24.02.2014r. Kraków

Zarys historii nawigacji lotniczej 1960r.-2000r.

Samoloty naddźwiękowe

 

Wstęp

W poprzednim rozdziale „Zarys historii nawigacji lotniczej 1960r.-1980r.” przedstawiłem najważniejsze problemy rozwoju lotnictwa komercyjnego i towarzyszącej mu nawigacji. Kulminacją tego okresu stały się komercyjne samoloty pasażerskie; Boeing 707, Douglas DC-8 oraz Convair 880 / 990, które były  napędzane silnikami turboodrzutowymi. Pierwsze dwie konstrukcje były nastawione na zabieranie na pokład jak największej ilości pasażerów. Natomiast Convair 880 / 990, były reklamowane, jako najszybsze samoloty pasażerskie. Nie da się ukryć. Pojawiły się dwie tendencje; więcej pasażerów, czy szybciej.

 

Szybciej

Jeszcze raz powrócę do konstrukcji Convair 990, w której firma postawiła na zwiększenie prędkości przelotowej. Samolot zabierał na pokład  96-121 pasażerów. W samolocie zastosowano wzmocnione silniki General Electric CJ-805-23. Firma Convair obiecała większą prędkość podróżną oraz lot non stop z jednego wybrzeża USA na drugie. Istotną zmianą w samolocie było przeprojektowanie skrzydeł, a dokładnie profilu i dodanie czterech charakterystycznych owiewek. Pozwoliły one na wzrost krytycznego oporu Mach i zmniejszenie oporu indukowanego. Dzięki temu, faktycznie prędkość podróżna wzrosła i Convair 990 był najszybszym samolotem komercyjnym (ale Ma < 1).

Oblot Convair 990 odbył się w dniu 24.01.1961r.. Podstawowym użytkownikiem stały się linie American Airlines. W latach 1961r.-1963r. zbudowano tylko 37 maszyn. W trakcie eksploatacji okazało się, że nie można z kompletem pasażerów bezpiecznie latać z JFK do LAX. Konieczne było międzylądowanie. Dlatego od 1965r., firmy przewozowe zaczęły wycofywać Convair ze swojej floty.

 

Na progu podróży naddźwiękowej

Samolot Convair 880/990 nie odniósł sukcesu rynkowego, jednak zwrócił uwagę, na to, iż naszedł czas na wprowadzenie samolotów naddźwiękowych do lotnictwa komercyjnego. Pamiętajmy, że już od ponad 10 lat samoloty wojskowe latały z prędkościami naddźwiękowymi. Wielu specjalistów snuło rozważania, że komunikacja naddźwiękowa może się rozpocząć już pod koniec 60-lat XX wieku. Zainteresowane były także firmy przewozowe. Poglądy te były rozsądne w ocenie możliwości technicznych i finansowych. Poza tym, był to czas, kiedy średnio co 5 lat następowała wymiana sprzętu w firmach komercyjnych. Można było przypuszczać, że przewidywania te się sprawdzą.

Jednak to, iż latały samoloty wojskowe i doświadczalne o prędkościach naddźwiękowych nie oznaczało, że wszystkie problemy z samolotami komercyjnymi są już rozwiązane. Inne prawa bowiem rządzą lotem doświadczalnym i samolotu bojowego, a inne samolotu komercyjnego. Samolot pasażerski z kompletem pasażerów powinien pokonać minimum 5 000 km, stale utrzymując magiczna już wówczas prędkość Ma 2,0. Lot doświadczalny, a nawet wojskowy jest bardzo starannie przygotowywany. Załoga maszyny przez wiele miesięcy jest szkolona i ma specjalne kombinezony. Dysponuje środkami ratowniczymi. Rejsowy samolot komunikacyjny to zupełnie co innego. Rejsy musi wykonywać planowo. Pasażerów nie można ubrać w kombinezony, spadochrony ratunkowe i nie założymy im masek tlenowych. Kabina komfortem musi dorównywać samolotom poddźwiękowym. Głównie chodzi o hałas, wibracje i wstrząsy. Również załoga samolotu musi mieć porównywalne warunki pracy z tym w samolocie poddźwiękowym. Charakterystyki startu takiego samolotu muszą odpowiadać tym obecnym, aby nie budować specjalnych, długich dróg startowych. Również naziemna obsługa tych maszyn musi być tożsama z poprzednimi samolotami. Pamiętajmy także, że resurs samolotu bojowego to 4 000 – 8 000 godzin. Samolot komercyjny ma ten resurs rządu 40 000 godzin. Na przyszły samolot będą także działać znaczne obciążenia aerodynamiczne i termiczne.

I wreszcie rzecz najważniejsza; rentowność. Samoloty miały być konkurencyjne w stosunku do poprzedników. Próbowano doprowadzić do takiej sytuacji, aby cena biletu w samolocie naddźwiękowym była równa cenie biletu w I klasie samolotu poddźwiękowego. To się jednak nie udało.

Wspomniałem powyżej o hałasie emitowanym przez samoloty, a głównie ich zespoły napędowe. Przeprowadzone z końcem 70-lat badania porównawcze wykazały, że najgłośniejszymi samolotami tamtego okresu był brytyjski VC-10 oraz Tu-104/Tu-124, a zaraz za nimi uplasował się Convair 880 i jego młodszy brat Convair 990. Wówczas to ICAO poprzez Aneks-16 do Konwencji Chcago-wskiej, wprowadziła normy emitowanego hałasu do samolotów o masie startowej ponad 5 700 kg. Stało się to w styczniu 1972r.. Wybrano trzy punkty pomiarowe; podczas startu 650 m w bok od DS. / RWY, na wznoszeniu 6 500 m od początku rozbiegu, podczas podejścia do lądowania 2 000 m przed progiem DS. / RWY. Dopuszczalny hałas był zależny pod masy całkowitej samolotu, ale z progami 40 000 kg i 280 000 kg. Czyli samolot o masie 400 000 kg miał już identyczne normy jak ten 280 000 kg. Wracając do naszych przykładów, to miały one w odpowiednich, kolejnych  punktach pomiarowych następujące wartości; VC-10; 113 dB, 110 dB, 115 dB. Tu-104; 110 dB, 108 dB, 113 dB. Convair 880; 109 dB, 116 dB, 106 dB. Convair 990; 108 dB, 120 dB, 111 dB.

 

Wszystkie firmy, które przystąpiły do budowy komercyjnego samolotu naddźwiękowego wysuwały na początku identyczne założenia wstępne, aby konstrukcja odniosła sukces; Bezpieczeństwo pasażerów i załogi na poziomie nie mniejszym niż w dotychczas używanych maszynach. Samolot będzie korzystał z tych samych urządzeń portowych i systemów nawigacyjnych, które są aktualnie w użyciu. I wreszcie aspekt ekonomiczny.

