Home / Profily a testy / Historie & Retro / Historie nadzvukových dopravních letadel Concorde & TU-144

Historie nadzvukových dopravních letadel Concorde & TU-144

Historie nadzvukových dopravních letadel Concorde & TU-144

Je tomu právě čtyřicet let od chvíle, kdy vědci a konstruktéři ve Velké Británii a Francii na jedné straně a v Sovětském svazu na straně druhé dokončovali vývoj naprosto jedinečných dopravních prostředků. Nadzvukové dopravní letouny Concorde a Tu-144 posunuly lidstvo o pořádný kus vpřed. Oba projekty ale zároveň potvrdily, že nejmodernější nemusí nutně znamenat nejefektivnější.

Padesátá a šedesátá léta minulého století znamenala obrovský rozmach letectví, a to jak vojenského, tak i civilního. Klíčovou roli zde sehrálo zdokonalování proudových motorů, které umožnily stavět stále větší, výkonnější a rychlejší stroje. Je pochopitelné, že v době studené války se nejnovější technologie uplatňovaly nejdříve ve zbraňových systémech a teprve poté nacházely využití také v civilním sektoru. Zatímco vojenská bojová letadla létala nadzvukovou rychlostí již od poloviny padesátých let, pro dopravní stroje byla tato meta ještě hodně vzdálená. Přesto se jí konstruktéři rozhodli dosáhnout.

 

 

Hledání cesty

 

Létání nadzvukovou rychlostí se před půlstoletím zdálo být téměř zázračným lékem na stále se zvyšující potřebu lidí cestovat po celém světě. Už od počátku se sice ozývaly kritické hlasy, poukazující na značnou ekonomickou náročnost takového cestování, ale neměly zdaleka takovou váhu jako v pozdější době. Obdobné to bylo i s vlivy takovéhoto cestování na životní prostředí. Ekologie jakožto samostatný vědní obor se tehdy teprve rodila a kromě hluku vznikajícího při překonávání zvukové bariéry si jen málokdo dokázal uvědomit další možná rizika. Naopak velkého pokroku dosáhli vědci a konstruktéři v oblastech metalurgie, kovových slitin či plastických hmot, díky němuž bylo možné uvažovat o strojích schopných snášet obrovskou zátěž při nadzvukových rychlostech.
Patrně první zemí, která se začala myšlenkou nadzvukového dopravního stroje vážně zabývat, byla Velká Británie. Zde byl již v roce 1956 ustaven zvláštní vládní výbor STAC (Supersonic Transport Advisory Committee), jehož členy se vedle leteckých specialistů stali také někteří ekonomové či politici. Hlavním úkolem výboru bylo vyhodnotit podmínky a možnosti, za nichž by bylo možné nový letoun sestrojit. Již v březnu 1959 předložil výbor předběžné návrhy na dvě kategorie transsonických strojů. První měl být učen pro kratší tratě, dolet měl činit 1500 mil a stovku pasažérů měl přepravit rychlostí Mach 1,2. Druhý stroj měl přepravovat až sto padesát cestujících na vzdálenost 3500 mil rychlostí Mach 1,8.
Vypracováním konkrétní studie byly posléze pověřeny společnosti Bristol Aircraft a Hawker-Siddeley Aviation, které měly navrhnout nejvhodnější konstrukci trupu a křídla, jež hrálo v projektu klíčovou roli od samého počátku. Již v roce 1960 navrhla společnost BAC (British Aircraft Corporation), jejíž součástí se stal také Bristol, typ 198, který měl vyhovovat zadání. Šlo o letoun pro sto třicet cestujících, poháněný šesticí proudových motorů Olympus. Pochybnosti o hmotnosti, jež by zvětšovala nadzvukový třesk, a také o nákladovosti šestimotorového uspořádání nakonec vedly britskou vládu k novému požadavku na menší a úspornější stroj. Tím se měl stát čtyřmotorový typ Bristol 223 pro sto cestujících.
Již tehdy ale bylo zřejmé, že půjde o finančně velice náročný projekt. Proto už v zadání studie vláda vyzývala společnost BAC k aktivnímu hledání možností spolupráce se zahraničními partnery. Britové se tedy obrátili nejprve na Spojené státy a Německo. V USA však o spolupráci projevili jen malý zájem, neboť zde řešili možnost vlastního nadzvukového dopravního letounu, založeného na bombardéru B-70, létajícím rychlostí Mach 3. Němci zase oznámili, že by k rozhodnutí potřebovali více času, neboť jejich válkou zničený průmysl stále ještě nedosahoval potřebné technické úrovně.
Kladně nakonec odpověděli jen Francouzi. I oni se totiž již nějakou dobu zabývali myšlenkou nadzvukového dopravního stroje a prošli velmi podobnými fázemi jako Britové. Největší úsilí se soustředilo do společností Sud-Aviation a Dassault, jež pracovaly na letounu pro střední tratě. To byl také první problém, který bylo třeba vyřešit. Francouzi se sice spolupráci nebránili, nicméně zpočátku trvali na stavbě dvou různých strojů – menšího a většího pro zaoceánské lety. Do jednání tak musely nakonec vstoupit vlády obou zemí. Po mnoha měsících byla nakonec 29. listopadu 1962 podepsána smlouva o spolupráci, na jejímž základě mělo na vývoji a výrobě nového letounu pracovat britské konsorcium BAC a francouzská společnost SNIAS, známá spíše pod značkou Aerospatiale, jež sdružovala mimo jiné i Sud-Aviation.

