Concorde, Описание конструкции, ТТХ
История создания
Серийные «Конкорды»
Фотогалерея
Катастрофа Конкорда
Без «Конкордов» им не жить
Описание самолета. «Конкорд» представляет собой построенный по схеме «бесхвостка»
низкоплан с оживальным, поперечно изогнутым крылом удлинения 1,82,
изготовленным с применением профилей относительной толщины 3-2,15%. Каждая
консоль крыла оснащена трехсекционными элевонами общей площадью 32,0 м2.
Полумонококовый фюзеляж состоит из восьми секций и носового конуса, отклонявшегося вниз (5° при взлете и 17,5°
при посадке) при рулении и на взлетно-посадочных режимах для улучшения обзора из кабины летчиков.
При полете со скоростью М=2,2 носовая часть самолета нагревается до 130°, в
результате чего длина фюзеляжа в полете может увеличиться на 24 см. Около 85% объема фюзеляжа занимала гермокабина. В пассажирском салоне размещалось 118 пассажирских кресел по схеме «2+2». Габариты салона почти не отличались от общепринятого стандарта для узкофюзеляжных самолетов типа «Каравелла» или «Боинг-707». В поперечном сечении фюзеляж имел форму неправильного овала, вытянутого вниз, с максимальной шириной (по пассажирской кабине) 2.63 м.
Крыло треугольное с непрерывно меняющимся по размаху углом стреловидности: от очень большого у корня (75-85°) до средних значений в концевой части (50-65°).
Многолонжеронное крыло кессонной конструкции сочленялось с фюзеляжем весьма оригинально: вместо того чтобы изготовлять эти агрегаты по отдельности, а затем соединить их, конструкцию крыла разбили по размаху на секции, каждая из которых состояла из отсека фюзеляжа и примыкающей к нему части крыла. В результате отпала нужда в установке тяжелых соединительных узлов лонжеронов крыла и силовых шпангоутов фюзеляжа. Внутри крыла располагались основные и передние балансировочные топливные баки, а также шахты основных стоек шасси. Механизация крыла состояла из шести больших элевонов, расположенных на задней кромке. Гидроцилиндры отклонения элевонов размещались под крылом в массивных обтекателях. Обшивка крыла выполнена из монолитных, предварительно напряженных панелей, в результате чего достигнуто уменьшение массы планера приблизительно на 20% (по сравнению с традиционными конструкциями).
Киль «Конкорда» по конструкции был аналогичен крылу, руль направления состоял из двух секций слоистой конструкции, каждая из которых отклонялась индивидуальным гидроцилиндром. Цилиндр привода верхней секции располагался под обтекателем на правой стороне киля, а нижней — на левой.
Планер рассчитан на небольшие перегрузки (+2,5 / -1,0), в связи с чем скорости снижения и маневра самолета ограничены. Для изготовления планера использовались главным образом жаропрочные сплавы алюминия. Из сплавов титана и стали выполнены элементы двигательной установки, обшивка руля направления и некоторые части шасси.
Шасси — трехстоечное, разработанное известной фирмой «Испано Сюиза», было очень высоким — около 3.5 м — из-за большой длины хвостовой части фюзеляжа и необходимости выхода на значительные (около 18°) углы атаки при взлете и посадке. В результате ось самолета находится на высоте 5,4 м над поверхностью земли (двери самолета находятся на такой же высоте, как и у самолета «Боинг» 747). Стойки шасси, выполненные из высокопрочной стали новой марки, получились очень легкими. Носовая двухколесная стойка убиралась разворотом вперед, основные стойки с четырехколесными тележками — разворотом к фюзеляжу. Давление в пневматиках колес передней стойки составляет 1,23 МПа, а главных 1,26 МПа. Для предотвращения повреждений хвостового конуса при случайном касании ВПП в хвосте установили предохранительную пяту со спаренными пневматиками небольшого диаметра. При рулежке самолет управлялся разворотом носовой стойки.
Благодаря применению прогрессивных компоновочных решений и высокопрочных материалов npoeктная масса пустого самолета составляла всего 65 тонн, или около 23% от взлетной. Правда, в ходе доработок конструкции этот показатель возрос до 43%. А полезная нагрузка серийного самолета составляет всего 6% от максимальной взлетной массы.
Двигательная установка. Четыре форсированных одноконтурных турбореактивных двигателя «Олимп» 593В совместной разработки фирм Rolls-Royce и SNECMA расположены в попарно в двух подкрыльных гондолах таким образом, что срез сопел находится в плоскости задней кромки крыла. Каждая гондола состояла из трех секций: системы воздухозаборников, обечайки двигателей и обечайки форсажных камер. Воздухозаборники имел целый ряд управляемых панелей, с помощью которых поддерживались оптимальные характеристики потока на входе в двигатель при любом режиме полета.
У каждого двигателя имеется отдельный регулируемый воздухозаборник прямоугольного поперечного сечения. на взлете и полете с дозвуковой скоростью (до М=0,6) воздухозаборники имеют максимальное входное сечение, а впускные створки дополнительных воздухозаборников, находящиеся в нижней части воздушных каналов, перед двигателями и под ними, а также за соплами двигателей на верхней и нижней поверхностях гондолы, открыты. В диапазоне 0,6 < М < 1,3 геометрия воздушного тракта изменяется таким образом, что часть воздуха используется для охлаждения двигателя. при этом находящиеся под воздушными каналами створки закрыты. Во время сверхзвукового полета перепускные створки под воздушными каналами открыты и отводят лишний воздух от двигателя. Находящиеся над соплами створки закрыты.
Высокая экономичность на форсажном режиме объяснялась относительно малым расходом топлива на форсирование: прирост тяги составлял всего около 10%. Основная задача форсажных камер сводится к увеличению тяги во время взлета и при переходе самолета через скорость звука. После разгона до крейсерской скорости форсаж отключался. Конструкция реверсов тяги обеспечивает во время посадки тормозную силу, равную 45% взлетной тяги. Вся конструкция форсажной камеры, сопла и ковшового реверсера тяги была разработана французской фирмой SNECMA.
Топливная система включает 17 кессонных топливных баков, расположенных в крыле и в фюзеляже. Топливо используется также для изменения положения цента тяжести самолета во время перехода через скорость звука и для охлаждения конструкции. Этой цели служат 4 балансировочных бака ( в передних околофюзеляжных частях крыла с максимальной стреловидностью) и 1 бак в хвостовой части фюзеляжа (за задней кромкой крыла).