Jaka prędkość przelotowa? Prędkość przelotowa była determinującym parametrem dla nowej konstrukcji. Nie mogła ona zajmować przedziału Ma 1,0 – Ma 1,5, gdyż są to najmniej korzystne warunki lotu z uwagi na największy opór falowy. Po przekroczeniu tego zakresu zaczynają oddziaływać dwa czynniki które stają się korzystne. Poprawia się sprawność aerodynamiczna samolotu oraz rośnie sprawność turbinowych silników odrzutowych. Poza tym, pasażer musi mieć wyraźną korzyść ze skróconego czasu podróży. Jeśli podróż samolotem Boeing 707 przez Ocean Atlantycki trwała 6 godzin, to dopiero skrócenie jej poniżej 3 godzin jest dla podróżnego odczuwalny. Czyli prędkość naddźwiękowa musi znacznie przekraczać prędkość dźwięku.

Zależność czasu lotu w funkcji zasięgu dla różnych prędkości przelotowych z uwzględnieniem startu i zajęcia pułapu przelotowego. 1960r. Zdjęcie LAC

 

Na barierze dźwięku problemy się nie kończą. Pojawia się kolejna bariera; bariera cieplna (termiczna). Okazało się, że do prędkości Ma 2,5 można stosować materiały do tej pory stosowane w lotnictwie, czyli wysoko wytrzymałe stopy aluminium. Powyżej tej granicy trzeba stosować inne, sporo droższe materiały; tytan, włókna węglowe, ceramika. Ewentualnie systemy chłodzenia.

Bariera cieplna spowodował, że we Francji i UK postanowiono pozostać przy prędkości przelotowej Ma 2,0 i uznano ją jako pierwszą generację. Natomiast w USA stwierdzono, że stosowane do tej pory materiały, technologie i rozwiązania konstrukcyjne spowodują, że już w 70-latach konstrukcje te będą przestarzałe i nastąpi konieczność ich wymiany. Dlatego jako próg postawiono prędkość Ma 3,0. Górę wzięły względy prestiżowe i sukcesy konstrukcji XB-70 i A-12/YF-12 A. Dzisiaj wiemy, że jankesom się nie udało. Nie dlatego, że nie potrafili. Górę wzięły względy ekonomiczne (koszt-efekt).

 

Koncepcja płata. Już w 50-latach aerodynamicy mieli dobrze rozpracowane profile i kształty skrzydeł dla prędkości naddźwiękowych. Pod uwagę brano nie tylko same płaty, ale także ich współpracę z kadłubem, a co za tym idzie; kształt kadłuba. Niemal we wszystkich koncepcjach płat główny zbliżony do trójkątnego (delta), z wysoko wystudiowaną krawędzią natarcia, zwierzeniem geometrycznym i aerodynamicznym. Z mechanizacją ubogą lub bardzo rozbudowaną.

Koncepcja usterzenia. Czy zastosować usterzenie poziome, czy nie? Było zależne od tego jak bardzo środek parcia przemieszczał się do tyłu i oddalał od środka ciężkości. Im wędrówka środka parcia była większa, tym bardziej racjonalne było zastosowania tylnego usterzenia poziomego. Znano i stosowano już wówczas wyważenie samolotu poprzez przepompowywanie paliwa. Lecz przy wyjątkowo długich kadłubach mogło być to niewystarczające. Były koncepcje umieszczenia usterzenia poziomego w przedniej części lub zastosowanie tylko dodatkowego małego płata przedniego. Zalety układu kaczka (lub zbliżonego) były znane od początku awiacji. Jednak układ ten ma kłopoty ze statecznością, zwłaszcza kierunkową. Problem załatwia układ fly-by-wrie, ale wówczas jeszcze nad nim nie pracowano (to dopiero 70-lata).

 

Concorde

Prace nad samolotem naddźwiękowym w UK, który w przyszłości stał się Concorde trwały już w pierwszej połowie 50-lat. Badając doświadczalny F.D.2 zebrano spore doświadczenie. Wysunięto wówczas wniosek, że tak jak w 40-latach należy powołać specjalny komitet, który scali wysiłki. Komitet został utworzony w 1955r. i nazwany Supersonic Transport Aircraft Committee. W 1959r. opublikowano pierwsze sprawozdanie.  W sprawozdaniu samolot określono jako SST (Supersonic Transport); pasażerski, dalekiego zasięgu, o prędkości Ma 2. Układ; czystej delty.

W 1960r. projektem zajęła się firma BAC w jej oddziale w Bristolu, a konstrukcja została oznaczona BAC type 223. Pierwszym użytkownikiem miał stać się RAF.

Podobne prace prowadzono we Francji. W 1956r. program otrzymał kryptonim ATS (Avion de Transport Supersonique). W 1959r. trzy firmy; Sud Aviation, Nord Aviation, AM Dassault, rozpoczęły opracowanie samolotu nazwanego w 1961r.; Super Caravelle.

Z przyczyn ekonomicznych oba kraje połączyły wysiłki w dniu 26.10.1962r., podpisując porozumienie o wspólnej budowie samolotu, który otrzymał nazwę Concorde (concord-zgoda). Pierwszy lot wykonano w dniu 2.03.1969r.. W dniu 21.01.1976r. samolot rozpoczął loty pasażerskie na trasie Paryż-Rio de Janeiro (Francja) i Londyn-Bahrajn (UK). Pamiętajmy o ty, iż były to trasy żywotnych interesów obu państw (Francja do Ameryki Południowej, a Anglia na Biski i Daleki Wchód). W okresie 1973r.-1979r. samolot budowano seryjnie. Łącznie zbudowano 20 maszyn.

Podstawowe dane; rozpiętość 25,56 m, długość 62,10 m, wysokość 11,40 m. powierzchnia nośna 358,25 m, masa własna 78 700 kg, masa max 185 000 kg, ilość paliwa 119 786 litrów, udźwig 12 700 kg. Prędkość max 2,04 Ma. Prędkość startu 397 km/h, prędkość lądowania 300 km/h, pułap 18 290 m, prędkość wznoszenia 25,5 m/s, zasięg standardowy 5 110 km, zasięg max 6 580. Rozbieg 3 410 m. Dobieg 2 220 m.

Concorde British Airways na Lotnisku Okęcie. 1987r. Zdjęcie LAC

Concorde British Airways 1976r. Zdjęcie British Airways

 

Tu-144

Nie są znane początki program Tu-144. Z dużym prawdopodobieństwem, wywiad CCCP zdobył plany samolotu Concorde we Francji około 1964r.. Na kremlu musiała zapaść decyzja o skopiowaniu konstrukcji. Program otrzymał oznaczenie Tu-144 co miało sugerować kontynuację linii rozwojowej samolotów pasażerskich od Tu-104. Aby się uwiarygodnić, moskale w 1965r. na Salonie Lotniczym w Paryżu pokazali model przyszłego samolotu naddźwiękowego. Czas naglił, więc konstruktorzy szli na skróty. Na przykład nie przyjęto skomplikowanej geometrii płata Concorde, ograniczając się tylko przyjęcia krawędzi natarcia biegnącej łukami. Aby sprawdzić to rozwiązanie, na samolocie MiG-21 zabudowano taki płat. Samolot nazwano Analog 144. Maszynę oblatano w 1967r.. Podobnie było z silnikami, które oznaczono Kuzniecow  NK-144. W rzeczywistości były to silniki stosowane do napędu samolotów bombowych wyposażone we wzmocnione dopalanie. Według materiałów propagandowych silnik miały rozwijać ciąg 4 x 20 000 kG. W rzeczywistości miały ciąg 4 x 127,48 kN (4 x 13 000 kG), a z dopalaniem 4 x 174,55 kN (4 x 17 500 kG).

