Lockheed Constellation

Первый коммерчески успешный авиалайнер с герметичной кабиной

Первый полёт - 9 января 1943

Производство
Начало - 1943
Конец - 1951

Эксплуатация
Начало - 1946
Конец - 1993

   Главное соперничество на американском рынке магистральных авиалайнеров в период 1930х-1950х разворачивалось между "Локхидом" и "Дугласом". Долгое время "Локхиду" приходилось играть роль догоняющей фирмы. К примеру, не успел заказчик получить первый Lockheed L10 Electra, как на сцену вышел более производительный Douglas DC-2. "Локхид" ответил моделью L14 Super Electra. Однако конкурент снова вырвался вперёд - Douglas DC-3 превзошёл машину "Локхида" по всем статьям. "Локхиду" удалось вырваться вперёд лишь в середине 1940х, после создания модели Constellation.
  К разработке четырёхмоторного авиалайнера фирма из Бёрбанка приступила в 1938 - позже "Дугласа" и "Боинга". Первоначально проект именовался Model 044 Excalibur. Самолёт создавался на базе модели L10 Electra. Согласно расчётам увеличенная в размерах машина должна была перевозить 21 пассажира со скоростью 386 км/час.
  Проектом удалось заинтересовать Pan American Airways. Хуан Триппе готов был приобрести Excalibur, но хотел, чтобы вместимость увеличилась до 40 пассажиров, а максимальная скорость до 430 км/час. В апреле 1939 проект Model 044 был публично представлен на суд потенциальных клиентов. Узнав о разработке, Говард Хьюз организовал в Беверли Хиллз встречу с руководством фирмы "Локхид". К тому времени Хьюз стал главным акционером, фактически владельцем TWA. Поэтому на совещании присутствовал и президент авиакомпании Transcontinental and Western Air Джек Фрай. Хьюз задумал наладить беспосадочное трансконтинентальное авиасообщение - "от побережья до побережья". Проект "Локхида", в этой связи, казался наиболее привлекательным.
  Миллиардер обещал щедрую финансовую помощь и крупный заказ, но поставил довольно жёсткие условия: полезная нагрузка новой машины должна быть не ниже 2720 кг (44 кресел или 20 спальных мест), максимальная дальность - 5630 км, крейсерская скорость - 450 км/час, потолок - 6095 км. Самолёт должен был иметь герметичную кабину и без посадки преодолевать маршрут Нью-Йорк - Лос-Анджелес. И ещё одно условие - по высоте машина должны была вписываться в стандартный ангар авиакомпании TWA. Задание казалось трудным, почти невыполнимым. Однако перед производителем замаячили такие перспективы, что руководство "Локхида" согласилось взяться за работу. В новой редакции самолёт получил название L-049 Excalibur A. Затем машину переименовали в Constellation. Контракт был подписан 10 июля 1939. Сделка, по требованию Хьюза, была заключена в обстановке строгой секретности. Со стороны заказчика подпись поставило, в общем-то, постороннее лицо - жена шеф-пилота и вице-президента TWA Томми Томлинсона.
  На разработку были брошены лучшие силы фирмы, работой по контракту руководили аэродинамик Келли Джонсон и конструктор Холл Хиббард. Джонсон, используя британский опыт по De Havilland D.H.91 Albatross, придумал фюзеляж сложной формы, напоминающей дельфина. Разработчики потратили немало времени на выбор формы кабины экипажа. Было несколько вариантов - с кабиной в носу заподлицо с фюзеляжем, как на Boeing 307, с одним или двумя фонарями, как на скоростных истребителях, и пара вариантов со ступенчатой кабиной. Один из последних был принят к дальнейшей разработке. Крыло авиалайнера напоминало увеличенное в масштабе крыло локхидовского истребителя Model 22 (лучше известен под названием P-38 Lightning). Для отработки оптимальных форм были проведены более 300 продувок в аэродинамической трубе NACA и собственной аэродинамической лаборатории ("Локхид" держал её в Калифорнийском технологическом институте). Был предусмотрен ряд технологических новинок - интегрированные топливные баки, система управления с гидроусилителями, термическая противообледенительная система.
   При выборе типа двигателей разгорелись споры. Хьюз и Фрай хотели иметь проверенные в работе Wright R-2600. Однако инженеры "Локхида" предложили поставить более мощные Wright R-3350, ещё сырые, но имеющие весьма заманчивые характеристики (как вариант сходные с ними Pratt и Whitney R-2800). При мощности на 22% большей R-3350 потребляли топлива на 26% меньше. Локхидовцам удалось настоять на своём - в дальнейшую разработку пошли варианты L-049-99-01 c R-3350 и L-049-16-01 c R-2800.
  Для достижения заданных характеристик пришлось поставить винты диаметром 4,63 метра. Это заставило широко разнести двигатели на крыле и сделать высокое шасси. Чтобы стабилизатор оставался эффективным, его надо было установить выше винтов. Пришлось поднять хвостовую часть фюзеляжа. При этом нельзя было забывать об условии Хьюза насчёт максимальной высоты авиалайнера - оперение сделали трёхкилевым.

