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協合號客機

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協和號客機
Concorde
Aerospatiale-British Aerospace Concorde 102, British Airways AN0343341.jpg
英國航空的協和式客機(G-BOAG),2003年4月攝於美國甘迺迪國際機場。這架飛機於同年11月退役,目前存放在西雅圖飛行博物館
Concorde G-BOAC.png
英國航空協和飛機(G-BOAC)的電腦繪圖。機身上漆繪的是協和式停飛前最新一個版本的「四海一家」塗裝。
概觀
類型 四部噴氣長程2-2式窄體超音速民用飛行器
乘員 機組人員:3人
乘客:92—120人
首飛 1969年3月2日
營運 1976年1月21日
啟始客戶 英國航空
法國航空
退役 2003年11月26日
生產 英國飛機公司法國宇航公司
產量 20架
單位造價 2,300萬英鎊(1977年)
現況 全部退役
技術數據
長度 61.66米(202尺4吋)
翼展 25.6米(84尺)
高度 12.2米(40尺)
機艙尺寸 39.32(內長)/2.62(內寬)/1.96(內高)米
翼面積 358.25平方米(3,856平方尺)
空重 78,700公斤(173,500磅)
負載重量 111,130公斤(245,000磅)
貨艙容積 最大4,347公斤
最大起飛重量 185,000公斤(408,000磅)
最大着陸重量 111,130公斤(245,000磅)
發動機 4具勞斯萊斯/斯奈克瑪公司
奧林匹斯593 Mk 610型渦噴引擎
- 推力 淨推力:4×140千牛(32,000磅)
後燃器開:4×169千牛(38,050磅)
最大燃油量 95,680公斤(210,940磅)
性能數據
最大速度 2.2馬赫(2,330公里/小時)
巡航速度 2.02馬赫
爬升率 25.41米/秒(5,000尺/分鐘)
實用升限 18,300米(60,000尺)
最大航程 7,250公里(3,900海里)
推重比 0.373
滑跑距離 起飛距離3410米、着陸距離2220米

協和號客機法語、英語:Concorde)是一款由法國宇航英國飛機公司聯合研製的中程超音速客機,它和蘇聯圖波列夫設計局圖-144同為世界上少數曾投入商業使用的超音速客機。協和式客機在1969年首飛、1976年投入服務,主要用於執行從倫敦希斯路機場英國航空)和巴黎戴高樂國際機場法國航空)往返於紐約甘迺迪國際機場的跨大西洋定期航線。飛機能夠在18000米的高空以2.02倍音速巡航,從巴黎飛到紐約只需約3小時20分鐘,比普通民航客機節省超過一半時間,所以雖然票價昂貴但仍然深受商務旅客的歡迎。1996年2月7日,協和飛機從倫敦飛抵紐約僅耗時2小時52分鐘59秒,創下了航班飛行的最快紀錄[1]

協和飛機共生產了20架,其中僅有16架投入營運。巨大的資金投入和漫長的研發過程使兩國政府蒙受了不小的經濟損失,而且兩國政府還不得不撥款資助英航和法航購買協和飛機。2000年,協和飛機發生了其營運生涯的第一次、也是唯一的一次災難性事故——法國航空4590號班機空難,旅客對其信心大減,之後的911事件又使國際民航業陷入危機。受種種因素影響,英航和法航決定協和飛機執行完2003年10月23日的最後一次商業飛行後終止服務,並於同年11月26日完成「退役」航班後結束其27年的商業飛行生涯[2]。協和飛機代表着航空技術史上的技術進步,因此即使退役後,協和式客機仍然是航空歷史上的重要象徵,而英法聯合研製的經驗更為後來歐洲多國共同組建空中巴士鋪路。

發展歷史[編輯]

背景[編輯]

1950年代開始,隨着亞音速噴氣式客機的普及,以及第一種實用化的超音速軍用飛機——F100「超級軍刀」戰鬥機的出現,超音速客機在當時被普遍視為未來的發展路向,英國法國美國都相繼計劃研發超音速客機。1956年,英國政府成立了超音速運輸飛機委員會(Supersonic Transport Aircraft Committee,STAC),聯合了英國皇家飛機研究院(Royal Aircraft Establishment,RAE)和布里斯托飛機公司(Bristol Aeroplane Company)進行研究,開始探討開發世界上第一種超音速客機的可行性。到了1959年,委員會得出了初步結論,認為超音速客機在技術上是可行的,並建議研究試製兩種超音速客機,分別為1.2馬赫的短程客機和2.0馬赫的中程客機。 當時英國的布里斯托飛機公司獲得了英國政府巨額資助,並根據委員會的建議,提出了布里斯托198(Bristol 198)計劃。布里斯托198的設計是一種裝備6具渦輪噴射引擎、可載130名乘客並以超音速進行跨大西洋飛行。但由於這種設計理論重量過高,而且裝備6具引擎的經濟性備受質疑,隨後布里斯托飛機公司又推出了布里斯托198的縮小版本——布里斯托223(Bristol 223),設計是一種採用三角翼、裝備4具引擎、巡航速度為2馬赫、可載客約100人並能夠進行跨大西洋飛行的超音速客機[3][4]

與此同時,法國也有類似的計劃,而且進度與英國相若。法國南方飛機公司(Sud Aviation)和達索公司聯合進行研究,提出了超級卡拉維爾(Super-Caravelle)的設計方案,這也是一種採用三角翼、巡航速度為2.2馬赫、可載客約70人的中程超音速客機[3][5],同樣地以戴高樂總統為首的法國政府也大力支持這項計劃並提供了資助[3]

英法合作[編輯]

在研發過程中,兩國的研製團隊關係甚為密切,經常交換意見。至1960年代初,這兩種設計已經初步進入建造原型機的階段,但由於投資龐大,英國政府遂要求英國飛機公司在國際間尋找合作夥伴[3]。與數個國家(包括德國美國)商討後,只有法國對合作計劃有興趣。英法兩國能夠就超音速客機計劃達成共識並開展合作,主要是因為兩國的設計方案十分接近,在速度、航程、氣動佈局等方面均有極大的相似性,合作研製有助於平均負擔費用。另一方面,當時波音707道格拉斯DC-8迅速佔據歐洲民航客機市場的大量份額,法國總統戴高樂不願意看見歐洲市場被美國飛機製造商壟斷,因此也鼓勵兩國合作,加快研發進度,爭取在美國的超音速客機出現之前搶佔市場[5]。合作計劃並非由兩家公司制定,而是由英法政府以國際條約的方式商議。在法國總統戴高樂和英國首相哈羅德·麥美倫提議下,合作計劃草案於1962年11月28日正式簽訂。這個計劃並包括了一項由英方提出的條款,如果任何一方取消合作就必須付出巨額賠償金(英國財政部曾經兩次幾乎取消合作計劃)。此時,布里斯托飛機公司和法國南方飛機公司已經分別與其他公司合併為英國飛機公司法國宇航公司

起初,雙方有意建造一種長程(6,000公里)和一種短程(4,400公里)的超音速客機,但與潛在客戶推銷兩種機型後,發現航空公司對短程的超音速客機興趣不大,於是決定取消短程型號[3]。長程型取得超過100架的意向性訂單,啟始客戶包括泛美航空英國海外航空(BOAC)和法國航空,分別訂購6架協和式客機。其他訂購航空公司包括巴西泛美航空(Panair do Brasil)、美國大陸航空日本航空漢莎航空美國航空聯合航空印度航空加拿大航空布蘭尼夫國際航空新加坡航空伊朗航空希臘奧林匹克航空(Olympic Airways)、澳洲航空中國民航中東航空環球航空[3][6]。而按照當時最保守的估計,訂單數字將在1975年上升到225架。

在獲得足夠航空公司的支持後,英法合作的超音速客機研製計劃立即展開。按照協議,飛機機體研製將由英國飛機公司和法國宇航公司共同進行,工程分配比例為40%和60%;而飛機的引擎由英國勞斯萊斯公司和法國斯納克瑪公司共同進行,工程分配比例分別為60%和40%,飛機總體組裝地分別設在英國菲爾頓(Filton)和法國圖盧茲。最初的計劃是試製兩架原型機,研製費用為1.5億英鎊,計劃售價為每架約1500萬至1700萬英鎊。首架原型機計劃在1966年年底首飛,並預計在1969年取得適航證。至1966年,英法雙方決定擴大研製規模,增加生產兩架預生產機(Pre-production)(生產編號為101和102),和兩架供靜力試驗和金屬疲勞試驗用的量產機(生產編號為201和202),研製費用增加至5億英鎊[7]

1964年,英國工黨在大選中勝出,哈羅德·威爾遜出任英國首相,面對當時的財政赤字,英國政府有意撤資、退出合作計劃,為此法國總統曾親自出面,強調英國需要履行1962年簽定的一紙協議,以及明白單方面拒絕執行協議的後果[8]。礙於條款,英國被迫繼續投資,於是接連取消多個飛機研製專案,包括AW.681短距起降運輸機(Armstrong Whitworth AW.681)、P.1154超音速垂直/短距起降戰鬥機(Hawker Siddeley P.1154)、TSR-2戰術打擊偵察機等。

命名[編輯]

在1963年1月13日,當時的法國總統戴高樂率先將這一超音速客機研製計劃,以法語命名為「Concorde」(「Concorde」在法語中代表合作、和諧),而英國為了向法國表示對合作的誠意,亦同意採用法語名稱,但後來法國否決英國加入歐洲經濟共同體,時任英國首相麥美倫改變了主意,認為法國總統戴高樂在飛機的命名上忽視英國,決定將「Concorde」改名為英文Concord」(「Concord」在英語中亦是和諧、協調的意思)[3]。直到1967年12月11日首架協和式客機在法國圖盧茲出廠,飛機命名才塵埃落定,同日英國科技部部長東尼·賓特(Tony Benn)宣佈英方願意使用最初的名稱,稱協和式客機為「Concorde」。[9]但這也引起了英國國內的爭議,一些英國人認為協和飛機合作計劃是英國先向法國提出的,理應採用英文名稱。為了消除疑慮,賓特隨即解釋了尾詞「e」的意思。他認為「e」可以代表卓越(Excellence)、英格蘭(England)、歐洲(Europe)和摯誠協定(Entente Cordiale)。在其回憶錄中,賓特憶述他當時收到一封由一位蘇格蘭人所寄來的信,信中寫道:「你說『e』是代表英格蘭,但協和式客機有些部份是蘇格蘭製造的!」。事實上協和飛機的機鼻確實是在蘇格蘭生產組裝,賓特在回信中打趣的表示:「『e』也可以代表『Ecosse』(法語中蘇格蘭的名稱),但也可以代表揮霍(extravagance)和不斷增加(escalation)!」 [10]

