CONCORDE

Suihkuajan aamunkoitto

Concorden tarina alkaa tavallaan toisen maailmansodan savuavien raunoiden keskeltä. Maailmanpalon leimahdus toi mukanaan suihkuajan aamunkoiton, joka alkoi kirkastua sitä mukaa, kun kansakunnat alkoivat siirtyä jälleenrakentamisesta sodanjälkeisten vuosikymmenten tulevaisuususkoon kaikkine nykyajan ihmeineen. Merkittävä tekijä tämän tulevaisuususkon toteutumisessa oli se, että arvio tuhatvuotisen valtakunnan kestosta heitti 988 vuodella. Tarjolla oli saksalaisia.

Ilman kiihtyvä kokoonpuristuminen sen läpi kulkevan siiven nopeuden kasvaessa tuo mukanaan rutkasti päänraapimista. Noin 0,8 Machin tienoolta alkaa transsooninen alue, missä vastusvoimat kasvavat eksponentiaalisesti. Lisäksi koneen eteen kertyvä paineaalto saa potkurit menettämään tehokkuuttaan: niiden on yhä vaikeampi luoda eteensä alipainetta ja pumpata ilmaa lävitseen. Saksalainen Adolf Busemann tutki transsoonista aluetta vuodesta 1933 alkaen. Sodan loputtua amerikkalaiset löysivät Busemannin koetuloksineen Völkenrodesta, ja olivat kuin ällikällä lyötyjä. Tapahtumat johtivat nuolisiipisen Boeing Stratojetin syntyyn joitain vuosia myöhemmin.

Deltasiiven keksijä taas oli toinen saksalainen, Alexander Lippisch, joka rakensi ensimmäisen tämän siiven kannatteleman koneen jo 1931. Busemann puolestaan toi deltasiiven transsooniselle alueelle, missä kärkiväliltään lyhyt mutta johtoreunaltaan pitkä siipiprofiili toimii oivallisesti: se on luja, jäykkä ja kevyt rakenne, jolla on pieni poikkipinta-ala. Trans- ja ylisoonisen nopeusalueen vastusvoimat kasvavat karkeasti ottaen suhteessa siiven kärkiväliin, joten deltasiivestä kiinnostuttiinkin laajalti.

Yliäänimatkustajakoneesta alettiin haaveilla lähes välittömästi, kun Chuck Yeager rikkoi X-1 –rakettikoneella äänivallin 1947. Oli selvää, että miehitetty yliäänilentäminen oli mahdollista. Toisen maailmansodan ylijäämänä nyt oli myös käytössä suihkumoottoriteknologiaa, jota eivät potkurien rajoitteet koskeneet. Suihkuvirtauksen nopeudelle ei käytännössä ollut rajaa. Ensimmäisinä nopeutta janosivat kuitenkin ymmärrettävästi hävittäjät.

Deltasiiven kanssa olivat kuitenkin vielä kokeet kesken, ja suorituskykyisimmät yliäänihävittäjät käyttivätkin vielä perinteisempää siipiratkaisua. Näistä koneista hirmuisin oli Lockheed Starfighter. Se kykeni ensimmäisenä lentokoneena ylläpitämään kaksinkertaista yliääninopeutta, ja rikkoi pitkin 1950-lukua ennätyksen toisensa jälkeen. Korean sodassa runtua saaneet hävittäjälentäjät hamusivat nopeutta ja nousukykyä hinnalla millä hyvänsä, ja sitä myös saivat. Starfighterin siipiprofiilin sanelivat ylisoonisen alueen vastusvoimat, mistä syystä siipi on äärimmäisen lyhyt ja ohut – niin ohut ja terävä, että mekaanikkojen on suojattava sen johtoreuna maassa erillisellä suojakumilla, etteivät saisi vahingossa viiltohaavoja. Tähtihävittäjän siipi ei jaksa tuottaa nostetta alhaisissa nopeuksissa, kun paine-ero siiven ylä-ja alapinnan välillä heikkenee olemattomiin virtausnopeuden laskiessa. Tästä syystä laskeutumisnopeus onkin hirvittävä 350 km/h, vaikka siipeä huijattiin puhaltamalla moottorin vuotoilmaa sen alle keinotekoisen nosteen tuottamiseksi. Vastaavasti nousuun tarvitaan valtavat muskelit. Hävittäjältä tämä vielä onnistui, mutta matkustajakonetta ei voitu kuvitellakaan, ei varsinkaan olemassaoleville kiitoradoille. Työntövoimaa oltaisiin tarvittu kuuraketin verran. Yliääniaika oli jäämässä unelmaksi.

Kunnes hommaan tarttuivat kolmas ja neljäs saksalainen. Aerodynaamikot Johanna Weber ja Dietrich Küchemann nimittäin julkaisivat sarjan artikkeleita, joissa he tutkivat virtauksen irtoamista erilaisista deltasiipiprofiileista. He havaitsivat, että deltasiivet tuottavat suurilla kohtauskulmilla voimakkaita vortekseja eli pyörteitä siiven yläpinnalle, mikä jää tavallaan siiven varjoon sen liikkuessa ilmamassan läpi. Pyörteet laskevat ilmanpainetta ja täten luovat voimakkaasti nostetta. Ilmiön oli havainnut jo Yeager koelentäessään deltasiipistä Convair YF92-prototyyppiä, mutta Weber osoitti, ettei kyseessä ollut pelkkä kuriositeetti, vaan ilmiötä voitiin käyttää parantamaan deltasiiven ominaisuuksia hitaissa lentonopeuksissa. Weber osoitti edelleen, että pyörteen synnyttämä noste kasvoi sitä suuremmaksi, mitä pidemmän siiven yli se vaikutti. Siksi siiven juuren tuli olla mahdollisimman pitkä. Kun tähän yhdistetään vastusvoimien vaatima lyhyt kärkiväli, syntyy deltasiivelle tyypillinen jyrkkä siipikulma. Lisäksi alettiin tutkia johtoreunan jatkeita. Yliäänilentäminen muuttui käytännössä yhdessä yössä. Unelmasta saattoikin tulla totta.

Alipaine luo vesihöyryä siiven yläpinnalle.

Unelman nousukiito

Supersonic  Transport Advisary Committee (STAC) aloitti työnsä lokakuussa 1956. Työryhmän tehtävä oli luoda käyttökelpoinen yliäänikoneen suunnitelma, ja järjestää sen tuotanto. Heti kättelyssä ryhmä päätti rahoittaa koekoneen Handley-Page HP.115, jolla tutkittaisiin siiven yläpinnan pyörteitä  eri lentoasennoissa. Siipikulma oli jopa deltasiivelle jyrkkä 75 astetta. Siiven camber-kulmaa eli johtoreunan jyrkkyyttä voitiin säätää vaihtamalla vanerista sahatut johtoreunapalat erimallisiin. Ulkoisesti lähinnä paperilennokkia muistuttava koekone karisti viimeisetkin epäilyt Weberin ja Küchemannin laskelmista: sitä kyettiin ohjaamaan hallitusti 111 km/h ilmanopeudessa, alle kolmasosassa siitä, mihin Starfighter kykeni.

Seuraavaksi hiottiin deltasiiven arkkitehtuuria.  Pääongelmaksi muodostui painopisteen ja nostovoimakeskiön keskinäinen hallinta, sillä tavanomaisessa lentokoneessa näiden välistä etäisyyttä voitiin säätää suhteellisen yksinkertaisesti siirtämällä siipeä rungossa eteen- tai taaksepäin. Deltasiivellä tätä tilaa ei juuri ollut, sillä siiven juuri kattoi lähes koko rungon pituuden. Siksi suunnittelu keskittyi erilaisten deltaprofiilien ominaiksuuksien painottamiseen. Vaihtoehdot olivat suora delta eli kolmio, goottilaisen holvin muotoinen puoliparaabeli ja karniisinmuotoinen kaksoisparaabeli, ogive delta. Nostovoimakeskiö ja erityisesti painopiste ja sen vaihtelu polttoainekuorman huvetessa osoittautui hallittavimmaksi viimeisimmällä vaihtoehdolla, joka on niistä myös kaikkein elegantein. Hawker Siddeley tutki siiven sulauttamista runkoon, eräänlaiseksi lepakkomaiseksi konstruktioksi, ja Bristol Aircraft puolestaan ohutta, itsenäistä siipeä. Tässäkin kilvassa jälkimmäinen ratkaisu voitti.

Tässä vaiheessa projektin megalomaaniset mittasuhteet alkoivat käydä ilmeisiksi. Hintalapuksi olisi tulossa 75-90 miljoonaa puntaa, eli nykyrahassa noin kaksi miljardia puntaa. Brittihallitus halusi koneen, sillä Britannian lentokoneteollisuus oli jäämässä amerikkalaisten jalkoihin. Nykyteknologialla brittikoneiden oli vaikea pärjätä amerikkalaisille, eritoten kun Boeing 707 oli tulossa markkinoille parin vuoden sisällä, tehden keskisuurista potkurikoneista hetkessä vanhanaikaisia. Markkinoille oli siis tähyttävä seuraavan sukupolven kalustolla, yliäänikoneella. Samalla Britannia palauttaisi vanhan kunniansa teknillisen kehityksen kärjessä. Hintalappu kuitenkin hirvitti, ja britit eivät myöskään voineet luottaa teollisuutensa ja tutkimuksensa kapasiteettiin. Siksi brittiläisistä lentokonetehtaista kansallistettu British Aircraft Company BAC etsi kumppaneita jo aikaisessa vaiheessa. Avunpyyntöjä sateli Amerikkaan Lockheedille, Douglasille, Boeingille, General Dynamicsille ja ranskalaiselle Sud Aviationille.

Amerikkalaiset suhtautuivat yhteistyöhön nihkeästi. Ensinnäkin kaupallinen yhteistyö vanhan emämaan kanssa olisi poliittisesti kiusallista. Toisekseen Amerikassa uskottiin tulevan yliääniajan nousevan siivilleen XB-70 Valkyrien kautta, joka oli vielä kunnianhimoisempi projekti, kolmen Machin ydinpommittaja. Sen sijaan ranskalaiset ehtivät itse ehdottaa yhteistyötä briteille. Bristolin insinöörit olivät ällikällä lyötyjä, kun Sud Aviationin Super-Caravelle muistutti kovasti heidän omaa suunnitelmaansa Bristol 223. Ranskalaisilla oli myös lähes täysin samat tavoitteet ja ongelmat kuin briteillä. Sud Aviationilla oli täysi syy olla ylpeä Caravellestaan, olihan se ollut suurmenestys ja vakiinnuttanut lyhyiden reittien suihkukoneiden perusrakenteeksi pyrstömoottorit, joiden avulla matkustamon melutaso laski, samoin kuin koneen maavara. Etuina olivat aerodynaamisesti puhdas siipi  ja mahdollisuus käyttää hydraulisesti laskeutuvia portaita, mikä teki pienkentiltä toimimisen kannattavaksi.

Deltasiipisen Super-Caravellen kohdalla kuitenkin paukut loppuivat kesken, eikä ranskalaisilla ollut halua kehittää suuria matkustajasuihkukoneita. Oltiin varmoja siitä, että seuraava sukupolvi tulisi olemaan yliäänikoneiden aikakausi, eikä pian vanhenevien jättikoneiden kehitykseen siis kannattanut tuhlata aikaa ja rahaa. Jättiprojektia ajoi eteenpäin luonnollisesti myös politiikka. Näihin aikoihin sekä Britannia että Ranska kansallistivat lentokoneteollisuutensa, joten projektia veti eteenpäin kaksi valtionyhtiötä. Ranskan presidentti Charles de Gaulle vierasti brittejä ja ennenkaikkea näiden pyrkimystä EEC:hen, joten yliäänikoneprojketi nähtiin ennenkaikkea brittien sitoutumisena Euroopan teollisuuteen. Yhteistyö alkoi virallisesti 29. marraskuuta 1962, mutta sopimusta eivät allekirjoittaneet BAC ja Sud-Aviation, vaan maiden hallitukset. Tammikuussa 1963 ilmestyi nimi Concorde, mikä tarkoittaa sekä englanniksi että ranskaksi yhteisymmärrystä (tosin englanniksi ilman viimeistä vokaalia). Se poimittiin yksinkertaisesti sanakirjasta.

