perjantai 16. helmikuuta 2018

McDonnell Douglas F-4 Phantom II – puolen vuosisadan rakkaustarina

Phantomin tarina on saatavissa myös kuunnelmana.


Phantomin tarina alkaa edeltäjiensä harteilta. McDonnell Aircraft alkoi kehitellä uutta hävittäjäkonseptia jo 1952, vaikkei uusia hävittäjäprojekteja ollutkaan vireillä. McDonnell päätteli laivaston tukialuskonearsenaalista, että taivaalla olisi uudenlaisen hävittäjätyypin, hyökkäyshävittäjän, mentävä aukko. Käytännössä kyse olisi ilmaherruushävittäjästä, jolla olisi suuri toimintasäde, jonka turvin se voisi ulottaa voimaprojektiota syvälle vihollisen alueelle.

Uutta konekonseptia alettiin työstää McDonnell F3H Demon –hävittäjän ympärille. Demon oli alisooninen ja suoritusarvoiltaan suhteellisen vaatimaton, mutta sillä oli jokasään toimintakyky. McDonnell alkoi laajentaa Demonia kaksimoottoriseksi, ja sai varsin villejä ideoita: Super Demoniin oli tulossa irrotettava nokka, jonka voisi vaihtaa tehtävätyypin mukaan yksi- tai kaksipaikkaiseksi erilaisine tutkineen ja kamerapaketteineen. Tämä oli liikaa jopa laivastolle, jolla oli jo A-4 Skyhawkit rynnäköintiin ja F-8 Crusaderit yliäänihävittäjäksi. Jotain kuitenkin puuttui: Neuvostoliiton pommikoneet meritorjuntaohjuksineen kehittyivät jatkuvasti, ja Crusader oli käytännössä päivähävittäjä. Laivasto kaipasi raskasta torjuntahävittäjää, jolla olisi jokasään toimintakyky ja hulvaton tutka. Sen piti myös lentää kovaa ja korkealla.

Phantom piirrettiin puhtaalta pöydältä ja hölmöilyt Super Demonin kanssa unohdettiin. Sen sijaan mallia haettiin McDonnell F-101 Voodoosta, jonka prototyyppi oli etäistä sukua Demonille.Moottorien ripustus alarunkoon on suoraan Voodoosta – näin saatiin tilaa polttoaineelle, jota Phantom tulisi hörppäämään kuin teekkari keskiolutta. Ilmanotot taas rakennettiin Demonin tapaan runkoon siiven etupuolelle.  Tällöin ongelmaksi muodostui rungon aiheuttaman turbulentin rajakerroksen syöksyminen ilmanottoihin, minkä vuoksi niihin asennettiin erotinlevyt ja 12 500 reikää imemään rajakerrosta pois.

Phantomin tunnusomaisin piirre on sen erikoinen siipi. 45 asteen nuolikulma on jo itsessään melkoinen, mutta ylöspäin kallistetut siivenkärjet ovat täysin poikkeuksellisia. Syypää erikoiseen ratkaisuun on tuulitunnelikokeissa ja Phantom-projektin vaatimattomissa alkuresursseissa – alkuvaiheessa huippumodernia hävittäjää oli nimittäin piirtämässä tasan neljä insinööriä, jotka suljettiin kanaverkosta ja vanerista kyhättyyn karsinaan miettimään tekosiaan. Siipi suunniteltiin alunperin vaakasuoraksi, mutta tuulitunnelissa kone osoittautui epävakaaksi, mikä ratkaistiin nostamalla siipi 5 asteen positiiviseen V-kulmaan. Tähän mennessä tosin oltiin ehditty jo suunnitella valtava titaaninen keskilohko, johon siivet kiinnittyvät, eikä niitä voitu enää kallistaa suunnittelematta koko lohkoa uusiksi. Siksi McDonnellin insinöörit pitivät siiven pääosin vaakasuorana, mutta kallistivat sen ulointa kolmannesta 12 astetta ylöspäin, mikä vastasi 5 asteen V-kulmaa koko siiven mitalta. Samassa yhteydessä siipi sai tunnusomaiset ”koiranhampaat”, jotka purivat ilmavirtaan suurilla kohtauskulmilla.

Pyrstörakenne on yhtä omalaatuinen kuin siipikin. Korkeusvakaaja on kallistettu 23 asteen negatiiviseen V-kulmaan. Näin se välttyy joutumasta rungon varjoon suurilla kohtauskulmilla, ja pysyy poissa moottorivirtauksesta. Moottoreina taas ovat General Electric J79:t. Jälkipolttimella varustettu aksiaalikompressorinen suora suihkumoottori oli rakenteeltaan erikoinen: se oli yksipaisuntainen, eli siinä ei ollut erillisiä matala-ja korkeapainepuolia. Sen sijaan 17-vaiheisessa ahtimessa on säätyvät staattorilavat, joiden avulla saavutetaan kaksivaiheista ahtamista vastaava painesuhde, mutta rakenne on kevyempi. Ahdettu ilma ruokki kehäkannurakenteista polttokammiota, mistä kaasu edelleen eteni pyörittämään kolmivaiheista turbiinia. Kumpikin kerosiinikrematorio tuotti työntövoimaa kuivana 48 kN ja jälkipoltolla 69. Erityisesti keskitehoalueella J79 tuotti hyvin sankkaa kömyä, mistä tulikin Phantomin tavaramerkki.