原型機[編輯]

02.03.69 1er vol de Concorde (1969) - 53Fi1931 - cropped.jpg
首架協和飛機(001號原型機)在1970年范堡羅航展進行表演
原型機(上)和預生產機(下)的差異對比

兩架原型機於1965年2月開始建造:001號機由法國宇航在圖盧茲建造,而002號機則由英國飛機公司在布里斯托的菲爾頓建造。協和飛機001於1969年3月2日在圖盧茲首飛,試飛員為安德烈‧杜加德(André Turcat)[11],並於同年10月1日進行首次超音速飛行並持續了9分鐘,最高速度達到了1.05馬赫[12] ;1970年11月,成功達到了2.0馬赫。001號飛機後於1971年9月4日飛往南美洲開始進行巡迴展示,這也是協和飛機的首次跨大西洋飛行[13][14]

協和飛機002於1969年4月9日首飛,由菲爾頓飛往位於格洛斯特郡費爾福德空軍基地(RAF Fairford),試飛員為布賴恩‧杜伯蕭(Brian Trubshaw)[15][16]。在1969年至1977年期間,費爾福德空軍基地一直被作為英國生產之協和飛機的試驗中心使用。隨後002號飛機於1972年6月2日啟程飛往中東遠東地區和澳洲等地共12個國家作巡迴展示[17],總飛行距離達72,500公里[18]。協和飛機(002)在1973年首次飛抵美國,並降落於新建的達拉斯-沃斯堡國際機場,同時標誌着該機場正式開幕[19]

首架預生產型協和飛機(G-AXDN),生產編號101

1970年大阪世博會上,英法兩國聯合將一部協和飛機的宣傳片帶到了展覽現場,向世界展示了這種完全不同於當時世界上各種民航客機的全新機型,並進行大力推廣[20]。這些巡迴展示為協和式客機帶來超過70架的新訂單,但同時一連串意料之外的不利因素導致大量早期簽訂的意向性訂單被取消,包括1973年石油危機(協和式客機的耗油量比其他亞音速客機高)、部份訂購協和式客機的航空公司出現財政問題、圖-144於1973年巴黎航空展表演時墜毀,以及例如音爆、起飛噪音、污染等環境問題。到了1976年僅餘下四個國家仍然有購買意向,包括英國、法國、中國及伊朗[21],而最終只有法國航空英國航空(英國海外航空的後繼者)購買,並且兩國政府都分享部份從營運協和式客機取得的盈利。以英航為例,協和式客機以政府向英航提供的貸款購入,英國政府則收回80%從協和式客機取得的盈利,直到1984年才停止[22]

踏入1974 年後,英航和法航開始利用協和式客機進行各種示範和飛行測試[3]。協和式客機試飛過程至今仍然保持着多項記錄,原型機、預產機和首架量產機共試飛了5,335小時,當中2,000小時是超音速飛行,試飛總時間遠遠超過同期同等大小的亞音速民航客機達4倍之多。1976年1月,協和飛機正式投入航線上飛行。至此為止,英法兩國政府已經在超音速客機計劃上投資了超過8億英鎊,超過最初預算(1.5億英鎊)近6倍[23]。1977年時,協和式客機實際價格為2,300萬英鎊(4,600萬美元),也超過預計價格600萬英鎊。然而,據當時的預算,協和飛機要售出至少64架才能保本,結果巨額開發成本根本無從收回[24]

英國飛機公司(後來成為英國宇航)和法國宇航(後來成為歐洲宇航防務集團)是協和式客機型號合格證(type certificate)的共同持有人,空中巴士集團成立後把型號合格證轉到空中巴士名下,並繼續為協和飛機提供維護和支援工作。

協和B型[編輯]

為了滿足長時間超音速巡航的需要,協和飛機採用了高效率的渦輪噴射引擎、大容量油箱等措施,因此協和飛機也是至今續航能力最強的超音速飛機,單次加油可超音速飛行超過7000公里。但儘管如此,協和飛機的航程仍然比其他亞音速民航機短得多,以波音747-400為例,其航程可達13,450公里。

1976年,在協和飛機投入商業飛行的4個月以後,英國飛機公司和法國宇航公司又共同提出了下一代協和飛機的設計方案,稱為「協和B型」(Concorde B)。協和B型的改進重點在於加大航程,包括加大油箱容量,稍微加大機翼面積,增加前緣襟翼以進一步改善起降時候的低速性能,引擎方面取消了後燃器,以增大壓縮機直徑,增加一級低壓渦輪代替,並加裝噪音消減裝置,這種新型引擎的工作效率比既有的奧林匹斯593型還要高25%[25]。當時預計協和B型飛機的航程可以比協和飛機延長805公里(500海里),同時運載能力也有所增加,這使得航空公司能夠開拓更多超音速航線。但面對協和飛機慘澹的銷情,以及第二次石油危機的影響,協和B型計劃最終取消[26]

技術特點[編輯]

協和式客機採用了弧形前緣細長三角翼,機身為細長型,主要材質為鋁合金,裝備4具帶後燃器勞斯萊斯奧林匹斯593型渦輪噴射引擎,單具推力超過38,000磅。在高效率的引擎推進下,協和飛機的巡航速度可長時間保持在2.02馬赫(每小時2,140公里或1,330英里),最高巡航高度達18,300米(60,000英尺)。協和式客機也是首種使用模擬電傳操縱的民航客機,亦是首度以半導體器件被動元件形成混合集成電路(Hybrid integrated circuit)作為飛機電子系統主體[27]。操作方面,協和式客機需要三名機員共同負責,包括正、副機師及飛行機械工程師。飛機的總設計師為皮埃爾‧薩特(Pierre Satre),副設計師為阿奇保‧路雪英語Sir Archibald Russell(Archibald Russell)[28]

首創技術[編輯]

協和飛機駕駛艙和飛行工程師工作區

協和飛機最初的設計主導思想,是立足於1950年代的航空技術水平,避免採用過多未成熟的新技術。但後來在研製過程中發現,超音速客機在空氣動力學飛行控制系統、引擎等方面的技術難度都超過了預期,過分依靠既有技術難以達到預定的性能指標,所以協和飛機的發展過程中也研究、應用了許多新技術,代表了1960年代歐洲航空技術的最高水平,對以後的民航客機發展具有重要影響,但協和飛機的研製時間也因此大大延長。

  • 高速飛行和飛行性能改善:
  • 減重和提升性能:
    • 2.04馬赫的巡航速度能帶來最經濟的燃油消耗(渦輪噴氣發動機於高速時能獲得較高的效率,而且以2倍馬赫速度巡航能面對最低的震波阻力)[31]
    • 機體主要材質為鋁合金以減輕重量,並以傳統的方式建造以避免未知因素帶來的風險[32]
    • 全權自動駕駛(autopilot)和自動節流閥(autothrottle),容許飛行員於爬升至着陸期間完全不介入飛行操縱[33]
    • 全電子類比電傳操縱飛行控制系統[27]
    • 多功能的飛行操縱界面(control surfaces)
    • 部件更輕但壓力高達28Mpa的高壓液壓系統
    • 傳輸各項空氣動力學數據(包括總壓力、靜壓力、攻角、側滑等)的數據通道,傳感器分佈於機身多個位置
    • 全電子控制類比電傳制動(brake-by-wire)系統[34]
    • 採用俯仰配平(Pitch trim)、燃油可以在各油箱內轉移以控制飛機重心和升力中心的相對位置
    • 部分部件以雕刻銑削方式從一整塊合金坯料製造成形,以減少零部件數量,同時減輕重量並提高部件強度[35]

細長三角翼[編輯]

協和飛機的S型前緣細長三角翼
在適當的大氣環境下,協和飛機大攻角起飛、降落時可以看見機翼上方的脫體渦流

協和飛機的S型前緣細長三角翼的出現,有功於1950年代至1960年代期間超音速空氣動力學旋渦動力學的蓬勃發展,許多理論上的預言已經得到了風洞試驗的證實。第二次世界大戰後,後掠翼得到了廣泛的應用,超音速飛行也成為可能。1950年代初,英國皇家飛機研究院(Royal Aircraft Establishment,RAE)空氣動力學部成立了一個研究小組,開始了對超音速客機的初步研究和設計工作。起初研究小組提出過採用後掠翼的方案,但發現這樣雖能提高飛行速度,但也產生了一些問題,最主要是降低了飛機的升阻比,起飛着陸距離長。為了改善飛機的低速性能,研究小組甚至討論過採用可變後掠翼的可行性,但依然存在結構複雜、配平困難等問題。但非常幸運的是,一大批優秀的空氣動力學家,例如迪特里希·屈西曼(Dietrich Küchemann)、約翰娜·韋伯(Johanna Weber)、史密斯(J. H. B. Smith)、馬斯克爾(E. C. Maskell),當時雲集超音速運輸飛機委員會(STAC),為協和飛機的細長三角翼作出重要貢獻[7]

這些空氣動力學家的研究發現,氣流從渦流發生器(例如細長機翼)前緣通過會分離出穩定的漩渦(脫體渦,trapped vortex),高速旋轉的氣流提高了機翼表面的負壓,漩渦強度隨攻角增大而增大,產生很大的渦升力(Vortex lift),並在升力線斜率上表現出明顯的非線性。這種非線性升力在低速或大攻角狀態下更明顯,所產生的升力更大[4]。1950年代起,跨聲速風洞、超聲速風洞成為試驗超音速飛機氣動性能的最佳途徑。在試驗中,三角翼的優勢越來越明顯。在超音速飛行中,三角翼氣動阻力小,而機鼻形成的衝擊波到達三角翼的大後掠前緣時,會使三角翼產生非常高的氣動效率。另一方面,在大攻角飛行時,三角翼的前沿還能產生大量渦流,附着在上翼面,產生的渦升力能大大提高總體升力[36]。一批三角翼試驗機,如亨德里·佩奇公司HP.115費爾雷公司Delta 1Delta 2,也驗證了這項特性。然而,普通無尾三角翼的設計也擁有了後掠翼的部分缺點,由於超聲速三角翼飛機展弦比較小,低速飛行時的升阻比低,氣動特性不理想,起飛着陸距離長[37]。因此,協和飛機採用了雙三角翼的設計。雙三角翼的內外側兩個後掠角,靠近機身的翼根位置有較大的後掠角,以降低阻力;而在主要產生升力的機翼外段採用較小的後掠角和較小的機翼弦長[38],機翼前沿不是直線而是S型的曲線。細長S型前緣三角翼提高了低速時的升阻比,渦流穩定性好,平衡了高速和低速時的要求,對低速起降時的操縱性有所改善。協和飛機的細長三角翼由於有效利用了脫體渦升力,滿足了飛機在低速、大攻角的情況下所需要的升力。此外,S型前緣三角翼的空氣動力中心位於飛機重心之後,最大限度地減少升力中心隨速度的移動;從亞音速過渡到超音速飛行時,機翼壓力中心位置變化較小,提高了飛機的穩定性。

