Aérospatiale-BAC Concorde 101/102 (z lat. concordia, jednota, svornost) je britsko-francouzský nadzvukový dopravní letoun, který byl ve službě v letech 1976 až 2003. Provozovaly jej British Airways a Air France a symbolizoval usmíření mezi Velkou Británií a Francií. Jeho maximální rychlost přesahovala dvojnásobek rychlosti zvuku – Mach 2,04 (2180 km/h v cestovní výšce). Měl cestovní rychlost 2158 km/h a místo pro 100 cestujících. Poprvé vzlétl v roce 1969, do služby vstoupil v roce 1976 a létal dalších 27 let. Jde o jeden ze dvou nadzvukových dopravních letounů, které byly provozovány komerčně; druhý je sovětský Tupolev Tu-144, který byl nasazen na konci sedmdesátých let.Gordon and Rigmant 2005
Concorde byl na základě britsko-francouzské smlouvy společně vyvinut a vyráběn společnostmi Sud Aviation (později Aérospatiale) a British Aircraft Corporation (BAC). Bylo vyrobeno dvacet letadel, včetně šesti prototypů a vývojových typů. Jedinými leteckými společnostmi, které s Concordem létaly, byly Air France (AF) a British Airways (BA). Letoun využívali hlavně bohatí cestující, kteří si mohli dovolit zaplatit vysokou cenu výměnou za rychlost a luxusní služby letadla. Například v roce 1997 byla cena zpáteční letenky z New Yorku do Londýna 7 995 $, což byl více než třicetinásobek ceny nejlevnější možnosti letu po této trase.New Design Concepts for High Speed Air Transport edited by H. Sobieczky (1997)
Původní odhad nákladů na vývoj ve výši 70 milionů liber byl značně překročen a projekt opožděn, přičemž nakonec stál 1,3 miliardy liber.Other estimates of total program cost exceeded £2 billion. New Design Concepts for High Speed Air Transport edited by H. Sobieczky (1997) Quote: "The program's cost, through March 1976, was put at between 1.5 and 2.1 billion in 1976 pounds sterling, or between 3.6 and 5.1 billion in 1977 U.S. dollars (yearly weighted exchange rates)." Právě tyto extrémní náklady pak byly hlavním důvodem, že se vyrobilo méně letounů, než se očekávalo.In Concorde (BBC Timewatch, 2003) Chris Benjamin, Concorde Administrator (UK) 1971–74 said: "It's really a matter of great regret that an enormous amount of creativity, effort and resources were used to produce this aeroplane which has actually no sustainable benefit at all." Později přibyl další faktor, který snížil životaschopnost všech nadzvukových dopravních programů, a sice že nadzvukově se dalo létat jen nad mořem, aby se zabránilo šíření rázové vlny v obydlených oblastech. Concorde byl zařazen do služby po patnácti letech vývoje a Britové i Francouzi provozovali každý pouze 7 letounů. Náklady na vývoj a výrobu nebylo možné pokrýt z výnosů, takže je nesly francouzská a britská vláda. British Airways i Air France dokázaly Concorde provozovat se ziskem navzdory velmi vysokým nákladům na údržbu, protože udržely vysokou cenu letenek.
Kromě dalších destinací létal Concorde pravidelné transatlantické lety z londýnského letiště Heathrow a pařížského letiště Charlese de Gaulla na mezinárodní letiště Johna F. Kennedyho v New Yorku, na mezinárodní letiště Washington Dulles ve Virginii a na mezinárodní letiště Grantley Adamse v Barbadosu; na těchto trasách létal za méně než polovinu času ostatních letadel. Přelet Atlantiku trval přibližně 3 až 3,5 hodiny, letová výška byla 15 km po startu a postupně stoupala na 18 km.
V roce 2006 Concorde zvítězil ve Velké britské designové soutěži, kterou pořádala BBC a Design Museum. Porazil další známé designy jako je BMC Mini, minisukně, Jaguar E-Type, schéma londýnského metra a Supermarine Spitfire. V roce 2003, tři roky po havárii letu Air France 4590, při níž všichni cestující a posádka zemřeli, byl Concorde vyřazen ze služby. Přispěl k tomu také obecný pokles komerčního letectví do New Yorku po útocích z 11. září v roce 2001 a ukončení podpory Concordu od společnosti Airbus (nástupnická společnost firem Aérospatiale a BAC), jako další z důvodů se udával ekologický dopad. Concorde byl považován za krále vzduchu. Až na zmíněné neštěstí v roce 2000 nedošlo během 27 let jeho provozu nikdy k větším nehodám nebo problémům.
