CONCORDE
El Aérospatiale-BAC Concorde fue un avión supersónico utilizado para el transporte de pasajeros. Fue construido a partir del conjunto de los trabajos de los fabricantes British Aircraft Corporation británico y Aérospatiale francés. En 1969 realizó su primer vuelo, entrando en servicio en 1976 y volando durante 27 años, hasta su salida de circulación en 2003. Sus principales destinos fueron los aeropuertos de Londres Heathrow en Londres, Reino Unido; París-Charles de Gaulle en París, Francia; el JFK en Nueva York, el Dulles en Washington, ambos en Estados Unidos; así como el Aeropuerto Internacional Ministro Pistarini de Buenos Aires, Argentina, el Aeropuerto Internacional "Benito Juárez" de la Ciudad de México y el de Maiquetia, aeropuerto que le sirve a la ciudad de Caracas, Venezuela, Aeropuerto Internacional El Dorado de la ciudad de Bogotá,Colombia . Podía llegar a los destinos en la mitad del tiempo de lo que tardaba un avión comercial convencional debido a su mayor velocidad.
Fue el segundo avión a reacción supersónico en ser usado de manera comercial, siendo solo superado por el Tupolev Tu-144. Su nombre Concorde, proviene de la unión y colaboración de Francia y Reino Unido en el desarrollo y fabricación del aparato. Sólo se construyeron 20 unidades y su desarrollo y fabricación fueron una gran inversión económica para las empresas BAC y Aérospatiale. Además, los gobiernos francés y británico habían dado generosas subvenciones a British Airways y Air France para la adquisición del aparato.
El grave accidente de uno de los Concorde el 25 de julio de 20007 y otros factores precipitaron su retiro definitivo. Su último vuelo fue el 26 de noviembre de 2003. Está considerado como uno de los iconos de la aviación.
Desarrollo
Los diseños estuvieron listos a principios de 1960, pero el costo de construcción era tan grande que el gobierno británico exigió a BAC que buscase ayuda para la construcción y financiación del proyecto. Sólo Francia mostró un interés real. El proyecto se negoció entre Francia y Gran Bretaña como si se tratara de un tratado internacional, incluyendo incluso cláusulas que penalizaban severamente el abandono de alguna de las partes implicadas. Un "proyecto" de tratado se firmó el 28 de noviembre de 1962. En ese momento, las empresas Aérospatiale y BAC se unieron para iniciar la construcción del Concorde. Sin embargo, los clientes potenciales no mostraron interés alguno en la adquisición de la versión de corto alcance, la cual se abandonó. Para la versión de larga distancia, el consorcio dio órdenes para la producción de 100 unidades. Pan Am, BOAC y Air France fueron los clientes de lanzamiento con seis pedidos cada uno. Las aerolíneas Panair do Brasil, Continental Airlines, Japan Airlines, Lufthansa, American Airlines, United Airlines, Air India, Air Canadá, Braniff, Singapore Airlines, Irán Air, Olympic Airways, Qantas, CCAA, Middle East Airlines y TWA también expresaron interés en la adquisición del aparato.
Denominación
El nombre que se le dio al avión, "Concorde", es el reflejo del tratado firmado entre los gobiernos británico y francés y las empresas, Aérospatiale y British Aircraft Corporation. La palabra significa concordia; en francés se escribe "Concorde" y en inglés "Concord", significando y empleándose de manera similar en ambos idiomas. En Reino Unido, antes de su nombramiento definitivo, se creó una gran polémica por las distintas opiniones sobre como debía nombrarse la aeronave. Finalmente, fue de uso común en Reino Unido nombrar al avión como "Concord", pero sin poner artículo de ningún tipo delante.
Pruebas y primer vuelo
En febrero de 1965 se empezó la construcción de dos prototipos: el Concorde 001 fue construido por Aérospatiale en Toulouse y el 002 por BAC en Filton, Bristol. El Concorde 001 hizo su primer vuelo de prueba el 2 de marzo de 1969, en Toulouse, siendo pilotado por André Turcat. El 1 de octubre de ese mismo año, el Concorde superó por primera vez la velocidad del sonido. En Gran Bretaña, el Concorde 002 realizó su primer vuelo el 9 de abril de 1969, pilotado por Brian Trubshaw. Ambos prototipos fueron presentados en público entre el 7 y el 8 de junio de 1969 en el París Air Show. Entre 1970 y 1971, mientras el desarrollo avanzaba, se empezaron a hacer demostraciones con los dos prototipos para captar posibles compradores. El 4 de septiembre de 1971 el Concorde 001, realizó su primer vuelo trasatlántico, hazaña repetida por el Concorde 002, el 2 de junio de 1972. En 1973, el Concorde hizo su primera visita a Estados Unidos, aterrizando en el nuevo aeropuerto de Dallas para conmemorar su apertura.