配平油箱[編輯]

配平油箱原理

當任何飛機在飛越臨界馬赫數時,壓力中心(Centre of pressure)會向後轉移。在飛機重心不變的情況下會為飛機帶來一股下俯力矩。即使工程師為協和式客機設計了S型前緣的三角翼,壓力中心仍然會後移約2米。雖然可以利用氣動翼面作配平控制(trim controls)來抵銷,但在如此高速的情況下會大幅增加飛機的阻力。因此,協和式客機會特別利用燃油做前後配平,通過將燃油在機內三個輔助調整油箱(4個位於機身與機翼前緣交會處,一個位於機尾)之間轉移,以電腦自動控制重心來達到配平,成為一種有效的輔助配平控制[39]

發動機[編輯]

奧林匹斯593型渦輪噴射引擎
協和飛機引擎短艙進氣道部分
協和飛機的引擎噴嘴及反推力裝置

為了令協和式客機在經濟上可行,它需要飛行一段頗長的距離,這需要一種高效率的發動機。為了適應超音速飛行的需要,因此迎風面積較小的渦輪噴氣發動機是最佳選擇,以減少阻力及產生達超音速的排氣速度,而油耗較低和噪聲較少的渦輪風扇引擎則不適合用於超音速客機[40]。每架協和飛機裝配了四具由勞斯萊斯斯奈克瑪公司聯合研製的奧林匹斯593 Mk 610型軸流式雙轉子(twin spool)渦輪噴射引擎,是當時世界上推力最大渦噴引擎,每具可產生多達18.7噸的推力。奧林匹斯引擎最初是為火神式轟炸機(Avro Vulcan)研製,其後再為協和式客機發展出593型。四具引擎以兩具一組引擎短艙的方式,分別下掛在機翼下側,而沒有引擎支架,減少了氣體湍流,使引擎更加穩定,以免引擎在超音速飛行時脫落。協和飛機也可以使用反推力裝置,以提高下降率及縮短降落距離。當飛機處於亞音速飛行而高度低於30,000英尺(約9144米)時,靠近機身的兩具引擎反推力裝置便可開啟,飛機的下降率可提高至每分鐘10,000英尺(約3048米)。

奧林匹斯593型引擎是西方國家唯一一種帶有後燃器的民用渦噴引擎。協和式客機除了在起飛和穿音速時(0.95馬赫至1.7馬赫之間)使用後燃器外,其餘時段均會關閉[41]。實際上在無後燃器的協助下亦能勉強到達2馬赫,但發現要花更長時間在高阻力穿音速階段的加速過程,耗油量反而更高。由於渦輪噴射引擎在低速時效率非常低,協和飛機在跑道滑行起飛時就需要消耗超過2噸燃料[42]。由於飛機在經過長時間飛行後飛機重量隨燃油消耗而減輕,飛機降落後在地面滑行時只需使用外側的兩具發動機就能提供足夠推力。如果協和式客機在降落後滑行中途耗盡燃料的話,飛行員會被解僱[43]。儘管如此,當協和飛機以2馬赫速度進行超音速巡航時,奧林匹斯593型其實是世界上效率最高的渦輪噴射引擎[29]

在超音速飛行時,進氣道口會產生震波並對空氣進行預壓縮。為了降低超音速震波阻力,並讓引擎維持最佳進氣效率,協和飛機的進氣道也經過了特殊設計[44]。所有常規噴氣發動機都只能吸收速度約0.5馬赫的氣流,因此巡航速度達2馬赫的協和式客機必須將超音速的進氣速度減慢至亞音速,否則引擎效率會大大降低,並可能引發發動機喘振等問題,另外協和式客機也必須控制減慢氣流速度時所形成的震波位置以避免損壞發動機。為解決上述問題,協和飛機採用了可調節進氣道,以一對可移動的大型斜板(Moveable ramp)和一道溢流門(Spill door/Auxiliary flap),按不同的飛行速度和情況,調節進氣速度和震波位置並對引進氣流進行預壓縮[45]

兩塊斜板位於發動機短艙進氣道頂部,由液壓系統控制,可以向下移動;而溢流門則位於進氣道下方可以向上下開合控制氣流流入或流出。在飛機起飛時發動機進氣需求高,斜板會平放(處於收起狀態),溢流門會向上打開以增加進氣量。當飛機速度到達0.7馬赫時,溢流門會關閉;而速度達1.3馬赫時,斜板會開始移動並將氣流引導出進氣道並用於機艙加壓。當飛機以2.0馬赫進行超音速巡航時,斜板會覆蓋一半進氣口面積,協助壓縮空氣和增加氣流溫度以減輕發動機壓縮段的工作壓力。這套系統對提高引擎效率有很大幫助,協和飛機在超音速飛行時,有63%的推力是由進氣道預壓縮產生[46]

如果在飛行時發動機失效熄火會為傳統亞音速客機帶來重大問題,不僅是失去部分推力而且還會產生很大的阻力,導致飛機向失效發動機的一方傾斜和偏航。如果這個情況於超音速飛行時出現,幾乎可以肯定會對機體強度產生極大的挑戰[47]。發動機失效後進氣道實際上已經毫無作用並且成為嚴重的阻力來源,所以協和式客機發動機口也不一樣,會將失效發動機的進氣道溢流門向下打開,並將斜板完全展開以堵住,形成進氣口接近封閉的狀態,將氣流下壓並導向發動機下方通過,將發動機短艙恢復流線形,以減低失效發動機產生的阻力同時提供少許升力。在實際測試中,協和式客機可以在2馬赫飛行途中關閉一側的2具發動機,而不會產生任何操縱問題[48][49]。而機師也需要定期接受培訓,學習應付這種突發情況[50]

表面加熱[編輯]

協和飛機以2倍音速飛行時的表面加熱情況
協和飛機的白色機身
外部圖片連結
Aerospatiale-British Aerospace Concorde 101 aircraft(法航百事可樂廣告塗裝)

協和飛機在五萬餘呎高空飛行,機外環境溫度約為零下50℃,飛機在超音速飛行時,空氣壓力和摩擦力會使飛機表面加熱,而且飛機不同部分的升溫情況也有所差異,並且會在機身表面形成溫差。超音速飛機最熱的部份除了引擎之外就是機頭頭錐,協和飛機在飛行時頭錐最高溫度可達127,機身後段也可超過90℃。協和飛機主體材質為硬鋁(AU2GN/ASTM 2618飛行器專用鋁材[51]),僅在部分需要長時間承受高溫的特殊部位,例如升降副翼、引擎短艙等處使用鈦合金不鏽鋼。鋁材在當時已經在飛機製造工業廣泛使用,應用經驗較多,而且價格低廉、建構容易。硬鋁結構穩定,可持續承受達127℃的高溫,因此協和飛機的最高速度被限制在2.02馬赫,而這個速度是硬鋁的高溫極限[52]。假如目標速度超過2.02馬赫,機體則需要大範圍的使用鈦合金或不鏽鋼,大大增加製造成本和飛機重量。

協和式客機於飛行期間會經歷兩個加熱及冷卻的循環。第一次冷卻於飛機起飛爬升時,機身溫度隨高度提升而下降;然後超音速飛行時機體表面加熱,最後於飛機下降、速度減慢時再度冷卻。這些因素都必須於冶金塑模時一併考慮。為此協和飛機在研製時建立了一個試驗平台,對一片全尺寸的機翼進行反覆加熱和冷卻,並定時抽取金屬樣本進行金屬疲勞檢驗[53][54]。由於熱脹冷縮,協和式客機超音速飛行期間,機身會膨脹延長達300毫米,這個現象最明顯的地方就是飛行工程師的儀錶板與客艙隔板間的距離會在飛行途中增加並形成一條縫隙。所有協和飛機在其退役飛行時,飛行工程師都會將自己的帽子放置於縫隙中,當飛機降落、冷卻後,帽子就會永久被夾在其中[55]

為了保持機艙涼快,協和式客機所載的燃油會有類似「散熱片」的作用,以吸收空氣調節和液壓系統產生的熱力[56]。超音速飛行時,駕駛艙前的窗戶也會被加熱,此時窗前會加上一塊遮陽板以防止熱力直接傳遞到駕駛艙[57]

由於協和式客機具有表面加熱的特性,因此其塗裝亦有所限制。機身表面大部分面積只能塗上具有高反射特性的特殊白色塗料,以避免超音速飛行時產生的高熱影響到鋁製結構和油箱安全[58]。至1996年,法國航空為了協助百事可樂宣傳,曾將一架協和式客機(登記編號F-BTSD)除機翼以外塗上以藍色為主的廣告塗裝[59]。根據法國宇航和法國航空的建議,這架協和式客機維持以2馬赫的速度飛行不多於20分鐘,而在1.7馬赫下則未有限制。只有F-BTSD被選定用於廣告宣傳,是因為它不需要執行任何需要長時間以2馬赫飛行的定期航班[60][61]

結構強度[編輯]

協和飛機的引擎位於機翼下側中部,兩邊各有一片副翼

協和式客機高速飛行時,轉向會為飛機結構帶來巨大壓力,導致結構扭曲變形。為了在超音速飛行時依然能夠維持有效、精確的控制,解決辦法是對機翼內側和外側的升降副翼(elevon),依照不同的速度狀態,進行按比例的調整。超音速飛行時,相對軟弱的機翼外段的副翼控制面將會鎖定在水平位置,而只會操作靠近翼根位置、相對強度較高的內側副翼控制面[57],對於氣動操作的精密要求很高。

另一方面,細長的機身意味着較低的結構強度。實際上協和飛機飛行時機身會出現少許彎曲,尤其在起飛時這個現象更為明顯[29]。這個時候當機師在機頭回望客艙,就能顯著的看到這個情況,但由於機艙中段設置了廁所,阻隔旅客的視線,所以大多數旅客並未能察覺到機身的變化。而高速飛行下因為加熱的緣故,機身也會拉長約數十公分,因此必須在多處地方使用伸縮縫設計。

煞車裝置及起落架[編輯]

