超音速客機作為航空史上一個短暫的存在,只有為數很少的幾個型號,由英法聯合研製的協和式就是其中一款,作為一款特殊的客機,協和號實在是非常的與眾不同。
協和式超音速客機
超音速客機的競賽
當人們在二戰後期初窺超音速飛行的奧秘之後,二戰後新一輪的噴氣式飛機競賽就展開了,但是當時的空氣動力學知識和噴氣發動機的技術還不怎麼可靠,早期的噴氣式飛機主要應用于軍事領域。
隨著技術成熟,民航客機也開始用上了噴氣式發動機,並且速度越飛越快,在50年代後期,設計師們開始研究大型超音速客機,希望提升飛行速度,實現民航的巨變。
協和式超音速客機
正是在這樣一個過分追求高速度的時代背景下,英法兩國開始聯合研製超音速客機,以便於在相關領域搶占世界領先地位。
協和式超音速客機
為了實現超音速飛行,協和式在氣動布局上採用大後掠角的無尾三角翼布局,機翼下方安裝發動機吊艙,各裝2台奧林帕斯593MK610型渦噴發動機,控制舵布置在發動機尾噴口兩邊。
協和式超音速客機
飛機空重78700千克,最大載重12700千克,最大巡航速度2.04馬赫,滑跑距離2220米,航程超過5100千米,從倫敦橫跨大西洋抵達紐約,只需要不到3小時。飛機內分為兩個艙段,分別搭載40名和60名乘客。
協和式客機因為超音速飛行,機身會與空氣劇烈的摩擦,從而導致加熱膨脹,其結果就是飛機在起飛後會越變越長,大約會加長24厘米,降落時隨著「體溫」下降,機體又慢慢回到正常長度。
協和式超音速客機
飛機的機頭為可調節式,原本平順的過度利於高速飛行,但是在起飛降落的時候,高聳的機頭讓駕駛員看不到地面情況,因此設計師設計了一個可向下轉動5~12度的機頭,起飛降落的時候可以把機頭放下, 方便飛行員觀察,升空開始巡航之後則把機頭放平。這個設計雖然很好用,但是結構過於複雜笨重,占據了飛機大量寶貴的空間和重量。
協和式超音速客機
對協和式客機來說,最大的問題來自於噪音,4台大馬力發動機帶來澎湃動力的同時,也帶來了巨大的噪音,根據測試,它起飛時噪音達到了119.5分貝,進場降落時也有116.7分貝,伴隨著巨大的轟鳴聲,機場內外的人員和附近的玻璃窗都難以承受,大部分機場都禁止協和式降落。
協和式超音速客機
一款沒有機場起降的飛機,是非常可悲的,好在一些大型國際機場接納了它。協和式生產了20架,主要用於遠距離國際航班,一開始許多航空公司慕名而來購買,但是了解了該機的問題之後,大部分放棄了訂單。
儘管如此,協和式只開闢了幾條航線,最初還是受到人們的歡迎,許多人寧願花更高的票價,享受一次超音速飛行。有意思的是,因為協和式巡航高度和速度遠超普通飛機,乘客能夠直觀的感受到地球曲率,窗外的地平線是彎曲的。同時乘客也受到地球自轉離心力的作用,當飛機自西向東飛行的時候,體重會減少1%,而自東向西迎著地球自轉方向飛行時,體重會增加0.3%。
協和式超音速客機
協和式1976年投入使用,主要負責橫跨大西洋的航線,因為沒有國外購買,生產的20架客機只好英法兩國自己消化。在2000年時,一架協和式降落時被跑道上的薄金屬皮劃傷起落架,導致嚴重的空難,100名乘客及9名空乘人員全部遇難。2003年,最後一架協和式退出現役。
協和式超音速客機
除了正常的客運飛行,協和式的高滯空時間和高速飛行能力,還被用於部分科學項目,例如追隨日食陰影觀察天象等。