Boeing 747 – четырёхдвигательный, дальнемагистральный двухпалубный широкофюзеляжный пассажирский самолёт. На момент своего создания Boeing 747 был самым большим, тяжёлым и вместительным пассажирским авиалайнером, оставаясь таковым в течение 36 лет, до появления Airbus A380 в 2005 году.
История создания
Первые реактивные лайнеры большой дальности полета поступили в эксплуатацию в начале 1960-х годов, когда авиакомпаниям понадобились крупные самолеты из-за резко возросших объемов авиаперевозок. Аэропорты и воздушное пространство оказались переполнены, стало ясно, что простого увеличения интенсивности полетов и оптимизации использования лайнеров недостаточно для удовлетворения растущих запросов.
Boeing предложила авиакомпаниям модель самолета 747, которая могла перевозить более 350 пассажиров на расстояние более 8000 км. Новый самолет создавался на основе проекта транспортного самолета CXHLS. Фирма получила поддержку авиакомпании Pan American World Airways, которая была больше своих соперников заинтересована в ускорении темпов развития авиалайнеров.
Окончательный проект
После исследования почти 50 двухпалубных концепций Boeing уступила настоятельным просьбам авиакомпаний и выпустила новый проект с низкорасположенным крылом и четырьмя двигателями. Он был почти на 6,10 м шире 707-й модели, что обеспечило места для 380 пассажиров. Под настилом пола имелось множество грузовых отсеков, и сам пассажирский салон мог быть перестроен в целиком грузовую конфигурацию с отводящейся на шарнирах носовой секцией для упрощения загрузки. На верхней палубе расположились кабина экипажа и салон первого класса.
13 апреля 1966 года авиакомпания Pan Am заказала 25 самолётов на сумму 525 млн долларов. Этот контракт на тот момент был самым большим в истории гражданской авиации. Производитель сразу же приступил к возведению нового завода в Эверетте, севернее Сиэтла. После окончания строительства, всего за год около 20 крупных авиакомпаний заказали свыше сотни лайнеров 747.
Первый полет опытного самолета 747-100 состоялся 9 февраля 1969 г, а в конце декабря самолет был сертифицирован FAA.
Фургон Уодделла
На испытаниях самолёта для получения сертификата лётной годности Boeing разработал необычное учебное устройство, известное как «Фургон Уодделла» (названное так в честь лётчика-испытателя Джека Уодделла), которое состояло из макета кабины, установленного на крыше грузовика. Тренажёр был предназначен для того, чтобы обучить лётчиков управлять самолётом на рулении с такого высокого положения кабины.
Производство и эксплуатация
Авиационный завод в Эверетте, самое большое по площади и объёму рабочего пространства промышленное сооружение на планете, обошёлся компании в двести миллионов долларов плюс ещё пять миллионов долларов ушло на создание железнодорожного узла и подъездных путей. В 1968 году численность сотрудников Boeing достигла своего пика – 105 000 человек.
По состоянию на сентябрь 2019 года, всего было заказано 1574 экземпляра различных модификаций Boeing 747, из них поставлено заказчикам 1553 самолёта.
Эксплуатация
2 января 1970 года авиакомпания Pan American Airways получила первый Boeing 747. Этот день стал историческим для гражданской авиации всего мира. Небольшие проблемы с двигателями отложили начало эксплуатации на несколько недель. Их удалось быстро решить, после чего Boeing 747-100 взлетел в Нью-Йорке и в тот же день совершил посадку в лондонском аэропорту Хитроу. Самолеты этой авиакомпании стали эксплуатироваться на межконтинентальных маршрутах, летая из Лос-Анджелеса и Сан-Франциско в Гонолулу, Токио и Гонконг. Первым зарубежным эксплуатантом Boeing 747 стала западногерманская авиакомпания Lufthansa, которая с апреля 1970 года выпустила эти лайнеры на линию Франкфурт - Нью-Йорк. К концу 1970 года эти самолеты появились в авиакомпаниях Air Fгаnсе, Alitalia, Continental, Delta, Jараn Аiг Lines, National, Northwest Airlines и United.
