Concorde(orig. Aérospatiale-BAC Concorde) est un avion de ligne supersonique franco-britannique. Avec le Tu-144 soviétique, il appartient à la catégorie des avions supersoniques exploités à des fins commerciales.
L'histoire du Concorde remonte à 1962, lorsque deux programmes de conception d'un avion de ligne supersonique fusionnent. La partie française était représentée par Sud Aviation, la partie anglaise par BAC. Les moteurs à réaction pour la centrale électrique de l'avion ont été créés conjointement par la société française SNECMA et la société britannique Rolls-Royce. Au cours de toute l'histoire, 20 modèles de ce type ont été produits, 9 d'entre eux ont été vendus à Air France et British Airways, 5 autres voitures ont été transférées à ces compagnies aériennes à un prix symbolique.
Le premier prototype du Concorde a volé en 1969 et est déjà utilisé depuis 1976 pour le transport de passagers.
Air France et British Airways avaient chacune 7 avions immatriculés. Leur exploitation a duré 27 longues années, durant lesquelles plus de 3 millions de passagers ont été transportés sur des vols réguliers et charters.
Le 25 juillet 2000, une catastrophe se produit lorsqu'un avion Concorde décolle de l'aéroport Charles de Gaulle (Paris). À la suite de l'accident d'avion, 113 personnes sont mortes. Le marché du transport aérien par avions à réaction supersoniques a considérablement diminué depuis le 11 septembre 2001. Ces deux événements sont à l’origine du retrait complet des Concordes du service en 2013.
Production
La production du Concorde était entièrement divisée entre les parties anglaise et française. Cela ressemblait à ceci :
BAC (anglais) - production de la partie avant du fuselage avec le carénage avant, de la partie arrière du fuselage avec l'empennage vertical, la production des élevons externes, des prises d'air du moteur, des systèmes électriques, des équipements d'oxygène, du système de carburant , système de gestion moteur et leurs équipements de contrôle, système de protection incendie, conduits d'air des systèmes de pressurisation et de climatisation, systèmes d'antigivrage.
Sud Aviation (français) - réalisation de la partie centrale du fuselage, de la partie principale de l'aile, du bord de l'aile, des élevons internes, des systèmes hydrauliques, des systèmes de contrôle, des systèmes de navigation, du pilote automatique, des équipements radio, des installations de pressurisation et de climatisation.
Rolls-Royce (anglais) – production de moteurs.
SNECMA (français) – fabrication de postcombustion, tuyères moteurs et systèmes d'inversion de poussée.
Hispano-Suiza (espagnol) – fabrication de trains d'atterrissage principaux.
Dassault (français) - production de bouts d'ailes.
Messier (français) – déverrouillage du train avant.
L'assemblage final des Concordes a été réalisé simultanément dans deux usines - à Filton et Toulouse.
Le premier avion de série de ce modèle a décollé le 6 décembre 1973 à Toulouse. La version de production anglaise a décollé pour la première fois le 14/02/1974, sans compter les prototypes et les versions de pré-production, la série comprenait 16 Concorde. Les deux premiers véhicules, n° 201 et 202, n'ont pas été mis en service commercial, ils ont été utilisés pour les tests et la certification. Si l'on les compte avec les prototypes, un total de 20 exemplaires de l'avion ont été produits (10 par usine), ainsi qu'un certain nombre de pièces de rechange pour ceux-ci. Après cela, la production a été réduite. Le dernier avion a quitté l'usine de Filton le 09/06/1980.
Conception d'avions
Le Concorde est conçu selon le modèle sans queue et possède une aile delta basse. L'avion est conçu pour des vols de croisière de longue durée à des vitesses supersoniques. Le principal matériau structurel utilisé dans le matériau Concorde est l’alliage d’aluminium RR58. Des alliages de nickel, du titane et de l'acier ont également été utilisés dans la conception.
Planeur
Le fuselage est réalisé en semi-monocoque. Coupe transversale de forme ovale irrégulière avec extension la partie supérieure. Le fuselage est constitué d'alliages d'aluminium résistant à la chaleur. Sa longueur dans les prototypes était de 56,24 m, dans les versions de pré-production - 58,84 m, dans les modèles de production - 61,66 m. La largeur du fuselage du Concorde atteignait un maximum de 2,9 m.
Le fuselage se distingue par une section avant avec verre et cockpit, une section médiane réalisée avec la partie centrale de l'aile et une section arrière conique réalisée avec l'aileron. Les sections avant et centrale sont scellées. Dans la partie arrière se trouve un réservoir de carburant d'équilibrage, coffre à bagages et compartiment équipement système d'oxygène et le conditionnement.
Pendant le vol, en raison de l'échauffement thermique de la surface, le fuselage pourrait s'allonger de 24 cm.
La partie avant du fuselage est occupée par un carénage en forme de cône, qui s'oriente vers le bas pour offrir aux pilotes une meilleure visibilité lors de l'atterrissage et du décollage, ainsi que lors du roulage au sol. Le carénage contient une vitre mobile supplémentaire qui recouvre la cabine de commande pendant le vol supersonique.
Le carénage et les vitrages supplémentaires étaient commandés depuis le cockpit à l'aide d'un entraînement hydraulique. En cas de panne de cet équipement, la cabine était équipée de périscopes pour effectuer un atterrissage d'urgence.
Aile
L'aile du Concorde est de forme ovale, triangulaire, l'angle de flèche change continuellement le long de l'envergure. Aux extrémités des ailes, l'angle de balayage est d'environ 60°, à l'emplanture de l'aile – 80°. Une aile avec une torsion géométrique prononcée des extrémités.
Sa conception est de type caisson, multi-longerons. L'aile est principalement constituée d'alliages d'aluminium résistant à la chaleur. Des panneaux fraisés de grande dimension ont également été utilisés ici. Le revêtement a une épaisseur de 1,5 mm.
Le Concorde avait la particularité de n'être pas fabriqué séparément d'un fuselage et d'une aile avec une section centrale, mais d'un ensemble de sections transversales. Une partie de l'aile correspondait à la partie correspondante du fuselage, puis les tronçons étaient assemblés les uns aux autres. L’utilisation de cette approche a permis d’alléger le poids de la structure.
La composition mécanique de l'aile était composée de six élevons relativement grands, avec superficie totale 32 m². Les développeurs n'ont pas envisagé d'autres options pour la mécanisation des ailes. La queue verticale d’un avion est de conception similaire à celle d’une aile. Il dispose d'un gouvernail en deux parties, avec entraînement indépendant des parties inférieure et supérieure.
Power Point
La centrale électrique du Concorde comprend quatre turboréacteurs à double flux Olympus 593 produits conjointement par Rolls-Royce et SNECMA, qui sont placés par paires dans des nacelles sous les ailes à une distance de la moitié de l'envergure des consoles d'aile. L'emplacement des moteurs est fait en tenant compte de la coïncidence de la tuyère découpée avec le bord de fuite de l'aile.
L'Olympus 593 est une version hautement modifiée du turboréacteur Bristol Siddeley Olympus 301 utilisé sur les bombardiers Avro Vulcan. Le moteur est à deux arbres et à circuit unique. Chacune des deux sections de compresseur comporte 7 étages, les turbines du moteur sont à un seul étage.
Le compresseur a un taux de compression de 11,7:1. Une compression aussi élevée à des vitesses de croisière obligeait les quatre derniers étages du compresseur à fonctionner dans des conditions de température extrêmes. Pour cette raison, il est devenu nécessaire de fabriquer le compresseur à partir d’alliages de nickel, auparavant utilisés uniquement dans les aubes de turbine. Le moteur consommait du carburant aviation A1.
L’utilisation d’un système de contrôle moteur analogique électronique automatique est nouvelle dans l’aviation commerciale. Chaque moteur est équipé de deux systèmes de contrôle identiques : principal et de secours.
Les moteurs Concorde se distinguaient de ceux utilisés sur les autres avions de ligne (à l'exception du NGK-144A sur le Tu-144) par la présence d'une postcombustion. En mode postcombustion, une légère augmentation de la poussée allant jusqu'à 10 % a été observée, qui a été utilisée pour le décollage, le franchissement du mur du son et le gain de vitesse de croisière (M = 1,7). Le vol de croisière ne nécessitait pas de postcombustion. Cela a eu un effet positif sur l'économie de carburant et l'autonomie du Concorde.
Chaque moteur était équipé d'une prise d'air plate séparée avec une cale réglable horizontalement et une section rectangulaire. La prise d'air était équipée d'un système de drainage à couche limite et d'une cinématique complexe de volets supplémentaires. En mode croisière (M=2,0), la pénétration de l'air à l'intérieur des prises d'air était inhibée par un système d'ondes de choc générées. Ici, sa vitesse était d'environ M=0,45, et la pression à ce moment-là a augmenté 7 fois. En comparant ces données, on peut affirmer que le degré total d'augmentation de la pression du compresseur et de l'admission d'air était de 80 pour 1. Les entrées d'air sont dotées d'une mécanisation hydraulique et d'une commande électronique, automatique et analogique.
Les moteurs sont équipés d'un système d'inversion de poussée et de tuyères réglables. Le système d'inversion de type à godets a permis de produire une poussée inverse à un pourcentage de 40 % de la valeur nominale. Les volets du système d'inversion font également office de buses d'injection secondaire réglables des moteurs. La partie arrière de chaque ensemble moteur est occupée par des réflecteurs verticaux de chaleur et de bruit. Ils sont équipés de terminaisons déviées vers l'intérieur. Lors du décollage, ces ailettes « aplatissent » le flux d'échappement des moteurs, ce qui atténue légèrement le niveau sonore. De plus, les tuyères principales de chaque moteur sont équipées d'un jeu de 8 suppresseurs de bruit en forme de pelle. Ils ont été mis en service lors de vols dans des régions densément peuplées à des vitesses subsoniques.
La buse moteur réglable, la réduction du bruit et le système d'inversion sont dotés d'une mécanisation pneumatique à commande électronique.
Afin d'alléger la masse au décollage, les concepteurs du Concorde ne l'ont pas alourdi avec un groupe auxiliaire de puissance. Cela n’était pas nécessaire, car cet avion était exploité sur des aérodromes bien préparés avec un accès constant à des alimentations électriques et aériennes externes.
Le démarrage du moteur est pneumatique. Au sol, ils ont été lancés à partir d'une source VVD basée au sol ; en vol, les moteurs ont été redémarrés par purge d'air. haute pression des moteurs en marche.
Châssis
Le train d'atterrissage de l'avion Concorde est un tricycle, avec une jambe de force avant. Étant donné que le décollage et l'atterrissage du véhicule ont eu lieu sous des angles d'attaque élevés, le train d'atterrissage a été réalisé de manière inhabituelle. grandes tailles– environ 3,5 m de hauteur. Grâce à cette caractéristique, les portes étaient situées à peu près à la même hauteur que celles du gros Boeing 747. Sur le train d'atterrissage principal se trouvaient deux paires de roues, situées l'une derrière l'autre et rétractées à l'intérieur du fuselage en tournant. Le rack avant dispose d'un entraînement de pivotement hydraulique, qui vous permet de contrôler l'appareil au sol. Des déflecteurs d'eau composites sont fixés sur les supports du châssis, ce qui empêche l'eau de pénétrer dans les prises d'air du moteur. Le train d'atterrissage est équipé de mécanismes de rétraction hydrauliques, et un système hydraulique principal est responsable de la rétraction du train d'atterrissage, et un système de secours peut également être utilisé lors du largage.
L'avion Concorde est équipé d'un système de freins à disque à entraînement hydraulique composé de deux systèmes hydrauliques indépendants l'un de l'autre. Les freins sont contrôlés par un système électronique analogique avec fonction de freinage antiblocage. Le Concorde est le premier avion de ligne au monde équipé d'un tel système.