Todas estas demostraciones y espectáculos ofrecidos llevaron a que en 1972 los pedidos sobrepasaran las 70 unidades, pero una combinación de factores llevó a la cancelación de la mayoría de los encargos: la crisis petrolera de 1973, las dificultades financieras de las compañías, los problemas medioambientales o el accidente de un Tupolev Tu-144 en el Salón Aeronáutico de Le Bourget (París) que había puesto seriamente en duda la viabilidad comercial de los aviones supersónicos.
En 1976 sólo cuatro países se mantenían como posibles compradores: Francia, China, Gran Bretaña e Irán. Finalmente sólo Air France y British Airways hicieron pedidos, recibiendo grandes subvenciones de sus gobiernos para "animar" la compra de más unidades.
Estados Unidos canceló el desarrollo del Boeing 2707 en 1971, con lo que su programa de transporte supersónico quedó suspendido. Algunos observadores franceses e ingleses participantes en el proyecto del Concorde, sugieren que la fuerte oposición estadounidense al proyecto del Concorde alegando problemas de contaminación acústica y ambiental eran en realidad una manera de presión para evitar el desarrollo de un avión supersónico comercial europeo al no tener ellos un proyecto viable. También otros países como India o Malasia suspendieron programas similares alegando exceso de ruido.
El 7 de noviembre de 1974, el prototipo 001 realizó el vuelo civil más rápido realizado en la historia a través del Atlántico Norte. Los dos primeros aviones completaron 5335 horas de pruebas de vuelo de las que 2000 se realizaron a velocidades supersónicas. Los costos unitarios fueron de 23 000 000 de £ (46 millones de dólares) en 1977 y los costes de desarrollo fueron seis veces mayores de la cantidad proyectada.
Diseño
El Concorde fue pionero en el uso de nuevas tecnologías aeronáuticas. Sus alas delta y sus cuatro motores Olympus fueron desarrollados en un primer momento para el bombardero estratégico Avro Vulcan. El Concorde fue pionero en el uso del sistema de vuelo "fly-by-wire", además su aviónica era única, pues era el primer avión comercial en usar circuitos híbridos. El jefe de proyecto y diseñador principal fue Pierre Satre teniendo a Sir Archibald Russell como su adjunto.
Movimiento del centro de presión
Cuando un avión supera el Mach, el centro de presión del aparato se desplaza hacia atrás. Para reducir este cambio, los ingenieros diseñaron las alas de una manera distinta a la convencional. Sin embargo todavía existía un cambio de unos dos metros. Esto podría haberse corregido pero hubiera sido perjudicial para la seguridad a bordo del avión cuando este se encontrara volando a altas velocidades. La solución fue distribuir el combustible a lo largo del centro del avión para mover el centro de masa eficazmente.
Motores
Para que el Concorde fuera económicamente viable necesitaría recorrer largas distancias, pero esto también requeriría una alta eficiencia en cuanto al consumo de combustible. Para un vuelo supersónico óptimo se pensó en un primer momento en utilizar motores turbofan, pero estos fueron rechazados por su empuje excesivo. Al final los turborreactores fueron los motores elegidos. El motor fue desarrollado por Rolls-Royce, llamado Rolls-Royce/Snecma Olympus 593. Este motor había sido desarrollado para el bombardero Avro vulcan. Para el Concorde fue desarrollado una variante con postcombustión.
El diseño de los canales de entrada de los motores del concorde fue una fase crítica. Todos los motores reactivos convencionales pueden tomar aire sin perturbación alguna hasta la velocidad de Mach 0.5, por eso la velocidad del aire debe ser disminuida desde el Mach 2.0 que entra a los canales del motor. En particular, estos canales necesitan controlar las ondas de choque supersónicas que se generan como consecuencia de esta reducción de velocidad para evitar daños en los motores (si las ondas entran en los motores, estos vibran y se pueden fracturar). Esto se logró mediante la adición de rampas a la entrada de los canales y una abertura de extracción del flujo, las cuales se mueven de posición durante el vuelo para desacelerar el aire. Las rampas están ubicadas encima de los canales de entrada de aire al motor y se mueven hacia abajo y la abertura se mueve hacia arriba y hacia abajo haciendo que el aire entre o salga. La efectividad del sistema de entrada es tal que durante el vuelo supersónico el 63% del empuje de los motores se atribuye a los canales de entrada aunque las toberas generan el 29% y los motores solo el 8% del empuje.