Rakkauden hehkua. Pikanttina yksityiskohtana vasempaan siipeen on ripustettu yksöisripustin ja oikeaan kaksois-. Sparrow kulki yksitellen ja Sidewinder pareissa.
Varsinkin tukialuslähdöissä Phantom osoitti, mitä murhakulli tarkoittaa. Turbiinien kimakka ulina kiihtyi korviarepiväksi, ja jälkipolttimien syttyessä raa’an voiman pauhu sai lentokannen tärisemään. Neekerin sielua pimiämpi turbiinikömy sekoittui katapulttien paisuntahöyryyn, ja 28-tonnisten hävittäjien ampaistessa taivaalle suihkukilpien edessä syttyi raskaan metallin myrsky. 

Raskaalla hävittäjällä oli raa’at muskelit, ja seuraavaksi se sai raa’at funtsaamot. Kone on täynnä 50-luvun huipputekniikkaa: Westinghousen lautasantennitutka, Raytheonin tulenjohtojärjestelmä, analoginen lentotietokone, tutkalukitusvaroittimet, ohjustenhäirintäjärjestelmä ja lentosuunnistusjärjestelmä. 30 000 elektroniikkakomponentin ja 22 johtokilometrin änkeäminen koneeseen takasi testaajille St. Lousin tehtaalla työpaikkaturvallisuutta maailman tappiin saakka. Virtapiikit saattoivat hyppiä komponentista ja johdosta toiseen. Järjestelmien monimutkaisuutta kuvannee se, että prototyyppejä vaivannut hallinnan menetys saatiin jäljitettyä kypärämikrofoniin: erään koelentäjän äänen taajuus tuotti sattumalta signaalin, joka oli resonanssissa autopilotin aktivointisignaalin kanssa. Tekniikkaa oli niin paljon, että Phantom suunniteltiin alusta alkaen kaksipaikkaiseksi. Yksi lentäjä ei olisi millään kyennyt hallitsemaan koneen järjestelmiä. Phantom lupasi paljon. Ensilento koitti joulukuussa 1958.

Laivasto rakasti uutta leluaan. Phantomilla oli valtava määrä raakaa voimaa. Sillä oli kaksi niitä moottoreita, mitkä tekivät Lockheed Starfighteristä liian rajun lennettäväksi. Phantom asetti kaikkiaan 16 uutta maailmanennätystä. 500 kilometrin suljetun radan keskinopeudeksi kellotettiin 1958,16 km/h, ja sadan kilometrin radalle 2237,37 km/h. Joulukuussa 1959 Phantom kiihdytti vaakalennossa 2,5 Machin (2660 km/h) nopeuteen 14 300 metrissä, nosti nokan 45 asteen kulmaan ja sammutti moottorinsa. Kone liiti 27 430 metriin, ja palatessaan 21 000 metriin käynnisti jälleen moottorinsa ja jatkoi lentoaan kuin mitään ei olisi tapahtunutkaan. Phantom kykeni jopa rikkomaan Starfighterin nousunopeusennätyksen (266 sekuntia 25 000 metriin) ajalla 230,44 sekuntia. Phantom oli ansainnut kannuksensa. Palveluskäyttö alkoi USA:n laivastossa joulukuussa 1960.

F-4K:n nokkatelineen jatke nostaa koneen 9 asteen kohtauskulmaan jo katapultilla. Jälkipolttimet kertovat lentokannelle lämpimiä terveisiään.

Sitten tapahtui outoja. Yhdysvalloissa laivasto ja ilmavoimat ovat perinteisesti olleet rakkaita vihollisia keskenään tapellessaan kongressin määrärahoista. Kumpikaan ei voinut sallia sellaista arvovaltatappiota, että antaisi toisen sanella ehtoja itselleen. Siksi onkin poikkeuksellista, että USAF pyysi laivastolta lainaan 29 Phantomia. Pyyntöön suostuttiin, ja nautittuaan hetken raa’an hävittäjän tehosta ilmavoimat pudotti todellisen pommin: se pyysi McDonnellia kehittämään itselleen oman version Phantomista. Koskaan aiemmin tai tämän jälkeen laivasto ja ilmavoimat eivät ole käyttäneet samaa päähävittäjää ennen F-35:ttä (tosin mm. rynnäkkökoneiksi on usein mahtunut sama konetyyppi, kuten A-1 Skyraider tai A-7 Corsair II).

Ilmassa Phantom käyttäytyi siivosti. Se ei ollut äärettömän helppo lennettävä, mutta oli erittäin responsiivinen – se vastasi ohjainkomentoihin vikkelästi, ja lentäjä tunsi koneen käytöksestä, jos oli tekemässä jotain, mihin kone ei enää taipuisi. Ennenkaikkea moottorit vastasivat kaasuvipuun lähes viiveettömästi - seikka, joka pelasti useammankin kokemattoman tukialuslentäjän. Jos kone ei osunutkaan jarruvaijeriin ja lentäjä oli sääntöjen vastaisesti jättänyt moottorit tyhjäkäynnille, Phantomin sai parissa sekunnissa täydelle jälkipolttoteholle ja uuteen nousuun. Heikompi kone menisi mereen. Tukialusnousussa tosin Phantomin nokka oli hidas nousemaan, ja jos lentäjä ylikompensoi tätä vetämällä liiaksi sauvaa, nokka ampui rajusti ylös nopeuden kasvaessa ja kone saattoi sakata. Tällöin lentäjä pystyi vielä pelastamaan tilanteen Phantomin parhaalla ominaisuudella: raa’alla voimalla.