Le refroidissement des disques de frein du train d'atterrissage principal est assuré par le fonctionnement de ventilateurs électriques intégrés aux moyeux des roues.
Éviter dommages mécaniques Lors de l'atterrissage et du décollage, la section arrière était équipée d'un train d'atterrissage arrière incliné supplémentaire avec deux pneumatiques. Ce support s'escamote à l'intérieur du compartiment du fuselage en le tournant vers l'arrière.
Caractéristiques de l'Aérospatiale - BAC Concorde :
| Description | ||
| Développeur | BAC-Aérospatiale | |
| Désignation | Concorde | |
| Taper | Avion de passagers supersonique | |
| Modification | En série | |
| Personnel navigant, personnes | 4 | |
| Nombre de passagers, personnes | espacement des sièges - 86 cm | 125 |
| espacement des sièges - 81 cm | 144 | |
| Caractéristiques géométriques et de masse | ||
| Longueur de l'avion, m | 62,10 (62,74) | |
| Hauteur de l'avion, m | 11,40 (11,32) | |
| Envergure, m | 25,56 | |
| Surface de l'aile, m2 | 358,25 | |
| Charge alaire spécifique (maximale), kg/m2 | 517 | |
| Extension d'aile | 1,82 | |
| Longueur de la cabine, m | 39,3 | |
| Largeur de la cabine, m | 2,64 | |
| Hauteur de la cabine, m | 1,95 | |
| Masse maximale au décollage, kg | 185 000 (181 400) | |
| Masse maximale à l'atterrissage, kg | 111130 | |
| Poids à vide, kg | 78698 (79300) | |
| Capacité de charge, kg | 12700 (11340) | |
| Power Point | ||
| Nombre de moteurs | 4 | |
| Moteur | TRDF "Olympe" 593Mk.602 | |
| Poussée du moteur, kgf | croisière | 4550 |
| maximum | 14750 | |
| postcombustion | 17260 | |
| Rapport poussée/poids | 0,37 | |
| Capacité du réservoir de carburant, l | 119786 | |
| Consommation de carburant du moteur | l/heure | 28250 |
| spécifique, kg/kgf*h | 1,19 | |
| Rapport maximum entre le poids de l'avion et la poussée de postcombustion, kg/daN | 2,73 | |
| Données de vol | ||
| Portée de vol, km | avec une charge de 8845 kg (M=2,05 à 16 km d'altitude) | 4500 (5110) |
| vide (M=2,02) | 7500 (6580) | |
| à subsonique | 4900 | |
| Vitesse de vol maximale en altitude, km/h (M=) | 2179 (2,04) | |
| Vitesse de croisière, km/h (M=) | à une altitude de 15600 km | 2146 (2,02) |
| subsonique | 970 | |
| Vitesse de décollage, km/h | 324 | |
| Vitesse d'atterrissage, km/h | 300 | |
| Plafond pratique, m | 19202 | |
| Altitude de croisière, m | 16764 - 18288 | |
| Cours, m | 1510 | |
| Distance de décollage, m | 3410 | |
| Distance d'atterrissage, m | 2220 | |
Le début des travaux sur la création d'avions de ligne supersoniques remonte à la fin des années 50 du XXe siècle : cette tâche a commencé à être envisagée par les constructeurs aéronautiques presque immédiatement après le franchissement du mur du son et l'apparition des bombardiers supersoniques. Les recherches les plus intensives ont eu lieu aux États-Unis, en URSS, ainsi qu'en Grande-Bretagne et en France.
En 1956, le Comité consultatif gouvernemental sur le transport supersonique (STAC) a été créé en Grande-Bretagne, avec pour mission de « lancer des projets conjoints ciblés ». programme de recherche visant à concrétiser la possibilité de créer la première génération de transport aérien supersonique. Le principal développeur de ce programme était la Bristol Airplane Company, opérant en partenariat avec la société de moteurs Bristol Siddeley, le développement a été financé par le gouvernement britannique. L'objectif final du programme était de créer un réseau à grande vitesse avion de passagers, qui serait capable de transporter au moins 100 passagers à travers l'Atlantique à la vitesse la plus rapide possible. En 1962, un avion fut conçu, appelé BAC.233, doté d'une aile delta, de quatre moteurs dans des nacelles doubles sous les ailes, d'un cône avant orientable et d'une capacité de 110 passagers.
En France, il existait un programme similaire mené par Sud Aviation en partenariat avec la SNECMA et Dassault, ce programme bénéficiait également du soutien du gouvernement. Contrairement aux Britanniques, les Français ont commencé leurs travaux un peu plus tard et avaient des objectifs plus modestes : leur concept prévoyait la création d'un avion de ligne supersonique avec une capacité de passagers plus petite et un rayon d'action moyen, destiné principalement à être exploité sur les compagnies aériennes européennes. Le titre provisoire du programme était Super Caravelle, la conception finale de ce programme était assez proche de celle anglaise, différant légèrement par la taille, la masse au décollage, la capacité en passagers et l'absence de cône avant orientable. De plus, la conception française impliquait l'utilisation d'une aile ogivale.
L'augmentation rapide des coûts de développement et les exigences gouvernementales ont contraint BAC à rechercher des partenaires étrangers. En 1961, BAC proposa à Sud Aviation de s'associer pour développer des avions de ligne supersoniques, ce qui rencontra d'importantes objections, principalement en raison de l'écart entre les objectifs finaux des programmes britannique et français. Cependant, les négociations se poursuivent au niveau gouvernemental et en 1962, deux mois après la présentation Programme d'anglais Au salon aéronautique de Farnborough, un accord a été signé sur le développement conjoint d'un avion supersonique. Malgré le fait que la partie française souhaitait initialement maintenir le développement d'un avion moyen-courrier, pour des raisons de réduction des coûts, des objectifs plus proches des exigences anglaises ont été choisis pour le programme commun, à savoir le maintien de la capacité passagers à 100 personnes et du rayon d'action transatlantique. .
Au moment de la signature de l'accord, les deux sociétés avaient rejoint de grandes associations gouvernementales et, par conséquent, British Aircraft Corp. a rejoint l'alliance pour créer un nouvel avion. (futur British Aerospace, sur ce moment partie de BAE Systems) et Aerospatiale (inclus plus tard dans
Le travail sur l'avion a été réparti entre les partenaires dans un rapport d'environ 60:40, la partie française ayant un avantage. Cela était dû au fait que l'avion devait utiliser des moteurs anglais Bristol Siddeley Olympus, tandis que la SNECMA française n'effectuait qu'une petite partie des travaux sur le moteur. Dès le début de la collaboration, des difficultés importantes sont survenues en raison de la présence d'une barrière linguistique entre les développeurs, ainsi que des différences dans les normes (y compris les unités de mesure) adoptées au Royaume-Uni et en France. En conséquence, les développeurs ont utilisé principalement l'anglais (de nombreux ingénieurs de Sud Aviation le parlaient suffisamment) et lors du travail sur le projet, chaque partie a utilisé un système de mesure familier ; les interfaces entre les conceptions française et anglaise ont été désignées dans les deux systèmes.
La construction des prototypes a été réalisée simultanément à Toulouse, en France (le prototype n°001 y a été construit) et à Bristol, en Angleterre (n°002). Le prototype n°001 est achevé début 1969 et le 2 mars 1969, il effectue son premier vol depuis l'aérodrome d'usine de Toulouse sous le contrôle du pilote d'essai de Sud Aviation André Turk. Lors des premiers essais en vol, il manquait au prototype certains des équipements nécessaires au vol supersonique, notamment des composants importants des prises d'air contrôlées. En juin 1969, le prototype anglais n°002 vola également.
Le premier avion de série (n°201, F-WTSB) décolle le 6 décembre 1973 à Toulouse, suivi du premier Concorde de production anglaise (n°202, G-BBDG) le 14 février 1974. Au total, sans compter les prototypes et les avions de pré-production, 16 Concorde de série ont été produits, dont les deux premiers, les n° 201 et 202, n'ont pas été mis en exploitation commerciale, mais ont servi aux tests et à la certification. Au total, 20 avions ont été construits ainsi que des prototypes (10 dans chaque usine) et un certain nombre de jeux de pièces de rechange, après quoi la production a été réduite. Le dernier avion, numéro de série 216 (G-BOAF), a quitté l'usine de Filton le 9 juin 1980.
Numérotation des avions
Il était initialement prévu d'avoir le schéma de numérotation suivant :
- Les prototypes reçurent les numéros 001 et 002.
- Les avions de pré-production ont reçu les numéros 01 et 02.
- Les avions de production étaient numérotés 1, 2, 3, 4, 5, etc.
Mais avant même la sortie du premier avion de production, le système de numérotation a été modifié en raison de l'introduction en production et du support d'un système informatique qui nécessitait un numéro à trois chiffres pour désigner l'avion. En raison de problèmes liés au nombre de véhicules de pré-production, le système de numérotation a été modifié comme suit :
- Les prototypes ont conservé leurs numéros 001 et 002.
- Les avions de pré-production ont reçu les numéros 101 et 102.
- Les avions de production étaient numérotés 201, 202, 203, etc.
Étant donné que les Concordes de pré-production étaient déjà sortis à cette époque, dans certaines sources, ils apparaissent sous leurs anciens numéros 01 et 02.
Conception d'avions
Pour le Concorde, une conception aérodynamique « sans queue » avec une aile ogivale triangulaire basse a été choisie. L'avion est optimisé pour les longs vols de croisière à des vitesses supersoniques.
Le principal matériau structurel était l’alliage d’aluminium RR58. De plus, la conception de l’avion utilise des alliages d’acier, de titane et de nickel.
Planeur
Le train d'atterrissage principal comporte deux paires de roues situées l'une derrière l'autre et se rétracte en tournant vers l'intérieur vers le fuselage. Le montant avant est doté de deux roues et peut être rétracté en le tournant vers l'avant. La jambe de force avant est équipée d'un mécanisme de rotation hydraulique pour contrôler l'avion au sol. Des déflecteurs d'eau composites sont fixés sur le train d'atterrissage pour empêcher l'eau soulevée par les roues de pénétrer dans les prises d'air du moteur. Les mécanismes de rétraction du train d'atterrissage sont hydrauliques et la rétraction du train d'atterrissage s'effectue à partir d'un système hydraulique principal, et un système de secours peut être utilisé pour le déverrouillage.
Train d'atterrissage arrière supplémentaire
La voie du train d'atterrissage principal est de 7,72 m, la pression dans les pneumatiques des roues avant à jambes de force est de 1,23 MPa et dans les principaux de 1,26 MPa.
Pour éviter d'endommager l'arrière du fuselage lors du décollage et de l'atterrissage, le Concorde est équipé d'un train d'atterrissage arrière incliné supplémentaire avec deux petits pneumatiques. Le support est rétracté dans le compartiment du fuselage en le tournant vers l'arrière.
Systèmes de base
Pour qu'un turboréacteur fonctionne le plus efficacement possible et fournisse une poussée maximale, il doit avoir haut degré compression. Le problème est qu'à des vitesses supersoniques élevées, l'air entrant dans le moteur est soumis à une compression aérodynamique, et le degré de compression qui en résulte est si élevé que le moteur s'avère très chargé thermiquement et, par conséquent, complexe, coûteux et en ressources. -pauvre. Ce problème a été résolu grâce à l'utilisation de turboréacteurs à double flux avec un taux de compression relativement faible de 11:1, qui fonctionnaient bien à vitesse de croisière, et leur poussée insuffisante dans les conditions de décollage était compensée par l'utilisation d'une postcombustion.
