stabilizatorjem. Motorja sta bila prav tako opremljena s sistemom za dodatno zgorevanje, ki je imelo dodano tudi izpušno šobo s spremenljivo obliko. Težava, ki se je pojavljala pri P1 je bilo osciliranje višinskega krmila pri nadzvočnih hitrostih. Zaradi tega je bilo letalo pri nadzvočnih hitrostih zelo nestabilno. Zakaj bi torej konstruirali potniško letalo s tako konstrukcijsko težavo, ko pa se ji z delta krilom lahko elegantno izognejo? Po drugi strani pa delta krilo pri majhnih hitrostih (vzlet in pristanek) generira bistveno manj vzgona kot puščičasto krilo. Letalo mora zato v teh režimih leteti pri bistveno večjih vpadnih kotih za kar potrebuje večjo moč motorjev. To dodatno moč lahko dobi z dodatnim zgorevanjem. S spremenljivo obliko izpušne šobo se hitrost izpušnih plinov lahko še poveča. Motor Olympus 593, ki je vgrajen na concorda ima poleg spremenljive oblike izpušne šobe še sekundarno šobo na izstopu izpušnih plinov, ki oblikuje konvergentno divergentni kanal kar omogoča izpušnim plinom iztekanje preko zvočne hitrosti. Tako so od obeh vojaških letal pobrali najboljše rešitve za bodoče potniško letalo.

aerospatiale_concord_g-boaf_departs_from_heathrowvirconcordesst.jpgPred zaključkom raziskav so naročili še izdelavo testnega letala s katerim so preskusili obnašanje delta krila pri majhnih hitrostih. Izdelali so letalo Handley Page 115. Delta krilo s puščico 76° se je pri majhnih hitrostih izkazalo bolje kot so predvidevali. Letalo je pristajalo in vzletalo brez težav, kar je pomenilo, da krilo generira dovolj vzgona. Posledično to pomeni, da mu ni treba vgraditi predkrilc in zakrilc. Predkrilca in zakrilca predstavljajo dodatno težo letalu. Težava se je pokazala pri pristajanju letala, saj pilot ni dobil občutka izgube hitrosti. To bi lahko pripeljalo do porušitve vzgona in padca letala na tla. Concorda so zato opremili s sistemom avtomatskega plina, ki je bil povezan z merilnikom hitrosti in bi kljub morebitni napaki pilota preprečil padec letala.

Odprtih je ostalo še nekaj konstrukcijskih vprašanj. Glede na to, da se delta krilu pri prehodu iz podzvočnega režima letenja v nadzvočno precej poveča upor, se je pojavilo vprašanje ali bo sploh mogoče, da bo concorde s svojim gorivom preletel Atlantik. Odgovor se je skrival v turboreakcijskih motorjih. Njihov izkoristek se z višanjem hitrosti izboljšuje. Zrak se namreč zaradi višje hitrosti pred vstopom v kompresor bolj skomprimira. Z enako količino goriva lahko torej preleti daljšo razdaljo kot pri podzvočnem režimu letenja.

Pri hitrosti 2,2 macha se najbolj izpostavljen del letala zaradi kinetične energije zraka, ki se zaletava vanj segreje na 156°C. Pri tem je že upoštevana razlika zaradi temperature zraka v okolici letala, ki je na višini 18 km približno –57°C. Aluminijeve zlitine, ki so bile takrat na voljo bi to temperaturo še prenesle vendar so se zaradi varnosti odločili, da bo concordova hitrost omejena pri 2,04 macha. Maksimalna temperatura na površini letala je tako padla na 127°C. To pa pomeni, da se je letalo med letom zaradi temperaturnih razlik podaljšalo za 20 cm.

Teoretični izračuni in nekatere meritve so pokazale, da je nadzvočno potniško letalo možno zgraditi. Nastopil je čas, ko je bilo treba teorijo spremeniti v praktični izdelek. Ocenjeni stroški razvoja concorda so bili okrog 250 milijonov dolarjev. Angleška vlada si je zato močno prizadevala najti partnerja, ki bi bil sposoben sodelovati pri razvoju in izgradnji tega letala. Našli so ga preko Rokavskega preliva. Francija je ta čas imela kar nekaj izkušenj z izgradnjo nadzvočnih letal po drugi strani pa je bila njihova letalska industrija po drugi svetovni vojni v krizi in je potrebovala nov zagon. Po začetnih zapletih in med tem tudi zamenjave vlade tako v Veliki Britaniji kot v Franciji so 29. novembra 1962 podpisali pogodbo o sodelovanju pri izgradnji concorda. Pogodba je vsebovala sedem členov v njej pa so bile opredeljene vse dolžnosti in pravice obeh pogodbenih partnerk. Finančne obveznosti so bile deljene na pol in so v končni fazi presegle milijardo dolarjev.