Sotaa Phantom sai maistaa Vietnamissa. Siellä Phantom todella näytti kyntensä: ei ollut sellaista tehtävää, mihin kone ei olisi taipunut. Suurikokoinen runko mahdollisti konetyypin ripeän kehittämisen ja soveltamisen. Super Demonin juuret vaihdettavine nokkineen palautuivat yllättävällä tavalla: periaatetta oli rajoitetusti sovellettu Phantomin suunnittelussa. Nokkalohkot oli suhteellisen helppo vaihtaa, ja niin Phantom näkikin runsaslukuisen sarjan päivityksiä (F-4J,N,S), erilaisia tiedustelumuunnoksia (RF-4C,E) ja erilaisia tutkatyyppejä (F-4C,D,E). Raskas Phantom myös kykeni kantamaan sekä suuren pommikuorman, että ilmataisteluohjuksia yhdellä kertaa – todellinen harvinaisuus 1960-luvulla. Raskaaksi torjuntahävittäjäksi suunniteltu kone kykenikin loistavasti hävittäjäpommittajan rooliin. Siitä oli tullut ensimmäinen monitoimimurhakulli.


Vietnamissa Phantom ei tosin päässyt näyttämään kaikkia kykyjään. Presidentti Lyndon B. Johnson oli syntynyt kultalusikka suussaan ja toinen perseessään. Hävittäjälentäjille annettiin määräys visuaalisesti tunnistaa kaikki kohteet, joka teki tutkahakuisista keskipitkän kantaman ohjuksista (AIM-7 Sparrow) käytännössä hyödyttömiä. Ihan vain tunnelman kohottamiseksi Phantom oli suunniteltu ilman tykkiä lentäväksi ohjuslavetiksi. Tilanteen pelasti jotenkuten lämpöhakuinen AIM-9 Sidewinder ja lopulta M61 Vulcan-tykillä varustettu F-4E. Raskas Phantom oli kuitenkin auttamatta alakynnessä antautuessaan kaartotaisteluun kevyempien ja ketterämpien MiGien kanssa. Silkan tehonsa turvin se tosin kykeni irtautumaan taistelukosketuksesta suhteellisen helposti. Tappiot olivat Vietnamissa raskaat. Laivasto menetti kaikkiaan 73 Phantomia, merijalkaväki 75 ja ilmavoimat 445 (joista tosin vain 33 ilmataistelussa). Ilmavoittoja laivaston Phantomit keräsivät 40, merijalkaväen 3 ja ilmavoimien 107.

Sensijaan juutalaiset eivät ampuneet itseään jalkaan, vaan näyttivät rättipäille, että kana pissii ilman esinahkaa. Phantom korvasi Mirage III:n iippojen päähävittäjänä 1969, ja piti ählyjä kauhun vallassa pitkin 70-lukua. Egyptin ja Syyrian ilmapuolustus meni uusiksi ja se oli pakko rakentaa pitkälti S-125 –ohjusten varaan. Israelin Phantomit pudottivat kaikkiaan 116 alibabaa ja Syyrian asevoimien esikunnan. Omia tappioita tuli yhteensä 37.  Iipat modernisoivat Phantomeitaan vuosien varrella mielellään, kunnes ne korvattiin F-15I:llä 2004.

Toinen mielenkiintoinen Lähi-Idän operaattori on Iran, jolle toimitettiin 225 Phantomia ennen maan ryhtymistä ääliöradikaaliksi. Iran on onnistunut pitämään Phantominsa ja Tomcatinsa lentokunnossa hyvin epämääräisillä, mutta sangen fabulööseillä manöövereillä, ja varaosia on toimitettu sellaisista läntisen hapatuksen saastuttamista pesäkkeistä kuin Israel ja USA.

Mielenkiintoisimman version Phantomista sen sijaan tarjoili Britannia. Siellä konetta käyttivät niin laivasto (F-4K), kuin ilmavoimat (F-4M), ja merkittävin eroavaisuus on voimanlähteissä. Brittien mustanaamiot oli varustettu Rolls Royce Spey –ohivirtausmoottoreilla, jotka pukkasivat kuivana 54 kN ja jälkipoltolla huimat 92 kN. Ero selittyy pääosin ohivirtausmoottorin paremmalla hyötysuhteella, ja erityisesti jälkipolttoteho on ohivirtausmoottoreilla reippaasti suoraa suihkumoottoria suurempi, sillä jälkipoltin saa happirikasta ilmaa ohivirtauskanavasta. Ohivirtauksen vuoksi Spey on leveämpi kuin J79, mistä johtuen sekä moottorikehdot että ilmanotot ovat noin 20% suuremmat. Tästä johtuu myös suurempi ilmanvastus, mistä johtuen britti-Phantomit ovat jopa hieman hitaampia suuremmasta työntövoimastaan huolimatta.

F-4M. Rolls Royce Speyn suurempi koko näkyy selvästi. Monitoimimurhakulli kantaa aimo mällin tulivoimaa - 4 tutkahakuista Sparrow/Skyflash- ohjusta (erottaminen ulkoisesti on vaikeaa, sillä Skyflash on käytännössä Sparrowin versio)  ja 7 * 1000 paunan pommia - yksi on ilmeisesti heitetty levälleen pitkin maisemaa.

Phantom osoitti monitoimihävittäjän kyvyt ja suunnan koko hävittäjäkehitykselle. Konetta janosivat kaikki, joilla siihen vain oli varaa, ja se myös näkyi: viimeinen mustanaamio rullasi ulos tehtaalta Japanissa vasta 1981. Se oli 5195:s valmistunut Phantom. Taivaan haamu lentää yhä: Phantom II on palveluskäytössä Japanissa, Etelä-Koreassa, Turkissa ja Iranissa 60 vuotta ensilentonsa jälkeen. Se on puolen vuosisadan rakkaustarina.








Kuvat:
www.funker530.com
Reddit
Phil Rispin
Youtube

Pinterest




lauantai 10. helmikuuta 2018

Tapahtui eräänä päivänä sian vuonna – STENDEC



Star Dustin tarina on saatavissa kuunnelmana.