無尾三角翼飛機的起飛(降落)距離和速度都比較高,這對飛機的煞車系統起落架也是一項挑戰。協和飛機起飛速度高達每小時400公里(250哩),為了讓飛機在起飛失敗後迅速減速,協和式客機是首批使用防鎖死煞車系統(ABS)的民航客機,這是一套具有防滑、防鎖死等優點的安全煞車控制系統。傳統煞車系統在飛機起飛失敗緊急煞車時往往會鎖死機輪,加上前沖的慣性,容易造成側滑、方向不受控制的情況。防鎖死煞車系統可以防止機輪於煞車時鎖死令輪胎靜摩擦力變成滑動摩擦力而無法控制方向,提高煞車效率和操縱性,避免飛機失去控制,這尤其於濕滑地面更為重要。協和飛機也是全球首種採用碳基(carbon-based)煞車裝置的民航機。這是鄧祿普(Dunlop)公司的產品[62],能夠把重達188公噸、時速達305公里(190哩)的協和式客機於1,600米內煞停。完全停止後,煞車裝置的溫度會達300℃至500℃,需要數小時才能冷卻[63]

除此之外,由於協和飛機是無尾三角翼設計,在起飛時需要一個較大的攻角(約18度)才能獲得足夠的升力,因此起落架也需要特別加強,並延長主起落架支架[64]。但這又對起落架的收納產生麻煩,為了減少佔用太空,起落架收起時需要伸縮一段距離,否則兩個起落架將會碰撞[65]。另一方面基於大攻角起飛、降落的需要,為避免機尾觸地,協和飛機也在機尾設置了一個小型雙輪輔助起落架,成為協和飛機的一個特色。

輻射量增加[編輯]

協和式客機的巡航高度(18,000米)遠高於普通亞音速民航機(12,000米),乘客會因此而承受比普通長途飛行多2倍通量宇宙射線電離輻射[66][67]。所以早在協和飛機投入營運之時,就有學者懷疑長時間超音速飛行會增加患上皮膚癌的風險[68]。但實際情況是由於飛行時間相對減少,在同等飛行距離下所吸收的當量劑量(equivalent dose)會較普通客機為少[69]。此外,即使是一些不尋常的太陽活動亦會導致入射輻射大量增加[70],為保護機內人員,因此駕駛艙內裝有一個宇宙射線測量儀和量度輻射減低率的儀器[67]。一旦入射輻射量過高,協和式客機會下降至14,000米(47,000英尺)以下。量度輻射減低率的儀器讀數會決定是否需要下降到更低高度,減少飛機暴露於危險輻射標準的時間。

機艙加壓[編輯]

民航客機機艙通常會在飛機爬升到1,800—2,400米(6,000—8,000尺)之間時加壓,而協和飛機只會在6,000尺進行一次加壓[71]。協和飛機的加壓系統也有完善的安全性考量。在15000米以上高空機艙突然失壓所帶來的後果是災難性的,所有乘客和機組人員都會在10至15秒的有效意識時間(從機艙失壓到失去知覺的時間)過後隨即昏迷[72],而高速飛行所帶來的文丘里效應也會迅速抽走艙內空氣,令艙內氣壓低於艙外大氣壓[73]。由於協和飛機巡航高度非常高,該處的空氣氧氣含量、氣壓極低,即使機艙有一小處缺口也會導致嚴重的失壓和迅速缺氧,所以乘客也難以有足夠時間戴上用於普通民航機的緊急氧氣面罩。協和飛機因此使用面積較小的窗戶以降低失壓的速度[74],並且還有一套後備的機艙空氣供應系統以儘量在一小段時間內維持艙內氣壓,而機師需要使用持續正壓呼吸機(Continuous Positive Airway Pressure,CPAP)以保障機師的氧氣供應及其安全[74],務求令飛機能夠有足夠時間下降到安全高度。美國聯邦航空局要求飛機需要有其最低緊急下降率,並認為協和飛機假如遇到失壓的情況,最佳做法就是將飛機急降[75]

可下垂式頭錐[編輯]

整流罩、頭錐恢復原位的狀態
降落時的協和飛機,整流罩收起,頭錐下垂
量產型協和飛機的整流罩已經改成六扇大窗設計

可下垂的機鼻頭錐是協和式客機的外觀特徵之一,既能在飛行時保持飛機的流線外型減低阻力,又可以於滑行、起飛和着陸時改善機師的視界。為了減少飛行阻力,協和飛機的機頭較其他民航機更長,並呈針狀。三角翼飛機起飛和着陸時的攻角較大,又長又尖的機鼻會影響飛行員對跑道、滑行道的視野,因此協和式客機的機頭設計成可以改變角度以迎合各種操作需要[76] 。另外機頭頭錐也帶有一個整流罩,這個可移動的整流罩具有維持機頭流線型、保護駕駛艙玻璃、阻隔超音速飛行熱力等功能。整流罩會在頭錐下垂前收納到頭錐內,而當頭錐恢復水平時,整流罩會升回駕駛艙擋風玻璃前方,令機頭回復流線外型[77]

首兩架協和式客機原型機的整流罩只有兩扇小窗[78][79]。但美國聯邦航空局反對這種嚴重影響機師視界的設計,並要求改善設計,否則協和飛機將不予容許在美國營運。因此以後製造的預生產型、量產型飛機整流罩均修改成六扇大窗[57]

在地面滑行和起飛時,駕駛艙內的控制器能控制整流罩收納到頭錐內並把頭錐角度下調5°。起飛後,整流罩和頭錐都會恢復原位。至飛機降落前,整流罩會再次收納到頭錐內,然後頭錐會下調12.5°以取得最佳前下方視界。而降落時頭錐會迅速回復到5°的位置以避免頭錐觸地[77]。在非常罕有的情況下,協和式客機會將頭錐下調至12.5°起飛[80]。此外,協和飛機也可以僅僅收起整流罩,而頭錐維持水平,但這只有在清潔擋風玻璃和短時間亞音速飛行時使用[77]

飛行特性[編輯]

普通亞音速民航客機由紐約飛往巴黎需要花上8小時,但協和飛機完成同樣旅程僅僅需要少於3.5小時,平均巡航速度達2.02馬赫(2,140公里/小時),最高巡航高度為18,300米,比普通飛機快超過兩倍[81]

在定期航班服務中,協和式客機採用一種較有效率的「巡航爬升」(cruise-climb)方式[82]。隨着燃油消耗,飛機變得越來越輕因而能夠爬升至更高的高度。這樣的方式通常有較高效率,因此普通民航客機亦會使用類似這種方式爬升,名為階段爬升(step climb),但普通飛機需要得到航空交通管制員許可才能爬升至更高高度。在北大西洋航線(North Atlantic Tracks)巡航期間,協和式客機在爬升至15240米(50,000呎)後已沒有其他民用客機與其共用空層,因此自15240米起協和式客機能緩慢爬升至18288米(60,000呎)[83]。 由於平流層氣流運動穩定,氣流以平流運動為主,超音速飛機的航線是長期固定的,而非像其他飛行在平流層底部的普通民航客機,需要每天根據天氣情況調整航線[84]

英國航空航班的呼號是「Speedbird」,但唯獨由協和飛機執行的航班是例外。為了提醒航空交通管制員協和飛機獨特的性能和限制[85],通訊時會在其呼號「Speedbird」後加上「Concorde」,所以協和飛機的航班(BA001—BA004)在通訊中會被稱為「Speedbird Concorde 1」—「Speedbird Concorde 4」。而來往巴巴多斯的包機服務,及維修後的試驗飛行,其呼號也會使用「Speedbird Concorde」為前綴並加上四位數字的航班號碼。

營運歷史[編輯]

定期航班[編輯]

「反協和飛機計劃」(Anti-Concorde Project)組織在1970年5月18日的泰晤士報刊登全幅廣告,以「停止超音速客機,取消協和飛機」為題,列舉了超音速客機對環境和社會的各種禍害
「反協和飛機計劃」的另一個廣告(1972年12月4日)
法國航空協和飛機(1977年)
1981年8月15日,在英國高雲地利巴金頓(Baginton)航空展表演的英航協和飛機
1987年初,在紐約甘迺迪國際機場停機坪上的法航協和飛機

協和飛機最初是以「跨大西洋超音速運輸飛機」為目標而研製,英國航空和法國航空的計劃是每天由倫敦巴黎紐約華盛頓各開通6趟超音速航班。然而,超音速客機卻在美國遇到強烈的反對聲音。許多紐約和華盛頓的環保分子和居民(大多數均為中產人士)發起了聲勢浩大的「反超音速客機運動」(Anti-SST Campaign),他們對超音速客機造成的巨大噪音非常不滿。當時美國國會決議禁止協和式客機在美國着陸,主要原因除了國民抗議超音速飛機造成的音爆現象,而且協和飛機也未能夠達到美國聯邦政府在1969年對噴氣機設立的最高噪音標準,令兩家航空公司覬覦的跨大西洋航線未能成事。正當協和飛機的跨大西洋航線陷入僵局狀態時,一些國家,包括巴林巴西和部分波斯灣國家,向協和飛機發出了歡迎的訊息。1976年1月21日,協和飛機首次投入商業飛行並開通了定期航班服務。當日,英航和法航分別開通了由倫敦巴林,和巴黎至巴西里約熱內盧(經停達喀爾)的航線[86]。隨後由巴黎至卡拉卡斯(經停亞速爾群島)的航線也在同年4月10日開始營運。

隨着多條超音速航線的開通,美國的態度開始軟化。1976年2月4日,時任美國運輸部部長威廉·高文(William Coleman)同意為協和飛機提供一個為期16個月的試營運期,以評估超音速客機所產生的噪音和其他影響。在試營運期間,英航和法航可以每天向紐約各開通兩趟航班和向華盛頓各開通一趟航班,並獲批准在華盛頓杜勒斯國際機場紐約甘迺迪國際機場着陸[87]。同時英航和法航開通了每周三次來往華盛頓的航班。但因上座率低,分別在1994年11月與1982年10月取消。儘管美國政府對協和飛機的禁令開始解除,但紐約居民和市政府仍然反對超音速飛機在當地着陸,紐約市當局又繼續頒佈禁令禁止協和式客機來訪甘迺迪機場[88]。1976年5月24日,英國航空和法國航空同時推出協和飛機跨大西洋航線,兩架飛機幾乎同時到達華盛頓杜勒斯機場[89]。而紐約對協和飛機的禁令直到1977年10月17日才正式解除,當日美國最高法院拒絕推翻紐約聯邦地方法院關於否定紐約與新澤西港口管理局繼續禁止協和飛機着陸的裁決,正式批准協和飛機在甘迺迪國際機場起降[90]。同時,根據美國方面在試營運期間的評估,發現當時的美國總統專機空軍一號波音VC-137)所發出的噪音,其實比起飛、降落、亞音速飛行時的協和飛機噪音更大[91]。而就在作出判決的前一天,「反超音速客機運動」更發起超過500架車輛在前往甘迺迪國際機場的公路上慢駛,堵塞交通。

