協和式飛機(Concorde)是由英法海底隧道兩國飛機制造商聯合建造的超音速載客商用飛機。盡管蘇聯的圖-144超音速客機首飛和達到超音速的時間都比協和式飛機要早,但圖-144投入載客商用的時間要晚,而且規模很小,因此協和式是世界上第一種超音速載客商用飛機,而圖-144是第一種超音速運輸機。協和式飛機于1979年停產,總共生產了20架,英法兩國各生產10架。其中2架原型機,2架預生產型和16架生產型。
協和式飛機采用了“細長三角翼飛機”這一關鍵設計方案,利用脫體渦升力滿足低速、大迎角下的升力。該機機長62.1米,翼展25.56米,翼面積385.25平方米,通過設置機身長度、體積、翼展、展弦比等參數,最大限度減少波阻、渦阻、摩擦阻力和提高升阻比,保證了超音速阻力最小,超音速巡航時最大升阻比達到7.4,最大巡航速度達到2.04馬赫。
協和飛機于1976年1月21日開通了世界上第一個定期超音速客運服務:英國航空公司首航從倫敦到巴林,法國航空公司首航從巴黎經達喀爾至里約熱內盧。協和式飛機于2003年10月24日執行了最后一次飛行,隨后全部退役,主要是由于該機在2000年7月25日發生了唯一一次墜機事故,此外還緣于2001年9月11日美國世界貿易中心恐怖襲擊之后商業航空業的低迷。
發展歷程
研制背景
早在1943 年,女王陛下政府就首次發布了能夠在11000米高度達到 1.5 馬赫速度的實驗性跨音速飛機的規格。到1946 年2月,這架名為 Miles M.52 的飛機的詳細設計已接近完成,但此時該項目被取消,取而代之的是空射模型的遙測跨音速飛行計劃,因為當時人們認為人類飛行員面臨的風險太大,另外一個原因就是認為“音障”很難突破
但是軍用飛機技術的進步,尤其是噴氣發動機、后掠翼等技術的應用,很快就開始刺激飛機向超音速發展。1949年英國就開始設計速度達到1.5馬赫的戰斗機。1954年閃電戰斗機的初始原型機在首飛時達到了超音速,1957年“閃電”戰斗機速度超過了2馬赫。這種戰斗機的發動機,被認為對后來的“協和”式客機誕生有很大幫助。
1955年,英國范堡羅皇家飛機研究所的科學家發表了一系列關于革命性“細長三角翼飛機”的新研究,為超音速大型客機的誕生奠定了基礎。英國在1956年10月正式成立超音速運輸飛機委員會(STAC),聯合英國皇家飛機研究院(RAE)和布里斯托爾飛機公司共同開展相關研究工作。該委員會在1959年3月向英國供應部提交的最后報告確認了開發世界上第一種超音速客機的可行性,該報告建議稱,按照當時的技術和合理的開發成本,可以設計兩種超音速客機:一種是100座的短程客機,巡航速度為1.2馬赫,最高速度為1.3馬赫,最大航程為2100公里;另一種是150座的中程客機,巡航速度1.8馬赫,最高速度2馬赫,航程約為4800公里。
1959 年,霍克·西德利(Hawker Siddeley)和布里斯托爾(Bristol Aeroplane Company)兩家飛機公司獲得了基于“細長三角翼”超音速客機的初步設計研究合同。這兩家公司分別基于HSA1000 和布里斯托爾 198 型飛機進行開發。由于英國在戰后實力銳減,因此英國的航空公司都在尋求國際合作,與包括德國在內的數個國家進行了商討。例如霍克·西德利找到了美國洛克希德公司,布里斯托爾找到了波音公司。但是美國對此沒興趣,因為他們認為第一代超音速民用運輸機應該以美國XB-70轟炸機為基礎。但是英國接觸法國卻獲得了收獲,因為法國也想發展自己的航空工業。1960年法國的南方飛機公司(Sud Aviation)公司的技術團隊在訪問英國討論合作時,發現兩個國家在超音速客機的設計上有很多相似之處和技術共識,最終兩國在1962年以國家間條約的形式,達成了合作建設超音速客機的協議。這份“英法協議”確定英法兩國聯合研制民用超音速運輸機,整個項目的投入和收益由兩國平等共享。協議還確定建立建造機身和發動機的聯合企業,開發中程和遠程超音速客機并研發配套的發動機。兩國還成立了常設委員會監督項目進展。