Kello oli varttia vaille kaksi iltapäivällä elokuun toisena päivänä sian vuonna 1947, kun neljä 27-litraista Rolls Royce Merliniä murahti tyytyväisinä käyntiin lempeässä säässä. British South American Airwaysin Avro Lancastrian nousi siivilleen Buenos Airesin lentokentältä kohti Santiagoa.  Lancastrian oli Lancaster-pommikone, josta oli riisuttu pommikuilut, ampumot ja panssarilevyt sekä keulaa jatkettu virtaviivaisemmalla nokkakartiolla. Kyseinen koneyksilö G-AGWH tunnettiin nimellä Star Dust, ja se oli toimitettu BSAA:lle tehtaalta suoraan uutena matkustajakoneena.

Star Dustin kippari oli Reginald Cook, entinen RAF:n pommikonelentäjä, kuten myös perämiehet Norman Hilton Cook ja Donald Checklin. Radisti Dennis Harmer oli myös ilmavoimista, ja lentoemäntä, tai BSAA:n kielellä tähtityttö, Stargirl, Iris Evans oli palvellut toisen maailmansodan kuninkaallisessa laivastossa (Women’s Royal Naval Service, tuttavallisemmin ”wren”) . Kaikki olivat kokeneita, mutta tämä oli kapteenin ensimmäinen lento Andien yli kapteenina (hän oli lentänyt niiden yli kahdeksan lentoa perämiehenä). Perämies Cookille lento oli ensimmäinen Andien ylitys, joskin hänellä oli 2129 tunnin lentokokemus.

Matkustajat olivat kuin Agatha Christien rikosromaanista: palestiinalainen Casis Said Atalah, liikemiehet Jack Gooderham ja Harald Pagh, Dunlopin myyntimies Peter Yuong, valtion virkamies Paul Simpson ja chileläinen Marta Limpert, joka oli jäänyt maailmansodaksi jumiin Saksaan. Matkatavarat olivat niin eksoottisia, kuin 40-luvun harvojen herkkuna olleessa ilmailussa saattoi odottaakin: Simpson kuljetti asiakirjoja diplomaattipostina Santiagon suurlähetystöön, Limpert kuljetti miesvainajansa tuhkia, ja Atalahin huhuttiin ommelleen suuren timantin pukunsa liepeisiin.

Andien vuoriston läpi kulkee kolme reittiä: keskimmäinen reitti on suorin, ja kulkee hieman Mendozan kaupungin eteläpuolelta. Eteläinen kulkee Planchonin kautta, ja pohjoinen San Juanin yli. Star Dust ilmoitti sijaintinsa Mendozan tienoolla klo 17:00, 181 km päässä Santiagosta (32 50' S. 68 30' W). Miehistöllä oli näköyhteys maahan, mutta vuoret olivat pilvien peitossa. Star Dust ilmoitti nousevansa 24 000 jalkaan (7300 metriä).

Kello 17:41 Chilen ilmavoimien radisti Santiagon lentokentällä vastaanotti viestin "ETA SANTIAGO 17.45 HRS STENDEC". Hämmentynyt radisti pyysi toistamaan viestin, ja Star Dust vastasi kaksi kertaa ”STENDEC”. Sitten ei kuulunut enää mitään. Konetta ei näkynyt lentokentällä, joten chileläiset aavistivat pahaa. Chilen ja Argentiinan ilmavoimat lähettivät koneita etsimään Star Dustia, samaten lentoyhtiö BSAA. Koneesta ei näkynyt jälkeäkään.

Mystinen tapaus herätti luonnollisesti lehdistön huomion. Ensimmäisenä ehdotettiin sabotaasia, sillä motiiveja olisi runsaasti tarjolla. Oltiinko haluttu päästä käsiksi huhuttuun timanttiin, diplomaattisalaisuuksiin, tai oliko liikemiehillä mukanaan rahaa? Heinäkuun kolmantena samana vuonna maailmaa oli kuohuttanut Roswellin ufotapaus, joten huhumylly sai vain uutta tuulta foliosiipiinsä. Star Dust oli jo kolmas reilun vuoden sisään pudonnut Lancastrian.  Kaksi muutakin BSAA:n konetta katosi seuraavan puolentoista vuoden sisällä (Star Tiger 30 .tammikuuta 1948 ja Star Ariel 17. tammikuuta 1949). Oliko tapauksilla yhteys? Aivan erityistä huomiota herätti radioviesti STENDEC. Sille ei löytynyt mitään selitystä.

Star Dustin kohtalo pysyi hämärän peitossa yli puoli vuosisataa. Sitten koitti tiikerin vuosi 1998. Kaksi argentiinalaista vuorikiipeilijää löysi Tupungato-vuoren jäätiköltä Rolls-Royce Merlinin. Argentiinan armeija lähetti paikalle retkikunnan lohikäärmeen vuonna 2000. Arvoitus alkoi ratketa.

Jäätiköltä löytyi nyt mm. potkuri, laskutelineen renkaat (joista yksi oli edelleen täynnä ilmaa), ja koko liuta mutiloituneita ihmisjäänteitä, kuten kolme torsoa, kengän sisällä oleva jalka ja manikyröity käsi. Koneen osat olivat hyvin pienellä alalla jään sisällä: kone ei siis ollut hajonnut ilmassa, mikä sulki räjähdysteorian pois. Kone oli selvästi ajanut vuorenkylkeen yhtenä kappaleena. Potkurinlavat olivat yhä matkalentoasennossa ja laskuteline sisäänvedettynä, joten miehistö ei ollut yrittänyt hätälaskua tai yrittänyt väistää vuorta. Lisäksi potkuri oli vääntynyt, eli se pyöri koneen osuessa vuoreen. Star Dust oli ajanut seinämään vaakalentoa. Törmäys lumiseen seinämään oli aiheuttanut lumivyöryn, joka hautasi hylynkappaleet.