 

 

Sovětský svaz: Dohnat a předehnat!

 

Situace v SSSR v padesátých a šedesátých letech minulého století byla v mnohém odlišná. Především naprosto o všem zde rozhodovala vláda, respektive vládnoucí komunistická strana. Na základě jejích požadavků pracoval rovněž letecký průmysl, orientovaný na usilovné zbrojení. Přesto i zde vznikaly pozoruhodné stroje, i když někdy jen jako vedlejší produkt. Jedním z prvních proudových dopravních letounů se tak stal například Tupolev Tu-104A, vyvinutý z bombardéru Tu-16.
Přestože i v Sovětském svazu působilo mnoho špičkových leteckých konstruktérů a vědců, myšlenka na vlastní nadzvukový dopravní letoun začala být aktuální až v době, kdy byly zveřejněny informace o britsko--francouzském projektu. Rusové tak měli několikaleté zpoždění. Jenže když strana a vláda poručila, všichni se museli podřídit. Vývojem byla pověřena Tupolevova konstrukční kancelář, konkrétně pak syn slavného konstruktéra, Alexej Andrejevič Tupolev. Již o tři roky později, v roce 1965, představili Sověti na aerosalónu v Paříži maketu nového stroje, označovaného Tu-144, který se v mnohém podobal britsko-francouzskému letounu. A co víc, překvapené veřejnosti bylo sděleno, že se do vzduchu vznese do konce roku 1968.
K dodržení doslova šibeničního termínu bylo potřeba soustředit veškeré dostupné síly a prostředky. Proto bylo do Tupolevova závodu převedeno více než tisíc odborníků z jiných továren a výzkumných ústavů. Ti všichni se pak horečně snažili vyřešit řadu technických problémů, souvisejících s překonáváním nadzvukové rychlosti. Bylo nutné vymyslet nový tvar trupu i křídla, jež by umožnilo létat v rychlostech od 300 do 2500 km/h. Tyto tvary se nejprve zkoušely v jednom z tehdy nejmodernějších aerodynamických tunelů v Žukovském nedaleko Moskvy. Pro praktické zkoušky pak byl modifikován jeden stíhací letoun MiG-21, označený jako Analog A-144, na němž se ověřovaly vlastnosti křídla a který posléze sloužil i k výcviku pilotů. Ve snaze o urychlení vývoje použili Sověti oproti svému hlavnímu konkurentovi křídlo podstatně jednodušší, složené v podstatě ze dvou trojúhelníků s rovnými náběžnými hranami. Dalším úkolem bylo použití vhodných materiálů. Bylo totiž nutné brát v úvahu značné zahřívání povrchu stroje při nadzvukových rychlostech, kdy některé části dosahovaly teploty až 150 °C. Trup letounu se navíc v průběhu letu různě rozpínal a znovu smršťoval, a to v řádu desítek centimetrů, což by do té doby používané materiály dlouho nevydržely. Samostatnou kapitolou pak byl výběr dostatečně výkonných a spolehlivých pohonných jednotek. Nakonec byla použita čtveřice zcela nových proudových motorů Kuzněcov NK-144 s přídavným spalováním, vyvinutých z osvědčených NK-8.
Přestože mnohá použitá řešení nebyla zdaleka spolehlivě odzkoušena, v létě roku 1968 byl nový letoun přesunut po částech z výrobního závodu v centru Moskvy na letiště v Žukovském, kde jej začali sestavovat a chystat k letu. Součástí tohoto procesu byla především série zkoušek nových proudových motorů. Když už se zdálo, že plán bude možné dodržet, zasáhlo počasí, které nedovolovalo provést první zkušební let. Ke změně došlo doslova za pět minut dvanáct. Poslední den v roce, 31. prosince 1968, se počasí umoudřilo a letoun mohl být nachystán ke startu. Zhruba v půl druhé místního času se letoun Tu-144 s imatrikulací CCCP-68001 vznesl do vzduchu. Za řízením seděli piloti Eduard Jeljan a Michail Kozlov, kteří spolu s dalšími dvěma členy osádky po osmatřiceti minutách bezpečně přistáli. Sovětský svaz tak získal další vítězství v soupeření se západním světem.

