Slavná letadla

* Gamma č. 113 (Slavná letadla (VI.))

Vydáno dne 08. 03. 2006 (4873 přečtení)

Slavná letadla (VI.) - v hlavní roli Boeing 707 (II.)

Z prototypu 367-80 byl vyvinut sériový model 707-120, který v závislosti na uspořádání kabiny poskytoval místo pro 124 až 179 cestujících a jeho modernizované motory JT3C-6 umožňovaly zvednout z ranveje letadlo vážící až 117 tun. Cestovní rychlost se zvýšila na 918 km/h a maximální až na 1002 km/h.



Model 720 s bezobtokovými motory(klikni) Model prototypu 367-80 a 707-700(klikni)

Pro jednotlivé letecké společnosti Boeing dodával "na míru" upravené verze. Australská Qantas pro své dlouhé tratě požadovala stroje s větší zásobou pohonných hmot; Boeing pro ni vyvinul typ 707-138 se zkrácenou zadní částí trupu, aby mohl ušetřenou hmotnost přidat na palivu. Americký Braniff operoval převážně v Jižní Americe na vysoko položených letištích, kde řídký vzduch ztěžoval starty těžkého stroje; dostal tedy verzi 707-227, jejíž motory JT4A-3 s tahem zvýšeným z 55 kN na 70 kN náročné podmínky zvládly.


Jediným problémem zůstával dolet. 4949 km bez rezervy paliva sice stačilo na let do Evropy, kam společnost Pan American své zbrusu nové sedmsetsedmičky z prestižních důvodů nasadila, ale stále ještě s nutností mezipřistání v newfoundlanském Ganderu. Ostatní dopravci si radši počkali na skutečně transatlantickou verzi, kterou Boeing brzo nabídl pod označením 707-320 "Intercontinental". Zvětšená plocha křídel umožnila nést v prodlouženém trupu až 189 cestujících na vzdálenost 7450 km a doletět s nimi bez mezipřistání z New Yorku do Londýna nebo Paříže. "Třistadvacítka" se stala ztělesněním amerického pojetí dopravního letadla. V protikladu ke štíhlému a přitom relativně pomalému a nepříliš ekonomickému Cometu zde stálo zavalité a silnými motory vybavené letadlo schopné nést velký počet cestujících, značné množství zavazadel, ale také zvýšený objem paliva a vedle vysoké rychlosti tedy disponující také velkým doletem. Měřeno v osobokilometrech dokázalo takové letadlo vykonat čtyřnásobek práce ve srovnání s nejvyspělejšími vrtulovými stroji Douglas DC-7C "Seven Seas" nebo Lockheed L-1649A "Starliner" (určitě bude zajímavé zastavit se někdy i u těchto slavných pístových letadel). Při větším počtu cestujících v jediném stroji samozřejmě začínalo docházet k větším leteckým katastrofám, ale statistická rizikovost měřená počtem smrtelných zranění na osobokilometr se mezi lety 1958 a 1964 přesto snížila na polovinu - a od té doby dále klesá.


Už tak skvělý obchodní úspěch Boeing ještě vylepšil zakázkami na několik set letadel pro vojenské letectvo, které od samého počátku rozpoznalo v sedmsetsedmičce perspektivní typ a rychle začalo objednávat nejdřív nákladní stroje a pak i tankovací letadla pod známým označením KC-135 "Stratotanker"; vojenské nákladní stroje dostaly označení C-135. Mnohé ze "stopětatřicítek" sloužily v afghánské operaci a v minulých dnech doplňovaly palivo pilotům mířícím nad irácké cíle. Prestižní "třešničkou na dortu" se pak stala zakázka z Bílého domu, když president Kennedy objednal jednu ze 707-320 ve speciální úpravě jako první oficiálně označený "Air Force One". Vojenské letectvo používá letadla verze 707-320 také pod označením E-3 jako stroje AWACS ("Airborne Warning and Control System", vzdušný výstražný a řídicí systém) a E-6 jako stroje zabezpečující komunikaci s atomovými ponorkami.


Jednou z mála provozních nevýhod koncepce Boeingu 707 je nízko položený trup, který dodává sedmsetsedmičce charakteristický ostražitý vzhled a ve spojení s mohutnými motory pod křídly doplňuje její střízlivý civilní design odstínem agresivní elegance velkého bombardéru. Problémem jsou ale její "krátké nohy", které mají za následek, že Boeing si musel odepřít osvědčenou metodu zvyšování kapacity pomocí opakovaného prodlužování trupu (s výjimkou nevelkého prodloužení o 2.5 metru z verze 707-120 na 707-320), protože delší záď letadla by už při startu a přistání mohla zavadit o dráhu. To se ostatně občas stalo i bez prodlužování, pokud pilot přehnal úhel náběhu; Boeing proto přidal pod záď svislý kýl, jehož nepřeslechnutelné "škrtnutí" o beton pilota zřetelně upozorní na nutnost potlačit řídicí páku, a případné poškození této plochy se přitom nepřenáší do struktury trupu. Spolu se zvýšením svislé ocasní plochy o 90 cm tento kýl zároveň pomohl zlepšit směrovou stabilitu letadla, a Boeingovi se tak zase jednou povedlo zabít dvě mouchy jednou ranou.