Haulikkohäät

Yhteistyön edellytys oli jakaa tehtävät osapuolten kesken. Ranskalaiset saivat kontolleen 60 % rungon suunnittelusta, sillä moottori jäisi pitkälti brittien vastuulle – olihan heillä jo käynnissä yliäänirynnäkkökoneprojekti BAC TSR-2, ja Ranskan teollisuus keskittyi mieluummin pienempien hävittäjämoottorien (SNECMA ATAR) kehitykseen. Koska kumpikin yhtiö oli muodostettu väkisinnaittamalla pienempiä yhtiöitä, oli tehtaitakin lukuisia ympäri kumpaakin maata. Siksi kullekin tehtaalle annettiin täysi vastuu suunnitella kukin osakokoonpano tai koneen lohko sekä valmistaa ne. Tehtaat olivat Weybridgessä, Filtonissa, Hurnissa, Prestonissa, Toulosessa, Bouguenaisissa, St. Nazairessa ja Bourgesissa. Ainoa kahdennettu tuotanto oli kokoonpanossa: parittomat rungot koottiin Toulosessa ja parilliset Filtonissa.

Brittien vastuulla olivat nokkakartio ja ohjaamo, moottorikehdot, moottorit, ilmanotot, sivuvakaaja ja pyrstökartio. Ranskalaisten kontolla olivat painerunko ja matkustamo, siivet, siivekkeet, laskutelineet, hydrauliikka, ohjaus-, navigointi- ja viestijärjestelmät ja ilmanvaihto. Sähköistysten, happi- ja polttoainejärjestelmien, moottorinhallinnan, ilmastoinnin, jäänpoisto- ja palonhallintajärjestelmien osat jaettiin yhtiöiden kesken.

Kaikkiaan  Concorden parissa työskenteli alihankkijat mukaanlukien noin 50 000 ihmistä. Näistä vain harvat viestivät keskenään muutoin, kuin välittömien esimiestensä kautta, eivätkä siis tienneet miten muiden osien kehitys eteni, kuin heidän omansa. Projektinhallinta oli valtava haaste, ja kaikissa avainpaikoissa olikin englantilais-ranskalainen työpari, jotka kävivät tiivistä viestintää komponenttivalmistajien kanssa (horisontaalinen viestintä) että osakokoonpano- ja suunnitteluyksiköiden kanssa (vertikaalinen viestintä). Jokaisesta asiasta oli käytännössä velvoite päästä yhteisymmärrykseen jokaisella tasolla, ennenkuin osa voitiin lyödä lukkoon. Yhteistyöllä ei ollut pääjohtajaa ja varajohtajaa kuin nimellisesti: käytännössä pääjohtajia oli kaksi, britti ja ranskalainen. Lisäksi yhteistyön moottorina olivat pitkälti vanhojen vihamiesten poliittiset intressit. Asetelma oli täydellinen, jos tarkoituksena oli luoda kaoottinen farssi.

Hämmästyttävää kyllä, Concorde eteni jopa sujuvasti. Johtokunta kokoontui hyvin harvoin, kun taas toimihenkilöt suorastaan veljeilivät keskenään. Suurin osa teknillisistä ongelmista on puhtaasti teknillisiä, joten niihin on puhtaasti teknillinen ratkaisu, ja juuri niitä ongelmia insinöörit on koulutettu ratkaisemaan. Lisäksi työnjako oli kuitenkin selkeä. Insinööriparien eri tehtaiden välillä piti huolehtia lähinnä siitä, että eri osat sopivat toisiinsa ja täyttivät niille asetetut vaatimukset.  Kansallisylpeys ja kielimuuri murtuivat yllättävän helposti. Ranskalaiset Sud-Aviationin insinöörit olivat tottuneet puhumaan englantia jo rakentaessaan Caravellea kansainvälisille markkinoille, mikä oli osoittautunut menestykseksi. Heillä oli siis etulyöntiasema, koska he pysyivät kärryillä edistyksestä kummassakin maassa. Britit taas eivät halunneet jäädä apumiehen asemaan, joten useimmat oppivat pikkuhiljaa puhumaan ranskaa. Kummatkin saivat myös käyttää itselleen tuttuja yksiköitä, britit tuumia ja ranskalaiset metrejä. Kaikki mitat oli kuitenkin aina kirjattava piirustuksiin molemmilla yksiköillä ja muuntokertoimet oli vakioitu. Ennenkaikkea insinöörit saivat työrauhan, kun kylterit tekivät kuin viekkaat varkaat ja väärät valtiaat, ja etsiytyivät kukin omia teitä omiin kupliinsa omassa maassaan.

Kommelluksitta touhu ei tietenkään mennyt. Eri tehtaiden välillä oli luonnollisesti kitkaa, sillä ne olivat syystäkin ylpeitä omista saavutuksistaan. Kitka ei tosin johtunut niinkään siitä, että työtä oli pakko tehdä vierasmaalaisten kanssa, vaan yhtiöiden kansallistaminen aiheutti ärtymystä. Monet kokivat, että se yhtiö, jota he olivat ylpeydellä palvelleet, oli lakaistu syrjään aivan turhaan. Lisäksi brittien ja ranskalaisten välillä oli tapakultturieroja, jotka olivat yllättävän sitkeitä. Briteille oli tavallista puhutella toisiaan etunimellä, ja erään pitkän ja raskaan kokouksen päätteeksi erään brittityöryhmän päällikkö pyysi Jeania, ranskalaisen työryhmän päällikköä, pyytämään Honorinen paikalle, jotta kokouksessa syntynyt päätös tulisi varmasti kirjattua standardinmukaisesti asiapapereihin. Jean kysyi ihmeissään: ”Kuka on Honorine? ”

Honorine oli ollut Jeanin sihteeri jo kolme vuotta, mutta ranskalaiset tunsivat hänet vain nimellä Mademoiselle Dupont.

Ainoa teknillinen riita oli koneen koossa. Ranskalaiset halusivat pienempää konetta, koska pelkäsivät kustannusten karkaavan. Britit taas pitivät transatlanttista kantamaa välttämättömänä, pääsisihän yliäänikone oikeuksiinsa sitä paremmin, mitä pidemmälle se lensi. Tilanteen ratkaisivat lopulta markkinavoimat: lentoyhtiöt halusivat suurempaa ja pidemmälle kantavaa konetta. Keväällä 1967 arvioitiin, että vuoteen 1980 mennessä myytäisiin vähintään 350 yliäänikonetta, ja Concordella olisi selvästi eniten etumatkaa markkinoille. Prototyyppien rakentaminen oli alkanut jo kevättalvella 1965. Amerikkalainen Boeing 2707-konsepti takkuili jatkuvasti kääntyvien siipiensä kanssa, ja joutui palaamaan lähtöruutuun. Concorde oli matkalla kohti markkinoiden yksinvaltaa.

Ensilento koitti 2. maaliskuuta ihmeiden vuonna 1969. Samana vuonna siivilleen nousi myös Concorden konseptin kilpailija, jättimäinen Boeing 747, ja Apollo 11 laskeutui Kuuhun. Kokonaan uusi maailma oli käden ulottuvilla. Maailma oli ihmeiden kyllästämä.

Rakkauden hehku

Kahteen Machiin vaadittiin hirvittäviä muskeleita. Voimanlähteen alkukotina on Bristol Siddeley Olympus, joka kyyditti niin ikään deltasiipisiä Avro Vulcan –pommikoneita. Olympusta jatkokehitettiin edelleen yliäänirynnäkkökone TSR-2:ta varten, jolloin mukaan tuli ranskalainen SNECMA. Tämäkin projekti jaettiin osiin: Moottoria ja sen apulaitteita kehitti Bristol Siddeley, ilmanottoja BAC ja pakosuutinta sekä jälkipoltinta SNECMA. TSR-2 kuoli keväällä 1965, mutta nyt Rolls Royce/SNECMA Olympus 593:na tunnettu moottori jatkoi elämäänsä, sillä Concorde tarvitsi muskelinsa, ja ne se myös sai. Olympus 593 on kaikkien aikojen murhakulli.

Kaksivaihesen aksiaalikompressorisen suoran suihkumoottorin korkea- ja matalapainepuolella on kummallakin 7 ahtovaihetta ja yksivaiheinen turbiini. Kahden Machin nopeudessa ilmanoton lämpötila kasvaa 120 asteeseen, joten kompressorikoteot, staattorilavat ja roottorit on tehty titaanista neljää viimeistä korkeapainevaihetta lukuunottamatta, jotka ovat nikkeliseosta Nimonic 90. Siinä on 54 % nikkeliä, 21 % kromia, sama mokoma kobolttia ja pari prosenttia titaania sekä alumiinia. Samasta seoksesta on valmistettu 16 kaksoissuuttimella varustettu liekkikehä.  Työntövoimaa pukataan kuivana 140 kN ja jälkipoltolla 170.

Kolmen tonnin painoinen kerosiinikrematorio käyttää dinosaurusmehua 33,8 grammaa kilonewtonsekuntia kohti (siis puolet enemmän, kuin ohivirtaava JT3D), mutta nyt fysiikka alkaakin tehdä outoja. Koska mekaniikassa työ on voima kertaa matka ( W = F * s ), teho on voima kertaa nopeus ( P = F * v).  Olympus 593:lla molemmat luvut ovat suuria, sen tehoekvivalentiksi tulee 27 megawattia eli 36 000 hevosvoimaa. Teho on myös energiaa jaettuna ajalla ( P = E / t) , ja tällä kaavalla Olympus 593 käyttää polttoaineen energiasta hyödykseen 43 %, mikä on huikea luku. Tämä johtuu pitkälti siitä, että suihkumoottorit toimivat sitä paremmin, mitä nopeammin kaasu niiden sisällä virtaa, tai oikeammin, mitä suurempaan nopeuteen se kiihtyy. Concorden polttoainetalous on kuitenkin todella kehno: se kulkee tädellä kuormalla 6,87 kilometriä per matkustaja per litra kerosiinia, kun Boeing 707 kulkee 14,45 ja Boeing 747 taas 20,8. Tämä johtuu kahdesta syystä: Concordeen mahtuu tiiviistikin vain 120 matkustajaa, ja toisekseen yliääninopeudessa lentäminen vaatii suurten vastusvoimien voittamista. Siksi polttoainetta kuluu paljon, vaikka moottorit tuottavatkin työntövoimaa paremmalla hyötysuhteella. Niiden täytyy tuottaa työntövoimaa suhteessa enemmän, kuin hitaammin lentävien lentokoneiden. Jopa monimutkainen yliääniaerodynamiikka poislukien vastusvoimat nimittäin kasvavat karkeasti ottaen nopeuden neliössä.

Concorden ilmanotto oli monimutkainen järjestelmä. Kulmikkaassa ilmanotossa on useita ramppeja,joilla ilman virtausnopeutta ja –painetta voidaan säätää. Sisäänvirtavaan ilmaan luodaan ilmanottoputken muodolla useita shokkiaaltoja, joissa paine nousee mutta nopeus laskee. Tämä on välttämätöntä, sillä moottori voi tuottaa työntövoimaa vain kiihdyttämällä ilmaa ( F = m*a). Painesuhde on jo ilmanotossa 7,3:1, siis laiskahkon bensiinimoottorin luokkaa.