Wielu publicystów podaje w wątpliwość szpiegostwo przemysłowe. Wskazują, że samoloty znacznie się od siebie różnią. A jeśli nawet, to były tylko ogólne plany. Nie. Plany były dokładne. Tylko, sowiecka technika nie była w stanie zrobić wiernej kopii. Nie dysponowali odpowiednią technologią materiałową i konstrukcyjną.

Faktem jest że Tu-144 został oblatany w dniu 31.12.1968r., czyli przed samolotem Concorde, co władze na kremlu podkreślały na każdym kroku. W dniu 5.06.1969r. samolot osiągnął prędkość 1 Ma, na pułapie 11 000 m, a w dniu 26.05.1970r. prędkość 2 Ma na pułapie 16 300 m. Przy czym skrzętnie ukrywano, że załogi cały czas używały masek tlenowych.

Pośpiech sprawił, iż maszynę trapiły liczne usterki i poważne awarie. Było to przyczyną wielu przymusowych lądowań, co w oficjalnej prasie przekładano na kurtuazyjne wizyty. Tak było na przykład w 1971r., na Lotnisku Okęcie. Poważnymi awariami były pękające skrzydła, a w ich konsekwencji rozszczelnienie zbiorników paliwa i jego wyciek. W dniu 3.06.1973r. podczas pokazów lotniczych (Paris Air Show) doszło do katastrofy jednego z prototypów samolotu. Zginęło 6 osób na pokładzie i 8 osób na ziemi. Do dnia dzisiejszego nie są znane konkretne przyczyny tego zdarzenia. Po wypadku mówiono o tym, że samolot wleciał w smugę gazów spalinowych francuskiego myśliwca, który go fotografował. Jednak następne badania wskazują na możliwy problem w układzie sterowania, który został w ostatniej chwili nieprawidłowo przeprogramowany. Możliwy jest również błąd załogi, która przeszarżowała na wznoszeniu. W 1978r. doszło do drugiej katastrofy, w której zginęły dwie osoby.

Lecz presja na wprowadzenie samolotu do służby była ogromna. Tu-144 S od dnia 26.12.1975r. rozpoczął regularne rejsy towarowe na trasie moskwa-Ałma-Ata, przewożąc ładunki i pocztę. Loty pasażerskie rozpoczął w grudniu 1977r. i było to tylko kilka przelotów. Lecz loty naddźwiękowe były fikcją. Owszem, samolot osiągał prędkość 2,35 Ma, ale tylko z włączonymi dopalaczami. Po ich wyłączeniu prędkość spadała do 1,25 Ma i teoria szybkiego transportu legła w gruzach. 

W 1978r. jedna z odmian otrzymała nowe silniki turboodrzutowe Kolesowa. Lecz efektem był tylko większy zasięg maszyny. Zawodność i awaryjność tych maszyn, ogromne koszty lotu związane z bardzo dużym zużyciem paliwa i dużym nakładem obsługi naziemnej spowodowały, iż maszyny dość szybko i bez rozgłosu zostały wycofana z eksploatacji. W sumie samoloty tego typu wykonały tylko 55 rejsowych lotów pasażerskich, 102 komercyjnych rejsowych w ogóle. Ogółem wyprodukowano 16 samolotów. Trudno mówić o odmianach, bo niektóre egzemplarze kilkakrotnie przebudowywano. Choć podaje się wersje S i D oraz jeden LL używany w 90-latach do wspólnego programu z NASA.

Tu-144 pierwszej odmiany. 1972r. Zdjęcie LAC

Tu-144 pierwszej odmiany. 1972r. Zdjęcie LAC

Tu-144 drugiej odmiany. 1975r. Zdjęcie LAC

 

Programy USA

NASA / Ling Temco Vought

Project Supersonic NASA Ling Temco Vought to teoretyczny i badawczy program nad samolotem komunikacyjnym naddźwiękowym, który był prowadzony w 50/60-latach XX wieku. Nie zakończyły się on zbudowaniem konkretnego prototypu, ale wskazał na trudności jakie stają na drodze do takiej koncepcji i sposoby ich rozwiązania. Początkowo prace prowadziła NACA/NASA, która w pewnym momencie zaprosiła do współpracy firmę lotniczą Vought, która znana była głównie z naddźwiękowego bojowego samolotu pokładowego F-8. Na tym samolocie badano między innymi skrzydła o profilu nadkrytycznym.

Jeden z możliwych projektów NASA – LTV. Zdjęcie LAC

 

Boeing

Prace nad komercyjnym samolotem naddźwiękowym (SST) w firmie Boeing, na własne ryzyko, prowadzono od 1952r.. W 1958r. powołano komisję do prowadzenia dalszych prac. Program oznaczono Model 733. W jego ramach powstało kilka projektów. Większość z nich maiła układ ze skrzydłami typu delta, choć pojawiały się projekty o zmiennej geometrii skrzydeł. Początkowo optowano za pojemnością kadłuba dla 150 pasażerów.

Jeden z projektów firmy Boeing. Boeing 733-790. Zdjęcie LAC

 

Po objęciu urzędu przez prezydenta John F. Kennedy, zlecono Federal Aviation Administration (FAA) przygotowanie raportu o stanie lotnictwa cywilnego. W wyniku audytu zrodziły się między innymi dwa programy; Projekt Beacon na nowe systemy nawigacyjne i kontroli ruchu lotniczego oraz Projekt Horizon zaawansowanych zmian w lotnictwie cywilnym. Wśród innych propozycji, raport był wykorzystywany jako platforma do promowania programu SST. Dodatkowo administracja prezydenta John F. Kennedy zobowiązała się do finansowania 75 % kosztów programu. Wszystko po to, aby wygrać konkurencję z Europa Zachodnią. Ambicje jankesów były większe niż poziom samolotu Comcorde. Samolot miał zabrać na pokład 250 pasażerów, lecieć z prędkością Mach 2,7-3,0 i mieć zasięg 4000 NM (7 400 km). Oficjalnie program ruszył w dniu 5.06.1963r..

Zrodziła się wielka dyskusja. Zasadniczą ideą SST było, że jego szybki lot pozwoli przewozić więcej osób. Choć kosztem zwiększonego zużycia paliwa. I koszty paliwa stały się niezwykle istotne. Jeśli paliwo będzie za drogie to SST nie będzie konkurencyjny. Problemy te były dobrze rozumiane w przemyśle; IATA (Międzynarodowe Zrzeszenie Przewoźników Powietrznych) wydała zbiór „imperatywów konstrukcyjnych” na SST, które były w zasadzie niemożliwe do spełnienia. Ta sytuacja ostudziła zapędy promotorów SST. I to za nim rozstrzygnięto kwestie koncepcji; skrzydła delta, czy zmienna geometria. Jak pamiętamy wojsko wybrało w pierwszej konfiguracji samolot Nort American XB-70, a w drugiej General Dynamics F-111.

