Как сильно менялась длина Конкорда во время полета?⁠⁠

Если физика для вас не пустой звук, то вы знаете или догадывались, что фюзеляжи скоростных самолетов имеют свойство менять свои размеры во время полета потому, что трение и нагрев никто не отменял.

Когда французские и британские инженеры работали над Конкордом, им пришлось искать нестандартные подходы к решению проблем, с которыми, на гражданских самолетах, они раньше не сталкивались.

Например, фюзеляж Конкорда узкий и длинный не просто так, а чтобы снизить силу сопротивления, но сама его конструкция с острым конусом в передней части, мешала обзору во время взлета, посадки и маневрирования на земле, поэтому в носовую часть поставили специальную гидравлическую систему, которая опускает нос самолета вниз, когда это необходимо.

Поскольку скорость самолета должна была составлять 2158 км/ч в крейсерском режиме, даже на высоте 18,288 метров (60 тыс. футов), было очевидно, что поверхность самолета будет прилично разогреваться.

Например, на скорости более 2000 км/ч, носовой обтекатель самолета разогревался до 127.2 °C и несмотря на то, что остальная часть фюзеляжа до таких температур не разогревалась, машина все равно увеличивалась в размерах на 17.8 см. (Для сравнения, длина обычного айфона, например, iPhone 13 = 14.5 см)

Естественно, пассажиры этого расширения не замечали, а вот пилоты могли наблюдать зазор, который образовывался между приборной панелью борт-инженера и переборкой.

Уникальный жаропрочный материал

Для того, чтобы снизить воздействие на планер, при строительстве Конкордов использовали специальный алюминиевый сплав под названием Hiduminium AU2GN, который был гораздо более устойчив к высоким температурам, чем обычный авиационный алюминий и был разработан компанией Rolls-Royce для применения в реактивных двигателях.

В добавок к сплаву, учеными была разработана специальная белая краска, которая обладала в +/-2 раза лучшими отражающими свойствами чем любая другая используемая в авиации на тот момент.

Тепловое линейное расширение

Тепловое линейное расширение, это когда твердый предмет расширяется или сжимается по горизонтальной или вертикальной оси. Многие твердые предметы расширяются, если их достаточно нагреть и сжимаются, если достаточно охладить. Степень расширения и сжатия твердого предмета зависит от 3-х вещей:

1. Типа материала из которого сделан этот твердый предмет.

2. Степени изменения температуры, которую предмет испытывает.

3. Изначальная длина твердого предмета.

На примере металлического стержня на схеме, мы видим, что при нагреве, стержень удлиняется. На атомарном уровне, энергия, которая передается от источника тепла, заставляет атомы стержня колебаться с большей амплитудой вокруг своего среднего положения и им требуется больше свободного места. По этой причине, расстояние между двумя разными атомами увеличивается и как следствие, стержень расширяется.

Эксплуатация Конкорда

После своего первого полета 2 марта 1969 года, Конкорд вошел в состав флотов Air France и British Airways, впервые осуществив коммерческий полет 21 января 1976 года.

British Airways поставили Конкорды на маршрут из Лондона в Бахрейн, а Air France гоняла свои Конкорды между Парижем и Рио-Де-Жанейро с промежуточной посадкой в Дакаре.

Подробнее о всех маршрутах Конкордов можно почитать здесь.

Из-за того, что сами Конкорды были весьма дорогими машинами, а обслуживать их стоило приличных денег, построили всего 20 таких машин.

Последний коммерческий полет Конкорд совершил 24 октября 2003 года на рейсе Нью-Йорк — Лондон.

=====

Пользуясь случаем, предлагаю подписаться на меня здесь. Время от времени я провожу такие исследования на тему техномагии. Например, на днях я рассказывал, зачем у A320 бывают сдвоенные тележки шасси, а еще раньше мы выяснили, почему в самолетах двойной разъем для наушников.

Кроме постов, я еще пишу в ТГ канал, но там я публикую короткие заметки, которых недостаточно для полноценной статьи как здесь.

Например, сегодня я залип на довольно детальное видео с работой реверса Боинга 757, а еще нашел Waaaaagh-мобиль, если вы понимаете о чем я ;) Вот он:

Отдельный пост ради такого создавать - такое себе, а обсудить в формате ТГ - вполне себе. Кстати, сделать это можно здесь.

P.S. Не ругайтесь на то, что я зову кого-то в уже надоевшую всем Телегу. Просто мне интересно общаться с людьми на одной волне со мной, а там это делать проще и быстрее. Все же пост - сильно более узко-направленное пространство для диалога. Так что сорян, не хотел никого обидеть :)