| Описание | ||
|---|---|---|
| Разработчик | BAC-Aerospatiale | |
| Обозначение | Concorde (Конкорд) | |
| Тип | Сверхзвуковой пассажирской самолет | |
| Модификация | Прототип | |
| Экипаж, чел. | 3-4 | |
| Число пассажиров, чел. | 118 | |
| Геометрические и массовые характеристики | ||
| Длина самолета, м | 56,24 (58,83) | |
| Высота самолета, м | 12,19 (11,58) | |
| Размах крыла, м | 25,57 | |
| Площадь крыла, м2 | 358,6 | |
| Удлинение крыла | 1,82 | |
| Ширина салона, м | 2.63 | |
| Максимальная взлетная масса, кг | 156000 (166465) | |
| Масса пустого, кг | 72120 | |
| Грузоподъемность, кг | 12000 | |
| Силовая установка | ||
| Число двигателей | 4 | |
| Двигатель | ТРДФ Rolls-Royce/ SNECMA «Olimpus» 593-2B | |
| Тяга двигателя (форсаж), кгс | 14930 | |
| Летные данные | ||
| Дальность полета, км | с нагрузкой 8845 кг (M=2,05 на высоте 16 км) | 6470 (6100) |
| Максимальная скорость полета на высоте, км/ч (М=) | 2640 (2,23) | |
Источники информации:
- «Энциклопедия вооружений» / «Кирилл и Мефодий», 1998 — CD-ROM /
- «Сверхзвуковые самолеты» / Э.Цихош /
- «Летательные аппараты нетрадиционных схем» / П.Бауэрс, 1991 /
- «Развитие самолетов мира» / Р.И.Виноградов, А.Н.Пономарев, 1991 /
- CONCORDE Site
- Concorde SST
- Concord (Flugzeug)
- NOVA Online Supersonic Spies
testpilot.ru
| Завод- ской № | Регистра- ционный № | Полёты | Налёт, часов | Текущее местонахождение | |
|---|---|---|---|---|---|
| Первый | Последний | ||||
| 001 | F-WTSS | 2 марта 1969 | 19 октября 1973 | 812 | Аэрокосмический музей, Ле Бурже, Франция |
| 002 | G-BSST | 9 апреля 1969 | 4 марта 1976 | 836 | Fleet Air Arm Museum, Йовилтон, Великобритания |
| 101 | G-AXDN | 17 декабря 1971 | 20 августа 1977 | 632 | Имперский Военный Музей, Даксфорд, Великобритания |
| 102 | F-WTSA | 10 января 1973 | 20 мая 1976 | 656 | Музей Delta, Аэропорт Орли, Париж, Франция |
| 201 | F-WTSB | 6 декабря 1973 | 19 апреля 1985 | 909 | Airbus, Тулуза, Франция |
| 202 | G-BBDG | 13 декабря 1974 | 24 декабря 1981 | 1282 | Бруклендский Музей, Вейбридж, Великобритания |
| 203 | F-BTSC | 31 января 1975 | 25 июля 2000 | 11 989 | Разбился в Париже в 2000 году |
| 204 | G-BOAC | 27 февраля 1975 | 31 октября 2003 | 22 260 | Аэропорт Манчестера, Велибритания. Этот «Конкорд» был первым поставленным British Airways, и флагманом авиакомпании. |
| 205 | F-BVFA | 27 октября 1976 | 12 июня 2003 | 17 824 | Смитсоновский национальный Аэрокосмический Музей, около Вашингтона, США |
| 206 | G-BOAA | 5 ноября 1975 | 12 августа 2000 | 22 768 | Национальный Музей Полёта, Восточный Лотиан, Шотландия, Великобритания |
| 207 | F-BVFB | 6 марта 1976 | 24 июня 2003 | 14 771 | Sinsheim Auto & Technik Museum, Германия |
| 208 | G-BOAB | 18 мая 1976 | 15 августа 2000 | 22 296 | Аэропорт Хитроу, Лондон, Велиобритания |
| 209 | F-BVFC | 9 июля 1976 | 27 июня 2003 | 14 332 | Airbus, Тулуза, Франция |
| 210 | G-BOAD | 25 августа 1976 | 10 ноября 2003 | 23 397 | Intrepid Sea-Air-Space Museum, Нью-Йорк, США |
| 211 | F-BVFD | 10 февраля 1977 | 27 мая 1982 | 5814 | Пущен на запчасти в 1982 году и разобран в 1994 году |
| 212 | G-BOAE | 17 марта 1977 | 17 ноября 2003 | 23 376 | Международный аэропорт Грэнтли Адамса, Барбадос |
| 213 | F-BTSD | 26 июня 1978 | 14 июня 2003 | 12 974 | Аэрокосмический Музей, Ле Бурже, Франция |
| 214 | G-BOAG | 21 апреля 1978 | 5 ноября 2003 | 16 239 | Museum of Flight, Сиэттл, США |
| 215 | F-BVFF | 26 декабря 1978 | 11 июня 2000 | 12 421 | Аэропорт Шарль Де Голль, Париж, Франция |
| 216 | G-BOAF | 20 апреля 1979 | 26 ноября 2003 | 18 257 | Аэродром Филтон, Бристоль, Великобритания |
modelik.ru
Самолет «Конкорд» – сверхзвуковой пассажирский самолет — МегаЛекции
Конкорд (фр. Concorde – «согласие») – англо-французский сверхзвуковой пассажирский самолёт (СПС), один из двух (вместе с Ту-144) типов сверхзвуковых самолётов, находившихся в коммерческой эксплуатации.
«Конкорд» был создан в результате слияния в 1962 году двух национальных программ разработки сверхзвукового пассажирского авиатранспорта, основными разработчиками самолёта стали компании Sud Aviation с французской стороны и BAC с английской, двигательные установки самолёта совместной разработки английской Rolls-Royce и французской SNECMA. Всего было изготовлено 20 самолётов, из которых 9 были проданы авиакомпаниям British Airways и Air France, а ещё 5 переданы этим же авиакомпаниям по символическим ценам 1 фунт стерлингов и 1 франк соответственно. Первый полёт прототипа состоялся в 1969 году, ввод в коммерческую эксплуатацию произошёл в 1976 году.
«Конкорды» эксплуатировались авиакомпаниями British Airways и Air France, каждая из которых имела по 7 самолётов. За 27 лет рейсовых и чартерных перевозок было перевезено более 3 миллионов пассажиров, общий налёт самолётов составил 243845 часов. Из-за чрезвычайно больших расходов коммерческая эксплуатация «Конкордов» была в целом убыточной, в результате самолёты были сняты с эксплуатации в 2003 году.
25 июля 2000 года один самолёт был потерян в катастрофе при вылете из парижского аэропорта Шарль де Голль, погибло 113 человек. Эта катастрофа, а также сокращение рынка авиаперевозок после 11 сентября 2001 года, стали основными причинами прекращения эксплуатации «Конкордов» на коммерческих авиалиниях.
История создания
Начало работ по созданию сверхзвуковых пассажирских авиалайнеров относится к концу 50-х годов двадцатого столетия, эта задача стала рассматриваться авиастроителями практически сразу после преодоления звукового барьера и появления сверхзвуковых бомбардировщиков. Наиболее интенсивные исследования шли в США, в СССР, а также в Великобритании и Франции.
В 1956 году в Великобритании был учреждён правительственный Комитет по Сверхзвуковому Транспорту, ставивший перед собой задачу «инициировать целевую совместную исследовательскую программу, направленную на осуществление возможности создания первого поколения сверхзвукового воздушного транспорта». Финальной целью программы было создание скоростного пассажирского самолёта, который был бы способен перевозить не менее 100 пассажиров через Атлантику с максимально возможной скоростью. К 1962 году был спроектирован самолёт, получивший название BAC.233, имевший дельтовидное крыло, четыре двигателя в спаренных подкрыльевых мотогондолах, отклоняемый носовой обтекатель и пассажировместимость 110 человек.
Во Франции существовала похожая программа, эта программа также имела правительственную поддержку. В отличие от англичан, французы начали свои работы несколько позже, и имели более скромные цели – их концепция предусматривала создание сверхзвукового авиалайнера меньшей пассажировместимости и средней дальности, предназначенного в основном для эксплуатации на европейских авиалиниях.
Стремительно растущая стоимость разработки и требования правительства заставили BAC искать зарубежных партнёров. В 1961 году BAC предложила Sud Aviation объединить усилия по разработке сверхзвуковых авиалайнеров, что встретило существенные возражения, в основном по причине несовпадения конечных целей английской и французской программ. Тем не менее, переговоры были продолжены на правительственном уровне, и в 1962 году, через два месяца после представления английской программы на авиасалоне Фарнборо, было подписано соглашение о совместной разработке сверхзвукового самолёта. Несмотря на то что французская сторона изначально хотела сохранить разработку самолёта средней дальности, из соображений сокращения затрат для совместной программы были выбраны цели, более близкие к английским требованиям, то есть сохранение пассажировместимости на уровне 100 человек и трансатлантической дальности.
Программа, а вместе с ней сам самолёт, получили название Concorde (согласие). Французская транскрипция названия была поводом для некоторых дебатов в Великобритании, но получила поддержку Министра Технологии Тони Бенна, и была сохранена.
Производство
Производство «Конкорда» было разделено между французской и английской сторонами, и примерно соответствовало распределению при проектировании.
Распределение производства выглядело следующим образом:
· Sud Aviation (фр.) – центральная честь фюзеляжа, основная часть крыла, кромка крыла, внутренние элевоны, гидравлические системы, система управления, навигационная система, автопилот, радиооборудование, установки кондиционирования и наддува.
· BAC (анг.) – передняя часть фюзеляжа вместе с опускаемым носовым обтекателем, хвостовая часть фюзеляжа с вертикальным оперением, внешние элевоны, воздухозаборники двигателей, электрические системы, кислородное оборудование, топливная система, системы управления двигателями и их контрольное оборудование, противопожарная система, воздуховоды системы кондиционирования и наддува, антиобледенительные системы.
· Rolls-Royce (анг.) – двигатели.
· SNECMA (фр.) – форсажные камеры, сопла двигателей и система реверса тяги.
· Dassault (фр.) – законцовки крыла.
· Hispano-Suisa (фр.) – основные стойки шасси.
· Messier (фр.) – носовая стойка шасси.
Окончательная сборка «Конкордов» производилась одновременно на двух заводах, в Тулузе и в Филтоне (пригород Бристоля).
Первый серийный самолёт (№201, F-WTSB) поднялся в воздух 6 декабря 1973 года в Тулузе, за ним 14 февраля 1974 года последовал первый английский серийный «Конкорд» (№202, G-BBDG). Всего, не считая прототипов и предсерийных самолётов, было произведено 16 серийных «Конкордов», из которых два первых, №201 и 202, не передавались в коммерческую эксплуатацию, а служили для тестирования и сертификации. В общей сложности вместе с прототипами было построено 20 самолётов (по 10 на каждом из заводов) и некоторое количество комплектов запасных частей к ним, после чего производство было свернуто. Последний самолёт, с заводским номером №216 (G-BOAF), покинул завод в Филтоне 9 июня 1980 года.
Нумерация самолётов
Изначально предполагалось иметь следующую схему нумерации:
· Прототипы получали номера 001 и 002.
· Предсерийные самолёты получали номера 01 и 02.
· Серийные самолёты нумеровались 1, 2, 3, 4, 5 и т.д.