美國方面的禁令正式解除以後兩天,1977年10月19日,英航和法航聯手合作派出一架不載客的協和飛機前往紐約,目的是提高紐約民眾的接受程度,讓他們知道協和飛機和普通噴氣機沒兩樣。當日上午,來自法航的讓·弗蘭基(Jean Franchi)和來自英航的布萊恩·沃波爾(Brian Walpole)兩位機師共同擔當了這一重要任務。協和飛機由圖盧茲起飛,經過3小時46分的飛行後,於上午10時8分降落於紐約甘迺迪國際機場。由於這次飛行意義重大,並會向美國媒體舉行隆重的記者會,為此英航在飛行前夕更為兩位機師提供了必要的公關技巧訓練,改善他們在應對美國記者尖銳問題的應答技巧。而事實證明這次的公關是成功的,航空公司讓記者親身接觸協和飛機,許多記者一開始就被協和飛機的獨特外形所吸引,而記者會的問答進一步釋除了公眾的疑慮。最終,巴黎和倫敦來往紐約甘迺迪國際機場的定期航班服務於1977年11月22日開始營運[92]。普通亞音速噴氣客機由紐約飛往巴黎需時約7小時,而協和式客機只需3小時30分鐘。當時英航「紐約——倫敦」協和飛機航線的單程票價只比一般客機的頭等艙票價高20%(約756美元)。在一年多的試營運期間,「協和」號飛機已累計搭載旅客45,000人次,累計飛行約5,632,700公里(3,500,000英里)。但隨着石油危機、通貨膨脹的推動下,機票價格也迅速上漲,到了2003年,紐約——倫敦的單程票價為6,636英鎊(約合9,900美元)[93]。同樣地,法航來往巴黎和紐約的來回機票價格在1982年的時候是3,900美元,但至2000年票價已經達到8,148美元[94]

英航為了開拓前往遠東地區的超音速航線,英航和新加坡航空在1977年達成合作計劃,以協和飛機執行來往倫敦至新加坡的超音速航線(經停巴林)。一架協和飛機(登記編號G-BOAD)在左側機身被塗上新航塗裝,而右側機身則保留英航塗裝[95][96]。但噪音問題仍然困擾着協和飛機,這條遠東航線自1977年12月9日開始,在執行三次來回以後就暫停了,原因是馬來西亞政府以噪聲過大為由,拒絕協和飛機從馬六甲海峽上空通過[97]。隨後這條航線在1979年1月24日恢復並使用新路線以繞過馬來西亞領空,但類似關於噪音的爭端又在印度領空發生,最後這條航線被認為是不可行並在1980年11月1日取消[98][99]。取得越境飛行權成為協和飛機最大的絆腳石,而英航開通往東京的超音速航線的計劃也不得不被擱置。

1970年代末,正值墨西哥石油業迅速發展。1978年9月至1982年11月期間,法國航空曾經開辦每周兩班由巴黎至墨西哥城(途中經停華盛頓或紐約)的協和飛機航線[100][101]。但隨後墨西哥國內發生的債務危機和世界經濟危機,導致來往墨西哥的客流大減,後期的航班幾乎空無一人,這條航線最終也被取消。飛機由華盛頓或紐約飛往墨西哥途中也並非全程以超音速巡航,在美洲大陸上空只能以0.95馬赫的亞音速飛行以免發生音爆,而離開佛羅里達來到墨西哥灣上空時才能短暫以2.02馬赫飛行。但其實協和飛機只要稍微改變航線即可免受美國法例限制,在1989年4月1日,英國航空的協和飛機在執行一次環球豪華旅遊包機服務時,使用了一條新航線,並以2.02馬赫的巡航速度在佛羅里達的東南方繞過,自此協和飛機在前往墨西哥城或阿卡普爾科時也會採用相同方式[102]

受1970年代末的第二次石油危機影響,盈利少、成本高的超音速航線也開始收縮。1980年,英航取消了來往倫敦和巴林的航線;至1982年,法航也取消了所有飛往南美洲的協和飛機航線[103]

1978年到1980年間,布蘭尼夫國際航空租借了10架協和式客機,英航和法航各提供了5架[104],用於來往達拉斯華盛頓之間的亞音速航班服務,機組人員由由布蘭尼夫國際航空派出[105],而飛機到達華盛頓後由法航和英航的機組人員接手餘下前往巴黎及倫敦的超音速航程[106] 。但來往達拉斯與華盛頓的亞音速航班服務並未能帶來盈利,載客率長期低於50%,因此布蘭尼夫國際航空於1980年5月終止該航班服務[107][108]

1984年至1991年間,英國航空開辦每周三班以亞音速由倫敦飛往邁阿密(經停華盛頓)的協和飛機服務[109][110]在飛越美國北卡羅來納州海岸線後,能夠以超音速在大西洋上空飛行6至7分鐘,然後就要準備在邁阿密降落了,但這條航線最後也因為低上座率而取消。另外,英航也曾在1987年到2003年寒假季節的星期六上午飛行倫敦來往巴巴多斯的航線[111]

包機服務[編輯]

由於協和飛機的速度性能和高檔服務,協和飛機經常被用作個人或團體包機,而法航和英航也很樂意提供包機服務,因為利潤會比普通航班更高[112]。例如跨年聚會者可以用相當高的費用,租用協和飛機,通過超音速飛越大西洋的速度來克服歐美之間的時差,從而在一夜之間兩次慶祝新年。而在法國航空4590號班機空難之前,英國和法國一些旅遊經營者經常向航空公司要求提供包機服務,定期在歐洲的旅遊目的地之間飛行[113][114]。美國有一家以開辦協和飛機豪華旅行團作招徠的旅行社,曾多次開辦為期二十四天的協和飛機環遊世界旅行團,每團收費62,000美元,途經夏威夷澳洲印度香港等地[8]。法航也曾偶爾提供包機前往芬蘭羅瓦涅米

英航購買協和飛機[編輯]

1980年代初,在希斯路機場的英航協和飛機

在1980年代初的英國,協和飛機的前景是不被看好的。英國政府已經每年耗費大量資金用於營運協和飛機,成為政府財政的一大負擔,因此英國政府有意讓協和飛機退出服務。1983年末,英國航空的常務董事約翰·金爵士(Sir John King)遊說政府,以1650萬英鎊加上英航營運協和飛機所得首年盈利的價格,出售協和飛機的擁有權予英航[115][116]

英國航空很快發現協和飛機是它們的一種頂級產品,但其機票價格卻定得偏低了。與此同時,根據英航所做的市場調查結果,發現大部分目標客戶均認為協和飛機機票價格實際上應該更高。結果,英航決定將協和飛機的航班大幅加價,並努力提升服務品質以迎合這些高階客戶的要求[117]。英航也因此能夠在協和飛機的營運上轉虧為盈[118][119][120]。據報道英航從營運協和飛機所得的利潤在高峰時每年可達5,000萬英鎊[118]

法航協和飛機空難[編輯]

2000年7月25日,一架法國航空公司的協和飛機(登記編號F-BTSC)在執行4590號班機時墜毀於法國戈內斯(Gonesse),機上100名乘客、9名機組人員和地面4名民眾全數喪生,這也是協和飛機營運生涯中唯一一次的致命事故。

根據法國民航安全調查分析局(Bureau d'Enquêtes et d'Analyses)的官方調查報告,這場事故是由於協和飛機滑跑起飛時,左主起落架的機輪輾過了一條在幾分鐘前由一架美國大陸航空DC-10客機上掉落的金屬條,這塊金屬條刺穿了協和飛機輪胎,一塊重達4.5公斤的輪胎橡膠碎片以每小時300公里的高速擊中了機翼下側,導致內部油箱破裂,大量航空燃油泄漏;而輪胎碎片也破壞了起落架附近的電線線路,產生的火花點燃了燃油並在左側機翼引擎短艙處引發大火。面對火警警報,機師立即關閉2號引擎,但1號引擎仍然嘗試運作並提供少許推力。但此時飛機已經達到起飛速度,無法緊急煞車,飛機只能強行起飛。由於飛機失去了部分推力,無法獲得更高的高度和速度,因此機師嘗試轉場至附近機場降落的方案最終失敗,造成飛機失速,高度急降時機頭迅速拉高,隨後飛機向左側翻滾,並在輪胎損壞後不到1分30秒的時間內墜毀在戈內斯的一家旅館(Hotelissimo Hotel)[121]

而在這次事故之前,協和飛機被譽為世界上最安全的民航客機,每公里飛行里程的旅客喪生數目為零。但在這次事故發生後,協和飛機又變成世界上最危險的民航客機,每一百萬次航班的喪生旅客數為12.5人,比安全紀錄第二差的客機還要高三倍。法航隨即停飛所有協和飛機,適航證分別被法國、英國航空局收回[122]。針對這次事故,英航和法航對協和飛機進行了多項安全改進措施,包括改用米芝蓮特製的防刺穿輪胎、鋪設防彈複合材料克維拉(Kevlar)以保護油箱、改善電氣控制系統安全等[123]。與此同時,英航也對機艙進行了翻新,更換了座椅、廁所、地毯、照明系統等[124]

進行安全改進工程後的協和飛機在2001年7月17日首飛,由英國航空首席協和飛機機師麥克·班尼斯特(Mike Bannister)執行。飛機自倫敦希斯路機場起飛,在大西洋和冰島附近飛行了3小時20分,並在返回英國布萊茲諾頓空軍基地前達到了2.02馬赫的最高速度。這次成功的試飛受到了當時廣泛關注,除了電視直播其過程外,也有大量民眾來到機場以親身觀看協和飛機[125]。2001年9月5日,英國航空公司和法國航空公司重新獲得協和飛機的適航證書[122]

恢復營運[編輯]

2002年1月,在英航飛機維修庫外的協和飛機

為了儘快恢復旅客對協和飛機的信心,英國航空在取得飛機適航證後立即安排了一次試驗性的載客飛行。2001年9月11日,一架註冊編號為G-BOAF的英航協和飛機載着一百名英航員工,從倫敦希斯路機場起飛[126]。雖然這次航班並非正式的營運,但英航要求一切服務均按照商業營運的標準執行[124]。飛機在英國西南方繞了一圈並達到了2倍音速,最後返回倫敦希斯路機場。而當飛機飛行的時候,美國紐約正值九一一襲擊事件,英國航空交通也處於警戒狀態。

九一一事件對國際民航業產生了嚴重的打擊,英美兩國乘坐飛機旅行的旅客大幅減少,但面對嚴峻的衝擊,英航和法航決定按原定計劃,在2001年11月7日恢復協和飛機跨大西洋航線的正常商業營運。在重飛的首次航班中,英國首相貝理雅歌手斯汀也是座上客;而飛機抵達紐約甘迺迪機場後,乘客都受到時任紐約市市長魯迪·朱利亞尼的親自迎接[127][128]

退役[編輯]