Yhä paineistettu Star Dustin rengas.


Star Dust oli lentänyt länteen yli 7000 metrissä, missä vaikuttavat voimakkaat jetvirtaukset, jotka maan kiertoliikkeen vuoksi liikkuvat aina lännestä itään – siis koneen lentosuuntaa vastaan. Ilmiötä ei juuri tunnettu vuonna 1947, eikä silloin ollut käytettävissä kehittynyttä suunnistusteknologiaa. Star Dust lensi sokkosuunnistuksella (Dead reckoning), eli miehistö ei nähnyt maamerkkejä tai tähtiä. He laskivat sijaintiaan viimeisen tunnetun sijainnin perusteella käyttäen kelloa ja kompassia. Jetvirtauksen nopeudeksi on myöhemmin arvioitu noin 160 km/h. Lancastrianin matkalentonopeus on noin 320 km/h. Törmäyspaikka on noin 80 km Santiagosta itään. Star Dust oli jo 15 minuuttia myöhässä, joten miehistö ilmeisesti oletti heidän jo varmuudella ylittäneen vuoret, ja lähti laskuliukuun kohti lentokenttää. Silloin se joutui väistämättä pilviin, jolloin lentäjät eivät nähneet vuorta, jonka piti olla kymmeniä kilometrejä heidän itäpuolellaan.

Viestille STENDEC ei ole vieläkään löydetty aukotonta selitystä. Se on anagrammi sanasta DESCENT, eli laskeutuminen, mutta kokenut radisti ei sekoittaisi kirjaimia tällä tavalla vieläpä kolmea kertaa peräkkäin. Radisti ei myöskään varmaan yrittänyt kirjoittaa Stardust, koska koneita ei puhutella radiossa lempinimillä, vaan rekisteritunnuksella tai lennon numerolla, eikä radisti olisi varmaankaan tehnyt tätäkään virhettä kolmesti samalla tavalla. Yksi teoria on, että kyseessä oli akronyymi Severe Turbulence Encountered, Now Descending Emergency Crash-landing, jota liittoutuneiden lentäjät  käyttivät maailmansodassa. Teoriaa tukee se, että kyseisenä päivänä sääennuste lupasi keskivahvasta vahvaan ulottuvaa turbulenssia vuorten yllä. Sitä vastaan taas on ristiriidassa se, että potkurit olivat matkalentoasennossa ja laskuteline sisällä.

Viestin arvoitus voi löytyä Morse-aakkosten rakenteesta:

STENDEC on Morsen aakkosilla ... - . -. -.. . -.-.,
mikä eroaa viestistä ETA LATE (. - .- / .-.. .- - .) rytmillään suhteellisen vähän, jos vastaanottava radisti erehtyi lähetyksen rytmistä. Tämäkin teoria on hataralla pohjalla: Chileläinen radisti todisti viestin tulleen hyvällä kuuluvuudella, ja pyydettäessä toistamaan kokenut Harmer olisi varmasti kiinnittänyt huomiota rytmiinsä.

Toinen selitys on, että chileläinen radisti kuuli yhden merkin väärin. Ehkä viimeinen merkki ei olekaan
- . - .  vaan --., ja  viesti ei ala aakkosilla ST (… / -) vaan aakkosella V (…-). Viesti voikin siis olla  ...- .- .-.. .--., joka eri tauotuksella on VALP, mikä taas on Valparaison lentokentän tunnuskoodi, noin 100 km Santiagosta luoteeseen. Ehkä radisti Harmer yritti ilmoittaa, että Star Dust halusi ottaa yhteyden Valparaisoon, koska he eivät löytäneet Santiagoa.Tätä teoriaa tukee se, että viimeinen viesti, missä Star Dust ilmoitti sijaintinsa, tuli klo 17:00. Seuraava viesti tuli klo 17:33, ja siinä luki vain ETA SANTIAGO 17.45, mutta ei sijaintitietoja, kuten edellisissä viesteissä. Myös STENDEC-viestistä puuttuu sijainti. Ehkä miehistö ei tiennytkään ilmanopeuden ja maanopeuden eroavan toisistaan näin merkittävästi ja luulivat ohittaneensa Santiagon sen pohjoispuolelta.

Kolmas selitys on, että ehkä Star Dustin miehistö yritti yksinkertaisesti ottaa yhteyttä Santiagoon: ehkä viestissä olikin tarkoitus lukea sanan STENDEC (... _ . _. _.. . _._.) sijasta kaksi sanaa, SCTI AR ( ... _._. _ ..  ._._. ) , missä SCTI on Santiagon Los Cerillosin lentokentän ICAO-koodi. AR taas on radioviestinnässä käytetty sanoman päättymismerkki (morseaakkoset naputetaan ilman väliinsä tulevaa taukoa, jolloin niistä tulee erikoismerkki +, eli ._._.) jonka tehtävä on ilmaista, että lähettäjä odottaa vastaanottajan vastausta. Tämän teorian vahvuus on, että merkit täsmäävät, vain niiden välit eivät.

Totuutta viestin tarkoitusperästä ei saada selville koskaan. Vuonna 1947 lentokoneissa ei ollut minkäänlaisia lennonarvontallentimia tai ohjaamonauhureita. Ne tulivat pakollisiksi pikkuhiljaa pitkin 1960-lukua turhautuneiden tutkijoiden kerätessä ruumiita ja koneensirpaleita. Star Dust vei salaisuutensa mukanaan jäiseen vuoristohautaansa.

Juuri lennonarvontallentimien ja ohjaamonauhureiden takia ilmailun turvallisuus on ottanut valtavia loikkia. Onnettomuuksiin johtaneet syyt on kyetty tunnistamaan ja eliminoimaan. Vuonna 2017 kaupallisen suihkumatkustajakoneen onnettomuuksissa ei ollut ainoatakaan kuollutta.




