Diseño
El Concorde fue pionero en el uso de nuevas tecnologías aeronáuticas. Sus alas delta y sus cuatro motores Olympus fueron desarrollados en un primer momento para el bombardero estratégico Avro Vulcan. El Concorde fue pionero en el uso del sistema de vuelo "fly-by-wire", además su aviónica era única, pues era el primer avión comercial en usar circuitos híbridos.29 El jefe de proyecto y diseñador principal fue Pierre Satreteniendo a Sir Archibald Russell como su adjunto.30
[editar]Movimiento del centro de presión
Cuando un avión supera el Mach, el centro de presión del aparato se desplaza hacia atrás. Para reducir este cambio, los ingenieros diseñaron las alas de una manera distinta a la convencional. Sin embargo todavía existía un cambio de unos dos metros. Esto podría haberse corregido pero hubiera sido perjudicial para la seguridad a bordo del avión cuando este se encontrara volando a altas velocidades. La solución fue distribuir el combustible a lo largo del centro del avión para mover el centro de masa eficazmente.31
[editar]Motores
Para que el Concorde fuera económicamente viable necesitaría recorrer largas distancias, pero esto también requeriría una alta eficiencia en cuanto al consumo de combustible. Para un vuelo supersónico óptimo se pensó en un primer momento en utilizar motores turbofan, pero estos fueron rechazados por su empuje excesivo. Al final los turborreactores fueron los motores elegidos.32 El motor fue desarrollado por Rolls-Royce, llamado Rolls-Royce/Snecma Olympus 593. Este motor había sido desarrollado para el bombardero Avro vulcan. Para el Concorde fue desarrollado una variante con postcombustión.33
El diseño de los canales de entrada de los motores del concorde fue una fase crítica.34 Todos los motores reactivos convencionales pueden tomar aire sin perturbación alguna hasta la velocidad deMach 0.5, por eso la velocidad del aire debe ser disminuida desde el Mach 2.0 —velocidad crucerodel concorde— que entra a los canales del motor. En particular, estos canales necesitan controlar las ondas de choque supersónicas que se generan como consecuencia de esta reducción de velocidad para evitar daños en los motores —si las ondas entran en los motores, estos vibran y se pueden fracturar—. Esto se logró mediante la adición de rampas a la entrada de los canales y una abertura de extracción del flujo, las cuales se mueven de posición durante el vuelo para desacelerar el aire —esto resulta complicado para los no profesionales, está basado en la ley de conservación de la masa y el estrangulamiento del flujo a la entrada de los canales que suministran el aire al motor por medio de cuñas que aumenta o disminuyen el diámetro de la sección de entrada—.35 Las rampas están ubicadas encima de los canales de entrada de aire al motor y se mueven hacia abajo y la abertura se mueve hacia arriba y hacia abajo haciendo que el aire entre o salga. La efectividad del sistema de entrada es tal que durante el vuelo supersónico el 63% del empuje de los motores se atribuye a los canales de entrada aunque las toberas generan el 29% y los motores solo el 8% del empuje.36
Los fallos del motor causan muchos problemas en los aviones convencionales subsónicos, ya que no solo el avión pierde empuje en el lugar donde se encuentra el motor, sino que aumenta la resistencia inducida por el mismo —el motor—, causando que el avión banquee en la dirección del motor dañado. Si esto le pasara al Concorde a velocidades supersónicas, causaría en teoría un fallo catastrófico de la estructura.37 Sin embargo, durante el fallo de un motor la necesidad del canal de entrada es de cero por lo que los efectos inmediatos del fallo de un motor son contrarrestados al abrirse la abertura y la extensión completa de las rampas que deflectan el aire hacia debajo del canal, ganando sustentación y haciendo aerodinámico el compartimiento del motor, disminuyendo los efectos de la resistencia en el motor dañado. A pesar de que las simulaciones por ordenador predijeron dificultades considerables, en la práctica el Concorde fue capaz de apagar 2 de sus motores volando a Mach 2.0 sin la aparición de los problemas de control esperados.38 Los pilotos de Concorde son entrenados rutinariamente en simuladores para poder enfrentar mejor fallos de dos motores al mismo tiempo.39
[editar]Estructura