Bien que le Concorde puisse franchir le mur du son et atteindre sa vitesse de croisière sans utiliser le moteur boost, la postcombustion était également utilisée pour accélérer depuis des vitesses transsoniques jusqu'à Mach 1,7. La raison en était que sans l'utilisation de la postcombustion, une telle accélération serait très lente et la quantité totale de carburant dépensée pour cette manœuvre serait trop importante.
En raison du fait que les turboréacteurs ne peuvent pas fonctionner si le flux d'air entrant est à une vitesse supersonique, il a été nécessaire de développer des entrées d'air complexes à commande automatique capables de décélérer le flux d'air à une vitesse subsonique sur toute la plage de vitesses supersoniques de l'avion. En plus de leur tâche principale, les prises d'air servaient également à rediriger le flux d'air principal contournant le moteur en cas de panne à vitesse supersonique. Sans la possibilité d'une telle redirection, la résistance fortement accrue d'un moteur en panne pourrait créer des charges excessives pouvant conduire à la destruction de l'avion dans les airs.
Chauffage aérodynamique de la structure
Lors d'un vol à grande vitesse, le freinage de l'air circulant autour de l'avion provoque un fort échauffement aérodynamique de sa peau, et la quantité d'échauffement dépend quadratiquement de la vitesse. À des vitesses autour de Mach 3, l'échauffement aérodynamique peut atteindre des valeurs d'environ 350 °C, ce qui se situe en dehors de la plage de températures dans laquelle les alliages d'aluminium restent suffisamment résistants. Une solution à ce problème peut être soit l'utilisation de matériaux structurels plus résistants à la chaleur (acier, comme dans le XB-70, titane, comme dans le T-4), soit une restriction vitesse maximum avions avec des valeurs auxquelles le chauffage ne dépasse pas les capacités des matériaux traditionnels.
Étant donné que l'aluminium a été choisi comme principal matériau structurel du Concorde afin de garantir une masse au décollage, un prix et une fabricabilité acceptables, sa vitesse de croisière est limitée à Mach 2,03, auquel l'échauffement aérodynamique des éléments structurels les plus chargés en chaleur ne dépasse pas 127° C. À peu près les mêmes restrictions s'appliquent au Tu-144, qui est également construit en alliages d'aluminium. Les Américains, lors de la conception du Boeing 2707 « à trois machs », ont été contraints d'utiliser d'autres matériaux, comme l'acier et le titane. Un problème supplémentaire est la dilatation thermique importante des matériaux, ce qui nécessite une conception plus complexe de l'avion.
Le chauffage aérodynamique rend également difficile le maintien d’une température confortable dans la cabine de l’avion. Le système de climatisation du Concorde, en plus des échangeurs de chaleur à air conventionnels qui évacuent l'excès de chaleur de l'air extrait des moteurs, disposait également d'échangeurs de chaleur qui permettaient d'évacuer l'excès de chaleur dans le carburant entrant dans les moteurs. Cela nécessite également une meilleure isolation de la cabine et une capacité de climatisation plus élevée que celle des avions de ligne conventionnels. Par exemple, le verre des fenêtres du Concorde pendant le vol devenait si chaud qu'il pouvait brûler, tandis que le verre des fenêtres d'un avion de ligne régulier refroidissait souvent à des températures inférieures à zéro.
Une particularité du Concorde était que pendant le vol de croisière, la température du cône avant était l'un des facteurs les plus importants contrôlés par l'équipage et même par le pilote automatique, c'est-à-dire que le pilote automatique limitait la vitesse en fonction de cette valeur.
Résistance structurelle
En raison des exigences du vol supersonique, le Concorde avait un profil d'aile très fin, un fuselage long et mince, et l'épaisseur des panneaux de revêtement de l'avion n'était que de 1,5 mm. Tout cela imposait des exigences très sérieuses en matière de résistance structurelle. De plus, le problème était aggravé par le fait qu'à grande vitesse, la déviation des gouvernes peut exercer une charge très forte et soudaine sur la structure de l'avion.
Ce problème a été résolu comme suit :
Le Concorde différait de tous les avions de ligne qui l'ont précédé en ce sens que bon nombre de ses principaux éléments structurels n'étaient pas assemblés à partir de pièces individuelles, mais étaient fraisés à partir de pièces moulées en aluminium massif. Par exemple, de très grands éléments étaient utilisés dans la structure de l'aile. Cela réduisait le nombre de connexions, allégeait la structure et lui donnait une résistance supplémentaire. La peau de l'avion était incluse dans la structure porteuse et était constituée de panneaux solides précontraints de très grandes dimensions.
Le problème de l'influence des gouvernes à des vitesses supersoniques a été partiellement éliminé en désactivant les élevons externes à grande vitesse. Pour le contrôle, seuls ceux du milieu et de l'intérieur ont été utilisés, ce qui chargeait beaucoup moins la structure, car ils étaient plus proches du centre de masse, et étaient également installés sur la partie la plus solide de l'aile.
Cependant, les limites de surcharge du Concorde étaient assez basses, s'élevant à seulement +2,5/-1,0, ce qui est inférieur à celui des avions de ligne subsoniques conventionnels.
Châssis et freins
Grâce à son aile en forme de delta, le Concorde avait une vitesse de décollage très élevée pour un avion de ligne commercial, environ 400 km/h. Pour garantir la sécurité, le système de freinage de l'avion devait permettre d'interrompre le décollage sur la piste d'un aéroport commercial conventionnel. Il était nécessaire de développer un système capable d'arrêter complètement un avion de ligne de 188 tonnes à une vitesse de 305 km/h sur 1 600 m, même sur piste mouillée. En conséquence, le système de freinage du Concorde est devenu le plus avancé de son époque, avec de nombreuses solutions, telles qu'une commande de freinage entièrement électronique. frein électronique), ont été utilisés pour la première fois dans l'aviation commerciale.
Le train d'atterrissage a également nécessité beaucoup d'efforts de la part des développeurs, car en raison de l'angle d'attaque très élevé de l'avion au décollage, le train d'atterrissage s'est avéré très long et a subi de lourdes charges.
Historique des opérations
Après le décollage des premiers avions de série, les 201 et 202, un vaste programme de certification commença, se terminant en 1975 par la délivrance de certificats britanniques et français. D’ailleurs, en fait, transport de passagers, "Concordes" a également participé à un grand nombre d'expositions, de vols de démonstration et de promotions.
Visites promotionnelles
- Le 4 septembre 1971, presque immédiatement après l'achèvement du premier cycle d'essais en vol, le prototype n°001 entreprend une tournée promotionnelle en Amérique du Sud le long de la route Toulouse - Rio de Janeiro - Sao Paulo - Buenos Aires. La tournée s'est poursuivie jusqu'au 18 septembre.
- Le 2 juin 1972, le prototype n°002 entreprend une grande tournée promotionnelle qui se déroule dans 12 pays, principalement au Moyen et en Extrême-Orient. Au cours de ce périple de 45 000 milles, le Concorde a visité la Grèce, l'Iran, Bahreïn, l'Inde, la Birmanie, Singapour, les Philippines, le Japon, l'Australie, l'Arabie saoudite, le Liban et la France, effectuant 32 vols supersoniques et 13 vols de démonstration, totalisant 62 heures.
- En septembre 1973, le Concorde 02 effectue sa première visite aux États-Unis, en direction de l'aéroport de Dallas depuis Caracas. Après un séjour de quatre jours au Texas et plusieurs vols de démonstration, l'avion s'est envolé le 23 septembre vers l'aéroport de Dallas, à Washington, et le survol du territoire américain s'est déroulé à une vitesse subsonique.
Vente de Concordes aux compagnies aériennes
Dans les années 1960, lors de la création et du développement du projet Concorde, on pensait que l'avenir du transport aérien mondial de passagers résidait dans les avions de ligne supersoniques, ce qui a influencé les plans des principaux avionneurs et compagnies aériennes du monde. Par exemple, le Boeing 747 a évalué très soigneusement les perspectives de cet avion, même en supposant qu'après être entré dans la ligne supersonique avion de passagers, les 747 devront être transférés vers les opérations de fret aérien. Le développement des avions de ligne commerciaux supersoniques a eu lieu non seulement en Europe, mais aussi en URSS, où le Tu-144 a décollé un peu plus tôt que le Concorde, ainsi qu'aux États-Unis et chez les Américains, profitant de leur expérience dans la création de grands avion à trois ailes (XB-70 Valkyrie) , a créé une variante du SPS, le Boeing 2707, qui a largement surpassé les avions anglo-français et soviétiques dans ses caractéristiques.
Les demandes pour le nouvel avion ont commencé à arriver en 1963, bien avant son premier vol, et en 1972, 16 compagnies aériennes du monde entier avaient passé des précommandes pour 74 Concorde. L’avenir commercial du premier avion de ligne supersonique semblait sinon sans nuages, du moins tout à fait certain.
| Compagnie aérienne | date de commande | Nombre d'avions commandés |
|---|---|---|
| Panaméricain | 6, option pour 2 | |
| BOAC | 6 | |
| VME | 4 | |
| Compagnies aériennes continentales | 3 | |
| BOAC | 8 | |
| Air France | 2 | |
| Compagnies aériennes américaines | 4 | |
| Compagnies aériennes unies | 6 | |
| VME | 6 | |
| Sabéna | 2 | |
| Quantas | 6 | |
| MEA-Air | 2 | |
| 1965 | 3 | |
| JAL | 3 | |
| Compagnies aériennes orientales | 2 | |
| Branif | 3 | |
| Compagnies aériennes américaines | 6 | |
| Air Inde | 2 | |
| Air Canada | 4 | |
| Compagnies aériennes orientales | 6 | |
| Quantas | 4 | |
| BOAC | 25 mai | 5 |
| 24 juillet | 2, option pour 2 | |
| Air France | 28 juillet | 4 |
| Iran Air | 2, option pour 2 | |
| Air France | 14 avril | 1, déjà loué |
| British Airways | le premier avril | 1, pour les pièces de rechange |
À partir de 1972, la situation a commencé à évoluer rapidement en faveur des avions de ligne supersoniques. Plusieurs événements importants se sont produits à la fois et ont influencé les projets de transport supersonique de passagers des plus grandes compagnies aériennes du monde :
- En 73, éclate la crise pétrolière, provoquée principalement par la guerre du Kippour entre Israël et pays arabes. À la suite de cette crise, les prix mondiaux du carburant d'aviation ont augmenté à plusieurs reprises, ce qui a remis en question l'attrait commercial des vols supersoniques, puisque le Concorde dépensait beaucoup plus de carburant pour transporter un passager que les avions de ligne subsoniques contemporains.
- Au début des années 1970, notamment avec l'arrivée d'avions tels que le Boeing 747, il est devenu clair que les voyages aériens longue distance n'étaient plus l'apanage des hommes d'affaires et de l'élite et que la part de la classe moyenne dans le trafic total de passagers était en croissance constante. Il est donc devenu plus important pour les compagnies aériennes de réduire le prix des billets plutôt que de réduire la durée des vols, ce qui est si attrayant pour les hommes d'affaires.
- Le développement prolongé du Concorde, avec un coefficient de nouveauté très élevé, a conduit au fait que le programme commun anglo-français dépassait largement le budget, le coût total s'élevant à près d'un milliard de livres sterling. En conséquence, le prix des avions de ligne a également augmenté constamment. En outre, il s’est avéré que les compagnies aériennes sous-estimaient l’ampleur des coûts nécessaires pour entretenir une flotte d’avions de ligne supersoniques et les maintenir en état de navigabilité.
