Concorde – Historia prawdziwa

Historia Concorde |

Żeby cofnąć się w czasie, nie trzeba kupować DeLoreana i spędzać połowy życia na próbach odtworzenia pojazdu z „Powrotu do przyszłości”. Równie dobrze można spróbować wyprzedzić ruch obrotowy naszej planety i zyskać w ten sposób dodatkowe godziny życia na ziemskim padole. Jeszcze kilkanaście lat temu taka podróż była możliwa dla każdej osoby skłonnej odbyć lot statkiem powietrznym. Wszystko za sprawą Concorde’a, jednego z brytyjsko-francuskich symboli postępu technicznego dokonanego ludzką ręką (i przed wszystkim głową) w XX wieku.

Tekst: Andrzej Bzowski / foto: British Airways, internet CC0, Wikipedia

Historia tego niezwykłego dzieła sztuki inżynieryjnej zaczęła się w latach 50. XX wieku, kiedy to cztery światowe potęgi rozważały stworzenie pasażerskiego samolotu zdolnego do przekroczenia granicy dźwięku. Były to Stany Zjednoczone, ZSRR, Wielka Brytania i Francja. Oba europejskie kraje, przedzielone kanałem La Manche,odrębnie prowadziły zaawansowane prace nad projektem, jednak ze względu na rosnące nakłady finansowe zadecydowały o połączeniu sił i ścisłej kooperacji na rzecz budowy samolotu naddźwiękowego.

Podobny obraz

Celem rządów obu krajów było uniknięcie całkowitej dominacji USA w sferze nowych technologii i zaznaczenie miejsca Europy na mapie światowego postępu technologicznego. Konkurencja jednak nie odpuszczała. Ameryka, za sprawą zakładów Boeing, zapowiedziała pracę nad budową naddźwiękowego samolotu pasażerskiego.Podobnie w Rosji, gdzie projekt zdobył błogosławieństwo Nikity Chruszczowa i miał zostać oblatany w 1968 roku. Nie pozostało nic innego, jak zakasać rękawy i zacząć intensywne prace nad przełomową konstrukcją.

Pod koniec 1962 roku Wielka Brytania i Francja podpisały umowę o współpracydotyczącą konstrukcji Concorde’a.

Nazwa samolotu pochodzi od francuskiego słowa Concorde, oznaczającego zgodę.

W przypadku nazwy nie było jednak łatwo o zgodę– początkowo Anglicy upierali się przy zapisie bez literki „e” na końcu, który odpowiadałby angielskiej pisowni tego słowa.

Aby usprawnić współpracę między zespołami, zaczęto od intensywnego kursu języka francuskiego dla mieszkających na północ od British Channel i języka angielskiego dla tych na południe od kanału La Manche. Po umożliwieniu wzajemnej komunikacji, rozpoczęto ścisłą współpracę nad projektem, którego odpowiednikiem w motoryzacyjnym świecie byłaby próba połączenia osiągów bolidu Formuły 1 z Autosanem w wersji eksportowej o znacząco podwyższonym komforcie podróży.

Historia Concorde | Bariera dźwięku

W tamtym okresie jedynymi maszynami zdolnymi do poruszania się z prędkością przekraczającą barierę dźwięku były myśliwce. Jednak w ich przypadku podróż odbywała się w specjalnym kombinezonie i masce tlenowej, a sam lot, ze względu na zużywanie koszmarnej ilości paliwa przez pracujące dopalacze, nie mógł trwać dłużej niż kilka minut. Oczywiście o popijaniu szampana również nie mogło być mowy.

Znalezione obrazy dla zapytania concorde

Samolot podbił serca miłośników awiacji z całego świata.Swoim wyglądem przypominał bardziej najnowocześniejsze naddźwiękowe myśliwce niż otyłe maszyny pasażerskie. Elegancja w formie była podyktowana minimalizacją oporu wytwarzanego podczas lotu naddźwiękowego. Kadłub mieścił od 90 do 120 pasażerów, miał wąski i podłużny kształt niczym gigantyczny, ostro zastrugany ołówek. Skrzydła ułożono w kształt trójkąta, co na tamten moment, po przebadaniu setek możliwych konstrukcji, uznano za najbardziej optymalne rozwiązanie. Skrzydło typu delta pozwalało zachować dużą siłę nośną przy niskim oporze. Niosło to jednak za sobą szereg komplikacji, które musiały być uwzględnione na etapie projektowania Concorde’a.

