La storia del mitico CONCORDE Aereo – (1976/2003)

L’Aérospatiale-BAC Concorde, noto semplicemente come Concorde, è stato un aereo di linea supersonico prodotto dal consorzio anglofrancese formato da British Aerospace ed Aérospatiale. Il primo volo del prototipo francese fu effettuato il 2 marzo 1969, mentre il 4 novembre 1970 il velivolo raggiunse per la prima volta Mach2, diventando il secondo aereo commerciale a volare a tale velocità, dopo il sovietico Tupolev Tu-144.

Il Concorde entrò ufficialmente in servizio il 21 gennaio 1976 sulle linee Parigi-Dakar-Rio de Janeiro eLondra-Bahrain; a novembre dell’anno successivo iniziarono i voli verso New York. Il 20 aprile 1979 entrò in servizio l’ultimo Concorde prodotto.

Il 24 ottobre 2003 cessò il servizio passeggeri, mentre l’ultimo volo fu effettuato il 26 novembre dello stesso anno. Tra i vari fattori che hanno portato a questa decisione, uno dei più rilevanti fu senza dubbio l’unico ma disastroso incidente avvenuto il 25 luglio 2000, ma pesarono anche le conseguenze economiche globali derivate dagli attentati dell’11 settembre 2001.

Progetto 

Il Concorde era un velivolo dotato di caratteristiche uniche per la sua epoca, a tutt’oggi ineguagliate, anche a causa delle scelte tecnico-commerciali che privilegiarono una maggiore capacità di carico piuttosto che maggiori velocità.

Era dotato di un’ala a delta, senza piani di coda orizzontali e con un lunghissimo bordo d’entrata, che si protendeva fin quasi dalla cabina equipaggio. L’ala vera e propria era molto più arretrata, con una corda molto larga ed un’apertura relativamente ridotta. Nell’insieme si trattava di un disegno ideale per le alte velocità.

Siccome queste configurazioni necessitavano di un elevato angolo d’attacco al momento dell’atterraggio e del decollo, venne adottato un espediente tecnicamente complesso, ma efficace: il Concorde aveva la straordinaria capacità di variare la posizione del muso, che si inclinava verso il basso quando si trattava di atterrare o decollare per consentire sufficiente visibilità ai piloti, per poi riallinearsi con la fusoliera durante la fase di volo.

I 4 motori Olympus 593 di cui era equipaggiato, prodotti congiuntamente dalla britannica Rolls-Royce plc e dalla francese Snecma, erano basati su quelli sviluppati originalmente per il bombardiere strategico Avro Vulcan.

Questi erano macchine termodinamiche straordinarie e con la capacità di sostenere velocità supersoniche ad alta quota anche senza post bruciatore, cosa che non era possibile per i motori del concorrente sovietico Tupolev Tu-144. Risparmiando i compromessi derivanti dal metterli nella fusoliera o nelle radici alari, i motori erano sistemati sotto le ali non in gondole, ma in strutture scatolari largamente solidali con la parte inferiore dell’ala. Questa soluzione era stata scelta perché erano necessarie delle prese d’aria dalla forma complessa, che sarebbero state difficili da realizzare in gondole. Inoltre, tale soluzione aveva consentito di adottare un carrello meno lungo di quello, già molto “estremo”, comunque necessario, in special modo per l’elemento anteriore.

Il Concorde fu il primo ad utilizzare alcune nuove tecnologie, tra cui:

• Per la velocità e l’ottimizzazione del volo:
  • ala a delta ogivale
  • prese d’aria orientabili
  • capacità supercruise
  • propulsori thrust-by-wire, predecessori degli attuali propulsori di tipo FADEC
  • sezione anteriore orientabile per migliorare la visibilità durante l’atterraggio