 

Picture-6_large

 

 

Rivalové v jednom týmu

 

Zatímco v sovětském Rusku se vše řídilo diktátem strany a vlády, v případě britsko-francouzského projektu bylo třeba hledat kompromisy, které by akceptovaly obě strany. Důležitou roli zde sehrávala hrdost obou národů, jež jednání často komplikovala a protahovala. První neshody vyvstaly už při hledání jména pro nový letoun. Zatímco Britové se odvolávali na původní projekt firmy Bristol, Francouzi chtěli pojmenovat letoun jako Super Caravelle. Řešení našel až jeden z představitelů konsorcia BAC, když na neformální konferenci porovnával ve slovníku britsko-francouzská synonyma a objevil slovo Concorde, neboli svornost. Přestože lepší jméno snad ani neexistovalo, ani toto označení nebylo přijato jednoznačně. V Británii vadilo především písmeno „e“ na konci a ve Francii si dokonce nechali jméno schválit vládou a prezidentem.
Další problémy se týkaly techniky. V každé zemi se používají jiné míry, a tak se řešilo, v jakých jednotkách kreslit výkresovou dokumentaci. Výroba totiž měla probíhat jak ve Francii, tak i v Británii. Nakonec byla u řady systémů a konstrukčních celků vypracována dokumentace jak v metrických, tak i v anglosaských mírách.
Kromě toho bylo nutné spravedlivě rozdělit také podíl na projektu tak, aby investice směřovaly rovnoměrně z obou zemí. Jestliže tedy například větší podíl na vývoji motorů měla Británie, Francie se ve stejném poměru soustředila na konstrukci trupu. Pokud jde o finální montáž, ta měla probíhat na dvou samostatných výrobních linkách – jedné ve francouzském Toulouse a druhé v britském Filtonu. Výroba jednotlivých součástí a celků však nebyla nikde zbytečně zdvojená.
Vedle těchto řekněme organizačních trablů ale museli Britové a Francouzi řešit zejména technické úlohy spojené s nadzvukovým létáním. Podobně jako Rusové, i oni byli nuceni vyvinout a použít řadu nových materiálů a technologií a museli vymyslet vhodnou konfiguraci letounu. V médiích se občas spekulovalo o vzájemném opisování, neboť Concorde i Tu-144 si byly na pohled velice podobné. Nicméně vezmeme-li v úvahu, že oba konstrukční týmy dostaly obdobné zadání a měly i obdobné znalosti, je pochopitelné, že došly k podobnému řešení.
Ačkoliv práce na Concorde probíhaly delší dobu, průtahy spojené s hledáním kompromisů a také o něco pečlivější testování nakonec způsobily, že se britsko-francouzský letoun dostal do vzduchu až po svém hlavním sovětském konkurentovi. První prototyp, označovaný jako Concorde 001 (F-WTSS), vzlétl z letiště Toulouse 2. března 1969 v 15.40. Osádku tvořili piloti André Turcat a Jacques Guignard a palubní inženýři Henri Perrier a Michel Retif. Stejně jako v případě prvního letu Tu-144, i tento se celý uskutečnil se sklopenou přídí a vysunutým podvozkem, na nějž Concorde bezpečně dosedl v 16.08 hodin místního času. Stejná premiéra se pak odehrála i ve Velké Británii, kde 9. dubna 1969 poprvé vzlétl britský prototyp Concorde 002 (G-BSST) pilotovaný Brianem Turbshawem, Johnem Cochranem a Brianem Wattsem. Po Tu-144 tak byl na světě již druhý nadzvukový dopravní letoun.

