Concordele americane care nu au zburat niciodata

A fost unul dintre cele mai ambitioase proiecte de proiectare de avioane din istorie, asa ca ce s-a intamplat cu planurile SUA de a controla zborul supersonic de pasageri?

Eu

In noiembrie 1962, guvernele britanic si francez au anuntat o intelegere care a provocat mari suferinte in salile de consiliu ale planificatorilor americani.

Cele doua tari au anuntat planurile de a construi impreuna un nou avion de zbor, unul care va putea zbura cu mai mult de doua ori viteza sunetului. Aeronava – care va fi numita „Concorde” – ar fi cea mai avansata aeronava civila din lume, aratand ca producatorii europeni de avioane ar putea crea cele mai sangeroase modele.

Presedintele SUA John F Kennedy s-a ridicat la aceasta provocare brusca; Concorde anglo-francez ar avea concurenta. America si-ar crea proprii rivali pentru designul european, construind un avion gigant, care transporta pasageri, capabil sa zboare mai repede decat un glont de pusca.

Proiectul sponsorizat de stat a selectat doua modele pentru o selectie ulterioara, unul de la gigantul avionului Boeing si altul de la Lockheed. Insa programul s-a impotmolit in framantari politice, proteste de mediu si costuri in spirala. Niciuna dintre „Concordele Americii” nu a zburat vreodata.

Anuntul Concorde anglo-francez a vizat SUA (Credit: Getty Images)

Astazi, insa, zborul supersonic a revenit pe agenda SUA, dupa mai bine de 45 de ani in limb. Lockheed a anuntat recent o colaborare cu NASA pentru a proiecta un avion supersonic mai silentios care ar putea, intr-o zi, transporta pasageri. Deci, ce se poate invata din povestea rivalului Concorde esuat al Americii?

In anii 1960, Boeing si Lockheed erau doi dintre cei mai experimentati producatori de avioane din lume. Boeing revolutionase calatoriile aeriene cu avioane cu reactie din ce in ce mai fiabile. Lockheed proiectase primul avion capabil sa zboare cu mai mult de doua ori viteza sunetului, F-104 Starfighter si lucra la modele militare si mai rapide.

Chiar inainte de anuntarea Concorde, companiile aeriene americane se uitau serios la fezabilitatea unui avion de pasageri supersonic sau a unui transport supersonic (SST). O companie, Douglas Aircraft, a produs un concept in 1961 pentru un avion care putea zbura de trei ori viteza sunetului (Mach 3). Douglas nu numai ca credea ca o astfel de aeronava ar putea zbura pana in 1970, dar ca va exista o piata pentru sute de aeronave.

S-a dovedit ca Concorde nu a fost singurul motiv pentru a concentra atentia americanilor. De cealalta parte a Cortinei de Fier, biroul de design rus Tupolev crea, de asemenea, un avion de transport si avion supersonic, Tu-144. A fi batut in arena supersonica a avioanelor de catre britanici si francezi a fost un lucru – sa li se arate o pereche curata de tocuri de catre rusi a fost un alt lucru.

Cautarea unui avion de zbor supersonic a devenit aproape la fel de importanta pentru SUA ca si cursa catre Luna. „Te uiti inapoi la acea vreme si a existat intr-adevar o multime de progrese tehnologice in domeniul aeronauticii”, spune Peter Coen, managerul de proiect supersonic al NASA la Langley Research Center din Virginia. „Fie ca a fost o analiza a pietei si ce tip de aeronava ar putea fi nevoie sau daca a fost vorba de o singura crestere a Rusiei si a Europei.”

Lockheed L-2000 a fost unul dintre cele doua modele care au fost supuse unor teste mai detaliate (credit: San Diego Air & Space Museum)

Morcovul presedintelui Kennedy catre Lockheed si Boeing a fost ca guvernul va ridica 75% din costul programului daca oricare ar putea produce un design care ar putea rivaliza cu Concorde. Ambele companii au facut cercetari private – „studii de hartie”, asa cum sunt cunoscute, cu privire la transportul supersonic de la sfarsitul anilor 1950. Majoritatea acestor studii au reflectat cercetarile rusesti si europene, creand avioane cu aripi delta.

Pe masura ce avioanele au inceput sa fie echipate cu motoare cu reactie si sa calatoreasca la viteze mult mai mari, nu mai era de dorit proiectarea standard care servise avioanelor cu elice de zeci de ani; aripile drepte, asemanatoare scandurilor, au creat prea multa rezistenta. Cu un motor cu jet prea puternic, aceste aripi s-ar rupe. Forma triunghiulara a aripilor delta a oferit o stabilitate care ar putea rezista la tensiunile unei viteze enorme – avioane precum luptatorul francez Mirage III si MiG-21 rus au dovedit deja ca forma deltei poate merge cu usurinta la Mach 2 si dincolo.