  В ноябре 1939 была составлена окончательная спецификация, началось строительство прототипа. Хьюз сделал первоначальный заказ на 9 экземпляров, который вскоре вырос до 40. По калькуляции "Локхида" выходило, что каждый авиалайнер обойдётся в 450 000 долларов. В сумме заказ тянул на 18 миллионов - у TWA таких денег не было. Тогда Хьюз оформил покупку на собственную компанию Hughes Tool Co. TWA же выступала всего лишь в роли арендатора самолётов. Сделка была оформлена 10 июля 1940 с условием, что Constellation не будет поставляться ни одной другой авиакомпании, работающей на трансконтинентальных линиях США, в течение двух лет после начала поставок TWA. Или же до тех пор, пока TWA не получит 35 экземпляров новой машины. Исключением был заказ Pan American - также на 40 машин. Поскольку компания Хуана Триппе работала на международных линиях и прямой конкуренции TWA не составляла, Хьюз против такой сделки не возражал.
  Параллельно с работой по данной теме "Локхид" выполнял ряд заказов US Army Air Corps. Поэтому на заводе в Бёрбанке часто бывали военные. Они затребовали детальную информацию о новой транспортной машине. А после вовлечения США во Вторую Мировую войну и вовсе решили заполучить заказанные авиакомпаниями экземпляры. Хьюз был этим страшно недоволен. Но спорить с правительством - себе дороже, пришлось Хьюзу уступить. 20 сентября 1942 был подписан контракт AC32089, согласно которому авиалайнер превращался в военно-транспортный самолёт C-69. Спустя девять дней был подписан ещё один контракт - AC26610, на основании которого фирма должна была поставить военным 180 экземпляров C-69 (затем цифра возросла до 313).
  Прототип не строился. С самого начала была заложена серия. Первый экземпляр с двигателем Wright R-3350-35 был закончен в декабре 1942. К тому времени прошли испытания двигателей R-3350 (на принадлежавшем "Локхиду" самолёте PV-1 Ventura - военном варианте авиалайнера Lockheed L-18). Первая машина имела заводской номер 049-1961, военный бортовой 43-10309, а также гражданскую регистрацию NX25600. Самолёт впервые взлетел 9 января 1943. Экипаж из пяти человек возглавлял шеф-пилот фирмы Boeing Эдди Аллен, на правом кресле сидел фирменный пилот "Локхида" - Мило Барчем (Milo Garrett Burcham). Среди прочих на борту был и Келли Джонсон. В тот день состоялось пять полётов. Прошли они почти без замечаний. Затем машину перегнали на базу USAAF Мурок в пустыне Мохаве, Калифорния, где испытания были продолжены. Заказчик остался доволен характеристиками самолёта.
  17 апреля 1944 на втором экземпляре (зав. 049-1962, бортовой USAAF 43-10310) был совершён беспосадочный перелёт из Бёрбанка в Вашингтон. Кроме экипажа на борту находились 12 пассажиров, в т.ч. Говард Хьюз и президент TWA Фрай. В полёте они заменили экипаж, желая испытать характеристики машины самолично. Рейс продолжался 6 часов 57 минут 51 секунду - это был новый рекорд продолжительности трансконтинентального перелёта. Но вместо одобрения рекордсмены попали под огонь правительства - там перелёт расценили как рекламное шоу авиакомпании TWA в "трудный для Родины час". 26 апреля, при возвращении в Калифорнию, самолёт сделал остановку на базе Райт Филд, Огайо, где взял на борт Орвилла Райта. Это был последний полёт основоположника практической авиации. Говорят, Райт обратил внимание на то, что размах крыла Constellation больше дистанции, которую Flyer преодолел в первом полёте.

