de Havilland DH.106 Comet () — первый в мире коммерческий реактивный авиалайнер, предназначенный для выполнения рейсов малой и средней протяжённости. Прототип «Комета-1», разработанный и изготовленный компанией de Havilland на в Хартфордшире, Великобритания, впервые поднялся в воздух в 1949 году. Он отличался аэродинамически чистой конструкцией с четырьмя турбореактивными двигателями , расположенными в основаниях крыльев, герметичной кабиной и большими квадратными окнами. Для своей эпохи он обеспечивал относительно тихий, комфортабельный пассажирский салон и был коммерчески перспективным во время своего дебюта в 1952 году.
Однако уже через год после начала эксплуатации в авиакомпаниях начались проблемы, и в течение двенадцати месяцев три «Кометы» были потеряны в широко освещённых авариях после катастрофических разрушений во время полёта. Было установлено, что причиной двух из них стало разрушение конструкции в результате усталости металла планера — явления, не до конца изученного в то время, а третья авария произошла из-за перенапряжения планера во время полёта в сложных погодных условиях. «Комета» была снята с эксплуатации и подвергнута всесторонним проверкам. В конечном итоге были выявлены недостатки конструкции и дизайна, включая неправильную клёпку и опасную концентрацию напряжений вокруг некоторых квадратных окон. В результате «Комета» была основательно переработана, с установкой овальных окон, усилением конструкции и другими изменениями. Тем временем конкурирующие производители учли уроки, извлечённые из «Кометы», при разработке своих собственных самолётов.
Хотя продажи так и не смогли полностью восстановиться, усовершенствованная модель «Комета-2» и прототип «Комета-3» привели к созданию обновлённой серии «Комета-4», которая дебютировала в 1958 году и оставалась в коммерческой эксплуатации до 1981 года. Комета также была адаптирована для различных военных целей, таких как VIP-перевозки, медицинская и пассажирская транспортировка, а также наблюдение. Последняя «Комета-4», использовавшаяся в качестве исследовательской платформы, совершила свой последний полёт в 1997 году. Наиболее обширная модификация привела к созданию специализированного морского патрульного самолёта Hawker Siddeley Nimrod, который оставался на вооружении Королевских ВВС до 2011 года, более чем через 60 лет после первого полёта «Кометы».
История создания
Зарождение 11 марта 1943 года кабинет министров Великобритании сформировал , возглавляемый бароном Брабазоном, которому было поручено определить потребности Великобритании в авиалайнерах после окончания Второй мировой войны. Одна из его рекомендаций заключалась в разработке и производстве трансатлантического почтового самолёта, способного перевозить одну длинную тонну полезной нагрузки с крейсерской скоростью 640 км/ч без остановки. Авиастроительная компания de Havilland заинтересовалась этой задачей, но решила оспорить широко распространённое в то время мнение, что реактивные двигатели слишком требовательны к топливу и ненадёжны для такой роли. В результате член комитета сэр Джеффри де Хэвилленд, глава компании de Havilland, используя своё личное влияние и опыт своей компании, выступил за разработку самолёта с реактивным двигателем и предложил спецификацию для чисто турбореактивного самолёта.
Комитет принял одно из пяти предложений, назвав его «Тип IV», и в 1945 году заключил контракт с компанией de Havilland на разработку и производство самолёта под обозначением Type 106. Тип и конструкция должны были быть настолько передовыми, что компания de Havilland обязалась взять на себя проектирование и разработку как планера, так и двигателей. Это было связано с тем, что в 1945 году ни один производитель турбореактивных двигателей в мире не разрабатывал спецификацию двигателя с тягой и удельным расходом топлива, который мог бы приводить в движение самолёт на предполагаемой крейсерской высоте, скорости и трансатлантической дальности полёта, как это требовалось от Type 106. На первом этапе разработки DH.106 основное внимание уделялось почтовым самолётам малой и средней дальности с небольшими пассажирскими салонами на шесть мест, после чего проект был переработан в авиалайнер большой дальности с вместимостью 24 места.