Los fallos del motor causan muchos problemas en los aviones convencionales subsónicos, ya que no solo el avión pierde empuje en el lugar donde se encuentra el motor, sino que aumenta la resistencia inducida por el mismo , causando que el avión banquee en la dirección del motor dañado. Si esto le pasara al Concorde a velocidades supersónicas, causaría en teoría un fallo catastrófico de la estructura. Sin embargo, durante el fallo de un motor la necesidad del canal de entrada es de cero por lo que los efectos inmediatos del fallo de un motor son contrarrestados al abrirse la abertura y la extensión completa de las rampas que deflectan el aire hacia debajo del canal, ganando sustentación y haciendo aerodinámico el compartimiento del motor, disminuyendo los efectos de la resistencia en el motor dañado. A pesar de que las simulaciones por ordenador predijeron dificultades considerables, en la práctica el Concorde fue capaz de apagar 2 de sus motores volando a Mach 2.0 sin la aparición de los problemas de control esperados. Los pilotos de Concorde son entrenados rutinariamente en simuladores para poder enfrentar mejor fallos de dos motores al mismo tiempo.
Estructura
Debido a la alta velocidad a la que operaba el Concorde, a menudo la estructura sufría la acción de fuerzas externas que podían dañarla. Cuando el avión se encontraba en pruebas había mucha preocupación por mantener un control preciso del aparato a velocidades supersónicas. Todos estos problemas fueron resueltos por los cambios en los alerones laterales. Cuando un avión sobrepasa la velocidad del sonido, el centro de gravedad se altera, para combatir este fenómeno los ingenieros desarrollaron nuevos alerones "flexibles" y unas nuevas alas para reducir este desplazamiento en solo 2 metros. También se redistribuyó el combustible a lo largo de la nave con el fin de no afectar al centro de masa durante la aceleración y desaceleración a modo de control de ajuste auxiliar.
Presurización de la cabina
La cabina del avión se mantenía por lo general, en cuanto a presión, al equivalente de una altitud de 1800 - 2400 metros. Los aviones subsónicos suelen volar a una altura media de 40 000 pies, unos 12 000 metros, pues por encima de 50 000 pies las condiciones atmosféricas pueden poner en riesgo la integridad física de los pasajeros; también son peligrosos los cambios violentos de altura y su correspondiente presión atmosférica debido a la reducción de la densidad del aire. En caso de que se produzca una violación de la integridad estructural de la cabina, las máscaras de oxígeno y otros elementos de emergencia pierden su utilidad, sufriendo los pasajeros de hipoxia . El diseño y presurización especial de la cabina del Concorde le permitía volar hasta una altura máxima de 60 000 pies, lo equivalente a unos 18 000 metros de altura. La aeronave también estaba equipada con sistemas de reserva de aire para aumentar en casos de emergencia la presión en la cabina. Sus ventanas eran más pequeñas de lo normal para ralentizar cambios bruscos en la presión atmosférica de la cabina en relación al exterior.
Características de vuelo
Mientras que los aviones comerciales subsónicos tardaban alrededor de 8 horas en completar un viaje entre París y Nueva York, el Concorde solo necesitaba alrededor de 3 horas y 30 minutos. La altitud máxima que alcanzaba era de 18 300 metros y su velocidad de crucero era de Mach 2,02 más del doble de la velocidad media de los aviones convencionales.
Ningún otro aparato operaba a una altura tan elevada como lo hacía el Concorde por lo que para la seguridad del aparato se establecían patrones del clima para según su posición y las variaciones de los vientos del Atlántico Norte determinar el tiempo de subida y bajada en el momento de aterrizar y despegar. La velocidad media de aterrizaje era de 274 km/h; debido al diseño especial del Concorde con sus alas en forma de delta, fue equipado con un acelerador automático para reducir la carga de trabajo del piloto. El diseño de su ala provocaba la formación de vórtices y bajas presiones sobre la superficie de esta por lo que estaba obligado a despegar a una velocidad menor que los aviones convencionales y con mayor ángulo.
Frenos y tren de aterrizaje
Debido a la forma en ala delta de la aeronave, el tren de aterrizaje tuvo que ser diseñado extraordinariamente fuerte. En la rotación, el Concorde se elevaba unos 18 grados. Esto conlleva una serie de aumentos en las tensiones entre la parte trasera del tren de aterrizaje y las alas. Durante el desarrollo este inconveniente inesperado requirió de un rediseño importante. Debido al alto nivel de rotación se añadieron al tren un pequeño juego de ruedas. En la parte trasera y debido a la gran altura del avión es necesario que el tren se retraiga telescópicamente antes de girar.
Debido a la alta velocidad en el aterrizaje (400 km/h), fue necesario equipar unos frenos mejorados y más fuertes de lo normal. Los frenos eran antideslizantes, equipaban un sistema que evitaba que durante la puesta en marcha los neumáticos perdieran tracción y no hubiera una pérdida de control del aparato. Fueron desarrollados por Dunlop siendo los primeros en diseñarse teniendo el carbono como su principal elemento. Los frenos eran capaces de detener al Concorde con un peso de 188 toneladas a una velocidad de 310 km/h en una milla; en este tipo de maniobras los frenos alcanzaban temperaturas de entre 300 y 500°C, necesitándose varias horas para la refrigeración.