Samolot w układzie delta charakteryzuje się startem pod dużo większym kątem natarcia. Z tego względu opracowano opuszczaną część dziobową, co umożliwiło pilotom obserwację pasa startowego. Ze względu na wysoką prędkość startu i lądowania, wynoszącą 400 km/h, zastosowano po raz pierwszy w lotnictwie hamulce wykonane z włókna węglowego, pozwalające zatrzymać ważący blisko 188 ton samolot w razie przerwania procedury startu.Nie był to jednak koniec innowacji.

Historia Concorde - Wlot silników
Historia Concorce – Wlot silników

Historia Concorde | Silniki i osiągi

By zapewnić maszynie odpowiedni ciąg, umożliwiający poruszanie się z prędkością 2 Ma, zastosowano cztery turboodrzutowe silniki Rolls-Royce Olympus 593, uprzednio stosowane w taktycznym bombowcu AvroVulcan. Aby silniki mogły pracować w szerokim zakresie prędkości, koniecznie było wynalezienie techniki zmniejszającej prędkość wpadającego do nich powietrza do maksymalnie ~0,5 Ma. Rozwiązaniem okazał się specjalnie zaprojektowany i komputerowo sterowany wlot powietrza o zmiennej geometrii, który wytwarzał falę uderzeniową i umożliwiał silnikom pracę przy prędkościach ponaddźwiękowych.

Kolejnym problemem był tzw. efekt przesunięcia środka parcia. W trakcie przechodzenia do prędkości naddźwiękowej występuje zjawisko przesunięcia środka parcia ku krawędzi spływu. Jego przemieszczenie powoduje zwiększenie kąta natarcia skrzydła. Najprostsze rozwiązanie to użycie steru wysokości do skorygowania tego efektu, jednak prowadzi to do zwiększenia oporu powietrza i tym samym wzrostu zapotrzebowania na paliwo. I właśnie paliwa postanowili użyć inżynierowie, by rozwiązać ten problem. Poprzez odpowiednie przepompowywanie paliwa między zbiornikami umieszczonymi w skrzydle i kadłubie w trakcie lotu przez inżyniera pokładowego oraz przesunięcie punktu parcia uzyskiwano efekt analogiczny jak przy użyciu steru wysokości, jednak bez wzrostu oporu powietrza. Eleganckie, praktyczne i na wskroś innowacyjne rozwiązanie.

Historia Concorde - ostatni lot
Historia Concorde – Ostatni lot Concorde’a, G-BOAF z Heathrow do Bristolu, 26 listopada 2003

Wszystkie samoloty były malowane w jasne barwy, pozwalające kontrolować proces nagrzewania się konstrukcji. Lot z prędkością przekraczającą dwu krotność bariery dźwięku powodował nagrzewanie się poszycia ze stopu aluminium do przeszło 100 stopni Celsjusza, a tym samym wydłużenie się kadłuba aż o 30 cm.

Pierwsze oblatania maszyny miały miejsce w 1969 roku, a pięć lat później odbyło się światowe tournée Concorde’a, zachęcające do zakupu linie lotnicze z całego świata. Pomimo początkowych zamówień złożonych przez 16 linii lotniczych na łącznie 74 samoloty, kontrahenci stopniowo wycofywali się ze zobowiązań biznesowych. Przyczyny były przeróżne – od kosztów związanych z użytkowaniem samolotu i problemów finansowych linii lotniczych, przez obawy związane z bezpieczeństwem (pewną rolę w tym odegrała katastrofa bliźniaczo podobnego Tu-144 na pokazach lotniczych w Paryżu), aż po kryzys paliwowy i protesty ekologów.

Historia Concorde - Concorde F-BVFB i Tupolew Tu-144
Historia Concorde – Concorde F-BVFB i Tupolew Tu-144

Concorde zużywał koszmarne ilości paliwa, zabierał stosunkowo niewielu pasażerów i budził uzasadnione obawy co do wpływu na środowisko i codzienne życie ludzi – ze względu na niszczenie warstwy ozonowej i grom dźwiękowy przy przechodzeniu do prędkości naddźwiękowej, doskonale słyszalny z powierzchni Ziemi i zdolny pozbawić budynki mieszkalne szklanych szyb. Część krajów zakazała lotów Concorde’ami nad swoim terytorium. Koniec końców, samolot został zakupiony jedynie przez dwie linie lotnicze – British Airways i Air France, łącznie zostało wyprodukowanych 20 sztuk tych samolotów.

