Kdaj bo prišel naslednik concorda?

čŒlovek je z nadzvočno hitrostjo prvič poletel pred 66 leti. 14. oktobra 1947 je Chuck Yeager z eksperimentalnim letalom Bell X-1 prebil zvočni zid in s tem odprl pot nadzvočnemu letenju. Tehnološki razvoj in hladna vojna sta omogočila razvoj številnih vojaških letal, ki dosegajo nadzvočne hitrosti. Civilno letalstvo pa je v sedmih desetletjih dočakalo le dve komercialni nadzvočni potniški letali – Tupoleva tu-144 in Concorda, ki je zadnjič poletel pred desetimi leti.

Tu-144 je opravil krstni let 31. decembra 1968, tri mesece pred Concordom, in pred njim dosegel tudi hitrosti 1 in 2 macha. Iz tekme pa so izpadli Američani, ki so neuspešno lansirali projekt B2707. Letalo s spremenljivo puščico krila bi bilo pretežko in zaradi velikosti letala konstrukcijsko težko izvedljivo. Zdaj pa kaže, da bodo po pol stoletja pobudo prevzele ZDA. A najprej na začetek.

Concorde_vir5.jpgPrvi nadzvočni potniški letali
Z letali Tu-144 so opravili 55 rednih potniških letov. Zaradi dveh nesreč (1973 in 1978) so letenje z njimi prekinili in jih kasneje uporabljali le za prevoz tovora. Skupno so opravili 102 leta, Nasa pa ga je kasneje, med leti 1996 in 1999, uporabljala v raziskovalne namene. Precej uspešnejši je bil takrat skupni projekt Francozov in Angležev – Concorde. S Concordi sta Air France in British Airways opravili 4358 komercialnih letov. Letel je s povprečno hitrostjo 2,02 macha oziroma 2140km/h, in se pri tem zaradi visoke temperature na površini letala, ki je posledica trenja oz. velikih hitrosti letenja podaljšal za 30 cm.

Zaradi hrupa je bila njihova uporaba omejena na nadzvočno letenje nad oceani. Jata štirinajstih Concordov je v 27 letih doživela le eno nesrečo s smrtnimi žrtvami, a je ta pomenila konec letenja z njimi; zadnjič so poleteli leta 2003. Ironično je, da za nesrečo ni bilo krivo letalo, niti tehnična ali pilotova napaka, ampak potniško letalo, ki je z letališča v Parizu vzletelo tik pred Concordom in izgubilo kovinski del obračalnika potiska, ki je presekal Concordovo gumo in posledično povzročil padec letala. Visoki stroški vzdrževanja in goriva – četudi je povratna vozovnica London–New York stala okoli 10.000 dolarjev – ter nezaupanje potnikov so pomenili konec Concorda.

Nova nadzvočna letala?
Danes po desetih letih ameriška Nasa v sodelovanju z ameriškimi, evropskimi in japonskimi partnerji podpira različne programe (N+1, N+2, N+3, LANCETS, Quiet Spike, SCAMP, WSPR, FaINT, …), ki bodo nadzvočno komercialno letenje spet omogočili. Vzporedno z Naso v razvoj tehnologij, ki bodo omogočile razvoj nadzvočnih poslovnih in potniških letal, vlagajo tudi zasebniki. Skupni in najpomembnejši cilj vseh raziskovalcev pa je zmanjšati hrup ob preboju zvočnega zidu, lm_inverted-v.jpgki se danes zdi edina prava ovira pri ponovni uporabi nadzvočnih letal v civilnem potniškem prometu. Ameriška Zvezna letalska administracija (FAA) je namreč že leta 1971 komercialnim letalom nad ozemljem ZDA prepovedala prebijanje zvočnega zidu.

Fotografija: Lockheed Martin je razvil koncept »inverted-V«, pri katerem so motorji vgrajeni nad krilo. Pok pri prebijanju zvočnega zidu se bo zato širil stran od zemlje, s tem pa bo letalo tišje.Vir: Lockheed Martin/NASA

Program N+1 se ukvarja z znižanjem hrupa ob prebijanju zvočnega zidu, N+2 raziskuje nove tehnologije, ki bodo na voljo med leti 2020–2025, program N+3 pa tiste, ki bodo na voljo med leti 2030–2035. Lockheed Martin in Boeing sta že predstavila nekaj konceptov do stosedežnih nadzvočnih letal, ki bi ob ustreznem razvoju novih tehnologij, materialov, pogona, sistemov, konstrukcije in oblike lahko postali nasledniki Concorda. Letala bodo morala zadostiti trem poglavitnim zahtevam: nizek hrup, da bodo lahko letela tudi nad kontinenti, ustrezen dolet in nizka poraba goriva. Z vzhodne na zahodno obalo ZDA bi tako lahko prišli v dveh urah in pol. Prav tako bi lahko v dobrih štirih urah preleteli Atlantik.

boeing-sugar-volt-1.jpgFotografija: Icon-II je koncept naprednega nadzvočnega potniškega letala, ki ga je izdelal Boeing. Tehnologije za izdelavo tega letala bo na voljo po letu 2030.