• Per la riduzione del peso e il miglioramento delle performance:
  • velocità di crociera (pari a Mach 2,04) adatta all’ottimizzazione dei consumi (minimo attrito supersonico)
  • utilizzo di alluminio per diminuire il peso e conservare una manutenzione relativamente tradizionale (velocità maggiori non avrebbero permesso l’uso dell’alluminio)
  • pilota automatico e controllo automatico della spinta, che permettevano il controllo completo dell’aereo dalla salita in quota all’atterraggio
  • sistemi di controllo di volo e di frenata analogici completamente elettrici
  • sistema idraulico ad alta pressione (28 MPa)
  • modifica del beccheggio tramite lo spostamento del carburante attraverso la fusoliera per il controllo del centro di gravità del velivolo
  • riduzione del numero di componenti
  • assenza del generatore ausiliario di potenza

Alcuni dei Problemi del progetto 

Problemi di riscaldamento  

Oltre ai propulsori, le parti più calde della struttura di un aereo supersonico si trovano nella parte anteriore. Il riscaldamento dovuto alla velocità supersonica è dovuto alla elevata compressione dell’aria provocata dal moto dell’aereo. Durante il volo supersonico i finestrini nella cabina di pilotaggio diventavano talmente caldi da non poter essere toccati.

Gli ingegneri volevano utilizzare duralluminio in tutto l’aereo, per migliorare i costi e semplificare la fabbricazione. La temperatura più alta che poteva sopportare durante tutta la vita dell’aereo l’alluminio utilizzato era di 127°C e questo valore obbligò a limitare la velocità massima a Mach 2,02.

Dopo il decollo, l’aereo si raffreddava a mano a mano che aumentava la quota; successivamente si riscaldava dopo essere entrato in regime supersonico. Prima dell’atterraggio avveniva l’opposto, con un raffreddamento e un successivo riscaldamento. Tali sbalzi di temperatura dovettero essere considerati attentamente nella progettazione, dato che il calore avrebbe potuto espandere l’alluminio della fusoliera di 300 mm, causando uno strappo della fusoliera all’altezza del ponte di volo, tra la postazione dell’ingegnere di volo e il resto dell’aereo.

Per evitare il surriscaldamento della struttura in alluminio, anche le livree dovettero essere principalmente di colore bianco. Nel 1996 l’Air France dipinse un esemplare con una livrea in colore blu, per promuovere la bibita Pepsi-Cola. A causa della scelta di quel colore, alla compagnia aerea venne consigliato di non mantenere la velocità di crociera per più di 20 minuti consecutivi e di viaggiare a velocità inferiori a Mach 1,7.

Freni e carrello d’atterraggio  

A causa della velocità di decollo relativamente elevata (400 km/h), il Concorde doveva possedere un adeguato sistema frenante in caso di annullamento del decollo. Vennero così utilizzati freni in carbonio e un sistema antibloccaggio analogo all’ABS impiegato oggigiorno nelle autovetture. Il sistema frenante così realizzato era in grado di fermare il velivolo, con peso di 188 tonnellate e lanciato a 305 km/h, in uno spazio di circa 1600 metri.

Durante la progettazione gli ingegneri si accorsero che il carrello d’atterraggio doveva essere irrobustito, a causa dei notevoli carichi generati dal caratteristico angolo d’attacco necessario per il decollo indotto dalle ali a delta. Questo aumento dei carichi ne rese necessaria la riprogettazione. Sempre per il problema dell’elevato angolo di attacco fu necessaria l’introduzione di un quarto carrello retrattile in coda per evitare che questa parte toccasse terra nei decolli o negli atterraggi, rischiando di rovinarsi.

Autonomia  

Era previsto che il Concorde volasse da Londra a New York o Washington D.C. senza scali, e per raggiungere questo requisito i progettisti riuscirono a dotarlo della maggiore autonomia posseduta da un aereo supersonico. Questo risultato venne conseguito attraverso un’attenta progettazione delle ali per ottenere un buon rapporto portanza/attrito, una sofisticata ottimizzazione dei propulsori a velocità supersoniche, un carico relativamente leggero e una grande capacità dei serbatoi di carburante.

