Почему не взлетел американский Конкорд. История Boeing 2707 и его значение для мировой авиации

Сверхзвуковые пассажирские самолёты, это безусловно вершина эволюции пассажирских самолётов. Невероятно сложные и как следствие дорогие таких самолётов было всего 2. Это Конкорд во Франции и Ту-144 в СССР. Естественно и корпорация Боинг, послевоенный лидер в мировой пассажирской авиации так же хотело создать такую же машину и о ней пойдёт речь ниже. Это самолёт Boeing 2707.

Данный самолёт был создан в 60-е годы в рамках американского конкурса на создание пассажирского сверхзвукового самолёта, в котором компания Боинг одержала победу. Согласно представленного нею проекту данная машина должна была иметь вместимость от 250 до 300 пассажиров и крейсерскую скорость в районе 3 Маха. При этом по своим характеристикам американский самолёт должен был превосходить своего аналога из Франции, на конкуренции с которым американские инженеры ориентировались.

Ключевой особенностью конструкции самолёта было использование крыла с изменяемой стреловидностью. В ходе разработки вес и размеры этого механизма постоянно росли, что вынудило инженеров от неё отказаться и перейти на обычное треугольное крыло.

Проект был достаточно серьёзно проработан, однако даже до постройки опытного образца дело не дошло. Почему так получилось вы узнаете ниже.

Модель Boeing 2707

Содержание:

История разработки

С 1952 года компания Boeing в инициативном порядке вела исследованиями в рамках сверхзвуковых самолётов. В 1958 году компания учредила постоянный исследовательский комитет по этой теме, расходы на который к 1960 году выросли до 1 миллиона долларов.

В те времена это был совсем другой доллар и данную сумму можно сравнить с современным миллиардом.

Комитет создал множество различных проектов, все они скрывались под названием Модель 733. Большинство конструкций отличались большим треугольным крылом. Однако в 1959 году была предложена абсолютно неординарная конструкция с крылом изменяемой стреловидности. Данный проект был создан компанией Boeing в рамках программы TFX (данная программа привела в итоге к созданию истребителя-бомбардировщика F-111).

В 1960 году был проведен внутренний конкурс в корпорации на базовый 150-местный самолет для трансатлантических маршрутов, и в этом конкурсе победила версия с крылом изменяемой стреловидности.

Вскоре, после вступления в должность президента США Джона Ф. Кеннеди. Новый президент поручил Федеральному управлению гражданской авиации подготовить отчет о «целях национальной авиации на период до 1970 года». Данное исследование было инициировано в США после нескольких аварий, из-за которых в США сложилось убеждение, что отрасль умирает. В стране были начаты два важных проекта:

• Project Beacon по новым навигационным системам и управлению воздушным движением и
• Project Horizon по передовым разработкам в гражданской авиации.

Макет Боинга 2707 в Музее авиации Хиллера

Всего месяц спустя новый директор Федерального Агентства по безопасности полётов Наджиб Халаби создал Комиссию по национальным авиационным целям, более известную как «Проект Горизонт» (SST). Помимо других предложений, отчет использовался как платформа для продвижения проектов сверхзвуковых пассажирских самолётов. Халаби утверждал, что неспособность США выйти на рынок сверхзвуковой авиации станет «ошеломляющим провалом». При этом большинство экспертов встретили этот доклад с большим скептицизмом.

Что касается американского президента, то Кеннеди включил Линдона Джонсона в комиссию SST и обратился за советом к Роберту Макнамаре по этому вопросу. Макнамара очень скептически относился к проекту SST и раскритиковал прогнозы Халаби. Однако он также боялся, что проект может быть передан Министерству обороны, и настаивал на дальнейших исследованиях в рамках гражданской авиации.

Основная концепция SST заключалась в том, что быстрый полет позволит сверхзвуковым самолётам совершать на много больше рейсов, чем дозвуковые самолеты, что приведет к их более интенсивному использованию и как следствие даст возможности их окупить. Однако, не учли то что сверхзвуковые полёты сопровождались значительного увеличения расхода топлива. Если бы стоимость топлива резко снизилась, то вероятно сверхзвуковые лайнеры были бы конкурентоспособными.

