747: Creating the World's First Jumbo Jet and Other Adventures from a Life in Aviation

Когда мы приступили к разработке крыла самолета 747, мы оказались в выгодном положении. Компания Boeing не только обладала ведущим мировым опытом, но и имела собственную трансзвуковую аэродинамическую трубу, в которой мы могли оценить наши концепции и подтвердить их эффективность. Готовность компании Boeing инвестировать в НИОКР приносила свои плоды.

Изначально мы определили большое крыло площадью 5 200 квадратных футов, которое вскоре было увеличено до 5 500 квадратных футов. Большая площадь означала несколько меньшую нагрузку на крыло и немного меньшую скорость самолета, но мы чувствовали, что преимущества этого огромного крыла - улучшенные характеристики на малой скорости, дополнительный объем топлива и потенциал будущего роста - делают его желательным.

───────

На этапе проектирования большое внимание уделялось низкоскоростному режиму полета 747-го. Мы знали, что для грузовой версии самолета, которая будет приземляться с более тяжелыми грузами, чем пассажирские 747-е, необходимо обеспечить высокую грузоподъемность. Это требование заставило нас прибегнуть к инновационным решениям.

Проблема в том, что крылья реактивных лайнеров оптимизированы для высокоскоростного полета. Это прекрасно, когда вы летите со скоростью, близкой к скорости звука, но не во время взлетов и посадок, когда вам нужно крыло, приспособленное для более низких скоростей. В общем, способ превратить высокоскоростное крыло в крыло, приспособленное для более низких скоростей, заключается в увеличении его площади и размаха.

Увеличение площади крыла уменьшает его нагрузку, то есть вес, который выдерживает каждый квадратный фут крыла. Это приводит к снижению скорости сваливания самолета, то есть скорости, при которой самолет больше не может лететь и начинает падать. Более низкие скорости сваливания особенно желательны при посадке, поскольку они означают более медленное приземление, более короткий остановочный путь и в целом более безопасные операции.

Изменение размаха крыла (то есть его дугообразной или изогнутой формы) также помогает снизить посадочную скорость. Крылья - это аэродинамические профили, и в общем случае низкоскоростные аэродинамические профили более извилисты, чем высокоскоростные.

Как же поменять крыло в полете? Если вы смотрели в окно во время полета реактивного лайнера, то, возможно, видели ответ. У реактивных самолетов есть закрылки, которые выдвигаются в корму и вниз от задней части крыла. Кроме того, у них есть "устройства передней кромки", которые выдвигаются из передней части крыла. Эти две модификации вместе значительно увеличивают площадь крыла и его крен.

Чтобы достичь поставленных целей, мы разработали "трехщелевой закрылок" для самолета 747. Эта огромная трехсегментная система закрылков сделала свое дело, обеспечив низкие скорости захода на посадку и посадки, а также отличные летные характеристики на этом критическом этапе полета.

Мы предложили 747-му нечто столь же инновационное в передней части его крыльев. На предыдущих лайнерах Boeing в качестве передней кромки использовались планки, но наши аэродинамики придумали кое-что еще лучше: закрылок Крюгера. Этот шарнирный сегмент складывается в передней части крыла, чтобы эффективно увеличить его подъемную силу и размах.

Из всех реактивных лайнеров 747-й остается одним из самых легких для посадки как в хорошую, так и в плохую погоду. Самолет спокойно переносит сильный порывистый встречный ветер с большим запасом, что дает летным экипажам очень высокую степень уверенности в самолете. Пассажиры, летавшие на борту 747-го, знают, что зачастую вы даже не подозреваете о том, что самолет приземлился, пока гул не сообщит вам о том, что колеса выкатываются на взлетно-посадочную полосу.

───────

Pan Am хотела получить самый быстрый дозвуковой реактивный лайнер. Авиакомпания хотела, чтобы 747-й самолет развивал скорость около 0,88 Маха. Чтобы выполнить это требование, нам пришлось перешагнуть через уровень техники в проектировании крыла. В частности, нам пришлось перейти на угол стреловидности, превышающий 35 градусов, который мы так успешно использовали на самолетах B-47, B-52, Dash 80 и 707.

Требование заказчика увеличить скорость вызвало серьезное беспокойство за пределами моей программы. Высшее руководство компании Boeing опасалось, что мы слишком близко подойдем к точке, где начнется буферный эффект крыла и другие явления Маха, что приведет к созданию самолета с нежелательными характеристиками высокоскоростного полета. Начав испытания в аэродинамической трубе, мы обнаружили, что крыло, отклоненное назад на 40 градусов, обеспечит нам скорость 0,88 Маха, но для многих высокопоставленных лиц это показалось слишком смелым шагом. В результате было принято коллективное решение исследовать крылья, работающие в районе 0,85.