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協和式飛機(Concorde;亦稱和諧式客機,台譯協和式客機)是由英國和法國聯合研製的一種超音速客機,設計主導者是Mr. Lucien Servanty,這種飛機一共只建造了20架。它的最大飛行速度可達2.04馬赫,巡航高度18000米。協和飛機於1969年研製成功,並於1976年1月21日投入商業飛行。英國航空公司和法國航空公司使用協和飛機運營跨越大西洋的航缐。

1 協和式飛機 -簡介

協和式飛機協和式飛機

1969年,第一架協和超音速客機誕生,並於1976年1月21日投入商業飛行。協和式超音速客機是世界上唯一投入航線上運營的超音速商用客機。協和式飛機一共只生產了20架。

英國航空公司和法國航空公司使用協和式飛機運營跨越大西洋的航線。到2003年,尚有12架協和式飛機進行商業飛行。2003年10月24日,協和式飛機執行了最後一次飛行,全部退役。

飛機機翼設計為三角翼,三角翼的特點為失速臨界點高,飛行速度可以更快,且能有效降低超高速抖動時的問題。協和號四具引擎更配備了一般在戰鬥機上才看得到的後燃器(Olympus593,Rolls-Royce)。這架飛機還有個令人津津樂道的特點就是她會「變形」:其一是因為在2馬赫的飛行速度時,空氣摩擦使其機體產生高熱,因熱脹冷縮效應,協和號在飛行時最長會「變長」約24公分;其二是她的可變式機鼻,在飛行時直直挺挺的如一根針以利高速切開空氣,但是在起降時,機鼻可以往下調5至12度以利飛行員的視野-事實上由於現在多有先進電腦導航儀器輔助,飛行員也不一定非得看見跑道才能起降,這麼做只是求個安心,不過龐大的機鼻角度調整設備卻白白的浪費飛機的寶貴重量與空間。

自從1969年首航以來,從未發生任何事故,使協和號獲得了全球最安全的客機的名聲。協和號票價高昂,一張倫敦至紐約的來回票要價逾九千美元,親自搭乘協和號班機往返歐美大陸成為許許多多人自幼以來的夢想。飛機從歐洲到紐約的航程只需要不到三個半小時,且因為倫敦、紐約時差四個小時,所以搭乘協和號的旅客最喜歡說:「我還沒出發就已經到了」。

2000年7月25日,協和號客機班機AF4590在進行起飛時輾過了跑道上另一架美國大陸航空的DC-10脫落的小鐵條,造成爆胎,而輪胎破片以超過音速的高速擊中機翼其中的油箱。之後引發失火,導致飛機於起飛數分鐘後即爆炸墬毀於機場附近的旅館。這是協和號服役期間唯一的一次的失事。也是有史以來第一架超音速噴射機失事,這場悲劇造成了113人喪命。

此次失事促使飛機製造商重新改造機體設計,並修補了諸多缺失。甚至利用防彈衣(Kelvar)原料來保護油箱,以避免油箱以後遭到高速的異物的穿刺。但儘管如此,由於整個失事過程都被民眾用家用錄影器材拍攝下來,造成社會大眾心理上的嚴重震撼,不論這家飛機以往聲望有多高,但僅僅一次的失事就讓協和號從此一厥不振……,雖然協和號客機在2001年11月重新啟航,載客量一直都嚴重不足。因為對航空公司虧損嚴重,協和號客機終於在2003年退役。

到2003年4月,尚有12架進行商業飛行。2003年10月24日,協和飛機執行了最後一次航班,全部退役。

2 協和式飛機 -歷史

協和式飛機協和式飛機

20世紀50年代,噴氣發動機、后掠翼等技術的應用,戰鬥機已經實現了超音速和二倍音速飛行。噴氣式客機趨於成熟后,民航界又把注意力放到超音速客機上,預計1960年代航空公司需要一種既能遠程飛行,又能快速到達目的地的飛行器。美、蘇、英、法等國紛紛開始探索研製超音速大型飛機。
  