Самолет, получивший прозвище Jumbo Jet, быстро завоевал популярность у авиаперевозчиков, даже несмотря на то что прогноз на резкий рост пассажиропотока не оправдался, и они часто летал и полупустыми. Но Boeing строила самолеты с максимально возможным темпом, заказы росли, а конструкторы одновременно проектировали новые модификации.
Изначально предполагалось изготовление секций планера авиалайнера на других заводах субподрядчиками. Например, основные секции фюзеляжа строила фирма Northrop, а Fairchild Republic – закрылки, элероны интерцепторы. Интересной новинкой стало использование для перемещающегося по бетонному полу сборочного цеха огромных сборочных элементов специальной грузовой платформой на воздушной подушке.
В результате кризиса 1973 года резко выросли цены на нефть, отчего пострадал рынок авиаперевозок. Многие авиакомпании тогда сняли с рейсов огромные Boeing 747 и поставили их на хранение. Но трудности оказались временными и совершенно не повлияли на дальнейшую карьеру самолета.
Многие авиакомпании продолжают использовать Boeing 747 различных модификаций на особо загруженных маршрутах. В Азии 747 часто используется на средних и даже ближних маршрутах, особенно в Японии. Самолёт всё так же используют на самых протяжённых трансконтинентальных линиях. Самый большой флот 747 принадлежал японской национальной авиакомпании Japan Airlines — 73 самолёта.
В 2011 году состоялись летные испытания усовершенствованного 747-8. Лайнер привлек внимание военных, заказавших несколько вариантов, в том числе Е-4 для специальных задач. В агентстве НАСА самолеты 747 перевозили космические корабли Space Shuttle Orbiter.
Первый заказ на 747-8 Intercontinental в мае 2006 года разместил неназванный VIР-заказчик, следом за которым заказ на 20 машин был получен от «Lufthansa». Сертификат типа на lntercontinental получен от FAA 14 декабря 2011 года, а 25 апреля 2012 года «Lufthansa» получила свой первый 747-8i, ставший 1443-м по счету самолетом семейства 747-х, покинувшим предприятие. Его эксплуатация началась в июне. В последующем более активно продавалась грузовая модификация 747-8.
Число эксплуатируемых самолётов 747 постепенно сокращается за счёт появления на рынке моделей 777, 787 и А350.
Конструкция
747-й имеет двухпалубную компоновку, при этом верхняя палуба значительно уступает по длине нижней. Размеры и своеобразный «горб» верхней палубы сделали этот самолёт одним из наиболее узнаваемых в мире.
Носовая часть
Под съемным обтекателем находится антенна метео-РЛС, размещенная перед герметичной перегородкой. РЛС имеет режим картографирования, в этом случае антенна направляется к земной поверхности. Как и на более ранних самолетах Boeing 747, экипаж модификации 747-300 состоит из двух летчиков, размещенных бок о бок, и бортинженера, сидящего лицом к правому борту. В кабине экипажа предусмотрена установка двух кресел для двух дополнительных членов экипажа или наблюдателей.
В нижней носовой части фюзеляжа находится багажный отсек объемом 78 м3. Багаж и груз обычно загружали в самолет на стандартных паллетах для уменьшения времени пребывания авиалайнеров в крупных аэропортах.
Шасси
Для более равномерного распределения массы самолета на поверхность на Boeing 747 применены четыре основные опоры шасси с четырехколесными тележками. Внешние основные опоры убираются в крыло в направлении продольной оси самолета, а внутренние - вперед по полету.
Крыло
Конструкция крыла – достаточно прочная, но при этом легкая и гибкая. Четыре секции внешних интерцепторов установлены перед закрылками и используются как дополнительные поверхности управления по крену. Две секции внутренних интерцепторов используются как гасители подъемной силы при посадке. На малых скоростях, особенно при посадке, используются предкрылки, занимающие почти весь размах крыла. Две секции трехщелевых закрылков большой площади установлены между фюзеляжем и гондолой внутреннего двигателя на каждой консоли крыла.