 

Picture-7_large

 

 

Naděje střídá zklamání

 

Uvedením do letuschopného stavu soupeření mezi Tu-144 a Concorde nekončilo, spíše naopak. Každá ze stran chtěla nyní ještě více ukázat kvality svého stroje. Rychlost zvuku poprvé překročil Tupolev 5. června 1969. Concorde jej následoval 1. října téhož roku. Úspěšně probíhající testy dovolovaly postupně rychlost zvyšovat, a to až na hranici Mach 2, tedy dvojnásobku rychlosti zvuku. Tu-144 ji poprvé pokořil 27. května 1970, Concorde pak 4. listopadu 1970.
Zatímco zkušební programy byly stále v plném proudu, na obou stranách se již připravovali na komerční úspěchy nových strojů. V Sovětském svazu přicházel v úvahu v podstatě jediný zákazník, společnost Aeroflot. Její představitelé, okouzlení prvotními úspěchy Tu-144, objednali větší počet strojů, které se sériově začaly vyrábět v závodu ve Voroněži. Velice brzy se ale začaly objevovat první nedostatky. Tím nejvážnějším byla podstatně vyšší spotřeba paliva, než s jakou kdy kdo počítal. Z ekonomického hlediska to tehdy takový problém nebyl – v SSSR bylo paliva dost a v dopravě se s ním nikdy příliš nešetřilo. Horší však bylo, že místo plánovaných 6500 km se dolet Tu-144 snížil na pouhých 3500 km. Tupolev tak nemohl bez mezipřistání pokrýt ani vlastní území Sovětského svazu, zejména destinace na Dálném východě. Mezipřistání lety neúměrně prodlužovala, čímž vlastně degradovala hlavní výhodu letounu, jeho rychlost.
Další těžkou ránu osudu Tu-144 zasadila tragická katastrofa 3. června 1973. Druhý sériový letoun tehdy havaroval při předvádění na pařížském aerosalónu a před zraky statisíců diváků zahynula sedmičlenná osádka včetně šéfpilota Kozlova a konstruktéra Benderova. Tím zájem Aeroflotu opadl, přestože již bylo vyrobeno (nebo čekalo na finální úpravy) deset sériových strojů. Vláda se alespoň snažila projekt zachránit zadáním výroby nových pohonných jednotek, kterými byly motory RD-36-51A. Takto vybavené Tupolevy pak dostaly označení Tu-144D.
I přes tyto neúspěchy byl zahájen výcvik personálu Aeroflotu. Ten probíhal od konce roku 1974, zejména na trati Moskva-Baku-Taškent. Od prosince 1975 pak Tu-144 přepravovaly poštu mezi Moskvou a kazašskou Alma-Atou, později pak také mezi Moskvou a Chabarovskem. Letoun se obecně netěšil velké důvěře, a tak se údajně žádný z pilotů Aeroflotu nechtěl stát jeho kapitánem. Na kapitánském sedadle tak vždy seděli Tupolevovi tovární piloti.
Oprávnění k letům s cestujícími získal Tu-144 až v listopadu 1977. Ihned byl nasazen na trať Moskva-Alma-Ata. Jednosměrná letenka tehdy stála 82 rublů, což bylo asi 91 dolarů. Ke komerčním letům byly používány pouze dva stroje, CCCP-77108 a CCCP-77109. Oba podnikly jen padesátku letů, při nichž přepravily zhruba 3200 pasažérů. K poslednímu letu Tupolev odstartoval 31. května 1978. Jen pár dnů předtím totiž v rámci zkušebního letu havaroval další Tu-144. Na palubě stroje CCCP-77111 údajně vypukl požár a posádka nezvládla nouzové přistání v oblasti Jegorjevska. Tím definitivně pohasly naděje na komerční úspěch nadzvukového letounu. Jediný provozovatel jej vyřadil ze svých linek a političtí představitelé mu přestali poskytovat prakticky jakoukoliv podporu. Celkem bylo vyrobeno šestnáct Tu-144, které nalétaly jen asi 4100 hodin. Po vyřazení z pravidelného provozu sloužily už jen k vědeckým účelům, a to až do devadesátých let minulého století.