Но ещё до момента выпуска первых серийных самолётов система нумерации была изменена из-за внедрения в производство и поддержку компьютерной системы, требовавшей трёхзначного номера для обозначения самолёта. Из-за того, что с номерами предсерийных машин возникли проблемы, систему нумерации изменили следующим образом:
· Прототипы сохранили свои номера 001 и 002.
· Предсерийные самолёты получили номера 101 и 102.
· Серийные самолёты нумеровались 201, 202, 203 и т.д.
Из-за того, что предсерийные «Конкорды» к этому моменту уже были выпущены, в некоторых источниках они фигурируют под своими старыми номерами 01 и 02.
Конструкция самолёта
Для «Конкорда» выбрана аэродинамическая схема «бесхвостка» с низкорасположенным треугольным крылом оживальной формы. Самолёт оптимизирован для выполнения длительного крейсерского полёта на сверхзвуковой скорости.
Основным конструкционным материалом стал алюминиевый сплав RR58. Кроме этого в конструкции самолёта использована сталь, титан, никелевые сплавы.
Планер
Фюзеляж «Конкорда» полумонококовой конструкции, в поперечном сечении напоминает неправильный овал с расширенной верхней частью. Материал изготовления фюзеляжа – жаропрочные алюминиевые сплавы. Длина фюзеляжа различалась для прототипов, предсерийных и серийных самолётов, и составляла 56,24, 58,84 и 61,66 метров, соответственно. Максимальная ширина фюзеляжа 2,90 м.
Фюзеляж состоит из передней секции с кабиной экипажа и остеклением, средней секции, выполненной вместе с центральной частью крыла, и хвостовой секции конической формы, конструктивно выполненной вместе с килем самолёта. Передняя и средняя секция фюзеляжа заняты герметичной кабиной, хвостовая секция фюзеляжа содержит багажное отделение, балансировочный топливный бак, а также отсек, занятый системой кондиционирования и кислородной системой.
В процессе выполнения полёта фюзеляж мог удлиняться примерно на 24 см, в связи с тепловым расширением конструкции.
В носовой части фюзеляжа расположен обтекатель в виде конуса, который мог отклоняться вниз, обеспечивая пилотам обзор на взлёте, посадке и рулении. В обтекатель встроено подвижное дополнительное остекление, прикрывавшее основное остекление кабины пилотов в режиме сверхзвукового полёта.
Положение обтекателя и дополнительного остекления регулировалось из кабины пилотов следующим образом:
· Обтекатель находится в верхнем положении, дополнительное остекление поднято. Основная полётная конфигурация, для полётов на скорости более 0,8 M.
· Обтекатель находится в верхнем положении, дополнительное остекление опущено. Эта конфигурация могла применяться для полёта на скорости не выше 0,8 M.
· Обтекатель опущен на 5 градусов, дополнительное остекление опущено. Эта конфигурация является основной для наземных операций, рулежки и взлёта.
· Обтекатель опущен на максимальный угол 12,5°, дополнительное остекление опущено. Эта конфигурация применялась для захода на посадку, поскольку большой угол атаки самолёта в посадочной конфигурации не давал возможность экипажу наблюдать ВПП при меньшем отклонении обтекателя.
Механизмы управления обтекателем и дополнительным остеклением гидравлические, с приводом от одной из основных и резервной гидросистем.
Крыло треугольное, оживальной формы, с непрерывно меняющимся по размаху крыла углом стреловидности. У корня крыла этот угол составляет 80%, ближе к законцовкам около 60%. Относительное удлинение крыла 1,85, относительная толщина профилей крыла от 3% до 2,15%. Крыло имеет ярко выраженную геометрическую крутку законцовок.
Конструкция крыла многолонжеронная, кессонная. Основной материал – жаростойкие алюминиевые сплавы. В конструкции крыла применены монолитные фрезерованные панели большой размерности. Толщина обшивки 1,5 мм.
Особенностью производства «Конкорда» стало то, что вместо изготовления отдельно фюзеляжа и отдельно крыла с центропланом, изготавливался набор поперечных секций, каждая из которых включала часть крыла и соответствующую ей часть фюзеляжа, после чего секции стыковывались вместе. Такой подход позволял облегчить конструкцию.
Механизация крыла состоит из 6 элевонов относительно большого размера, общая площадь элевонов 32 м². Другой механизации крыла не предусматривалось.
Самолёт имеет только вертикальное оперение, конструктивно аналогичное крылу. Руль направления двухсекционный, с независимым приводом верхней и нижней секции.
Двигательная установка
Двигательная установка состоит из четырёх ТРДФ Rolls-Royce/SNECMA Olympus 593, установленных попарно в подкрыльевых гондолах, расположенных примерно на полуразмахе консолей крыла. Двигатели расположены таким образом, что срез сопла двигателя совпадает с задней кромкой крыла.
Двигатель Olympus 593 – сильно модифицированная версия ТРД Bristol Siddeley Olympus 301, применявшегося на бомбардировщиках Avro Vulcan. Двигатель одноконтурный, двухвальный, каждая из двух секций компрессора имеет по 7 ступеней, турбины одноступенчатые. Двигатель использовал обычное авиационное топливо A1.
Новинкой для коммерческой авиации стала автоматическая электронная аналоговая система управления двигателями. Каждый двигатель имеет две идентичные системы управления, основную, и резервную.
Особенностью двигателей «Конкорда», отличавшей от других двигателей авиалайнеров, стало наличие форсажной камеры. Форсаж давал относительно небольшой прирост тяги, и использовался только на взлёте, а также для преодоления звукового барьера и разгона до 1,7 м. В крейсерском полёте форсаж двигателей не использовался, что благоприятным образом сказывалось на топливной экономичности «Конкорда» и дальности сверхзвукового полёта.
Для каждого двигателя имеется отдельный плоский воздухозаборник прямоугольного сечения с регулируемым горизонтальным клином. Механизация воздухозаборника гидравлическая, управление автоматическое, электронное, аналоговое.
Двигатели оборудованы регулируемыми соплами и системой реверсирования тяги ковшового типа, которая позволяла давать обратную тягу около 40% от номинальной. Створки системы реверса служат также вторичными регулируемыми инжекционными соплами двигателей. В задней части каждого пакета из двух двигателей установлены специальные вертикальные теплошумоотражатели. Эти отражатели оснащены отклоняемые внутрь законцовками, «сплющивавшими» с боков выхлопную струю двигателей на взлёте, что также служило целям шумоподавления. Кроме этого, в основном сопле каждого двигателя установлено по 8 лопатообразных шумоподавителей, которые вводились в реактивную струю при пролёте густозаселённых районов на дозвуковой скорости. Механизация регулируемого сопла, системы реверса и шумоподавления пневматическая, с электронным управлением.
Двигатели «Конкордов» имели следующие характеристики:
· Olympus 593 – первоначальный вариант, был установлен на прототипы №001 и 002. Тяга в бесфорсажном режиме 89 кН, форсированная тяга 136 кН.
· Olympus 593–22R – более мощный вариант двигателя, сменивший предыдущий, на предсерийных 01 и 02. Тяга в бесфорсажном режиме 154 кН, форсированная тяга 165 кН.
· Olympus 593–610–14–28 – устанавливался на серийные самолёты. Тяга в бесфорсажном режиме 142 кН, форсированная тяга 169 кН. Одно из основных отличий от предыдущих вариантов – камера сгорания с предварительным испарением топлива, что позволило повысить эффективность сгорания топлива и снизить дымность.
Из соображений снижения полётного веса «Конкорд» не был оборудован вспомогательной силовой установкой (ВСУ). Это не создавало существенных проблем, поскольку эксплуатация самолёта происходила с хорошо оборудованных аэродромов, на которых всегда было доступно внешнее электрическое и воздушное снабжение.
Пуск двигателей пневматический, на земле двигатели запускались от наземного источника воздуха высокого давления, в полёте двигатели могли перезапускаться путём отбора ВВД от работающих двигателей.
Шасси
«Конкорд» в посадочной кофигурации. Хорошо видны все три стойки шасси, а также выдвижные посадочные фары. Светлые элементы в районе колёс основных стоек – водоотражатели, на передней стойке водоотражатель находится с задней стороны, и потому не виден
Шасси «Конкорда» трёхстоечное, с носовой опорой. В связи с тем, что на взлёте и на посадке самолёт выходил на весьма большие углы атаки, стойки шасси имеют необычно большую высоту, около 3,5 м. Это привело к тому, что двери «Конкорда» находились примерно на той же высоте, что и двери намного более крупного Boeing 747.
Основные стойки шасси имеют по две пары колёс, расположенных друг за другом, и убираются поворотом внутрь к фюзеляжу. Передняя стойка имеет два колеса и убирается поворотом вперёд. Передняя стойка снабжена гидравлическим механизмом разворота для управления самолётом на земле. К стойкам шасси крепятся композитные водоотражатели, служащие для предотвращения попадания воды, поднимаемой колёсами, в воздухозаборники двигателей. Механизмы уборки стоек шасси гидравлические, причём уборка шасси происходит от одной основной гидросистемы, а для выпуска может быть использована резервная.