Из всех проектов Комитета Брабазона DH.106 считался самым рискованным как с точки зрения внедрения неопробованных элементов конструкции, так и с точки зрения финансовых обязательств. Тем не менее корпорация British Overseas Airways Corporation (BOAC) сочла характеристики «Типа IV» привлекательными и первоначально предложила приобрести 25 самолётов, но в декабре 1945 года, когда был заключён твёрдый контракт, общее количество заказов было снижено до 10.
В 1946 году была сформирована проектная группа под руководством главного конструктора , который ранее отвечал за истребитель-бомбардировщик Mosquito. Рассматривался ряд неортодоксальных конфигураций, начиная от уткообразных и заканчивая бесхвостыми, но все они были отвергнуты. Однако заинтересовалось наиболее радикальной из предложенных конструкций и заказало два экспериментальных бесхвостых , которые должны были служить опытными самолётами для испытания конфигураций со стреловидным крылом как в низкоскоростном, так и в высокоскоростном полёте. В ходе лётных испытаний DH 108 приобрёл репутацию аварийно-опасного и неустойчивого самолёта, что привело к тому, что de Havilland и BOAC стали склоняться к традиционным конфигурациям и, в обязательном порядке, к конструкциям с меньшим техническим риском. Позже DH 108 были модифицированы для испытаний системы управления силовой установки DH.106.
В сентябре 1946 года, до завершения строительства самолётов DH 108, по требованию BOAC пришлось перепроектировать DH.106 из прежней 24-местной конфигурации в более крупную 36-местную версию. Не имея времени на разработку технологии, необходимой для предложенной бесхвостой конфигурации, Бишоп выбрал более традиционную конструкцию со стреловидным крылом с углом стреловидности 20 градусов, соединённую с увеличенным фюзеляжем, вмещающим 36 пассажиров в компоновке по четыре места на ряд с центральным проходом. Вместо ранее заявленных двигателей было решено установить четыре новых, более мощных двигателя , расположенных попарно в основаниях крыльев. При этом в качестве промежуточного решения, пока двигатели Avon проходили сертификацию, были использованы двигатели . Переработанный самолёт в декабре 1947 года получил название DH.106 Comet (). Уточнённые первые заказы от BOAC и составили 14 самолётов, а поставка их была запланирована на 1952 год.
Испытания и прототипы Так как «Комета» представляла собой новую категорию пассажирских самолётов, главным приоритетом в разработке стали тщательные испытания. С 1947 по 1948 год компания de Havilland провела обширные исследования и разработки, включая использование нескольких стендов для стресс-испытаний на как для мелких деталей, так и для крупных узлов. Секции фюзеляжа, находящиеся под наддувом, подвергались условиям высотного полёта с помощью большой декомпрессионной камеры, и испытывались до разрушения. Однако отследить места разрушения фюзеляжа с помощью этого метода оказалось сложно, и de Havilland в итоге перешла к проведению структурных испытаний с водяным баком, который можно было безопасно настроить на постепенное повышение давления. Вся передняя часть фюзеляжа была испытана на усталость металла путём многократного нагнетания давления до 19,0 кПа и дальнейшего сброса в течение более чем 16 000 циклов, что эквивалентно примерно 40 000 часов работы на воздушных линиях. Окна также были испытаны под давлением 83 кПа, что было на 32,8 кПа выше ожидаемого давления при нормальном потолке эксплуатации на высоте 11 000 м. Одна оконная рама выдержала давление в 690 кПа — «[..] not only have Comet windows been tested to 100 lb/sq in [..]», что примерно на 1250 процентов превышает максимальное давление, с которым она должна была столкнуться в процессе эксплуатации.