Kuvat: Airliners.net, Wikipedia 

sunnuntai 28. tammikuuta 2018

McDonnell Voodoo - Kanadan ydinkärjet


Voodoopapittaren tarina alkaa oikeastaan toisesta maailmansodasta. USA:n ilmavoimat oli käyttänyt suurella menestyksella saattohävittäjiä raskaiden pommikoneidensa suojana. Pommikoneiden seuraava sukupolvi olisi oleva suihkujättiläisten aikakausi, ja niitä saattamaan tarvittiin suihkuhävittäjä, jolla olisi megalomaaniset polttoainesäiliöt. McDonnell Aircraft rakensi tehtävää varten XF-88 Voodoo – prototyypin, joka voittikin tarjouskilpailun. Sitten koitti päivä elkuun 29. päivä härän vuonna 1949, ja Neuvostoliitto räjäytti ensimmäisen atomipomminsa. Yhdysvallat myskäisi paskat housuun. Saattohävittäjäsuunnitelmat lakaistiin pöydältä, nyt oli tärkeintä kehittää läpäisemätön hävittäjäpuolustus. Yhtään pommikonetta ei saisi päästää Amerikan ilmatilaan. Hävittäjiä alettiin kehittää kuumeisella tahdilla.

Sitten koitti tiikerin vuosi 1950, ja Korean sota syttyi. Suorasiipiset Lockheed F-80 Shooting Starit suorastaan pyyhkäistiin taivaalta pois. Neuvostoliiton nuolisiipiset MiG-15:t laittoivat myös kyvykkäät F-86 Sabret todella koville, ja repivät pommittajalauttoihin valtavia aukkoja. Ilmavoimat oli menettänyt hampaansa. Jäniksen vuonna 1951 USAF käynnistikin sarjan uusia hävittäjäprojekteja. Tästä syntyi koko joukko hävittäjiä erilaisiin tehtäviin, kuten Lockheed Starfighter torjuntahävittäjäksi. Silloin myös saattohävittäjäohjelma heräsi henkiin.
McDonnell kaivoi Voodoonsa haudastaan. Konetta laajennettiin, ja moottoreiksi vaihdettiin uuden vuosikymmenen murhakullit, Pratt&Whitney J57:t.  Siviilipuolella 16-vaiheinen kaksivaihekompressorinen suora suihkumoottori tunnettiin nimellä JT3C. Se puski konetta eteenpäin 53,3 kilonewtonin voimalla, jälkipoltolla 75,2:n.  Suurempi muutos Voodoohon oli kuitenkin sen pyrstö. Voodoo saattoi nostaa nokkaansa äkisti ja rajusti ylös, kun siiven nostovoima ylittää ohjainpintojen vakautusvoimat. Siksi korkeusvakaaja siirrettiin pyrstön yläpäähän, eli T-pyrstöksi. Näin korkeusvakaaja saa suuremman vääntömomentin.

Ratkaisun haittapuolena on mahdollisuus syväsakkaukseen. Korkeilla kohtauskulmilla pyrstön yläpäässä oleva vakaaja nimittäin jää siiven varjoon, eikä tässä alipaineisessa turbulentissa virrassa kykene luovuttamaan ohjausvoimaa. Syväsakkauksessa kohtauskulma nostaa koneen nokan suoraan ylös, mikä taas laskee ilmanopeutta rajusti. Ilman ilmavirtaa mikään ohjainpinta taas ei tuota mitään voimaa. Kone joutuu pyrstöluisuun, jonka oikaisu on erittäin vaikeaa.

XF-88: pyrstö on vielä perinteistä mallia.


Voodoo kuitenkin kykeni ottamaan hulppean polttoainekuorman, lähes kahdeksan tonnia. Siksi ilmavoimien strateginen lennosto SAC kiinnostui koneesta. Se sai nyt intendentuuritunnuksen F-101 ja päätyi palveluskäyttöön ilman prototyyppiä kukon vuonna 1957. Kohtalo tarttui peliin kuitenkin jälleen kerran: Korean sota oli päättynyt, ja strateginen lennosto sai pian käyttöönsä hirveitä murhakulleja, B-52:ia. Mikään hävittäjä ei kykenisi seuraamaan pommikonetta, joka 8000 kilometrin toimintasäteellään piti koko maailmaa otteessaan. Siksi Voodoosta kiinnostuikin seuraavaksi ilmavoimien taktinen lennosto, Tactical Air Command. Siellä Voodoosta tehtiin taktinen hävittäjäpommittaja, joka kantoi asekuilussaan ydinpommia.

Kaksimoottorinen Voodoo oli hävittäjälentäjille kuin taivaan mannaa. Se kykeni rikkomaan äänivallin vaakalennossa, 50-luvulla suorastaan käsittämätön saavutus. Voodoon toimintasäde oli hulppeat 3000 mailia, eli 4800 kilometriä. Se rikkoi ennätyksen toisensa jälkeen, tärkeimpänä nopeusennätyksen joulukuussa 1957, kellottaen 1943 km/h. Ennätys nousi yli sadalla. Tämän valtikan vei kuitenkin seuraavana, koiran vuonna 1958 höyhenenkevyt Lockheed Starfighter. Se ei haitannut tahtia, ja koneita alkoi virrata ilmavoimille.

Koneita jatkokehitettiin pian. Kohdassa F-101C lisättiin 227 kiloa siipijäykkäreitä ja tukirankoja. Näin kuormituskestävyys kasvoi 6,33 G:stä 7,33:een. Samaten tiedusteluversiot RF-101A ja C kehitettiin. Näillä koneilla kuvattiin Kuubaa ohjuskriisin ollessa kuumimmillaan lokakuussa  tiikerin vuonna 1962.