協和飛機重飛以後,儘管英航和法航均表示會為協和飛機「延壽」,並將持續服役至2014年到2017年[129],但到了2003年4月10日,兩家航空公司同時宣佈協和飛機將會在同年10月退役[130][131],理由是自2000年墜機事故後乘坐協和飛機的旅客人數大不如前,加上九一一事件的打擊,令航班需求更加疲弱,而且航空公司也不再願意在經濟衰退的時候同時負擔節節上升的飛機維護成本。導致協和飛機提早退役的因素,更重要的是協和飛機本身的低盈利能力[132],甚至亞音速客機頭等艙的利潤比協和飛機更高。協和飛機日常維修費十分昂貴,每架飛機在飛行12,000小時後,須進行為期十個月的大修,每次費用達到一千萬美元[133]。根據英航和法航的財務報告,協和飛機提前退役可以為兩家公司分別減少1.30億美元和6463萬美元的成本支出[122]。此外,航空公司也失去了投放巨額資金進行飛機延壽工程的意欲。雖然協和飛機在1970年代推出之時確是一項科技結晶,但在營運30年後,其滿佈傳統機械儀表和開關的駕駛艙早已變得過時。由於協和飛機在超音速飛機市場上並沒有遇到其他強勁的競爭者,協和式客機也沒有受到商業壓力而去提升航電系統和乘客的舒適水平。這個情況與同年代推出的客機(如波音747)相反[134]。隨着協和飛機的退役,這也是英航機隊中最後一種需要配備飛行工程師的飛機[135]。到了2003年4月,能夠進行商業飛行的協和飛機僅有12架。

而創辦維珍航空理查德·布蘭森爵士在得悉英航宣佈協和飛機即將退役的消息之後,主動聯絡英航,表示希望能以英航當年的「1英鎊」的價格購入其協和飛機機隊,讓協和飛機繼續在維珍航空服務。布蘭森聲稱當年英航也不過是以「1英鎊」的價格從英國政府手中買下協和飛機,但英航還是拒絕了布蘭森的交易建議[136]。事實上,1983年英航以每架1,650萬英鎊價格從政府買入協和飛機擁有權的時候,確實有兩架飛機是以1英鎊的象徵式價格成交,但由於當時英航購買協和飛機的資金是由政府借貸,而政府其後一直收回英航營運協和飛機所得盈利的80%,所以經折算後英航購買協和飛機的實際價格是每架2,600萬英鎊[118]。布蘭森後來在2003年10月23日的經濟學人雜誌中撰文透露,他其後將收購價格提高至每架500萬英鎊[137],但英航仍然不為所動,而且負責協和飛機維護和檢修工作的空中巴士公司隨後也表示,他們不希望在未來繼續為機齡漸高的協和飛機提供保養服務及技術支援[138]。最終讓協和飛機繼續飛行的各種努力也沒有下文[139]

另一方面,兩間航空公司突然將協和飛機提早退役也引起一些人的猜疑。英國記者和作家羅布·路易斯(Rob Lewis)深入關注事件,並在其著作中指出法航急於放棄協和飛機,是法航董事長西里爾·斯賓奈塔(Jean-Cyril Spinetta)和空中巴士公司總裁諾爾·弗加德(Noel Forgeard)之間的一場陰謀,為了避免以後協和飛機再次發生事故而為雙方帶來刑事責任[140]

法國航空[編輯]

2003年6月24日,完成退役飛行的法航協和飛機(F-BVFB)

法國航空的協和飛機在2003年5月30日進行最後一次由巴黎飛往紐約的商業飛行。2003年5月31日,當AF001號航班的法航協和飛機從紐約返回,降落在巴黎戴高樂機場時,正式宣告法航的協和飛機正式停止商業營運[141][142]。而在隨後的6月2日及3日,一架協和飛機(註冊編號F-BTSD)再次飛往紐約,接載長期在美國工作、服務協和飛機營運的法航員工返國[143]。法航協和飛機的最後退役飛行是在2003年6月27日,這次是一架註冊編號為F-BVFC的協和飛機返回圖盧茲[144]。F-BVFC在退役後仍然保持着可運作的狀態,後來曾經在跑道上試驗滑行以協助2000年戈內斯空難的司法調查[145]。這架飛機目前已經不再使用也無法運作[146]。而另一架註冊編號為F-BTSD的協和飛機退役後保存在位於巴黎郊區布爾歇(Le Bourget)的法國航空航天博物館(Musée de l'Air et de l'Espace),它與其他成為博物館藏品的協和飛機不同,其部分裝置仍能夠運行,例如可下垂的頭錐,因此也有傳言指這架飛機在未來仍有機會飛行,但這已被確定並非事實[147]

2003年11月15日,法航協和飛機的一批剩餘零部件和紀念品在巴黎佳士得拍賣行公開拍賣,有約13,000人到場競投,共拍賣得320萬歐元,部分拍賣品的成交價遠超預期[148] 。這筆收入作為法航企業基金會的籌款,全部用於對困難兒童的救助。2007年9月,法國圖盧茲市決定把協和飛機的剩餘零部件再次公開拍賣。拍賣的物品包括原來存放在圖盧茲市歐洲航天航空防務集團工廠倉庫內的超過1000件客機零部件和機艙內裝飾物品,其中包括起價為600歐元的乘客座椅、300歐元的應急氧氣罩、許多銀質和陶瓷餐具以及其他飛機零件,甚至包括一個起落架,並且這些拍賣物品都是從來沒有被旅客使用過的[149]。拍賣所得款項是用於圖盧茲的市政建設[150]

英國航空[編輯]

2003年11月26日,退役的英航G-BOAF飛返費爾頓——首架協和飛機出廠的地方

英國航空的協和飛機在2003年10月初前往北美洲多個城市進行告別飛行。一架註冊編號為G-BOAG的協和飛機在2003年10月1日到訪多倫多皮爾遜國際機場,並在隨後飛往紐約甘迺迪國際機場繼續行程[151]。而另一架飛機(註冊編號G-BOAD)在2003年10月8日由倫敦希斯路機場前往波士頓洛根國際機場,並刷新了最快由東往西跨大西洋飛行的時間記錄,僅需3小時5分34秒[152]。此外,註冊編號為G-BOAG的協和飛機也在同年10月14日到訪了華盛頓杜勒斯國際機場[153]

到了2003年10月下旬,英航的協和飛機開始了環繞英國本土的告別飛行;由10月20日起至10月24日,先後到訪了伯明翰貝爾法斯特曼徹斯特卡迪夫愛丁堡,在這幾天裏協和飛機每天來往倫敦希斯路機場和目的地城市一趟,而且飛行高度通常較低[154][155]。而在10月22日,倫敦希斯路機場安排兩架分別來自曼徹斯特的告別飛行航班(BA9021C),和由紐約飛來的正常航班(BA002)的協和飛機同時降落在機場的兩條跑道。10月23日晚上,英女王伊利沙伯二世特地在溫莎城堡點燈,為協和飛機最後一趟西行飛往美國的商業航班送行,這種榮譽通常只會在國家慶典或外賓來訪時出現[156]

在完成告別航班之後,英航在同年10月24日正式將協和飛機退役[157]。和法航的做法一樣,英航也派出一架註冊編號為G-BOAG的協和飛機,由麥克·班尼斯特擔當機長,將於美國工作的協和飛機服務員和相關員工接載返國。同日,另外兩架協和飛機(G-BOAF、G-BOAE)載着貴賓和歷任協和飛機機師分別飛臨比斯開灣和愛丁堡。這三架協和飛機返回時被特許繞倫敦低空飛行一圈,然後相繼在希斯路機場降落,並且在放下最後一批「超音速旅客」前在地面滑行了45分鐘[158]。而這時距離12月17日萊特兄弟首次成功載人飛行100周年還有一個多月的時間。

原展示在倫敦希斯路機場入口處的協和飛機模型

目前所有英航的協和飛機已經吊銷了適航證,而液壓油也被抽走,令飛機無法操作。英航前任首席協和飛機機師和機隊經理約克·洛韋(Jock Lowe)在2004年表示,如果要讓一架協和飛機(G-BOAF)恢復飛行狀態,這可能需要花費約1,000至1,500萬英鎊[147]。英航至今仍然持有這些退役飛機的擁有權,並已經表示由於空中巴士公司在2003年停止了對協和飛機的支援,協和飛機重返藍天的計劃是不現實的[159]

2003年12月1日,一批英航協和飛機的物件在伯罕斯拍賣行(Bonhams)公開拍賣,拍賣品共128件,包括馬赫速度表在內的各類儀器、駕駛員座椅和乘客座椅、飛機上的餐具和瓶裝酒等,還有相當於原機1%大小的飛機模型,甚至還包括機頭頭錐和垂直尾翼的方向舵[160][161],遠遠高於拍賣預定目標50萬英鎊。這些物品最終以76.37萬英鎊的價格成交,其中協和飛機的頭錐罩被一位美國工程師以32萬英鎊的價格買下,而一個機師的座椅則賣出了2.6萬英鎊[162]。這筆收益大部分均用於慈善用途。隨着協和飛機年代的結束,英航在2007年3月宣佈,位於倫敦希斯路機場入口、自1990年起放置了一架40%比例協和飛機模型的廣告位置將不再獲得續約,這架模型後來被遷移至布魯克蘭博物館(Brooklands Museum)展示[163]

修復計劃[編輯]

雖然協合號客機早已於2003年退役,但英法兩國的有關人士希望它仍能作為一項標誌性遺產再次飛翔,並成為2012年倫敦奧運會開幕式表演的一項內容[164] [165]。來自英法兩國的幾個組織籌資1,500萬英鎊,試圖讓協合號客機重返藍天。從2010年2月開始,一組由法國宇航和英國飛機公司的工程師團隊試圖修復一架目前存放在法國航空航天博物館的協合號客機(生產編號213,註冊編號F-BTSD)的引擎,並令它能夠使用引擎在地面滑行[166]。2010年5月29日起,他們開始對飛機進行檢查,首先將測試客機的勞斯萊斯引擎是否仍能安全啟動,以及這架協合號客機是否能在跑道上滑行。然而,這項計劃最終未能實現。

乘客體驗[編輯]

2000年前的英航協和飛機客艙
2001年後英航協和飛機客艙

作為英航和法航的「旗艦」,協和式客機為乘客帶來的體驗與其他亞音速客機有很多不同之處。英航與法航的協和式客機客艙佈局均為單一客艙級別,載客100人。客艙被劃分為前後兩個部分,前艙載客40人,後艙載客60人,前後艙之間以廁所分隔。座位佈置為每排四座、中央單走道[167]。由於協和飛機機身細長,客艙太空受到相當的限制,在近走道一側的座位,客艙淨空只有約1.8米(6英呎),走道淨空最高也只有約1.9米。座椅也比其他亞音速客機頭等艙的狹窄,實際上與普通客機的經濟客艙座位相若。座位間距為38英寸(0.9652米),只比普通經濟艙多約6至7寸。座椅上方行李架的太空也十分有限,所以協和飛機對隨身行李的體積也控制得更為嚴格[168]