1956年至1961年,英、法兩國分別進行超音速客機研究,由於研製費用高,加上兩國方案相近,1962年,英國/法國兩國簽署了一個政府合作協議。在這個協議上提出了SST計劃(SupersonicTransportProgram)即超音速運輸計劃。協和超音速客機就是SST計劃的產物。由英法兩國政府平攤巨額研製費。1963年1月,當時的法國總統戴高樂親自將這一研製計劃命名為"協和"。
  
協和原型機於1965年開始製造,法國組裝的第一架協和001飛機於1967年12月11日出廠,1969年3月協和式飛機試飛,同年10月1日進行的第45次試飛時突破了音障。英國組裝的第一架協和002飛機也於1969年4月首飛。1975年底取得兩國型號合格證后開始投入使用,1976年1月21日投入商業飛行。協和式飛機於1979年停產,總共生產了20架,英法兩國各生產10架。其中2架原型機,2架預生產型和16架生產型。除了2架生產型用於試驗,英國航空和法國航空各有7架,後來法航1架退役。最終協和式飛機於2003年全部退役。
  
2003年5月31日,法航的協和客機進行了最後一次商業飛行。2003年10月24日,英航的協和客機結束了最後一次飛行。

3 協和式飛機 -技術特點

協和式飛機協和式飛機

協和式超音速客機採用無水平尾翼布局,為了適應超音速飛行,協和式飛機的機翼採用三角翼,機翼前緣為S形。三角翼的特點為失速臨界點高,飛行速度可以更快,且能有效降低超高速抖動時的問題。

協和式飛機前機身細長,這樣既可以獲得較高的低速仰角升力,有利於起降,又可以降低超音速飛行時產生的阻力,有利於超音速飛行。協和式飛機由於機頭過於細長,飛行員在起降時由於高仰角導致視線會被機頭擋住,同時為了改善起降視野,機頭設計成可下垂式,在起降時下垂一定的角度,可以往下調5至12度,以便飛機在起飛和降落時,飛行員獲得極好的視野,巡航時則轉到正常狀態。不過龐大的機頭角度調整設備佔用了飛機的寶貴重量與空間。協和式飛機還有個令人津津樂道的特點就是會「變形」:其一是因為在2馬赫的飛行速度時,空氣摩擦使其機體產生高熱,因熱脹冷縮效應,協和式飛機在高速飛行時最長會「變長」約24公分。預生產型協和作了修改,機頭橫截面從圓形改成扁圓形;並加長了客艙。

協和式飛機共有四台渦輪噴氣發動機。發動機由英國羅爾斯·羅伊斯公司和法國國營航空發動機公司(R0lls-Royce/SNECMA)負責研製。發動機型號為「奧林帕斯」593Mk610渦輪噴氣式發動機(Olympus593)。單台推力169.32千牛(38,000lbs)。發動機具備了一般在超音速戰鬥機上才使用的加力燃燒室(后燃器)。協和式飛機的飛行速度能超過音速的兩倍,最大飛行速度可達2.04馬赫,巡航高度18000米,巡航速度達到每小時2,150公里。

協和式飛機是1970年代的產品,但電子設備還是比較先進的。特別是在自動飛行方面,協和式飛機能夠達到Ⅲ級自動降落和起飛,即協和式飛機完全能按照程序和指令,在無飛行員操縱下自動進行起飛與降落。

由於協和式飛機設計於1960年代,所使用的技術只能代表60年代的技術水平,所以存在著兩個重大的缺陷:一個是經濟性差。協和式飛機一次可滿載95.6噸的燃油,可每小時卻要消耗掉20.5噸,耗油率較高。最大油量航程7000多公里,最大載重航程5000公里,由於協和式飛機航程較短,也就是說它只能勉強橫跨大西洋飛行,而不能橫跨太平洋飛行,這就限制了它的使用範圍。協和式飛機標準客座為100,最大客座為140,載客量偏小,運營成本較高。從而降低了它的經濟性。二是起落時噪音太大,致使世界上絕大部分國家都不讓它起落;而且由於超音速飛行產生的音爆,被限制不得在大陸上空進行超音速飛行。