Mimo wszystko zapytania zostały rozesłane do producentów samolotów; Boeing, Lockheed, North American oraz producentów silników; Curtiss-Wright, General Electric i Pratt & Whitney. Mało tego, od linii lotniczych zaczęły spływać pierwsze zamówienia. W dniu 15.01.1964r. FAA otwarła koperty z projektami.

Boeing przedstawił znany już projekt z 1960r., ale poprawiony Model 733 -197 (Model 1966 i Model 2707). Pojemność od 150 do 227 pasażerów.

Projekt Lockheed CL-823 był zasadniczo powiększonym Concorde. Cztery silniku umieszczone w indywidualnych gondolach, a nie parami. Skrzydła nie miały urządzeń zwiększających siłę nośną. Dlatego samolot wymagał dłuższych dróg startowych i emitował większy hałas. Był zaplanowany do przewóz 218 pasażerów.

Model Lockheed CL-823. Zdjęcie LAC

 

North American NAC – 60 to projekt oparty na XB-70. Dzięki bardziej tępemu dziobowi nie wymagał stosowania pochylenia przodu kadłuba. Otrzymał także nowy płat; skośny, z klapami na krawędzi natarcia. Napęd cztery silniki zgrupowane w pary, pod skrzydłami. W porównaniu do innych projektów, zaokrąglony profil nosa i bardziej cylindryczny przekrój dał NAC-60 zdecydowanie bardziej konwencjonalny wygląd. Lecz jego prędkość przelotowa była najmniejsza; 2,65 Ma.

Wizja artystyczna North American NAC – 60 startującego z lotniska Los Angeles. Zdjęcie LAC

 

Do dalszego etapu prac nas SST przeszły firmy Boeing i Lockheed. Z programu budowy silników wycofała się firma Curtiss-Wright, a dalsze prace kontynuowały firmy GE i P & W.

W listopadzie 1964r. odbył się przegląd projektów.

Boeing powiększył swój samolot, który teraz na pokład mógł zabrać 250 pasażerów. Samolot oznaczono Model 733-290. W nim to, przesunięto silniki do tyły, które wówczas znalazły się pod ta częścią płata która możemy nazwać usterzeniem poziomym. Teraz płat przy złożonych skrzydłach miał obrys delty, a przy rozłożonych wielobokowy (wielokątowy).

Boeing 2707-200. Zdjęcie LAC

Wizja artystyczna Boeing 2707-200. Zdjęcie LAC

Wizja artystyczna Boeing 2707-200 w barwach Pan Am. Zdjęcie Boeing

Makieta Boeing 2707-200. 1966r. Zdjęcie LAC

Makieta Boeing 2707-200. 1966r. Zdjęcie LAC

 

Lockheed L-2000 bazował na mniej ryzykownej konstrukcji i miał być prostszy w produkcji.

Obie firmy miały teraz do 1966r. przedstawić bardziej szczegółowe projekty. W wrześniu 1966r. obie firmy zaprezentowały pełnowymiarowe makiety; Boeing Model 733-390 (do 300 pasażerów), Lockheed L-2000. W dniu 1.01.1967r. ogłoszono zwycięstwo projektu Boeing Model 733-390 i silniki General Electric GE4/J5.

Boeing Model 733-390 był niezwykle zaawansowanym i modernistycznym projektem. Nie tylko miał był pierwszym jankeskim samolotem naddźwiękowym, ale jednocześnie pierwszym szerokokadłubowym, gdzie zastosowano układ foteli 2-3-2 (z dwoma korytarzami). W głównej kabinie pasażerskiej klasy turystycznej 247 miejsc, zastosowano system rozrywki składa się z wysuwanymi telewizorów umieszczonych między każdym szóstym rzędzie podwieszanego bagażnika. W I klasie było 30 miejsc. Dla każdej pary siedzeń przewidziano jeden mniejszy telewizor w panelu miedzy fotelami. Okna miały tylko 6 calową przekątną (jak w smartfonie), ale szyby wewnętrzne okien były aż 12 calowe, by dać wrażenie wielkości.

Boeing przewidywał, że jeśli program SST ruszy, to prototyp zostanie zbudowany do końca 1969r., oblot nastąpi z początkiem 1970r., a certyfikacja w 1974r..

Ale nie było tak dobrze. Oś kadłuba biegła po łuku i nie bardzo było wiadomo jak samolot zachowa się w locie z dużymi prędkościami. Konstrukcja miała problemy z utrzymaniem masy, z uwagi na zastosowanie zmiennej geometrii i opuszczanego dziobu. W październiku 1968r. firma została ostatecznie zmuszona do porzucenia skrzydła o zmiennej geometrii. Poprawiony projekt był także mniejszy i miał zabierać 234 pasażerów. Projekt otrzymał oznaczenie Model 2707-300 (wrzesień 1969r.). Ponownie zbudowano makietę i rozpoczęto budowę dwóch prototypów. 

Makieta Boeing 2707-300. 1969r. Zdjęcie Boeing

Wizja artystyczna Boeing 2707-300. Zdjęcie Boeing

 

Dodatkowo firma Boeing twierdziła, że program Boeing 747 jest tylko projektem przejściowym i wkrótce na niebie będą królować SST.

Na dodatek coraz większy głosu podnoszą ekolodzy. Mają oni duże wpływy. Twierdzą, że samoloty te zniszczą warstwę ozonową. Wokół lotnisk hałas będzie przekraczał 115 dB. Grzmoty naddźwiękowe są szkodliwe. I wreszcie, pasażerowie będą narażeni na promieniowanie kosmiczne. Ekolodzy drukowali broszury i produkowali filmy anty-SST.

Faktem jest, że podczas badań XB -70 w 1965r. w pobliżu Oklahoma City, tor gromu dźwiękowego miał maksymalną szerokość 16 mil i wywołał 9 594 skarg o uszkodzonych budynkach, 4 629 formalnych roszczeń odszkodowawczych oraz 229 wniosków sądowych na sumę $ 12,845.32 , (głównie za potłuczone szkło i popękane tynki).

Były także inne oskarżenia. Na przykład, że para wodna z silników, otoczy ziemie jedną wielką chmurą i zapanuje ciemność, „globalny mrok”. Flota 500 samolotów SST pokonująca przestworza na pułapie 65 000 ft przez okres roku może podnieść w stratosferze wilgotność od 50% do 100%, co niekorzystnie wpłynie na warstwę ozonową.

Sami naukowcy spierali się między sobą, a ich badanie tematu atmosfery, po ewentualnym wprowadzenie do użytku SST trwają do chwili obecnej (2013r.). Żadne z tych badań nie potwierdziły i nie zanegowały katastrofy związanej z użytkowaniem naddźwiękowych maszyn komercyjnych.