  Серийное производство началось в октябре 1944. К эксплуатации в Air Transport Command USAAF приступили в начале 1945. C-69 летал в основном на трассах, связывающих США и Европу. Причём за штурвалами сидели пилоты TWA и Pan American. К тому времени первоначальный военный заказ сократился до 79 машин. А поставлено было всего пятнадцать. К середине 1945 Пентагон интерес к машине потерял, так что "Локхид" смог переключиться на рынок, ради которого самолёт и был создан.

   Семь C-69, находившихся в производстве, переделали в авиалайнеры. А вновь заложенные машины изначально строились как гражданские. Первый конверсионный экземпляр поднялся в воздух 25 августа 1945. А 14 октября был получен сертификат типа A-763, что открыло машине дорогу на коммерческие авиалинии. К тому времени число заказанных авиакомпаниями экземпляров перевалило за сотню.
  Как и следовало ожидать, первой Constellation получила авиакомпании TWA. Pan American шла лишь второй по списку. Однако компания Хуана Триппе всё-таки опередила конкурента. Она первой выполнила коммерческий рейс. Это случилось 3 февраля 1946 - на трое суток раньше TWA. Среди первых американских заказчиков была и American Overseas Airlines(подробнее об эксплуатации в авиакомпаниях США здесь). Первыми зарубежными покупателями были европейские авиакомпании Air France, BOAC и KLM (подробнее), и латиноамериканские Panair do Brasil и Linea Aeropostal Venezolana (подробнее). Благодаря высокой скорости, комфорту и экономичности машина вскоре заняла господствующее положение на главных дальних магистралях.
  Однако удачное начало было омрачено несколькими серьёзными лётными происшествиями. 18 июня 1946 во время рейса на борту машины Pan American случился пожар. К счастью, экипажу удалось избежать жертв. Не прошло и месяца, как во время тренировочного полёта загорелся самолёт TWA. Это происшествие закончилось гибелью всех, кто был на борту (подробности). Все L-049 были поставлены на прикол до выяснения причин и устранения дефектов.
  Под угрозой аннулирования многочисленных заказов "Локхид" приложил неимоверные усилия для устранения дефектов. Было доработано электрооборудование, изменена схема питания двигателей - вместо впрыска топлива поставили карбюраторы. Авиастроителям удалось справиться с проблемами в короткие сроки - полёты возобновились 23 августа.  Производство продолжилось - всего было выпущено 88 самолётов модификации L-049 (включая 22 C-69). Девять машин затем были переделаны в версию L-149 с дополнительными топливными баками на концах крыла.
  Желая поправить репутацию, фирма выпустила новую модификацию L-649. В релизах "Локхида" она была представлена как первая целиком гражданская версия. Были улучшены системы отопления и кондиционирования (на L-049 пассажиров зачастую бросало то в жар то в холод), усилена звукоизоляция кабины, поставлены более удобные пассажирские кресла. Улучшились условия работы экипажа - на дальних линиях ему были положены спальные места. Были установлены более мощные двигатели Wright R-3350-749C. До 55 пассажиров выросла полезная нагрузка. Увеличилась крейсерская скорость, улучшились экономические показатели. Первый полёт L-649 состоялся 18 октября 1946. Сертификат типа получен 14 марта 1947. Однако данная модификация не заинтересовала авиакомпании. Лишь Eastern Air Lines купила 14 экземпляров (TWA сначала тоже заказала, но затем отказалась). Всего же было изготовлено 20 машин этой версии. На линиях L-649 работал с мая 1947.
  Проанализировав причины коммерческой неудачи L-649, фирма пришла к выводу, что рынку потребен самолёт с большей дальностью. Поэтому на базе L-649 была разработана следующая версия L-749, способная преодолевать без посадки 6000 км. Это стало возможно за счёт установки дополнительных топливных баков в консолях крыла. В них можно было залить 22 031 литров топлива (5 820 американских галлонов). Взлётный вес существенно возрос, что заставило усилить конструкцию шасси. Первый полёт состоялся 14 марта 1947. Для гражданских операторов был поставлен 51 экземпляр. Ещё 10 экземпляров, под названием C-121/VC-121, получили USAF. Позже C-121, также как C-69, эксплуатировались и гражданскими операторами. Они зарекомендовали себя на службе пожаротушения. Была и военно-морская версия PO-1 - построено 2 экземпляра.
  Дальнейшее совершенствование привело к появлению модификации L-749A с ещё большим взлётным весом, усилением конструкции. Всего было выпущено 62 самолёта. Последняя машина этой версии поставлена в сентябре 1951. Под стандарт L-749A были переделаны многие L-749 и все L-649 (кроме трёх экземпляров). В процессе выпуска данной модификации доработки продолжались. За счёт применения новых материалов (т.н. плайкор - алюминиево-пластмассовый материал) удалось снизить вес конструкции. На двигатели были установлены модернизированные выхлопные трубы. Они давали небольшую реактивную тягу, что позволило увеличить скорость на 24 км/час. Машины оснастили новыми винтами Curtiss Electric Model C6345 с реверсом тяги.
  Кроме перечисленных модификаций существовали нереализованные проекты бомбардировщика L-249 (иное обозначение XB-30), дальнего военно-транспортного самолёта L-349, авиалайнеров L-449 и L-549. Фирма также собиралась выпускать грузовую версию L-749A, однако спроса она не нашла (хотя позже авиакомпании переделывали пассажирские самолёты в грузовые). Общее же количество произведённых машин всех версий составило 233 экземпляра.