Vielä mielenkiintoisemmaksi ilmanotto menee, kun tarkastellaan sen ohivirtausportteja säätyvine vuotoramppeineen, apuilmanottoaukkoja, ja alemman ohivirtauspuolen sivuvirtausramppeja. Lisäksi säätyvän Lavalin suuttimen etupuolella on sivuottoluukut.  Tämä on monimutkaisen Concorden monimutkaisin järjestelmä, vaikkei sitä ulkoa näkeään; kulmikas ilmanotto vaikuttaa hyvin yksinkertaisen näköiseltä. Todellisuudessa tietokoneiden hallinnoima järjestelmä tuntee lukuisia eri toimintamoodeja, ja vaihtaa niiden välillä automaattisesti ilman, että ohjaamomiehistön täytyy puuttua asiaan.

Lyhyesti ilmaistuna lentoonlähdössä kaikki ilmanotot ovat auki, paitsi ohivirtausvaihe (tätä ei pidä sekoittaa ohivirtausmoottoriin; Olympus 593 on puhdas turbojet, eli ohivirtaava ilma ei ole kompressorin paineistamaa, vaan ohivirtaus ohittaa koko moottorin). Tällöin moottori saa kompressorinsa läpi maksimaalisen määrän sisääntuloilmaa, eli massavirta on suuri. Ohivirtauksen tarkoitus on sekä jäähdyttää jälkipoltinta, että ruokkia sitä happipitoisella ilmalla. Siksi sivuvirtausrampit  ja suuttimen sivuottoluukut ovat auki, mutta ohivirtausputken alkupää on kiinni.

Lentoonlähdön jälkeen jälkipolttimet sammutetaan, sillä niiden tarkoitus on tässä vaiheessa vain lyhentää lentoonlähtömatkaa. Ohivirtausportit avautuvat, ja apuilmanotot avautuvat enemmän, jotta pakovirtaus jäähtyy ja moottorimelu alenee. Sivuvirtausrampit sulkeutuvat aerodynaamisen vastuksen ohjaamina viimeistään nopeudessa 0,93 Mach.

Yliääninopeuden lähestyessä ilmanottoramppien kulmia muutetaan. Ne alkavat muodostaa shokkiaaltoja. Nopeuden edelleen kasvaessa Apuilmanotot avataankin ulospäin: ne alkavat vuotaa ilmaa, jota tulee nyt liikaa moottorin tarpeisiin nähden. Nopeudessa Mach 1,3 tasapaino saavutetaan. Apuilmanotot sulkeutuvat jälleen, ja ylärampit avautuvat täyteen mittaansa. Täydessä vauhdissa moottorin toiminta on kokenut samanlaisen transitiovaiheen, kuin Lockheed Blackbird: moottorit ylläpitävät enimmäkseen vain palamista ja tuottavat noin 8 % työntövoimasta. 21 % voimasta syntyy ohivrtauksen paetessa moottorin suuttimesta, ja muhkeat 63 % syntyy ilmanottojärjestelmän paine-eroista. Kaksinkertaisessa yliääninopeudessa painesuhde on huima 82:1, josta vain 11,3:1 syntyy moottorien kompressoreissa.  Yli puolet Concorden tuulitunnelitestauksesta menikin ilmanottojärjestelmän kehitykseen.

Yliäänielämää

Concorde oli täynnä huipputekniikkaa. Moottoreita ohjattiin tietokoneilla. Autopilotti mahdollisti nousun ilman, että lentäjät koskivat mihinkään. Hydraulijärjestelmän paine oli 28 MPa, eli kolmanneksen tavanomaista suurempi, jotta toimilaitteet voitaisiin tehdä keveämmiksi. Automaattinen painopisteenhallinta pumppasi polttoainetta säiliöstä toiseen pitääkseen painopisteen paikallaan. Lisäksi polttoaine toimi hyvänä lämpöakkuna, mitä käytettiin matkustamoilman ja rakenteiedn jäähdyttämiseen.  Aivan erityinen piirre liittyi äänivallin rikkomiseen: ilman virtausmekanismin muuttuessa ylisooniseksi myös paine- eli nostovoimakeskiö siirtyy siivessä noin kaksi metriä taaksepäin. Tämä johtaa vastaavasti nokan laskutaipumukseen.  Trimmin käyttö tämän torjumiseen olisi johtanut valtavaan vastuksen kasvuun, joten polttoainejärjestelmä huolehti myös tästä: se siirsi polttoainetta takasäiliöihin äänivallin lähestyessä. Se myös otti huomioon koneen negatiivisen ja positiivisen kiihtyvyyden, ja siirsi vastaavasti polttoainetta vastavaiheessa. Concordea ei tarvinnut normaalissa lennossa trimmata kertaakaan.

Runko on lähes kokonaan duralumiinia, joka pitää ominaisuutensa noin 200 asteeseen saakka, mikä on koneelle riittävä. Kapea runko ja ohut mutta laaja siipi myös aiheuttavat näkyviä taipumia koneen liikehtiessä. Nämä eivät kuitenkaan olleet ongelma, ja koelentäjät tekivät Concordella voitontynnyreitä ilman, että yksikään sen järjestelmistä hälytti. Sillä oli lähes hävittäjän lento-ominaisuudet, ja jopa enemmän: Concorde on aito superkruiseri. Jälkipolttimet nimittäin sammutetaan transsoonisen vastuksen hälvettyä viimeistään 1,7 Machin nopeudessa, mistä jatketaan täyteen vauhtiin kuivalla poltolla. Tähän eivät pysty useimmat hävittäjätkään.

Concordella oli valenokka: aerodynaaminen nokkakartio erillisine tuulilasikiiloineen laskettiin alas matalissa korkeuksissa, jotta lentäjät ylipäätään näkisivät eteensä, sillä laskuun tultiin ja lentoon lähdettiin suurilla kohtauskulmilla. Nousussa ja laskussa nokkakartio laskettiin 7 astetta alaspäin, mutta laskulähestymisen aikana 12,5 astetta, sillä Concordea lennettiin matalalla jopa 18 asteen kohtauskulmilla. Tällöin se käytännössä roikkuu ilmassa moottoriensa varassa, ja kömytys onkin muhkeaa. Kohtauskulman takia pyrstössä on pienet apurattaat pyrstötörmäysten välttämiseksi kiitorataa vasten. Lentoonlähtönopeus oli huimaava 400 km/h, ja laskuunkin tultiin karskisti 270 km/h. Siksi Concordessa on lukkiutumattomat hiilikuitujarrut, mutta yllättävää kyllä, ei jarruvarjoa. Olympus 593:ssa oli nimittäin yliteknisyyden huipentamiseksi myös moottorireverssit eli suihkujarrut, erittäin poikkeuksellinen piirre jälkipolttavalle moottorille. Suihkusuuttimet voidaan kääntää sisään pakovrtaukseen, jolloin niiden juuri aukeaa, mistä suihkuvirtaus pakenee eteenpäin.

Ilman kompressio, tästä johtuva lämpeneminen ja tästä edelleen johtuva lämpölaajeneminen saa Concorden pitenemään lennossa 30 senttiä. Suurin osa tästä laajenemisesta tapahtui ohjaamokartion ja matkustamon paineseinän rajapinnassa, missä lämpötilaero oli suurimmillaan. Lentomekaanikoilla olikin tapana työntää yliääninopeudessa lentäjänlakkinsa roikkumaan lipasta lentopaneelin taakse syntyvään aukkoon. Mielenkiintoisena yksityiskohtana vuonna 1973 ensimmäinen prototyyppi Concorde 001 lensi Afrikan yllä täyttä hönkää auringonpimennyksen perässä, ja sen kattoon oli porattu kameraportit ja tähystysaukot. Auringonpimennys kestää maan pinnalla kahdesta seitsemään minuuttia. Concordessa se kesti 74 minuuttia.

Alun loppu

Concorde lentää ylempänä ilmakehässä kuin muut matkustajakoneet, noin 18 000 metrissä eli otsonikerroksen alapäässä. Täällä aurinkotuulen ionisoiva säteily on voimakkaampaa, kuin maanpinnalla. Concorden lentonopeuden vuoksi kuitenkin miehistöt ja matkustajat altistuivat pienemmälle säteilyannokselle, kuin tavanomaisissa suihkukoneissa. Altistusaika oli 8 tunnin sijaan 3 tuntia.

Concordella oli näyttää kannuksensa. Se oli kirjaimellisesti insinööritaidon kruununjalokivi. Unelman ampui kuitenkin alas vuoden 1973 öljykriisi. Öljyn hinta hyppäsi nelinkertaiseksi. Concorde oli suunniteltu siitä lähtökohdasta, että polttoaineen hinta olisi vain murto-osa koneen käyttökustannuksista, ja 1950-luvun loppupuolella lentomatkustajat muutenkin olivat vielä pitkälti ylempää keskiluokkaa, jotka maksoivat nopeasta matkustamisesta eivätkä siitä, että ylipäätään jotenkin pääsisivät perille. Concorden maturointi palveluskäyttöön kesti tammikuuhun 1976 asti, ja tällöin kaikki halut sen hankkimiseen olviat kadonneet. Lentoyhtiöt kamppailivat tuolloin jo olemassaolevankin kalustonsa ylläpidon kanssa. Concorde oli polttoaineelle yhtä perso kuin teekkari keskioluelle. Lisäksi alkuperäisen 90 miljoonan punnan sijaan Concorden kehitys oli tullut maksamaan 1300 miljoonaa puntaa, eli nykyrahassa noin 8 miljardia. Yksikköhinnaksi alkuperäiselläkin myyntimäärällä laskettiin 23 miljoonaa puntaa. Lisäksi tuottamansa valtavan yliäänipamauksen vuoksi Concorde ei saanut lentää yliääninopeudella kuin meren yllä. Näillä markkinoilla sillä oli neekerin mahdollisuudet Ku Klux Klanin grillijuhlilla. Ainoat tilaajat olivat Englannin ja Ranskan valtionyhtiöt British Airways ja Air France.

Lennot Concordella alkoivat tammikuussa 1976 Lontoosta Bahrainiin ja Pariisista Rio de Janeiroon. USA aluksi kielsi Concorde-lennot ilmatilassaan vedoten yliäänipamauksiin, mutta todellinen syy oli häpeä amerikkalaisen yliäänikoneen epäonnistumisesta. Lupapolitiikkakin hölleni pikkuhiljaa, kun amerikkalaiset oivalsivat, että Concorde-lennot lisäisivät bisneslentoja amerikkalaisille lentokentille ja täten hyödyttäisivät heidän talouttaan, mutta amerikkalaisilla ei ollut lentojen taloudellista riskiä.

Taloudellisen riskin kantoivat veronmaksajat. Koneita rakennettiin yhteensä 20 kappaletta, joista 14 oli operatiivisia matkustajakonemalleja, 7 kummallekin lentoyhtiölle. British Airways maksoi lopulta pitkien vaiheiden ja yksityistämisen jälkeen kustakin koneestaan yhden punnan kappaleelta. Kun sillä näin ei ollut pääomarasitteita, koneita voitiin lentää voitollisesti. Concordessa oli vain ykkösluokka, ja suurin osa sillä matkustaneista ei maksanut omaa lippuaan itse, eikä täten tiennyt, minkä verran sillä lentäminen maksoi. BA sääti lippujen hintaa tämänmukaisesti: niissä oli ilmaa. Ykkösluokan edestakainen lippu New Yorkiin maksoi vuonna 1984 Concordella 2400 puntaa, ja saman yhtiön 747:llä vajaa 2000 puntaa. Tuo 400 punnan erotus oli käytännössä voittoa lentoyhtiölle.  Air France ei tähän kyennyt, sillä briteistä lentää paljon enemmän bisnesmatkustajia Amerikkaan, kuin Ranskasta. Sen sijaan Air France vuokrasi koneitaan mielellään eteenpäin, 90-luvulla jopa Pepsi-yhtiölle.

