Боинг 367-80: Прототип реактивного авиалайнера 1954 года

Введение

1954 Американский прототип квадрореактивного самолёта

Boeing 367-80 – вышедший из эксплуатации американский прототип реактивного самолёта с четырьмя двигателями, построенный компанией Boeing для демонстрации преимуществ реактивной тяги в коммерческой авиации. Он послужил основой для разработки танкера KC-135 и авиалайнера 707. Первый полёт Boeing 367-80 состоялся в 1954 году, менее чем через два года после начала проекта. Его стоимость в 16 миллионов долларов США (что эквивалентно 16,0 миллионам долларов США в 1954 году, или примерно <расчетной сумме> миллионов долларов США на сегодняшний день) была огромным риском для Boeing, у которой в то время не было ни одного подтверждённого заказа. Был построен только один экземпляр, который был выведен из эксплуатации, сохранён и в настоящее время экспонируется в Центре Удвар-Хази Национального музея авиации и космонавтики Смитсоновского института в Вирджинии.

Проектирование и разработка

К концу 1940-х годов два события побудили Boeing начать рассматривать возможность создания пассажирского самолета. Первым был первый полет в 1947 году бомбардировщика B-47 Stratojet компании Boeing. Вторым стал первый в мире реактивный авиалайнер, de Havilland Comet, совершивший свой первый полет в 1949 году. Летом 1950 года президент Boeing Билл Аллен возглавил делегацию компании в Великобританию, где они увидели Comet в полете на авиасалоне в Фарнборо, а также посетили завод de Havilland в Хэтфилде, графство Хартфордшир, где строились самолеты Comet. Boeing считал, что освоил стреловидное крыло и подвесные двигатели, которые рассматривал как ключевые технологии, позволяющие улучшить Comet. В 1950 году Boeing предварительно разработал спецификацию реактивного авиалайнера, получившего обозначение Model 473-60C. Авиакомпании остались не убеждены, поскольку не имели опыта эксплуатации реактивных транспортных самолетов и добивались успеха с поршневыми самолетами, такими как Douglas DC-4, DC-6, Boeing Stratocruiser и Lockheed Constellation. Boeing имел опыт продаж военной авиации, но не достиг таких же успехов с гражданскими авиалайнерами. На этом рынке доминировала Douglas, умело удовлетворявшая потребности авиакомпаний путем совершенствования и развития линейки самолетов с винтовыми двигателями, и в 1950 году продвигала предстоящий DC-7. Boeing решил, что единственный способ развеять подозрения авиакомпаний относительно реактивной авиации – и самой компании – это продемонстрировать им готовый самолет. Как первый представитель нового поколения пассажирских реактивных самолетов, Boeing хотел, чтобы номер модели подчеркивал отличие от предыдущих самолетов с винтовыми двигателями, которым соответствовали номера серии 300. Серии 400, 500 и 600 уже использовались для ракет и других изделий, поэтому Boeing решил присвоить реактивным самолетам номера серии 700, а первому – 707. Отдел маркетинга Boeing выбрал 707, посчитав его более привлекательным, чем 700. Boeing изучал модификации существующей модели 367 (KC-97 Stratofreighter) с применением стреловидного крыла и подвесных двигателей и решил построить самолет, который сохранил бы лишь немногое от KC-97, за исключением диаметра верхней части фюзеляжа (и возможности изготовления части фюзеляжа с использованием существующего оборудования). Хотя проект был публично объявлен как Model 707, внутри Boeing прототип именовался просто Dash 80 или "80". Фюзеляж Dash 80 был достаточно широким для размещения пяти пассажиров в ряд: два с одной стороны прохода и три – с другой. Диаметр фюзеляжа серийного KC-135 был увеличен до , и Boeing первоначально надеялся построить фюзеляж 707 той же ширины. К моменту, когда компания Boeing приняла решение о начале серийного производства, было решено разработать серийную модель 707 с компоновкой на шесть кресел в ряд и более широким фюзеляжем, после того как генеральный директор American Airlines К. Р. Смит заявил, что не будет покупать 707, если он не будет на дюйм шире предлагаемого Douglas DC-8. Это решение не задержало внедрение серийной модели, поскольку Dash 80 в основном строился вручную с использованием ограниченного количества производственного оборудования. Текс Джонстон отметил: "За несколько месяцев до того, как стала известна трагическая уязвимость Comet, инженеры Boeing определили толщину алюминиевой обшивки, значительно превышающую требуемую. Кроме того, они приварили титановые "предохранители от разрыва" через равные промежутки внутри обшивки, включая двери пробочного типа, которые герметизировались плотнее по мере увеличения разницы давления в кабине на больших высотах, перешли на окна с закругленными углами повышенной прочности и использовали точечную сварку (вместо заклепок) и расстояние между шпангоутами в двадцать дюймов. Boeing подверг фюзеляж Dash 80 (707) этой конструкции тысячам циклам изменения давления, подтвердив надежность конструкции".

