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协和超音速客机

王朝百科·作者佚名  2009-10-30
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简介协和(Concorde)超音速客机

是由英国和法国联合研制的一种超音速客机。协和超音速客机是原英国飞机公司(现并入英国宇航公司)和法国宇航公司在1960年代合作研制的一种四发超音速客机。协和超音速客机最大飞行速度可达2.04马赫。

1969年,第一架协和超音速客机诞生,并于1976年1月21日投入商业飞行。协和超音速客机是世界上唯一投入航线上运营的超音速商用客机。协和式飞机一共只生产了20架。

英国航空公司和法国航空公司使用协和超音速客机运营跨越大西洋的航线。到2003年,尚有12架协和超音速客机进行商业飞行。2003年10月24日,协和超音速客机执行了最后一次飞行,全部退役。

香港译为“和谐”号客机。

研发历史20世纪50年代,喷气发动机、后掠翼等技术的应用,战斗机已经实现了超音速和二倍音速飞行。喷气式客机趋于成熟后,民航界又把注意力放到超音速客机上,预计1960年代航空公司需要一种既能远程飞行,又能快速到达目的地的飞行器。美、苏、英、法等国纷纷开始探索研制超音速大型飞机。

1956年至1961年,英、法两国分别进行超音速客机研究,由于研制费用高,加上两国方案相近,1962年,英国/法国两国签署了一个政府合作协议。在这个协议上提出了SST计划(Supersonic Transport Program)即超音速运输计划。协和超音速客机就是SST计划的产物。由英法两国政府平摊巨额研制费。1963年1月,当时的法国总统戴高乐亲自将这一研制计划命名为"协和"。

英航纪念协和试飞30周年

协和原型机于1965年开始制造,法国组装的第一架协和001飞机于1967年12月11日出厂,1969年3月协和超音速客机试飞,同年10月1日进行的第45次试飞时突破了音障。

英国组装的第一架协和002飞机也于1969年4月首飞。1975年底取得两国型号合格证后开始投入使用,1976年1月21日投入商业飞行。 协和超音速客机于1979年停产,总共生产了20架,英法两国各生产10架。其中2架原型机,2架预生产型和16架生产型。除了2架生产型用于试验,英国航空和法国航空各有7架,后来法航1架退役。

到2003年,尚有12架协和超音速客机进行商业飞行。最终协和超音速客机于2003年全部退役。2003年5月31日,法航的协和客机进行了最后一次商业飞行。2003年10月24日,英航的协和客机结束了最后一次飞行。

技术特点

协和超音速客机采用无水平尾翼布局,为了适应超音速飞行,协和超音速客机的机翼采用三角翼,机翼前缘为S形。三角翼的特点为失速临界点高,飞行速度可以更快,且能有效降低超高速抖动时的问题。协和超音速客机这样布局既可以获得较高的低速仰角升力,有利于起降,又可以降低超音速飞行时产生的阻力,有利于超音速飞行。协和超音速客机前机身细长,预生产型协和超音速客机作了修改,机头横截面从圆形改成扁圆形;并加长了客舱。由于机头过于细长,飞行员在起降时由于高仰角导致视线会被机头挡住,同时为了改善起降视野,机头设计成可下垂式,在起降时下垂一定的角度,可以往下调5至12度,以便飞机在起飞和降落时,飞行员获得极好的视野,巡航时则转到正常状态。不过庞大的机头角度调整设备占用了飞机的宝贵重量与空间。协和超音速客机还有个令人津津乐道的特点就是会「变形」:其一是因为在2马赫的飞行速度时,空气摩擦使其机体产生高热,因热胀冷缩效应,在高速飞行时最长会「变长」约24公分。

协和超音速客机共有四台涡轮喷气发动机。发动机由英国罗尔斯·罗伊斯公司和法国国营航空发动机公司(R0lls-Royce/SNECMA)负责研制。发动机型号为“奥林帕斯”593Mk610涡轮喷气式发动机(Olympus 593)。单台推力169.32千牛(38,000 lbs)。发动机具备了一般在超音速战斗机上才使用的加力燃烧室(后燃器)。 协和式飞机的飞行速度能超过音速的两倍,最大飞行速度可达2.04马赫,巡航高度18000米,巡航速度达到每小时2,150公里。

协和超音速客机是1970年代的产品,但它的电子设备还是比较先进的。特别是在自动飞行方面,协和飞机能够达到Ⅲ级自动降落和起飞,即协和飞机完全能按照程序和指令,在无飞行员操纵下自动进行起飞与降落。