研制歷程
項目分配
協議確定英國方面牽頭的是英國飛機公司(BAC),法國牽頭的是南方飛機公司(Sud Aviation)。這兩家公司在討論后聯合提出一種細長三角翼飛機超音速飛機,在尺寸不變的情況下分為中程和遠程版本:中程飛機可容納 100 名乘客,最大起飛重量為99.79噸;遠程飛機可容納 90 名乘客,最大起飛重量為118.84噸。飛機的設計和生產工作分別比例為法國占60%,英國占40%,但發動機研發上英國布里斯托爾·西德利發動機公司(后被羅爾斯·羅伊斯公司收購)占60%,法國斯奈克瑪公司占40%。在結構設計方面,英國飛機公司負責前機身包括駕駛艙、發動機短艙、進氣口和發動機支架、后機身、尾翼和方向舵。它還負責電氣、氧氣、燃料、發動機儀表、發動機控制、消防和除冰系統。法國南方飛機公司負責整個中央機身部分、機翼(包括升降副翼)、起落架、液壓、飛行控制、導航、無線電和空調供應系統。
命名
項目一開始被英國人稱為“SST”(超音速客機)或“223”,而法國人則使用“超級卡拉維爾”(Super-Caravelle)來彰顯法國特色。1963年一次非正式會議上提出使用“協和”,但是這個詞英語寫為“Concord”,法語為“Concorde”。一開始英國非正式接受了“Concorde”這個名稱,但是提出要等待高層決定。但是1963年英國首相哈羅德·麥克米倫訪問法國時,夏爾·戴高樂說感冒了不能見他。麥克米倫認為這是法國人的侮辱,因此堅持使用“Concord”。1967年12 月第一架協和式飛機原型機在法國圖盧茲下線時,時任英國技術大臣安東尼·韋奇伍德·本解決了這一分歧。他在現場表示,英國的“協和飛機”從現在起也應該寫成“Concorde”,因為“e”代表卓越(excellence)、英格蘭(England)、歐洲(Europe)和摯誠協定(Entente Cordiale)。
原型機制造
協和式飛機建立了兩條總裝線,一條在英國,一條在法國。奇數編號的“協和”式飛機在法國南方飛機公司在圖盧茲的圣馬丁工廠組裝,偶數編號的飛機在英國飛機公司的菲爾頓工廠組裝。兩國在合作設計中主要面臨的是語言和尺寸單位的差異。很多法國設計人員通曉英語,但是大部分英國人卻不懂法語。此外在計算單位上,英國使用英寸和英尺,而法國人使用厘米和米等公制單位。為此英法海底隧道建立了一個通用的工程圖編號系統,在設計雙方結構對接的地方都以兩種比例標注尺寸。
1967年12月11日,第一架法國制造的協和式001號原型機在開始飛行試驗前首次向外界公開亮相。1968年9月英國制造的協和式002號原型機公開亮相。在首次亮相后,它們便開始了關于發動機、剎車和飛行控制的密集試驗。兩架協和式原型機在英法海底隧道兩國的跑道上滑行測試,其發動機的巨大聲音引發了外界的關注。
首飛
1969年3月2日協和式001號原型機在圖盧茲進行了首飛。首席試飛員為安德烈·圖爾卡特(Andre Turcat)。在獲得起飛許可后,試飛員將油門先推進到全正常功率,然后進入全加力狀態。在檢查并確認所有儀表后,剎車松開,001號原型機開始在跑道上滑行并在下午15:38分離地升空。在這次首次飛行中,飛機起落架保持在放下并鎖定的位置,首飛飛行時間為29分鐘,過程很順利,最終成功降落并使用尾部制動降落傘,以減緩速度并減輕剎車負荷。1969年4月9日協和式002號原型機在英國首飛,由菲爾頓飛往位于格洛斯特郡的費爾福德空軍基地(RAF Fairford),一開始4號發動機沒有正常啟動,再重新啟動后飛機成功起飛,首席試飛員為布賴恩·特魯布肖(Brian Trubshaw)。盡管首飛也很順利,但英國發現無線電高度表存在故障。