Znalezione obrazy dla zapytania concorde cockpit

Concorde zaczął czynną służbę w 1976 roku. Trasa, którą obsługiwały samoloty, prowadziła z Europy, a dokładnie z Londynu i Paryża, na lotnisko JFK w Nowym Yorku. Początkowo Concorde wywołał fale protestów w USA. By zażegnać ten konflikt, została opracowana niecodzienna procedura startu, zakładająca wyłączenie dopalaczy niedługo po oderwaniu się od ziemi, redukcję ciągu silników oraz wykonanie precyzyjnie opracowanego skrętu. Dzięki wdrożeniu tego środka zaradczego, hałas generowany przez cztery silniki był mniejszy niż w przypadku konwencjonalnych, poddźwiękowych samolotów.

Concorde latał nie tylko znacznie szybciej niż pozostałe samoloty pasażerskie, ale także wyżej. Samolot przemieszczał się w stratosferze, maksymalnie na wysokości 18 300 metrów, skąd pasażerowie mogli obserwować krzywiznę kuli Ziemskiej i wyglądać maszyn szpiegowskich. Rozrzedzone powietrze ograniczało opór, który musiał pokonać płatowiec, a same loty w małym stopniu były zależne od pogody, a bardziej od wiatrów wiejących na dużych wysokościach. Ze względu na tę cechę, wahania między poszczególnymi kursami były niewielkie i średni czas podróży między Londynem a Nowym Jorkiem wynosił mniej niż 3,5 godziny, podczas gdy lot poddźwiękowym samolotem zabierał (i nadal zabiera) około 8 godzin. Samolot leciał maksymalnie z prędkością 2,02 Ma, czyli około 2140 km/h. Lot z prędkością naddźwiękową był możliwy bez użycia dopalaczy, dzięki czemu eksploatacja Concorde’ów przy sprzyjających warunkach mogła być ekonomicznie uzasadniona. British Airways uczyniło z podróży przez Atlantyk narzędzie dla biznesmenów, wylatujących z Londynu o godzinie 10 rano, a wysiadających w Nowym Yorku o godzinie 9 z minutami tego samego dnia.

Służba Concorde’a trwała 27 lat, a jej zakończenie wiązało się z kilkoma niefortunnymi czynnikami: katastrofą z 2000 roku, w której zginęło 100 pasażerów, cała załoga i cztery osoby na ziemi, oraz z sytuacją linii lotniczych po 11 września 2001 roku. Ostatecznie wycofano je ze służby w 2003 roku.

Podobny obraz

Concorde to niewątpliwie jasny punkt historii lotnictwa, szczególnie w dzisiejszym świecie zdominowanym przez księgowych i ekologów. Wymusił rozwój konstrukcji lotniczych i wyprzedził swoje czasy o kilka długości. A co się stało z konstrukcjami rywali? Rosjanie skonstruowali Tu-144, który wzbił się w powietrze kilka miesięcy przed naszym bohaterem. Jednak rosyjska konstrukcja nie sprawdziła się. By utrzymać prędkość przelotową, silniki musiały pracować na dopalaczu, co windowało koszty eksploatacji maszyn do astronomicznych rozmiarów. Z kolei po drugiej stronie żelaznej kurtyny zakłady Boeinga zatrzymały prace projektowe po skonstruowaniu drewnianej makiety naddźwiękowego samolotu. Inwestorzy, słusznie zresztą, nie wierzyli w ekonomiczną część przedsięwzięcia. Był jednak inny projekt, który przykuł ich uwagę. Boeing dostał zielone światło na rozpoczęcie prac na modelem 747, czyli popularnym Jumbo Jetem. Tym samym z brytyjsko-francusko-rosyjskiej rywalizacji o samolot naddźwiękowy to Amerykanie wyszli z najgrubszym portfelem.

Artykuł Historia Concorde pochodzi z papierowego wydania #1 Magazynu Motór