Крыло самолетов Series 400, несмотря на увеличение размаха на 5,18 м (до 64,44 м) оказалось легче крыла 747-300. При полных топливных баках крыло под тяжестью топлива несколько отклоняется вниз и его за концовки – винглеты – тоже отклоняются, увеличивая общий размах до 64,92 м.
Светотехническое оборудование
В корневых частях крыла установлено по одной посадочной фаре, работающих совместно с рулежной фарой, смонтированной на подкосе стойки носовой опоры шасси. Светотехническое оборудование включает обычные аэронавигационные и проблесковые огни, смонтированные на за концовках крыла. На большинстве авиалайнеров была сделана подсветка логотипа на киле для лучшей заметности самолетов ночью.
Хвостовое оперение
Основу конструкции киля составляют два лонжерона, образующих кессон. Управление двумя секциями руля направления осуществляется гидроприводами. В законцовке киля установлены антенны радиотехнической системы ближней навигации (за рубежом применяется обозначение VOR). Рули высоты – традиционные, но состоят из двух секций каждый. Триммирование выполняется поворотом всего стабилизатора посредством винтового привода в диапазоне от - 12° до + 1°.
Установка винглетов на более поздних модификациях
Главными определяющими отличиями 747-400 по сравнению с 747-300 являются 1,83-метровые композитные крылышки-винглеты, установленные для уменьшения сопротивления, вызываемого движением пограничного слоя воздуха по размаху крыла. В противном случае, из-за разницы давлений на верхней и нижней поверхностях крыла происходит перетекание в районе законцовки, и возникают концевые вихри, увеличивающие индуктивное сопротивление.
Силовая установка
Создание 747-го стало возможным благодаря появлению разработанных фирмами «General Electric» и «Pratt & Whitпey» по заказу ВВС США новых мощных турбореактивных двигателей для военно-транспортного самолета CX-HL.
На модификации 747SP штатными двигателями являлись Pratt & Whitney JT9D-7А тягой по 209 кН, альтернативными - Rolls-Royce RВ.211-524 тягой по 229,6 кН. Четыре двигателя JТ9D обеспечили самолету хорошие летные данные на малых скоростях.
Boeing 747-400 исходно предлагался с двигателями Pгatt & Whitney PW4056, General Electгic CF6-80C2 или Rolls-Royce RB.211 524G/-524H тягой в пределах 249,2-258,0 кН, хотя в 2009 году Boeing предлагала самолеты с PW4062 (тягой 281,57 кН), R8.211-524H2-T (264,67 кН) или CF6-80C2 B5F (276,23 кН). Двигатель RB.211 характеризуется применением лопаток вентилятора с широкой хордой, они легче и менее подвержены повреждениям при попадании посторонних предметов.
На Boeing 747-8 устанавливается четыре двигателя General Electric GEnx-2B67 тягой по 296 кН каждый, которые разработаны на базе GEnx-1В (один из двух вариантов для 787). Причем совместно с НАСА специалисты «Boeing» разработали новую форму срезов гондол двигателей. Задняя кромка имеет зубцы, которые получили название шевроны и позволяют снизить шумность двигателя за счет более плавного смешения реактивной струи с окружающим воздухом.
На всех модификациях Boeing 747 для возможной замены двигателей в удалённых аэропортах предусмотрена возможность доставки двигателя на внешней подвеске. Дополнительная точка крепления расположена под крылом между двигателем № 2 (ближний к фюзеляжу слева) и фюзеляжем. Таким образом, Boeing 747 может лететь с пятью закреплёнными на нём двигателями (запасной двигатель при этом не работает).
Топливная система
Основной объем топлива у 747-го находится между лонжеронами крыла в четырех огромных внутренних баках. Кроме того, имеются бак в центроплане и резервные баки во внешних отсеках крыла.
Модификации
Model 747-100B – вариант 747-100 с усиленными фюзеляжем, шасси и крылом.