飛行測試
1969年1月英法達成了4230小時的后續空中測試計劃,其中1,935小時分配給測試飛行,主要目的是開發飛機的飛行包線并修改設計,795小時分配給認證飛行,另外1500小時分配給航線驗證飛行和耐力飛行。整個飛行測試計劃需要七架飛機,包括兩架原型機、兩架預生產型飛機和三架早期生產飛機。計劃是在1969年實現超音速飛機,1970年達到2馬赫的速度,1973年進入商業飛行。實際測試中001號原型機在1969年10月1日實現了超音速飛行并持續了9分鐘,最高速度達到了1.5馬赫;1970年11月成功達到了2.0馬赫。協和式飛機的測試大部分在超音速狀態下飛行,因此其超音速飛行小時數,遠遠超過同時期的各國空軍作戰飛機。
生產歷程
協和式飛機在英國的菲爾頓和法國的圖盧茲有兩個組裝廠,兩地相距965公里,而相關的英法海底隧道兩國生產配套企業超過800個,因此為了在歐洲快速運輸協和式飛機的大型配件,專門使用了“超級彩虹魚”這種特殊的戰略運輸機。協和式飛機生產分為多個階段進行,首先是法國宇航在三個地區的工廠生產機身部件,英國飛機公司生產機頭和機尾部件,然后這些部件被運輸至菲爾頓和圖盧茲有兩個組裝廠進行組裝。協和式飛機為了適應超音速飛機,主要使用電子束焊接。然后安裝機身升降舵、方向舵,最后用千斤頂將機體抬離地面并安裝在起落架上。接下來是安裝發動機。基本機身組裝完成后,安裝飛機的電氣系統,協和式飛機最后一個主要施工階段是安裝鼻罩,這是確保進入超音速飛行的關鍵。安裝完鼻罩后,飛機被拖離裝配車間去噴漆,然后是安裝航電系統和內飾。
在1966年至1979年英法海底隧道兩國總共建造了20架協和式飛機。前兩架是原型機,一架在法國制造,另一架在英國制造。另外兩架預生產原型用于進一步完善設計和測試突破性系統,然后在兩國開始生產16架飛機。
采購歷程
在協和式飛機生產后,最終只有英法兩國購買。英國航空 (British Airways)購買了5架,法國航空 (Air France)購買了4架。1980年由于剩下的5架協和式飛機無人問津,英國航空和法國航空分別以1英鎊和1太平洋法郎的價格,分別購買了2架和3架協和式飛機。英國航空的協和式飛機飛行時間接近150000小時,相當于大約52,000次航班,而法國航空的飛行時間超過105000小時。法國航空擁有的是203、205、207、209、211、213和215號機。英國航空擁有的是204、206、208、210、212、214和216號機。
基本設計
機型結構
氣動外型
為了突破“音障”,協和式飛機采用了“細長針狀機身”、“后掠細長三角翼”、“可動鼻罩”和“單垂尾無平尾”的氣動外形設計;由于其無尾三角翼設計,起飛時需要一個較大的迎角(約18度)才能獲得足夠的升力,因此起落架也需要特別加強,并延長主起落架支架。協和式飛機機身2.7米寬,61米長,而和協和式飛機長度差不多的波音747客機的寬度達到了6.1米,協和式飛機又長又窄的針狀機身外形減少了飛機在空中移動時的阻力。協和式飛機采用細長三角翼,后掠角55度,在減少阻力的同時能為亞音速起飛和降落提供足夠的升力,而且飛行穩定性好,不需要平尾。協和式的針狀可動鼻罩極為細長,有助于突破空氣阻力,同時可以在起飛和降落時向下傾斜13 度,以便飛行員可以看到跑道。