Эти проблемы были хорошо поняты в отрасли. Международная ассоциация воздушного транспорта (IATA) опубликовала набор «императивов проектирования» для SST, которые было практически невозможно выполнить – эти требования стали предупреждением для сторонников SST в отрасли.

К середине 1962 года стало известно, что предварительные переговоры между British Aircraft Corporation и Sud Aviation (позже Aérospatiale) о слиянии их проектов SST были более серьезными, чем первоначально предполагалось.

В ноябре 1962 года, к удивлению многих, было объявлено о проекте «Конкорд». Несмотря на проблемы в экономике, политические аргументы привели к широкой поддержке проекта, во Франции, особенно со стороны Шарля де Голля.

Сверхзвуковой французский самолёт Конкорд

Это вызвало что-то вроде волны паники в других странах, поскольку широко распространилось мнение, что почти все будущие коммерческие самолеты будут сверхзвуковыми, и казалось, что европейцы начнут эту, сверхзвуковую гонку, с большим преимуществом. Кроме этого, вскоре стало известно, что СССР также работают над аналогичной конструкцией, впоследствии ставшей известной как Ту-144.

Через три дня после объявления о Конкорде Халаби написал Кеннеди письмо, в котором предположил, что, если они немедленно не начнут свои собственные работы по SST, США потеряют 50 000 рабочих мест, 4 миллиарда долларов дохода и 3 миллиарда долларов основного капитала, поскольку местные авиакомпании обратятся к иностранным поставщикам. Затем последовал отчет Консультативной группы по сверхзвуковому транспорту (STAG), в котором отмечалось, что европейская команда лидирует в базовых разработках, и предлагалось в рамках конкуренции, разработать ещё более совершенную конструкцию с лучшими экономическими показателями.

В то время более продвинутый вариант обычно означал более высокую скорость. Базовый проект в отчете предусматривал создание самолета со скоростью в 3 Маха и дальностью полета 3900 км для обслуживания внутреннего рынка. Инженеры чувствовали, что нет возможности создать трансатлантический самолёт с такими характеристиками за срок, чтобы успеть к появлению Конкорда, оставив трансатлантические перелёты европейцам.

Несмотря на ярых противников, вопросы о технических требованиях и крайне негативные отзывы об экономической жизнеспособности, проект SST получил мощную поддержку со стороны промышленности. Джонсон направил президенту отчет с просьбой выделить 100 миллионов долларов на финансирование проекта в 1964 финансовом году. Далее новый толчок проекту дало объявление, что в мае PanAm объявила, что разместила заказ на 6 Конкордов. В том же месяце Хуан Триппе обнародовал информацию, что многие американские авиакомпании заинтересованы в сверхзвуковых самолётах и, если потребуется, будет покупать их в Европе.

Интерес PanAm к Конкорду разозлил Кеннеди, который дал указание своей администрации, заставить PanAm пересмотреть свои планы и направить свое финансирование обратно в американскую программу SST.

Кеннеди представил Национальную программу сверхзвуковых пассажирских самолётов 5 июня 1963 года в речи в Академии ВВС США.

Конкурс проектов

Предложения по участию в конкурсе сверхзвуковых пассажирских самолётов были разосланы ведущим американским авиастроительным компаниям, таким как Boeing, Lockheed, North American и Curtiss-Wright, а так же компаниям General Electric и Pratt & Whitney для участия в конкурсе двигателей для будущего сверхзвукового авиалайнера.

По оценкам ФАУ, к 1990 году на рынке появится около 500 подобных машин. Несмотря на отсутствие реального самолёта, заказы от авиакомпаний начали поступать немедленно, как только было объявлено о старте конкурса. Предварительные проекты будущих самолётов были представлены в ФАУ 15 января 1964 года.

Первым свой проект представила компания North American. Их самолёт получил название NAC-60. Данный авиалайнер был сделан на основе ранее разработанного сверхзвукового стратегического бомбардировщика B-70.

