Sud Aviation Caravelle - Je t'aime

Caravellen tarina alkaa niiden savuavien raunioiden keskeltä, kuin koko suihkuajan aamunkoittokin. Ranska oli noussut nöyryyttävästä tappiosta toisen maailmansodan voittajaksi ja Saksan miehitysvallaksi. Sodan runtelema Eurooppa oli nälkäinen markkina, ja sodan raskasmetallisade oli kylvänyt sielujen pellot täyteen  uuden maailman jyviä. Ne pääsivät nyt itämään kansakuntien kasvaessa uuteen, orastavaan aikakauteen.

Ranskan liikenneministeriö halusi palauttaa maan Euroopan kansakuntien eturiviin, ja siihen tarvittiin moderneja tuotteita. Britannia kompuroi ylimielisten ja suuruudenhullujen projektien runsaudenpulan kanssa yrittäessään epätoivoisesti ylläpitää imperiumiaan. Ranskan tavoitteet 1951 olivat paljon realistisempia: ministeriö kaipasi kaupallista matkustajakonetta Euroopan markkinoille, jonka tuli kyetä kantamaan 7 tonnin kuorma tai reilu 60 matkustajaa 2000 kilometrin toimintasäteellä. Moottorien tuli olla moderneja turbiineja, mutta sen kummemmin niiden tyyppiä tai määrää ei määritelty. Tätä selittää osaltaan Ranskan ilmailuteollisuuden jääminen jälkeen miehityksen aikana, jolloin Britannia ja USA rakensivat raskaita pommittajia ja kehittivät niihin vaadittavaa osaamista ja huipputeknologiaa. Toisekseen Ranskan moottoriteollisuudella oli kädet täynnä töitä hävittäjäprojektien kanssa, eikä resursseja riittänyt siviilipuolelle, missä markkinoiden otaksuttiin olevan huomattavasti sotilasilmailua vaatimattomampia. Oli siis ilmeistä, että moottorit ostettaisiin ulkomailta.

Ranskan ilmailuteollisuus vastasi ministeriölle lukuisilla ehdotuksilla, jotka olivat yhtä rönsyileviä kuin ilmailuteknologian kiihkeä kehitys tuohon maailmanaikaan. Osa hahmotelmista käytti sekä potkuri- että suihkuturbiineja, osassa oli erilliset hävittäjän moottorit apumoottoreina lentoonlähtövaihetta varten. Rönsyily johtui pitkälti moottoreiden heikosta tehosta suihkuajan vielä hieroessa hiekkaa soraisista silmistään. Tästä johtuen myös SNCASE luotti ratkaisuun, josta myöhemmin tuli niin monessa paikkaa totta: kolmimoottorirakenteeseen.

Caravellen kokoonpanolinja, 1962. Kuva: Wikipedia

SNCASE X-210 käytti kolmea pyrstöön sijoitettua Rolls Royce Avon-suihkumoottoria, ja oli yksi kolmesta liikenneministeriön jatkokehitykseen hyväksymästä projektista. Jo 1952 Rolls Royce kuitenkin toi palvelukseen Avonin kehittyneemmät mallit, jotka pukkasivat 4,5 tonnia työntövoimaa. Näillä muskeleilla X-210 olisi jo ylitehoinen ja voisi hörpätä massiiviset määrät polttoainetta, mutta ministeriö vaati suhteellisen pientä konetta länsi-Euroopan liikenteeseen. Oli taloudellisempaa toteuttaa kone kaksimoottorisena, mitä SNCASE ehdottikin heinäkuussa 1952. Ministeriö hyväksyi suunnitelman syyskuussa, ja SNCASE oli käytännössä voittanut tarjouskilvan. Protoyyppien rakentaminen hyväksyttiin helmikuussa 1953.

SNCASE oli tehnyt jo pitkään tiivistä yhteistyötä brittiläisen de Havillandin kanssa ja mm. valmistanut Ranskan laivastolle 121 de Havilland Sea Venom- hävittäjää lisenssillä. Laiskat valloonit totesivat, ettei pyörää kannata keksiä uudelleen, ja kun asioista kerran päästiin helposti yhteisymmärrykseen ja moottoritkin säästösyistä tilattiin briteistä, myös koko nokkakartio ohjaamoineen ostettiin de Havilland Cometista, ensimmäisestä reaktiohirviöstä (75 runkolohkosta 7 ensimmäistä ovat Cometin lohkoja). Cometista lisensoitiin myös rungon väsymislaskelmat, ja Air France kiinnitti suunnitteluryhmään omia teknikoitaan ja lentäjän. Myös komponenttituotantoa hajautettiin ulkomaille: FIAT rakensi Genovassa pyrstörakenteen, siivekkeet ja moottoriripustimet.