機身
機身主要部分包括機頭、前部、中部、中后部和后部,永久連接在一起形成一個整體。基本結構由擠壓縱梁和裝配式環框支撐的蒙皮組成。機身的上半部分由主客艙、飛行甲板和行李艙占據,下半部分分為多個隔間,可容納行李、油箱、主起落架及系統部件。協和式飛機機身主要采用的是一種特殊的鋁合金。在1967年申請的專利中這種合金被稱為“Hiduminium RR58”。這種合金具有很高的抗應力蠕變、熱循環和疲勞載荷能力,既適用于正常飛行,也適用于超音速飛行,具有20000小時的熱壽命,開發成本約為200萬英鎊,比原來計劃使用鈦合金節省1.88億英鎊。除了鋁合金以外,協和式飛機機身還使用了高溫鋼、不銹鋼蜂窩和樹脂粘合玻璃纖維復合材料。鋼材用于承受更高溫度和最高負載的部分,例如升降舵和方向舵的整個結構以及發動機短艙的大部分,復合材料用于表皮溫度最高的尖端機頭部分。
機翼
水平翼:協和式飛機機翼是該機最大的設計特色之一。1955年英國科學家約翰娜·韋伯(Johanna Weber)和 迪特里希·庫奇曼(Dietrich Küchemann)發表了一系列關于被稱為“細長三角翼飛機”概念的革命性新機翼形式的研究報告,證明這種高攻角的薄三角翼型可以產生足夠的升力來滿足超音速客機的起飛和降落。為了適應高速飛行,協和式機翼的強度非常重要,因此采取的是一種叫雕刻銑削的方式,也就是使用數控銑床將一塊金屬雕刻出中間翼梁的形狀,然后和機身蒙皮結構連接在一起。最后翼梁再向外連接機翼。機翼是用螺栓固定在一起的相對較小的翼梁、翼肋和蒙皮部分組成。機身、翼梁和左右延伸的機翼,共同構成1個橫向切片艙段。5個橫向切片艙段組合在一起,就是協和式飛機的最重要的主體部分,翼梁部分還構成了飛機的燃料箱。然后機翼主體和較小的前翼、外翼和升降副翼組合在一起,共同構成機翼。前翼、外翼都是用螺栓固定在一起結構,而升降副翼是柔性的蜂窩狀結構。協和式飛機沒有尾翼,升降副翼沿機翼后緣放置。機頭的上下運動,是由這6個升降副翼控制的。
垂直尾翼:協和式飛機采用了單垂尾無平尾的氣動外形設計。垂尾上安裝兩個方向舵,稱為上方向舵和下方向舵,控制飛機的偏航。每個方向舵通過四個鏈連接到垂直尾翼扭力箱的后翼梁。方向舵的上部和下部均由蜂窩夾心結構組成。兩個蜂窩夾心結構部分由動力飛行控制單元 (PFCU) 臂隔開。蜂窩夾心結構是通過粘合劑粘合到動力飛行控制單元臂上,飛行控制單元臂外部有專門的整流罩。
鼻罩
協和式飛機要滿足超音速飛行,必須盡可能減少阻力提高空氣動力學效率,因此需要一個非常長的尖銳機頭。但是協和式飛機起降的迎角非常高,尖銳的機頭會完全遮擋飛行員的視線,看不見跑道。因此協和式飛機的設計采用了一個可動的下垂機鼻和流線型玻璃防護罩。在起飛時,機頭是稍微下垂5度;在升空后的亞音速階段,機頭恢復正常;在進入破天冰階段后,流線型玻璃防護罩升起來讓機鼻成為一個尖銳的形狀,同時防護罩承受超音速的高溫和空氣動力載荷。在降落時,流線型玻璃防護罩放下同時機鼻達到下垂12度。一開始協和式飛機采用的是金屬防護罩,窗戶面積極小。這一設計遭到美國的反對,表示不會給這種設計頒發適航證。因此協和式采用了玻璃防護罩。玻璃防護罩采用新研發的耐熱和堅韌抗沖擊的玻璃,總厚度為3.81厘米,由兩層玻璃組成。玻璃防護罩對于改善飛行員工作環境很有效果, 因為協和式飛行超過時速500公里飛行都非常嘈雜,而在試飛時升起防護罩效果很好,飛行員一度以為發動機失靈了。