   Lockheed Constellation, наряду с DC-4, позволил превратить трансатлантические перелёты из невероятного приключения в обыденное дело. Причём Constellation имел преимущество. Не только на трансатлантических, но и на других дальних трассах. Так, рейс из Нью-Йорка в Лос-Анджелес Constellation, за счёт большей дальности и скорости, совершал на три часа быстрее DC-4. Творение Келли Джонсона имело преимущество и по комфорту. Благодаря улучшенной звукоизоляции, вентиляции, отоплению, освещению и т.п. Но главный эффект, конечно же, дало наличие герметичной кабины. Constellation не был первым герметичным авиалайнером. До него успели появиться Boeing 307 и Curtiss C-46. Однако там соответствующее оборудование почти не применялось на практике. Все преимущества полёта в герметичной кабине впервые ощутили пассажиры именно локхидовской машины. Constellation также считается одним из самых красивых авиалайнеров.
  Однако самолёт не был лишён и существенных недостатков. Хотя двигатель Wright R-3350 и позволил добиться высоких лётных характеристик, его надёжность оставляла желать лучшего. Конструкторы упорно работали над доводкой моторов. Однако в начальный период эксплуатации Constellation полностью устранить проблему не удалось. Самолёт оказался и очень дорогим. Машины версии L-049 продавались по цене 450 000 долларов, L-649 - по 650 000 долларов, а L-749 уже от 870 000 до миллиона. Это был первый авиалайнер, чья цена достигла семизначного числа. Далеко не каждая авиакомпания могла сделать подобное приобретение.
  Период наиболее интенсивной эксплуатации приходится на 1946 - 1950. Но уже в 1947-1948 Constellation начали теснить новые машины - DC-6 и Boeing 377. Чтобы не отстать от конкурентов конструкторам "Локхида" пришлось вновь засучить рукава и разработать новую модель (речь о ней впереди).
  А Constellation пришлось потесниться. В начале 1950х ведущие авиакомпании начали переводить Constellation на второстепенные линии, продавать чартерным и грузовым компаниям. Это не значит, что главные перевозчики сразу же поспешили избавиться от "Конни". Например, у TWA авиалайнеры работали до 1967. Последний пассажирский рейс совершил самолёт доминиканской авиакомпании Aerovias Quisqueyana в конце 1970х. А грузовые перевозки продолжались до 1993. Но до сих пор сохранилось несколько экземпляров, пригодных для полётов. Ряд самолётов выставлен в музеях. Например, в Париже в Musee de l'Air выставлен экземпляр (зав. 2503), принадлежавший ранее Air France (а еще раньше Pan American).

Конструкция
Цельнометаллический свободнонесущий низкоплан классической схемы с четырьмя поршневыми двигателями и убираемым трёхопорным шасси.