Первый прототип DH.106 Comet с маркировкой G-5-1 был завершён в 1949 году и первоначально использовался для проведения наземных испытаний и коротких ранних полётов. Первый полёт прототипа с аэродрома Хэтфилд состоялся 27 июля 1949 года и продолжался 31 минуту. В экипаж самолёта входили старший лётчик-испытатель , второй пилот Гарольд Уотерс, инженеры Джон Уилсон (электрика) и Фрэнк Рейнольдс (гидравлика), а также наблюдатель за лётными испытаниями Тони Фэйрбразер.
Прототип получил регистрационный номер G-ALVG и перед началом лётных испытаний был показан публике на авиасалоне в Фарнборо 1949 года. Год спустя второй прототип G-5-2 совершил первый полёт. Второй прототип в июле 1950 года получил регистрационный номер G-ALZK и с апреля 1951 года использовался подразделением BOAC Comet в Хурне для 500-часовой подготовки экипажей и отработки маршрутов. Австралийская авиакомпания Qantas также направила своих собственных технических экспертов для наблюдения за работой прототипов, пытаясь погасить собственную неуверенность в отношении предполагаемой покупки Comet. Внешне оба прототипа можно было отличить от более поздних «Комет» по большому одноколёсному основному шасси, которое на серийных моделях, начиная с G-ALYP, было заменено на четырёхколёсные тележки.
Конструкция
«Комета» представляла собой цельнометаллический консольный низкоплан с четырьмя реактивными двигателями и четырёхместной кабиной, в которой размещались два пилота, бортинженер и штурман. Дизайн самолёта отличался чистотой и низким аэродинамическим сопротивлением, и в нём применялись довольно редкие для того времени элементы конструкции, включая стреловидную переднюю кромку крыла, встроенные в крыло топливные баки и четырёхколёсные тележки основного шасси конструкции компании de Havilland. В крылья были встроены две пары турбореактивных двигателей.
Первые «Кометы» были сравнимы по длине с более поздними Boeing 737-100, и перевозили меньше людей в значительно более просторных условиях. Авиакомпания BOAC установила 36 откидывающихся кресел с большим расстоянием между рядами, что позволило увеличить пространство для ног. На «Кометах» Air France устанавливалось 11 рядов кресел с четырьмя креслами в ряд. Часть сидячих мест имела столикиSmith 2010. 30(4), pp. 489, 506.. В числе удобств были камбуз, на котором подавались горячие и холодные блюда и напитки, бар и отдельные мужские и женские туалеты. На случай чрезвычайных ситуаций было предусмотрено несколько спасательных плотов, хранившихся в крыльях возле двигателей, а под каждым сиденьем были уложены индивидуальные спасательные жилеты.
Компания BOAC активно рекламировала один из аспектов полётов на «Кометах» как самый важный — тихий, «безвибрационный полёт». Для пассажиров, привыкших к авиалайнерам с винтовыми двигателями, плавный и тихий полёт на реактивном самолёте был в новинку.
Авионика и системы Для удобства обучения пилотов и переоборудования парка самолётов компания de Havilland разработала компоновку кабины «Кометы» похожей на кабину самолёта Lockheed Constellation, который в то время был популярен у ключевых заказчиков, таких как BOAC. Кабина пилота включала в себя полноценное дублирующее управление для капитана и второго пилота, а бортинженер контролировал несколько ключевых систем, такие как топливо, кондиционирование воздуха и электрические системы. Штурман занимал отдельное место за столом напротив бортинженера.
Некоторые из систем авионики «Кометы» были новинкой в гражданской авиации. Одной из таких систем была система управления полётом с электроприводом, которая повышала удобство управления и безопасность самолёта за счёт того, что не позволяла аэродинамическим силам изменять положение управляющих поверхностей самолёта. Многие управляющие поверхности, включая руль высоты, были оснащены сложной системой редукторов в качестве защиты от случайного перенапряжения поверхностей или планера на высоких скоростях.