En conséquence, en 1973, presque toutes les compagnies aériennes avaient révisé leurs plans de transport supersonique et retiré leurs commandes de Concordes. Il n'a été possible de vendre que 9 avions, 5 à British Airways et 4 à Air France, et encore principalement parce que ces AK étaient contrôlés par les gouvernements des pays qui ont développé l'avion.
Les 5 avions restants (sur 14 produits), après des tentatives infructueuses de vente, ont ensuite été proposés par le même AK aux conditions suivantes :
- Le prix des avions n'était que de 1 livre sterling pour les anglais et de 1 franc pour les français.
- Les compagnies aériennes étaient obligées de mettre en exploitation commerciale les avions achetés.
- Les compagnies aériennes avaient le droit de vendre leurs avions, mais au même prix symbolique.
Toutes les dépenses étaient supportées par les gouvernements des deux pays, désireux de soutenir leurs propres constructeurs aéronautiques et soucieux du prestige national.
Ainsi, British Airways a acquis les 2 avions anglais restants, et Air France a acquis les 3 avions français restants, et chacun d'eux disposait d'une flotte de 7 Concordes.
Transport de passagers
L'exploitation commerciale des Concordes a commencé le 21 janvier 1971, lorsque le G-BOFA (n° 206) de British Airlines a décollé pour son vol inaugural de Londres à Bahreïn. Le même jour, le vol F-BFBA (n°205) inaugure la ligne Paris - Dakar d'Air France.
Dans un premier temps, la route transatlantique la plus prometteuse était fermée au Concorde, puisque le 18 décembre 1975, la Chambre des représentants du Congrès américain imposait une interdiction de six mois aux atterrissages du Concorde aux États-Unis. La raison officielle de cette interdiction était le bruit produit par les avions, notamment après avoir franchi le mur du son, mais la raison principale était probablement que les avions anglo-français étaient entrés en service commercial plus tôt que le SPS américain.
Après la levée de l'interdiction, malgré les protestations de plusieurs organisations publiques et environnementales, vols réguliersà l'aéroport de Washington Dulles, dont la première a eu lieu le 24 mai 1976. Les vols vers New York n'ont commencé qu'après le 22 novembre 1977, principalement en raison de l'opposition de la mairie de New York.
Les principaux itinéraires du Concorde étaient :
- Londres - New York de British Airways, en temps différent La ligne était desservie par jusqu'à 4 avions effectuant des vols quotidiens.
- Londres - Barbade opéré par British Airways, vols une fois par semaine pendant la saison.
- Paris - New York sur Air France, cinq fois par semaine.
En outre, Britsh Airways exploitait des vols réguliers vers Bahreïn, Dallas, Miami, Singapour (avec une escale à Bahreïn), Toronto et Washington. Air France avait des vols vers Caracas, Mexico, Rio de Janeiro (avec escale à Dakar) et Washington.
En plus des vols réguliers, Concordes exploitait un grand nombre de vols charters, presque partout dans le monde. Ce sont les vols charters qui ont permis aux compagnies aériennes de tirer un certain profit des vols supersoniques, tandis que les vols réguliers étaient davantage un hommage au prestige et, d'un point de vue financier, n'apportaient que des pertes.
Étant donné que les Concordes étaient les fleurons des flottes des deux compagnies et que leurs billets étaient plus chers que ceux des autres types d'avions de ligne, les compagnies aériennes ont essayé d'offrir aux passagers des avions supersoniques le niveau de confort maximum et, en ce sens, les Concordes avaient peu de concurrents. Malgré le coût élevé des billets, la réputation du Concorde auprès des passagers était très élevée : les hommes d'affaires et diverses célébrités aimaient particulièrement voler à bord. Au début, seuls les stewards travaillaient sur les Concordes, mais plus tard, les agents de bord ont commencé à assurer les vols, et la concurrence entre eux était très forte, et les meilleurs agents de bord des deux compagnies aériennes travaillaient sur les Concordes.
Les Concordes, comme probablement aucun autre type d'avion de ligne, comptaient de nombreux fans passionnés qui, même s'ils ne pouvaient pas se permettre un vol sur leur avion de ligne préféré, venaient spécialement à Londres, Paris et New York pour admirer le spectacle de l'avion. décollage ou atterrissage d'un avion supersonique.
Les travaux de recherche sur la création d'un avion de ligne supersonique, débutés en 1955 en Grande-Bretagne et en 1956 en France, se sont achevés en 1959-1961. développement des projets BAC-223 de Bristol (en 1960, devient partie intégrante de la société BAC) et Super-Caravelle de Sud Aviation (SNCASE ; en 1970, devient partie intégrante de l'association d'État Aérospatiale, SNIAS). Sur la base de considérations financières et économiques, le 26 octobre 1962, un accord fut signé entre les gouvernements français et britannique sur la construction conjointe de l'avion Concorde (selon projet francais utilisant des moteurs anglais). La veille, l'accord signé entre BAC et Sud Aviation prévoyait que les deux sociétés coordonneraient les travaux de conception, de recherche et de développement de plusieurs dizaines de sociétés des deux pays. Il a été supposé qu'environ 67 % des travaux sur la structure du moteur et environ 40 % des travaux sur la structure de la cellule (nez et queue du fuselage, empennage vertical, prises d'air, équipements et systèmes électriques : antigivrage, oxygène, protection incendie , ainsi que certains composants des systèmes de climatisation et de carburant) iront à des entreprises britanniques, et environ 60 % des travaux sur la cellule (la partie centrale du fuselage, l'aile avec les élevons, le train d'atterrissage, le système de contrôle, le moteur dispositifs de sortie, système hydraulique, équipements radio, radar et équipements de navigation, ainsi que le reste de la climatisation et du système de carburant ) et environ 33 % des travaux sur le moteur reviendront à des entreprises françaises. Le développement des réacteurs Olympus 593 a été réalisé par les motoristes Rolls-Royce (Rolls-Royce ; Grande-Bretagne) et SNECMA (Snekma ; France).
Le programme de travail convenu comprenait un survol d'un prototype en 1966, un survol de pré-production en 1967, un avion de production en 1968 et la production du premier avion en 1970. Un engagement a été pris selon lequel les deux pays participeraient à parts égales à couvrant les coûts associés aux travaux de développement, à la construction de prototypes et à la préparation de la production en série. Il était supposé que le coût des travaux de création de l'avion (sur 8 ans) serait de 170 millions de livres. Art., et le prix de l'avion ne dépassera pas 10 millions de dollars.
L'une des principales caractéristiques du Concorde était une aile delta avec un angle de flèche changeant continuellement le long de l'envergure : de très grand à l'emplanture (75-85º) à des valeurs moyennes à la pointe (50-65º), appelées « ogivale ». Pour tester une telle aile dans des conditions de vol réelles, il a été décidé, en plus des tests en soufflerie, de construire un avion analogique. Un tel modèle volant était l'avion expérimental monoplace BAC 221 de British Aircraft. Il disposait d'une plage de vitesses d'essai plus étroite que le Concorde - des vitesses d'atterrissage à 1 700 km/h, mais les essais qui commencèrent en mai 1964 durent plusieurs années. Les Français ont utilisé le chasseur Mirage IIIB avec un système de contrôle modifié pour former les futurs pilotes du Concorde.
L'utilisation d'une aile en « ogive » a réduit le déplacement du foyer aérodynamique lors du franchissement du « mur du son », mais pour maintenir l'état d'équilibre de l'avion à ce moment, le carburant a été pompé dans des réservoirs de centrage spéciaux.
Les problèmes techniques survenus ont retardé la mise en œuvre de certaines étapes du programme. La construction de deux prototypes (le 001 a été construit en France et le 002 au Royaume-Uni) n'a commencé qu'en février 1965. Le premier prototype du Concorde 001, construit en France, a effectué son premier vol le 2 mars 1969, laissant la place au Tu- 144, qui a effectué son premier vol le 31 décembre 1968. Le British Concorde 002 a décollé de Bristol le 9 avril. Le premier vol du SPS était une réussite en soi, car son rival américain, le Boeing 2707-300, est resté au stade de maquette, malgré les énormes coûts financiers.
Après ces deux prototypes, deux Concorde de pré-production ont été construits et deux pour les tests statiques et de fatigue. Le premier avion de pré-production Concorde 01 (construit par BAC) a volé le 17 décembre 1971. Ensuite, le premier avion de production 201 a décollé de l'usine française de Toulouse le 6 décembre (novembre) 1973. Il et les trois Concorde suivants ont volé dans des conditions arctiques et tropicales pour évaluer leurs caractéristiques de vol et opérationnelles. L’un d’eux a traversé l’Atlantique Nord et est revenu en une seule journée, le 1er septembre 1975.
Au fur et à mesure que l'avion passait du prototype à la production, il a subi des changements importants, entraînant des changements non seulement dans les dimensions, le poids et les caractéristiques, mais également dans le coût du programme et le prix de l'avion. Dans le projet Super Caravel, il était supposé que la masse au décollage de l'avion serait de 92 000 kg et celle du Concorde de 130 000 kg. En fait, la masse au décollage du premier prototype était de 148 000 kg et, au cours du processus de modifications, elle est passée à 156 000 kg. L'avion de pré-production avait déjà une masse d'environ 175 000 kg et l'avion de production plus de 180 000 kg. En conséquence, les dimensions ont également augmenté, principalement la longueur du fuselage (de 56,24 m pour le prototype et 58,84 m pour l'avion de pré-production à 61,66 m pour l'avion de série).
Selon le projet, il était prévu que l'avion transporterait 90 à 110 passagers sur une distance de ~ 4 500 km à une vitesse de l'ordre de M = 2,2. Les avions de production pourraient être produits en trois versions : 108 à 112 sièges (première classe), 128 sièges (classe standard) et 144 sièges (classe touriste). La portée maximale de l'avion est passée à 6 580 km, mais la vitesse de croisière a dû être limitée à M = 2,04 (sur l'avion expérimental, une vitesse de M = 2,23 a été atteinte). L'augmentation du poids et la période de développement prolongée (jusqu'à 12 ans, de 1962 à 1973) ont entraîné une augmentation multiple des coûts du programme et du prix de vente de l'avion. Après avoir résumé les résultats, il s'est avéré que pour la période 1962-1976. La France et la Grande-Bretagne ont dépensé ensemble 1 200 millions de livres. Art. Le prix de l'avion, qui au début des années 70 était de 25 millions de dollars, en 1974 - 40,25 millions, a augmenté en 1976 pour atteindre 60 millions (y compris l'équipement et les pièces de rechange nécessaires à l'entretien courant).
Pour préparer les vols commerciaux réguliers, les avions de production 5 et 6 ont été transférés à British Airways et Air France. Le 21 janvier 1976, ces deux appareils Concorde commencèrent à assurer des vols passagers réguliers Paris - Rio de Janeiro et Londres - Bahreïn. Malgré les protestations des militants anti-pollution environnement Des deux côtés de l'Atlantique, les deux compagnies aériennes ont commencé leurs vols vers l'aéroport international de Dulles à Washington, aux États-Unis, le 24 mai 1976. Mais l'avenir du Concorde reste incertain. Les calculs des scientifiques ont montré qu'une seule année d'exploitation de 500 avions supersoniques de type Concorde dans la région des hauteurs de la couche d'ozone (20-25 km) entraînerait des processus irréversibles qui entraîneraient la mort de la biosphère de la planète. Les inconvénients opérationnels des avions de ce type incluent la limitation des vols à des vitesses supersoniques : le puissant choc acoustique qui se produit lors d'un vol supersonique est considéré comme inacceptable pour les zones peuplées. TRDF "Olympus" 593-1 avait haut niveau bruit que même le NK-144 installé sur le Tu-144. Cette circonstance a conduit un certain nombre de pays, principalement les États-Unis et le Japon, à interdire les vols d'avions Concorde au-dessus de leur territoire. Et si initialement en 1972, 16 compagnies aériennes commandaient 74 Concorde, en mars 1973 elles annulèrent leurs commandes. Cela était également dû au coût élevé des avions et de leur exploitation. Au total, en 1969-1978. 18 avions ont été construits (2 expérimentaux, 2 de pré-production et 14 de production), dont le dernier a volé le 21 avril 1978. Parmi eux, initialement 5 avions étaient en service auprès de la compagnie britannique British Airways et 4 avions chez la compagnie française. Air France, puis 7 autres ont été livrés.