可變幾何形狀的機頭整流罩和帶有可伸縮的玻璃面罩——都是由英國馬歇爾劍橋(工程)有限公司設計和生產的。盡管尺寸很小,但下垂機頭部件在設計和制造方面都存在相當大的技術挑戰,因為整個整流罩需要很高的制造精度和精準的變形動作。機頭部件基本結構材料也采用“Hiduminium RR58”鋁合金制造。用于機頭下垂的鉸鏈配件體現在主梁的后端,下垂機構操作千斤頂安裝在機頭前艙壁后面的加工構件中。有兩個液壓系統,用于驅動機鼻變形和玻璃面罩升降。
飛控
協和式是第一架采用電傳飛控的商用客機。飛行員的操縱桿運動產生電信號,傳送到液壓動力控制單元 (PFCU)。俯仰、橫滾和偏航提供常規配平。電動配平系統僅在俯仰中提供,由飛行員使用每個操縱桿上的俯仰配平選擇器直接控制。協和式飛機也可以在電傳系統完全失靈的情況下飛行,因為協和式飛機有線傳備份操縱系統,但是飛行員操縱飛機的難度非常大,但是經過訓練后能應對所有情況下的安全飛行。協和式飛機的主系統和備份系統都是電傳操控,機械備份是第三位的。協和式飛機的電傳飛控系統改進了協和式飛機的飛行品質,以提高協和式飛機的飛行穩定性并消除湍流震動。如果發動機出現故障,它還會自動控制方向舵以抵消由此產生的偏航。
起落架
協和式飛機在降落時仰角很大達到了11度,這需要非常堅固的主起落架。同時大仰角降落導致發動機距離地面很近,因此需要起落架有一定的長度。協和式采用液壓操作的可伸縮三起落架布局,前起落架有兩個輪子,后部的兩個主起落架每個有4個輪子。為了保證起落架的長度,實際兩個主起落架的長度是超過他們的間距的,因此主起落架采用了伸縮設計。在收起落架的時候,需要先收縮,然后向內擺動才能塞入機翼和機身腹部。協和式飛機的原型機和預生產型號在尾部還設計有一個可收放的小型雙輪輔助尾部起落架,能夠防止飛機在大迎角起降時機尾觸地,這一設計成為協和飛機的一個特色。協和式飛機的前起落架左右轉向角度為正負60度,距離機頭12米,比一般客機距離都長,這給飛行員操縱飛機停靠帶來一定難度。
動力系統
發動機
協和式飛機使用4臺奧林巴斯 593 MK.610型軸流式雙轉子渦噴發動機。由于協和式飛機需要進行長距離的超音速飛行,因此不能選擇橫截面大的渦扇發動機,傳統商業飛機的高涵道比發動機更不可能,結果就只能選擇渦噴發動機。奧林巴斯 593 MK.610型發動機的研發始于1964年,其技術源頭來自英國布里斯托爾·西德利發動機公司為英國火神轟炸機和TSR-2 攻擊轟炸機研制的奧林巴斯320發動機。在1962年英法海底隧道合作協議簽訂后,西德利發動機公司法國斯奈克瑪公司共同研制奧林巴斯 593型發動機。1966年西德利發動機公司被羅爾斯·羅伊斯公司收購,但合作并沒有變化。奧林巴斯593型發動機核心技術全部來自于英國,但是法國負責一些引擎組件的制造,包括可變發動機進氣系統、反推力裝置、加力燃燒室和噪音衰減系統。單臺推力169.32千牛(38,000 lbs)
奧林巴斯 593型發動機為原始設計版本,原型機上使用的是改進的奧林巴斯593-22R型發動機,最終生產型使用的奧林巴斯 593 MK.610型發動機。該型發動機使用7級低壓和7級高壓壓縮機,最大推力達到162.9千牛,推重比為5.4。奧林巴斯 593 MK.610型發動機是超音速效率最高的發動機,但是低速下效率變得很差,而且飛行時噪音很大。