Dla świętego spokoju, a także z powodów komercyjnych, w 1970r. (czyli po oblocie, a jeszcze przed wprowadzeniem do służby Concorde) wiele państw wprowadziło ograniczenia a nawet zakaz lotu takich maszyn.

W USA był jeszcze jeden problem. Program SST był 75 % finansowany przez rząd, a zyski miały czerpać prywatne przedsiębiorstwa. Dlatego było stosunkowo łatwo rozpocząć kampanię przeciwko niepotrzebnym wydatkom rządu federalnego. W efekcie, w marcu 1971r. administracja prezydenta Richarda Nixona przestała dofinansowywać program SST. Lecz społeczeństwo zareagowało bardzo spontanicznie. Został zorganizowany „National Committee for an American SST”, który został poparty przez związki zawodowe. Zaczęły wpływać prywatne datki. Trzeba pamiętać, że w tym czasie w sektorze lotniczym USA wzrastało bezrobocie (koniec programu Apollo i koniec wojny w Wietnamie). Wielu polityków zdawało sobie sprawę, że wyścig do pierwszej generacji samolotów SST został przez jankesów przegrany. Ale w konkursie dla drugiej generacji w SST na 1980-lata, wszystko jest możliwe. Politycy ci mówili, że wznowienie programu w nowej formie, da 13 000 miejsc pracy i kolejne 50 000 u podwykonawców oraz 150 000 miejsc pracy rocznie w ciągu najbliższych dziesięciu lat.

Dwa prototypy Model 2707-300 nigdy nie zostały ukończone. Nadszedł światowy kryzys paliwowy. Zamówienie na 122-115 maszyn od 26-25 linii lotniczych szybko stopniały do zera. Podobnie było z zamówieniami na Concorde, który miał 74 zamówienia od 16 przewoźników. Firma Boeing w krótkim czasie zwolniła 60 000 pracowników. Twierdzi się, że program SST o mało nie doprowadził firmy do bankructwa. W Seattle pojawił się billboard, tak dobrze znany Polakom - „Will the last person leaving Seattle - turn out the lights.” (Ostatnia osoba, która opuści Seattle zgasi światło).

Podstawowe dane Boeing 2707-200; długość 306 ft (93.27 m), szerokość 180 feet 4 inches (54.97 m) spread 105 feet 9 inches (32.23 m), wysokość 46 ft 3 in (14.10 m), masa własna 287,500 pounds (130 400 kg), masa max 675,000 pounds (306 000 kg), udźwig 75,000 lb (34 000 kg), samolot mógł zabierać na pokład max 277 pasażerów. Prędkość max Mach 2.7: 1,800 miles / hour (2,900 km/h). Zasięg 4 250 mil (7 871 km) z 277 pasażerami. Rozbieg 5,700 ft (1 700 m), dobieg 6,500 feet (2 000 m).

Jako napęd przewidywano cztery silniki General Electric GE4/J5P. Były to silniki oparte na konstrukcji General Electric YJ93, które napędzały bombowiec North American XB-70. GE4 miały ciąg 4 x 50,000 lbf (4 x 220 kN) bez dopalania i 4 x 65,000 lbf (4 x 290 kN) z dopalaniem. Silnik miał zmienny kąt nastawienia łopatek. Uzyskiwał mniejszy ciąg na poziomie morza, ale dysponował dużą sprawnością na wysokich pułapach. Dopalacz silniki miał mieć minimum dwa poziomy pracy. Na pułapie rejsowym dopalacze silniki musiał pracować, choćby na pierwszym stopniu. Program realizowano w okresie 1967r.-1971r.. W 1970r. prototyp miał już ponad 600 godzin prób na hamowni. Podczas prób silnik osiągnął zakładany ciąg równy 28 670 kG (286,70 kN).

Prototyp silnika GE-4. 1970r. Zdjęcie LAC

 

Lockheed

Lockheed L-2000 był głównym konkurentem samolotu Boeing 2707 do programu SST. Firma Lockheed swoje prace nad samolotem pasażerskim o prędkości naddźwiękowej rozpoczęła w 1958r.. Konstruktorzy mierzyli bardzo wysoko; samolot o prędkości przelotowej 2 000 mil/h (3 219 km/h). Inżynierowie wiedzieli o układzie ze zmienną geometria skrzydeł. Ale wątpliwości budziła masa takiego układu. Inżynierowie byli gotowi do układu klasycznego z przepompowywaniem paliwa dla wyrównania środka parcia ze środkiem ciężkości. Problem jednak w tym, że przesuniecie to było znaczne. Próbowano zaradzić temu zmieniając (wielokrotnie) obrys płatów.

Nowy projekt został oznaczony L-2000-1. Samolot miał długość 223 stóp (70 m). Kadłub był wąski; 132 cale (3,352 m). Jednak jego szerokość zapewni układ foteli 3 x 2 w klasie ekonomicznej i 2 x 2 w I klasie. Samolot w układzie dwu-klasowym pomieści 170 pasażerów, a w układzie jedno-klasowym 200 pasażerów. Krawędź natarcia skrzydła to 80 stopni przy kadłubie i 60 stopni na zewnątrz. Powierzchnia płata to 8 370 ft ² (778 m²). Grubość względna profilu to 3 %. Taki układ aerodynamiczny pozwoli na start samolotu z ta sama prędkością co samolotu Boeing 707. Podwozie samolotu trójpodporowe. Przednie z dwoma kołami. Główne to wózki 6-kołowe. Opony te same co w Douglas DC -8, ale napełnione azotem i o mniejszym ciśnieniu.
Jako napęd przewidziano technicznie zaawansowane silniki Pratt & Whitney J58, które napędzały Lockheed A-12 i SR-71 Blackbird. Liczono, że samolot ten będzie startował bez użycia dopalaczy, czyli stosunkowo cicho. (Były jednak obawy, czy będzie to możliwe w upalne dni i na lotniskach wysoko położonych). Przekroczenie prędkości dźwięku nastąpi na pułapie ponad 30 000 ft (9 144 m). Pełną prędkość samolot ma osiągnąć na pułapie 71 500 ft (21 793 m), a pułapem przelotowym będzie 76 500 ft (23 317 m). Wszystko będzie się odbywało automatycznie i precyzyjnie, aby zminimalizować ewentualne gromy naddźwiękowe. Schodzie do lądowania, również miało być precyzyjne.

W 1964r. administracja USA doprecyzowała wymagania co do SST i w efekcie Lockheed musiał zmodyfikować projekt. Tak powstał Lockheed L-2000-2. Zmodyfikowano skrzydło (grubość względna zmalała do 2,3 %, zwiększono kąty krawędzi natarcia do 85 i 62 stopni, zwiększono zwichrzenie aerodynamiczne, powierzchnia 9 026 ft ² (838,5 m²), nie zmieniła się rozpiętość). Wskaźnik ogólny siły nośnej do oporu wzrósł z 7,25 do 7,94. Samolot otrzymał nowy, krótszy dziób, co skróciło długość samolotu do 214 stóp ( 65,2 m).