S výjimkou jiného pozoruhodného stroje, sovětského Tu-114 (i o něm časem bude řeč), byl Boeing 707 při svém nástupu nejtěžším civilním letadlem, a tomu také odpovídala tehdy nebývalá délka rozjezdu: dvě anglické míle neboli 3200 metrů nejkvalitnější betonové plochy s dostatečně vysokou měrnou nosností. Prodlužování rozjezdových drah se v praxi ukázalo být menším problémem než zesilování stávajících ploch, aby unesly vysoké zatížení klasickým tříbodovým podvozkem sedmsetsedmičky (odlehčovací čtvrtou nohu "pod břichem" mezi křídly zavedl mnohem později až Douglas u své DC-10; viz Gammu073).


Cestující si pochvalovali tichou a prostornou kabinu (v turistické třídě s uspořádáním 3+3), v níž hluk na úrovni 72 dB nepřesahoval standard nejvyspělejšího pístového stroje DC-7C. Zatímco však na palubě zněla hudba, promítaly se filmy a podávalo se vybrané jídlo, v okolí letišť příchod Boeingů 707 vyvolal téměř povstání, protože oproti pístovému DC-7C, který býval při 109 dB považován za neúnosně hlučný, hřmění sedmsetsedmičky startující na plný plyn překračovalo 120 dB. Demonstrace rozčílených domkařů byla v minule zmíněném filmu "Letiště" nejen vhodným doplňkem dramatické zápletky, ale také věrohodnou ukázkou patálií způsobených příchodem tryskových letadel. Mnohá letiště, jako například Washingtonské národní, proto proudové stroje dlouho vůbec odmítala přijímat a Boeing musel investovat 15 miliónů dolarů na vývoj tlumičů hluku, založených na rozdělení výstupních plynů z motoru do řady oddělených komůrek. Podstatný pokrok pak v tomto směru přineslo zavedení dvouproudových motorů, s jejichž příchodem Boeing 707, podobně jako řada jiných strojů, po letech provozu chytil druhý dech; o tom za chvíli.


Dva roky po uvedení modelu 707-320 "Intercontinental" Boeing nabídl leteckým dopravcům dnes už skoro zapomenutou verzi 707-020, která však přinášela tolik změn, že byla záhy přeznačena na samostatný typ 720-022. Letadlo, které se sedmsetsedmičce na první pohled k nerozeznání podobá, je o 2.75 metru kratší s vylehčeným trupem a překonstruovanými křídly pro dosažení vysokých rychlostí i na nižších letových hladinách. Vznikl tak stroj se stále ještě velkou kapacitou (až 160 cestujících), vhodný pro kratší přelety, při kterých se nevyplatí stoupat do nejvyšších hladin. Celkový počet 120 kusů tohoto typu byl poměrně malý, ale ekonomické letadlo si oblíbili provozovatelé i cestující a Boeing získal zkušenosti pro pozdější konstrukci podobně zaměřeného typu 737 (viz Gammu071). Na rozdíl od svého staršího a většího bratra se tak Boeing 720 stal jedním z těch skromnějších strojů, které na obloze odvádějí svou spolehlivou práci bez velké slávy a tak trochu stranou pozornosti leteckých fanoušků.


Koncem padesátých let motorářské firmy našly způsob, jak podstatně zlepšit parametry stávajících pohonných jednotek. Proudový motor, jak je dobře známo (viz např. Gammu034), pracuje na principu akce a reakce. Tah motoru je dán rovnicí

T = m . (vv - v0)

čili je roven součinu hmotnosti vzduchu, který projde pohonnou jednotkou za sekundu, a rozdílu rychlostí vzduchu na výstupu a na vstupu do motoru. Stejná rovnice platí i pro vrtulový pohon, kde se urychluje velké množství vzduchu, procházejícího velkým průměrem vrtule, o malý rozdíl rychlostí; naopak proudové motory urychlují menší objem vzduchu v turbíně o malém průměru, zato však o mnohem větší rozdíl rychlostí. V tom spočívá jejich velký účinek.


Když v padesátých letech konstruktéři narazili na meze účinnosti klasických proudových motorů, napadlo je, zda by bylo možné zkombinovat výhody vrtule a proudového motoru, tedy urychlovat velké množství vzduchu o velký rozdíl rychlostí. Výsledkem byla koncepce dvouproudového motoru. Letecký motor se v podstatě skládá ze vstupního dmychadla, jedno- až několikastupňového kompresoru a vlastní turbíny, poháněné hořícími plyny. U dvouproudového motoru má vstupní dmychadlo většinou několikanásobně větší průměr než samotná turbína, takže většina urychlovaného vzduchu turbínu obtéká a teprve v zadní části motoru se míchá se spalinami z turbíny. Poměr objemu vzduchu proudícího ve vnějším plášti a objemu vzduchu hnanému turbínou se udává jako obtokový poměr a u moderních motorů dosahuje hodnot až 8:1; takové velkoprůměrové proudové motory se pak některými svými charakteristikami už blíží turbovrtulovým motorům a lopatky velkého vstupního dmychadla fungují do jisté míry jako mnoholistá rychloběžná vrtule.