 

 

Concorde na linkách vydržel

 

Přestože britsko-francouzský nadzvukový letoun dosahoval lepších parametrů než Tu-144 a od počátku byl také spolehlivější, ani on neměl cestu na světové nebe jednoduchou. I jeho čekaly náročné testy, jež se prováděly na několika prototypech a předsériových strojích. Ještě v době vývoje, v polovině šedesátých let, začaly přicházet první objednávky od velkých leteckých společností. Byly mezi nimi například Pan American, Japan Airlines, Qantas, TWA, American Airlines, United, Air Canada či Lufthansa. Celkem mělo být vyrobeno až osmdesát Concordů. Nicméně ropná krize na počátku sedmdesátých let, která výrazně zvedla ceny leteckého paliva, přinutila potenciální zákazníky přehodnotit plány a objednávky zrušit. Je nepochybné, že k tomu přispěly také americké úřady, jež až do roku 1976 zakazovaly Concordům přistávat na letištích ve Spojených státech s odvoláním na vysokou hlučnost motorů. Přitom velká část linek nadzvukových letounů měla směřovat právě na americký kontinent.
Jedinými skutečnými zákazníky tak nakonec zůstaly francouzské Air France a britské BOAC (krátce nato přejmenované na British Airways), které v průběhu července 1972 objednaly čtyři, respektive pět strojů Concorde. I zde si uvědomovali, že provoz letadel nebude levný, nicméně své sehrála národní prestiž a snaha podpořit projekt, na němž se obě země tak usilovně podílely. Po získání všech potřebných oprávnění mohl být Concorde nasazen na pravidelné linky. Obě společnosti však na počátku roku 1976 trápily dvě věci – nedostatek letadel a nedostatek letišť ochotných nadzvukové stroje přijímat. Air France si nakonec musela dočasně od výrobce půjčit jeden letoun. Francouzi si pro svoji první linku vybrali Rio de Janeiro, do něhož jejich Concorde létal přes Dakar jako let AF025. Britové zvolili jako destinaci Bahrajn s tím, že doufali, že se později stane součástí plánované trasy do Singapuru a dále do Austrálie. K historicky prvním pravidelným letům odstartovaly francouzský i britský Concorde na vteřinu přesně v 11.40 hod. 21. ledna 1976. Tím o téměř dva roky předběhly sovětského konkurenta a zahájily tak éru nadzvukového dopravního letectví.
Concorde nakonec začal létat i do původně zapovězených Spojených států, a to od roku 1977. British Airways i Air France s nimi dopravovaly cestující přes Atlantik, zejména do New Yorku. Podzvukovou rychlostí dokonce létaly v letech 1979–80 i mezi Washingtonem a texaským Dallasem pod značkou společnosti Braniff. Naplnila se také britská vize o letech do Singapuru, kde letadla přistávala pravidelně v rozmezí let 1977–80. Letouny se pak staly také aktéry mnoha leteckých přehlídek a speciálních propagačních letů, při nichž navštívily stovky destinací po celém světě. Přestože šlo o mimořádně složité stroje, množství závad, které je postihovaly, nebylo nijak vysoké a celkově Concorde představoval jeden z nejspolehlivějších typů.
Tragická souhra náhod ale nakonec na Concorde vrhla nezasloužený stín. 25. července 2000 havaroval francouzský stroj F-BTSC bezprostředně po vzletu z Paříže. Na jeho palubě zahynulo všech sto třináct osob. Lety byly zastaveny a hledala se příčina katastrofy. I když se nakonec našla jinde než u Concordu a i když byla učiněna další opatření, zvyšující jeho bezpečnost, na výsluní se již tento letoun nikdy nedostal. Každý jeho další let výrazně finančně zatěžoval oba provozovatele, kteří se nakonec rozhodli pro jeho stažení. Poslední Concorde Air France přistál po návratu z pravidelné linky z New Yorku 31. května 2003. Britové se s jedním ze svých národních symbolů rozloučili 24. října téhož roku. Francouzské Concordy do té doby přepravily více než 1,2 miliónu osob, britské dokonce přes 2,5 miliónu cestujících. Pro každého z nich to byl bezesporu životní zážitek. Ti méně šťastní mohou dnes tyto jedinečné stroje obdivovat alespoň v muzeích po celém světě, kde odpočívají jakožto jedineční představitelé své doby.