Тормозная система самолёта дисковая, с гидравлическим приводом от двух независимых гидравлических систем. Система управления тормозами электронная (en:brake-by-wire), аналоговая, с антиблокировочной функцией, «Конкорд» стал первым в мире авиалайнером, имеющим подобную систему. Пакеты карбоновых тормозных дисков основных стоек шасси охлаждаются при помощи электровентиляторов, встроенных в ступицы колёс.
Для предотвращения повреждения хвостовой части фюзеляжа при взлёте и посадке, на «Конкордах» установлена дополнительная наклонная хвостовая стойка шасси с двумя небольшими пневматиками. Стойка убирается в фюзеляжный отсек поворотом назад.
Основные системы
Топливная система «Конкорда» достаточно сложна, и помимо своей основной функции служит также для перебалансировки самолёта при переходе звукового барьера. Топливная система включает в себя 17 топливных баков общей ёмкостью 119280 литров, располагающихся в кессонах крыла и в нижней части фюзеляжа. Кроме основных баков, в топливную систему включён балансировочный бак, расположенный в одной из секций хвостовой части фюзеляжа, сразу за хвостовым багажным отделением. Кроме него, в качестве балансировочных используются 4 бака в корневой части крыла. Всего в балансировочных баках могло находится 33 тонны топлива.
При достижении околозвуковой скорости, и перед дальнейшим разгоном, насосы топливной системы перемещали около 20 тонн топлива из передних балансировочных баков в хвостовой балансировочный бак. Это позволяло сместить центр тяжести самолёта приблизительно на 2 метра назад, что было необходимо для сверхзвукового полёта. После торможения до околозвуковой скорости производилась обратная операция. Кроме того, незначительное перемещение топлива в основных баках использовалось для общей продольной и поперечной балансировки самолёта, на всех полётных режимах. Основные помпы подачи топлива в двигатели имели механический привод, помпы перекачки топлива между балансировочными баками гидравлические, вспомогательные помпы основных баков и помпы сброса топлива электрические. Управлением топливной системой «Конкорда» занимался бортинженер, что являлось его основной задачей в течение всего полёта.
Топливная система самолёта использовалась также для отвода в поступающее в двигатели топливо излишков тепла от различных систем, таких как система кондиционирования, гидравлические системы и системы смазки двигателей. Самолёт оборудован системой сброса топлива в процессе полёта, с выходными патрубками в хвостовом обтекателе фюзеляжа.
«Конкорд», оборудовали тремя независимыми гидравлическими системами, двумя основными и одной резервной:
— «Зелёная» гидравлическая система левого борта, подключена к гидравлическим помпам 1 и 2 двигателей.
— «Синяя» гидравлическая система правого борта, подключена к гидравлическим помпам 3 и 4 двигателей.
— «Жёлтая» резервная гидравлическая система, подключена к гидравлическим помпам 2 и 4 двигателей.
«Конкорд» имеет две независимых электрических системы правого и левого борта, каждая из которых состоит из подсистемы переменного тока 200 В/400 Гц, питаемой двумя 60 кВА генераторами двигателей, и 28-вольтовой подсистемы постоянного тока, питаемой двумя выпрямителями с максимальным током 150 А. В подсистемы постоянного тока включены аккумуляторные батареи. При наземных операциях подключалось внешнее электропитание. В случае отказа основных генераторов мог использоваться резервный генератор переменного тока с гидравлическим приводом от «Зелёной» гидравлической системы.
Система наддува и кондиционирования состояла из четырёх отдельных независимых блоков кондиционирования воздуха. Особенностями данной системы были более высокое, чем в дозвуковых авиалайнерах разница внутреннего и внешнего давления, а также наличие дополнительного теплообменника, использовавшего для охлаждения воздуха поступающее в двигатели топливо. При нахождении самолёта на стоянке подключалось внешнее воздушное питание воздухом высокого давления и кондиционированным воздухом.
Для своего времени «Конкорд» имел весьма совершенную авионику, высокую степень автоматизации и широкий набор приборного оборудования. Это позволяло управлять самолётом экипажу их трёх человек (КВС, второй пилот и бортинженер).
Основное приборное оборудование:
— три независимых инерциальных навигационных системы (ИНС), каждая из которых имеет отдельную гиростабилизированную платформу и цифровой вычислитель. ИНС может сохранять в памяти маршрут из 10 пунктов, автоматически переключаться между пунктами маршрута по мере их прохождения, рассчитывать курс на перехват ЛЗП, определять и отображать скорость и направление ветра, угол сноса, и множество других навигационных параметров. Управление ИНС осуществляется при помощи двух пультов управления с цифровой индикацией.
— два независимых автопилота, имеющих большое количество режимов.
— два автомата тяги, работающих совместно с автопилотами.
— два приёмника VOR/ILS
— один приёмник ADF
— два комплекта DME
— погодный радар с двумя дисплеями
— две радиостанции УКВ диапазона
— система SELCAL
— два транспондера УВД
— различное контрольное оборудование, включающее в себя стрелочные и линейные аналоговые приборы.
Авионика «Конкорда» позволяла осуществлять самолётовождение в сложных погодных условиях, выполнять трансатлантические перелёты, осуществлять автоматический заход на посадку и автоматическую посадку по категории IIIa ИКАО. Автопилот мог контролировать самолёт от набора высоты до касания ВПП.
Пассажирский салон
Гермокабина «Конкорда» занимает порядка 85% общего объёма фюзеляжа. В кабине размещено два пассажирских салона, передний и задний, задний салон немного длиннее переднего. Максимальная ширина салонов 2,62 м, что меньше чем, например, у Ту-134. Изначально предполагалась следующие варианты конфигурации салонов:
— 108 пассажиров в одноклассной конфигурации первого класса
— 124 пассажира в одноклассной конфигурации стандартного класса
— 144 пассажира в одноклассной конфигурации туристического класса
Также возможно было использовать сочетание разных классов на одном самолёте. Максимальное количество пассажиров, на перевозку которого был сертифицирован «Конкорд», составляло 128, но в реальности такая конфигурация салонов никогда не использовалась. Выпускаемые «Конкорды» имели салоны одноклассной компоновки на 108 человек, впоследствии салоны несколько раз модернизировались авиакомпаниями.
В передней части гермокабины, непосредственно за кабиной экипажа и отсеками оборудования находится тамбур основного входа, от переднего салона его отделяет отсек с небольшим гардеробом и туалетом. Между салонами располагается тамбур второго входа, а также ещё два туалета, размещённые по бортам кабины. Заднюю часть кабины занимает отсек с кухонным блоком, служащий также тамбуром запасного выхода. Так как средний выход вёл на крыло самолёта, для посадки и высадки пассажиров использовался передний выход.
В целом, несмотря на то, что по своей конструкции и характеристикам «Конкорд» почти ничем не напоминал современные ему дозвуковые узкофюзеляжные авиалайнеры, его внутренняя конфигурация и оснащение практически не отличались от общепринятых на момент его появления. Удобство размещения пассажиров и предоставляемые в полёте услуги делали сверзхвуковые перелёты ничуть не менее комфортабельными, чем обычные.
Рекомендуемые страницы:
Воспользуйтесь поиском по сайту:
megalektsii.ru
Сверхзвуковой пассажирский самолет Concorde. Инфографика | Инфографика | Вопрос-Ответ
26 ноября 2003 года совершил свой последний полет сверхзвуковой самолет Concorde («Конкорд»). Со скоростью до 2440 км/ч он преодолевал расстояние между Лондоном и Нью-Йорком за 3 часа 20 минут: вдвое быстрее, чем обычный самолет.
Самолет был создан французской Sud Aviation и английской BAC. В 1969 году в Бристоле состоялся первый испытательный полет авиалайнера, а с января 1976 года началась его коммерческая эксплуатация двумя авиакомпаниями: British Airways и Air France. Сначала Concorde летал из Лондона в Бахрейн, из Парижа в Рио-де-Жанейро, а через год были открыты маршруты в Вашингтон и Нью-Йорк.
Из-за экономического кризиса в 80-х гг. британское правительство посчитало нецелесообразным финансировать программу по строительству самолетов, и British Airways приняла решение выкупить у государства самолеты и запчасти к ним. Авиакомпания взяла на себя все расходы по поддержанию программы: около £50 млн в год на первом этапе и сотни миллионов в последующие 20 лет эксплуатации. Прибыль компании в основном приносили перелеты первым классом. British Airways поначалу даже сообщала о выручке £1,75 млрд при стоимости эксплуатации £1 млрд. Однако 25 июля 2000 года произошла единственная в истории катастрофа сверхзвукового самолета Concorde компании Air France. Лайнер разбился через несколько секунд после вылета из парижского аэропорта. После катастрофы и теракта 11 сентября 2001 года произошел резкий спад авиаперевозок, и авиаконцерн Airbus заявил, что прекращает производство запчастей, а British Airways и Air France сообщили, что прекратят эксплуатацию Concorde в 2003 году.