4 協和式飛機 -商業飛行

協和式飛機協和式飛機

最初共有18家航空公司隨後承諾訂購77架「協和」,後來各航空公司紛紛終止了簽訂的訂貨合同,最終也只有英國航空公司和法國航空公司使用協和式飛機投入航線運營。

英航的協和式:

1976年1月21日,「協和」客機首次投入商業飛行,英國航空公司首航從倫敦到巴林,法國航空公司首航從巴黎經達卡爾至里約熱內盧。1976年5月,英航和法航同時推出跨大西洋至美國的航線。後來,協和式飛機的定期航班中除了倫敦-紐約,巴黎-紐約的每日往返飛行外,由於噪音及成本等原因,其它都已先後終止了。英、法兩國的航空公司在協和式飛機的運營上每年虧損4000-5000萬美元。依靠兩國政府補貼維持飛行。

雖然協和式飛機有著這樣那樣的缺點,但是由於其高速特性,仍然成為往返於美國和英、法兩國之間的工商界、政界高級人士,投資銀行家等人的最佳交通工具。協和式飛機票價高昂,親自搭乘協和式班機往返歐美大陸成為許許多多人的夢想。協和式飛機從歐洲到紐約的航程只需要不到三個半小時,且因為倫敦、巴黎與紐約時差六個小時,所以搭乘協和號的旅客最喜歡說:「我還沒出發就已經到了」(因為協和式飛機從巴黎到紐約的飛行時間通常只需3小時15分鐘,而巴黎和紐約的時差是6個小時,當乘客飛越大西洋從巴黎到達紐約之後,還要將自己的手錶往回撥2小時45分鐘。也就是說,從時間上來講,乘「協和」客機從巴黎到紐約,乘客實際上「尚未出發,就已到達」)。

從飛行安全性來看,協和式飛機還是非常安全的,到1999年底,總共安全運營了24年,使協和式飛機獲得了全球最安全的客機的名聲。

5 協和式飛機 -重大事故記錄

協和式飛機協和式飛機

2000年7月25日,法國航空公司AF4590航班的一架協和式飛機在巴黎戴高樂機場起飛后兩分鐘起火墜毀,機上100名乘客,9名機組成員全部遇難,地面另有4名受害者。根據事後調查,協和式飛機在進行起飛時輾過了跑道上另一架美國大陸航空的DC-10脫落的金屬片,造成爆胎,而輪胎破片高速擊中機翼中的油箱之後引發失火,導致飛機於起飛數分鐘后墜毀。這是協和超音速客機運營過程中唯一的一次造成人員傷亡的重大事故。至此,協和式飛機25年的安全飛行無傷亡記錄被終結。

此次失事促使協和式飛機製造商重新改造機體設計,並修補缺陷。甚至利用製造防彈衣(Kelvar)原料來保護油箱,以避免油箱以後遭到高速的異物擊穿。但儘管如此,由於整個失事過程都被民眾用家用錄影器材拍攝下來,造成社會大眾心理上的嚴重影響,不論這種飛機以往聲望有多高,但僅僅一次失事就讓協和式飛機從此一蹶不振。

6 協和式飛機 -技術數據

尺寸數據
翼展25.56米,機長62.1米,機高11.4米,機翼面積358.25平方米。客艙長×寬×高:39.32米×2.63米×1.96米。
發動機
4台奧林帕斯593Mk610渦噴發動機
重量及載荷
空重78700千克,最大商載12700千克,最大起飛重量186065千克,最大著陸重量111130千克。
性能數據
最大巡航速度M2.04,海平面爬升率25.4米/秒,最大載重航程5110千米,起飛距離3410米,著陸距離2220米。
噪音特性
起飛噪音119.5分貝,側向噪音112.2分貝,進場噪音116.7分貝。

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