1990年代時由波音747客機飛行的長途航班上,電影娛樂、角度或方向可調的座椅、步行區域是頭等艙商務艙最常見的服務特點,但這在協和飛機上均一一欠奉,但協和式客機相對較短的飛行時間彌補了欠缺上述設備的缺陷。協和式客機客艙前方裝有一塊等離子顯示屏,顯示當前飛行高度、飛行速度和空氣溫度[169]。協和飛機擁有非常優質、高貴的服務水平,每位乘客均可以免費享用香檳,而飛機膳食均由瑋緻活(Wedgwood)生產的陶器和銀餐具侍奉[169]

協和式客機的巡航高度較亞音速民航機高出一倍,窗外會呈現出地球的曲率,亂流亦很少出現。超音速巡航期間,雖然飛機外部大氣溫度低至零下60 °C,但機身前部的表面加熱會令機體加熱至120 °C,窗戶亦會變得溫暖,前艙室溫亦較後艙為高[170]

三角翼亦令協和飛機能夠達到較傳統客機更大的攻角,此時機翼上表面會產生大量低壓渦流,以維持升力。在潮濕的天氣環境下,協和式客機甚至會被低壓渦流產生的霧氣包圍。但這些情況只會於起飛和着陸的低速飛行時出現,這時協和式客機或會遇到一些亂流和振動。

協和式客機的飛行速度加上地球自轉速度所產生的離心力,令飛機由西向東飛行時能令機上人員的體重暫時減少1%,而由東向西行時抵消了正常的離心力,體重則增加0.3%。但另一方面由於協和飛機的飛行高度很高,離地心較遠,重量還要進一步下降 0.6%[171]

由於協和式客機的巡航速度比晨昏線(solar terminator)的移動速度更快,令它能夠追上和超越地球的自轉。在西行航線上,以當地時間計算,抵達時間往往比起飛時間早。一些由巴黎或倫敦飛往美國方向的班機能在日落後起飛,並於中途追上太陽,在駕駛艙中就能看到太陽從西邊升起的景像。換句話說,協和飛機可以讓乘客「在倫敦出發之前就已經到達紐約」;英航亦以這個情形來宣傳,推出口號「未出發就到達」(Arrive before you leave)[172]

意外事故[編輯]

  • 協和飛機的輪胎一直是其弱點之一,歷史上曾多次在跑道滑行途中因異物導致爆胎事故。最早的一次記錄是在1975年6月20日,一架法國航空的協和飛機在委內瑞拉卡拉卡斯機場準備起飛時,一個機輪被跑道上的指示燈損壞。而之後協和飛機爆胎事故幾乎每年都會發生。
  • 1977年11月28日,法國航空一架協和飛機(F-BVFD)在達卡爾機場降落時重着陸。當時飛機以每秒14英尺(4.62米)的下降率着陸,而實際安全標準為最高每秒10英尺(約3米),導致着陸時主起落架嚴重損毀,引擎被拖行數百英尺(每英呎30.48米)。這架飛機在1982年5月27日法航結束巴黎—達卡爾—里約熱內盧的航線後退役封存,1994年拆解[173][174]
  • 1979年6月14日,法國航空一架協和飛機(F-BVFC)執行54號班機,由華盛頓杜勒斯國際機場起飛時,主起落架其中2個輪胎爆胎,輪胎碎片擊穿機翼,機翼上出現一個大洞,二號引擎、部分液壓系統和電纜受損,同時引致大量燃油泄漏。事故發生後法國航空部門要求改進協和飛機的機翼設計,當時就提出用防彈物料保護油箱,但並沒有落實執行[175]。這次事故發生一個月後,1979年7月21日,法國航空另一架協和飛機(F-BVFD)在杜勒斯國際機場再次爆胎[176]
  • 1992年3月21日,英國航空公司一架由倫敦飛往紐約的協和飛機(G-BOAB),在途經美國紐約東北海面17000米上空以2.0馬赫巡航飛行時,方向舵上段大部分脫落,導致飛機劇烈震動及操控困難,機師嘗試關閉一台引擎減輕震動並最終成功降落甘迺迪國際機場,意外中沒有乘客受傷。調查發現意外可能是由於維修時的失當,維修時使用的輔料滲入方向舵部件的蜂窩狀結構,導致金屬結構強度減低。事故後,英航加強對協和飛機方向舵的人工和超聲波檢查[177]
  • 1998年10月8日,英國航空公司一架的協和飛機(G-BOAC),執行由倫敦飛往紐約的BA001號班機,在途經加拿大紐芬蘭海岸時,方向舵下段一部分脫落。
  • 2000年7月7日,英國航空公司表示,在旗下6架協和飛機的機尾發現約6厘米至7厘米的「極微小」裂痕,而另一架的機翼出現裂痕更需要停飛檢查,但英航表示這「對安全不構成威脅」[178]
  • 2000年7月25日,法國航空4590號班機空難。法國航空一架協和飛機(F-BTSC)由巴黎戴高樂機場滑行起飛時,被跑道上的一塊由一架美國大陸航空DC-10客機脫落的金屬薄片割破輪胎,輪胎碎片繼而撞擊油箱,造成協合號飛機油箱破裂大量漏油起火失事。事件造成機上109人全部遇難,及地面4人死亡[179]

協和飛機列表[編輯]

協和式客機共製造了20架,其中6架作開發測試之用。 包括:

  • 2架原型機
  • 2架預產機
  • 16架量產機
    • 首兩架量產機沒有投入商業營運
    • 其餘14架投入商業營運,至2003年4月剩下12架在役
生產編號 登記編號 首次飛行 最後飛行 飛行時數 保存地點/結局 照片
001 F-WTSS 1969年3月2日 1973年10月19日 812 法國勒布爾歇(Le Bourget)
法國航空航天博物館(Musee de l'Air et de l'Espace)
002 G-BSST 1969年4月9日 1976年3月4日 836 英國尤維爾頓(Yeovilton)
海軍航空兵博物館(Fleet Air Arm Museum)
101 G-AXDN 1971年12月17日 1977年8月20日 632 英國達克斯福德(Duxford)
帝國戰爭博物館(Imperial War Museum)
ConcordePrototype.JPG
102 F-WTSA 1973年1月10日 1976年5月20日 656 法國巴黎
奧里機場(Orly Airport)
(衛星地圖可見N48°42'56" E2°22'20" -2017.12.06)
Concorde Musee Orly.jpg
201 F-WTSB 1973年12月6日 1985年4月19日 909 法國圖盧茲
空中巴士製造廠
(衛星地圖可見N43°37'48.4" E1°21'12.4" -2017.12.06)
202 G-BBDG 1974年12月13日 1981年12月24日 1282 英國薩里郡維橋(Weybridge)
布魯克蘭博物館(Brooklands Museum)
(衛星地圖可見N51°21'18.6" W0°27'54.9" -2017.12.06)
203 F-BTSC 1975年1月31日 2000年7月25日 11989 墜毀
204 G-BOAC 1975年2月27日 2003年10月31日 22260 英國
曼徹斯特機場觀景公園
British Airways Concorde, Manchester Aviation Viewing Park - geograph.org.uk - 11563.jpg
205 F-BVFA 1976年10月27日 2003年6月12日 17824 美國維吉尼亞州夏提利(Chantilly)
國家航空太空博物館
史蒂文·尤德華-海濟中心
(Steven F. Udvar-Hazy Center)
Concorde F-BVFA (205) at Smithsonian.jpg
206 G-BOAA 1975年11月5日 2000年8月12日 22768 蘇格蘭東洛錫安(East Lothian)
飛行博物館(Museum of Flight)
Concorde 206 G-BOAA on River Thames-2004-04-06.jpg
207 F-BVFB 1976年3月6日 2003年6月24日 14771 德國
辛斯海姆汽車與技術博物館
(Sinsheim Auto & Technik Museum)
(衛星地圖可見N49°14'21.6" E8°53'50.8")
Concorde F-BVFB (Sinsheim).JPG
208 G-BOAB 1976年5月18日 2000年8月15日 22296 英國倫敦
希斯路機場
Concorde g-boab in storage arp.jpg
209 F-BVFC 1976年7月9日 2003年10月24日 14332 法國圖盧茲
空中巴士製造廠
Concorde 1 94-9-5 kix.jpg
210 G-BOAD 1976年8月25日 2003年11月10日 23397 美國紐約
無畏號海空博物館
(Intrepid Sea-Air-Space Museum)
(衛星地圖可見N40°45'56" W74°0'6" -2017.12.06)
Concorde 0.JPG
211 F-BVFD 1977年2月10日 1982年5月27日 5814 1977年11月28日重着陸
1982年退役
1994年拆解成備用零件
212 G-BOAE 1977年3月17日 2003年11月17日 23376 巴巴多斯
葛蘭特尼·亞當斯國際機場
(Grantley Adams International Airport)
BAW BAC&Aérospatiale CONC G-BOAE.JPG
213 F-BTSD 1978年6月26日 2003年6月14日 12974 法國勒布爾歇
法國航空航天博物館(Musee de l'Air et de l'Espace)
Concorde Air France Musee du Bourget P1020006.JPG
214 G-BOAG 1978年4月21日 2003年11月5日 16239 美國西雅圖
波音機場飛行博物館(Museum of Flight)
(衛星地圖可見N47°31'10" W122°17'56" -2017.12.06)
Concorde (Seattle).JPG
215 F-BVFF 1978年11月26日 2000年6月11日 12421 法國巴黎
夏爾·戴高樂國際機場
(衛星地圖可見N49°00'38.3" E2°33'11.3" -2019.6.23)
Concorde expo CDG.JPG
216 G-BOAF 1979年4月20日 2003年11月26日 18257 英國布里斯托
費爾頓機場(Filton Aerodrome)
Concorde at filton noseview arp.jpg

影響[編輯]

環境衝擊[編輯]

協和飛機起飛時需要使用後燃器,並產生大量灰黑色的廢氣

在協和飛機出現之前,民用航空工業普遍被各國政府和選民接受。但大眾(主要是美國東部沿岸的居民)對協和飛機噪音的激烈反對代表着政治上的轉折點[180][181],自此之後很多企業的科學家和技術人員都開始認真對待環境和社會衝擊的問題[182][183]。雖然協和飛機直接導致美國提出對使用甘迺迪國際機場的民航機進行噪音消減計劃,但實際上協和飛機的噪音比預期中更低[29],而機師在協和飛機飛臨居民區時主動減少引擎推力以減輕噪音也是一個因素[184]。早在協和飛機開始商業飛行之前,已經有人發現協和飛機其實比當時一些主流噴氣客機更安靜[185]