Проект North American NAC-60

Прототип Boeing была по существу идентична модели 733 с крылом изменяемой стреловидности, разработанной в компании ещё в 1960 году. Официально она была известна как Модель 733-197, но ее также называли Моделью 1966 года или Моделью 2707. Последнее название стало самым известным среди общественности, в то время как Boeing продолжал использовать номера моделей 733 внутри компании.

Конструкция напоминала будущий бомбардировщик B-1 Lancer, за исключением того, что четыре двигателя устанавливались в отдельных мотогондолах вместо спаренных, как на Лансере.

Ранняя версия была гораздо более короткой, чем более поздние модели. Крыло имело развитую механизацию как на передней, так и на задней кромках, для создания большей подъемной силы, это давало возможность уменьшить требуемую тягу при взлёте и, следовательно, создаваемый самолётом шум. В компании так же предложили вариант с удлиненным фюзеляжем, с увеличенной вместимостью с обычных 150 мест до 227.

Модель Lockheed, получившая обозначение CL-823, по сути представляла собой увеличенный Concorde. Как и «Конкорд», самолёт имел длинный и тонкий фюзеляж, двигатели под крылом сложной треугольной формы. Единственным существенным отличием конструкции было использование отдельных блоков двигателей, а не пар.

При этом у CL-823 отсутствовала какие-либо механизация крыла для увеличения подъемной силы. Поэтому для взлёта самолёту требовались мощные двигатели и длинные взлетно-посадочные полосы. CL-823 был самым большим самолётом из всех участников первого тура, и вмещал 218 пассажиров.

Чертёж самолёта Lockheed CL-823

«Отбор» моделей самолётов привел к тому, что NAC-60 и проект Curtiss-Wright были исключены из программы. А Boeing, и Lockheed продолжили работы над своими самолётами по программе SST. Правда было выставлено условие что их машины должны были отвечать более строгим требованиям FAA и должны были оснащаться уже имеющимися двигателями от General Electric или Pratt & Whitney.

В ноябре была проведена еще одна проверка проектов, и к этому времени компания Boeing увеличила вместимость своего самолёта до 250 пассажиров на модели 733-290.

Кроме этого, из-за опасений по поводу реактивной струи двигатели были перенесены под увеличенное хвостовое оперение.

Предполагаемый вид кабины пилота

В 1966 году обеим участникам конкурса было предложено представить значительно более детальные проекты, которые должны были быть представлены для окончательного выбора.

К этому времени, проект Боинга уже стал 300-местной моделью 733-390.

В сентябре 1966 года, после длительного рассмотрения проект Boeing был объявлен победителем конкурса. Авиалайнер Боинга был спроектирован с двигателями General Electric GE4/J5 и по сравнению с самолётом компании Lockheed был более простым и дешёвым в производстве. При том что его характеристики были немного хуже, чем у конкурента, а уровень шума, который он создавал был существенно ниже. Таким образом только проект Боинга удовлетворял всем экологическим требованиям по шуму.

Дальнейшая доработка проекта

Боинг 733-390 был бы достаточно продвинутым самолетом для своего времени, даже если бы он был дозвуковым, это была бы очень современная машина. Данный самолёт был одним из первых широкофюзеляжных самолетов с расположением сидений в самой широкой части фюзеляжа 2-3-2 в ряд. Он был значительно шире, чем самолеты, находившиеся в то время в эксплуатации.

В компании Боинг заявили, что, если будет дано добро, строительство первого прототипа самолёта начнется в начале 1967 года, а первый полет может быть совершен в начале 1970 года.

При этом производство серийных самолетов может начаться в начале 1969 года, а летные испытания — в конце 1972 года. По планам сертификация нового самолёта должна быть проведена к середине 1974 года.

Модель сверхзвукового Боинга

Серьезные изменения в конструкции произошли, когда компания Boeing установила переднюю часть самолёта, что существенно изменило общую развесовку машины. Boeing также столкнулся с большими проблемами из-за веса механизма изменения стреловидности. Титановая подвижная секция была ​​весом 2100 кг, длиной 3,4 м и толщиной 76 см.

При этом изгиб фюзеляжа (а самолёт был бы самым длинным из когда-либо построенных) грозил затруднить управление. В октябре 1968 года компания Боинг окончательно отказаться от крыла изменяемой стреловидности. Конструкторы Boeing остановилась на более простом треугольном неподвижном крыле с хвостовым оперением.