By the late 1940s, two developments encouraged Boeing to begin considering building a passenger jet. The first was the maiden flight in 1947 of Boeing’s B 47 Stratojet bomber. The second was the maiden flight in 1949 of the world's first jet airliner, the de Havilland Comet. Boeing President Bill Allen led a company delegation to the UK in summer 1950, where they saw the Comet fly at the Farnborough Airshow, and also visited the de Havilland factory at Hatfield, Hertfordshire, where the Comets were being built. Boeing felt it had mastered the swept wing and podded engines which it saw as key technologies that would enable it to improve on the Comet. In 1950, Boeing tentatively produced a specification for a jet airliner dubbed the Model 473 60C. The airlines were unconvinced because they had no experience with jet transports and were enjoying success with piston engined aircraft such as the Douglas DC 4, DC 6, Boeing Stratocruiser and Lockheed Constellation. Boeing was experienced at selling to the military but had not enjoyed the same success with civil airliners. This market was dominated by Douglas which was adept at meeting the needs of airlines by refining and developing its range of propeller driven aircraft, and in 1950 was marketing the forthcoming DC 7. Boeing decided the only way to overcome the airlines' suspicion of the jet – and of itself – was to show them a completed aircraft. As the first of a new generation of passenger jets, Boeing wanted the aircraft's model number to emphasize the difference from its previous propeller driven aircraft which bore 300 series numbers. The 400–, 500 and 600 series were already used by missiles and other products, so Boeing decided that the jets would bear 700 series numbers, and the first would be the 707. The marketing department at Boeing chose 707 because they thought it was more appealing than 700. Boeing had studied developments of its existing Model 367 (the KC 97 Stratofreighter) incorporating swept wings and podded engines; and chose to build the , which retained little of the KC 97 except the upper fuselage diameter (and the possibility of building some of the fuselage with existing tooling). Although the design was announced publicly as the Model 707, the prototype was referred to within Boeing simply as the Dash 80 or " 80". The Dash 80 fuselage was wide enough at for five abreast seating; two on one side of the aisle and three on the other. The fuselage diameter for the production KC 135 was widened to and Boeing originally hoped to build the 707 fuselage with that width. By the time the Boeing company committed to production, the decision had been made to design the production model 707 as a six abreast design, with a larger fuselage, after C. R. Smith, CEO of American Airlines, told Boeing he wouldn't buy the 707 unless it was an inch wider than the then proposed Douglas DC 8 passenger jet. This decision did not unduly delay the introduction of the production model since the 80 had been largely hand built, using little production tooling. Tex Johnston noted, "Months before the Comet's tragic vulnerability became known, Boeing engineers specified aluminum skin of a significantly thicker gauge. In addition, they welded titanium 'tear stoppers' at frequent intervals inside the skin, including plug type doors that sealed tighter as the cabin pressure differential increased at higher altitudes, switched to triple strength round corner windows, and used spot welds (instead of rivets) and a twenty inch circumferential rib spacing. Boeing subjected a Dash 80 (707) fuselage of that design to thousands of pressurization cycles, proving the validity of the structure."