奧林巴斯593型發動機的第一個技術特點是應用了全權數字控制(FADEC)技術,該發動機在進氣控制上使用了全權數字控制技術,但是在整體控制上使用的是全權限模擬控制。第二個特點是使用了“眼瞼”式的可調式發動機輔助噴嘴,輔助噴嘴功能是在低速時消除阻力,優化超音速飛行能力和著陸時提供反推力功能。第三個特點是使用了可變式矩形進氣道。在數字電路的控制下,進氣道上部有兩個活動的斜板,能夠移動來控制進入進氣道的氣流,來滿足發動機運行條件。因為協和式飛機要飛行到2馬赫的速度,但是發動機無法承受2馬赫的氣流,必須靠可變式進氣道將2馬赫的氣流降低至0.5馬赫,隨后才能進入發動機的壓氣機。協和飛機除了在起飛和跨音速時(0.95馬赫至1.7馬赫之間)使用加力燃燒室外,其余時段均會關閉。四具發動機以兩具一組發動機短艙的方式,分別下掛在機翼下側,而沒有發動機支架,減少了氣體湍流,使發動機更加穩定,以免發動機在超音速飛行時脫落。協和飛機也可以使用反推力裝置,以提高下降率及縮短降落距離。當飛機處于亞音速飛行而高度低于30,000英尺(約9144米)時,靠近機身的兩具發動機反推力裝置便可開啟,飛機的下降率可提高至每分鐘10,000英尺(約3048米)。實際上在無加力燃燒室的協助下亦能勉強到達2馬赫,但發現要花更長時間在高阻力跨音速階段的加速過程,耗油量反而更高。由于渦輪噴氣發動機在低速時效率非常低,協和飛機在跑道滑行起飛時就需要消耗超過2噸燃料。由于飛機在經過長時間飛行后飛機重量隨燃油消耗而減輕,飛機降落后在地面滑行時只會使用外側的兩具發動機就能提供足夠推力。如果協和飛機在降落后滑行中途耗盡燃料的話,飛行員會被解雇。
性能規格
航電系統
天線和傳感器
在協和式飛機的腹部,從機首沿著腹部中線安裝有1個近程航空導航系統(DME1)傳感器、2個空中交通管制傳感器(ATC1、ATC2)、第二個近程航空導航系統(DME2)傳感器 、著陸系統距離測量傳感器(MARKER)和通訊以及飛機地面滑行VHF 2天線,另外在機翼的前翼根左右還各安裝有兩對無線電高度表。在協和式飛機的機身背部,從機首沿著背部中線依次安裝有、鼻錐內的天氣雷達、VHF 1導航通訊天線、流磁變閥和航向傳感器(FLUX VALVE ADF Sensor)、2個自動方位搜尋傳感器(ADF)、2個高頻天線(HF1、HF2),最后在垂尾頂端還安裝有特高頻多向導航和航向天線(VOR/LOC)。
在協和式飛機的前半部分,還有一些針狀和刀狀的傳感器。例如在鼻錐正前方有皮托空速管,左右兩側有傾角傳感器(incidence sensor)。可動鼻罩尾部有兩個溫度傳感器,駕駛艙外面左右兩側有兩個皮托管,在飛機前艙門下面還有兩個側滑角傳感器。
駕駛艙設計
由于協和式飛機采用“細長針狀機身”,因此駕駛艙相比一般的商業客機更加的狹小和擁擠,看起來也更加復雜。協和式飛機有三名飛行人員,分別是機長、副機長和空中機械師。駕駛艙內實際有5個座位,包括機長席、副機長席、空中機械師席、第一編外席和第二編外席。協和式飛機量產型號的駕駛艙布局為:駕駛員頭頂為遮光板面板和自動飛行控制系統 (AFCS),駕駛員正對的為主副駕駛儀表盤和中心面板,駕駛員座椅周圍是飛機駕駛桿、側控制臺和中控臺。空中機械師是負責管理協和式飛機上復雜系統的成員,主要負責嚴格按照機長指示操作與監控發動機、液壓、燃油、電氣和環控系統和航行姿態。空中機械師面板主要是輔助控制裝置和監控各個系統儀表的面板。協和式飛機原型機、預生產型飛機和量產型飛機的駕駛艙布局都不相同,但后兩者相似程度更高。原型機和預生產型、量產型飛機駕駛艙最大的區別在于中心面板區域。而預生產型和量產型飛機的區別在于量產型飛機的面板布局更加簡潔,主要在各面板的飛行儀器上有差異。
客艙設計