 

 

Ve službách vědy

 

Nadzvukové dopravní letouny se v několika případech staly vhodným nástrojem pro vědce zkoumající různé přírodní jevy. Sovětské Tu-144 po stažení z přepravy cestujících sloužily až do roku 1990 příležitostně jako létající laboratoře v rámci zkoumání ozónové vrstvy Země. V polovině devadesátých let pak byl jeden stroj znovu oživen. Mezinárodní skupina, jejímiž členy byly mimo jiné i kosmická agentura NASA a společnosti jako Boeing či McDonnel Douglas, se v roce 1993 rozhodla využít letoun CCCP-77114 pro hledání možností stavby nového nadzvukového dopravního letadla. Původní motory RD-36-51A byly nahrazeny motory Kuzněcov NK-321, používanými v bombardérech Tu-160. Letoun označený Tu-144LL pak v letech 1996–99 vykonal celkem 27 zkušebních letů.

 

K poněkud kurióznímu experimentu byl využit také Concorde. Dne 30. června 1973 byla Země svědkem jednoho z nejdelších zatmění slunce v historii. Astronomové o tom pochopitelně věděli dlouho dopředu, a tak sestavili mezinárodní vědecký tým, který se rozhodl využít k pozorování tohoto jevu právě Concorde. Bylo spočítáno, že stín, který měsíc vrhne na zemský povrch, se bude pohybovat rychlostí asi 1900 km/h, což bylo v možnostech letounu. Na horní stranu trupu stroje F-WTSS byla instalována speciální okna a pod ně různé pozorovací přístroje. Letoun pak odstartoval z Las Palmas na Kanárských ostrovech a někde nad Mauritánií měsíční stín dostihl. V něm pak letěl rovných 80 minut. Trasa letu ve výšce 16–17 km vedla přes Mauritánii, Mali, Niger a Čad, kde Concorde nakonec také přistál na letišti Fort Lamy. Vzhledem k velké rychlosti a složité navigaci šlo o nesmírně náročný úkol, avšak posádka Andrého Turcata vše zvládla na výbornou. Bohužel turbulence nad povrchem letounu značně snížily kvalitu snímků sluneční koróny. Vědecký přínos celé akce tak nebyl příliš velký, přesto se zapsala do historie.

Technická data

  Concorde Tu-144
Délka 61,66 m 65,7 m
Rozpětí 25,6 m 28,8 m
Výška 11,32 m 12,85 m
Nosná plocha 358,25 m2 438 m2
Hmotnost prázdného letounu 78 700 kg 85 000 kg
Vzletová hmotnost 185 000 kg 180 000 kg
Max. hmotnost na přistání 111 000 kg 120 000 kg
Max. rychlost Mach 2,04 Mach 2,35
Dolet 7200 km 3500 km (oficiálně 6500 km)

Komentář

Log v nebo create uživatelský účet do komentáře.