Caravelle suunniteltiin vastaavasti lisensointia varten. Sen suunnittelussa käytettiin sekä ranskalaisia että amerikkalaisia standardeja, ja kaikessa mahdollisessa käytettiin markkinoilta hyllytavarana saatavia osia.

Caravellen prototyyppi irrotettiin jigeistään maaliskuun 13. 1954. Nimenomaan jigeissä piiilee yksi Caravallen menestyksen avaimista: se rakennettiin kättelyvaiheessa niin tuotantovalmiiksi kuin mahdollista. Tämä oli osaltaan riskialtista, sillä muutosten tekeminen tuotantoversioon muuttui kalliimmaksi, ja vastaavasti prototyypin valmistaminen oli kalliimpaa. Riski oli kuitenkin SNCASE:n mielestä kohtuullinen. Siivilleen Caravelle nousi 27. huhtikuuta 1955 –luonnollisesti vasta madame de Gaullen lyötyä shamppanjapullon koneen nokkaan. Koelentovaihe oli perusteellinen ja työläs, kestäen vuoden päivät. Caravellen rakenne oli nimittäin jotain ennenkuulumatonta.

Kolmimoottoritaustastaan johtuen Caravellen moottorit on nimittäin sijoitettu pyrstöön. Se oli kokonaan uutta suunnittelua, mutta moottorien uudelleensijoittelu tutumpaan tapaan siipiin olisi vaatinut siiven siirtämistä eteenpäin, ja pyrstörakenteen suunnittelua kokonaan uusiksi nostovoima- ja painovoimakeskiöiden siirtyessä metrikaupalla. Lisäksi pyrstömoottorirakenteella saavutettiin merkittäviäkin etuja: siipiprofiilista saatiin täysin puhdas, moottoripalon leviämisriski oli pienempi (tämä oli todellinen murhe 1950-luvulla), samoin kuin moottorimelu matkustamossa, ilmavirran kohtauskulman muutos moottoriin koneen kohtauskulman muuttuessa oli pienempi (tämäkin oli merkittävä huoli ensimmäisen sukupolven suihkumoottoreissa), moottorin sammuessa työntövoiman epäkeskoisuus oli merkittävästi pienempi, kuten myös koneen vakavuus moottorikäynnin heittelehtiessä. Moottoriratkaisusta johtuen pyrstö on harvinainen ristipyrstö: näin moottorit eivät tehneet työtä koneen venyttämiseksi suihkuvirtauksen osuessa korkeusvakaajaan, mutta korkealla massakeskiön yläpuolella vakaaja olisi altistanut koneen dutch rollille.

Rolls Royce Avon myski 15-vaiheisen aksiaalisen kompressorivaiheen kautta puristettua, kuumaa ilmaa kehäkannukammioon, mistä 68 kiloa kaasua sekunnissa syöksyi kaksivaiheiseen aksiaaliturbiiniin. Kumpikin murhakulli ryki 46 710 newtonia työntövoimaa ja ajoi alennusvaihteen kautta dynamoa ja kahta hydraulipumppua. Moottoreiden ahtovaiheiden paineistamaa ilmaa ajettiin rungon paineistukseen sekä siipien ja ilmanoton jäänpoistoon. Ahtoilma kulki jäähdyttimen, paineensäätimen ja vedenpoistimen läpi matkustamoon ja ohjaamoon. Jäähdyttimiä taas ruokittiin pyrstön juuressa sijaistevilla ilmanotoilla, mitä kautta ylijäämälämpö ajettiin ulos.

Matkustamo oli 1950-luvun standardeilla ylellinen: se seisoi maassa vaakatasossa, se oli paineistettu ja ilmastoitu, lentomelu oli suhteellisen hiljainen moottoriripustuksen ansiosta, ja ennenkaikkea kolmiomaisista ikkunoista avautui huikeat näkymät alasektoriin. Lisäksi koneeseen voitiin nousta pyrstöön vapautuneen tilan ansiosta koneen omia hydraulisia portaita pitkin (portaat myös toimivat hätäuloskäyntinä mahalaskussa, ja ne voitiin avata käsin sekä sisältä että ulkoa).