Lopun alku

Kaikki kuitenkin jatkui erilaisten poliittisten suhmuroiden sekamelskasta huolimatta yli 20 vuotta. Sitten koitti murheellinen päivä 25. heinäkuuta 2000, kun Continental Airlinesin DC-10-40 täristi JT9D-moottoristaan irti suihkujarrun etureunan tiivistelistan. Muutaman kymmenen sentin mittainen titaaniliuska jäi lojumaan Pariisin Charles de Gaullen kiitoradalle. Air Francen Concorde F-BTSC oli seuraavana jonossa. Irronnut liuska osui päälaskutelineen renkaisiin. Korkeapaineiset renkaat räjähtivät, kun teräväreunainen lista läpäisi ne. Renkaankappaleet lensivät suurella voimalla ympäri kulkukehäänsä, ja osa niistä osui yläpuolellaan olevaan siipeen. Raskaat kappaleet löivät suoraan täysiä polttoainesäiliöitä vasten. Säiliöt kuitenkin kestivät itse iskun: repeämät tulivat sisältä ulospäin.

Täysissä säiliöissä ei kokoonpuristumattomalla nesteellä ollut tilaa joustaa, kun renkaanpala löi sen alareunaan lommon. Tämä aiheutti vesivasarailmiön: säiliön paine nousi räjähdysmäisesti, kun sen tilavuutta pienennettiin. Tilavuus ottaa paikkansa kyselemättä, ellei sen vastapaine riitä vastustamaan tunkeumaa. Tämä tarkoittaa sitä, että polttoainesäiliön alareuna oli riittävän luja muttei jäykkä vastustaakseen tunkeumaa, ja säiliön takareuna oli vähemmän luja, ja tästä vähiten lujasta paikasta tilavuus tulee väkisin ulos. Tämän säiliön takareuna on moottorien vieressä. Concorde nousee jälkipolttimet päällä. Loput voitte arvata.

Murtuneesta säiliöstä valuu kerosiinia satoja litroja sekunnissa suoraan jälkipolttoliekkiin. Koneen vasen siipi muuttuu valtavaksi soihduksi. Lentäjillä ei ole muuta vaihtoehtoa, kuin yrittää nousta, sillä ratkaisunopeus V1 on jo ylitetty.  Epäsymmetrinen työntövoima kampeaa koneen toiselle kyljellen.  Palava kerosiini hehkuu yli 1000 asteen lämmössä. Alumiini alkaa sulaa. F-BTSC romahtaa hotelli Hotellissimon päälle. Savun hälvettyä raunioista kaivetaan 109 vainajaa.

Kone oli räjäytellyt renkaitaan ennenkin, eikä sellainen ole suihkukoneelle muutenkaan tavatonta. Siksi ne on paineistettu inertillä typellä eikä ilmalla, jottei kuuman renkaan pamahtaminen kuiluissa aiheuttaisi tulipaloa. 70- ja 80- lukujen vaihteessa Concordelle kävi useita tilanteita, missä räjähtäneet renkaat vaurioittivat moottoreita, hydrauliikkaa ja sähköjä. 1988 irronnut renkaanpultti jopa lävisti polttoainesäiliön, 1993 toinen Concorde repäisi rullatessaan omat säiliönsä auki renkaan räjähdettyä. 1989 G-BOAF onnistui lentämään koko matkan Uudesta-Seelannista Sydneyyn osa sivuvakaajasta irtirevenneenä. Syynä oli niittaukseen päässyt korroosio. Lentäjät eivät huomenneet juuri mitään outoa kuin vasta maassa.

Viimeiset jäähyväiset

Concordelle tehtiin raivokkaasti korjaussarja.  Polttoainesäiliöt sisäpäällystettiin kevlarilla, jotta mikään isku sen enempää sisältä kuin ulkoakaan päin ei voisi päästää polttoainetta ulos. Renkaiksi kehitetttiin pikavauhtia huomattavasti jämymmät versiot, mitä alettiin myös käyttää muissa lentokoneissa. Juuri, kun uudistukset oli saatu asennettua Concordeihin ja lennot saattoivat jatkua, tapahtui Bushin unelma, syyskuun 11. 2001. Turvatarkastuksista tuli Touretten syndooma,  ja öljysota Irakissa potkaisi polttoaineen hinnan jälleen uudelle tasolle. Yleisö oli myös ehtinyt menettää luottamuksensa Concordeen, josta oli pienten lukujen matematiikan vuoksi tullut turvallisimmasta mahdollisesta matkustajakoneesta vaarallisin.

Sekä Air France että British Airways päättivät eläköittää laivastonsa. Ranskalaiset siirsivät koneensa pikkuhiljaa museoihin, mutta BA piti vielä jäähyväiskiertueen, missä Concordet tekivät ylilennon jokaisen kiertuekaupungin yllä. Viimeinen lento laskeutui Filtoniin 26. marraskuuta 2003.

Concorden tarina oli päättynyt. Serkkunsa Lockheed Blackbirdin tavoin Concorde lensi suoraan insinöörien sydämiin. Kumpikin on kerrassan mykistävä näky.  Concorden ura kesti 27 vuotta.  Yliääniaika on suljettu museohangaarien kevytmetallisarkofageihin, eikä se enää koskaan palaa.

Hyvästi, ja kiitos näistä vuosista.

Boeing 747 – Very heavy, very humble

747:n tarina on saatavissa kuunnelmana

Jumbojetin tarina alkaa Yhdysvaltain ilmavoimien aivotrustista. Kylmän sodan viheliäiset sivuraiteet kaikenlaisissa luotaantyöntävissä maapallon perslävissä vaativat maailmanpoliisin logistiikalta paljon. Siksi ilmavoimissa alettiin vuonna 1963 ideoida rahtikoneiden ylijättiläistä, jolla vihanpitovälineitä voitaisiin rahdata pitkin planeettaa. Vaadittiin merkittävästi suurempaa konetta, kuin palvelukseen juuri astuva Lockheed Starlifter. Toukokuussa 1964 Ilmavoimat käynnisti tarjouskilpailun, jolla oli vetoava nimi: CX-HLS eli Cargo Experimental Heavy Logistics System. Koneelta vaadittiin 81 tonnin kuormauskykyä, 800 km/h maksiminopeutta ja 5000 meripeninkulman eli 9300 kilometrin toimintasädettä, ja se tuli kyetä lastaamaan niin keula- kuin peräporteistakin.  Kilpailuun karsiutuivat pian Boeing, Douglas ja Lockheed.

Kilpailun voitti Lockheed, jonka koneesta tuli C-5 Galaxy. Boeingille jäi käteen puolivalmiit piirustukset. Hihassa oli kuitenkin ässä; Boeing oli mullistanut lentomatkustamisen maailman 707:llään. Maailman lentokentät eivät pysyneet edeltäjiään tuplaten suuremman ja nopeamman koneen tuomien matkustajavirtojen tahdissa. Pan Am, joka oli avannut pelin tilaamalla uhkarohkeasti 707:ää, aikoi ihan tunnelman kohottamiseksi tehdä saman tempun uudestaan. Kaksi kertaa suurempien koneiden käyttö mahdollistaisi matkustajamäärien kaksinkertaistamisen samalla kiitoratakapasiteetilla. 707:ää ei kuitenkaan voitu enää kasvattaa. Pidempi runko olisi vaatinut suurempia moottoreita, jotka taas eivät olisi mahtuneet siipien alle, jolloin oltaisiin vaadittu kokonaan uudet laskutelineet, jotka taas olisivat vaatineet kokonaan uusia runkolohkoja. Boeing oli kuin pornolehti kädessä kiinni jäänyt teini - Kun homma oli jo puolivälissä, oli sama jatkaa loppuun asti. Rahtikoneesta muokattiin matkustajakone.

Työtä määrättiin tekemään Joe Sutter, Boeingin Kelly Johnson.  Sutter teki ensitöikseen kierroksen Pan Amin ja muiden suurten lentoyhtiöiden konttoreissa, ja kartoitti mitä nämä oikein kaipasivat. Alkuperäisissä 747:n piirustuksissa oli ylätasosiipi paremman kuormauskorkeuden saavuttamiseksi, mutta tämä piirre vaihtui pian alatasoon. Matkustajakäytössä ei tarvittu sotilasrahtarin kenttäkelpoisuutta, mutta ylätaso nostaa nostovoimakeskion painovoimakeskiön yläpuolelle, mikä tekee koneesta alttiin Dutch roll –imiölle, eli suunta-kallistusheilahtelulle.

Koneen ohjaamo kuitenkin säilytettiin alkuperäisen rahtarin mukaisesti yläkerrassa, jonne se oli siirretty rahtioven tieltä, ja jotta koneesta saataisiin läpiajettava. 60-luvun alussa nimittäin oltiin jokseenkin varmoja, että lentomatkustamisen tulevaisuudessa olisi kaksi tietä: lyhyitä reittejä lentäisivät pienet suihkukoneet ja taivaan uudet valtiaat, yliäänikoneet, valtaisivat mannertenväliset reitit. Tähän menisi kuitenkin vielä reilu vuosikymmen. Siihen asti lentoyhtiöt voisivat lennättää jättikoneella matkustajia ja siirtyessään yliääniaikaan antaa lomakookoksille uuden elämän siinä käytössä, mihin ne alunperin olikin suunniteltu, eli rahtikoneina. Koneisiin voitaisiin jälkikäteen asentaa suhteellisen helposti avattava nokka, jolloin koko kabiini voitaisiin ahtaa täyteen rahtikontteja. Tämä teki 747:stä suhteellisen turvallisen sijoituksen.

747 ja 707. Kuva: https://airandspace.si.edu/multimedia-gallery/7254hjpg

747:n suunnittelussa käytettiin aivan uudenlaista mentelmää eli vikapuuanalyysiä. Tämä deduktiivinen vianetsintämenetelmä muodostaa kustakin koneen osasta Boolen algebralla oman vikapuunsa, joka paljastaa järjestelmien keskinäiset riippuvuudet ja täten vian etenemisen ja vaikutukset muihin koneen osiin. 747 onkin täynnä varman päälle pelaamista. Rahtikonekäytön vuoksi sen rakenteet on ylimitoitettu, hydraulijärjestelmä kolminkertainen, laskuteline neliosainen ja ohjainpinnat – siis eivät niiden ohjaimet vaan itse siivekkeet – on kahdennettu. Siiven kolmiosaiset nousulaipat olivat aikansa tehokkaimpia. Ne lisäsivät siiven pinta-alaa 21 %, mutta nostovoimaa 90 %.  747 kykenikin käyttämään olemassaolevia kiitoratoja. Siipikulma on nuolisiivelle varsin jyrkkä 37,5 astetta, sillä 747 lentää aivan transsoonisen alueen rajalla, 0,88 Machissa eli 900 km/h.

Boeing 747 asetti kokonaan uudenlaisen standardin. Se oli ensimmäinen jumbojetti, eli laajarunkokone. Siinä oli koko koneen pituudelta kaksi käytävää. Jos tämä ei riittäisi, yläkerrassa on ylimääräistä tilaa rahtikonesuunnitelmien jäljiltä. Lentoyhtiöt eivät tienneet Boeingia paremmin, mitä oikein tehdä ylimääräisellä tilalla. Aluksi sinne rakennettiin baari, mutta pian alettiin asentaa matkustajapaikkoja myös yläkertaan. Siksi muutamissa ensimmäisissä 747-koneissa on kolme ikkunaa yläkabiinissa per puoli, mutta myöhemmissä kymmenen. Aivan ennenkaikkea 747 oli kooltaan suorastaan gargantuaaninen: sen lentoonlähtöpaino oli 333 tonnia, pituus  70 metriä ja kärkiväli lähes 60 metriä. Matkustajapaikkoja oli 550.

Alkuperäinen yläkerta näkyy alkupään 747-100:issa.