24 октября 2003 года сверхзвуковой лайнер совершил последний коммерческий рейс из Нью-Йорка в Лондон, а 26 ноября состоялся его последний полет в Бристоль: город, где был построен первый Concorde. За всю короткую историю эксплуатации было построено 20 самолетов: шесть из них выполняли испытательные полеты, и по семь лайнеров использовали для пассажирских перевозок компании British Airways и Air France.
www.aif.ru
Возвращение «Конкорда»: новый виток сверхзвуковых пассажирских самолётов
Когда закончилась эпоха Ту-144 и «Конкордов», в среде авиационных экспертов было принято высказываться о возрождении гражданского сверхзвука крайне скептически. Дескать, без радикального технологического прорыва об окупаемом коммерческом транспорте нечего и думать. Но времена меняются, а новое поколение пассажирских сверхзвуковых самолетов уже приходит к нам «в металле». Ну или в карбоне, если угодно…
В Бланьяке, пригороде Тулузы, где когда-то становились на крыло «Конкорды», а теперь одна из этих прекрасных птиц нашла последнее пристанище в музее концерна Airbus, рассказывают такую историю. Когда решение об отставке «Конкордов» (последний полет состоялся в 2003 году) было принято, но трансокеанские рейсы еще продолжались, среди пассажиров сверхзвукового лайнера был проведен опрос. В нем завсегдатаев «Конкорда» спрашивали, сколько стоит билет на рейс.
[RICH_HTML type=imageset] [/RICH_HTML]Странный вопрос, не правда ли? Однако дело было в том, что на сверхзвуке через Атлантику летали в основном бизнесмены, которые сами себе билетов не покупали — командировку оплачивали их фирмы. В те времена билет в один конец стоил примерно $4000, но большинство состоятельных пассажиров ответили, что, по их мнению, билет стоит $7000. Иными словами, эти люди сочли бы такую цену справедливой. И если бы цену на перелет подняли до $7000, «Конкорды» могли бы оставаться рентабельными даже в условиях подорожания топлива. Однако решение было уже принято, и вскоре величественные остроносые лайнеры раздали по музеям, а пассажирская сверхзвуковая авиация ушла в историю.
Маленький первопроходец
Возродится ли она? В формате больших лайнеров типа Ту-144 или «Конкорда» пока близких перспектив не просматривается. Но для людей состоятельных, которых не особо интересует цена на билет, есть хорошие новости. В наши дни наблюдается всплеск интереса к созданию сверхзвуковых бизнес-джетов, самолетов малой вместительности для небольшого количества пассажиров.
[RICH_HTML type=imageset] [/RICH_HTML]Дальше всех продвинулась молодая компания Boom Technology из города Денвер, штат Колорадо. Осенью прошлого года она представила самолет XB-1 Baby Boom, похожий своим видом и размерами на истребитель. Его длина чуть больше 20 м, размах крыльев — 5,2 м, максимальная взлетная масса — 6100 кг. Самолет оснащен тремя турбореактивными двигателями General Electric J85−21 с тягой 1588 кгс каждый. Двигатель был разработан еще в 1950-х для крылатой ракеты воздушного базирования ADM-20 Quail. Машина сможет лететь на крейсерской скорости 2,2 М и имеет дальность порядка 1800 км. XB-1 — еще не бизнес-джет, а демонстратор технологий, благодаря которым основатели стартапа надеются вывести на рынок сверхзвуковой лайнер вместимостью 45 пассажиров. Именно такое количество мест специалисты Boom Technology считают оптимальным с коммерческой точки зрения. Демонстратор ХB-1 должен совершить первый полет в следующем году, а бизнес-джет, который также будет выполнен по трехмоторной схеме, как планируется, закончит сертификацию в 2023-м. Самолет предполагается выпускать как в версии частного бизнес-джета, так и лайнера малой вместительности, который сможет совершать регулярные рейсы. Да, билеты будут недешевыми, за трансокеанский перелет (например, между Лондоном и Нью-Йорком) придется заплатить порядка $5000, однако это сопоставимо с ценой за место первого класса на той же дистанции, если речь идет о дозвуковом лайнере.
[RICH_HTML type=imageset] [/RICH_HTML]Как обуздать грохот?
Когда разработчикам задают вопрос, почему они надеются на коммерческий успех там, где почти 15 лет назад «провалился» «Конкорд», представители стартапа отвечают, что во времена, когда проектировались первые сверхзвуковые пассажирские лайнеры, еще не было тех технологий и материалов, которые доступны в наши дни. С их помощью можно повысить топливную эффективность самолета (на 30% по сравнению с «Конкордом») и частично справиться с главным проклятием сверхзвуковой авиации — звуковым ударом, возникающим от ударной волны, которая формируется перед летящим на сверхзвуке летательным аппаратом. Звуковой удар — это не некое одномоментное событие при переходе с дозвуковой скорости на сверхзвуковую, как неправильно думают некоторые, — ударная волна достигает земли на всей протяженности трассы сверхзвукового полета. И поэтому те же «Конкорды» могли летать через океан, но полеты над континентами для них были закрыты. В США запрет действует и поныне.
[RICH_HTML type=imageset] [/RICH_HTML]«Для возрождения реактивной пассажирской авиации необходимо действовать в двух направлениях, — говорит авиационный эксперт, руководитель Научного центра ОАК Владимир Каргопольцев. — Первое — это поиск новых технических решений, которые позволят ослабить действие ударной волны. Речь идет об оптимизации формы летательного аппарата, его аэродинамических свойств. Также рассматривается вариант энергетического воздействия на набегающий поток. Провоцируется формирование ударной волны, которая будет возникать не непосредственно перед самолетом, а на некотором расстоянии. Это значительно ослабит ее. Важен также размер летательного аппарата. Чем он меньше, тем менее мощным будет звуковой удар. Ну а второе — это работа по изменению нормативной базы с целью смягчить нормативы по шуму, чтобы допустить полеты гражданских самолетов на сверхзвуке над сушей».
[RICH_HTML type=imageset] [/RICH_HTML]Маленькие хитрости
В необходимости ревизии законодательства убеждены и в Boom Technology. Там считают, что полный запрет полета над территорией США следует отменить, приняв взамен разумные ограничения по шуму. В конце концов, звуковой удар не громче некоторых естественных шумов типа раската грома, а нанести серьезный ущерб имуществу (например, повыбивать окна в домах) может лишь самолет, летящий на сверхзвуке на малой высоте, что бизнес-джетом практиковаться, естественно, не будет. На снижение силы звукового удара будет работать прежде всего небольшой размер самолета. Кроме того, свою роль должны сыграть некоторые конструкторские решения в области аэродинамики.
[RICH_HTML type=imageset] [/RICH_HTML]При сверхзвуковом полете важную роль играет конфигурация центроплана. В XB-1 в том месте, где прилегающие к фюзеляжу консоли крыла имеют наибольшую толщину, сам фюзеляж слегка сужен. По замыслу конструкторов, это должно уменьшить возмущение воздушной среды, вызываемое самолетом. Консоль крыла имеет продолжение в виде узкого ребра, тянущегося практически до носовой части. Такой элемент конструкции призван компенсировать смещение центра давления при переходе на сверхзвук, создавая дополнительную подъемную силу именно в сверхзвуковом режиме. Так машина обретет бóльшую устойчивость и управляемость. В конструкции использовано треугольное (дельтовидное) крыло, но задняя кромка не перпендикулярна фюзеляжу, а обладает стреловидностью, что способствует снижению дополнительного лобового сопротивления, возникающего на сверхзвуке, и ослаблению звукового удара.
[RICH_HTML type=imageset] [/RICH_HTML]В XB-1 широко применяются современные материалы, в частности углепластик, который обладает высокой жаростойкостью и меньшим коэффициентом теплового расширения (алюминиевый «Конкорд» от аэродинамического нагрева удлинялся на 40 см). Использованы детали, напечатанные на 3D-принтере. В конструкции применены воздухозаборники с переменным размером входного отверстия. Все это в совокупности, по заявлениям представителей Boom Technology, должно серьезным образом повысить топливную эффективность демонстратора и будущего бизнес-джета и снизить его негативное воздействие на экологию.
Статья «И снова на сверхзвуке» опубликована в журнале «Популярная механика» (№5, Май 2017).www.popmech.ru
Сверхзвуковой пассажирский лайнер «Конкорд» | Лучшие достижения науки и техники
Май 30, 2008 Автор: admin
Первым в мире сверхзвуковым пассажирским самолетом стал советский ТУ-144. При его изготовлении был использован опыт, накопленный при создании стратегического бомбардировщика М-50. Отличительной чертой Ту-144 было треугольное крыло с «ломаной» передней кромкой. Как показали исследования, проведенные в СССР, Швеции, США и Англии в 1950-х годах, треугольное крыло с ломаной передней кромкой позволяло не только снизить коэффициент лобового сопротивления в зоне трансзвуковых скоростей, несколько улучшить взлетно-посадочные характеристики самолета, но и уменьшить перемещение центра давления самолета при выходе на сверхзвуковые скорости.