Z silnikiem Pratt & Whitney J58 był taki problem, iż była to konstrukcja wysoce zaawansowana i została stworzona na potrzeby wojska. Niemniej jednak firma Lockheed uzyskała dopuszczenie do użycia tych silników w konstrukcji cywilnej, chociaż w kilku elementach znacznie je przebudowano. Firma Pratt & Whitney zaprojektowała nowy dopalacz oraz nowy wentylator, oznaczony JTF-17A. Takie silnik dostarczał więcej mocy. Dopalacz miał mieć minimum dwa zakresy pracy. Silnik na wysokim pułapie lotu musiał mieć uruchomiony dopalacz na pierwszym stopniu. Nie do końca było jasne, na jakim paliwie będzie funkcjonował silnik. Gdyby było to paliwo stosowane dla Lockheed SR-71, to nie tylko byłoby ono bardzo drogie to dodatkowo mogły być problemy z jego dystrybucją.

Zintegrowanie zespołu napędowego z płatowcem w obu konstrukcjach było tak duże, że wskazanie zwycięskiej firmy lotniczej momentalne wskazywało na zwycięzcę w opracowaniu i produkcji silników.

Lockheed L-2000 w największej wersji miał zabierać na pokład 250 pasażerów. Dla przelotów transatlantyckich przewidywano pomieszczenie na pokładzie 220 pasażerów. Lockheed przewidywał budowę samolotów w różnych wersjach długości kadłuba. Brał pod uwagę także układ zmiennej geometrii skrzydeł.

Do 1966r. projekty nabrały ostatecznej formy i były to L-2000- 7A i L-2000 - 7B. Projekt L-2000- 7A otrzymał ponownie wydłużony kadłub 273 ft (83 m), zabierał na pokład 230 pasażerów. Skrzydło został powiększone i przesunięte do przodu. Otrzymało większe zwichrzenie geometryczny i aerodynamiczne. Krawędź natarcia to 84 i 65 stopni. Powierzchnia 9 424 ft2 (875 m2). Masa startowa 590 000 funtów (267 600 kg). Na krawędzi natarcia pojawiły się klapy. Na końcu kadłuba zamontowano dolną kierownice aerodynamiczną. Projekt L-2000- 7B był dłuższy; 293 ft (89 m). Jego ogon podniesiono wyżej, aby utrzymać duży kąt natarcia podczas startu i lądowania. Masa startowa taka sama jak wersja A; 590 000 funtów (267 600 kg). Oblot prototypu przewidywano w 1971r..

Podstawowe dane Lockheed L-2000-7; 273 pasażerów. Długość 273 ft 2 in (83.26 m), rozpiętość 116 ft (35.36 m), powierzchnia płata 9,424 ft² (875 m²), masa własna 238,000 lb (107,900 kg), masa max 590,000 lb (267,600 kg), zasięg 4 000 NM (7,400 km), pułap przelotowy 76 500 ft (23,317 m). Silnik Pratt & Whitney JTF17A-21L.

Wizja artystyczna Lockheed L-2000 Zdjęcie Lockheed

Makieta Lockheed L-2000. 1966r. Zdjęcie Lockheed

Makieta Lockheed L-2000. 1966r. Zdjęcie Lockheed

 

Makiety Boeinga 2707-200 i L-2000-7 zostały przedstawione FAA oraz w dniu 31.12.1966r.. Zwycięzcą ogłoszono konstrukcje Boeing, który w tym czasie miał układ zmiennej geometrii płata. Oceniono, że konstrukcja Lockheed L-2000-7 była mniej ryzykowana, ale konstrukcja Boeing dawała większą przewagę nad Concorde.

Finasowanie rządowe wstrzymano 24.03.1971r., a program SST odwołano 20.05.1971r..

 

Konstrukcje po 1972r.

W USA w 1972r. zakończyła się pewna epoka. Zwycięzca konkursu z 1966r. Boeing 2707-200 musiał znacznie przebudować swój projekt, tworząc Boeing 2707-300, który bardzo przypominał konkurenta Lockheed L-2000. Dziesięcioletnie prace nie zostały zakończone sukcesem. Nie oznacza to jednak, że jankeskie firmy całkowicie zrezygnowały z samolotów komercyjnych naddźwiękowych. Nastał nowy etap.

 

McDonnell Douglas

Projekt AST.

Pomimo upadku programu SST inne firmy lotnicze w USA, jeszcze w 70-latach XX wieku, powróciły do koncepcji naddźwiękowego samolotu pasażerskiego. Najbardziej obiecujący był projekt firmy McDonnell Douglas oznaczony AST (Advanced Supersonic Transport). Samolot miał zabierać na pokład 237 pasażerów, mieć zasięg 4 400 NM (8 148,8 km) i mieć prędkość przelotową Ma 2,2.

Projekt był bardziej konserwatywny od poprzedników. Zastosowano układ klasyczny. Skrzydła o obrysie podwójnej delty, wyposażone w bogatą mechanikę. Klapy lub skrzela na krawędzi natarcia. Na krawędzi spływu; ster-lotki i klapy. Przerywacze na górnej powierzchni płata. Usterzenie poziome typu pływającego z podziałem na stery i stateczniki. Nadal korzystano z koncepcji reguły pól. Dlatego kadłub uzyskał przewężenie. Dodatkowo oś kadłuba miała być wygięta w kształcie spłaszczonej litery S (pochylony przód i wzniesiony tył). Taki układ pozwalał na zmniejszenie oporu płatowca, a przez to użycie silników o mniejszej mocy.

Co ciekawe zrezygnowano z prędkości przelotowej rzędu Ma 2,5-3,0. Było to podyktowane ograniczeniem wzrostu zewnętrznej temperatury poszycia samolotu, a przez to chęcią użycia tańszych materiałów (stopy aluminium) zamiast drogiego tytanu.

Program skończył się zanim zszedł z desek kreślarskich.

Wizja artystyczna MDD AST. Zdjęcie McDonnell Douglas

Porównanie sylwetek MDD AST i Concorde. Zdjęcie LAC

 

Aerospatiale 1985r.

Początkowo, francuscy konstruktorzy skupili się na opracowaniu nowego wariantu samolotu Concorde, który oznaczono roboczo Concorde B. Płat miał otrzymać mechanizację na krawędzi natarcia. Samolot miał zużywać o 10 % mniej paliwa, dzięki czemu zasięg mógłby wynieść 7 230 km, czyli 930 km więcej. Rozważano podnoszony ogon, aby móc zwiększyć kąt natarcia podczas startu i lądowania. Hałas obniżony o 10-12 dB.

 

Aerospatiale i British Aerospace 1985r.