Vývoj Rané studie Na počátku 50. let požádal Arnold Hall, ředitel Royal Aircraft Establishment (RAE), Morien Morgana, aby vytvořil výbor pro studium nadzvukové dopravy (SST). Skupina se sešla v únoru 1954 a svou první zprávu předložila v dubnu 1955. Práce Roberta T. Jonese v NACA prokázala, že odpor při nadzvukových rychlostech silně souvisí s rozpětím křídla. To vedlo k použití krátkých, tenkých, lichoběžníkových křídel, jaká byla k vidění na řídicích plochách mnoha střel nebo na letounech, jako byl stíhací letoun Lockheed F-104 Starfighter či plánovaný strategický bombardér Avro 730, který tým rovněž studoval. Tým vymezil základní konfiguraci, jež připomínala zvětšený Avro 730.
Toto malé rozpětí křídla poskytovalo při nízkých rychlostech jen malý vztlak, což vedlo k dlouhým rozjezdům při vzletu a vysokým přistávacím rychlostem.Meyer, Jan. „High altitude flying with F-104“ , Starfighterens venner Norge. V návrhu SST by to vyžadovalo obrovský výkon motorů pro vzlet z existujících drah a k zajištění potřebného množství paliva by vznikla „některá příšerně velká letadla“. Na tomto základě skupina považovala koncepci SST za neproveditelnou a namísto toho doporučila pokračovat v nízkoúrovňových studiích nadzvukové aerodynamiky.
Štíhlá delta Krátce poté publikovali Johanna Weber a Dietrich Küchemann z Royal Aircraft Establishment (RAE) sérii zpráv o novém půdorysu křídla, ve Spojeném království známém jako „štíhlá delta“. Tým, jehož součástí byl i Eric Maskell – jehož zpráva „Flow Separation in Three Dimensions“ přispěla k pochopení odtrženého proudění vycházel z poznatku, že delta křídla mohou při vysokých úhlech náběhu vytvářet na horní ploše silné víry. Tyto víry snižují tlak vzduchu a vytvářejí vztlak. Tento jev zaznamenal již Chuck Yeager na letounu Convair XF-92, avšak jeho vlastnosti nebyly plně doceněny. Weberová navrhla, že by tohoto efektu bylo možné využít ke zlepšení vlastností při nízkých rychlostech.
Práce Küchemanna a Weberové zásadně změnily celou povahu návrhu nadzvukových letounů. Delta křídlo již bylo na letadlech používáno, avšak tyto konstrukce využívaly půdorysy, které se příliš nelišily od šípového křídla stejného rozpětí. Weberová si všimla, že vztlak vytvářený vírem roste s délkou křídla, nad níž může působit, což naznačovalo, že tohoto efektu lze maximalizovat prodloužením křídla podél trupu co nejdále. Takové uspořádání by si zachovalo dobré vlastnosti při nadzvukovém letu, ale zároveň by díky generování vírů umožňovalo přijatelné vzletové a přistávací rychlosti. Letoun by však musel vzlétat a přistávat s velmi výrazně zdviženou přídí („nose high“), aby vytvořil potřebný vírový vztlak, což vyvolávalo otázky ohledně ovladatelnosti při nízkých rychlostech.
Küchemann tuto myšlenku představil na setkání, jehož se účastnil i Morgan. Zkušební pilot Eric Brown vzpomíná na Morganovu reakci na prezentaci a uvádí, že si ji okamžitě osvojil jako řešení problému SST. Brown považuje tento okamžik za zrod projektu Concorde.Eric Brown, „Wings On My Sleeve“ , Hachette UK, 2008, konec kapitoly 12
Výbor pro nadzvuková dopravní letadla
1. října 1956 požádalo Ministerstvo zásobování Morgana, aby vytvořil novou studijní skupinu – Supersonic Transport Aircraft Committee (Výbor pro nadzvuková dopravní letadla, STAC) (někdy označovanou jako Supersonic Transport Advisory Committee) – s cílem vyvinout praktický návrh SST a najít průmyslové partnery pro jeho výrobu. Na prvním zasedání 5. listopadu 1956 bylo rozhodnuto financovat vývoj zkušebního letounu k prověření nízkorychlostních vlastností štíhlé delty; tato zakázka nakonec vedla ke vzniku letounu Handley Page HP.115. Tento letoun prokázal bezpečnou ovladatelnost při rychlostech až 69 mph (111 km/h), tedy přibližně na jedné třetině rychlosti stíhacího letounu F-104 Starfighter.