Сверхзвуковой пассажирский лайнер «Конкорд»Логическим завершением этого большого комплекса работ был переход к треугольному крылу с непрерывно меняющимся по размаху углом стреловидности: от очень большого у корня (75—85 градусов) до средних значений в концевой части (50—65 градусов). Такие крылья получили название «оживальных» и были применены совместной англо-французской фирмой при создании сверхзвуковых самолетов гражданской авиации «Конкорд».
Прежде чем применить оживальные крылья на реальном самолете, было решено, независимо друг от друга, и в Англии, и в СССР провести испытания не только в аэродинамических трубах, но и в полете на самолетах-аналогах. Такой летающей моделью в СССР стал одноместный экспериментальный самолет ОКБ А.И. Микояна «МигАналог 144», а в Англии — одноместный экспериментальный самолет ВАС221 фирмы «Бритиш Эркрафт».
Летчик-испытатель О.В. Гудков начиная с 1967 года совершил десятки полетов на «Аналоге 144», неоднократно проверив все возможные режимы, включая даже те, которые были недоступны пассажирскому самолету. Результаты испытаний этой летающей лаборатории были использованы для доработки проекта Ту-144 и позволили ускорить его испытания, начатые в декабре 1968 года летчиком-испытателем Э.В. Еляном. Первый полет Ту-144 состоялся 31 декабря 1968 года и длился 38 минут.
На другой день французская газета «Пари пресс энтрансижан» писала: «Полет Ту-144 является исторической датой в авиации, знаменующей выход Советского Союза на первое место в строительстве сверхзвуковых пассажирских самолетов».
Другой английский самолет-аналог ВАС-221 начал свои полеты с мая 1964 года. У него был более узкий диапазон исследуемых скоростей — от посадочных до 1700 километров в час. Но, несмотря на более легкую задачу, испытания затянулись. Результаты их были использованы при постройке самолета «Конкорд», который поднялся в воздух на три месяца позже Ту-144 — в \ марте 1969 года.
Достижения науки в СССР и в передовых странах Запада позволили советским ученым и конструкторам, а также конструкторам англо-французских компаний найти оптимальное решение аэродинамической и общей компоновки сверхзвукового самолета гражданской авиации.
В опытном варианте Ту-144 при взлетной массе 195 тонн и грузоподъемности 15 тонн при крейсерской скорости 2200 километров в час имел расчетную дальность 6500 километров. На практическом потолке, равном 18 000 метров, он мог развивать максимальную скорость 2500 километров в час. Самолет Ту-144 был снабжен более экономичными, чем у «Конкорда», турбореактивными двигателями с форсажной камерой ОКБ Н.Д. Кузнецова — НК-144 с тягой 12750 кН каждый.
После первого полета Ту-144 31 декабря 1968 года второй полет продолжительностью 50 минут был совершен 8 января 1969 года. В процессе дальнейших испытаний в мае 1970 года впервые в истории авиации гражданский пассажирский самолет достиг числа М равного двум — скорости 2150 километров в час на высоте 16 300 метров. Осенью того же года на высоте 17 000 метров была превышена скорость 2430 километров в час. Это и сегодня рекорд скорости для пассажирских самолетов.
Однако судьба лайнера оказалась печальной. Сначала произошла катастрофа на выставке в Ле Бурже, что существенно затормозило выход Ту-144 на регулярные авиалинии. Первый коммерческий сверхзвуковой рейс, но без пассажиров на борту, самолет Ту-144 совершил 26 декабря 1975 года по маршруту Москва—Алма-Ата, но лишь с ноября 1977 года начались полеты с пассажирами по тому же маршруту. Вскоре полеты были прекращены, по причине экономической нецелесообразности и из экологических соображений.
Судьба «Конкорда» также была непростой, но все же более счастливой. 26 октября 1962 года правительства Франции и Великобритании подписали финансово-экономическое соглашение о совместном создании сверхзвукового пассажирского самолета (СПС) «Конкорд». Днем раньше было подписано соглашение между английской фирмой ВАС и французской SNCASE, из которого следовало, что англичане берут на себя две трети работ по двигательным установкам, а французы — примерно шестьдесят процентов всех работ по планеру и его системам. При этом фирмы взяли на себя обязательства организовать и координировать работы десятков фирм Франции и Англии, которые примут участие в программе.
Согласованный график работ предусматривал облет опытного образца в 1966 году, в следующем году — облет предсерийного самолета, еще через год — серийного и выпуск первых самолетов на линию в 1970 году. При этом предполагалось, что стоимость работ составит 170 миллионов фунтов стерлингов, а цена самолета не будет превышать 10 миллионов долларов
Однако со временем стали возникать технические проблемы, которые затягивали время реализации отдельных этапов программы Строительство двух опытных образцов началось лишь в феврале 1965 году, а испытание первого из них, как уже говорилось, состоялось в марте 1969 года. Первый предсерийный самолет «Конкорд» был облетан в декабре 1971 года, а первый серийный — в октябре 1973 года.
Увеличившаяся масса и затянувшийся период разработки повлекли за собой многократное увеличение затрат по программе и продажной цены самолета. После подведения итогов выяснилось, что за период 1962—1976 годов Франция и Великобритания вместе израсходовали 1200 миллионов фунтов стерлингов. Цена самолета, которая в начале 1970-х годов составляла 25 миллионов долларов, в 1974 году — 40,25 миллионов, возросла в 1976 году до 60 миллионов.
21 января 1976 года два самолета «Конкорд» одновременно начали выполнять регулярные пассажирские рейсы на трассах Париж—Рио-де-Жанейро и Лондон—Бахрейн. В общей сложности до 1978 года было построено 18 самолетов.
Хотя в 1972 году поступили предварительные заказы на строительство 74 самолетов, однако запрещение полетов сверхзвуковых пассажирских самолетов над территорией США (позднее такой запрет ввели многие страны, в том числе Япония) привело к аннулированию большинства заказов.
По мере развития самолета от опытного образца до серийного он подвергся значительным доработкам, в результате чего изменились не только габариты, масса и характеристики, но и стоимость программы и цена самолета. В проекте «Супер-Каравелла» предполагалось, что взлетная масса самолета составит 92 тонны, а в предварительном проекте «Конкорд» — 130 тонн. В действительности взлетная масса первого опытного образца составила 148 тонн, а в процессе доработок она возросла до 156 тонн. Предсерийный самолет уже имел массу около 175 тонн, а серийный — свыше 180 тонн. Соответственно увеличились и габариты, в первую очередь длина фюзеляжа (с 56,24 метра у опытного образца и 58,84 метра у предсерийного самолета до 61,66 метра у серийного самолета).
Первоначально предусматривалось, что самолет будет перевозить 90— 110 пассажиров на расстояние 4500 километров со скоростью порядка М = 2,2. В ходе работ максимальная дальность самолета возросла до 6580 километров, однако крейсерскую скорость пришлось ограничить величиной М = 2,04.
«Конкорд» представляет собой построенный по схеме «бесхвостка» низкоплан с овальным, поперечно изогнутым крылом. Управление по курсу обеспечивается классическим вертикальным оперением с двухсекционным рулем направления.
Фюзеляж лайнера выполнен в виде цилиндрической конструкции с относительно малым поперечным сечением. Ввиду значительной длины фюзеляжа и относительно больших углов атаки во время взлета и посадки «Конкорд» снабжен высоким шасси, в результате чего ось самолета находится на высоте 5,4 метра над поверхностью земли.
Для увеличения видимости из кабины пилотов во время взлета и посадки носовая часть фюзеляжа может опускаться. Шасси — трехстоечное, со спаренными передними колесами и четырехколесными тележками на главных стойках. «Конкорд» снабжен тремя независимыми гидравлическими системами — двумя основными и одной аварийной. Они обеспечивают работу гидроусилителей управляющих поверхностей, выпуск и убирание шасси, управление передними колесами во время маневрирования на земле, взлета и посадки, опускание и подъем передней части фюзеляжа, работу топливных насосов балансировочной системы и регулирование входных и выходных устройств двигательной установки.
Самолет рассчитан на небольшие перегрузки, в связи с чем скорости его снижения и маневра ограничены. Для изготовления самолета использовались главным образом жаропрочные сплавы алюминия. Из сплавов титана и стали выполнены элементы двигательной установки, обшивка руля направления и некоторые части шасси.
Для обеспечения минимальной массы самолета выбрана конструкция планера, соответствующая принципу равнопрочности всех ее элементов. Кроме того, большая часть конструкции выполнена методом фрезерования целых панелей, что позволило исключить множество соединений, предотвратить деформацию обшивки и изменение формы профиля в полете. Технологическое разделение также отличается от традиционного: конструкция разделена на секции, каждая из которых состоит из части фюзеляжа и прилегающей к нему части крыла. Это облегчает соединение лонжеронов крыла с силовыми шпангоутами фюзеляжа. Обшивка крыла выполнена из монолитных, предварительно напряженных панелей, в результате чего масса самолета уменьшилась приблизительно на 20 процентов (по сравнению с традиционными конструкциями).