Izgradnja concorda
Leta 1965 sta Velika Britanija in Francija začeli graditi vsaka svoje prototipno letalo. Britanci so ga pod okriljem British Aerospce Company gradili v Filtonu, Francozi pa v obratih Aerospatiala v Toulousu. Concorde je bil prvo nadzvočno potniško letalo, zato je bil podvržen obsežnim testiranjem tako na tleh kot v zraku. Izpolnjevati je moral najstrožje zahteve civilnih letalskih oblasti obeh držav, hkrati pa je postavljal tudi nove standarde na področju nadzvočnega potniškega letenja. aerospatiale_concord_f-bvfa_photor_stevenin.jpgKonstruktorji so morali predvideti vse okvare in kombinacije okvar, ki bi se lahko pojavile. Sistemi na letalu so bili podvojeni ali potrojeni. Podvozje letala pa so lahko spustili celo na štiri različne načine. Tudi ob odpovedi dveh motorjev je moral concorde varno pristati. Gradnja prototipov je trajala štiri leta. V tem času je bil projekt večkrat podvržen raznim političnim, ekonomskim, ekološkim in tehnološkim pritiskom. Ob prevzemu oblasti laburistov v Veliki Britaniji in velikim pritiskom iz ZDA pa je bil projekt skoraj zaustavljen. Kljub vsemu so po štirih letih iz hangarjev v Toulousu in Filtonu pripeljali concorda z oznakama 001 F-WTSS (TSS, transport super sonique) in 002 G-BSST. Francoski concorde je prvič poletel 2. marca 1969 in ostal v zraku 35 minut. Polet je minil brez težav testni pilot Aerospatiala Andre Turcat pa je po pristanku dejal 'The big birds flies!', Velika ptica leti! Britanski concorde 002 je prvič poletel 9. aprila istega leta s testnim pilotm Brianom Trubshawom za krmilom. Ob odpovedi obeh radijskih višinomerov je moral pristati ročno. Po 5500 testnih urah letenja je concorde pridobil certifikat za uporabo v komercialne namene. Podzvočna potniška letala so takrat za pridobitev podobnega letalnega dovoljenja potrebovala štrikrat manj testnih ur. Ta podatek pove, da je bila varnost pri nadzvočnem letalu pred uporabo v komercialne namene na prvem mestu. Skupno so zgradili dva prototipa, dve pred serijski letali in šestnajst serijskih letal. Polovico letal je uporabljal Air France (AF), drugo polovico pa British Airways (BA). Utrujanje materiala in statične preskuse pa so opravljali še na dveh testnih konstrukcijah. Izračunali so, da bi concordi lahko leteli do leta 2020.

Concordovi tekmeci
V tekmi za izgradnjo nadzvočnega potniškega letala so sodelovali tudi Američani in Rusi. Predsednik ZDA John F. Kennedy je leta 1963 razglasil, da tudi ZDA razmišljajo o graditvi SST. Na natečaju za izgradnjo le tega v ZDA je zmagal Boeing. Ameriška vlada pa je projektu namenila 1,6 milijarde dolarjev. Boeingov B2707-200 naj bi bil 96,3 m dolg, sprejel pa naj bi do 300 potnikov. Štirje General Electricovi motorji, naj bi mu omogočali letenje pri hitrosti 2,7 macha na višini 23 km, kar 5800 km daleč. B2707-200 naj bi imel spremenljivo puščico krila (podobno kot F-14 tomcat ali tornado) in največjo vzletno maso 306 ton. Ambiciozen načrt se je izkazal za popolnoma zgrešenega. Spremenljiva puščica kril je namreč pri tako velikem letalu povzročala kopico konstrukcijskih težav. Projekt so popravili. Konstrukcija je bila sedaj bolj podobna concordovi. Kljub vsemu Američanom ni šlo najbolje. Oprijemljivih rezultatov pri Boeingu niso mogli ponuditi, hkrati pa je nestrpnost na strani politikov naraščala. Končno so 24. maja 1971 projekt ukinili. Podobno se je zgodilo pred leti, ko so Američani na Airbusov projekt A380 smelo odgovorili z obzvočnim potniškim letalom sonic cruiserejem. A380 danes že leti v komercialnem prometu (sestavljajo ga v Toulousu), medtem ko so projekt sonic cruiser ustavili.