Accidente
El vuelo 4590 de Air France del 25 de julio de 2000 partió del Aeropuerto de París-Charles de Gaulle próximo a París, Francia, con rumbo al Aeropuerto Internacional John F. Kennedy de Nueva York, Estados Unidos. Ese día, el Concorde francés sufrió un accidente al despegar, estrellándose en Gonesse, Francia. Fue el primer y único accidente de un Concorde.
Según se descubrió algún tiempo después, y se informó oficialmente el 14 de diciembre de 2004, sucedió que, previamente al vuelo que nos ocupa, un McDonnell Douglas DC-10 de Continental Airlines perdió una banda de titanio de unos 3 cm de ancho y 43 cm de largo durante el despegue desde el aeropuerto Charles de Gaulle.
Transcurridos unos cinco minutos, durante la posterior carrera de despegue del Concorde y después de pasar sobre la pieza metálica V1 se rompió la llanta de la rueda 2, que explotó. Una parte de la llanta (de unos 4,5 kg) golpeó la parte baja del ala izquierda del avión a más de 300 km/h. Este impacto envió una onda de presión que finalmente rompería desde dentro el depósito de combustible número 5 en su punto más débil, justo encima del tren de aterrizaje. El combustible contenido en ese depósito comenzó a derramarse sobre el ala, entrando en llamas en los segundos posteriores. No se han aclarado las causas por las que se incendió el combustible. Sin embargo, existen dos hipótesis al respecto aceptadas en el informe oficial de investigación que siguió al accidente: ignición por un arco eléctrico o por el contacto con las secciones calientes del motor. Ambas cuentan con argumentos tanto a favor como en contra.
En el momento de la ignición, los motores 1 y 2 perdieron potencia. La potencia total de los cuatro motores llegó a ser en esos momentos del 50%, aportada principalmente por los motores 3 y 4. El motor 1 pareció recuperar potencia durante los segundos siguientes, mientras que el 2 siguió funcionando mal, a pesar de lo cual el avión consiguió despegar poco después.
En estos momentos posteriores, el ingeniero de vuelo solicitó el apagado del motor 2. En el mismo segundo, el capitán dio orden de que se activara el procedimiento contra fuego en los motores. Aunque el capitán todavía no podía ver las llamas, era consciente de que los motores 1 y 2 estaban perdiendo potencia. Instantes después, el controlador de torre divisó fuego en la parte trasera del avión y lo notificó al capitán, informándole de que tenía prioridad para volver a la pista.
También el primer oficial informó al capitán de que la velocidad en ese momento era de 200 kn/370 km/h a una altitud de 60 m. El mismo tripulante se percató de que el tren de aterrizaje no respondía a las órdenes de recogida.
Para entonces la tripulación intentaba dirigirse al Aeropuerto de París-Le Bourget, el más cercano, para intentar un aterrizaje de emergencia. El fuego hizo que el ala izquierda se fundiera, haciendo que el avión virase sobre sí mismo y se precipitara contra el suelo.
No pudiendo finalmente conseguir el avión el pretendido aterrizaje de emergencia, se estrelló contra el hotel Les Relais Bleus en La Patte d'Oie, Gonesse, destruyendo el hotel, matando a cuatro personas que se encontraban en él y provocando un incendio en el edificio.
Retiro
El 10 de abril de 2003, Air France y British Airways anunciaron al mismo tiempo que retirarían el Concorde a finales de año. Las razones dadas para retirarlo fueron los siguientes: el bajo número de pasajeros tras el accidente del 25 de julio de 2000, el aumento de los costos del mantenimiento y la caída de los viajes en avión tras el 11 de septiembre de 2001.
A pesar de que en el momento de su entrada en servicio, en la década de 1970, el Concorde fue una revolución tecnológica, en el momento de su retirada la falta de competencia de la que había gozado le había llevado a no actualizar las aeronaves ni hacer nuevas variantes como hicieron otros aviones de la época como el Boeing 747, lo que precipitó su retirada.
Poco antes de la retirada del Concorde, Richard Branson ofreció a British Airways la posibilidad de que su compañía, Virgin Atlantic Airways, comprara su flota de Concorde por el simbólico precio de una libra cada aeronave, cuando su precio de compra real era de 26 000 000 de £. Branson argumentó que la razón de este precio simbólico era debido a que British Airways también había pagado este precio simbólico al adquirir los aparatos, pues el gobierno británico había subvencionado la mayor parte de los gastos. BA rechazó esa oferta. Branson afirmó en The Economist que llegó a ofrecer más de 5 millones de libras, que también fueron rechazadas. Cualquier esperanza de que el Concorde siguiera funcionando se vio frustada cuando Airbus rechazó encargarse del mantenimiento de los Concorde.