Jättiläinen vaati jättiläisen muskelit. Niitä tarjosi ehta murhakulli, Pratt&Whitney JT9D. Ilmavoimien rahtikoneprojektiin kehitetty helvetinkone oli ensimmäisiä korkean ohivirtaussuhteen suihkumoottoreita, eli high-bypass turbofaneja. Se tuottaa enemmän työntövoimaa ohivirtauksellaan, kuin suihkuvirtauksellaan; tarkkaan ottaen suhteessa 5:1. Kaksipaisuntaisessa moottorissa on matalapainepuolella yksivaiheinen ohivirtauspuhallin, kolmivaiheinen kompressori ja nelivaiheinen turbiini. Korkeapainepuolella taas on 11-vaiheinen kompressori ja kaksivaiheinen turbiini. Polttokammiona on liekkikehä. Ohivirtauspuhallin on yhtä megalomaaninen kuin 747 itse: sen halkaisija on 2,34 metriä. Aikuinen mahtuu seisomaan siinä kädet ylhäällä. Vielä megalonaanisempaa on sen suorituskyky. Neljän tonnin painoinen riski möliskö pauhui 213 kilonewtonin eli 21 tonnin voimalla. Syy valtavaan ohivirtauspuhaltimeen piilee persoudessa dinosaurusmehulle: JT9D imee kerosiinia noin 17 grammaa newtonsekuntia kohti. Sillä on kaksi kertaa suoran suihkumoottorin, eli turbojetin, työntövoima mutta vain kaksi kolmasosaa sen kulutuksesta.

747:llä oli näyttää kannuksensa. Sen kehittäminen olisi kuitenkin hyvin kallista. Pelkästään koneen koko ja monimutkaisuus tekivät siitä suuren haasteen, modernista teknologiasta puhumattakaan. Lisäksi 747 oli mitoiltaan niin hyytävä, ettei se olisi mahtunut Boeingin tehtailta ulos. Riski oli suuri. Pan Amin johtaja Juan Trippe ja Boeingin johtaja Bill Allen pitivätkin keskenään tuokion, jota Suomessa kutsuttaisiin saunaillaksi. Sen päätös oli, että ”jos sinä poika rakennat, niin minä poika ostan!”. Huhtikuussa 1966 Pan Am tilasi 25 Boeing 747:ää.

Boeing päätti rakentaa kokonaan uuden tehtaan Everettiin, Washingtonin osavaltioon. Projekti vastasi mittakaavaltaan pyramidien rakentamista (Kheopsin pyramidin tilavuus on 2,583 miljoonaa kuutiometriä: Everettin tehtaan maansiirtotöissä maata kaivettiin noin 3 miljoonaa kuutiometriä). Hommia painettiin kuumeisesti, koska Boeing oli luvannut Pan Amille ensilennon kolmen vuoden sisällä. Työmaa oli yhtä saatanallinen kuin Oulun Teekkaritalolla; toisessa päässä tehdasta vielä rakennetaan, kun toisesta päästä rullaa ulos täysikokoinen staattinen 747:n malli. Rakennus on edelleen tilavuudeltaan maailman suurin.

747:n rollout 30. syyskuuta 1968

Sillä välin kun tuotantolaitosta tuotettiin, Boeing rakensi täysikokoisen mallin lisäksi erikoisen kulkuneuvon: kuorma-auton katolle asennetun 747:n ohjaamon. Yläkannella sijaitsevasta ohjaamosta on nimittäin matkaa asvaltin pintaan 7 ja puoli metriä, ja koelentäjiä oli koulutettava valtavan koneen käsittelyyn.

Syyskuussa Euroopan hulluna vuonna 1968 ensimmäinen 747 rullasi ulos tehtaalta. Tuotantopäätöksestä valmiiseen koneeseen oli kulunut 29 kuukautta; millä tahansa mittapuulla kunnioitusta herättävän lyhyt aika. Joe Sutterin insinööriryhmä tunnettiinkin nimellä Uskomattomat. Tässä vaiheessa tehtaalla ei ollut vielä valmista kattoa.

Ensilento koettiin ihmeiden vuonna 1969. Silloin ihmiset katsoivat taivaalle sydän täynnä toivoa. Tämä vuosi näki taivaiden kaunottaren: Concorden,  jättiläisen: 747:n, sekä ihmeen: Apollo 11:n.

Koelennoillaan 747 käyttäyti moitteettomasti. Siivekkeissä oli vielä pieniä vikoja, mutta ennenkaikkea täysin siististi lentävä kone oli täysin immuuni Dutch rollille. Boeing oli viimein karistanut suuren apinan selästään, sillä olihan ilmiö vaivannut kaikkia sen suihkujättiläisiä. Siivissä havaittiin flutteria eli tärinää, joka ratkaistiin heikentämällä muutamia jäykkäreitä. Korkeusvakaajan flutteri oli kuitenkin suurissa nopeuksissa tietyillä asetuksilla niin rajua, että ainoa ratkaisu oli asentaa painolastia. Tilaa oli hyvin minimaalisesti, ellei koneeseen tehtäisi aerodynaamisia muutoksia, jotka olisivat hyvin pitkällisiä. Siksi vakaajan painolasti on tiheintä materiaalia, jota saatavilla oli: köyhdytettyä uraania. Isotooppia U-238 on korkeusvakaajissa yhteensä 282 kiloa.

Kokoonpanoa Everettissä. Mittasuhteissa on jotain megalomaanista.

JT9D oli vielä raakile, kun 747 nousi siivilleen. Kompressorit sakkailivat ja kaasuvipujen ronski käsittely heitti turbiininkehykset irti paikoiltaan. Pulmien ratkaisu venyi seuraavaan kevääseen, johon mennessä Everettin tehtaalta oli valunut ulos 20 muuten valmista konetta. Tyhjiin moottorikehtoihin oli valettu betonia vastapainoksi. Pratt&Whitney kuitenkin kokosi itsensä ja JT9D kasvoi aikuiseksi. 747 esiteltiin yleisölle Pariisin lentonäytöksessä kesällä 1969. Joulukuussa se sai lentokelpoisuustodistuksen. Tammikuussa 1970 Yhdysvaltain ensimmäinen nainen Pat Nixon rikkoi shamppanjapullon koneen nokkaan Washingtonin lentokentällä. Palveluskäyttö alkoi.

747 oli vaativa lentoyhtiöille. Useimmat ostivat konetta enemmän sen suuren toimintasäteen kuin sen kapasiteetin takia. 747 söi kuitenkin 70 % kuormallakin 95 % siitä kerosiinista, mitä se söisi täydellä kuormalla. Lentoyhtiöiden oli siis markkinoitava lentojaan hyvin aggressiivisesti, jotta koneen kannattavuusraja tulisi täyteen. Monet yhtiöt tilasivat konetta lähinnä sen statuksen vuoksi – markkinajohtajilla oli oltava kovimmat vehkeet.  Siksi kokeiltiinkin kaikenlaista uutta. American Airlines väsäsi pianobaarin erään 747:nsä nokkaan ja palkkasi itsensä Frank Sinatran sinne esiintymään. 747 tarjosikin lähes rajattomat mahdollisuudet tarjota joko tonnikalapurkkimaista massakuljetusta, tai ylellisen kokemuksen ensimmäiselle luokalle baareineen ja sohvineen. Japanissa 747 sai aivan erityistä käyttöä, jota varten Boeing kehitti erityiset 747SR-mallit (Short Range). Tiheästi asutussa vuorten halkomassa Japanissa oli kysyntää lyhyttä reittiä sahaaville jättiläisille, jotka ahdettiin yhtä täyteen kuin Tokion metrot. SR-malleissa oli vahvistettu lähes jokaista rungon osaa, ja koneiden laskeutumissyklien elinkaari onkin kaksinkertainen perusmalleihin nähden, 52 000 sykliä. Vastaavasti osa polttoainesäiliöistä on poistettu.

747:n silkka massiivisuus toi myös lento-onnettomuudet uudelle tasolle. Ei ole sattumaa, että vakavimmat lento-onnettomuudet liittyvät 747:ään – mihinkään muuhun purkkiin ei mahdu sitä populaa. Maaliskuussa 1977 kaksi 747:ää törmäsi Teneriffan lentokentän kiitoradalla. Kuolleita oli 583. Eräs japanilainen 747 oli tullut laskuun liian jyrkällä kohtauskulmalla, ja saanut kiitoratakosketuksen. Kone korjattiin hätäillen ja seitsemän vuotta myöhemmin, elokuussa 1985 painerunko väsyi puhki. Painerungosta syöksyvä paineaalto ryntäsi peräsimen sisään, iskien sen irti. Ohjauskyvytön kone syöksyi vuoreen kyydissään 524 sielua. Heistä 4 jäi henkiin.

Koneen kehityskaari jatkui. Uusissa malleissa lentoonlähtöpainoa ja täten hyötykuormaa sekä kantamaa yhä vain lisättiin. Uusia moottoreita tuli tarjolle sopimaan lentoyhtiöiden olemassaolevaan kalustoon. 747SP, Special Performace, oli ultrapitkänmatkan versio. Siinä runkoa oli lyhennetty 14 metriä massan vähentämiseksi. Siipi oli kuitenkin sama, joten samalla nostovoimalla saatiin lentoonlähtömassan suurempi polttoainepitoisuus. Versio ei ollut kovin suosittu, mutta sen rakenteessa tehtiin merkittävä muutos koneeseen: yläkerran jatke kytkettiin mekaanisesti runkopalkilla siipipalkkiin, joka nyt siis oli lyhyemmässä koneessa lähellä siipeä. Kun 747:ää kehitettiin edelleen, tätä osaa käytettiin hyväksi. 747:n saattoi nyt tilata kaksi kertaa alkuperäisen mittaisella jatketulla yläkannella. Nämä mallit saivat liitteen SUD sanoista Stretched Upper Deck. Versiosta 747-300 eteenpäin tämä ylärunko oli vakiovaruste.

747SP. Lyhennetty runko näkyy selvästi.

747 koki renessanssin kahdesti.  747-400 toi vuonna 1989 lasiohjaamon, jossa lentomekaanikon tehtävä oli poistettu. Ohjaamossa oli enää kaksi lentäjää. Samalla erilaisten namiskuukkeleiden määrä ohjaamossa laski 971:stä 365:een. Siipeä pidennettiin ja se sai wingletit, eli jättöpyörrettä ja sen vastusta hillitsevät siivekkeet. Korkeusvakaajaan lisättiin polttoainesäiliö. Laskuteline sai hiilikuitujarrut ja suuremmat pyörät. Moottoreista kehitettiin uudemmat, tehokkaamat versiot. Myös niiden hallinta muuttui täysin digitaaliseksi (Full Authority Digital Engine Control).

Tässä vaiheessa kuitenkin konetyypin ongelmat nousivat esteeksi. Tyyppihyväksyntää ei myönnetty ennen kuin yläkerran lattiaa oltaisiin vahvistettu äkillisen paineen menetyksen varalta. Yksi 747 menetti samana vuonna 1989 paineensa rahtioven petettyä suunnitteluvirheen vuoksi. Samalla meni valtava lohko koneen kylkeä ja ikkunapaikkoja. 9 matkustajaa lensi Tyyneenmereen. Samanlaisia ongelmia oli tapahtunut 747-kannan ikääntyessä, joten homma meni uusiksi ja palikat vaihdettiin. Tyyppihyväksynnästä tulikin tilapäinen, kunnes osat vaihdettiin kaikkin koneisiin.

747:issä ilmeni myös toinen vakava suunnitteluvika: sivuvakaajaa kääntävä sylinteri saattoi kuluessaan läpilyödä ääriasentoon, ja hirttäytyä sinne. Tässä vaiheessa tilanteen pelasti enää Joe Sutterin suunnittelema redundanssi:  Sivuvakaajia on kaksi päällekkäin ja niillä on toisistaan riippumattomat toimisylinterit. Kaikissa tunnetuissa sylinterin kulumistapauksissa lentäjät saivat kumottua yhden sivuvakaajan ääriasennon toisella ja ohjattua koneen laskuun kääntämällä sitä käyttäen ulompien moottorien kaasuvipuja.