 

Фюзеляж - полумонокок круглого сечения с обшивкой из плакированного алюминия. Максимальный диаметр 3,40 м. Большая часть внутреннего объёма герметична. Стыки обшивки этой части уплотнены герметиком. Все двери, технологические люки и разъёмы также имеют герметичные уплотнители. В передней части герметичного объёма кабина экипажа, с местами для командира, второго пилота, бортинженера и бортрадиста. Вход в кабину через дверь по правому борту. Позади кабины помещение, для отдыха экипажа (на дальних трассах) или же вспомогательный грузовой отсек. В левой части этого отсека место для штурмана, в потолке - астрокупол. Далее пассажирская кабина (или же грузовой отсек), занимающая большую часть фюзеляжа. Пассажирские кресла легкосъёмные (для быстрой конверсии салона в грузовой отсек).
В задней части пассажирской кабины кухня и два туалета. Покрытие пола кабины из стекловолокна, поверх которого фанерное покрытие.

Крыло - цельнометаллическое двухлонжеронное свободнонесущее, трапециевидное в плане, аэродинамически и статически сбалансированное. Угол установки 7,5 градусов. Состоит из центральной части, внутренних частей, внешних частей и законцовок. Центральная часть жёстко связана с фюзеляжем. Профиль центральной части - NACA 23018, законцовки - NACA 4412. Обшивка из плакированного алюминия. Внутри интегральные ёмкости для топлива. Заднюю часть внешних частей на всю длину занимает элерон с триммером. 2/3 задней части занимают закрылки Фаулера.

Двигатель - четыре поршневых двигателя в аэродинамических гондолах на внутренних частях крыла. Закрыты капотами NACA. Применялись следующие типы двигателей:
- Wright R-3350-35 Double Cyclone - 2200 л.с./ 1641 кВт, 18-ти цилиндровый двухрядный звёздообразный карбюраторный воздушного охлаждения (прототип, C-69, L-049)
- Wright R-3350-745C-18BA-1 Double Cyclone - 2200 л.с./ 1641 кВт, 18-ти цилиндровый двухрядный звёздообразный карбюраторный воздушного охлаждения(L-049)
- Wright R-3350-749C-18BD1 Double Cyclone - 2500 л.с./ 1864 кВт, 18-ти цилиндровый двухрядный звёздообразный карбюраторный воздушного охлаждения(L-649,L-749)
- Wright R-3350-749C-18CA1 Double Cyclone - 2700 л.с./ 2013 кВт, 18-ти цилиндровый двухрядный звёздообразный карбюраторный воздушного охлаждения(L-749A)
винт изменяемого шага трёхлопастный Hamilton Standard диаметром 4,63 метра или Curtiss Electric Model C6345 диаметром 4,57 метров. Регулирование угла установки лопастей с помощью электропривода. Карбюраторы Chandler-Evans. Топливо - бензин с октановым числом 100.

Оперение - трёхкилевое цельнометаллическое свободнонесущее. Центральный киль установлен на фюзеляже, боковые на стабилизаторе. Боковые кили взаимозаменяемы. Обшивка металлическая, за исключением рулей направления и рулевых триммеров, у которых обшивка полотняная. Рули высоты и направления крепятся на антифрикционных подшипниках, триммеры - на рояльных петлях.

Шасси - убираемое трёхопорное, с передней опорой. Основные опоры убираемые в гондолы внутренних двигателей, передняя - в носовую часть фюзеляжа. Кроме того, имеется предохранительная опора, убираемая заподлицо в хвостовую часть фюзеляжа. Опоры с гидропневматические амортизаторами Aerol. На каждой основной опоре по два колеса с гидравлическими дисковыми тормозами Bendix, имеющими антиблокировочную автоматику. На передней опоре также два колеса, но без тормозов.

Управление и системы - пневматическая противообледенительная система Goodrich на передних кромках крыла и стабилизатора. Гидравлическая система управления рулями, закрылками, и уборкой основных стоек шасси. Механико-гидравлическая система уборки передней стойки. Вспомогательная механическая система управления закрылками. Система кондиционирования с двумя центробежными нагнетателями, приводящимися от внутренних двигателей, поддерживает давление эквивалентное высоте 2400 м при полёте на высоте 6000 м.

Приборы - разделены на четыре группы - приборы пилотов, в т.ч. автопилот Sperry A-3, навигационные приборы, приборы контроля технического состояния систем и приборы управления системой кондиционирования.

Размах крыла, м

Площадь крыла, кв.м

Длина, м

Высота, м

Взлетный вес, кг.

Вес пустого, кг.

Скорость макс., км/час

Скорость крейс., км/час

Потолок, м

Дальность полёта, км

Количество пассажиров

Произведено самолётов