aerospatiale_concord_photojp_touzeau.jpgZa razliko od Američanov so bili Rusi mnogo bolj uspešni. Njihov Tupoljev Tu-144 je bil zelo podoben concordu (dobil je vzdevk concordski), a vendar v detajlih precej  različen (delta krilo je bilo tanjše in manj zvito, motorji pod krili so bil bolj skupaj, Tu-144 pa je imel vgrajene tudi zložljive kanarde, ki so mu omogočali boljšo stabilnost pri majhni hitrostih pri višjih pa so bili spravljeni ob trup in niso vplivali na aerodinamično obliko letala). Tu-144 je poletel tri mesece pred concordom in pred njim dosegel tudi hitrosti 1 in 2 macha. Zgrajen je bil za prevoz 121 potnikov na relaciji 5900 km pri hitrosti 2,35 macha. Tu-144 je med predstavitvenim letom na letalskem salonu Le Bourget 1973 leta strmoglavil. Kljub tej nesreči pa je decembra 1975 začel leteti na progi Moskva Alma Ata, kjer je prevažal pošto in tovor. Potniški promet s Tu-144 se je začel 1.11.1977, a je bil po nekaj več kot 100 poletih prekinjen. Po nekaterih podatkih prav zaradi strmoglavljenja še enega letala. Rusi so skupno izdelali 13 letal tega tipa. Tu-144 so leta 1985 umaknili iz prometa. Leta 1996 pa so eno od letal Tu-144 ponovno usposobili in ga za raziskovalne namene ZDA (NASA) in Rusije uporabljali pol leta.

Komercialni poleti
Prvi komercialni polet obeh concordov (francoskega in angleškega) se je zgodil ob 11:40 uri po angleškem času 21. januarja 1976. Angleži so z letališča Heathrow poleteli v Bahrain, francoski concorde pa z letališča Charles de Gaulle preko Dakarja v Rio de Jainero. čŒez štiri mesece so Francozi in Angleži dobili dovoljenje za polete v ZDA. Concorda obeh letalskih družb sta tako prvič pristala na letališču Dulles pri Washingtonu 24.5.1976. Nekaj več težav so imeli pri pridobitvi dovoljenja za pristajanje v New Yorku. Lokalne oblasti so pristanke 'nadzvočnemu ptiču' odobrile šele dobro leto in pol kasneje. Concorde je tako prvič pristal v New Yorku 19.10.1977. Air France je z rednimi poleti v NY začel 22.11.1977 British Airways pa 12.2.1978. BA in Singapore Airlines sta se 9. decembra istega leta sporazumeli o letih na progi London - Bahrain – Singapore. Proga je bila zaradi birokratskih preprek po treh poletih ukinjena. Znova so jo vzpostavili januarja 1979 in je trajala do novembra 1980. Concorde, ki je letal na tej progi je imel na levi strani izpisan logotip Singapore Airlines in ta letalska družba je tudi edina katere ime je bil kdaj koli poleg BA in AF izpisan na concordu. Concordi so leteli tudi na redni liniji do Dallasa preko Washingtona. Poleg omenjenih linij so concordi leteli tudi na drugih linijah; predvsem čarterskih. Skupno so pristajali na preko 400 različnih letališčih po vsem svetu.

Tehnične posebnosti
aerospatiale_concord_viraviationhistory.jpgConcorde je letalo, ki je tudi iz tehnične plati v potniški letalski promet vneslo precej novosti. Zmožnost doseganja nadzvočne hitrosti letenja in delta krilo pa sta še dandanes za komercialna letala nedosegljiva. Zaradi delta krila mora concorde pristajati pri večjih vpadnih kotih. S tem se zmanjša vidljivost iz pilotske kabine. Concorde ima zato spustljiv nos letala. Med pristankom se ta spusti za 12,5° in tako pilotu in sopilotu omogoča nemoten pogled na pristajalno stezo. Zaradi delta krila je letalo tudi nekoliko manj stabilno. Na stabilnost letala vpliva lega masnega središča, ki se s porabo goriva spreminja. Da bi masno središče ostalo v mejah dopustnega ima concorde vgrajen prečrpovalni sistem, ki mu omogoča prečrpavanje goriva iz zadnjega rezervoarja v centralne in obratno. V pilotski kabini na položaj masnega središča opozarja poseben inštrument. Poleg standardnih inštrumentov ima concorde še inštrumente, ki prikazujejo položaj primarne in sekundarne šobe izpušnega dela motorja. Vse sisteme in inštrumente nadzoruje tri članska posadka: pilot, sopilot in letalski inženir. Kljub starosti letala je bil concorde do nesreče v vasici Gonesse deležen le treh večjih konstrukcijskih popravil. Okrepili so mu pristajalno podvozje, povečali repni rezervoar ter spremenili obliko vstopnika za zrak v motor. Nadgrajen pa je bil tudi računalniški sistem in dodani nekateri letalski inštrumenti. Danes bi podobno letalo kot je concorde zaradi sodobnejših tehnologij in materialov tehtalo 60 ton manj.