Kuva: Militaryfactory.com 


Merkittävin muutos kuitenkin koettiin Voodoon noustessa tärkeimpään rooliinsa: ilmavoimat muutti vielä kerran halujaan, ja F-101B oli pommikoneiden torjuntahävittäjä. Se vastasi siihen uhkaan, minkä Neuvostoliiton ydinpommi aiheutti. Koneeseen asennettiin suurempi nokkakartio, joka piti sisällään MG-13-tutkaa, ja ohjaamo lainattiin kaksipaikkaisesta koulutusversiosta. Raskas tutka nimittäin vaati toisen operaattorin. Samalla nokkatykit poistettiin. Moottoripuolelle vaihdettiin J57:n tehokkaampi versio J57-P-55, jossa oli merkittävästi pidemmät jälkipolttokammiot. Moottorikehtoihin ei haluttu koskea, joten 2,4 metriä pidemmät suihkuputket yksinkertaisesti sojottavat ulos koneen takarungosta.

Asejärjestelmänä F-101B Voodoossa oli rungon sisällä pyörivä teline, joka kantoi neljä AIM-4 Falcon –ohjusta, tutkahakuinen ja infrapunahakuinen pareittain. Varsinainen hyötykuorma oli kuitenkin AIR-2 Genie, ydinkärkinen ohjaamaton raketti, jolla oli tarkoitus pyyhkiä kokonainen pommittajalaivue taivaalta. 10 kilometriin kantava raketti kantoi 1,5 kilotonnin W25-ydinkärkeä. 50-luvun menoa kuvannee se, että kun ohjusta koeammuttiin  6000 metrissä Yucca Flatsissa  heinäkuussa kukon vuonna 1957, viisi ilmavoimien upseeria seisoi ampumapaikan alla ilman edes hattua osoittaakseen, ettei latauksen säteilyannos ole vaarallinen.

Kylmä sota parhaimmillaan: kanadalainen McDonnell Voodoo saatttaa neukkulaista Tu-95:ttä. Tässä myös näkyy, miten Kanada on todennäköisesti maailman paskantärkein maa: ei riitä, että jokaisen lentolaitteen intendentuuritunnukseen lisätään C-kirjain, sana Kanada pitää myös maalata koneen kylkeen. 

Tätä versiota rakennettiin 479 kappaletta, joista 112 siirrettiin Kanadan ilmavoimille. Palveluskäytössä olleessan 1968-84 Kanadan ilmavoimien Voodoot oli varustettu ydinasein, jotka olivat USA:n omaisuutta ja joiden lukitusavaimet toimitti USA:n ja Kanadan yhteinen ilmapuolustusjärjestelmä NORAD. Siksi jokaisessa kanadalaisessa lentotukikohdassa oli amerikkalainen lentokenttäryhmä: ydinkärjet voitiin virittää hetkessä.

USAF korvasi Voodoonsa 70-luvun alussa F-4 Phantomeilla, suuremmilla ja suorituskykyisemmillä monitoimihävittäjillä. Kanada seurasi perässä apinan vuonna 1980, korvaten Voodoot Horneteilla. Voodoo laskeutui viimeistä kertaa huhtikuun 7:ntenä jäniksen vuonna 1987. Voodoon tarina oli päättynyt, mutta ei ilman jatko-osaa: Ilman McDonnell Voodoota ei nimittäin olisi koskaan ollut McDonnell Douglas F-4 Phantomia. Kaksimoottorinen ja kaksipaikkainen F-101B nimittäin vakuutti USA:n ilmavoimat raskaan ilmaherruushävittäjän kyvyistä. Phantomista tulikin läntisen maailman tuotetuin hävittäjä yli 5000 kappaleellaan. Voodoo osoitti tulevaisuuteen.

Kuvat: Wikipedia





Tapahtui eräänä päivänä koiran vuonna

USS Tautog (SSN-639)

Ydinsukellusveneiden ja ohjusten kehityttyä ydinasepelote otti askeleen merten alle. Ohjussukellusveneiden uhkaa torjumaan kehitettiin sukellusveneentorjuntasukellusvene, eli hyökkäyssukellusvene. Strategisten aseiden rajoitussopimuskierrokset olivat vasta käynnissä, joten ohjusuhkaa pyrittiin rajoittamaan pelaamalla astetta kovemmilla panoksilla: ohjussukellusveneet tuli löytää ja niitä varjostaa koko ajan, torpedot laukaisuvalmiina. Tällä tavalla kyettiin Neuvostoliiton ydinsukellusvenepelote käytännössä eliminoimaan – olettaen siis, että alukset havaitaan ajoissa.

Sukellusveneistä ei luonnollisesti voida tähystää ulos eivätkä tutkat toimi veden alla, sillä mikroaaltoalueen säteily absorboituu veteen ja muuttuu lämmöksi, kuten mikroaaltouunin omistaja voi havaita. Siksi vedenalaiset käyttävät silminään korviaan, eli kaikuluotainta ja hydrofoneja.

Suurin ulkoinen melunlähde sukellusveneessä ovat sen potkurit, jotka toimivat kuten missä tahansa aluksessa. Ääni on mekaanisia aaltoja, ja aluksen liike on mekaanista líikettä, joten kohtalonyhteys on väistämätön. Tästä melunlähteestä johtuen mikään sukellusvene ei voi tähystää suoraan taakseen, sillä sen omat potkurit peittävät melullaan muiden ääniaaltojen liikkeen.