Lockheed a ales aspectul delta pentru designul lor, destinat sa zboare la 2.

200 mph (3.200 km / h) in timp ce transporta 270 de pasageri. Proiectul Boeing trebuia sa poata zbura la Mach 2,7 (1,800 mph), sa transporte peste 270 de pasageri si sa poata zbura mai mult de 6,700 kilometri.

Boeing a ales ceea ce este cunoscut sub numele de „geometrie variabila” – sau aripile oscilante, asa cum au devenit cunoscute – in designul lor initial. Aripile ar fi drepte la viteze mici, imbunatatind manevrabilitatea aeronavei la decolare si aterizare, si apoi sa se intoarca mai aproape de corpul aeronavei pe masura ce a luat viteza. Si guvernul SUA trebuie sa fi fost impresionat – dupa multe teste suplimentare, conceptul Boeing a fost ales ca castigator la 1 ianuarie 1967. Dar progresul din 2707 a fost altceva decat lin.

Kit Mitchell a fost principalul ofiter stiintific la unitatea Royal Aeronautical Establishment (RAE) din anii 1960 si a lucrat la Concorde. El spune ca principala problema a Boeing 2707 a fost ca incerca sa faca prea multe si ca o mare parte din tehnologia necesara pentru a o face era inca la inceput.

Faptul ca 2707 ar fi trebuit sa zboare cu sute de mile pe ora mai repede decat Concorde „a avut implicatii uriase”, spune Mitchell.

„Cand construiam Concorde, impingeam tehnologia pe cat posibil in acel moment. Impingeau ceva care era prea dificil. ”

Proiectul 2707 a fost prioritatea majora a Boeing la sfarsitul anilor 1960 (Credit: Boeing)

Mitchell spune ca viteza suplimentara a lui 2707 ar fi provocat provocari enorme pentru fiecare parte a aeronavei. La o asemenea viteza, aeronava are o incalzire enorma – parti din pielea metalica a lui Concorde incalzita pana la punctul de fierbere al apei; chiar varful nasului ar putea fi la fel de fierbinte ca 127C cand navigati la Mach 2. „Totul – de la etansanti, la cablurile electrice, pana la geamuri, asa cum spuneti, trebuia special conceput pentru un avion„ fierbinte ”.

„Multe dintre acestea erau un teritoriu necunoscut”.

Dar putini ar putea critica Boeing pentru ca nu a aruncat suficiente resurse asupra designului. Mike Lombardi, istoricul rezident al Boeing, spune: „Pentru a pune in context cat de ambitios era acest lucru, atunci cand Boeing lucra la transportul supersonic, compania proiecta, de asemenea, ceea ce va fi 747 Jumbo Jet, iar avionul 737 tocmai intrase in serviciu. A existat programul spatial pentru a obtine un om pe Luna, in care Boeing a fost puternic implicat si au existat si cateva proiecte militare.

„Mergeam pe Luna si construiam 747, iar 2707 era inca proiectul numarul unu la Boeing.

„Joe Sutter, care se ocupa de constructia modelului 747, a spus cat de greu a fost ca inginerii sa proiecteze acel avion, deoarece toti erau dedicati transportului supersonic”.

Mandria nationala era in joc. Dar vointa politica nu a fost suficienta pentru a rezolva provocarile enorme de proiectare pentru a-l aduce in aer pe gigantul cu aripi oscilante din Boeing. Unele avioane militare fusesera deja proiectate pentru a utiliza tehnica, dar acestea erau mici, transportand cel mult doi membri ai echipajului. Scalarea pana la ceva care ar putea transporta aproape 300 de persoane a fost o provocare imensa. „Problema pe care a avut-o Boeing a fost ca insemna o cantitate extraordinara de greutate suplimentara”, spune Lombardi. „Rulmentii trebuiau sa fie foarte grei, iar greutatea a devenit aproape prohibitiva. Echipa de proiectare a trebuit literalmente sa se intoarca la plansa de desen. ”

Chiar si atunci cand proiectantii s-au mutat intr-o forma de aripa delta, spune Mitchell, totusi nu au putut rezolva unele dintre problemele de greutate, ceea ce insemna ca aeronava era foarte infometata si nu putea ajunge din SUA in Europa cu combustibil intern. „Totusi, aceeasi problema au avut-o si prototipul Concorde si modelele de pre-productie. A trebuit sa continuam sa rafinam designul, iar modelul de productie a fost primul care ar putea trece de fapt Atlanticul. ”

Aripile nu au fost singura problema. Boom-ul sonor 2707 s-ar crea pe masura ce ar sparge bariera sunetului ar fi o alta problema. „Odata ce a devenit evident cat de deranjant a fost acest lucru”, spune Coen, „a platit ideea zborului supersonic peste SUA”.