747-400. Tässä näkyy jo vakioksi muuttunut pidennetty yläkerta. Wingletit paljastavat 400-sarjalaiset armotta. Huomaa kolmiosaiset laipat. 

Seuraava, ja konetyypin viimeinen,  renessanssi on 747-8. Konetta pidennettiin 5,6 metriä, kaikkea modernisoitiin jälleen (ennenkaikkea 777:n ja 787:n osilla), moottoriksi tuli uuden sukupolven murhakulli GEnx ja kaikkialle asennettiin metroseksuaaleja uusmateriaaleja. Samalla lentoonlähtöpaino karkasi jo  447 tonniin.  Kyseinen malli on edelleen tuotannossa. Taloudellisen tuotannon alarajana pidetään 250 konetta. 747:ää on rakennettu kaikkiaan 1536 kappaletta. Se on ollut valtava menestystarina.

747-8 Intercontinental on sulavalinjainen. Pituuden lisäksi sen erottaa sahalaitaisista moottorikoteloista ja taivutetuista siivenkärjistä (raked wingtip). 747-8 on maailman pisin matkustajakone.

2000-luvulla 747:n on ohittanut uusi ylijättiläinen, Airbus A380. Kauttaaltaan kaksikerroksinen superjumbo on vallannut 747:n lokeron taivaiden kuningattarena ja riistänyt siltä valtikan, jota se piti 37 vuotta. Omana aikanaan 747:lle veti vertoja ainoastaan sen konseptillinen kilpailija Concorde. Molemmat lähtivät samaan kilpaan 1969. Tavallaan vahingossa 747 voitti. Se selvisi öljykriisistä ja jatkuvasta polttoaineen hinnanoususta suuren kokonsa turvin, mikä myös avitti sitä sotilasilmailun puolelle: 747:n runkoon on rakennettu niin lentävä komentokeskus E-4B, avaruussukkulan kantoalusta, lentävä ohjustentorjuntalaser, kuin myös se kaikkein ikonisin Air Force One.

Boeing 747 on monella tapaa poikkeuksellinen kone. Se ei ole ensimmäinen ylijättiläinen, saati mullistanut maailmaa edeltäjiensä tapaan, mutta on ensimmäinen lajiaan ja tyhjensi kerralla koko pajatson. Laajarunkokoneita rakensivat pian kaikki. Nöyrä jättiläinen otti paikkansa ilmailun kulmakivenä. Siitä tuli ikoni. Very Heavy, Very Humble.

Tapahtui eräänä päivänä koiran vuonna - Speedbird 009 Heavy

British Airwaysin lento Speedbird (joka on kaikkien BA-lentojen radiokutsu) 009 Heavy (lentoonlähtömassa yli 135 tonnia: muiden lentokoneiden on pidettävä turbulenssin vuoksi pidempää etäisyyttä lentäessään perässä) on melko vaivalloinen tapa rahdata maallinen tomumaja kehitysmaasaarelta isolle kehitysmaasaarelle. Boeing 747-200 nousi Lontoosta ja lensi Bombayhyn, josta se lensi Madrasiin, josta se lensi Kuala Lumpuriin, josta se lensi Perthiin, josta se lensi Melbourneen, josta se lensi Aucklandiin. 

Heinäkuun 24:ntenä koiran vuonna 1982 lento oli Jaavan eteläpuolella Kuala Lumpurin ja Perthin välisellä osuudella reittiään. Kellon ollessa kahtakymmentä vaille yhdeksän illalla matkustamoon ilmestyi outoa savua. 1982 lennoilla tupakointi oli sallittua, joten matkustajat eivät kiinnittäneet siihen huomiota, mutta miehistö kiinnitti. Savu oli selvästi keuhkosyöpägeneraattoria paksumpaa. He alkavat tutkia konetta tulipalon varalta.

Ohjaamossa taivas alkaa hehkua. Lentäjät näkevät kirkkaimmat ionisoituneen ilman koronapurkaukset, pyhän Elmon tulet, eläissään. On kuin kone olisi jatkuvassa Tähtien sodan hypyssä valonnopeuteen.  Hehku ei rajoitu koneen nokkaan. Matkustajat näkevät ikkunoista siipien ympärillä poimuilevan hehkuvan laahuksen, joka jatkuu pitkänä huntuna pimeään yöhön. Näky on henkeäsalpaava ja täysin selittämätön.

Savu matkustamossa tihenee. Miehistö ei löydä koneesta mitään tulipaloon viittaavaa. Matkustajat näkevät savun valuvan ilmastointikanavista. Haju voimistuu. Siinä on selkeä rikkimäinen katku, sekä valokaarista tutun otsonin tuoksu. Lentäjät tuijottavat hämmentyneinä säätutkaa: siinä ei näy mitään. Tutkan senttimetriaallot paljastaisivat myrskypilvissä tiivistyvän veden heijastuessaan niistä takaisin, mutta heidän edessään ei laitteiden mukaan kertakaikkiaan ole mitään. Hohde vain yltyy. Lentäjät sytyttävät laskeutumisvalot, kiinnitä turvavyö -valot ja käynnistävät varmuuden vuoksi jäänpoistojärjestelmän. Ohivirtausmoottoreiden kompressorivaiheen ylipaineista vuotoilmaa ohjataan siipien etureunan pullistuviin jäänpoistokumeihin.

Perämies Roger Greaves vilkaisee oikealle takaviistoon, ja näkee ulomman moottorin hehkuvan kirkkaan valopallon keskellä. Hän hälyttää kapteeni Eric Moodyn, joka vilkaisee vasemmalle omalle puolelleen; näky on sama. Kabiinissa savu vain tihenee. Suurin osa matkustajista nukkuu, ja henkilökunta etsii hiljaisesti mutta kuumeisesti mahdollista tulipaloa sammuttimet mukanaan. Lentomekaanikko Barry Townley käy mittareitaan yhtä kuumeisesti läpi yhä uudelleen, mutta mikään ei viittaa tulipaloon.

Paitsi moottoreissa. Matkustamossa nähdään moottoreista syöksyvät pitkät, oranssit lieskat. Se on ehdottomasti kerosiinia. Hämmennys muuttuu peloksi. Nelosmoottorin kierrokset karkaavat. Turbiinin kiljaisu peittää kaikki muut äänet alleen, mutta vain ohikiitäväksi hetkeksi. Ääni kaikkoaa olemattomiin, kuten moottorin työntövoimakin. Moottori sammuu. Miehistö katkaisee kiireesti polttoaineensyötön ja laukaisee moottorin palosammuttimen.

Päästuertti Graham Skinner kulkee rauhoittamassa outoon ja kammottavaan näytelmään herääviä matkustajia. ”Älkää huoliko, se on vain kitkaa”, hän tokaisee, eikä aavista sanojensa tarkkuutta. Varsinainen kauhukabinetti on kuitenkin ohjaamossa. Kaikki kolme muuta moottoria tärisevät ja rytisevät hetken, ja sammuvat muutaman sekunnin sisällä. Kuuluu vain vaimenevien turbiinien hiljaista ulinaa, kunnes sekin katoaa. Boeing 747 on nyt liitokone. 

Lentäjät julistavat hätätilan. Jakartan lennonjohto kuulee aluksi väärin, ja ymmärtää, että moottori numero 4 on sammunut. Kaikkien moottoreiden sammuminen on niin tavatonta, ettei viestiä ymmäretä vielä toistettaessakaan. Garuda Indonesian lento kuulee keskustelun, ja vakuuttaa lennonjohdon siitä, että Speedbird 009 Heavy on täysin ilman konevoimaa. 

747:n liitosuhde on 15:1, eli se muuttaa yhden kilometrin korkeutta 15 kilometriksi vaakalentoa. Ohjaamossa lasketaan kuumeisesti, että 11 000 metrissä lentänyt kone pääsee korkeintaan 169 kilometrin päähän ja tähän on aikaa 23 minuuttia. Jakartan lentokenttä on ainoa mahdollisuus. Ihan omanlaistaan jännitystä tilanteeseen luovat Jaavan saaren etelärannikon vuoret, jotka ovat 3500 metriä korkeita. Speedbird 009 ei millään pääsisi niiden yli.

Matkustamossa on täysin hiljaista. Moottorit ovat vaimenneet. Ainoa vaimea merkki koneen liikkumisesta on tuulen hiljainen humina. Muutama matkustaja puhuttelee arasti Skinneriä. Viileällä pokerinaamalla tämä hymyilee vaisusti, ja kertoo kyseessä olevan pienen teknisen vian. ”Olen kokenut pahempaakin”, hän lisää. Lentoemännät kysyvät takarivin vanhoilta rouvilta, ovatko nämä kunnossa. He vastaavat voivansa mainiosti, mikä oli luonnollisesti emävale.

Ohjaamossa panokset kovenevat. Moottoreiden käynnistämiseen tarvitaan 250-270 solmun lentonopeus, jotta ilmavirta pyörittää turbiinia riittävästi ylipaineen luomiseen. Kapteenin lentonopeusmittari näyttää 270 solmua, mutta perämiehen 320. Kapteenin on tehtävä päätös. Hän alkaa laskea ja nostaa nokkaa vuorotellen, täten muuttaen ilmanopeutta ja toivoen, että jossain vaiheessa nopeus osuu kohdalleen. Vuoristoratakyyti vain lisää matkustamossa tiivistyvää kauhua.

Tässä vaiheessa painemittari hälyttää. Työntövoiman lisäksi moottorit tuottavat niihin kytketyillä generaattoreilla sähköä, ja niiden kompressorivaiheiden vuotoilmalla paineistetaan koko koneen runko. Kun moottorit eivät toimi, lentokone ei saa sen enempää työntövoimaa, sähköä kuin painettakaan. Sähköä on akustoissa välittömään tarpeeseen, mutta paineistus alkaa karata vääjäämättä. Aleneva paine saa matkustajat haukkomaan henkeään. Lentäjät tarttuvat paineistettuihin happinaamareihinsa, mutta perämies Greavesin naamari on rikki. Se hajoaa osiksi hänen tarttuessaan siihen.

Kippari on yhä pahenevassa tilanteessa. Jos hän yrittää ylläpitää korkeutta, kone pääsee kauemmas. Jos hän ei laskeudu alemmas, hapenpuute vaarantaa kaikki koneessaolijat ja hänen työkuormansa vain pahenee, kun perämies tulee menettämään tajuntansa. Matkustamon nappinaamarit laukeavat. Niistä on vain vähäistä apua, sillä kemiallisen happigeneraattorin tuottama happi ei ole paineistettua. Happimolekyylejä ei ole riittävän tiheässä siirtyäkseen keuhkorakkuloista veren hemoglobiiniin ihmisen tarpeisiin nähden. Kapteeni ohjaa koneen jyrkkään laskuun.

Päästuertti Skinner yrittää neuvoa matkustajia happinaamarin käytössä kuulutuksella, mutta järjestelmä ei toimi. Hän turvautuu luolamiestekniikkaan, kaivaa megafonin kaapista ja antaa ohjeensa sillä.

Rolls-Royce RB211:n uudelleenkäynnistysmenettely vie aikaa kolmisen minuuttia. Alkuperäisessäkään korkeudessa tilaisuuksia ei siis ollut kymmentäkään. Nyt tilaisuuksia on vielä vähemmän. Perämies Greaves ja lentomekaanikko Townley ovat lyhentäneet prosessia käyttämällä hieman luovuutta ja ennenkaikkea toimimalla keskenään ennustettavasti. Moottorit ovat yhä hiljaa. Jos ne eivät käynnisty, Speedbird 009 ei pääse Jaavan vuorten yli. Ainoa vaihtoehto on silloin mahalasku haita vilisevään pimeään mereen. Silloin heillä on ryssän mahdollisuudet Ukrainassa.