Четыре турбореактивных двигателя «Олимп» 593 совместной разработки фирм «Бристоль» и SNECMA расположены попарно в двух подкрыльных гондолах таким образом, что срез выходных сопел находится в плоскости задней кромки крыла. Двигатели оснащены форсажными камерами и устройствами реверса тяги. Основная задача форсажных камер сводится к увеличению тяги во время взлета и при переходе самолета через скорость звука. Конструкция реверсов тяги обеспечивает во время посадки тормозную силу, равную 45 процентам взлетной тяги. «Олимп» 593 представляет собой усовершенствованный вариант двигателя «Олимп» 22К тягой на форсаже 146,80 кН (14970 килограммов), установленного на самолете TSR.2. У каждого двигателя имеется отдельный регулируемый воздухозаборник прямоугольного поперечного сечения.
К середине 1980-х годов двигательные установки были усовершенствованы, что позволило снизить уровень акустического нагружения и повысить их экономичность. Для защиты окружающей среды от выхлопных газов двигателей, содержащих большой процент окислов азота, разрушающих озоновый слой атмосферы, были снижены эксплуатационные диапазоны высот полета и повышены требования к чистоте выхлопных газов. Это удалось добиться путем снижения степени сжатия компрессоров двигателей.
Топливная система включает 17 кессонных топливных баков, расположенных в крыле и фюзеляже. Их емкость составляет 119 786 литров. Топливо используется также для изменения положения центра тяжести самолета во время преодоления звукового барьера и для охлаждения конструкции. Этой цели служат четыре балансировочных бака (в передних околофюзеляжных частях крыла с максимальной стреловидностью) и бак в хвостовой части фюзеляжа (за задней кромкой крыла).
За время эксплуатации «Конкордов» были получены интересные статистические данные: абсолютное большинство пассажиров сверхзвуковых лайнеров — 82 процента — составляют мужчины, их средний возраст — 48 лет. Из них большинство — 44 процента — представлено американцами, на втором месте — 28 процентов — французы, следом идут жители Европы — 18 процентов и представители других стран — 10 процентов.
Больше всего свое время ценят высокопоставленные политические деятели — 44 процента всех пассажиров, после них идут промышленники и бизнесмены, затем — спортсмены и деятели искусства, и просто состоятельные пассажиры.
Полеты на «Конкордах» выполняются строго по графику: задержка рейса не превысила трех минут! Но эту идеальную картину до основания разрушил «черный вторник» — 25 июля 2000 года.
Сообщение о катастрофе привело в состояние шока не только Францию, но и всю Европу. Еще бы, разбился сверхзвуковой «Конкорд», считавшийся до этого самым безопасным и надежным самолетом в мире. За двадцать пять лет непрерывной эксплуатации «Конкорд» ни разу не потерпел аварию! Имели место только два летных инцидента.
Гибель «Конкорда» повлекла за собой необратимые последствия. Парижская, Нью-Йоркская и Токийская биржи моментально отреагировали на катастрофу заметным падением курса авиакомпаний «Эр франс» и «Бритиш Эйрвейз», а американские СМИ начали атаку против европейских авиакомпаний.
Однако вскоре из Парижа поступило сообщение о том, что «Эр Франс», которой принадлежал «Конкорд», разбившийся 25 июля, подала в суд на американскую авиакомпанию «Континентал Эйрланс». Комиссия, расследовавшая причины катастрофы «Конкорда», закончила свою работу и пришла к выводу, что причиной трагедии стала отвалившаяся деталь американского аэробуса «Дуглас ДК-10», который взлетел с той же полосы перед «Конкордом». Специалисты установили: острый кусок металла, обнаруженный при тщательном осмотре взлетно-посадочной полосы, пробил шину французского самолета, что привело к ее взрыву и пожару двигателей. Согласно международному своду законов, авиаперевозчик несет ответственность за ущерб, причиненный предметами, упавшими с его воздушного судна. Этот закон и позволил «Эр Франс» предъявить иск американской авиакомпании на возмещение ущерба от падения «Конкорда». С аналогичными исками, в суд обратились адвокаты, представляющие интересы родственников погибших при катастрофе.
www.tiptoptech.net
Сверхзвуковой пассажирский лайнер «Конкорд». 100 великих чудес техники
Сверхзвуковой пассажирский лайнер «Конкорд»
Первым в мире сверхзвуковым пассажирским самолетом стал советский ТУ-144. При его изготовлении был использован опыт, накопленный при создании стратегического бомбардировщика М-50.
Отличительной чертой Ту-144 было треугольное крыло с «ломаной» передней кромкой. Как показали исследования, проведенные в СССР, Швеции, США и Англии в 1950-х годах, треугольное крыло с ломаной передней кромкой позволяло не только снизить коэффициент лобового сопротивления в зоне трансзвуковых скоростей, несколько улучшить взлетно-посадочные характеристики самолета, но и уменьшить перемещение центра давления самолета при выходе на сверхзвуковые скорости.
Логическим завершением этого большого комплекса работ был переход к треугольному крылу с непрерывно меняющимся по размаху углом стреловидности: от очень большого у корня (75-85 градусов) до средних значений в концевой части (50-65 градусов). Такие крылья получили название «оживальных» и были применены совместной англо-французской фирмой при создании сверхзвуковых самолетов гражданской авиации «Конкорд».
Прежде чем применить оживальные крылья на реальном самолете, было решено, независимо друг от друга, и в Англии, и в СССР провести испытания не только в аэродинамических трубах, но и в полете на самолетах-аналогах. Такой летающей моделью в СССР стал одноместный экспериментальный самолет ОКБ А.И. Микояна «МиГ-Аналог 144», а в Англии – одноместный экспериментальный самолет BAC221 фирмы «Бритиш Эркрафт».
Летчик-испытатель О.В. Гудков начиная с 1967 года совершил десятки полетов на «Аналоге 144», неоднократно проверив все возможные режимы, включая даже те, которые были недоступны пассажирскому самолету. Результаты испытаний этой летающей лаборатории были использованы для доработки проекта Ту-144 и позволили ускорить его испытания, начатые в декабре 1968 года летчиком-испытателем Э.В. Еляном. Первый полет Ту-144 состоялся 31 декабря 1968 года и длился 38 минут.
На другой день французская газета «Пари пресс энтрансижан» писала: «Полет Ту-144 является исторической датой в авиации, знаменующей выход Советского Союза на первое место в строительстве сверхзвуковых пассажирских самолетов».
Другой английский самолет-аналог BAC221 начал свои полеты с мая 1964 года. У него был более узкий диапазон исследуемых скоростей – от посадочных до 1700 километров в час. Но, несмотря на более легкую задачу, испытания затянулись. Результаты их были использованы при постройке самолета «Конкорд», который поднялся в воздух на три месяца позже Ту-144 – в марте 1969 года.
Достижения науки в СССР и в передовых странах Запада позволили советским ученым и конструкторам, а также конструкторам англо-французских компаний найти оптимальное решение аэродинамической и общей компоновки сверхзвукового самолета гражданской авиации.
В опытном варианте Ту-144 при взлетной массе 195 тонн и грузоподъемности 15 тонн при крейсерской скорости 2200 километров в час имел расчетную дальность 6500 километров. На практическом потолке, равном 18000 метров, он мог развивать максимальную скорость 2500 километров в час. Самолет Ту-144 был снабжен более экономичными, чем у «Конкорда», турбореактивными двигателями с форсажной камерой ОКБ Н.Д. Кузнецова – НК-144 с тягой 12750 кН каждый.
После первого полета Ту-144 31 декабря 1968 года второй полет продолжительностью 50 минут был совершен 8 января 1969 года. В процессе дальнейших испытаний в мае 1970 года впервые в истории авиации гражданский пассажирский самолет достиг числа М равного двум – скорости 2150 километров в час на высоте 16300 метров. Осенью того же года на высоте 17000 метров была превышена скорость 2430 километров в час. Это и сегодня рекорд скорости для пассажирских самолетов.
Однако судьба лайнера оказалась печальной. Сначала произошла катастрофа на выставке в Ле-Бурже, что существенно затормозило выход Ту-144 на регулярные авиалинии. Первый коммерческий сверхзвуковой рейс, но без пассажиров на борту, самолет Ту-144 совершил 26 декабря 1975 года по маршруту Москва – Алма-Ата, но лишь с ноября 1977 года начались полеты с пассажирами по тому же маршруту. Вскоре полеты были прекращены, по причине экономической нецелесообразности и из экологических соображений.
Судьба «Конкорда» также была непростой, но все же более счастливой. 26 октября 1962 года правительства Франции и Великобритании подписали финансово-экономическое соглашение о совместном создании сверхзвукового пассажирского самолета (СПС) «Конкорд». Днем раньше было подписано соглашение между английской фирмой BAC и французской SNCASE, из которого следовало, что англичане берут на себя две трети работ по двигательным установкам, а французы – примерно шестьдесят процентов всех работ по планеру и его системам. При этом фирмы взяли на себя обязательства организовать и координировать работы десятков фирм Франции и Англии, которые примут участие в программе.