Cependant, le 17 octobre 1977, la Cour suprême des États-Unis a levé l'interdiction imposée par les autorités aéroportuaires de New York sur les vols Concorde, résolvant ainsi de nombreux problèmes. Les vols commerciaux entre New York et Londres ont commencé fin 1977 et sont devenus quotidiens en janvier 1978. En décembre 1977, l'exploitation conjointe du Concorde par British Airways et Singapore Airlines a commencé sur la liaison Londres-Singapour. Il y avait également des vols vers Caracas, Rio de Janeiro et Dakar. Au cours des premières années, les coûts d'exploitation du Concorde étaient principalement supportés par les gouvernements français et britannique. Cela a été fait parce que la non-rentabilité des avions s'est rapidement révélée en raison des coûts élevés du carburant (et dans les années 1970, la crise énergétique a éclaté) et de la maintenance, ainsi qu'en raison du coût élevé des billets. Le coût d'un vol de trois heures et demie entre Londres et New York ne descendait pas en dessous de 1 500 dollars par trajet, soit quatre fois plus cher qu'un billet sur un Boeing 747, qui traverse l'Atlantique en sept à huit heures. En conséquence, le coefficient de remplissage de l'avion est tombé à 0,4 et les compagnies aériennes ont finalement été contraintes de cesser leurs vols vers l'Amérique du Sud, l'Afrique et l'Asie. Les routes ont commencé à fonctionner principalement aux États-Unis. Depuis 1983, ces avions effectuent des vols charters : 200 vols par an par BA, 80 par Air France.
Toute une série de modifications ont suivi. Les moteurs ont été améliorés, réduisant les niveaux de bruit et augmentant leur efficacité. Pour réduire l'impact des oxydes d'azote, qui détruisent la couche d'ozone de l'atmosphère, les plages d'altitude opérationnelles du SPS ont été réduites et les exigences en matière de pureté des gaz d'échappement ont été augmentées, ce qui a été réalisé en réduisant le taux de compression des compresseurs du moteur. . L'aérodynamisme de l'avion a été amélioré et la cabine des passagers a été améliorée. Et au début des années 1980, l’exploitation du Concorde a commencé à générer des bénéfices. En 1983, les revenus de la compagnie aérienne Air France s'élevaient à 3,1 millions de dollars, et l'année suivante, ils étaient déjà à 6,3 millions de dollars. Une croissance des bénéfices a été observée au cours des années suivantes. Ainsi, la compagnie aérienne anglaise British Airways, à partir de 1983, a commencé à recevoir en moyenne 12 à 15 millions de dollars par an.
10 ans après le début de l'exploitation de la compagnie, Air France et British Airways dressent un bilan « anniversaire ». Ils se sont révélés assez impressionnants. Par exemple, les avions d'Air France ont transporté 620 000 passagers en dix ans, parcouru près de 70 millions de kilomètres et effectué 45 000 heures de vol. British Airways a transporté plus de 800 000 passagers en une décennie. Et d'ici 2000, elle prévoyait de dépasser considérablement les indicateurs donnés.
Sur les 20 années d'exploitation du Concorde (du 21.01.76 au 21.01.96), 3,7 millions de passagers ont été transportés avec 200 000 heures de vol (dont 140 000 heures à vitesse M = 2,2). La durée de vie finale du Concorde est fixée à 2007. Il était prévu qu'il serait remplacé par une nouvelle génération de SPS.
Bien que dans les années 80, la lutte acharnée pour les routes transatlantiques ait été reflétée dans le film « Sauvons le Concorde », la première et unique (!!!) catastrophe de cet avion de ligne s'est produite le 25 juillet 2000, peu après le décollage de l'aéroport de Paris Charles de Gaulle. . Le Concorde d'Air France effectuait un vol charter de Paris à New York. 9 membres d'équipage, 100 passagers et 5 personnes qui se trouvaient dans l'hôtel où l'avion s'est écrasé sont morts. La cause de la catastrophe était un incendie résultant d'une fuite de carburant du réservoir de l'aile. Le char a été crevé lors du décollage par des fragments d'un pneu éclaté. châssis. L'avion, en proie aux flammes, est tombé alors qu'il tentait d'atteindre la piste d'atterrissage de l'aérodrome du Bourget, où l'équipage souhaitait effectuer un atterrissage d'urgence.
Le Concorde est un avion sans queue à aile basse avec une aile ogivale incurvée transversalement d'allongement de 1,82, fabriquée à l'aide de profilés d'une épaisseur relative de 3 à 2,15 %. Chaque console d'aile est équipée d'élevons en trois sections d'une superficie totale de 32,0 m². Le contrôle du cap est assuré par un empennage vertical classique avec un gouvernail en deux sections.
Le fuselage est réalisé sous la forme d'une structure cylindrique de section relativement petite. En raison de la longueur considérable du fuselage et des angles d'attaque relativement importants au décollage et à l'atterrissage (environ 18º), le Concorde est équipé d'un train d'atterrissage haut, de sorte que l'axe de l'avion est situé à une hauteur de 5,4 m. au-dessus du sol (les portes de l'avion sont à la même hauteur que celles du Boeing 747). Pour augmenter la visibilité depuis le cockpit lors du décollage et de l'atterrissage, le nez du fuselage peut être abaissé (5° au décollage et 17,5° à l'atterrissage). Lors d'un vol à une vitesse de M = 2,2, le nez de l'avion chauffe jusqu'à 130°, ce qui permet d'augmenter la longueur du fuselage en vol de 24 cm.
La cellule est conçue pour de petites surcharges (+2,5 / -1,0), et donc les vitesses de descente et de manœuvre de l'avion sont limitées. Pour la fabrication de la cellule, des alliages d'aluminium principalement résistants à la chaleur ont été utilisés. Les éléments du système de propulsion, le boîtier du gouvernail et certaines parties du châssis sont en alliages de titane et d'acier.
Les résultats les plus intéressants dans le processus de création du SPS ont été obtenus lors des essais de fatigue-thermique de sa cellule, réalisés à Toulouse en France et à Farnborough en Angleterre. D'après les données des essais en vol, on savait que le bout de l'aile du SPS pouvait chauffer jusqu'à 135°C avec une différence de température allant jusqu'à 145°C par cycle de 15 minutes. A Toulouse, ces essais ont débuté en 1972 dans une chaleur chambre avec 35 000 radiateurs à quartz d'une puissance totale de 30 000 kW. Le chauffage contrôlé reproduisait le régime de charge thermique du vol. Dans le même temps, la cellule de l'avion était chargée mécaniquement à l'aide d'excitateurs de puissance via un système de suspension à levier. Ces tests et améliorations ont permis aux entreprises d'affecter une ressource technique à la cellule de 45 000 heures de vol (15 000 de plus que le Tu-144), ce qui signifiait 12 à 15 ans de durée de vie opérationnelle de l'avion. De manière générale, en termes de caractéristiques techniques, le Concorde est presque aussi bon que le Tu-144, qui pesait 10 000 kg de plus.
Pour garantir le poids minimum de l'avion, une conception de cellule a été choisie qui respecte le principe de résistance égale de tous ses éléments. En plus, la plupart de La structure a été réalisée par fraisage de panneaux entiers (comme la cellule Tu-144), ce qui a éliminé de nombreuses connexions, empêché la déformation de la peau et les modifications de la forme du profil en vol. La division technologique de la cellule diffère également de la division traditionnelle : la structure est divisée en sections dont chacune est constituée d'une partie du fuselage et d'une partie adjacente de l'aile. Cela facilite la connexion des longerons d'aile avec les cadres du fuselage. Le revêtement de l'aile est constitué de panneaux monolithiques précontraints, ce qui entraîne une réduction du poids de la cellule d'environ 20 % (par rapport aux structures traditionnelles).
Une caractéristique importante du Concorde SPS était l'utilisation du système de commande électrique principal de l'avion. La liaison mécanique rigide est restée en réserve. Cette solution était nouvelle pour les avions Aviation civile. Pour augmenter la fiabilité des systèmes, le SPS disposait de trois systèmes hydrauliques indépendants : deux principaux et un de secours. Ces systèmes assuraient le fonctionnement des gouvernes assistées, l'extension et la rétraction du train d'atterrissage, le contrôle des roues avant lors des manœuvres au sol, l'abaissement et le relèvement de la partie avant du fuselage, les pompes à carburant du système d'équilibrage de l'avion et la régulation de dispositifs d'entrée et de sortie du moteur. Le châssis est à trois montants, avec des roues avant jumelées et des bogies à quatre roues sur les pieds principaux. La pression dans les pneus des roues avant à jambes de force est de 1,23 MPa et celle des pneus principaux de 1,26 MPa.
Quatre turboréacteurs Olympus 593, développés conjointement par Rolls-Royce et SNECMA, sont disposés par paires dans deux nacelles sous l'aile de manière à ce que la sortie de la tuyère soit dans le plan du bord de fuite de l'aile. La tâche principale des postcombustion est d'augmenter la poussée pendant le décollage et lorsque l'avion dépasse la vitesse du son. La conception des inverseurs de poussée assure une force de freinage lors de l'atterrissage égale à 45 % de la poussée au décollage. "Olympus" 593 est une version améliorée du moteur "Olympus" 22R avec une poussée de postcombustion de 14970 kgf, installé sur l'avion TSR.2. Les premiers vols des avions expérimentaux 001 et 002 ont été effectués avec des moteurs 593-1 d'une poussée de 13 080 kgf, puis à leur place, des moteurs 593-2B avec une poussée de 14 930 kgf et 593-3B avec une poussée de 15 770 kgf ont été effectués. installée. Les avions de pré-production 01 et 02, ainsi que le premier avion de production, étaient équipés de moteurs Olympus 593Mk602 avec une poussée de postcombustion de 17 260 kgf. Les avions suivants étaient censés utiliser des moteurs 593Mk621 avec une poussée statique augmentée à 18 100 kgf.
Chaque moteur dispose d'une prise d'air réglable séparée de section rectangulaire. lors du décollage et du vol à vitesse subsonique (jusqu'à M = 0,6), les entrées d'air ont une section d'entrée maximale, et les volets d'entrée des entrées d'air supplémentaires sont situés dans la partie inférieure des canaux d'air, devant et en dessous des les moteurs, ainsi que derrière les tuyères du moteur sur les surfaces supérieure et inférieure des gondoles sont ouverts. Dans la gamme de 0,6< М < 1,3 геометрия воздушного тракта изменяется таким образом, что часть воздуха используется для охлаждения двигателя. при этом находящиеся под воздушными каналами створки закрыты. Во время сверхзвукового полета перепускные створки под воздушными каналами открыты и отводят лишний воздух от двигателя. Находящиеся над соплами створки закрыты.
Le système de carburant comprend 17 réservoirs de carburant à caissons situés dans l'aile et le fuselage. Leur capacité est de 119 786 litres. Le carburant est également utilisé pour modifier le centre de gravité de l'avion lorsqu'il dépasse la vitesse du son et pour refroidir la structure. Cet objectif est assuré par 4 réservoirs d'équilibrage (dans les parties avant du fuselage de l'aile avec une flèche maximale) et 1 réservoir dans le fuselage arrière (derrière le bord de fuite de l'aile).