Vztlak se při nadzvukových a podzvukových rychlostech nevytváří stejným způsobem; poměr vztlaku k odporu je u nadzvukových konstrukcí přibližně poloviční oproti podzvukovým. Letoun by proto potřeboval větší tah než podzvukový návrh stejné velikosti. Ačkoli by při cestovní rychlosti spotřebovával více paliva, byl by schopen uskutečnit více výdělečných letů za daný čas, takže by k obsluze určité trasy bylo zapotřebí méně letadel. To by zůstalo ekonomicky výhodné, dokud by palivo představovalo jen malý podíl provozních nákladů. STAC dospěl k závěru, že nadzvukový dopravní letoun by měl ekonomickou výkonnost srovnatelnou se stávajícími podzvukovými typy.
STAC navrhl, že z jejich práce přirozeně vyplynuly dva návrhy: transatlantický model létající přibližně rychlostí Mach 2 a verze s kratším doletem létající rychlostí Mach 1,2. Morgan odhadoval, že vývoj transatlantického SST pro 150 cestujících by stál přibližně 75–90 milionů liber a že by mohl vstoupit do provozu v roce 1970. Menší verze s kratším doletem pro 100 cestujících by stála zhruba 50–80 milionů liber a byla by připravena k provozu v roce 1968. Aby bylo možné tento harmonogram splnit, musel by vývoj začít v roce 1960 a výrobní kontrakty by musely být uzavřeny v roce 1962. Morgan rovněž upozorňoval, že Spojené státy se již podílejí na podobném projektu a že pokud by Spojené království nezareagovalo, bylo by vyloučeno z trhu dopravních letadel, o němž se domníval, že mu budou dominovat SST.
V roce 1959 byla zadána studijní zakázka společnostem Hawker Siddeley a Bristol Aeroplane Company na předběžné návrhy založené na konceptu štíhlé delty, z nichž se vyvinuly projekty HSA.1000 a Bristol 198. Společnost Armstrong Whitworth rovněž předložila interní návrh M-Wing pro kategorii s nižší rychlostí a kratším doletem. Jak skupina STAC, tak i vláda hledaly partnery pro další rozvoj těchto návrhů. V září 1959 oslovil Hawker společnost Lockheed Corporation a po vzniku British Aircraft Corporation v roce 1960 zahájil bývalý bristolský tým okamžitě jednání se společnostmi Boeing, General Dynamics, Douglas Aircraft a Sud Aviation.
Volba ogiválního půdorysu
Küchemann a další pracovníci RAE pokračovali po celé toto období ve výzkumu štíhlé delty a zvažovali tři základní tvary: klasickou deltu s rovnými náběžnými hranami, „gotickou deltu“, která je směrem ven zaoblená a připomíná lomený oblouk, a „ogivální křídlo“, které je složeně zaoblené do tvaru ogiválu. Každý z těchto půdorysů měl své výhody i nevýhody. Při práci s těmito tvary však postupně nabyl na významu praktický problém natolik zásadní, že si vynutil výběr jednoho z těchto řešení.
Obecně by měl být střed tlaku křídla (CP, resp. „bod vztlaku“) blízko těžiště letounu (CG, resp. „bod vyvážení“), aby se snížila velikost řídicích sil potřebných k ovládání podélného náklonu. Jak se uspořádání letounu v průběhu návrhu mění, těžiště se obvykle posouvá dopředu nebo dozadu. U běžné konstrukce křídla lze tento problém řešit mírným posunutím křídla vpřed či vzad. U delta křídla táhnoucího se po většinu délky trupu to však již nebylo snadné; posun křídla by jej umístil před příď nebo za ocas. Při studiu různých uspořádání z hlediska změn polohy těžiště, a to jak během návrhu, tak v důsledku spotřeby paliva během letu, se ogivální půdorys okamžitě dostal do popředí.