Trg torej zagotovo je. In tega se zavedajo tudi pri Gulfstreamu, ki sicer izdeluje poslovna letala. A prav poslovno letalo bi lahko bilo prvi nadzvočni komercialni letalnik po prizemljitvi Concordov. Robert Cowart iz Gulfstreama je za revijo Aerospace America povedal, da nadaljujejo raziskave na področju zniževanja hrupa, a dokler FAA ne bo preklicala prepovedi nadzvočnih letov nad ZDA ali prilagodila predpisov, novega letala ne bodo začeli razvijati. V nasprotnem primeru bi nadzvočno potniško letalo lahko poletelo čez 20 let, poslovno pa že čez slabih deset let. Industrija in FAA sta tokrat v začaranem krogu. Vse bo torej odvisno od tega, kako bodo ljudje sprejemali pok, ki nastane ob prebitju zvočnega zidu in je lahko zelo moteč, celo nevaren za zdravje. Projekt nadzvočnega potniškega letala z oznako SBJ pa že razvija Aerion. 8-12 sedežno letalo je ocenjeno na 80 mio. ameriških dolarjev.

Največja težava: hrup
facebook.jpgJakost poka ob prebitju zvočnega zidu je odvisna od različnih dejavnikov. Nasa je s posebej opremljenim testnim letalom F/A-18 opravila različne poskuse in ugotovila, da na jakost poka vplivajo predvsem velikost in teža letala, višina, hitrost, položaj letala in atmosferski pogoji. Z vsemi opravljenimi testi ustvarjajo bazo podatkov, s katero bodo v prihodnosti lahko definirali nove standarde za nadzvočna potniška letala. Obstaja kar nekaj načinov za modeliranje in ugotavljanje jakosti poka, a najboljši bi bil testno nadzvočno poslovno letalo, s katerimi bi opravljali te poskuse. Nasa zato že razvija računalniški program, ki bo pilotu v realnem času prikazoval, kako močan hrup povzroča, in bo tako lahko prilagodil režim letenja, da bi z njim čim manj obremenjeval okolje in ljudi v okolici. Raziskovalci se strinjajo, da današnje tehnologije omogočajo izgradnjo nadzvočnega poslovnega letala, s katerim bi lahko leteli in izvajali dodatne fa-18_hornet_breaking_sound_barrier.jpgmeritve. Vsem je namreč jasno, da nobena letalska družba ne bo kupila letala, s katerim ne bo mogla leteti nad naseljenimi območji. Cilj vseh raziskovalcev je narediti letalo, ki bo pri prehodu v nadzvočno hitrost povzročalo čim manj hrupa, bo čim manj hrupno med vzletom in pristankom, bo izpuščalo čim manj emisij in bo hkrati konstrukcijsko vzdržljivo in lahko. Predvidevajo, da višina hrupa nadzvočnih letal naj ne bi presegala hrupa današnjih potniških letal.

Fotografija: Znižan pritisk ob prebitju zvočnega zidu povzroči, da zračna vlaga kondenzira. Na fotografiji lovec F/A-18 Hornet pri prebitju zvočnega zidu leta 1999. Vir: U. S. Navy, avtor: Ensign John Gay

Taka letala bodo letela nad ostalim potniškim prometom na višinah od 13 km do 15 km. Raziskovalci se naslanjajo na nove tehnologije, ki bodo omogočale razvoj materialov in naprednih oblik ter konstrukcijskih rešitev, s katerimi bodo dosegli povečanje območja laminarnega (neturbulentnega) toka zraka preko profila krila in s tem zmanjšali trenje zaradi upora. To naj bi dosegli z veliko gladkostjo oplate, ki bo iz kompozitnih materialov in naj bi bila 90 odstotkov bolj gladka facebook.jpgod klasičnih kovinskih oplat. S tem bi dosegli 20-odstotno znižanje upora letala, kar pomeni tudi manjšo potrebno potisno moč motorjev, manjše motorje in manj porabljenega goriva. Nadzvočna letala bodo imela dolge vitke trupe in velike puščice kril, ki pa bodo še vedno omogočale generiranje zadostnega vzgona med vzletom in pristankom. Deltasto krilo pri Concordu je npr. med vzletom in pristankom generiralo malo vzgona, zato je Concord vzletal z dokaj visokimi hitrostmi (okoli 400 km/h) in pristajal pod velikim vpadnim kotom krila s hitrostjo z 274km/h ter imel ob pristanku spuščen nos, da sta pilot in kopilot videla skozi okno na stezo.

Naslednika concorda torej ne bo še vsaj desetletje. Konceptualne zasnove, ki jih ponujajo Lockheed Martin, Boeing, Airbus, Aerion in Gulfstream, pa naj bi imele od 15 do 300 sedežev. Danes futuristični koncepti letal bodo že čez dobro desetletje omogočali nadzvočno letenja. Svet bo tako postal še manjši in upamo, da dostopen tudi za širšo populacijo.

Besedilo: Borut Podgoršek
Podatki o ConcorduKrstni let: 2. marec 1976 Zadnji let: 26. november 2003Največja hitrost: 2,04 MachVišina leta: 17.700 mCena letala 1977: 23 milijonov funtov (danes bi to bilo 106 milijonov funtov ali 125 milijonov evrov)Število izdelanih: 20 (dva prototipa in dve predserijski letali, ter 16 serijskih od tega 14 za Air France in British Airways, dve od 16 nista bili v komercialni uporabi)Motor: Rolls-Royce/Snecma Olympus 593 (motor s dodatnim izgorevanjem)
Posebnost: deltoidni krili in spuščen nos za boljšo vidljivost iz pilotske kabine med vzletom in pristankov

10.000 – dolarjev je stala letalska karta za polet s Concordom iz Londona do New Yorka.
Od 15 do 300 – sedežev naj bi imela nova nadzvočna potniška letala. 1 Mach – je razmerje med hitrostjo telesa in hitrostjo zvoka (v mediju, npr. zraku) 1225,8 – je hitrost zvoka v zraku pri temperaturi 15 °C