Согласованный график работ предусматривал облет опытного образца в 1966 году, в следующем году – облет предсерийного самолета, еще через год – серийного и выпуск первых самолетов на линию в 1970 году. При этом предполагалось, что стоимость работ составит 170 миллионов фунтов стерлингов, а цена самолета не будет превышать 10 миллионов долларов.
Однако со временем стали возникать технические проблемы, которые затягивали время реализации отдельных этапов программы. Строительство двух опытных образцов началось лишь в феврале 1965 года, а испытание первого из них, как уже говорилось, состоялось в марте 1969 года. Первый предсерийный самолет «Конкорд» был облетан в декабре 1971 года, а первый серийный – в октябре 1973 года.
Увеличившаяся масса и затянувшийся период разработки повлекли за собой многократное увеличение затрат по программе и продажной цены самолета. После подведения итогов выяснилось, что за период 1962—1976 годов Франция и Великобритания вместе израсходовали 1200 миллионов фунтов стерлингов. Цена самолета, которая в начале 1970-х годов составляла 25 миллионов долларов, в 1974 году – 40,25 миллионов, возросла в 1976 году до 60 миллионов.
21 января 1976 года два самолета «Конкорд» одновременно начали выполнять регулярные пассажирские рейсы на трассах Париж – Рио-де-Жанейро и Лондон – Бахрейн. В общей сложности до 1978 года было построено 18 самолетов.
Хотя в 1972 году поступили предварительные заказы на строительство 74 самолетов, однако запрещение полетов сверхзвуковых пассажирских самолетов над территорией США (позднее такой запрет ввели многие страны, в том числе Япония) привело к аннулированию большинства заказов.
По мере развития самолета от опытного образца до серийного он подвергся значительным доработкам, в результате чего изменились не только габариты, масса и характеристики, но и стоимость программы и цена самолета. В проекте «Супер-Каравелла» предполагалось, что взлетная масса самолета составит 92 тонны, а в предварительном проекте «Конкорд» – 130 тонн. В действительности взлетная масса первого опытного образца составила 148 тонн, а в процессе доработок она возросла до 156 тонн. Предсерийный самолет уже имел массу около 175 тонн, а серийный – свыше 180 тонн. Соответственно увеличились и габариты, в первую очередь длина фюзеляжа (с 56,24 метра у опытного образца и 58,84 метра у предсерийного самолета до 61,66 метра у серийного самолета).
Первоначально предусматривалось, что самолет будет перевозить 90-110 пассажиров на расстояние 4500 километров со скоростью порядка М = 2,2. В ходе работ максимальная дальность самолета возросла до 6580 километров, однако крейсерскую скорость пришлось ограничить величиной М = 2,04.
«Конкорд» представляет собой построенный по схеме «бесхвостка» низкоплан с овальным, поперечно изогнутым крылом. Управление по курсу обеспечивается классическим вертикальным оперением с двухсекционным рулем направления.
Фюзеляж лайнера выполнен в виде цилиндрической конструкции с относительно малым поперечным сечением. Ввиду значительной длины фюзеляжа и относительно больших углов атаки во время взлета и посадки «Конкорд» снабжен высоким шасси, в результате чего ось самолета находится на высоте 5,4 метра над поверхностью земли.
Для увеличения видимости из кабины пилотов во время взлета и посадки носовая часть фюзеляжа может опускаться. Шасси – трехстоечное, со спаренными передними колесами и четырехколесными тележками на главных стойках. «Конкорд» снабжен тремя независимыми гидравлическими системами – двумя основными и одной аварийной. Они обеспечивают работу гидроусилителей управляющих поверхностей, выпуск и убирание шасси, управление передними колесами во время маневрирования на земле, взлета и посадки, опускание и подъем передней части фюзеляжа, работу топливных насосов балансировочной системы и регулирование входных и выходных устройств двигательной установки.
Самолет рассчитан на небольшие перегрузки, в связи с чем скорости его снижения и маневра ограничены. Для изготовления самолета использовались главным образом жаропрочные сплавы алюминия. Из сплавов титана и стали выполнены элементы двигательной установки, обшивка руля направления и некоторые части шасси.
Для обеспечения минимальной массы самолета выбрана конструкция планера, соответствующая принципу равнопрочности всех ее элементов. Кроме того, большая часть конструкции выполнена методом фрезерования целых панелей, что позволило исключить множество соединений, предотвратить деформацию обшивки и изменение формы профиля в полете. Технологическое разделение также отличается от традиционного: конструкция разделена на секции, каждая из которых состоит из части фюзеляжа и прилегающей к нему части крыла. Это облегчает соединение лонжеронов крыла с силовыми шпангоутами фюзеляжа. Обшивка крыла выполнена из монолитных, предварительно напряженных панелей, в результате чего масса самолета уменьшилась приблизительно на 20 процентов (по сравнению с традиционными конструкциями).
Четыре турбореактивных двигателя «Олимпус-593» совместной разработки фирм «Роллс-Ройс» и SNECMA расположены попарно в двух подкрыльных гондолах таким образом, что срез выходных сопел находится в плоскости задней кромки крыла. Двигатели оснащены форсажными камерами и устройствами реверса тяги. Основная задача форсажных камер сводится к увеличению тяги во время взлета и при переходе самолета через скорость звука. Конструкция реверсов тяги обеспечивает во время посадки тормозную силу, равную 45 процентам взлетной тяги. «Олимпус-593» представляет собой усовершенствованный вариант двигателя «Олимпус-22R» с тягой на форсаже 146,80 кН (14970 килограммов), установленного на самолете TSR-2. У каждого двигателя имеется отдельный регулируемый воздухозаборник прямоугольного поперечного сечения.
К середине 1980-х годов двигательные установки были усовершенствованы, что позволило снизить уровень акустического нагружения и повысить их экономичность. Для защиты окружающей среды от выхлопных газов двигателей, содержащих большой процент окислов азота, разрушающих озоновый слой атмосферы, были снижены эксплуатационные диапазоны высот полета и повышены требования к чистоте выхлопных газов. Это удалось добиться путем снижения степени сжатия компрессоров двигателей.
Топливная система включает 17 кессонных топливных баков, расположенных в крыле и фюзеляже. Их емкость составляет 119786 литров. Топливо используется также для изменения положения центра тяжести самолета во время преодоления звукового барьера и для охлаждения конструкции. Этой цели служат четыре балансировочных бака (в передних околофюзеляжных частях крыла с максимальной стреловидностью) и бак в хвостовой части фюзеляжа (за задней кромкой крыла).
За время эксплуатации «Конкордов» были получены интересные статистические данные: абсолютное большинство пассажиров сверхзвуковых лайнеров – 82 процента – составляют мужчины, их средний возраст – 48 лет. Из них большинство – 44 процента – представлено американцами, на втором месте – 28 процентов – французы, следом идут жители Европы – 18 процентов и представители других стран – 10 процентов.
Больше всего свое время ценят высокопоставленные политические деятели – 44 процента всех пассажиров, после них идут промышленники и бизнесмены, затем – спортсмены и деятели искусства и просто состоятельные пассажиры.
Полеты на «Конкордах» выполняются строго по графику: задержка рейса не превысила трех минут! Но эту идеальную картину до основания разрушил «черный вторник» – 25 июля 2000 года.
Сообщение о катастрофе привело в состояние шока не только Францию, но и всю Европу. Еще бы, разбился сверхзвуковой «Конкорд», считавшийся до этого самым безопасным и надежным самолетом в мире. За двадцать пять лет непрерывной эксплуатации «Конкорд» ни разу не потерпел аварию! Имели место только два летных инцидента.
Гибель «Конкорда» повлекла за собой необратимые последствия. Парижская, Нью-Йоркская и Токийская биржи моментально отреагировали на катастрофу заметным падением курса авиакомпаний «Эр Франс» и «Бритиш Эйрвейз», а американские СМИ начали атаку против европейских авиакомпаний.
Однако вскоре из Парижа поступило сообщение о том, что «Эр Франс», которой принадлежал «Конкорд», разбившийся 25 июля, подала в суд на американскую авиакомпанию «Континентал Эйрланс». Комиссия, расследовавшая причины катастрофы «Конкорда», закончила свою работу и пришла к выводу, что причиной трагедии стала отвалившаяся деталь американского аэробуса «Дуглас ДК-10», который взлетел с той же полосы перед «Конкордом». Специалисты установили: острый кусок металла, обнаруженный при тщательном осмотре взлетно-посадочной полосы, пробил шину французского самолета, что привело к ее взрыву и пожару двигателей. Согласно международному своду законов, авиаперевозчик несет ответственность за ущерб, причиненный предметами, упавшими с его воздушного судна. Этот закон и позволил «Эр Франс» предъявить иск американской авиакомпании на возмещение ущерба от падения «Конкорда». С аналогичными исками в суд обратились адвокаты, представляющие интересы родственников погибших при катастрофе.
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
info.wikireading.ru