Model 747-200B – в целом схожий с 747-100В вариант 747-200В поступил в эксплуатацию в январе 1971 года, на данной модификации допускалась установка по желанию заказчика двигателей трех разных типов, были увеличены емкость топливных баков и максимальная взлетная масса (до 377850 кг).
Model 747-200B Combi – вариант 747-200 с грузовой дверью в левом борту фюзеляжа, позволяющей использовать самолет не только для пассажирских, но и для грузовых перевозок.
Model 747-2008 Convertible – вариант 747-200, легко конвертируемый из пассажирского в грузопассажирский или транспортный вариант и обратно.
Model 747-200F Freighter – грузовой вариант 747-200 с отклоняемой вверх носовой частью фюзеляжа и погрузочным оборудованием. Предусмотрена возможность оборудования грузовой двери в борту фюзеляжа. Максимальная масса полезной нагрузки 112493 кг.
Model 747SP (Special Performance) – облегченный вариант с увеличенной дальностью, длина фюзеляжа сокращена на 14, 35 м, установлено хвостовое оперение большей площади; эксплуатация в компании «Рап Am» начата в 1976 году.
Model 747SR (Short Range) – вариант 747-100В с меньшей дальностью. Доработана конструкция планера с целью увеличения эксплуатационного ресурса.
Model 747SUD (Stretched Upper Deck) – вариант с удлиненной верхней палубой. Разработан для моделей 747-100OB, 747-200В, 747-200В Combi и 747SR. На верхней палубе установлены 69 пассажирских кресел, а за счет отказа от спиральной лестницы на нижней палубе установлены еще семь дополнительных кресел.
Model 747-300 – первый вариант с увеличенной на 7,11 м верхней палубой; эксплуатация компанией Swissair начата в 1983 году.
Model 747-400 – первый полет выполнил 29 апреля 1988 года, поставки начаты в январе 1989 года. Размеры фюзеляжа, как у 747-300, но крыло доработано – на законцовках установлены винглеты, увеличен размах; обновлено приборное оборудование; летный экипаж сокращен до двух человек; внедрено множество улучшений в области аэродинамики; в конструкции планера интенсивно использованы композиты; предусмотрены возможность размещения топливного бака в стабилизаторе и установка более эффективных двигателей. Известно несколько подвариантов базовой модификации – 747-400 Combi, грузовой 747-400F, ближнемагистральный 747-400D (Domestic) для эксплуатации на внутренних линиях Японии вместимостью 568 пассажиров. Крыло исходного размаха без винглетов; крыло, фюзеляж и шасси усилены для увеличения эксплуатационного ресурса; 747-400 PIP (Performance lmprovement Package) с увеличенной взлетной массой. «Boeing» также предложила ряд других усовершенствованных модификаций. Работы по 747-500Х и 747-600Х были прекращены в январе 1998 года, но проектирование 747-400Х продолжалось с целью внедрения в эксплуатацию 747-400ER с увеличенной до 14260 км дальностью. Продолжалось проектирование 747-400Y с дальностью полета 14430 км, с дополнительными местами для 90 пассажиров, крылом увеличенного на 2,29 м размаха и кабиной по типу кабины Boeiпg 777. Самолет 747-400ERF - грузовой эквивалент 747-400ER. «Boeiпg» также предложила 747-400BCF (Boeing Converted Freighter) на базе 747-400, конверсию производит китайская фирма Taikoo Aircraft Engineeriпg Со.
Е-4 – воздушный командный пункт AABNCP (Advanced Airborne National Command Post), разработан на основе планера 747-200В и оборудован для перевозки президента и его команды в военный период. Первый полет выполнен 13 июня 1 973 года. Бортовое оборудование по составу близко БРЭО самолета ЕС-135J. Три Е-4А поставлены в 1 974 году. Четвертый самолет заказчик получил в декабре 1979-го как Е-4В с более совершенным целевым оборудованием, позже до уровня Е-4В модернизированы все Е-4А. На Е-4В установлены четыре ТРДД General Electric FI 03-GE-100 (CF8-SOE) тягой по 233,53 кн.
