Pięćdziesiąt lat Boeinga 727

Jerzy Liwiński

Pół wieku temu w lutym 1963 r. samolot komunikacyjny Boeing 727 wykonał swój dziewiczy lot, a kilka miesięcy później w grudniu otrzymał certyfikat typu. Dzięki świetnym osiągom i wskaźnikom ekonomicznym, które zaskoczyły nawet inżynierów amerykańskiego koncernu, model ten zdominował rynek maszyn pasażerskich średniego zasięgu. W swoim czasie był on najlepiej sprzedającym się samolotem komunikacyjnym na świecie. W ciągu 22 lat został wyprodukowany w imponującej liczbie 1832 egzemplarzy, a do chwili obecnej w eksploatacji pozostaje jeszcze 180 szt.

Program budowy Boeinga 727 zaczął się już w 1958 r., gdy inżynier projektu Jack Steiner otrzymał zadanie podjęcia prac analitycznych nad nowym typem odrzutowego samolotu komunikacyjnego na średnie trasy. Główni klienci Boeinga linie lotnicze United Airlines preferowały cztery silniki (ze względów bezpieczeństwa), Eastern Air Lines – trzy, American Airlines zaś – dwa. W lipcu 1959 r. Boeing ustalił trzysilnikową konfigurację samolotu, gdyż dawała ona najlepszą równowagę pomiędzy ich kosztem, ekonomią i osiągami. W tym czasie na rynku maszyn średniego zasięgu konkurencja była już wyjątkowo silna. Turbośmigłowy L-188 Electra już był w użytkowaniu u kilku przewoźników, pierwsze seryjne SE 210 Caravelle sukcesywnie wchodziły do wyposażenia, został oblatany czterosilnikowy Convair CV-880, a także były zaawansowane prace nad trzysilnikowym British de Havilland DH121 Trident. Dlatego też, aby samolot stał się konkurencyjny, przyjęto założenie, że powinien operować z mniejszych lotnisk, charakteryzować się niskimi kosztami eksploatacji, posiadać ekonomiczny zespół napędowy i nowoczesne wyposażenie pokładowe.

Boeing podejmując prace projektowe nad 727 zaczął obawiać się wchodzenia w następny kosztowny projekt bez gwarancji sukcesu. Producent był już mocno zaangażowany w program samolotu dalekiego zasięgu Boeing 707, na którego rozwój ówczesny prezes William Allen „postawił” całą firmę, inwestując 16 mln dolarów (ekwiwalent dwóch trzecich całego powojennego zysku firmy). Dlatego też, prezes Allen zgodził się, aby budować pierwszy egzemplarz 727 dopiero wówczas gdy do grudnia 1960 r. wpłyną zamówienia na 100 samolotów tego typu. Choć wpłynęły one tylko od Eastern Air Lines i United Airlines na 80 maszyn (na jeden dzień przed końcowym terminem), to jednak mając na uwadze potencjalne zainteresowanie innych przewoźników, program ten jednak uruchomiono. Zawarte kontrakty na Boeinga 727 miały wartość 420 mln dolarów i należały wówczas do największych w historii lotnictwa komercyjnego.

Z założenia nowy samolot miał głównie obsługiwać amerykańskie trasy krajowe średniego i krótkiego zasięgu oraz stanowić uzupełnienie czterosilnikowego Boeinga 707/720. Wstępne potrzeby były szacowane tylko na 250-300 szt. Od samego początku prac projektowych znaczący wpływ na jego ostateczną konfigurację miały linie Eastern Air Lines. Jednym z ważniejszych wymagań, jakie postawiono przed konstruktorami, była możliwość jego operowania pomiędzy mniejszymi lotniskami, które zazwyczaj dysponowały krótszymi drogami startowymi. Dlatego też nowy samolot wymagał posiadania dobrych charakterystyk startu i lądowania. Z kolei eksploatacja na średnich i krótkich trasach wymagała rozwiązania problemu większej prędkości przelotowej na mniejszej wysokości, przy zachowaniu możliwie wysokiej ekonomiki lotu. Krótkie trasy oznaczały także większą liczbę startów i lądowań, w stosunku do godzin lotu, co kładło nacisk nie tylko na odpowiednią konstrukcję podwozia, ale i na podatność obsługi technicznej. Ponadto, możliwość operowania z lotnisk nieposiadających rozbudowanej infrastruktury portowej, oznaczała konieczność jego wyposażenia m.in. w integralne schody w tylnej części kadłuba i zabudowy pomocniczego zespołu napędowego APU.

Prace przy budowie prototypu 727 rozpoczęły się jesienią 1960 r. Do konstrukcji struktury płatowca wykorzystano kadłub Boeinga 720B, który został skrócony z 41,50 do 40,6 m, z jednoczesnym przeprojektowaniem jego dolnej części (średnica kadłuba została zachowana). Postanowiono wyposażyć samolot w zespół napędowy składający się z trzech silników odrzutowych, umieszczonych w ogonowej części kadłuba; dwa po bokach, trzeci w osi kadłuba z wlotem powietrza na jego grzbiecie. Układ taki wymagał zastosowania usterzenia typu „T”, tj. ze statecznikiem poziomym na szczycie statecznika pionowego.

Przeniesienie silników na tył kadłuba dało „czyste aerodynamicznie” skrzydło. Aby w pełni wykorzystać tę zaletę, po wielu badaniach w tunelu aerodynamicznym, zaprojektowano skrzydło o skosie 32°, dużej doskonałości i bogatej mechanizacji. Około 3 rozpiętości na krawędzi spływ skrzydła zajmują trójszczelinowe klapy, a ostatnią zewnętrzną część lotki. Na całej krawędzi natarcia umieszczono mechanizację – w części przykadłubowej i środkowej klapy Krugera, a zewnętrznej sloty. Każde ze skrzydeł posiada na górnej powierzchni siedem spoilerów (przerywaczy), które działają wraz z hamulcami aerodynamicznymi i wspomagają układ sterowania przechyleniem. Wychylenie klap wynosi 40°, ale większość operatorów ograniczyło je tylko do 30° (możliwość wystąpienia większej niż oczekiwana prędkości opadania albo przeciągnięcia w końcowej fazie podejścia). Ponadto, samolot wyposażono w systemy ostrzegające przed przeciągnięciem, włącznie z „potrząsaniem” wolantem sygnalizującym zbliżanie się do tego stanu.

Samolot otrzymał specjalnie zaprojektowane silniki Pratt & Whitney JT8D-1 o ciągu jednostkowym 62 kN, charakteryzujące się niewielkim stopniem dwuprzepływowości, wynoszącym ok. 1:1.

Pełna wersja artykułu w magazynie Lotnictwo 8/2013

Wróć