協和式飛機由于機身細長,因此乘客數量有一定的限制。從空間來說,如果座位間距為86厘米,可以搭載128名乘客,而座位間距縮小為81厘米,乘客數量可以上升至144人,但實際英國航空公司和法國航空都將座椅數量限制在100人,即每排左右各兩個座位,總共25排,讓乘客的乘坐體驗更好。但即便如此,協和式飛機的乘客空間也很有限,腿部空間只比一般的飛機的經濟艙多出10厘米。而且客艙高度只有1.8米,因此隨身攜帶的行李受到嚴格限制。同時期長途波音 747 航班的頭等艙和商務艙中常見的功能,如視頻娛樂、旋轉或傾斜座椅和步行區,在協和式飛機上都沒有。法航公司的協和式飛機在機艙前部有一個裝置來向乘客顯示馬赫,有的時候飛行員會在突破音障時向乘客通報,因為飛機突破音障只是輕微震動,很容易被乘客忽視。
協和式飛機在剛投入運營時的內飾類似于小型公務機,艙壁表面采用皮革,座椅靠背為織物。為了抵消座椅的相對狹窄,織物采用水平條紋,扶手采用皮革裝飾,以與艙壁相匹配。這種傳統的設計初衷是為了讓乘客安心,但反響并不好,因為乘客沒有在客艙中感受到超音速客機的未來主義,所以英航在1993和2001年兩次對客艙內飾進行升級,但是協和式飛機于2002年退役,部分飛機還沒有完成升級。法國航空的協和式飛機內飾由安德莉·普特曼在1993年重新設計了一次,體現出了法國式的優雅,但在21世紀初相比英國航空的已經過時。
乘客服務
2003年協和式飛機從倫敦到紐約的標準往返票價為6636英鎊,堪比其他客機的頭等艙和商務艙價格,親自搭乘協和式班機往返歐美大陸也成為了許許多多人的夢想。但是協和式飛機本身的座艙空間狹窄,因此只能通過服務來讓乘客覺得物有所值。首先協和式客機的速度快,從倫敦到紐約大約只有3.5小時的飛行時間,乘客產生的疲勞感有限。其次航空公司通過豪華服務來讓乘客有更好的體驗。例如英國航空公司的協和式飛機有專屬的貴賓室,肯尼迪機場的協和貴賓室使用了石灰華大理石、綠色大理石、黑胡桃、橡木、梧桐木等豪華裝修材料,乘客在這里休息后能直接登機。機上乘客使用皇家道爾頓骨瓷餐具和銀餐具,菜單每周更換一次,酒單每月更換一次。協和式飛機速度超過了地球的自轉速度,因此在西行航班上,有可能降落的當地時間早于出發地起飛時間,因此英國航空公司還打出了“在你離開之前到達”的廣告語。
性能參數
使用情況
使用公司
法國航空
1976年1月21日上午11點40分,法國航空公司和英國航空公司的協和式飛機分別同時從巴黎夏爾·戴高樂機場和希思羅機場起飛進行首航。法國飛機的航線是巴黎-達喀爾里約熱內盧。法國航空公司于 1982 年結束了協和式飛機在南美洲的服務范圍。2003年5月30日,法國航空公司的協和式飛機進行最后一次飛行,從巴黎飛往紐約,然后在31日從紐約返回巴黎。法航的協和式飛機退役時間要比英航早5個月。
英國航空
1976年1月21日英國航空公司協和式飛機的首航路線是倫敦到巴林。英國航空公司于 1980 年 11 月結束了在巴林的服務。英國航空公司協和式飛機進行了近 50,000 次飛行,并以超音速方式運送了超過 250 萬名乘客。1986年11月,一架英國航空公司的協和飛機在 29 小時 59 分鐘內完成了45444.6公里的環球飛行。英國航空公司協和式飛機最快的跨大西洋穿越是在 1996 年 2 月 7 日,當時它以 2 小時 52 分 59 秒的時間完成了從紐約到倫敦的飛行。 250 名英國航空公司的工程師組成的團隊與廠家一起不知疲倦地工作,以確保飛機飛行安全。2003 年 10 月 24 日,英國航空公司退役了協和式飛機,結束了世界上唯一的超音速客運服務。最后一班定期商業航班是由注冊號G-BOAG的214號協和式飛機完成的。
其他