Kuva: https://i.pinimg.com/originals/35/e0/a2/35e0a226a2f3ff82ba2f9c2c474f6ac3.jpg

Sähköt ja hydrauliikka olivat alan kuuminta kärkeä. Kumpikin moottori ajoi kahta toisistaan riippumatonta hydraulipiiriä Caravellen ohjainpintojen käsittelyyn, eli järjestelmä oli kaksinkertaisesti primäärivarmistettu. Sen lisäksi Caravellessa on kaksi hätäjärjestelmää, joita ajetaan kahdella sähköpumpulla, eli järjestelmä on kaksinkertaisesti sekundäärivarmistettu, yhteensä nelinkertainen. Rolls Royce Avonit ajoivat 30 voltin 375 ampeerille leimattuja tasavirtadynamoja, joilla syötettiin kahden invertterin (ja yhden varainvertterin) kautta 115 V 400 Hz vaihtovirtapiiriä, josta syötettiin edelleen muuntajan kautta erillistä 26 V 400 Hz piiriä. Tasavirtakomponentteja syötetään 28,5 V tasavirralla 40 Ah akun kautta, ja hätäjärjestelmänä on 85 Ah akusto. Sähköjärjestelmää voidaan kokonaisuudessaan käyttää maassa 28 voltin tasavirtasyötöllä. Oikeastaan kyseessä on kuorma-auton akusto: akkujen nimellisjännite on Caravellessäkin 24 volttia, mutta dynamon 28,5 V samalla lailla kuin auton 12 V akun latausjännite on 14,4 V. Laturin on tuotettava akun nimellisjännitettä korkeampi jännite, jotta latausvirta syntyy.

Ohjaamo on pitkälti Cometin kopio ja helpotti asiakkaiden valintaa ostaa jompaakumpaa konetta laivastoaan täydentämään. Lisäksi Caravelle ei tarvinnut lentomekaanikkoa tai radistia, vaikka ohjaamossa onkin kolmas istuin: perämies pääsi käsiksi mekaanikon paneeliin ja radiopaneeliin omalta istuimeltaan, eikä lyhyen kantaman koneessa tarvittu suunnistajan työtä.

Caravellen runko ei ole Cometin kopio, vaikka siinä onkin käytetty sen suunnittelutuloksia. Pyrstömoottoreiden vuoksi runkojäykkäreitä on vahvistettu, ja niissä on ylimääräinen ristikkopalkkituenta. Jäykät pintaohutpaneelit ovat Zicral-alumiiniseosta (7075-sarjan alumiinia, jossa on 5-6 % sinkkiä, 2 % magnesiumia ja 1,5 % kuparia) ja jännityskeskittymien ympärillä on duralumiiniset ankkurit vastustamassa väsymistä. Caravelle suunniteltiin alun alkaenkin erilaiseksi, mutta ennen kaikkea Cometin katastrofista oltiin ehditty oppia jo prototyyppivaiheessa. Siksi Caravelle ei myöskään joutunut kantamaan Cometin synkkää taakkaa saadessaan lentokelpoisuustodistuksen toukokuussa 1959. Kone oli kerännyt tilauksia pitkin Eurooppaa. Palveluskäyttö alkoi. Neljän vuoden sisällä koneita oli myyty jo 172. Suihkuaika oli viimein todellisuutta.

Caravellen pyrstölohkon jäykkäri. Kuva: https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1954/1954%20-%202693.html

Caravelle oli välitön menestys. Sitä auttoivat ennenkaikkea sen huolellinen ja jalat maassa tehty suunnittelu, minkä ansiosta Caravelle oli sekä moderni että kustannustehokas. Toisekseen se oli markkinoillaan jokseenkin yksin: de Havilland Comet oli kärsinyt väsymismurtumiensa myötä peruuttamattoman takaiskun, eikä yleisö enää luottanut koneeseen. Lyhyille matkoille optimoitua suihkukonetta ei Caravellen lisäksi myöskään käytännössä markkinoilla ollut: Boeing 707 oli kaksi kertaa suurempi ja lensi kaksi kertaa pidemmälle, ja Tupolev Tu-104 näki palvelusta rautaesiripun väärllä puolen. SNCASE oli tähän mennessä jo sulautettu SNCASO:on, toiseen Ranskan valtionyhtiöön, ja koneella oli sutjakka nimi: Sud Aviation SE 210 Caravelle, eli Eteläinen ilmailu Karavelli.