24. julij 2000
čŒrn dan za concorda, Francijo in evropsko letalsko industrijo. Ura je bila 14:43, ko je AF concorde z oznako F-BTSC serijske številke 203 pričenjal vzlet z letališča Charles de Gaulle. Dve minuti kasneje je concorde strmoglavil na hotel 2 km stran od letališča Le Bourget, kjer naj bi zasilno pristal. Prave vzroke za nesrečo so raziskovali še dobro leto. Concorde je bil med tem prizemljen in prav nič ni kazalo, da bo še kdaj letel. Vzrok za tragedijo concorda je dobesedno ležal na vzletni stezi. Kovinski kos sistema za obračanje potiska na letalu DC-10, ki je nekaj minut pred concordom vzletel z iste steze je namreč presekal concordovo gumo. Delci počene gume pa so sprožili verižno reakcijo, ki se je končala z tragedijo.V uradnem poročilu, ki so ga preiskovalci objavil konec avgusta 2000 je bilo zapisano: Med vzletom concorda s steze 26 Right (desno) na letališču Roissy Charles de Gaulle je tik pred vzletom počila desna guma na levem delu pristajalnega podvozja. aerospatiale_concord_polaganja_kevlarskih_oblok_jan2001virconcordesst.jpgDeli počene gume so poškodovali spodnjo oplato krila, ki je hkrati tudi zunanja stena rezervoarja za gorivo. Izbruhnil je ogenj, ki je segal daleč za letalo. Kmalu za tem je odpovedal motor št. 2 in začasno tudi motor št. 1. Letalo je bilo zato nesposobno pospeševati in pridobivati višino. Posadka je ugotovila tudi, da ne more uvleči pristajalnega podvozja. Letalo je nadaljnjo minuto vzdrževalo hitrost 320 km/h in višino 70 m. Motor št. 1 se je ponovno ustavil. Concorde se je zrušil na hotel La Patte d'Oie v vasici Gonesse.

Concorde se je po modifikacijah rezervoarjev in z novimi gumami vrnil v promet 7. novembra 2001. Od takrat naprej so concordi AF in BA enkrat dnevno leteli na relaciji Pariz, London – New York. Zaupanje v concorda je padlo. Letalski promet je zaradi terorističnih napadov na newyorška dvojčka še bolj upadel in concorde je postal povsem nerentabilen. Končno je padla usodna odločitev. Concorde se mora upokojiti. AF je tako opravil zadnji uradni let na Le Bourgeju junija 2003, medtem, ko so concordi BA leteli še nekaj časa. (za takratne 3 mio sit so vas v treh urah in pol prepeljali iz Londona v New York). Novega nadzvočnega potniškega letala še ni na vidiku.

Tehnični podatki:
Aerospatiale/British Aerospce Company concord
Velika Britanija, Francija

Tip
: nadzvočno potniško letalo za dolge razdalje
Proizvajalec: Aerospatiale/British Aerospace, Francija/Velika Britanija
Posadka: 2 pilota in letalski inženir
Potniški sedeži: 100 do 128, največ 144
Pogon: štirje turboreakcijski motorji Rolls-Royce/SNECMA Olympus 593 mk 602 s potiskom 677,2 kN ob dodatnem zgorevanju

Mere:   
- dolžina  62,2 m 
- višina  12,2 m 
- razpetina kril  25,56 m 
- površina kril  358,22 m2 
- globina krila v korenu (tetiva) 27,66 m 
- višina potniške kabine 1,96 m 
   
Mase:
 
 
- operativna praznega   78.700 kg 
- največja vzletna masa 185.065 kg 
- tovor   13.380 kg 
- gorivo  119.500 l (94,5 ton) 
- največja pristajalna masa 111.130 kg 
   
Zmogljivosti:   
- največja hitrost   M = 2,23 
- potovalna hitrost  2.180 km/h na 15.635 m, M = 2,04 
- vzletna hitrost  397 km/h 
- pristajalna hitrost  300 km/h 
- največja višina  18.290 m 
- dolet  6580 km 




























Uporabniki
: izdelanih skupaj 14, obe prototipni letali krasita muzeje v Yooeviltonu (1976) in na Le Bourgetu (1973), po »upokojitvi pa so razdelili velikim letalskim muzejem po svetu še preostale concorde; edina operaterja sta bila Air France in British Airways.
Cena: 50 milijonov USD (leta 1977)


Nazaj
Nazadnje urejano na Torek, 23 Februar 2010 23:49

Oddajte komentar

Prepričajte se, da vnesete vse obvezne podatke, označene z zvezdico (*). HTML koda ni dovoljena.