Nonostante gli sforzi, poco dopo i primi voli venne progettato un modello “B” con una maggiore quantità di carburante e delle ali leggermente più ampie con i persostentatori alle estremità, per aumentare ulteriormente le performance aerodinamiche a tutte le velocità. Inoltre erano previsti propulsori più potenti, equipaggiati con dispositivi per la riduzione del rumore e privi di postbruciatori che consumavano molto carburante ed erano rumorosi. Queste modifiche avrebbero aumentato la portata di 500 km, anche con un carico maggiore, e permesso di aprire nuove rotte commerciali. Il progetto del Concorde “B” venne tuttavia cancellato a causa dell’insuccesso commerciale.

Esposizione alle radiazioni 

Il flusso di radiazioni ionizzanti provenienti dallo spazio esterno presente alle altitudini di crociera del Concorde è doppio rispetto a quello a cui sono esposti i passeggeri che viaggiano su un volo convenzionale. A causa del tempo di volo ridotto, tuttavia, la dose equivalente totale di radiazione era inferiore a quella assorbita in un volo tradizionale. Sul ponte di volo era presente un radiometro e uno strumento per misurare il tasso di diminuzione delle radiazioni, cosicché in caso di occasionali aumenti dell’attività solare, se i livelli fossero divenuti eccessivi, i piloti sarebbero scesi sotto i 14 000 m. Tramite la lettura del tasso di diminuzione era possibile capire se era necessario scendere ulteriormente di quota, diminuendo il tempo trascorso ad altitudini non sicure.

Pressurizzazione della cabina 

Generalmente le cabine degli aerei di linea sono pressurizzate a 1 800 – 2 400 m di altezza, mentre l’aereo vola molto più alto. La pressurizzazione del Concorde era più elevata, ossia era impostata ad una altezza inferiore rispetto agli altri jet commerciali, dato che una riduzione improvvisa della pressione sarebbe stata pericolosa per tutte le persone presenti a bordo. Dato che l’altezza massima di crociera del Concorde era di 18 000 m (anche se l’altitudine tipica era di 17 000 m), mentre quella degli aerei di linea subsonici è generalmente inferiore a 12 000 m, una breccia nella fusoliera avrebbe causato una perdita di pressione così rapida da rendere inutili anche le maschere ad ossigeno, e causare velocemente ipossia. Oltre i 15 000 m infatti la carenza di ossigeno può causare la perdita di conoscenza, anche ad un atleta allenato, in 10-15 secondi. Per questo motivo il Concorde aveva dei finestrini più piccoli, per ridurre il tasso di diminuzione della pressione in caso di incidente; inoltre era presente una maggiore riserva d’aria per aumentare la pressione della cabina e esisteva una procedura di discesa rapida per giungere ad una altitudine di sicurezza.

Abbassamento del muso  

Il famoso “muso” del Concorde che poteva essere abbassato fu il risultato di un compromesso tra la necessità di una forma aerodinamica per ridurre l’attrito ed aumentare l’efficienza in volo e la necessità dei piloti di avere una buona visuale durante le fasi di taxi, decollo e atterraggio.

Un aereo con ali a delta decolla e atterra con un angolo d’attacco più elevato rispetto ad altre configurazioni, a causa del modo con cui le ali a delta generano la portanza. La parte anteriore affusolata avrebbe ostruito ai piloti la visuale della pista, quindi fu progettata per essere abbassabile. Durante il volo, quando il muso era riportato in posizione orizzontale per migliorare la forma aerodinamica, veniva alzato un visore posizionato davanti alla finestra.

Un dispositivo nella cabina di pilotaggio ritraeva il visore e abbassava il “muso” di 5° rispetto alla posizione orizzontale nelle fasi di decollo e rullaggio. Dopo il decollo il “muso” veniva riposizionato orizzontalmente mentre veniva alzato il visore. Poco prima dell’atterraggio il visore veniva nuovamente abbassato e il “muso” inclinato di 12,5° per assicurare la visibilità massima. Dopo l’atterraggio, il muso era portato ad una inclinazione di 5° per evitare danni accidentali. Il Concorde avrebbe comunque potuto decollare con il muso completamente abbassato.

