Concorde (vliegtuig)

thumb|Cabine van de Concorde De Concorde was een supersonisch passagiersvliegtuig. Er zijn slechts twintig toestellen van gebouwd, waaronder vier prototypes. Het vliegtuig vloog voor het eerst in 1969, het maakte zijn laatste vlucht op 26 november 2003. De naam betekent eendracht.

De Concorde was een prestigeproject van de Britse en Franse regeringen. De plannen voor het toestel werden al in 1955 gemaakt. De ontwikkeling ging gepaard met allerlei samenwerkingsproblemen tussen de Britten en de Fransen, die vaak op hoog politiek niveau moesten worden beslecht. Nog een oorzaak van de problemen was dat er in beide landen een productielijn werd aangehouden. Dit zou echter wel enkele jaren later leiden tot het ontstaan van het internationale consortium Airbus.

De Concorde kon tot op 18 kilometer hoogte vliegen en een snelheid bereiken van mach 2,04, ruim tweemaal de snelheid van het geluid. Daardoor vloog het toestel in minder dan drie uur van Londen naar New York. De Concorde vestigde op 7 februari 1996 een snelheidsrecord van op het traject New York–Londen. p.168 Het toestel had een startsnelheid van ongeveer en een landingssnelheid rond .

Geschiedenis In 1952 werd met de Britse De Havilland DH.106 Comet de straalmotor in de burgerluchtvaart geïntroduceerd. Meerdere fabrikanten kwamen vervolgens met eigen toestellen, zoals de Boeing 707, de Caravelle en de Tupolev Tu-104. Een logische vervolgstap was het nog verder opvoeren van de snelheid, wat aanleiding was voor diverse projecten voor supersonisch transport (SST).

Boeing startte al in 1952 een studie voor een SST wat uitmondde in model 733 en uiteindelijk de Boeing 2707. Het Verenigd Koninkrijk hield de eerste studiebijeenkomst op 25 februari 1954. Nadat de Caravelle in 1959 in dienst was gekomen ging ook de ontwerpafdeling van Sud Aviation over tot een studie naar SST, wat resulteerde in de Super Caravelle.

De Sovjet-Unie was blijkbaar ook bezig met een studie want in 1962 werd het ontwerp van de Tupolev Tu-144 wereldkundig gemaakt. De Britse studiegroep publiceerde haar verslag, het STAC-rapport, in 1959 en snel bleek dat zowel de Britten als de Fransen een ontwerp met deltavleugels op de tekentafels hadden staan. Het Britse ontwerp, de zesmotorige Bristol 198, ging uit van 120 passagiers voor de lange, trans-Atlantische afstand, terwijl de Fransen, net als bij de subsone Caravelle, mikten op de middellange afstand.

De eerste besprekingen tussen Sud Aviation en British Aircraft Corporation (BAC), die de Britse opdracht voor de SST-ontwikkeling had gekregen, vonden in 1960 plaats; de eerste formele besprekingen volgden op 8 juni 1961. In 1961 presenteerde Sud Aviation op de luchtvaartsalon van Parijs haar Super Caravelle, een viermotorig SST-toestel voor 60 tot 70 passagiers. Hierbij boekte Sud Aviation ook een commercieel succes met belangstelling van de Braziliaanse luchtvaartmaatschappij Panair do Brasil. In oktober 1961 werd een verkoopovereenkomst gesloten voor vier Caravelles waarbij Panair bedong dat zij de eerste drie productietoestellen van de Super Caravelle zou afnemen.Flight International, 19 juni 1963

Eendracht thumb|Concorde 001, 2 maart 1969. De Brits-Franse besprekingen leidden tot de conclusie dat, gezien de omvang van het project, de ontwikkeling van supersonische vliegtuigen gezamenlijk ter hand genomen moest worden. Op 29 november 1962 werd in Londen een verdrag gesloten tussen de Britse en Franse regering voor de ontwikkeling van supersonische burgervliegtuigen. Treaty series nr 3 1963, Secretary of State for Foreign Affairs, Londen januari 1963 Het verdrag liet de mogelijkheid open om versies voor middellange en lange afstand te ontwikkelen. De Brits-Franse eendracht kwam tot uiting in de naam van het toestel waarbij de Britten instemden met de Franse spelling Concorde en niet het Engelse Concord.

