В этой истории всё начиналось довольно привычно – получаю заявку на изготовление конкретного самолёта и сразу же знакомлюсь с героем своего будущего постера. Шаблон у меня уже есть, ливрея знакомая, но очень странная модификация! На фотографиях из Сети вижу Boeing 727 с двигателями Rolls-Royce, вместо привычных Pratt & Whitney. Неужели были и такие? И чтобы нарисовать этот самолёт мне пришлось хорошенько изучить эту тему, благо что на связи у меня всегда был заказчик, который отлетал на этих самолётах много лет.
С началом эры реактивных самолётов люди поняли, что новый тип двигателя – весьма громкая штука. И если военные лётчики на этот минус закрывают глаза (а точнее сказать – уши), то для гражданской авиации очень скоро это стало проблемой, и весьма серьёзной. Сначала конструкторы принялись решать задачу снижения шума в салоне воздушных лайнеров. Это было актуально для пассажирских самолётов, но совершенно не было проблемой для грузовиков. Ведь у паллетов с коробками и тюками совершенно не болела голова от сильного грохота движков. Однако, когда человечество озаботилось вопросами шума на местности, особенно вблизи от аэропортов, грузовые компании ощутили на себе всю мощь негодования любителей тишины. К началу 80-х годов прошлого столетия от грохота взлетающих многотонных машин граждане начали защищаться на законодательном уровне. Принятые в то время ограничения по шуму вынудили авиакомпании вкладываться в собственные исследования и находить технические решения для соблюдения всех пунктов закона "о тишине".
В 1980-х годах активнее всего взялись за дело грузовые перевозчики, так как основная часть грузовых перевозок приходилась на ночное время. К тому же грузовые парки воздушных судов в то время состояли в основном из подержанных пассажирских самолётов, конвертированных в грузовые. Тут уже простым снижением оборотов двигателей на взлёте не обойдёшься. Одним из первых грузовых операторов, нашедших своё оригинальное техническое решение стал FedEx, благодаря своему комплекту Stage 3 hush-kit. Это аэродинамическое устройство для снижения шума, производимого старыми реактивными двигателями, которое устанавливалось на турбореактивные и даже на более новые по тем временам – турбовентиляторные двигатели, поскольку они были намного громче более поздних моделей.
Комплект был разработан, чтобы обеспечить полное соответствие стандартам шума FAA и требованиям ICAO при наименьших затратах. FedEx сертифицировал своё устройство для самолетов B727, оснащённых двигателями JT8D. Комплекты FedEx Stage 3 включали в себя компоненты и инструкции по установке для модификации двигателей, реверсоров тяги и пилонов двигателей. Это устройство обходилось относительно недорого, но имело один побочный эффект – оно "отъёдало" часть мощности двигателя. Особенно это сказывалось на более поздних и более мощных моделях JT8, где приходилось дополнительно ограничивать мощность двигателя на взлёте, а соответственно и снижать максимальный взлётный вес всего самолёта.
Но самое кардинальное, на мой взгляд, решение приняла авиакомпания UPS Airlines. Они явили миру новую ремоторизированную версию самолёта Boeing 727. Модификация получила обозначение Boeing 727-100 QF, где QF – аббревиатура от Quiet Freighter, что можно перевести как "тихий грузовой самолёт". 8 мая 1990 года UPS официально запустила крупную программу ремоторизации для 39 самолётов Boeing 727 на двигатели Rolls-Royce Tay 651-54 мощностью 70,28 кН (к слову сказать, у базового двигателя JT8D мощность составляла 62-67 кН). К тому времени авиакомпания уже начала выводить из эксплуатации эти самолёты, как несоответствующие требованиям по уровню шума, так что эта процедура продлила им "жизнь".
Внешняя особенность Boeing 727 QF, которая сразу бросается в глаза, это характерный "горб" на воздухозаборнике центрального двигателя. Более экономичный по топливу, двигатель Rolls-Royce Tay оказался на 30% более "прожорливым" в плане потребления воздуха. И если для замены двигателей, расположенных по бокам от фюзеляжа, эта особенность не предполагала трудностей, то с центральным двигателем задача усложнялась. Для удовлетворения его "аппетитов" нужно было создать новый воздуховод, желательно максимально оставаясь в пределах существующей конструкции самолёта. Эту задачу успешно решил инженер-конструктор Dee Howard – Джим Финч (Jim Finch), который и оформил патент на своё изобретение.
Воздуховод на своём пути переходит от круглого поперечного сечения существенно большей площади к эллиптическому поперечному сечению центрального S-образного участка, и перед двигателем вновь переходит к круглому поперечному сечению существенно большей площади. Это позволяло доставить к двигателю значительно большее количество воздуха. При этом радиус кривизны S-образного воздуховода стал больше, чем у базовой конструкции, и это было решено за счёт создания выпуклости. Передний изгиб имел увеличивающуюся площадь поперечного сечения в диапазоне от 9677 до 11484 кв. сантиметров.
Поворот воздуха в оригинальном воздуховоде 727-го осуществлялся на более низких скоростях. Конфигурация S-образного воздуховода Финча позволила увеличить радиусы кривизны и профиль сечения для ускорения воздушного потока в необходимой точке кривой. Вследствие этого достигался надлежащий градиент давления воздуха, создающий необходимый воздушный поток, имеющий постоянную скорость по всей площади вентилятора двигателя.
Вот такие интересные нюансы я узнал в процессе работы над эти постером. И хотя для кого-то это просто симпатичная картинка, для моего заказчика это память о его лётной карьере. Пусть этих самолётов уже давно нет, но мы помогаем пилотам сохранить память о полётах на этом типе самолёта. К тому же это способ наглядно рассказать потомкам одну из историй своего рода. Кстати, этот заказчик два года назад уже покупал у меня постер и, очевидно, остался доволен. Потому что сейчас он купил сразу 8 разных постеров из моей коллекции, и его посылка уже в пути на другую сторону планеты.
В следующий раз я расскажу вам другую интересную историю из моей практики, которую я пока не знаю, но она обязательно случится...