Začátkem šedesátých let uzrály dvouproudové motory do stavu, kdy je bylo možné nasadit v civilním letectví; přinesly letadlům o třetinu vyšší tah, o čtvrtinu menší spotřebu a také znatelné snížení hlučnosti. Boeing nasadil na své sedmsetsedmičky motory britské firmy Rolls-Royce, ve které v té době stále ještě působil průkopník proudového pohonu Sir Frank Whittle, konstruktér první britské proudové stíhačky. Motory Conway s tehdy ještě velmi skromným obtokovým poměrem 1,5:1 a tahem 78 kN dostala nová verze 707-420, vycházející z osvědčeného modelu 707-320. Boeing se ale brzo vrátil ke svému tradičnímu dodavateli, jakmile Pratt&Whitney dokončil vývoj vlastního motoru JT3D-1 s obtokovým poměrem 2,5:1, který vycházel z původního JT3C. Boeing nejdříve pro své největší zákazníky adaptoval už provozovaná letadla verze 707-120 úpravou křídel a instalací dvouproudových motorů, čímž vznikla verze 707-120B, jejíž rychlost vzrostla až na Mach 0.91 a přistávací rychlost se přitom snížila o 17 km/h. Verze 707-320 pak procházely rozsáhlejší rekonstrukcí na variantu "B", spočívající mimo jiné v zesílení kostry, prodloužení trupu o metr, spolu s modernizací výbavy náběžné hrany a vztlakových klapek, aby se omezilo riziko přetažení při startu a tím i nebezpečí dotyku zádě s povrchem letiště. Od verze 707-320B už byla proto vypuštěna výstražná ocasní "ostruha".


Boeing pak nabídl zákazníkům verzi 707-320C "Convertible" (s měnitelným vnitřním uspořádáním) pro 219 cestujících, která je vybavená velkými bočními vraty a umožňuje rychle odmontovat čalounění i na paletách instalovaná sedadla a během několika hodin přeměnit letadlo na čistě nákladní stroj nebo jej použít v kombinovaném provedení, kde je prostor cestujících oddělen posuvnou přepážkou. Kromě toho mají letecké společnosti k dispozici i ryze nákladní provedení "Freighter", kde vypuštění části okének umožnilo odlehčit trup o dalších 1200 kg, využitelných pro užitečný náklad.


V listopadu 1979 vzlétl ke zkušebnímu letu prototyp vybavený výkonnými motory CFM56 konsorcia General Electric a francouzské SNECMA s obtokovým poměrem 6:1 a tahem 98 kN. Sériová verze 707-700 se měla vyrábět od léta 1981 při ceně 30 miliónů dolarů (707-420 stála 21 miliónů). O rok později však Boeing sám uznal, že sedmsetsedmička je už přece jen stroj příliš staré koncepce pro obnovu velkosériové výroby a nabídl zákazníkům jen přestavbu asi stovky z 500 dříve prodaných 707-320 na standard 707-700, po jedenácti miliónech za kus. Hlavním účelem celé akce bylo umožnit provozovatelům vyhovět zpřísněným předpisům protihlukové ochrany, které vstoupily v platnost v roce 1985.


Dvouproudové motory pomohly udržet už dosti ctihodný typ ve výrobě až do začátku devadesátých let, byť už jen v odpočinkovém tempu jednoho stroje za dva měsíce. Když v květnu 1991 z montážní linky v Rentonu vyjelo poslední letadlo, sedmsetsedmička měla za sebou neuvěřitelných 36 let ve výrobě, 1010 prodaných civilních modelů řady 707 a k tomu 820 vojenských strojů KC-135/C-135.


Boeing 707 dodnes zůstává živou legendou z bohatýrských dob úsvitu proudové éry, strojem, který půl století od startu prvního prototypu je nadále platným členem vzdušných flotil a k jehož věhlasu přispívá nejen impozantní vzhled a působivé výkony, ale také bezpečný provoz, během kterého za padesát let nezaznamenal tento typ žádné nehody zaviněné zásadní konstrukční vadou. Ve svém souhrnu je to bilance, jakou se nemůže pochlubit žádné jiné letadlo.

Ilustrace

1) model 720, ještě s klasickými bezobtokovými motory 2) porovnání prototypu 367-80 a posledního stroje 707-700. Povšimněte si rozdílu průměru bezobtokových a dvouproudových motorů.

Prameny a fotografie:

Václav Němeček: Civilní letadla 2 www.boeing.com





Celý článek | Autor: Jarda Pecka | Počet komentářů: 9 | Přidat komentář | Informaèní e-mailVytisknout článek


©2001 Zbyněk Slába, grafické prvky - Renáta Řehová
Stránky byly vytvořeny s využžitím redakčního systému: PhpRS