Esperienze dei passeggeri  

L’esperienza di un volo sul Concorde era diversa da quella su un aereo di linea commerciale subsonico per molti fattori. L’Air France e la British Airways avevano configurato la cabina dei passeggeri come una classe singola con 100 sedili: due sedili per lato con un corridoio centrale. I sedili erano insolitamente stretti e l’altezza nel corridoio era di appena 1,8 m. A causa del piccolo spazio a disposizione per il bagaglio a mano, le dimensioni massime consentite erano piuttosto ridotte.

Negli anni novanta, le caratteristiche comuni nelle prime classi e nelle classi business di un volo a lunga percorrenza, come l’intrattenimento video, la rotazione o l’inclinazione dei sedili e le aree dove i passeggeri potevano camminare, erano assenti nel Concorde. Tutto ciò era compensato dal breve periodo impiegato da Londra a New York, che si aggirava mediamente attorno alle 3 ore e mezzo.

Inoltre, per compensare la mancanza di questi comfort, era presente un livello di servizio elevato da parte del personale di bordo.

Il passaggio attraverso il muro del suono era accompagnato da un leggero aumento di accelerazione, e veniva annunciato da uno dei piloti.

Al doppio dell’altezza di crociera di un normale volo, la visuale dal finestrino mostrava chiaramente la curvatura terrestre, e le turbolenze erano rare.

La velocità di crociera era sufficiente per causare una temporanea riduzione del peso delle persone a bordo di circa l’1% quando si effettuavano voli verso oriente. Questo effetto era causato dalla forza centrifuga, poiché la velocità dell’aereo si sommava a quella di rotazione terrestre.

La velocità era superiore a quella del terminatore solare, quindi nei voli verso occidente il Concorde sopravanzava la rotazione terrestre. Era possibile quindi giungere ad una destinazione dove l’ora locale era antecedente all’ora locale del luogo della partenza. In alcuni voli transatlantici da Londra o Parigi poteva accadere di decollare al tramonto e atterrare negli Stati Uniti in pieno giorno. Questa particolarità venne sfruttata nelle pubblicità della British Airways, che utilizzavano lo slogan “Arrivare prima di partire”.

Il 25 luglio 2000 il volo Air France 4590, che veniva effettuato dal concorde F-BTSC, ebbe un incidente a Gonesse, in Francia, dove rimasero uccisi tutti i 100 passeggeri, i nove membri dell’equipaggio e quattro persone a terra, e rimase ferita una donna sempre a terra. Fu l’unico incidente fatale di un Concorde. CLICCA QUI 

Ritorno in servizio

Il primo volo di test dopo le modifiche partì dall’aeroporto di Heathrow il 17 luglio 2001, pilotato dal Comandante Mike Bannister. Durante le 3 ore e 20 minuti di volo sopra l’Oceano Atlantico verso l’Islanda, Bannister mantenne la velocità di crociera di Mach 2,02 ad una quota di 60 000 ft (18 288 m). Questo volo, per ripristinare la rotta Londra-New York venne dichiarato un successo e venne seguito in diretta televisiva e da folle di persone a terra.

Il primo volo passeggeri della British Airways ebbe luogo l’11 settembre 2001, ed era in volo durante gli attentati negli Stati Uniti.

Termine del servizio 

Il 10 aprile 2003 l’Air France e la British Airways annunciarono in contemporanea che avrebbero ritirato i Concorde entro la fine dell’anno, spiegando che le cause erano da imputare al basso numero di passeggeri a seguito dell’incidente del 2000, il calo nei viaggi aerei globali dopo l’11 settembre e l’aumento dei costi di manutenzione. In particolare, bisogna tener conto che se i motori del Concorde erano efficienti alle alte velocità, solo per il rullaggio sulla pista consumavano invece circa 2 tonnellate di carburante, e nel complesso ogni volo consumava più del triplo di quanto avrebbe consumato un Boeing sulla stessa rotta. A0610