Эксплуатационная история

К началу 1952 года конструкции были завершены, и в апреле совет директоров Boeing одобрил программу. Строительство Dash 80 началось в ноябре на огороженной территории завода Boeing в Рентоне. Как опытный прототип, самолет не имел сертификации и производственной линии, и большинство деталей изготавливались на заказ. Самолёт не был оборудован пассажирской кабиной; внутренняя обшивка из фанеры размещала приборы для программы летных испытаний. Dash 80 покинул завод 15 мая 1954 года, спустя два года после одобрения проекта и 18 месяцев после начала строительства. Во время серии рулёжных испытаний 22 мая вышла из строя левая стойка шасси; повреждения были быстро устранены, и первый полёт состоялся 15 июля 1954 года. Последующие полёты выявили склонность к "голландскому крену" – попеременному рысканию и крену. Boeing уже имел опыт работы с этим на B-47 Stratojet и B-52 Stratofortress и разработал систему демпфера рыскания на B-47, которую можно было адаптировать для Dash 80. Также были обнаружены проблемы с двигателями и тормозами, причем последние однажды полностью отказали при посадке, из-за чего самолет выкатился за пределы взлетно-посадочной полосы. Boeing использовал Dash 80 для демонстрационных полетов для руководителей авиакомпаний и других представителей отрасли. Эти полеты привлекли внимание к вопросу о том, как должна выглядеть кабина пассажирского самолета. В отличие от своей обычной практики, Boeing наняла фирму промышленного дизайна Уолтера Дорвина Тига для разработки дизайна кабины. Перед демонстрацией авиакомпаниям Dash 80 был оснащен системой дозаправки в воздухе Boeing "Flying Boom", которая послужила прототипом для KC-135 Stratotanker и его последующих модификаций.

Рулон ствола

В рамках демонстрационной программы Dash 80 Билл Аллен пригласил представителей Ассоциации авиационной промышленности (AIA) и Международной ассоциации воздушного транспорта (IATA) на гонки Seafair и Gold Cup Hydroplane Races 1955 года в Сиэтле, проходившие на озере Вашингтон 6 августа 1955 года. Dash 80 должен был выполнить простой пролет, но летчик-испытатель Boeing Элвин "Текс" Джонстон вместо этого продемонстрировал два бочковых виража, чтобы показать возможности реактивного авиалайнера. На следующий день Аллен вызвал Джонстона в свой кабинет и потребовал больше не выполнять подобные маневры, на что Джонстон ответил, что он просто "продавал самолеты" и настаивал на полной безопасности этого действия. Джонстон опроверг утверждения об опасности маневра. "Это маневр с перегрузкой в один g. Он абсолютно безвреден, но очень эффектен", – объяснил Джонстон Аллену. С тех пор другие крупные четырехдвигательные реактивные самолеты также выполняли бочковые виражи.

Использование в качестве экспериментального воздушного судна

После появления первого серийного 707 в 1957 году, Dash 80 был переоборудован в универсальный экспериментальный самолет и использовался компанией Boeing для испытания различных новых технологий и систем. Одной из его важнейших задач в конце 1950-х годов было тестирование систем для нового Boeing 727, включая установку пятого двигателя в хвостовой части фюзеляжа. 26 мая 1972 года Boeing передал самолет в дар Смитсоновскому национальному музею авиации и космонавтики, который признал его одним из двенадцати наиболее значимых самолетов в истории. Следующие 18 лет самолет находился на хранении на авиабазе "авиационный кладбище", ныне известной как 309-я группа технического обслуживания и восстановления авиационной техники (AMARG) на авиабазе Дэвис-Монтан близ города Тусон, штат Аризона, пока в 1990 году не был возвращен компанией Boeing для реставрации. Последний полет Dash 80 состоялся 27 августа 2003 года в международный аэропорт Даллес, расположенный недалеко от Вашингтона. Покрытый оригинальной желто-коричневой ливреей Boeing, он был выставлен в Центре имени Стивен Ф. Удвар-Хази – филиале Национального музея авиации и космонавтики Смитсоновского института, расположенном рядом с аэропортом Даллес в городе Шантилли, штат Вирджиния.