Projekt ATSF (Avion de Transport Supersonique Futur)

Projekt francuskiej firmy Aerospatiale oznaczony ATSF (Avion de Transport Supersonique Futur) powstał na bazie doświadczeń zebranych przez 15 lat od momentu oblatania samolotu Concorde i niemal jego 10 eksploatacji w układzie komercyjnym. Do programu włączyła się także brytyjska firma British Aerospace i projekt określono jako samolot naddźwiękowy II generacji. Jednak tym razem, nadrzędnym celem było sprawdzenie, czy podjęcie ewentualnego ryzyka będzie opłacalne? Czy ponownie napotka się niespodziewane trudności ze strony ekologów. (Przypominam, że ekologia nie jest tożsama z ochroną środowiska). Konstruktorzy znając trudności związane z budową konstrukcji Concorde, postanowili pozostać w granicach prędkości przelotowych Ma 2,0 – Ma 2,2. Dodatkowo ustalono granice prędkości przelotowej zakresu poddźwiękowego na Ma 0,95. Skupiono się na powiększeniu liczby zabieranych na pokład pasażerów. Ich liczba miała wynieść 200-300 osób. Zwiększenie zasięgu do około 8 000 km, z których około 1 000 km będzie pokonywane z prędkością poddźwiękową. W konstrukcji jak najszerzej miano wykorzystać znane już, nowe materiały, jak kompozyty węglowe oraz plastyczne formowanie tytanu. Już na etapie programowania samolot miał być cichszy od Concorde o 12-16 % w zależności od fazy lotu. ATSF miał być o 50 % nowocześniejszy technologicznie od Concorde. Samolot miał być sterowany elektronicznie poprzez układy fly-by-wrie. Szeroko miano użyć urządzenia hipernośne, czyli bogatą mechanizacje płata. Wędrówkę środka parcia miały niwelować także wychylane sterlotki. W kabinie załogi ekrany z selektywną prezentacją informacji. Załoga samolotu ograniczona do dwóch pilotów (w Concorde jest trzech). Nowością jest nowa idea napędu; przy prędkości poddźwiękowej silniki pracują jako dwuprzepływowe, a po przekroczeniu bariery dźwięku jako jednoprzepływowe.

Program nowych samolotów swoim zasięgiem wybiegał do 2000r.. Stworzono trzy kategorie pojemnościowe; 210-300 miejsc, 350-400 miejsc i 500-600 miejsc. Projekt ATSF wpisywał się w pierwszą kategorie.

W okresie 1985r., samolot ATSF był w fazie przedprojektowej. Jego dane były wówczas szacunkowe; Masa max 220 000 kg. Powierzchnia płata 500 m kwadratowych. Cztery silniki umieszczono pod skrzydłami w indywidualnych gondolach. Zapewni to lepszy dostęp podczas ich obsługi i wymiany. O 50 % miało zmaleć zużycie paliwa na jednego pasażera na kilometr. Samolot ATSF miał oczywiście korzystać z klasycznych lotnisk i ich dróg startowych oraz stosowanych wówczas urządzeń lotniskowych.

Oblot samolotu ATSF miał nastąpić na przełomie 80/90-lat. Wszystko było zależne od zainteresowania ewentualnych użytkowników. Jednak zainteresowanie było znikome. Program realizowała głównie francuska firma Aerospatiale. Tu prowadzono badania laboratoryjne, kreślono pierwsze rysunki i testowano modele. Brytyjczycy byli gotowi przystąpić do pracy na takich samych zasadach jak przy programie Concorde.  Mimo to francuzi zaglądali za Wielką Wodę, szukając firm chętnych do współpracy. Nikogo nie znaleziono.

ATSF wizja artystyczna. 1986r. Zdjęcie LAC

 

Lockheed 

Firma Lockheed  w połowie 80-lat także powróciła do prac nad komercyjnym samolotem naddźwiękowym. Prowadziła prace badawcze i przedprojektowe nad samolotem dla 230 pasażerów, o zasięgu 4 800 NM (7 724 km) i prędkości przelotowej Ma 2,7. Rozpatrywano dwa warianty; napęd klasycznym paliwem lotniczym lub ciekłym wodorem. W pierwszym przypadku masa paliwa stanowiłaby 53 % masy całkowitej samolotu, ładunek użyteczny 6 % masy całkowitej samolotu, czyli 340 000 kg. W drugim przypadku masa całkowita samolotu wyniosłaby tylko 173 000 kg. W tym przypadku masa paliwa to także 53 % całości, a 12 % to ładunek użyteczny. 

Wizja artystyczna Lockheed SCR. Zdjęcie Lockheed

 

Samoloty pod-orbitalne. 80-lata XX wieku

Samoloty pod-orbitalne inaczej zwane hiperdźwiękowymi, to grupa maszyn komercyjnych, która nie doczekała się nawet jednego prototypu. Pomimo, że powstało kilka obiecujących projektów, a przewidywany czas wprowadzenia ich do służby to początek XXI wieku. Mało tego. Dla tych samolotów, w świecie lotniczym, szybko przylgnęła chwytliwa nazwa – Orient Ekspres.

Sukces jankesów związany z Promem Kosmicznym, zwrócił uwagę konstruktorów na możliwość budowy samolotów komunikacyjnych o prędkości przelotowej rzędu Ma 5,0 – Ma 7,0, które poruszałyby się na pułapie 30 000 m (a niewykluczone, że nawet 100 000 m), i w ciągu 90-120 minut osiągałyby dowolne lotnisko na Ziemi. Co ważne, technicznie istniały możliwości zrealizowania takich projektów.

Aerodynamicznie konstrukcje te były już rozpracowane. Nagrzewanie aerodynamiczne podczas lotu także zostało opanowane; poprzez stosowanie stopów żaroodpornych (metalowych, ceramicznych, węglowych itp.) lub systemów czynnego chłodzenia. Również poradzono sobie z zespołami napędowymi; były projekty które w jednym zespole napędowym łączyły klasyczny silnik turboodrzutowy, silnik strumieniowy i silnik rakietowy. Rozwiązano kwestie paliwa (uszlachetniona nafta lotnicza lub ciekły wodór).

Możliwy napęd samolotów pod-orbitalnych. 1987r. Zdjęcie LAC

Ogólna koncepcja samolotu pod-orbitalnego. 1987r. Zdjęcie LAC

 

NASA

Głównym inspiratorem w temacie samolotów pod-orbitalnych była agencja NASA.

Projekt samolotu rakietowego. 1985r. Zdjęcie LAC

Jeden z projektów samolotu pod-orbitalnego NASA oznaczony X-30. 1988r. Zdjęcie NASA

Jeden z projektów samolotu pod-orbitalnego NASA-Boeing. Zdjęcie NASA

 

McDonnell Douglas

Już w 60-latach firma McDonnell Douglas snuła wizje samolotów pod-orbitalnych.