由于协和超音速客机设计于1960年代,所使用的技术只能代表60年代的技术水平,所以存在着两个重大的缺陷:一个是经济性差。协和飞机一次可满载95.6吨的燃油,可每小时却要消耗掉20.5吨。最大油量航程7000多公里,最大载重航程5000公里;由于航程较短,也就是说它只能勉强横跨大西洋,而不能横跨太平洋,这就限制了它的使用范围。协和超音速客机标准客座为100,最大客座为140,从而降低了它的经济性。由于耗油率过高,载客量偏小,成本高,协和超音速客机的票价非常昂贵使大多数乘客望而却步。二是噪音污染严重。协和超音速客机由于音爆水平高,所以被限制不得在大陆上空进行超音速飞行。起落时噪音太大,致使世界上绝大部分国家都不让它起落。后来,协和超音速客机的定期航班中除了伦敦-纽约,巴黎-纽约的每日往返飞行外,其它都已先后终止了。噪音可以说是协和超音速客机商业失败的关键性因素。

性能数据尺寸数据

翼展25.56米,机长62.1米,机高11.4米,机翼面积358.25平方米。客舱长X宽X高39.32米X2.63米X1.96米。

重量及载荷

空重78700千克,最大商载12700千克,最大起飞重量186065千克,最大着陆重量111130千克。

性能数据

最大巡航速度M2.04,海平面爬升率25.4米/秒,最大载重航程5110千米,起飞距离3410米,着陆距离2220米。

噪音特性

起飞噪音119.5分贝,侧向噪音112.2分贝,进场噪音116.7分贝。

商业飞行

法国航空公司的协和超音速客机

最初共有18家航空公司随后承诺订购77架协和超音速客机,后来各航空公司纷纷终止了签订的订货合同,最终也只有英国航空公司和法国航空公司使用协和式飞机投入航线运营。

1976年1月21日,“协和”客机首次投入商业飞行,英国航空公司首航从伦敦到巴林,法国航空公司首航从巴黎经达卡尔至里约热内卢。1976年5月,英航和法航同时推出跨大西洋至美国的航线。后来,协和超音速客机的定期航班中除了伦敦-纽约,巴黎-纽约的每日往返飞行外,由于噪音及成本等原因,其它都已先后终止了。英、法两国的航空公司在协和超音速客机的运营上每年亏损4000-5000万美元。依靠两国政府补贴维持飞行。

英国航空公司的协和超音速客机

虽然协和超音速客机有着这样那样的缺点,但是由于其高速特性,仍然成为往返于美国和英、法两国之间的工商界、政界高级人士,投资银行家等人的最佳交通工具。协和超音速客机飞机票价高昂,亲自搭乘协和式班机往返欧美大陆成为许许多多人的梦想。协和超音速客机从欧洲到纽约的航程只需要不到三个半小时,且因为伦敦、巴黎与纽约时差六个小时,所以搭乘协和超音速客机的旅客最喜欢说:“我还没出发就已经到了”(因为协和超音速客机从巴黎到纽约的飞行时间通常只需3小时15分钟,而巴黎和纽约的时差是6个小时,当乘客飞越大西洋从巴黎到达纽约之后,从时间上来讲,乘“协和”客机从巴黎到纽约,乘客实际上“尚未出发,就已到达”)。

从飞行安全性来看,协和超音速客机还是非常安全的,到1999年底,总共安全运营了24年,使协和超音速客机获得了全球最安全的客机的名声。

重大事故记录2000年7月25日,法国航空公司AF4590航班的一架协和超音速客机在巴黎戴高乐机场起飞后两分钟起火坠毁,机上100名乘客,9名机组成员全部遇难,地面另有4名受害者。这是协和超音速客机运营过程中唯一的一次造成人员伤亡的重大事故。至此,协和超音速客机25年的安全飞行无伤亡记录被终结。

根据事后调查,协和飞机在进行起飞时辗过了跑道上另一架美国大陆航空的DC-10脱落的一块43厘米长的金属片,割破了随后起飞滑跑的协和飞机左侧主起落架的右前轮,造成爆胎,而轮胎破片高速击中机翼中的油箱之后引发燃油泄漏并失火,第二号发动机失灵且起落架无法收回,由于速度过快,虽然塔台和机组及时发现失火的情况,但已无法停止飞机起飞。机组决定继续起飞前往附近机场备降,但起飞后,与第二号发动机并列的第一号发动机也发生故障。发动机推力的不平衡使协和飞机偏离航线,导致飞机于起飞数分钟后坠毁。报告同时认为,协和飞机也对事故负有部分责任,该型飞机在设计上存在的缺陷和漏洞也是造成事故发生的主要原因之一,首先,轮胎离油箱太近,一旦轮胎爆裂,其碎片很容易穿透油箱,引起油箱着火;其次,油箱的外表缺乏保护层,造成油箱极易被穿透。

这一空难事故发生后,法航协和客机立即停飞。此次失事促使协和飞机制造商重新改造机体设计,并修补缺陷。甚至利用制造防弹衣(Kelvar)原料来保护油箱,以避免油箱以后遭到高速的异物击穿。2001年7月17日,在发生空难一年后,英国航空公司的一架协和客机成功地完成了首次超音速试飞。

尽管如此,由于整个失事过程都被民众用家用录影器材拍摄下来,造成社会大众心理上的严重影响,不论协和超音速客机以往声望有多高,但仅仅一次失事就让协和超音速客机从此一蹶不振。

 
 
 
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