С-19А – военное обозначение гражданских 747-200, состоящих на учете гражданского авиационного резерва.
VC-2SA – обозначение двух президентских 747-200В, состоявших на вооружении ВВС США; самолеты предназначались для перевозок первых лиц страны.
Model 747-123 Space Shuttle Carrier – обозначение одного 747-100, закупленного НАСА и доработанного для перевозки над фюзеляжем орбитального корабля Space Shuttle
AL-1 – в ноябре 1996 года Boeing заключила контракт на сумму 1,1 млрд долларов в рамках программы разработки лазера авиационного базирования (ABL). На самолете 747-400F было установлено шесть химических лазерных установок на основе оксида йода, энергии которых хватило бы для уничтожения баллистической ракеты на маршевом участке траектории. ABL также способен уничтожать ракеты класса «воздух-воздух», «воздух-поверхность» и крылатые ракеты. Модернизированный в YAL-1А самолет выполнил первый полет в декабре 2004 года, установку лазерных систем завершили в 2008 году; первое успешное испытание по уничтожению ракетной цели состоялось в начале 2010 года. Первый полет со всеми штатными боевыми системами самолет выполнил 24 апреля 2009 года. В случае выделения необходимых ассигнований самолет послужит демонстратором технологий.
Model 747-8 – не желая уступать лидерство на рынке сверхвместительных авиалайненров самолету Airbus А380, компания Boeing 14 ноября 2005 года представила модель 747-8. На 747-8 предусмотрена установка четырех двигателей GеnХ. Фюзеляж варианта 747-8i (lntercontinental, в настоящее время просто 747-8) удлинен на 5,60 м, что позволит перевозить до 467 пассажиров в салонах трех классов на расстояние до 8185 км. Пересмотрена аэродинамика, использовано бортовое оборудование нового поколения, за счет чего фактически спроектирован новый самолет.
Model 747 Dreamlifter – четыре планера 747-400 доработаны в вариант 747 Dreamlifter, изначально имевший обозначение 747-400LCF (Large Cargo Freighter). Самолеты предназначены для логистического обеспечения программы 787 Dreamliner - перевозки крупноразмерных конструкций от субподрядчиков к месту окончательной сборки.
Тактико-технические характеристики некоторых модификаций Boeing 747
|
Характеристика
|
747-100
|
747-400ER
|
747-8
|
|
Длина
|
70,6 м
|
70,6 м
|
76,3 м
|
|
Размах крыла
|
59,6 м
|
64,4 м
|
68,5 м
|
|
Ширина фюзеляжа
|
6,5 м
|
||
|
Высота
|
19,3 м
|
19,4 м
|
19,4 м
|
|
Площадь крыла
|
511 м²
|
541 м²
|
554 м²
|
|
Масса пустого самолёта
|
162,4 т
|
180,8 т
|
214,5 т
|
|
Максимальная взлётная масса
|
340,2 т
|
412,8 т
|
442,2 т
|
|
Максимальная скорость
|
М=0,84
|
М=0,855
|
М=0,855
|
|
Крейсерская скорость
|
955 км/ч
|
988 км/ч
|
988 км/ч
|
|
Дальность с максимальной нагрузкой
|
9800 км
|
14 205 км
|
14 815 км
|
|
Запас топлива
|
183 380 л
|
241 140 л
|
242 470 л
|
|
Ширина салона
|
6,1 м
|
||
|
Грузовая вместимость
|
170,6 м³ (5 поддонов + 14 контейнеров LD1s)
|
158,6 м³ (4 поддона + 14 контейнеров LD1s)
|
275,6 м³ (8 поддонов + 16 контейнеров LD1s)
|
|
Вместимость
(кол-во пассажиров)
|
366 (3 класса)
452 (2 класса)
|
416 (3 класса)
524 (2 класса)
|
467 (3 класса)
581 (2 класса)
|