Tästä johtuen hyökkäyssukellusvene pyrkii aina kohteensa potkurivirtauksen puolelle, missä se on käytännössä näkymättämissä kohteeltaan. Vastaavasti kohdealus voi liikehdinnällään koukkailla oman potkurivirtauksensa ympäri katsoakseen, onko alusta seurattu. Äkkinäinen 180 asteen käännös ja syvyydenvaihto tunnetaan hulluna Iivanana. Toinen tunnettu temppu on tanssimainen manööverisarja angels and dangels, jossa poukkoillaan käytännössä joka suuntaan, eikä seuraava alus pysty liikehtimään riittävän nopeasti pysyäkseen potkurivirtauksessa. Ajamalla tarpeeksi lähellä seuraava hyökkäyssukellusvene kuitenkin liukuu väistävän kohteensa ohi, eikä sitä todennäköisesti havaita, sillä vihollisen käännyttyä hyökkääjä on jälleen kohteensa takapuolella.

Echo-luokan sukellusvene (Projekti 659)

USS Tautog oli Sturgeon-luokan 4300 tonnin hyökkäyssukellusvene, jonka tehtävä oli etsiä neuvostoliittolaisia ohjussukellusveneitä pohjoisella Tyynellämerellä. Se havaitsi Echo II-luokan ohjussukellusvene K-108:n (5000 tonnia) 20.heinäkuuta 1970, ja asettui seuraamaan sitä Kamtsatkan niemimaan nurkilla. Etäisyys alusten välillä oli joitain metrejä pidemmän aikaa. Tautogin hydrofonit olivat planaarihydrofoneja, eikä niillä siis kyetty mittaamaan kohteen syvyyttä, ainoastaan etäisyys. Jossain vaiheessa K-108 oli ajautunut Tautogin yläpuolelle. Etäisyys oli niin pieni, että oskilloskooppien näytöt, joille etäisyyttä mittaava hydrofonisignaali välitettiin, pimenivät. Etäisyys oli pienempi kuin laitteiden resoluutio. Ne näyttivät tyhjää, koska kahden sukellusveneen välissä ei enää ollut tyhjää. Amerikkalaiset eivät tienneet, oliko K-108 heidän ylä-vai alapuolellaan – kunnes K-108 aloitti rajun laskeutumisen, ja rysähti päin Tautogin tornia, vääntäen sen mutkalle ja jättäen toisen potkurinsa siihen. Vapaavuoron miehet lensivät punkistaan lattialle, samoin työkalut laatikoistaan ja messin hillopurkit kaapeistaan.

K-108 lähti pystysuoraan kohti pohjaa, ja Tautog kaarsi puolivaakakierteen yrittäen pysyä pystyssä. Tautogin manööveri onnistui, ja alus jä kuuntelemaan, mitä allapäin tapahtui. Kuului sukellustankkien tyhjennys, karanneen turbiinin ulvontaa ja jatkuva sarja pauketta. Tautogilla pääteltiin, että K-108:n painerunko oli pettämässä, ja alus uppoamassa – he siis kuuntelivat miehistön kuolemaa.

Tautog tarkkaili aluetta puoli päivää, havaitsematta kohtalotoveristaan mitään. Alus nousi periskooppisyvyyteen ja tähysti merestä merkkejä toisesta sukellusveneeestä, mutta yhtä turhaan. Kapteeni Buele Balderstonin ei auttanut muu, kuin nilkuttaa vaurioituneella aluksellaan Pearl Harboriin  ja raportoida, että hän oli törmännyt neuvostoliittolaiseen sukellusveneeseen. Koko juttu päätettiin salata. Törmäys Neuvostoliiton sukellusveneeseen olisi ollut sekä noloa, että vaarantanut koko sukellusveneentorjuntastrategian, puhumattakaan riskistä, että Neuvostoliitto ryhtyisi aggressiivisiin vastatoimiin. Ehkäpä neuvostoliittolaiset päättelisivät aluksensa uponneen omia aikojaan - onnettomuudet eivät olleet harvinaisia punalaivastossa. Tautog korjattiin kaikessa hiljaisuudessa.

Tautogin hydrofonitallenteita soitettiin seuraavien 20 vuoden ajan hydrofonimiehistöjen koulutuksessa. Nauhalla oli venäläisen sukellusvenemiehistön kuolema, mikä sai oppilaslauman toisensa jälkeen valumaan kylmää hikeä ja pohtimaan elämän katoavaisuutta.

Kunnes koitti joulupäivä vuohen vuonna 1991, ja Neuvostoliitto lakkasi olemasta. Arkistot avautuivat pikkuhiljaa, ja kävi ilmi, että venäläiset olivat koko ajan tienneet, että asialla oli amerikkalainen sukellusvene. He tiesivät tämän siksi, että K-108:n kippari Boris Bogdasaryan oli kertonut sen heille. 
 
Hän oli viimeisenä mahdollisuutenaan yrittänyt saada veneensä syöksyn pysäytettyä kääntämällä koneistonsa peruutusvaihteelle. Yritys onnistui, sillä Echo-luokan sukellusveneissä on kaksi reaktoria, turbiinia ja potkuria, jotka toimivat toisistaan riippumatta. K-108 oli päässyt pintautumaan ja palaamaan Petropavlovskiin amerikkalaisten huomaamatta. 

Sekä Bogdasaryan että USS Tautogin kapteeni Buele Balderston joutuivat melkoiseen myllytykseen, mutta kumpikin jatkoi uraansa kapteenina. Ylennyshaaveet tosin voitiin jättää sikseen.

Bogdasaryan olisi halunnut käydä paukulla Balderstonin kanssa, mutta kohtalo päätti toisin. Balderston menehtyi rotan vuonna 1984 siinä uskossa, että hänen päällikkyytensä aikana ja johdosta sata miestä oli lähtenyt Tyynemeren luutarhaan.

sunnuntai 24. joulukuuta 2017

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.

lauantai 2. joulukuuta 2017

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.