O macheta de dimensiuni complete a Boeing 2707 cu aripi delta a fost construita in Seattle (credit: Boeing)

Aceasta ar fi aceeasi problema care ar afecta Concorde. Zeci de Concordes fusesera ordonate de companiile aeriene pe masura ce proiectul anglo-francez a crescut viteza – inclusiv companiile aeriene din SUA precum Pan Am si TWA -, dar aceste ordine s-au topit pe masura ce a aparut ca constrangerile de mediu ar limita utilizarea aeronavei la zborul peste ocean, departe de zonele populate. (De aceea Concordesul britanic si francez au zburat doar catre destinatii de pe coasta de est a SUA.)

„Modelul pe care il folosesc majoritatea companiilor aeriene inseamna ca nu pot avea un avion pe care sa il poata folosi doar pe cateva rute”, spune Coen – daca vei folosi avioane supersonice scumpe, atunci trebuie sa le folosesti la cat mai multe rute cat mai multe posibil, astfel incat sa plateasca pentru ei insisi.

Combustibilul era relativ ieftin cand 2707 a fost proiectat in anii 1960, dar designul Boeing a ars atat de mult, incat costurile ridicate ale acestuia ar fi putut compensa argumentul traditional in favoarea transporturilor supersonice – ca dureaza mai putin timp pentru a zbura intre aeroporturi, astfel incat fiecare aeronava poate efectua mai multe zboruri pe an.

„Ceea ce a sfarsit prin a ucide [designul lui Boeing] si, in cele din urma, Concorde in sine, a fost cantitatea de combustibil pe care a trebuit sa o arzi. A devenit prohibitiv ”, spune Lombardi. „A existat recesiunea din 1971, iar costul petrolului a inceput sa creasca. Dar chiar daca nu s-ar fi incheiat atunci, criza petrolului din 1973 l-ar fi ucis. Ar fi ajuns sa fie un proiect dezastruos daca ar fi continuat ”.

Boeing a devenit un nume de uz casnic datorita aeronavelor care au facut-o in aer – cele care duceau oamenii obisnuiti in vacante aproape si departe. Dar chiar daca 2707 nu a reusit sa ajunga in aer, Lombardi spune ca au fost captuseli de argint.

NASA si Lockheed vor colabora la un nou demonstrator supersonic (Credit: NASA)

„2707 a avut mult efect asupra dezvoltarii 747, spune el. „Gandirea a fost ca toate companiile aeriene din lume ar dori transportul supersonic si nimeni nu va cumpara aceste avioane de transport subsonice. Asadar, Boeing a trebuit sa planifice ca, in anii 1970, sa transforme toate aceste 747 in transportatori de marfa. Se pare ca a trebuit sa incepem sa facem asta doar acum cativa ani. ”

Si, in ciuda esecului proiectului, unele dintre lucrurile pe care le-a invatat Boeing si-au facut loc in alte vehicule experimentale pe care gigantul aerospatial le-a construit in deceniile urmatoare, inclusiv unele dintre vehiculele fara pilot construite in ultimii ani, cum ar fi proiectul de transport civil de mare viteza din anii ’90. . Iar aripa super-critica, o modificare de design utilizata acum in mod obisnuit pe avioanele moderne pentru a limita undele de soc si a reduce rezistenta, a iesit din proiectul 2707.

Malhegatul design L-2000 al lui Lockheed va continua sa traiasca, intr-un fel, datorita colaborarii cu NASA si Lockheed pentru a zbura un demonstrator experimental pentru a cerceta avionul supersonic al viitorului. Poate ca, in anii urmatori, un avion de zbor supersonic construit in SUA va ajunge in cele din urma pe cer – fara Concorde plictisitor de a interveni de aceasta data …

–

Stephen Dowling este editorul asociat al BBC Future. El este @sjdowling pe Twitter.

Alaturati-va peste 500.000 de fani viitori, placandu-ne pe Facebook sau urmariti-ne pe Twitter , Google+ , LinkedIn si Instagram .

Daca ti-a placut aceasta poveste, inscrie-te la buletinul informativ saptamanal bbc.com , numit „Daca ai citit doar 6 lucruri in aceasta saptamana”. O selectie selectata de povesti de la BBC Future, Earth, Culture, Capital, Travel si Auto, livrate in casuta de e-mail in fiecare vineri.

ARTICOLE SIMILAREDE LA ACELAȘI AUTOR