Caractéristiques de performance:
Depuis plus de dix ans, l’avion supersonique Concorde est considéré comme de l’histoire. Il était très élément important vie luxueuse pour de nombreuses personnes. Mais il ne s’est jamais révélé être un véhicule rentable pour une utilisation de masse.
Résultat de la course mondiale
La fin des années 50 et toutes les années 60 du siècle dernier ont été marquées par la recherche de développements pour créer des avions supersoniques. Des recherches ont été menées en parallèle dans plusieurs pays parmi les plus développés du monde. Parmi eux se trouvaient la France, la Grande-Bretagne et l’URSS. Chacun d’eux cherchait à être le premier à lancer au monde un véhicule fondamentalement nouveau.
Les premiers furent les concepteurs qui ont créé l'avion Tu-144. Le prototype effectua son premier vol en décembre 1968. Et déjà en mars 1969, le Concorde prenait son envol. L'avion est le résultat de nombreuses années de travail de deux grandes entreprises et d'une équipe de concepteurs de nombreux pays européens.
Quelques années plus tard, le Tu-144 démontre son incapacité à opérer des vols réguliers, tandis que le Concorde conquiert le ciel jusqu'en 2003. De plus, il est à ce jour considéré comme l'avion le plus fiable au monde, dont l'histoire n'est entachée que par un seul accident, et encore par la faute de tiers.
Accord entre deux pays
En 1962, les gouvernements de Grande-Bretagne et de France ont signé un accord selon lequel ils travailleraient ensemble à la conception et à la production d'un véhicule moderne appelé Concorde. L'avion était censé effectuer des vols intercontinentaux à une vitesse supersonique.
Avant cela, les designers de ces pays travaillaient isolément les uns des autres. Les résultats de leurs recherches ont montré qu’aucun de ces pays ne serait en mesure de réaliser seul un projet d’une telle envergure. Tout dépendait du financement et de l'expérience des différents pays dans le domaine de la conception de pièces individuelles de l'avion.
À la suite de l'accord, la partie britannique a assumé l'obligation de créer un moteur et un système de carburant. Les Français ont commencé à développer le fuselage idéal pour un avion de ligne à grande vitesse. En fait, d'ici quelques années, il aurait été possible d'effectuer les premiers vols du prototype, mais un certain nombre de circonstances l'ont empêché. Et le premier Concorde n’a pris son envol qu’au début de 1969.
Ailes de crayon et ogivales
Partout dans le monde, l’avion supersonique Concorde est également connu sous le nom de crayon. Il doit son deuxième nom à son long fuselage. De plus, son nez semblait aiguisé. Cela a donné les performances aérodynamiques les plus efficaces.
Mais la transition vers la vitesse supersonique a été facilitée par des ailes de conception spéciale. Dans les années 50 du siècle dernier, aux États-Unis, en Suisse, en URSS et dans d'autres pays, des scientifiques ont mené de nombreuses études indépendantes qui ont montré que la meilleure aérodynamique est celle des ailes triangulaires, qui changent en douceur leur angle de la base aux bords. . On les appelait « ogivales ». Les mêmes ailes ont été utilisées dans le Tu-144 et d'autres avions sans passagers.
C'est cette structure qui a permis au Concorde d'atteindre sa vitesse de croisière. Personne d'autre n'a été capable de construire un avion avec les mêmes performances M = 2,04 (2 179 km/h). Et seul le modèle franco-britannique a montré sa faisabilité.
Système de carburant
Les vols intercontinentaux à vitesse supersonique nécessitaient de grandes quantités de carburant. Les concepteurs ont compris comment utiliser cet inconvénient relatif pour améliorer le moment de transition vers le supersonique.
L'ensemble du système de carburant est conçu de telle manière que dans différents modes de vol, le carburant se trouve dans différentes zones du fuselage.
Le pompage de carburant dans des réservoirs situés à la base des ailes a permis de déplacer considérablement le centre de gravité, ce qui était approprié à grande vitesse. En mode de vol normal, c'était un énorme inconvénient.
Pour éviter un accident, l'avion de passagers Concorde était équipé de trois systèmes hydrauliques. Deux d'entre eux étaient basiques et le troisième prévoyait une utilisation d'urgence. Grâce à cela, l'avion passait toujours sans problème à différents modes de vitesse.
Le fuselage et les ailes sont d'une seule pièce
Pour éliminer les fixations desserrées qui pourraient provoquer des vibrations inutiles des ailes à grande vitesse, un système innovant d'assemblage du fuselage a été développé.
Il était divisé en sections distinctes, auxquelles les parties correspondantes de l'aile étaient immédiatement attachées. Ainsi, l'avion a été assemblé immédiatement avec les ailes latérales, et non séparément.
Le fuselage a également été recouvert ainsi que toutes ses parties externes. Grâce à cette conception, le Concorde, dont les performances sont encore étonnantes aujourd'hui, possédait la structure la plus robuste de tous les avions de ligne jamais construits. Sans l'interdiction des vols au-dessus de certains pays à vitesse supersonique et l'énorme consommation de carburant, cet avion serait encore aujourd'hui l'exemple le plus réussi de l'aviation de passagers.
Confort et luxe
Près de 85 % du fuselage était occupé par une cabine passagers pressurisée. Il disposait de deux salons de 118 places. Les sièges ont été installés selon le schéma 2+2. L'entrée des cabines se faisait par le nez de l'avion. Bien qu'il y ait encore des portes au milieu et à la queue, elles n'ont pas été utilisées. Il s'agissait de sorties de secours au cas où celle de devant serait bloquée.
Dans la partie arrière, il y avait également une cuisine dans laquelle étaient préparés les boissons et les déjeuners des passagers.
Selon les statistiques, la majorité des personnes qui ont choisi de prendre l'avion étaient des hommes âgés de 35 à 55 ans. Il s’agissait le plus souvent d’hommes politiques et d’hommes d’affaires pour qui le temps de vol pouvait être un facteur crucial pour résoudre des problèmes urgents.
De plus, les personnes les plus riches achetaient le plus souvent des billets pour le Concorde. L'avion est devenu l'indicateur d'un certain statut dans la société. Par conséquent, les vols à bord étaient particulièrement prestigieux. Le prix du billet n'a pas joué un rôle significatif.
Le seul accident
Le 25 juillet 2000 est considéré comme un jour sombre dans l’histoire de la marque Concorde. L'avion, qui n'avait jamais été impliqué dans un accident grave auparavant, s'est écrasé près de l'aéroport Charles de Gaulle, près de Paris. Il n'a pas pu décoller et a explosé immédiatement après la chute, puisqu'il y avait 119 tonnes de carburant à bord. Il y avait 109 passagers à bord de l'avion reliant Paris à New York, dont 96 étaient des citoyens allemands. Aucune des personnes n’a réussi à survivre.
L'enquête a ensuite établi que la cause de l'accident était un incendie dans le châssis, qui est entré en collision avec Objet étranger qui étaient sur la piste. Il s’agit d’une pièce tombée d’un avion d’American Continental Airlines qui avait décollé juste avant le malheureux Concorde.
C’est à partir de ce moment que la confiance dans l’avion commença à décliner rapidement. La réputation de l'avion le plus sûr, vieille de près de trente ans, s'est effondrée près de Paris. À partir de ce moment, l’ère des avions Concorde à grande vitesse a commencé à décliner.
Dernier vol
Pendant encore 3 ans, le transport des passagers s'est effectué à l'aide de Concordes. Mais les gens leur achetaient de moins en moins de billets. En outre, de nouveaux avions Boeing bon marché sont apparus, qui ont rapidement pris leur place parmi les transports aériens populaires.
Le 24 octobre 2003, le dernier vol Londres-New York a été effectué. Après cela, le Concorde a pris son envol pour la dernière fois le 26 novembre pour s'envoler vers Bristol et occuper une place de choix dans le musée. À bord de l’avion se trouvaient des personnes qui avaient piloté ces avions de ligne à grande vitesse au fil des années. En une heure et demie de vol, ils ont dit adieu à l'ère qu'on appelait Concorde depuis 27 ans. L'avion, dont les photos se trouvent aujourd'hui dans de nombreux musées de l'aviation, est resté sur terre pour toujours pour nous rappeler à quel point les avions de ligne devraient être rapides et fiables.
Dans le même temps, il est prouvé que, sur la base de cet avion, les concepteurs développent un modèle plus moderne, qui révolutionnera à nouveau le transport aérien de passagers.
", 113 personnes sont mortes, dont 100 passagers et 9 membres d'équipage étaient à bord. Cette catastrophe suspend les vols du Concorde pendant un an et demi. En 2003, Air France puis British Airways ont arrêté leurs vols en raison de la hausse des prix du carburant.
Histoire de la création
Le début des travaux sur la création d'avions de ligne supersoniques remonte à la fin des années 1950 ; cette tâche a commencé à être envisagée par les avionneurs presque immédiatement après le franchissement du mur du son et l'apparition des bombardiers supersoniques. Les recherches les plus intensives ont eu lieu aux États-Unis, en URSS, ainsi qu'en Grande-Bretagne et en France.
En 1956, le Comité consultatif gouvernemental sur le transport supersonique (STAC) a été fondé au Royaume-Uni, avec pour mission de « lancer un programme de recherche coopératif ciblé visant à concrétiser la possibilité de créer la première génération de transport aérien supersonique ». Le principal développeur de ce programme était la Bristol Airplane Company, opérant en partenariat avec la société de moteurs Bristol Siddeley, le développement a été financé par le gouvernement britannique. L'objectif final du programme était de créer un avion de ligne à grande vitesse capable de transporter au moins 100 passagers à travers l'Atlantique à la vitesse la plus rapide possible. En 1962, un avion fut conçu, appelé Bristol 233, doté d'une aile delta, de quatre moteurs dans des nacelles jumelées sous les ailes, d'un cône avant orientable et d'une capacité de 110 passagers.
En France, il existait un programme similaire Super-Caravelle, mené par Sud Aviation en partenariat avec la SNECMA et Dassault, ce programme bénéficiait également du soutien du gouvernement. Contrairement aux Britanniques, les Français ont commencé leurs travaux un peu plus tard et avaient des objectifs plus modestes : leur concept prévoyait la création d'un avion de ligne supersonique avec une capacité de passagers plus petite et un rayon d'action moyen, destiné principalement à être exploité sur les compagnies aériennes européennes. La conception finale de ce programme était assez proche de celle anglaise, différant légèrement par la taille, la masse au décollage, la capacité en passagers et l'absence de cône avant orientable. De plus, la conception française prévoyait l'utilisation d'une aile en forme d'ogive.
L'augmentation rapide des coûts de développement et les exigences gouvernementales ont contraint BAC à rechercher des partenaires étrangers. En 1961, BAC proposa à Sud Aviation de s'associer pour développer des avions de ligne supersoniques, ce qui rencontra d'importantes objections, principalement en raison de l'écart entre les objectifs finaux des programmes britannique et français. Cependant, les négociations se poursuivent au niveau gouvernemental et, en 1962, deux mois après la présentation du programme britannique au salon aéronautique de Farnborough, un accord est signé sur le développement conjoint d'un avion supersonique. Malgré le fait que la partie française souhaitait initialement maintenir le développement d'un avion moyen-courrier, pour des raisons de réduction des coûts, des objectifs plus proches des exigences anglaises ont été choisis pour le programme commun, à savoir le maintien de la capacité passagers à 100 personnes et du rayon d'action transatlantique. .