Wizja artystyczna samolotu pod-orbitalnego firmy McDonnell Douglas oznaczony DC-2000. 1968r. Zdjęcie McDonnell Douglas

 

Rockwell International

Firma Rockwell International prowadziła prace badawcze nad samolotem hiperdźwiękowym o prędkości podróżnej Ma 6,0. Samolot miał zabierać na pokład 240 pasażerów, zasięg 7 400 km, masa startowa 220 000 kg. Ładunek użyteczny 22 000 kg. Paliwem miał być wodór. Poszycie maszyny miało być chłodzone mieszaniną wody i glikolu. Wówczas temperatura poszycie nie przekroczy 100 stopni C i może być wykonana ze stopów aluminium. Natomiast elementy narażone na maksymalną temperaturę rzędu 540 stopni C, będą wykonane ze stopów żaroodpornych. Instalacja do pokonania bariery cieplnej miała mieć masę 7 % masy całkowitej. Z uwagi na szerokie spektrum prędkości napęd miał być kombinowany; silniki turboodrzutowe (do Ma 3,0), silniki strumieniowe (do 6,0). Pułap przelotowy to 30 000 m.

Co istotne, projekt miał być realizowany dopiero z początkiem XXI wieku.

 

Aerospatiale

Projekt AGV

Firma Aerospatiale oprócz prac nad bardziej konwencjonalnym samolotem komercyjnym, prowadziła także prace nad samolotem pod-orbitalnym. Projekt otrzymał robocze oznaczenie AGV. Oficjalne ogłoszenie programu nastąpiło w 1988r.. Samolot do służby planowano wprowadzić w 2010r.. Miał to być samolot pod-orbitalny, dla 200-250 pasażerów. Prędkość przelotowa Ma 5,0 – Ma 5,5. Pułap 30 000 m. Zasięg handlowy 10 000 – 15 000 km. Masa startowa około 300 000 kg.

Projekt AGV 1985r. Zdjęcie Aerospatiale

Projekt AGV 1985r. Zdjęcie Aerospatiale

 

HOTOL

Program HOTOL ruszył w UK w 1983r.. Inwestorami były firmy; British Aerospace Dynamics Group oraz Rolls Royce. Jego głównym celem było stworzenie całkowicie automatycznego transportowca do wynoszenia na niskie orbity satelitów. Z uwagi na poziomy start i lądowanie (tak jak klasyczny samolot), zrodziła się koncepcja wykorzystania go do transportu towarów na dalekie odległości, a także transport pasażerski. W miejscu ładowni miano zamontować trójpoziomową kabinę o kształcie walca. Kabina mieściłaby na środkowym pokładzie 60 foteli dla pasażerów. Górny pokład miał mieścić kabinę załogi i personelu pokładowego. Napęd miał być kombinowany. Masa całkowita 200 000 kg. Rozbieg 2 300. Prędkość oderwania 540 km/h (150 m/s). Dobieg 1 800 m.

Ten projekt określono Super-Concorde XXI wieku.

 

Samoloty naddźwiękowe dyspozycyjne. 90-lata

W lotnictwie komercyjnym liczy się zależność; koszt – efekt. A w konsekwencji zysk. Najlepszym przykładem do analizy tego zagadnienia była eksploatacja samolotu Concorde. Kryzys paliwowy początku 70-lat spowodował, że samoloty Concorde mogły nie wejść w fazę eksploatacji. Lecz determinacja rządów Francji i UK, a przede wszystkim fundusze z kasy państwowej uratowały sytuację. W kolejnych latach sytuacja stopniowo się poprawiała. W 1985r. towarzystwo British Airways notowało już znaczne zyski (12 milionów $ rocznie). Samolot i jego rejsy zagospodarowały niszową grupę pasażerów, którzy są w stanie zapłacić więcej za szybszą podróż. Wzrastała popularność Concorde.

Lecz porażki innych programów lotniczych skłoniły konstruktorów do poszukiwania innych użytkowników samolotów naddźwiękowych niż linie lotnicze. Dostrzeżono niszę w grupie samolotów dyspozycyjnych. Analizy wykazywała, że są chętni na zakup około 100 maszyn dyspozycyjnych o prędkości naddźwiękowej rocznie. Lecz już teraz napiszę, iż były to analizy na wyrost. Problem w tym, że samoloty dyspozycyjne tylko 10 % lotów wykonują na dystansach ponad 5 000 km. A tylko taki dystans dawał wymierne korzyści.  Tym bardziej, że na rynku były oferowane samoloty dyspozycyjne, o poddźwiękowej prędkości, znacznie tańsze w zakupie i eksploatacji, a dodatkowo mogące latać na pułapach ponad 12 000 m, więc nie kolidowały z lotnictwem komercyjnym.

 

British Aerospace

W 1986r. British Aerospace przedstawiła projekt dyspozycyjnego o prędkości naddźwiękowej. Samolot był przystosowany do transportu 12 pasażerów, na dystansie 7 400 km, z prędkością Ma 2,0. Planowana masa samolotu wynosiła 45 000 kg. W zależności od wybranych silników, samolot miał mieć napęd złożony z dwóch lub trzech turbin. Układ płatowca to quasi kaczka. Przedni płat umieszczono wysoko, skośny. Zasadniczy płat o obrysie podwójnej delty. Chwyty powietrza do silników umieszczone nad płatam, aby chronić je przed ciałami obcymi.

W 1986r. szacowano, iż samolot wejdzie do eksploatacji około 2000r. i będzie kosztować około 60 milionów $.

Projekt British Aerospace 1986r. Zdjęcie LAC

 

Gulfstream-Suchoj

Projekt S-21

Świat lotniczy najbardziej rozgrzał projekt Gulfstream-Suchoj, oznaczony S-21. I to nie dlatego, że był to dyspozycyjny samolot o prędkości naddźwiękowej, ale dlatego, że współprace podjęli moskale z jankesami. A działo się to w chwili, kiedy w Polsce (i całym bloku wschodnim) zaszły zmiany społeczno-gospodarcze (1989r.).

Sam samolot okazał się naprawdę ładny, nowoczesny i szybki. Jego załogę stanowiło dwóch pilotów. Zabierał na pokład 6-12 pasażerów, w zależności od układu miejsc. Jednak współpraca zakończyła się zanim przystąpiono do budowy prototypu. Nie należy się temu dziwić. Każda współpraca moskali z wolnym światem kończy się porażką. Oto przykłady; An-70 – Airbus M-400, Jak-130 – T 346 Master. Moskale tylko współpracują z germańcami.

Podstawowe dane S-21; długość 124.2 ft (37.86 m), rozpiętość 65.4 ft (19.93 m), wysokość 27.1 ft (8.26 m), masa własna 54,167 lb (24,570 kg), masa max 114,200 lb (51,800 kg), masa paliwa 58,465 lb (26,519 kg). Prędkość max 1,483 mph (2,386 km/h), zasięg 4,600 mi (7,403 km), ale przy prędkości poddźwiękowej, pułap 63,900 ft (19,477 m).

Zespół napędowy; Aviadvigatel D-21A1 turbofan, 3 x 16,535 lbf (3 x 73.55 kN).

Gulfstream-Suchoj S-21. 1990r. Zdjęcie LAC

Gulfstream-Suchoj S-21 z innym zespołem napędowym i układem usterzenia. 1990r. Zdjęcie LAC

 

Opracował Karol Placha Hetman