Переработанный самолёт стал на много меньше, теперь он вмещал 234 человека и вошёл в историю как Модель 2707-300. Работа над полноразмерным макетом и двумя прототипами началась в сентябре 1969 года, то есть на два года позже графика.

В рекламном фильме утверждалось, что авиакомпании скоро окупят федеральные инвестиции в проект, и предполагалось, что сверхзвуковые самолёты будут доминировать в небе, а дозвуковые реактивные самолеты (такие как Boeing 747) будут постепенно сходить со сцены.

К октябрю 1969 года имела портфель заказов на поставку 122 самолетов 26 авиакомпаниями, в частности утверждалось что эти самолёты закажут Alitalia, Canadian Pacific Airlines, Delta Air Lines, Iberia, KLM, Northwest Airlines и World Airways.

Сворачивание проекта

Не смотря на то что к концу 60-х годов судьба проекта будущего сверхзвукового Боинга казалась безоблачной, в это время возникла серьёзная оппозиция проекты со стороны экологических организаций.

Прежде всего экологи высказывали серьёзные опасения, поддержанные прессой о том, что подобные самолёты будут наносить серьёзный ущерб озоновому слою Земли. Ещё больше нареканий вызывал звук, который должен издавать самолёт при преодолении звукового барьера. По своей силе он должен был быть соизмерим со взрывом большой авиабомбы.

В это время вышла книга Уильяма Шерклиффа в которой утверждалось что при преодолении звукового барьера самолёт будет издавать взрывной хлопок, взрывная волна от которого будет не только калечить людей, но даже наносить повреждения зданиям в радиусе 80 км. Конечно, всё это было сильно преувеличено, но проблема всё же была и сохраняется даже до сегодняшнего дня.

В общем в 1970 году, в прессе, началась настоящая компания против сверхзвуковых самолётов. Зачем это было сделано трудно сказать, но создатели Конкорда при этом радостно потирали руки, так как удар пришёлся по их главному конкуренту.

В марте 1971 года, несмотря на решительную поддержку проекта со стороны администрации президента Ричарда Никсона, Сенат США отклонил дальнейшее финансирование проекта. Правда после этого посыпались письма поддержки от любителей авиации, при этом делались щедрые пожертвования на развитие проекта из которых была собрана сумма около 1 миллиона долларов.

Профсоюзы также поддержали проект SST, опасаясь, что свертывание войны во Вьетнаме и программы «Аполлон» приведет к массовой безработице в аэрокосмической отрасли.

Однако несмотря на эту вновь обретенную поддержку, 20 мая 1971 года Палата представителей также проголосовала за прекращение финансирования проекта SST.

На тот момент прекращения финансирования проекта у Боинга был пакет заказов на 115 машин от 25 авиакомпаний, при этом конкурирующий Concorde имел всего 74 заказа от 16 компаний.

Оба прототипа сверхзвукового Боинга так и не были завершены. Из-за потери нескольких госконтрактов и спада на рынке гражданской авиации компания Boeing вынуждена была сократить около 60 тысяч сотрудников. SST стал известен как «самолет, который чуть не убил Сиэтл». В результате массовых увольнений и большого количества людей, уехавших из города в поисках работы, в 1971 году возле международного аэропорта Сиэтл-Такома был установлен рекламный щит с надписью:

«Выключит ли последний человек, покинувший Сиэтл, свет».

Значение проекта

Сверхзвуковая гонка имела достаточно положительные и долгосрочные последствия для авиастроения в целом. Крыло с развитой механизацией изначально разработанное в рамках программы SST в США, а в настоящее время широко используется на большинстве реактивных самолетов. В Европе работы над Конкордом, привели в будущем к образованию Airbus, сегодня главного конкурента Boeing.

Когда началось серийное производство Конкорда, прогнозировалось, что будет куплено приблизительно 150 самолетов. Однако для коммерческой эксплуатации было построено только 14 машин. Так что, как не крути, но проект сверхзвукового Боинга свернули не зря.

Источник — https://en.wikipedia.org/wiki/Boeing_2707