科學研究證實,協和飛機在平流層飛行時會產生大量含有氮氧化物的廢氣,這些廢氣在高空產生化學反應並會一定程度上破壞臭氧層[186];而其他在較低高度的對流層飛行的民航機反而會在飛行時製造出臭氧,但平流層和對流層之間的垂直氣流交換是十分困難的,因此這對在平流層中被破壞的臭氧層並無補救作用。然而,由於超音速客機的數量很少,所以協和飛機對臭氧層的破壞在整個大氣環境中實際上是十分輕微的[186]

協和飛機燃油效率比較
飛機  協和飛機[46] 灣流G550商務噴射機 波音747-400[187]
英里/每位乘客/英制加侖 17 19 109
英里/每位乘客/美制加侖 14 16 91
升/每位乘客/100公里 16.6 14.8 2.6

協和飛機的燃油消耗也是十分巨大的。協和飛機一次可滿載95.6噸的燃油,但每小時卻要消耗20.5噸。相較之下,僅能載客百多人的協和飛機僅相當於波音747客機運載能力的四分之一,但耗油量卻比波音747高近一倍(波音747-400亞音速巡航時每小時耗油約12噸)。所以協和飛機的燃油效率不論在環保角度或經濟角度來看都不能讓人滿意。

協和飛機作為當時一項高新科技產物,也引起了民眾對科技發展與環境保護之間衝突的關注[188]。例如在法國,法國高速列車系統(TGV)在線路兩側應用隔音屏障很大可能就是1970年代對飛機噪音爭議的結果[189]。而英國保護鄉村運動組織(Campaign to Protect Rural England ,CPRE)也在1990年代提出了規劃公眾安寧區(噪音限制區域)[190]

大眾形象[編輯]

2002年,協和飛機在伊利沙伯女王登基50周年慶典上和英國紅箭飛行表演隊編隊飛行
進行皇室外訪的英女皇伊利沙伯二世菲臘親王步下協和飛機

由於高昂的票價卻可換來節省超過一半的時間,協和飛機更能吸引對票價不敏感卻更在乎時間的政府高官、企業高層和影視藝人樂於搭乘。因此乘坐協和飛機通常被大眾視為一種身分象徵,但一些特殊安排的包機服務令一些遊客也有機會體驗協和飛機[191]。而協和飛機的先進科技和獨特外型,一直令它成為航空界的重要象徵。法航的一名總裁曾對協和飛機有過一句評價:「協和飛機是人類設計並製造出來的最漂亮的物體。」[24]很多英國人和法國人都認為它是國家的驕傲,法國人認為它是法國的飛機,英國人則認為它是英國的飛機[192]

英國人通常簡單地稱呼協和飛機為「Concorde[193],但法國人則會在「Concorde」之前加上法語定冠詞「le」,即以「le Concorde」稱呼[194],將協和飛機的名稱作為一個專有名詞看待,以與在法語中相同拼寫的普通名詞區分[194][195][196],因為在法語中「Concorde」亦可作普通名詞使用,意指協議、和諧、協調[197],而這也是英法兩國政府以此作為超音速飛機名稱的原因。

作為國家的象徵之一,英航的協和飛機機隊經常會在舉行重要的皇室活動、主要航空展時進行表演,亦會有機會與紅箭飛行表演隊同場演出[198][199]。20多年來,包括英國女王伊利沙伯二世戴卓爾夫人托尼·貝理雅戴安娜王妃、「披頭四」成員保羅·麥卡尼、搖滾歌手斯汀菲爾·柯林斯等名人均曾經多次成為協和飛機的座上客。1977年11月2日,英女王伊利沙伯二世在訪問巴巴多斯之後首次乘坐了英航的協和飛機。而王室成員首次接觸協和飛機其實是在1972年,當時菲臘親王曾親自參與了協和飛機的一次試飛[200]。而麥卡特尼更曾在聖誕節之夜在協和飛機上彈結他,同機的許多名人、企業高層歌以和之,更是傳為美談[24]。1985年7月13日,英國和美國兩地同日舉辦史上最為著名的「Live Aid」巨星義助非洲慈善演唱會,搖滾歌手菲爾·柯林斯乘坐協和飛機、利用兩地的時差,成為當時唯一一個同日在倫敦溫布利球場費城甘迺迪體育館參與活動並獻唱「天下一家」(We Are the World)的歌手[200]。因此英國人一直對協和飛機具有特別的感情,在協和飛機進行最後一次商業營運時,數以千計的民眾來到倫敦希斯路機場,希望一睹協和飛機最後的降落[201]

在協和飛機首飛的三十年之後,協和飛機在2006年由英國廣播公司設計博物館(Design Museum)合辦的大英設計大賽(Great British Design Quest)中獲勝,它在投票中以多達212,000票擊敗迷你汽車迷你裙積架E型汽車噴火式戰鬥機等經典英國產品[202]

紀錄[編輯]

協和飛機最快的跨大西洋飛行紀錄由英航的G-BOAD在1996年2月7日創造,飛機由紐約甘迺迪國際機場起飛到倫敦希斯路機場降落,僅僅用了2小時52分59秒[203]。除此之外,協和飛機也刷新了國際航空聯合會(Fédération Aéronautique Internationale)的「西向環球飛行」和「東向環球飛行」速度紀錄[204]。1992年10月12日至13日,為紀念哥倫布發現美洲新大陸500周年,一個名為「協和精神之旅」(Concorde Spirit Tours)的美國組織包下了法國航空一家註冊編號為F-BTSD的協和飛機,由葡萄牙里斯本出發,先後在多米尼加聖多明各墨西哥阿卡普爾科夏威夷火奴魯魯關島曼谷巴林落地加油,最後以32小時49分3秒的時間,創造了西向環球飛行的速度記錄[205]

而東向的環球飛行紀錄也是由「協和精神之旅」的包機所創造。1995年8月15日至16日,同一架協和飛機(F-BTSD)由紐約甘迺迪國際機場出發,先後在圖盧茲杜拜曼谷關島安德森空軍基地)、火奴魯魯阿卡普爾科加油,以31小時27分49秒完成東向的環球飛行[206]。到1999年3月2日協和飛機首飛30周年紀念日為止,協和飛機的飛行時數已經超過92萬小時,其中60多萬小時為超音速飛行,遠遠超過所有西方飛機的超音速飛行總時數[168]

大眾文化[編輯]

協和飛機也曾經多次出現在虛構小說和電影之中。

  • 驚爆九重天/協和:1979年的飛機場(The Concorde ... Airport '79):1979年的美國災難片,以協和飛機為故事中心。一架法航的協和飛機被電影製作商租借作拍攝用途[207]
  • 情歸巴黎英語Sabrina (1995 film):1995年美國愛情片。片中的男主角是一位富商,由夏里遜·福飾演。他將女主角送上巴黎的飛機後,自己乘坐協合號客機追趕,反而先於女主角到達。
  • 變形金剛:其中的一個角色——銀劍(Silverbolt)可以變身做協和飛機[208]
  • 異世奇人(Doctor Who):在《時間飛行》(Time-Flight)一集,一群乘客和機組人員乘坐協和飛機回到了史前時代的地球[209]
  • 鐵金剛勇破太空城:占士·邦乘坐協和飛機前往里約熱內盧調查太空船失蹤事件。
  • 邊個夠我薑(Snatch):片中角色艾維表哥(Abraham "Cousin Avi" Denovitz)乘坐協和式客機往返倫敦與紐約。

天文觀測[編輯]

觀測日全食[編輯]

協和飛機也曾用於觀測日全食。日食發生期間,日全食陰影移動的速度超過3000公里/小時,月球陰影的移動速度雖然高於協和飛機正常的巡航速度,但相比陸地上觀測已經能大大延長觀測時間[210]。1973年6月30日,非洲出現了持續時間長達7分4秒(地面觀測時間)的日全食,由當時法國恆星和行星物理學實驗室的皮埃爾·萊納發起,一組科學家首次使用協和飛機進行日全食的科學研究[211]。雖然許多戰鬥機都能達到這個速度,但因為戰鬥機航程、荷載有限,無法攜帶大量試驗設備,協和飛機是當時的最佳選擇。

當日上午,協和飛機原型機(生產編號001)載着5名機組人員、7名天文學家、2名助理以及1位攝影師,從非洲西岸的加那利群島拉斯帕爾馬斯的機場起飛[212]。按計劃飛機將先飛往會合點,直徑250公里的日全食陰影會以2500公里/小時的速度追上協和飛機,接着以2145公里/小時的時速繼續東行。為了保證會合時間準確,飛機提前20秒起飛,如果有必要也可以通過採取空中減速來延遲到達時間。 格林尼治標準時間10點53分30秒,協和飛機以2.03倍音速的飛行速度飛到了西經9°、北緯20.6°、海拔16057米的毛里塔尼亞上空,與預訂時間僅相差一秒的時間接觸到了陰影區[213]。由於協和飛機窗戶較小,乘客的視角受到較大的限制,而這次為了方便日全食的觀測,飛機機身頂部也安裝了一個直徑5英寸的觀測窗,由高強度石英玻璃和特種塑料製成[212]。協和飛機隨陰影飛行,經過毛里塔尼亞、馬里阿爾及利亞尼日爾乍得。在此期間,來自巴黎大學的天文學家通過陀螺穩定望遠鏡拍攝到長時間的日食。其他法國和美國科學家也使用了不同的技術來研究日冕。在進入本影約74分鐘後,即格林尼治標準時間12時7分24秒,日全食結束。45分鐘之後協和飛機降落在乍得的恩賈梅納機場[212]

觀測哈雷彗星[編輯]

哈雷彗星每隔76年就接近地球一次,1985年10月至1986年6月期間又再次「回歸」地球,1986年2月9日通過近日點,1986年4月中旬是其中一個最佳觀測時間。追蹤哈雷彗星的最佳途徑不外乎是通過太空船進行觀測,但協和飛機的出現又帶來一個新選擇。這次觀測計劃由美國天文學家霍克·海姆(Jack Horkheimer)領導。1986年4月5日,首班觀測包機飛抵紐西蘭,當一架協和飛機(G-BOAB)到達奧克蘭時,其觸目程度甚至比哈雷彗星更甚[214]。協和飛機觀測彗星的正式計劃在1986年4月13日至16日的晚上進行,這時是哈雷彗星最光亮的時段。兩架法國航空的協和飛機由紐約出發,而另外兩架英航的協和飛機由邁阿密出發。在飛行途中,協和飛機需要在某段時間儘可能接近赤道,以滿足最理想的天文觀測條件[215]

參見[編輯]

參考書目[編輯]

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