Au moment de la signature de l'accord, les deux sociétés avaient rejoint de grandes associations gouvernementales et, par conséquent, British Aircraft Corp. a rejoint l'alliance pour créer un nouvel avion. (futur British Aerospace, faisant actuellement partie de BAE Systems) et Aérospatiale (inclus plus tard dans EADS). Le programme, et avec lui l’avion lui-même, s’appelait Concorde (consentement). La transcription française du nom a suscité un certain débat au Royaume-Uni, mais a reçu le soutien du secrétaire à la Technologie, Tony Benn, et a été retenue.
Les travaux sur l'avion ont été répartis entre les partenaires dans un rapport d'environ 3:2, la partie française en profitant. Cela était dû au fait que l'avion devait utiliser des moteurs anglais Bristol Siddeley Olympus, tandis que la SNECMA française n'effectuait qu'une petite partie des travaux sur le moteur. Dès le début de la collaboration, des difficultés importantes sont survenues en raison de la présence d'une barrière linguistique entre les développeurs, ainsi que des différences dans les normes (y compris les unités de mesure) adoptées au Royaume-Uni et en France. En conséquence, les développeurs ont utilisé principalement l'anglais (de nombreux ingénieurs de Sud Aviation le parlaient suffisamment) et lors du travail sur le projet, chaque partie a utilisé un système de mesure familier ; les interfaces entre les conceptions française et anglaise ont été désignées dans les deux systèmes.
À partir de 1962, un travail commun actif était en cours pour concevoir le futur avion, au cours duquel de nombreux schémas d'aménagement répondant aux exigences initiales du programme ont été examinés. À la suite de nombreuses études, nous avons opté pour une conception « sans queue » avec une aile fine en forme d'ogive, quatre moteurs ont été placés dans deux nacelles distinctes, situées approximativement à mi-envergure des consoles d'aile, ce qui correspondait approximativement à l'original. conception des programmes anglais et français (environ la même conception a été choisie par les développeurs de Tu-144). Les travaux de conception ont été achevés en 1966, malgré cela, les travaux de construction de prototypes ont commencé par les partenaires en février 1965.
La construction des prototypes a été réalisée simultanément à Toulouse, en France (le prototype n°001 y a été construit) et à Bristol, en Angleterre (n°002). Le prototype n°001 est achevé début 1969 et le 2 mars 1969, il effectue son premier vol depuis l'aérodrome d'usine de Toulouse sous le contrôle du pilote d'essai de Sud Aviation André Turk. Lors des premiers essais en vol, il manquait au prototype certains des équipements nécessaires au vol supersonique, notamment des composants importants des prises d'air contrôlées. En juin 1969, le prototype anglais n°002 vola également.
En mai 1969, le Concorde n°001 est dévoilé au salon aéronautique du Bourget. Le 1er octobre 1969, le prototype n°001 brise pour la première fois la vitesse du son, maintenant la vitesse = 1,05 pendant 9 minutes. Au début de 1970, la première étape des tests était terminée et les deux prototypes étaient envoyés pour révision. Durant les années 1970, les prototypes étaient équipés de tout équipement nécessaire, et le programme d'essais en vol s'est poursuivi, se terminant en juin 1971, et confirmant généralement la conformité de l'avion aux exigences initiales.
Vidéo sur le sujet
Production
La production du Concorde était divisée entre les côtés français et anglais et correspondait à peu près à la distribution lors de la conception.
La répartition de la production ressemblait à ceci :
- Sud Aviation (français) - la partie centrale du fuselage, la partie principale de l'aile, le bord de l'aile, les élevons internes, les systèmes hydrauliques, le système de contrôle, le système de navigation, le pilote automatique, l'équipement radio, les unités de climatisation et de pressurisation.
- BAC (Eng.) - partie avant du fuselage avec cône avant abaissable, partie arrière du fuselage avec empennage vertical, élevons externes, prises d'air du moteur, systèmes électriques, équipements d'oxygène, système de carburant, systèmes de gestion moteur et leurs équipements de contrôle, incendie système de protection, système de conduits d'air climatisation et suralimentation, systèmes d'antigivrage.
- Rolls-Royce (ing.) - moteurs.
- SNECMA (français) - postcombustion, tuyères moteur et système d'inversion de poussée.
- Dassault (français) - bouts d'ailes.
- Hispano-Suiza (espagnol) - train d'atterrissage principal.
- Messier (français) - train d'atterrissage avant.
L'assemblage final des Concordes s'effectue simultanément dans deux usines, à Toulouse et à Filton (banlieue de Bristol).
Le premier avion de série (n°201, F-WTSB) décolle le 6 décembre 1973 à Toulouse, suivi du premier Concorde de production anglaise (n°202, G-BBDG) le 14 février 1974. Au total, sans compter les prototypes et les avions de pré-production, 16 Concorde de série ont été produits, dont les deux premiers, les n° 201 et 202, n'ont pas été mis en exploitation commerciale, mais ont servi aux tests et à la certification. Au total, 20 avions ont été construits ainsi que des prototypes (10 dans chaque usine) et un certain nombre de jeux de pièces de rechange, après quoi la production a été réduite. Le dernier avion, numéro de série 216 (G-BOAF), a quitté l'usine de Filton le 9 juin 1980.
Numérotation des avions
Il était initialement prévu d'avoir le schéma de numérotation suivant :
- Les prototypes reçurent les numéros 001 et 002.
- Les avions de pré-production ont reçu les numéros 01 et 02.
- Les avions de production étaient numérotés 1, 2, 3, 4, 5, etc.
Mais avant même la sortie du premier avion de production, le système de numérotation a été modifié en raison de l'introduction en production et du support d'un système informatique qui nécessitait un numéro à trois chiffres pour désigner l'avion. En raison de problèmes liés au nombre de véhicules de pré-production, le système de numérotation a été modifié comme suit :
- Les prototypes ont conservé leurs numéros 001 et 002.
- Les avions de pré-production ont reçu les numéros 101 et 102.
- Les avions de production étaient numérotés 201, 202, 203, etc.
Étant donné que les Concordes de pré-production étaient déjà sortis à cette époque, dans certaines sources, ils apparaissent sous leurs anciens numéros 01 et 02.
Conception d'avions
Pour le Concorde, la conception aérodynamique « sans queue » avec une aile ogivale triangulaire basse a été choisie. L'avion est optimisé pour les longs vols de croisière à des vitesses supersoniques.
Le principal matériau structurel était l’alliage d’aluminium RR58. De plus, des alliages d’acier, de titane et de nickel sont utilisés dans la conception de l’avion.
Planeur
Le train d'atterrissage principal comporte deux paires de roues situées l'une derrière l'autre et se rétracte en tournant vers l'intérieur vers le fuselage. Le montant avant est doté de deux roues et peut être rétracté en le tournant vers l'avant. La jambe de force avant est équipée d'un mécanisme de rotation hydraulique pour contrôler l'avion au sol. Des déflecteurs d'eau composites sont fixés sur le train d'atterrissage pour empêcher l'eau soulevée par les roues de pénétrer dans les prises d'air du moteur. Les mécanismes de rétraction du train d'atterrissage sont hydrauliques et la rétraction du train d'atterrissage s'effectue à partir d'un système hydraulique principal, et un système de secours peut être utilisé pour le déverrouillage.
Train d'atterrissage arrière supplémentaire
La voie du train d'atterrissage principal est de 7,72 m, la pression dans les pneumatiques des roues avant à jambes de force est de 1,23 MPa et dans les principaux de 1,26 MPa.
Pour éviter d'endommager l'arrière du fuselage lors du décollage et de l'atterrissage, le Concorde est équipé d'un train d'atterrissage arrière incliné supplémentaire avec deux petits pneumatiques. Le support est rétracté dans le compartiment du fuselage en le tournant vers l'arrière.
Systèmes de base
Pour qu'un turboréacteur fonctionne le plus efficacement possible et fournisse une poussée maximale, il doit avoir un degré de compression élevé. Le problème est qu'à des vitesses supersoniques élevées, l'air entrant dans le moteur est soumis à une compression aérodynamique, et le degré de compression qui en résulte est si élevé que le moteur s'avère très chargé thermiquement et, par conséquent, complexe, coûteux et en ressources. -pauvre. Ce problème a été résolu grâce à l'utilisation de turboréacteurs à double flux avec un taux de compression relativement faible de 11:1, qui fonctionnent bien à vitesse de croisière, et leur poussée insuffisante dans les conditions de décollage a été compensée par l'utilisation d'une postcombustion.
Malgré le fait que le Concorde pouvait franchir le mur du son et atteindre la vitesse de croisière sans utiliser le boost du moteur, la postcombustion était également utilisée pour accélérer des vitesses transsoniques à une vitesse correspondant à = 1,7. La raison en était que sans l'utilisation de la postcombustion, une telle accélération serait très lente et la quantité totale de carburant dépensée pour cette manœuvre serait trop importante.
En raison du fait que les turboréacteurs ne peuvent pas fonctionner si le flux d'air entrant est à une vitesse supersonique, il a été nécessaire de développer des entrées d'air complexes à commande automatique capables de décélérer le flux d'air à une vitesse subsonique sur toute la plage de vitesses supersoniques de l'avion. En plus de leur tâche principale, les prises d'air servaient également à rediriger le flux d'air principal contournant le moteur en cas de panne à vitesse supersonique. Sans la possibilité d'une telle redirection, la résistance fortement accrue d'un moteur en panne pourrait créer des charges excessives pouvant conduire à la destruction de l'avion dans les airs.
Chauffage aérodynamique de la structure
Lors d'un vol à grande vitesse, le freinage de l'air circulant autour de l'avion provoque un fort échauffement aérodynamique de sa peau, et la quantité d'échauffement dépend quadratiquement de la vitesse. À des vitesses autour de =3, l'échauffement aérodynamique peut atteindre des valeurs d'environ 350 °C, ce qui se situe en dehors de la plage de température dans laquelle les alliages d'aluminium restent suffisamment résistants. Une solution à ce problème pourrait être soit l'utilisation de matériaux structurels plus résistants à la chaleur (acier, comme dans le XB-70, titane, comme dans le T-4), soit la limitation de la vitesse maximale de l'avion à des valeurs à dont le chauffage ne dépasse pas les capacités des matériaux traditionnels.
L'aluminium ayant été choisi comme principal matériau structurel du Concorde afin de garantir une masse au décollage, un prix et une fabricabilité acceptables, sa vitesse de croisière est limitée à = 2,03, à laquelle l'échauffement aérodynamique des éléments structurels les plus chargés en chaleur ne dépasse pas 127° C. À peu près les mêmes restrictions s'appliquent au Tu-144, qui est également construit en alliages d'aluminium. Les Américains, lors de la conception du Boeing 2707 « à trois machs », ont été contraints d'utiliser d'autres matériaux, comme l'acier et le titane. Un problème supplémentaire est la dilatation thermique importante des matériaux, ce qui nécessite une conception plus complexe de l'avion.
Le chauffage aérodynamique rend également difficile le maintien d’une température confortable dans la cabine de l’avion. Le système de climatisation du Concorde, en plus des échangeurs de chaleur à air conventionnels qui évacuent l'excès de chaleur de l'air extrait des moteurs, disposait également d'échangeurs de chaleur qui permettaient d'évacuer l'excès de chaleur dans le carburant entrant dans les moteurs. Cela nécessite également une meilleure isolation de la cabine et une capacité de climatisation plus élevée que celle des avions de ligne conventionnels. Par exemple, les fenêtres des fenêtres du Concorde pendant le vol sont devenues si chaudes qu'elles pouvaient brûler, tandis que les fenêtres d'un avion de ligne régulier se sont souvent refroidies à des températures inférieures à zéro.