Kapteeni Moody tekee kuulutuksen. ”Hyvät naiset ja herrat. Täällä puhuu kapteeninne. Meillä on pieni ongelma. Kaikki neljä moottoria ovat sammuneet. Teemme kaikkemme niiden käynnistämiseksi. Toivottavasti tämä ei aiheuta teissä turhaa huolestumista”.

Tunnelma matkustamossa on pelokas mutta arvokkaan tyyni. Kaikki ovat hyväksyneet kohtalonsa. Matkustajat kirjoittavat jäähyväisviestejä paperilappusille ja käsipyyhkeisiin. He arvailevat lähinnä, että tulevatko he kuolemaan palamalla, tukehtumalla, myrkyttymällä, hukkumalla vai törmäämällä.

Silloin kuuluu kuin moukarin isku, turbiinin karjaisu ja hirvittävä jälkisytytys. Nelosmoottori syttyy käyntiin kaukana oikean siiven alla. Yhdellä moottorilla 747 ei kuitenkaan kykene ylläpitämään korkeutta, ja Speedbird 009 on jo liian matalalla välttääkseen vuoret.  Sitten kuuluu uusi jysähdys vasemmalta, ja kakkosmoottori herää henkiin. Muutamaa sekuntia myöhemmin moottorit 1 ja 3 syttyvät lähes samanaikaisesti. 747 on taas täysissä voimissaan.

Kapteeni Moody nostaa konetta vuorten yli. Nyt selittämättömät poimuajohehkut palaavat. Moottorit alkavat jälleen vetää perässään oranssia liekkiä. Kakkosmoottorin kompressori sakkaa. Kone alkaa täristä rajusti. Kukaan ei tiedä, mitä tapahtuu. Miehistö aloittaa jälleen moottorin uudelleenkäynnistystyöt. 

Tässä vaiheessa Speedbird 009 on kuitenkin jo ylittänyt Jaavan vuoret. Jakartan lentokenttä häämöttää. Laskuun tullaan kolmella moottorilla. Lentäjät eivät kuitenkaan näe tuulilasinsa takaa mitään. On kuin se olisi paksun usvan peitossa. He käynnistävät lämmityspuhaltimen tuloksetta. Lentokentän valot tekevät lasista kuin maitoa. Heidän on tehtävä mittarilähestyminen.

ILS-järjestelmä osaa tuoda lentokoneen laskuun pitkälti automaattisesti. Järjestelmä kuitenkin hälyttää: laskunopeusmittari ei toimi. He joutuvat käyttämään radioetäisyysmittarien lukemia ja vertaamaan sitä koneen korkeusmittariin, luoden virtuaalisen kantti kertaa kantti- laskuliu’un.

Kuuluu pehmeä tömähdys. 747 tulee Jakaratan lentokentän asvalttiin lähes täydellisesti. Moottorireverssit toimivat, ja Speedbird 009 Heavy on laskeutunut. Kaikki hurraavat. Koneen samppanjavarastot jaetaan matkustajille välittömästi. Jännitysnäytelmä on päättynyt.

Konetta tutkittiin. Havaittiin, että koko tuulilasi oli käytännössä hiekkapuhallettu sumeaksi. Maali oli raavitty irti koneen nokasta ja karhennettu lähes koko koneesta. Moottoreiden polttokammiot olivat lasimaisen kiven peitossa.

Speedbird 009 oli lentänyt Galunggung-tulivuoren tuhkapilveen. Pimeässä yössä kukaan ei nähnyt mustaa tuhkaa, eikä kuiva tuhka heijasta tutkan radioaaltoja. Hienojakoinen kivituhka kulki moottoreiden läpi, missä se suli polttokammioiden kuumuudessa, muuttui sulan lasin kaltaiseksi tahnaksi, ja tarttui liekinpitimiin ja turbiiniin. Kun tämä prosessi oli käynnissä, turbiinin heikentyminen johti paineenlaskuun, ja lisäksi osa liekinpitimistä sumputtui muita aiemmin. Palaminen lakkasi näissä kohdissa, ja päästi kerosiinia turbiinivaiheen ohi, missä muista liekinpitimistä tullut kuuma pakokaasu sytytti sen. Tämä näkyi oranssina liekkinä moottorin takana. Lopulta turbiinien toiminta häiriintyi tukkeutumisesta niin paljon, että kompressori sakkasi ja moottori menetti paineensa. Ilman painetta ja sen tuomaa lämpötilaa polttoaine ei pala, joten moottori sammuu.

Sula tuhka tukki lopulta kaikki moottorit. Kun Speedbird 009 Heavy laskeutui alemmas, tuhkalla oli aikaa jäähtyä. Kova ja hauras kiviaines mureni ilmavirrassa pois, ja moottorit saattoivat lopulta syttyä. Sama tuhka myös hiekkapuhalsi tuulilasin, ja tukki nopeusmittarien pitot-putket. Tulivuoren kaasut ja kivipöly myös tunkeutuivat matkustamoon ilmanvaihdon kautta. 

Speedbird 009:n koko miehistön toiminta oli kerrassaan esimerkillistä. Kukaan ei menettänyt malttiaan, vaan kaikki tekivät työtään. Matkustamohenkilökunta piti pokkansa, tutki mahdollista palon lähdettä järjestelmällisesti ja rauhoitti matkustajia määrätietoisella käytöksellään. Matkustajat sekä osoittivat herraskaisen hillittyä brittiläistä käytöstä että psykologian peruskaavaa: paniikki tarttuu, jos joku lietsoo sitä, ja ei tartu, jos joku lietsoo malttia ja määrätietoista käytöstä. Ihminen on laumaeläin. 

Ohjaamomiehistö puolestaan joutui täysin odottamattoman tapahtumasarjan eteen, joka vain paheni pahenemistaan. He alkoivat työstää ongelmaa määrätietoisesti ja täysin ohjekirjan mukaisesti. He jakoivat tehtävänsä tehokkaasti ja viestivät keskenään. Kapteeni Moody ohjasi konetta ja teki päätökset, jotka osoittautuivat myöhemmin oikeiksi. Greaves ja Townley jatkoivat näennäisen turhaa moottoreiden käynnistysproseduuriaan väsymättä, ja lopulta heidän työnsä palkittiin. Katastrofista tuli sankaritarina.

He olivat kohtaloaan ovelampia.

Lähteet:
Mayday, National Geograpic Channel
BBC
Daily Mail
Kuvat: National Geographic, Discovery Channel

Boeing 707 – Wohlstand für Alle

707:n tarina on saatavissa kuunnelmana

Boeing 707:n tarina alkaa jättiläisten harteilta. 1940-luvun loppu näki suurten suihkupommittajien nousevan taivaalle. Boeingin kokemukset raskaiden pommikoneiden tuotannosta ja erityisesti B-47 Stratojetin teknologia eli taaksepäin kallistetut siivet ja niiden alle kannattimiin ripustetut suihkumoottorit herättivät ajatuksen soveltaa samaa teknologiaa matkustajakoneisiin. Tässä maailmanajassa matkustajakonemarkkinoita hallitsivat melko suvereenisti Douglas ja Lockheed, siinä missä strategisten pommikoneiden markkinoita yksinvaltiaana Boeing. Markkinaosuutta olisi siis saatavissa siviilikonepuolelta.

Matkustajasuihkukone ei ollut sinänsä mitenkään uusi keksintö. De Havilland Comet nousi siivilleen Englannissa jo 1949. Pyrstötähden lento jäi tosin tähdenlennoksi: metallien ja erityisesti alumiinin väsymisominaisuuksia ei tunnettu tuohon aikaan. Ylipäätään duralumiini ja kokonaan uusi metallurginen prosessi, erkautuskarkaisu oltiin keksitty vahingossa vasta vajaa 30 vuotta aiemmin.  Cometin nelikulmaisten ikkunoiden nurkkiin syntyi jännityskeksittymiä, joista paineistuksen vuoksi jatkuvasti pullisteleva runko lähti kehittämään alati kasvavia murtumia. Seurauksena oli katastrofi: jo kahden vuoden kuluttua palveluskäytön alkamisesta vuonna 1954 kolmen Cometin rungot murtuivat kesken lennon. Kaikki Cometit maadoitettiin. Vaikka mittava tutkimustyö selvitti murtumismekanismin ja rungot suunniteltiin pikaisesti uudestaan, nyt ovaaleilla ikkunoilla, oli Cometin maine mennyttä. Yleisö oli menettänyt luottamuksensa suihkukoneisiin, ja lentoyhtiöt tilasivat perinteisempiä mäntämoottorikoneita tai modernimpia potkuriturbiineja.

Boeing ei kyennyt kilpailemaan potkurikoneiden markkinoilla tehokkaasti. B-29 –pommikoneen rahtikonemuunnos C-97 Stratofreighterin matkustajakonemuunnos Boeing 377 Stratocruiser oli osoittautunut pettymykseksi markkinoilla. Pommikoneen runko oli liian ahdas matkustajakäyttöön, ja vaikka tilaa luotiin kokoamalla kaksi runkoa puoliksi päällekkäin kahdeksikon muotoon, kone kävi kaupaksi nihkeästi. Ratkaisu oli raskas eikä sen tuomaa lisätilaa voitu tehokkaasti käyttää matkustamokäyttöön, vaan alarunkoon rakennettiin hulppeat rahtitilat ja baari. Stratocruisereissa olikin vain ensimmäinen luokka. Vain harva lentoyhtiö löysi käyttöä koneille, ja valmistusmäärä jäi vaatimattomaan 56:een. Päästäkseen matkustajakonemarkkinoille Boeingin oli kehitettävä jotain mullistavaa. Sen oli päihitettävä markkinoiden kuninkaat Douglas DC-6 ja Lockheed Constellation.

Boeingin johtoryhmä vieraili Britanniassa Farnborough’n lentonäytöksessä ihailemassa Cometia kesällä 1950. Vaikuttuneet insinöörit myös pääsivät vierailemaan de Havillandin tehtailla. He näkivät, ettei suihkumoottorien täyttä potentiaalia oltu lunastettu, olihan koneessa vielä lähes suora siipi ja moottorit upotettu siiven sisään. Tämä ratkaisu teki siivestä puhtaamaan, mutta myös raskaamman, sillä siipisalkojen oli kierrettävä moottorit, joiden ympärille vielä piti asentaa panssarilevyjä estämään turbiinivaurioiden irrottamien sirpaleiden tunkeutuminen painerunkoon, polttoainesäiliöihin ja ohjausvaijereihin. Suora siipi taas rajoitti koneen huippunopeutta ja käsiteltävyyttä transsoonisella nopeusalueella. Boeingilla oli Stratojetin myötä ratkaisut valmiina.

De Havilland Comet ei koskaan kyennyt lunastamaan suihkulentämisen odotuksia. Tarina sakkasi traagisesti.

Boeing päätti ottaa riskin. Kokonaan uuden koneen suunnittelutyö aloitettiin, ja keväällä 1952 työ alkoi olla valmista. Lentoyhtiöt eivät koneesta innostuneet vieläkään, mutta riskinottoa päätettiin jatkaa. Oli sitäpaitsi ilmeistä, että USA:n ilmavoimien tilatessa valtavia määriä suihkupommittajia se tarvitsisi pian myös suuria määriä suihkuköyttöisiä ilmatankkauskoneita. Suihkumoottorit olivat nimittäin janoisia kuin teekkari baaritiskillä, joten pommikoneiden toimintasäde jäi vaatimattomaksi. Niiden ilmatankkaaminen potkurivetoisista tankkereista oli hankalaa: potkurikoneen oli lennettävä täyttä vauhtia, ja suihkukoneen lähestyttävä sitä lähes sakkausnopeudella. Hätäratkaisuna ilmavoimat asensikin KC-97 ja KC-50 –tankkereihinsa suihkumoottoriparin siipien alle, joilla voitiin myskiä lisää kyytiä tankkauksen ajaksi.

