机械公民
2022/12/04 16:18
民用航空史上第一架超音速飞机——协和客机
20世纪70年代，在英国伦敦、法国巴黎、美国纽约等国际大机场，出现了一种与以往任何民用飞机机型都不一样的客机——协和客机。它的机翼呈优美的窄体三角形，没有水平尾翼，机头前端可以抛落，着陆时发出的噪声很大。它是由法国航空航天公司和英国飞机联合公司联合研制的，是世界上唯一的超音速民用客机。
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“协和”的问世，震惊世界
1956年，在英国政府的主导下，英国皇家飞行研究院和布里斯托尔飞机公司联合成立了“超音速运输飞机委员会”（Supersonic Transport AircraftCommittee，简称STAC），但丰满的理想，代替不了骨感的现实，很快英国发现超音速客机的研发是个无底洞，自己的预算捉襟见肘。于是，英国把目光投向了二战时的盟友——法国。
1962年11月29日，英国航空部长和法国驻英大使代表两国政府签署协议，集聚两国民用航空专家的力量和财政能力，联合完成该机的研制开发，研制费用各自承担50%。英国宇航公司和法国宇航公司研制飞机机体，英国罗尔斯—罗伊斯公司和法国发动机公司联合研制发动机。1963年1月13日，法国总统戴高乐将英法联合研制的超音速客机命名为协和号。
经过11年的苦心研发，1967年12月11日，第一架机身长61.66米、高1.96米、翼展25.56米，空机运行78700千克、最大起飞重量185065千克，拥有4台罗尔斯—罗伊斯／斯奈克马奥林巴斯593Mk602型涡轮喷气发动机、每台额定出力169.3kN，航行速度2179千米／小时、航程6380千米、载客人数128名的超音速客用飞机研制成功。1969年3月，第一架试验飞机试飞，之后又经过长达7年的多项目修改、完善，终于在1976年1月，耗费32亿（美元）研发费用的协和客机，终于开始投入使用。协和客机的超音速性能，让欧洲到美国的飞行时间缩短了一半：从巴黎到纽约，波音747要飞7小时30分，而协和客机只需3小时49分。1992年11月，协和客机首次进行环球飞行，创造了32小时49分的世界纪录，让世界为之震惊！
“协和”的设计，科学严谨
英国宇航公司董事长乔治·爱德华兹爵士和法国宇航公司总裁乔治斯·里黑尔是协和项目的总负责人，英方首席设计师阿奇博尔德·罗素和法国著名飞机设计师皮埃尔·萨特组成了强有力的设计队伍。面对超音速这个最大难题，团队的设计科学而严谨。
首先，把飞机速度限制在2.2倍声速之下（超过 2.2倍声速，飞机就要过热障），让飞机只过“声障”而不必过“热障”。机体的主要材料仍为铝合金，仅在某些承受高温的部位采用耐热的钛合金和不锈钢，这种设计显然是聪明之举。其次，超音速飞行的主要障碍是激波产生的阻力。为克服和减小激波阻力，研制团队对飞机的气动外形和结构形式进行了长达4000小时的风洞试验。最终科学地采用了后掠翼和相对厚度较小的薄机翼，有效地克服和减少激波阻力。最后，为了确保高速飞行的安全性和飞机的运营寿命，研发团队十分严谨地对飞机进行各部件试验和各系统试验，并且在最后的试验阶段，两国科研人员分工合作，由法国进行全机静力试验，英国进行全机疲劳试验，目的是使飞机承受相当于90000飞行小时（相当于飞机设计寿命的两倍）的考验。基于研发团队科学严谨的开发精神，人类历史上第一架超音速民用飞机的研发，非常成功！
“协和”的开发，毁誉参半
协和客机投入市场后，英法联队原来预计会有200架协和客机的市场，结果只卖给了英国航空公司和法国航空公司共16架飞机。2000年7月25日，协和AF4590航班在起飞时，碾过了跑道上一架飞机脱落的小铁条造成爆胎，而轮胎破片以超过音速的高速击破机翼中的油箱，引发失火，导致起飞数分钟后即爆炸坠毁于机场附近的旅馆，造成113人身亡。此次事故促使飞机制造商重新改造机体设计，甚至利用Kevlar（防弹衣材料）来保护油箱，以避免油箱再遭高速异物的击破。但就是这唯一一次的失事，整个坠机过程被民众拍摄下来，造成社会大众心理上的严重震撼和阴影，让协和客机从此一蹶不振。
2003年，运营了27年的协和客机在严重亏损中退役。
国际航空业对协和客机的毁誉不一。毁者说其华而不实：其一，运营成本高昂，发动机油耗惊人，且载客量仅100多人，运营利润极低，其机票价格比波音客机的头等舱还要贵20%，根本不具经济性；其二，发动机噪声太大，声污染严重，其起飞噪音为119.5分贝，进场噪音为116.7分贝，侧向噪音为112.2分贝，不少机场拒绝接纳，适用性太差；其三，因过早停产，且其设备零部件不与现役客机通用，维护成本居高不下。誉者赞其创新了多项民用航空技术：其一，开发研制了四台大推力的涡轮喷气发动机；其二，为了能迅速散掉机身高速摩擦空气产生的热量，研发采用了燃油汽化技术；其三，开创了民用飞机超音速技术的先河。它在16000米到18000米的高空，可以以2180千米／小时（音速的2倍）的速度飞行，比地球自转的速度还快。它载客超音速飞行的时间超过了世界所有军用飞机超音速飞行时间的总和。如果你乘坐“协和”号向西飞行，可以追赶太阳，感受太阳永不落的奇景和太阳从西边升起的壮美。协和客机，让“夸父追日”不再是古代的神话！
尽管毁誉参半，协和超音速飞机对于广大航空迷来说，它依然代表着世界航空史上的重大技术进步，是世界民用航空历史上的一个重要里程碑。可以说，协和客机高精尖的研发和开发团队科学严谨的精神，一直推动着世界航空技术的不断发展和进步。
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