Une particularité du Concorde était que pendant le vol de croisière, la température du cône avant était l'un des facteurs les plus importants contrôlés par l'équipage et même par le pilote automatique, c'est-à-dire que le pilote automatique limitait la vitesse en fonction de cette valeur.
Résistance structurelle
En raison des exigences du vol supersonique, le Concorde avait un profil d'aile très fin, un fuselage long et mince, et l'épaisseur des panneaux de revêtement de l'avion n'était que de 1,5 mm. Tout cela imposait des exigences très sérieuses en matière de résistance structurelle. De plus, le problème était aggravé par le fait qu'à grande vitesse, la déviation des gouvernes peut exercer une charge très forte et soudaine sur la structure de l'avion.
Ce problème a été résolu comme suit :
Le Concorde différait de tous les avions de ligne qui l'ont précédé en ce sens que bon nombre de ses principaux éléments structurels n'étaient pas assemblés à partir de pièces individuelles, mais étaient fraisés à partir de pièces moulées en aluminium massif. Par exemple, de très grands éléments étaient utilisés dans la structure de l'aile. Cela réduisait le nombre de connexions, allégeait la structure et lui donnait une résistance supplémentaire. La peau de l'avion était incluse dans la structure porteuse et était constituée de panneaux solides précontraints de très grandes dimensions.
Le problème de l'influence des gouvernes à des vitesses supersoniques a été partiellement éliminé en désactivant les ailerons externes à grande vitesse. Pour le contrôle, seuls ceux du milieu et de l'intérieur ont été utilisés, ce qui chargeait beaucoup moins la structure, car ils étaient plus proches du centre de masse, et étaient également installés sur la partie la plus solide de l'aile.
Cependant, les limites de surcharge du Concorde étaient assez basses, s'élevant à seulement +2,5/-1,0, ce qui est inférieur à celui des avions de ligne subsoniques conventionnels.
Châssis et freins
Grâce à son aile delta, le Concorde avait une vitesse de décollage très élevée pour un avion de ligne commercial, environ 400 km/h. Pour garantir la sécurité, le système de freinage de l'avion devait permettre d'interrompre le décollage sur la piste d'un aéroport commercial conventionnel. Il était nécessaire de développer un système capable d'arrêter complètement un avion de ligne de 188 tonnes à une vitesse de 305 km/h sur 1 600 m, même sur piste mouillée. En conséquence, le système de freinage du Concorde est devenu le plus avancé de son époque, avec de nombreuses solutions, telles qu'une commande de freinage entièrement électronique. frein électronique), ont été utilisés pour la première fois dans l'aviation commerciale.
Le train d'atterrissage a également nécessité beaucoup d'efforts de la part des développeurs, car en raison de l'angle d'attaque très élevé de l'avion au décollage, le train d'atterrissage s'est avéré très long et a subi de lourdes charges.
Historique des opérations
Après le décollage des premiers avions de série, les 201 et 202, un vaste programme de certification commença, se terminant en 1975 par la délivrance de certificats britanniques et français. Outre le transport de passagers lui-même, Concordes a également participé à un grand nombre d'expositions, de vols de démonstration et de campagnes publicitaires.
Visites promotionnelles et cas d'utilisation notables
- Le 4 septembre 1971, presque immédiatement après l'achèvement du premier cycle d'essais en vol, le prototype n°001 entreprend une tournée promotionnelle en Amérique du Sud le long de la route Toulouse - Rio de Janeiro - Sao Paulo - Buenos Aires. La tournée s'est poursuivie jusqu'au 18 septembre.
- Le 2 juin 1972, le prototype n°002 entreprend une grande tournée promotionnelle qui se déroule dans 12 pays, principalement au Moyen et en Extrême-Orient. Au cours de ce périple de 45 000 milles, le Concorde a visité la Grèce, l'Iran, Bahreïn, l'Inde, la Birmanie, Singapour, les Philippines, le Japon, l'Australie, l'Arabie saoudite, le Liban et la France, effectuant 32 vols supersoniques et 13 vols de démonstration, totalisant 62 heures.
- En septembre 1973, le Concorde 02 effectue sa première visite aux États-Unis, en direction de l'aéroport de Dallas depuis Caracas. Après un séjour de quatre jours au Texas et plusieurs vols de démonstration, l'avion s'est envolé le 23 septembre vers l'aéroport de Washington Dulles et le survol du territoire américain s'est déroulé à une vitesse subsonique.
- Le 13 juillet 1985 a eu lieu le concert Live Aid, qui s'est déroulé dans trois salles de concert sur trois continents, reliées par téléconférence. Le musicien Phil Collins a traversé l'océan avec l'aide du Concorde et a pu se produire dans les parties européenne et américaine du concert. Il a donné une interview à Concord qui a été diffusée en direct lors de l'événement, qui a été regardé par environ 1,5 milliard de personnes dans plus de 100 pays.
- Le Concorde effectuait des vols d'observation scientifique et amateur d'une éclipse solaire.
Vente de Concordes aux compagnies aériennes
Dans les années 1960, lors de la création et du développement du projet Concorde, on pensait que l'avenir du transport aérien mondial de passagers résidait dans les avions de ligne supersoniques, ce qui a influencé les plans des principaux avionneurs et compagnies aériennes du monde. Par exemple, Boeing, qui a lancé sur le marché son ambitieux avion de ligne Boeing 747 au début des années 1970, a évalué très attentivement les perspectives de cet avion, suggérant même qu'après le lancement des avions de passagers supersoniques, les 747 devraient être transférés au transport aérien cargo. transport. Le développement des avions de ligne commerciaux supersoniques a eu lieu non seulement en Europe, mais aussi en URSS, où le Tu-144 a décollé un peu plus tôt que le Concorde, ainsi qu'aux États-Unis et chez les Américains, profitant de leur expérience dans la création de grands trois -mach (XB-70 Valkyrie), a créé une version du SPS (Boeing 2707), qui a largement surpassé les avions anglo-français et soviétiques dans ses caractéristiques.
Les demandes pour le nouvel avion ont commencé à arriver en 1963, bien avant son premier vol, et en 1972, 16 compagnies aériennes du monde entier avaient passé des précommandes pour 74 Concorde. L’avenir commercial du premier avion de ligne supersonique semblait sinon sans nuages, du moins tout à fait certain.
| Compagnie aérienne | date de commande | Nombre d'avions commandés |
|---|---|---|
| Panaméricain | 6, option pour 2 | |
| BOAC | 1963 | 6 |
| VME | 4 | |
| Compagnies aériennes continentales | 1964 | 3 |
| BOAC | 1964 | 8 |
| Air France | 1964 | 2 |
| Compagnies aériennes américaines | 1964 | 4 |
| Compagnies aériennes unies | 6 | |
| VME | 1965 | 6 |
| Sabéna | 1965 | 2 |
| Qantas | 1965 | 6 |
| MEA-Air | 1965 | 2 |
| Lufthansa | 1965 | 3 |
| JAL | 1965 | 3 |
| Compagnies aériennes orientales | 1965 | 2 |
| Branif | 1965 | 3 |
| Compagnies aériennes américaines | 1965 | 6 |
| Air Inde | 1965 | 2 |
| Air Canada | 1965 | 4 |
| Compagnies aériennes orientales | 6 | |
| Qantas | 1966 | 4 |
| BOAC | 25 mai | 5 |
| CAAC | 24 juillet 1972 | 2, option pour 2 |
| Air France | 28 juillet 1972 | 4 |
| Iran Air | 1972 | 2, option pour 2 |
| Air France | 14 avril | 1, déjà loué |
| British Airways | le premier avril | 1, pour les pièces de rechange |
À partir de 1972, la situation a commencé à évoluer rapidement en faveur des avions de ligne supersoniques. Plusieurs événements importants se sont produits à la fois et ont influencé les projets de transport supersonique de passagers des plus grandes compagnies aériennes du monde :
- Au début des années 1970, notamment avec l'arrivée d'avions tels que le Boeing 747, il est devenu clair que le transport aérien long-courrier n'était plus l'apanage des hommes d'affaires et de l'élite, et que la part de la classe moyenne dans le trafic total de passagers était en croissance constante. Il est donc devenu plus important pour les compagnies aériennes de réduire le prix des billets plutôt que de réduire la durée des vols, ce qui est si attrayant pour les hommes d'affaires.
- En 1973, éclate la crise pétrolière, provoquée principalement par la guerre du Kippour entre Israël et les pays arabes. À la suite de cette crise, les prix mondiaux du carburant d'aviation ont augmenté à plusieurs reprises, ce qui a remis en question l'attrait commercial des vols supersoniques, puisque le Concorde dépensait beaucoup plus de carburant pour transporter un passager que les avions de ligne subsoniques contemporains.
- Le développement prolongé du Concorde, avec un coefficient de nouveauté très élevé, a conduit au fait que le programme commun anglo-français dépassait largement le budget, le coût total s'élevant à près d'un milliard de livres sterling. En conséquence, le prix des avions de ligne a également augmenté constamment. En outre, il s’est avéré que les compagnies aériennes sous-estimaient l’ampleur des coûts nécessaires pour entretenir une flotte d’avions de ligne supersoniques et les maintenir en état de navigabilité.
En conséquence, en 1973, presque toutes les compagnies aériennes avaient révisé leurs plans de transport supersonique et retiré leurs commandes de Concordes. Il n'a été possible de vendre que 9 avions, 5 à British Airways et 4 à Air France, et encore principalement parce que ces AK étaient contrôlés par les gouvernements des pays qui ont développé l'avion.
Les 5 avions restants (sur 14 produits), après des tentatives infructueuses de vente, ont ensuite été proposés par le même AK aux conditions suivantes :
- Le prix des avions n'était que de 1 livre sterling pour les anglais et de 1 franc pour les français.
- Les compagnies aériennes étaient obligées de mettre en exploitation commerciale les avions achetés.
- Les compagnies aériennes avaient le droit de vendre leurs avions, mais au même prix symbolique.
Toutes les dépenses étaient supportées par les gouvernements des deux pays, désireux de soutenir leurs propres constructeurs aéronautiques et soucieux du prestige national.
Ainsi, British Airways a acquis les 2 avions anglais restants, et Air France a acquis les 3 avions français restants, et chacun d'eux disposait d'une flotte de 7 Concordes.
Transport de passagers
L'exploitation commerciale des Concordes a commencé le 21 janvier 1976, lorsque le G-BOFA (n° 206) de British Airlines a décollé pour son vol inaugural de Londres à Bahreïn. Le même jour, le vol F-BFBA (n°205) inaugure la ligne Paris - Dakar d'Air France.
Dans un premier temps, la route transatlantique la plus prometteuse était fermée au Concorde, puisque le 18 décembre 1975, la Chambre des représentants du Congrès américain imposait une interdiction de six mois aux atterrissages du Concorde aux États-Unis. La raison officielle de cette interdiction était le bruit produit par l'avion, notamment après avoir franchi le mur du son, mais il est probable que la raison principale était que l'avion anglo-français était entré en service commercial plus tôt que le SPS américain.
Après la levée de l'interdiction, malgré les protestations de plusieurs organisations publiques et environnementales, des vols réguliers vers l'aéroport de Washington Dulles ont été introduits, dont le premier a eu lieu le 24 mai 1976. Les vols vers New York n'ont commencé qu'après le 22 novembre 1977, principalement en raison de l'opposition de la mairie de New York.
Les principaux itinéraires du Concorde étaient :
- Compagnie Londres - New York British Airways, à différents moments, la ligne était desservie par jusqu'à 4 avions effectuant des vols quotidiens.
- Londres - Barbade opéré par British Airways, vols une fois par semaine pendant la saison.
- Paris - New York sur Air France, cinq fois par semaine.
En outre, British Airways exploitait des vols réguliers vers
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