Boeing päätti siis jatkaa riskinottoaan, ja rakensi 16 miljoonalla dollarilla konspetiaan mainostamaan prototyypin 367-80. Se rakennettiin pitkälti käsityönä Boeingin Rentonin tehtaalla 18 kuukaudessa. Se nousi siivilleen 15. heinäkuuta 1954. Koelentovaihe osoitti koneella olevan taipumusta dutch rolliin, jossa kone vuorotellen kallistelee ja heiluttaa nokkaansa. Boeing oli kokenut ilmiön jo suihkupommittajiensa tuotannossa, ja oli kehittänyt vastatoimeksi yaw damperin eli aktiivisen heilahtelunvakaimen. Vakain mittaa jatkuvasti nokan nousunopeutta ja kallistusnopeutta. Mikäli ne poikkeavat lentäjän ohjainkomennoista, järjestelmä kääntää siivekkeitä vastasuuntaan. Vakainjärjestelmä otettiin B-47 Stratojetistä lähes sellaisenaan Dash 80:een. Prototyypin lento-ohjelman aikana siihen myös asennettiin ilmatankkauspuomi: konetta markkinoitiin niin ilmavoimille kuin lentoyhtiöille.

Prototyypin puikoissa oli ”Tex” Johnston, sama kaveri, joka koelensi Stratojetin. Kun kansainvälisen ilmailujärjestö IATA:n edustajat olivat seuraamassa Washingtonjärven lentonäytöstä elokuussa 1955, Tex kylmänviileästi heitti nelimoottorisella suihkukoneella kaksi voitontynnyriä. Boeingin pääjohtaja Bill Allen sai tempusta paskahalvauksen, ja tivasi seuraavana päivänä Texiltä, että mitä tämä oikein kuvitteli tekevänsä. ”Myyväni lentokoneita”, Tex vastasi. Asiaan ei enää palattu.

Tästä tempusta Tex Johnston sai huutoa, mutta osaajat osaavat. Ne jotka eivät osaa, valittavat. 

USAF piti 1954 tarjouskilpailun suihkukäyttöisestä tankkerikoneesta, kuten Boeing oli arvellutkin. Suureksi pettymykseksi kilpailun voitti Lockheed pyrstömoottorisella L-193 –koneellaan. Tämä kone oli kuitenkin vasta piirustuslaudalla, ja tankkereiden tarve kävi yhä huutavammaksi. Ilmavoimat tilasi Boeingilta 250 prototyyppiin 367-80 perustuvaa tankkeria tilapäisratkaisuksi, sillä kone oli jo tuotantovalmis. Tämä ratkaisu osoittautui pysyväksi: intendentuuritunnuksen KC-135 Stratotanker saaneita koneita tilattiin kaikkiaan huikeat 820 kappaletta. Kone oli niin käyttökelpoinen, että Lockheed menetti tilauksensa, sillä kahden eri konetyypin käyttö olisi ollut liian kallista. Lockheedin tankkerikonetta ei koskaan rakennettu. Boeingin riski oli kannattanut. Koneita alkoi virrata ilmavoimille elokuussa 1956.

Kun kone sai tilauksia ilmavoimilta, sen sarjatuotanto varmistui, ja sitä voitiin kaupata myös lentoyhtiöille nimellä Boeing 707. Ne olivat edelleen nihkeitä. Mäntämoottorikoneet vetivät mukavasti matkustajia, ja suuret suihkukoneet vaatisivat lentokentillä merkittäviä laajennustöitä. Vaikutti muutenkin siltä, että mäntämoottoreista siirryttäisiin turbiinien aikaan kuin vaivihkaa,vaihtamalla mäntämoottorit potkuriturbiineihin. Riski ja kustannukset olisivat paljon pienempiä. Toisaalta, jos jokin lentoyhtiö tilaisi suuren määrän suihkukoneita, ei muilla yhtiöillä ollut varaa olla tekemättä samaa. Ne jäisivät silloin auttamatta jälkeen, ja jos kilpailija tilaisi kerralla suuren määrän koneita, se saisi käytännössä yksinoikeuden suihkulentoihin jopa kahdeksi vuodeksi. Tilanne oli kuin lukion tanssiaisissa, missä kukaan ei kehtaa pyytää daamia tansseihin.

Lopulta Pan Am keräsi rohkeutensa, ja tyhjensi kerralla koko pajatson lokakuussa 1955. Koneita tilattiin 20 kappaletta sekä Boeingilta, että Douglasilta sen kilpailevaa mallia DC-8, joka oli vielä suunnittelupöydällä. Tilauksia alkoi sadella, ja panoksia kovennettiin. Boeing 367-80:n rungon halkaisija oli 3,35 metriä, mihin mahtui mukavasti neljä istuinta rinnakkain (2+2). Ilmavoimien versioon KC-135 tätä levennettiin 3,66 metriin, sillä alkuperäistä runkoa pidettiin ahtaana. Tähän tilaan mahuisi jo kuusi istuinta rinnakkain (3+3), mutta American Airlines totesi ykskantaan, ettei se tilaisi konetta, ellei sen runko olisi tuuman leveämpi, kuin kilpailevan DC-8, koska...koska. Boeing siis levensi 707:n rungon 148 tuumaan eli 3,76 metriin. Muutokset olivat tässä vaiheessa vielä yksinkertaisia, sillä prototyyppi oli rakennettu pitkälti käsityönä eikä erikoistyökaluja ja jigejä oltu vielä tehty. Sama runko muuten on käytössä edelleen: se on nokkaa myöten sama, kuin Boeingin malleissa 737 ja 727. 757:ssä on käytössä sen yläpuolisko. Älä korjaa sitä, mikä ei ole rikki.

707:n sotilashistoria näkyy myös sen voimanlähteissä. Ne otettiin suoraan B-52:sta. Aito murhakulli Pratt&Whitney J57 tunnetaan vähemmän sotaisassa maailmassa nimellä JT3C. Aksiaalisen kaksipaisuntaisen suoran suihkumoottorin korkeapainepuolella on 7-vaiheinen kompressori ja yksivaiheinen turbiini, matalapainepuolella taas 9-vaihenen kompressori ja kaksivaiheinen turbiini. Polttokammiona on kahdeksan liekkikannua, ja työntövoimaa tulee 54 kN. Lentoonlähdössä vauhtia haettiin vesiruiskutuksesta, jolla työntövoimaa mysketään 61 kN.

JT3D tuo ohivirtausvaiheen vuoksi leveämmän moottorikotelon. Ohivritausvaihe on moottorin nokassa, mistä johtuen kotelossa on reunus, mistä ohivirtaus puhaltaa.

707:n ensilento tapahtui joulukuun 20. 1957, ja seuraavassa lokakuussa Pan Am sai koneensa. Tilaisuus ei ollut mikään ammattiliiton sieniretki, vaan paikalla olivat  USA:n presidentti Eisenhower ja Pan Amin sekä Boeingin johtokunnat. Uusi aikakausi alkoi.  Suihkuajan aamunkoitto muuttui päivänpaisteeksi. Matkustajaliikenteen matkalentonopeus nousi 600 km/h:sta 977:ään. 707 loi kokonaan uuden sosiaalisen ilmiön, jet setin eli suihkuseurapiirit. Nyt oli todella mahdollista syödä aamiainen Lontoossa, pyrähtää Roomaan lounaalle ja Lissaboniin illalliselle. Filmitaivaan kirkkaimmat tähdet suihkivat 707:llä ympäri maailman.

707:n suurin saavutus ei kuitenkaan ollut olla kiiltokuvatähtösten maallista tomumajaa ronttaava kosla. Siitä tuli uuden maailman kulmakivi. Suurikokoinen 707 pakotti lentokentät kehittämään menetelmiä suurempien matkustaja- ja matkatavaramäärien käsittelyyn. Se pakotti lennonjohdon kehittymään käsittelemään nopeita ja raskaita koneita, luomaan nykyaikaiset lähestymismenetelmät ja jonotuskuviot. 

Suurin 707:n saavutuksista oli tuoda lentomatkustaminen jokaisen ulottuville. Edeltäjiään suurempi ja ennenkaikkea nopeampi kone ehti lentää kolme lentoa siinä missä potkurikoneet kaksi, pidemmillä reiteillä jopa enemmän. Suihkumoottoreiden huoltoväli oli kolme kertaa pidempi kuin mäntämoottoreiden. Halvan polttoaineen aikana suurempi kulutus kompensoitui suuremmalla matkustajakilometrien tuotolla, ja tämäkin pulma pitkälti poistui, kun 707 siirtyi ohivirtausmoottoreihin jo 1960.

JT3D:t kömyttävät laskukierroksilla. Laskusiivekkeet ovat auki. Huomatkaa ykkösmoottorin kannatin (kuvassa oikealla), joka poikkeaa muista: siinä ei ole paineistukseen käytettyä turbokompressoria. Tämä on 707:lle tyypillinen piirre, vaikka osa koneista varustettiinkin vain kahdella kompuralla. Lyhyen kantaman versiossa Boeing 720 kompressorit ovat vain sisemmissä moottoriessa.

Ohivirtausmoottori tuottaa työntövoimaa palokaasujen suihkuvirtauksen lisäksi puhaltamalla ilmaa moottorin ohi potkurin tapaan. JT3D:n rakenteeseen on lisätty kaksivaiheinen ohivirtauspuhallin, jota pyörittää sama matalapaineturbiini kuin matalapainekompressoriakin.  Tästä syystä siihen on lisätty kolmas turbiinikehä, ja matalapainekompressorista on vastaavasti poistettu kolme vaihetta, sillä puhallin osaltaan tekee myös kompressorin työtä. Seuraukset olivat dramaattisia. Työntövoima nousi 54 kilonewtonista 76:een. Myös janoisuus dinosaurusmehulle väheni 26 grammasta kilonewtonsekuntia kohti 22:een. Haittapuolena korvia huumaava pauhu hiljeni ja pakokaasu kirkastui. Maailma avatui massoille. Nyt etelänloma oli jokaisen ulottuvilla. 707 oli vuosisadan lomakookos.

707 joutui lopulta oman menestyksensä uhriksi. Se loi lentomatkustamiseen tarjontaa, joka suorastaan imi kysyntää. Konetta ei voitu enää merkittävästi suurentaa, sillä se olisi vaatinut suurempia ja raskaampia moottoreita, suurempaa polttoainekuormaa ja kokonaan uutta ja suurempaa laskutelinettä. Viimeinen 1010 rakennetusta koneesta luovutettiin 1978. Tuotantolinja pidettiin kuitenkin sotilasversioita varten auki vuoteen 1991 saakka. 707:n sotilashistoria on niin täynnä erilaisia erikoismalleja, että aakkoset eivät riitä, niille on kehitetty kokonaan uusia intendentuuritunnuksia, kuten E-3 Sentry. Koneesta rakennettin ilmatankkerin lisäksi rahtikonetta, modulaaritankkeria, tiedustelukonetta, elektronisen sodankäynnin konetta, lentävää komentokeskusta, ydinsukellusveneiden viestintäkonetta, VIP-konetta ja Air Force One.

KC-135:t rullaavat kiitoradalle. USAF on vaihtanut koneisiinsa CFM56-moottorit, joiden puhallin on merkittävästi suurempi, kuin JT3D:ssä.

Viimeiset 707:t vedettiin matkustajaliikenteestä Iranissa 2013. Lomakookoksen tarina ehti kestää yli viisi vuosikymmentä. Sen sijaan sen sotilasversiot lentävät yhä. Niiden lentotunnit täyttyvät vasta 2040-luvulla, kuten koneen etäisen serkun B-52:n. Ennenkaikkea 707 aloitti modernin lentomatkustamisen tarinan, ja se on päättymätön tarina. 

Kuva: pixels.com