1966年美國布蘭尼夫航空公司曾經簽訂了購買3架協和式飛機的意向協議,但是在1973年取消。1979年布蘭尼夫航空公司和英國航空、法國航空達成協議,在達拉斯和華盛頓哥倫比亞特區之間使用英法兩國的協和式飛機。要運營這項服務,必須在使用時臨時更改飛機的所有權,除了更換機組人員外,美國批準的文件和程序還必須出現在飛行甲板上,英國或法國文件必須存放在前廁所中,每次協和式飛機在美國著陸時,地勤人員會撕下原有的 F 或 G 登記號,并將其更改為美國登記號。但是這項合作在1980年就因為油價上漲而結束了。
重要事件
開通美國航線
協和式飛機開通商業航線最大的目標就是美國,因為美國是巨大的航空市場,而且從歐洲飛往美國途徑大西洋,不經過人口密集區,不存在航空噪音的問題。但是協和式飛機商業運營最大的障礙也是美國,因為美國從1976年就以環保、安全、噪音等問題拒絕協和式飛機進入該國機場,而實際原因是航空工業的競爭,因為美國沒有自己的超音速客機。但是沒有美國航線,協和式飛機就不可能實現商業運營。為此英國法國政府、英國航空公司、法國航空和協和式飛機研發機構聯合對美國進行公關,最終在1976年2月4日獲得美國交通部長威廉 T. 科爾曼的批準,允許英航和法航每天運營兩班飛往紐約的航班和一班飛往華盛頓哥倫比亞特區的航班。1976年5月24日,2架協和式飛機降落在華盛頓杜勒斯國際機場。1977年11月,協和式飛機飛往美國的航班正式開始運營。
法航4590航班空難
法航 4590 號航班是從法國巴黎戴高樂機場飛往紐約市紐約約翰肯尼迪國際機場的包機航班,機上共有100名乘客和9名機組人員。2000 年7月25日14點34分,注冊為F-BTSC的協和式飛機開始駛向 26 號跑道準備起飛。事故發生時天氣晴朗,微風。14點42分該機起飛時,起飛正常進行。事故后的調查發現,在起飛速度達到時速278公里時,左主起落架上的2號輪胎撞到了地面一小塊金屬板,該金屬板是五分鐘前起飛的 麥道DC-10客機的3號引擎掉落的。撞擊導致2號輪胎立即破碎,并將碎片送入飛機底部和左輪艙。經確定,最大的輪胎碎片并未穿透機翼表面,而是在機翼內的5號燃料箱產生了高壓浪涌,導致油箱表面至少有三個區域向外泄露大量燃油。其中一個泄漏點位于1號和2號發動機進氣口的前方和內側,發動機立即被點燃,但起飛仍在繼續。升空后,1號和2號發動機開始出現故障,其中2號發動機更嚴重。在升空后的幾秒鐘內,火警警報響起,2號發動機被機組人員關閉。飛機爬升到大約60米的高度,時速大約370公里,但無法加速或爬升。大約60秒后,1號發動機失效,隨后飛機下降,而且無法保持水平飛行。飛機在起飛滑跑開始大約90 秒后失速并撞向一家旅館墜毀。空難造成機上100名乘客和9名機組人員全部罹難,并造成地面4人死亡及1人受傷。
退役
協和式飛機的退役是由于多種因素造成的。超音速飛機噪音大且運行成本極高,這限制了飛行可用性。很多消費者認為票價過高。由此造成的財務損失導致英國航空公司和法國航空公司將紐約作為其唯一的定期航班目的地。2000年,法航協和飛機墜機事故導致機上109人和地面上4人全部遇難。這一事件加速了協和式飛機在 2003 年的退役。
事故發生后,所有型號都停飛了大約一年,在此期間引入了新的安全措施。其中包括油箱使用凱夫拉防護材料以防止其遭到高速異物穿刺,以及改進的電子控制裝置。但是在重新恢復航班后卻趕上9·11事件。首架進行運行評估飛行的協和式飛機于 2001年9月11日降落,就在世貿中心遇襲前幾個小時。恐怖襲擊打消了乘飛機旅行的愿望。再加上協和式飛機運營效率低下和飛機維修成本不斷上升,導致英國航空公司和法國航空于2003年4月10日聯合宣布協和式飛機將于當年退役。
退役后情況
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