Het Britse STAC-onderzoek had onder andere geconcludeerd dat een toestel voor de lange afstand economisch haalbaar zou zijn, maar voor de middellange afstand niet. In gesprekken met de luchtvaartmaatschappijen bleek ook dat de belangstelling uitging naar een toestel voor de lange afstand. In de zomer van 1963 werd besloten dat er één versie voor 100 tot 120 passagiers zou worden ontwikkeld op basis van een verkleinde Bristol 223, die de Britten vanaf 1960 hadden ontworpen. De Super Caravelle als supersonisch toestel werd geschrapt. p.14

Het ontwikkelingsschema voor de Concorde voorzag de eerste vlucht op 28 februari 1968 en certificering in 1971. De kosten van het project werden geraamd op 150 miljoen pond. Dit bedrag omvatte de ontwikkelingskosten, de bouw van prototypes en testvluchten. Om uit de kosten te komen zouden 150 toestellen verkocht moeten worden. Het definitieve ontwerp werd gepresenteerd op de vergadering van de technische commissie van de IATA in 1964 te Beiroet. Door politieke en financiële tegenslagen maakte de Concorde zijn eerste vlucht pas op 2 maart 1969.

Opties Panair do Brasil had geen moeite met een groter toestel en hield vast aan haar claim op de eerste drie productietoestellen. De Britten vonden het aannemen van opties begin 1963 prematuur, maar door druk van Pan Am werd dit toch mogelijk en op 3 juni 1963 plaatsten Air France, BOAC en Pan Am ieder 6 opties, waarmee er 21 in de boeken stonden. De opties van deze drie belangrijke maatschappijen werden later dat jaar gevolgd door opties van andere Amerikaanse maatschappijen, TWA, American en Continental en de Libanese maatschappij MEA, die het toestel wilde inzetten tussen Beiroet en New York, met een tankstop in Toulouse. Panair werd in 1965 geliquideerd in de nasleep van de staatsgreep van 1964 in Brazilië, waarmee deze drie opties vervielen. Toen de eerste vlucht plaatsvond, waren er 74 opties van 16 verschillende maatschappijen. p.58

Maatschappij Aantal Geplaatst Geannuleerd Opmerkingen Aantal per1 maart 1969 Panair do Brasil 3 10 februari 1965 0 Pan Am 6 3 juni 1963 31 januari 1973 in 1964 verhoogd tot 8 opties 8 Air France 6 3 juni 1963 in 1964 verhoogd tot 8 opties 8 BOAC 6 3 juni 1963 in 1964 verhoogd tot 8 opties 8 Continental Airlines 3 24 juli 1963 mrt 1973 3 American Airlines 4 7 oktober 1963 februari 1973 in 1965 verhoogd tot 6 opties 6 TWA 4 16 oktober 1963 31 januari 1973 in 1965 verhoogd tot 6 opties 6 MEA 2 4 december 1963 februari 1973 2 Qantas 6 19 maart 1964 2 geannuleerd in mei 1966 4 Air India 2 15 juli 1964 2 Japan Airlines 3 30 september 1965 1973 3 Sabena 2 1 december 1965 2 Eastern Airlines 2 28 juni 1966 februari 1973 op 15 aug 1966 verhoogd tot 4 en op 28 apr 1967 verhoogd tot 6 6 United Airlines 6 29 juni 1966 26 oktober 1972 6 Braniff 3 1 september 1966 februari 1973 3 Lufthansa 3 16 februari 1967 3 Air Canada 4 1 maart 1967 6 juni 1972 Air Canada, the History. 2014 . p.104 4

In maart 1969 gaven de regeringen toestemming voor de bouw van varianten voor tests en productie: twee testframes, een voor materiaalproeven en de ander voor thermische proeven twee pre-productietoestellen drie productietoestellen, elk een voor Air France (de 201), BOAC (de 202) en Pan Am (de 203). In december volgde toestemming voor nog eens drie productietoestellen, de nummers 204, 205 en 206.

Ontwikkeling Voor het Concordeproject wilden beide landen een eigen fabriek hebben, zodat zowel in Toulouse als in Filton een montagelijn werd opgezet. De montagelijnen bouwden de diverse onderdelen samen tot een vliegtuig. De productie van de verschillende onderdelen werd echter verdeeld over gespecialiseerde productielijnen, waarbij de vleugels, de rompsegmenten tussen de vleugels en het landingsgestel in Frankrijk, en de motorgondels, de cockpit, het voorste rompsegment, de staart, de staartkegel en de bewegende neus in het Verenigd Koninkrijk gebouwd zouden worden.

