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