Sud Aviation oli markkinoilla viisaasti liikkeellä sama kustannustehokas näkökulma edellä. Konetta tarjottiin Yhdysvaltoihin lisenssituotettavaksi Pratt & Whitneyn tai General Electricin moottoreilla. Siitä ei lopulta tullut mitään, mutta ohivirtaavilla 62 kN Pratt & Whitney JT8D-moottoreilla varustettu Caravelle 10B (eli Super Caravelle) näki Toulosen tehtaalla päivänvalon 1964. Sen ensimmäinen ja pääasiakas oli Finnair, joka oli tilannut jo Caravelle 1A:ta 1960. Nämä koneet vaihdettiin valmistajan kanssa 1964 suurempiin Super Caravelleihin (se oli 1,4 m pidempi ja matkustajapaikkoja oli jo 105). Finnair käytti Caravelleja vuoteen 1986.

Finnair Caravelle. Kuva: https://www.airliners.net/photo/Finnair/Sud-SE-210-Caravelle-10B3-Super-B/2023279/L

Markkinoille tuli lukuisia kilpailijoita, kuten Hawker Siddeley Trident, Douglas DC-9, Boeing 727 ja 737. Caravelle oli alan pioneeri ja siksi jo osin vanhentunut, sen huippunopeus oli hitaahko 805 km/h (mikä tosin ei lyhyen matkan koneelle ollut suuri ongelma). Ennenkaikkea sen toimintasäde oli vaatimaton, mikä rajoitti Caravellen käyttöä 1970-luvun lähestyessä ylestyviin lomalentoihin.

1971 Toulosesta rullasi vielä Caravelle 12, jota oli venytetty 3,2 metriä ja joka kykeni kantamaan 140 matkustajaa. Nyt oli jo myöhäistä. Konetta myytiin vain kuusi kappaletta. Caravellen kehitystyö pysähtyi tähän. Sud Aviation oli siirtänyt jo kauan sitten suurimman osan suunnitteluresursseistaan kokonaan uuteen projektiin, jolla oli ylevä, mutta harhaanjohtava nimi Super-Caravelle. Se kehittyi samalla tavalla kuin Caravelle: yhteistyössä brittien kanssa. Siitä tuli kokonaan uusi tarina, jolla oli yhtä mullistava näky tulevaisuudesta kuin Caravellella oli. Siitä tuli Concorde.

Viimeinen Caravelle eläköityi kuitenkin vasta 2005. Kaikkiaan Caravelleja rakennettiin 282 (joista 2 oli prototyyppejä). Se oli menestys kahdella tapaa: ensinnäkin Sud Aviation teki voittoa todennäköisesti jo 200:nnen toimitetun koneen jälkeen, ellei ennenkin, sillä se pääsi markkinoille erinomaisessa vaiheessa. Toisekseen Caravelle pääsi markkinoille erinomaisessa vaiheessa. Se karisti epäilykset suihkumatkustajakoneiden ympäriltä ja loi nykyisten syöttöliikennekoneiden esikuvan. Yleisö rakasti edistynyttä ja eleganttia konetta aikana, jolloin matkustajakilometrin tuotanto halpeni mutta palkansaajan tulotaso kasvoi. Se pompöösi maailma, mihin de Havilland Comet oli suunniteltu, mureni silmissä. Suihkuaika pääsi nyt päivänpaisteeseensa. Taivas kuului nyt turbiineille, eivätkä ne päästä enää milloinkaan irti rakkaastaan.

Lähteet:
https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1954/1954%20-%202693.html

https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1956/1956%20-%200887.html

https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1963/1963%20-%201646.html

https://www.finavia.fi/en/newsroom/2016/planes-helsinki-airport-sud-aviation-caravelle

http://sudaviation.com/?page_id=65

https://scandinaviantraveler.com/en/aviation/sud-aviation-caravelle-the-plane-that-inspired-a-pop-hit
Tupsuperhe @ Telegram
Otsikkokuva: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b7/Caravelle_d%C3%A9collage_take_off.jpg