Debido a la alta velocidad a la que operaba el Concorde, a menudo la estructura sufría la acción de fuerzas externas que podían dañarla.40 Cuando el avión se encontraba en pruebas había mucha preocupación por mantener un control preciso del aparato a velocidades supersónicas. Todos estos problemas fueron resueltos por los cambios en los alerones laterales.41 Cuando un avión sobrepasa la velocidad del sonido, el centro de gravedad se altera, para combatir este fenómeno los ingenieros desarrollaron nuevos alerones "flexibles" y unas nuevas alas para reducir este desplazamiento en solo 2 metros.42 También se redistribuyó el combustible a lo largo de la nave con el fin de no afectar al centro de masa durante la aceleración y desaceleración a modo de control de ajuste auxiliar.43
[editar]Presurización de la cabina
La cabina del avión se mantenía por lo general, en cuanto a presión, al equivalente de una altitud de 1800 - 2400 metros.44 Los aviones subsónicos suelen volar a una altura media de 40 000 pies, unos 12 000 metros, pues por encima de 50 000 pies las condiciones atmosféricas pueden poner en riesgo la integridad física de los pasajeros;45 también son peligrosos los cambios violentos de altura y su correspondiente presión atmosférica debido a la reducción de la densidad del aire. En caso de que se produzca una violación de la integridad estructural de la cabina, las máscaras de oxígeno y otros elementos de emergencia pierden su utilidad, sufriendo los pasajeros de hipoxia. El diseño y presurización especial de la cabina del Concorde le permitía volar hasta una altura máxima de 60 000 pies, lo equivalente a unos 18 000 metros de altura.46 La aeronave también estaba equipada con sistemas de reserva de aire para aumentar en casos de emergencia la presión en la cabina. Sus ventanas eran más pequeñas de lo normal para ralentizar cambios bruscos en la presión atmosférica de la cabina en relación al exterior.47 48
[editar]Características de vuelo
Mientras que los aviones comerciales subsónicos tardaban alrededor de 8 horas en completar un viaje entre París y Nueva York, el Concorde solo necesitaba alrededor de 3 horas y 30 minutos.49 La altitud máxima que alcanzaba era de 18 300 metros y su velocidad de crucero era de Mach 2,02 —2140km/h— más del doble de la velocidad media de los aviones convencionales.50
Ningún otro aparato operaba a una altura tan elevada como lo hacía el Concorde por lo que para la seguridad del aparato se establecían patrones del clima para según su posición y las variaciones de los vientos del Atlántico Norte —océano más transitado por el avión— determinar el tiempo de subida y bajada en el momento de aterrizar y despegar.51 La velocidad media de aterrizaje era de 274 km/h;52 debido al diseño especial del Concorde con sus alas en forma de delta, fue equipado con un acelerador automático para reducir la carga de trabajo del piloto.53 El diseño de su ala provocaba la formación de vórtices y bajas presiones sobre la superficie de esta por lo que estaba obligado a despegar a una velocidad menor que los aviones convencionales y con mayor ángulo.54 55
[editar]Frenos y tren de aterrizaje
Debido a la forma en ala delta de la aeronave, el tren de aterrizaje tuvo que ser diseñado extraordinariamente fuerte. En la rotación, el Concorde se elevaba unos 18 grados. Esto conlleva una serie de aumentos en las tensiones entre la parte trasera del tren de aterrizaje y las alas. Durante el desarrollo este inconveniente inesperado requirió de un rediseño importante.56 Debido al alto nivel de rotación se añadieron al tren un pequeño juego de ruedas. En la parte trasera y debido a la gran altura del avión es necesario que el tren se retraiga telescópicamente antes de girar.57
Debido a la alta velocidad en el aterrizaje —400 km/h—, fue necesario equipar unos frenos mejorados y más fuertes de lo normal. Los frenos eran antideslizantes, equipaban un sistema que evitaba que durante la puesta en marcha los neumáticos perdieran tracción y no hubiera una pérdida de control del aparato. Fueron desarrollados por Dunlop siendo los primeros en diseñarse teniendo el carbonocomo su principal elemento.58 Los frenos eran capaces de detener al Concorde con un peso de 188 tonaladas a una velocidad de 310 km/h en una milla —1600 metros—; en este tipo de maniobras los frenos alcanzaban temperaturas de entre 300 y 500°C, necesitándose varias horas para la refrigeración.59
[editar]Operadores
| Aerolíneas | Fecha de entrada en servicio del Concorde |
|---|---|
 Air France | 27 de octubre de 197660 |
 British Airways | 27 de febrero de 197560 |
 Braniff International Airways | Alquiló algunos Concorde con su tripulación durante unos meses61 |
 Singapore Airlines | Operó un Concorde alquilado durante un breve periodo62 |
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