Voor de boordsystemen werd ook een verdeling gemaakt tussen BAC en Sud Aviation; BAC werd verantwoordelijk voor de elektronica, zuurstofvoorziening, brandstofsysteem, motorinstrumenten, motoraansturing, brandbestrijding, luchtverversing en anti-ijssystemen. Sud Aviation kreeg de verantwoordelijkheid voor de hydraulische systemen, besturing, navigatie, communicatie en luchttoevoer. BAC en Sud Aviation bouwden deze boordsystemen niet allemaal zelf; veel werd besteld bij gespecialiseerde bedrijven. Om de eigen industrie te beschermen, wilden de beide regeringen minstens een evenwichtige werkverdeling hebben, zodat de aanbesteding tot veel discussies en vertraging leidde. Voor de motoren gold dat niet: omdat de Fransen zelf geen motor konden leveren met voldoende stuwkracht, werd van meet af aan Rolls Royce als bouwer ingeschakeld, waarbij de Franse fabrikant SNECMA bijdroeg door de levering van de uitlaten en straalomkeerders.

Vorm Bij toenemende vliegsnelheid is de toenemende luchtweerstand een beperkende factor. Al in de jaren vijftig was bekend dat de spanwijdte van het vliegtuig de grootste invloed had op de luchtweerstand bij supersonische vliegtuigen. De vleugels van de eerste supersonische gevechtsvliegtuigen, zoals de Starfighter, werden dan ook zo kort mogelijk gehouden. Deze korte vleugels leverden echter bij lagere snelheden te weinig draagkracht op zodat hoge landingssnelheden vereist zijn. Voor een licht gevechtsvliegtuig was dat nog wel aanvaardbaar, voor een relatief zwaar passagierstoestel was dit onverantwoord.

Een doorbraak kwam met de bevinding dat gebruik kon worden gemaakt van het vortexeffect. Als een deltavleugel onder een grote invalshoek gehouden wordt, ontstaat de zogeheten vortexlift, waarmee extra draagkracht ontstaat bij lagere snelheden. Het idee van de deltavleugel werd vervolgens toegepast in nieuwe gevechtsvliegtuigen, zoals de Dassault Mirage III in 1958. De ontwerpen voor civiele SST's gingen allemaal uit van deltavleugels en daarmee kreeg ook de Concorde deze voor passagiersvliegtuigen ongebruikelijke vorm. De Franse vliegtuigbouwer Marcel Dassault had bij de ontwikkeling van de Mirage al praktijkervaring opgedaan met deltavleugels. Om deltavleugels bij lage snelheden te testen bouwden de Britten de HP 115, die voor het eerst vloog op 17 augustus 1961. Voor proeven met hoge snelheid werd de BAC 221 gebouwd, waarmee zowel de deltavleugel als de beweegbare neus werden getest; dit toestel vloog voor het eerst op 1 mei 1964. Naast deze praktijkproeven werden ook vele windtunnelproeven genomen om de vorm van de vleugel te bepalen.

De uiteindelijke vleugel van de Concorde werd geen zuivere driehoek maar kreeg een glooiende rand aan de voorzijde. Om de vereiste invalshoek te kunnen bereiken werden de Concordes op een hoog landingsgestel geplaatst zodat de staart niet tijdens de start of landing tegen de grond zou slaan. De neus van het toestel was neerklapbaar, zodat de cockpitbemanning ondanks de grote invalshoek toch enig zicht op de landingsbaan behield.

Stabiliteit thumb|upright=0.9|Brandstofverdeling:A: OpstijgenB: NoodafremmingC: Afremmen en landen

De Concorde beschikt niet over aparte trimvlakken om het vliegtuig te stabiliseren. Deze zouden het gewicht en de luchtweerstand van het vliegtuig verhogen. Door een ingenieus systeem werd de brandstof in het vliegtuig gebruikt voor de stabilisatie. De motoren betrekken hun brandstof uit de groene tanks op de tekening. Tijdens het versnellen (A) wordt het zwaartepunt naar achter verplaatst door de verbruikte brandstof aan te vullen en de staarttank te vullen. In geval van nood (B) kan het zwaartepunt weer snel naar voren worden verplaatst. De reguliere overgang van supersonisch naar subsonisch (C) houdt in dat de staarttank de hoofdtank vult tot genoeg brandstof voor de rest van de vlucht, terwijl de reservebrandstof naar de voorste tank gaat. Als langere tijd subsonisch gevlogen moet worden, wordt de brandstof gelijk verdeeld over de voorste tank en de hoofdtank.

Motoren