Technologie

Supertanker w ogniu, SOFIA w gwiazdach. Dlatego Jumbo Jet jest legendą.

Piotr Koźmin
4

Kiedy z początkiem sierpnia wzgórza wypiętrzające się nieopodal kalifornijskiego kanionu Trabuco zajęły się ogniem, wypadki potoczyły się bardzo szybko. Zbocza pokrywają tu bowiem krzewy z dużą zawartością olejków eterycznych, wprost wymarzonym paliwem dla bezlitosnego żywiołu. Kilka godzin później obszar ponad szesnastu kilometrów kwadratowych trawił niemożliwy do opanowania ogień, nie dający się powstrzymać w swym niszczycielskim dziele. Wkrótce nad horyzontem zamajaczyła sylwetka największego podniebnego strażaka, Boeinga 747, zwanego Global Supertanker. Maszyny do zwalczania wyjątkowo groźnych żywiołów, mogącej zrzucić naraz nawet 75 tysięcy litrów wody lub środka gaśniczego. Samoloty takie jak ten tworzą legendę Jumbo Jeta. Bo ta nie bierze się tylko z jego wielkości, ale przede wszystkim z wyjątkowości. A Supertanker to nie jedyne wcielenie tego płatowca, które zapewniło Boeingowi 747 przydomek “Królowej Przestworzy”.

Historia powstania Jumbo Jeta była dość przewrotna już u jej zarania. Inżynierowie Boeinga konstruowali tę maszynę w latach 60-tych ubiegłego wieku w poczuciu pewnej tymczasowości. Ugruntowany był bowiem podówczas pogląd, iż rychły jest kres maszyn poddźwiękowych przeznaczonych do przewozów pasażerskich. Stąd tak duży nacisk już w fazie projektowania Boeinga 747 kładziono na możliwość zastosowania tego odrzutowca w wolniejszych przewozach towarowych. To taki swoisty plan B na wypadek, gdyby maszyny pasażerskie przekraczające prędkość jednego Macha wyparły wolniejszych poprzedników. Tak się nie stało wszakże, bowiem przystępność cenowa podróży, jej zasięg i komfort ukształtowały rynek lotniczy na kolejne dziesięciolecia. Tanio, daleko, wygodnie - tego chcieli przede wszystkim pasażerowie. Wkrótce okazało się, że wizjonerskie zacięcie konstruktorów Jumbo Jeta sprawiło, że maszynę tę można było z powodzeniem stosować do innych zadań. Trochę wedle zmodyfikowanej maksymy, że tam gdzie diabeł nie może, tam … Boeinga 747 pośle.

Pożar się trwoży. Przed “Duchem Jana z Gór”

Narodziny Supertankera poprzedziły tragiczne wydarzenia. Kiedy w 2002 roku w USA szalały pożary, miały miejsce dwie dotkliwe katastrofy. Amerykańskie służby gaśnicze straciły w akcji pięciu lotników, a wraz z nimi dwie ważne maszyny - ciężki samolot gaśniczy N130HP, powstały na bazie zmodyfikowanego Herculesa C-130A, oraz maszynę zwaną Consolidated PB4Y-2 Privateer. Wskutek tego kilkanaście maszyn wycofano ze służby, a wiele innych poddano modernizacji. W parku maszynowym amerykańskich strażaków zwalczających ogień z powietrza pojawiła się wszakże dotkliwa luka. Departament Spraw Wewnętrznych USA rozpoczął poszukiwanie maszyn nowej generacji.

Na wezwanie odpowiedziała m.in. firma Evergreen International Aviation, która podjęła się budowy pierwszego Supertankera opartego o Boeinga 747 serii 200. Ten jednak nigdy nie wszedł do służby. Więcej szczęścia miał jego następca skonstruowany na bazie Boeinga 747 serii 100, który przeszedł chrzest w warunkach bojowych, gasząc w 2009 roku pożary trawiące Hiszpanię. W tym samym roku został rzucony do walki z żywiołem w Kalifornii. Niestety, firma Evergreen International Aviation znalazła się w tarapatach i ogłosiła w 2013 roku bankructwo. Jej sukcesor, spółka Global Supertanker, przejęła przede wszystkim dokumentację i unikalną konstrukcję systemu zrzutu środków gaśniczych. Oba nieistniejące już gaśnicze Jumbo Jety zastąpiła maszyna z nowszej serii 400, która po przejęciu od poprzedniego właściciela, japońskich linii lotniczych, otrzymała numer rejestracyjny N744ST. Z pomocą nieocenionego dla miłośników lotnictwa serwisu FlightRadar24.com możemy łatwo zweryfikować, że ow pierwszej połowie sierpnia maszyna była w powietrzu blisko czterdzieści razy. Większośc lotów trwała około godziny i zaczynała się lub kończyła w kalifornijskim Sacramento.

https://www.youtube.com/watch?v=a3AWMGQ5ot0

Osiągając prędkość przelotową na poziomie 970 km/h Supertanker jest w stanie dotrzeć w ciągu 5 godzin do każdego miejsca w Stanach Zjednoczonych, a w ciągu 20 godzin osiągnąć każdy punkt na Ziemi, zakładając oczywiście przystanki na tankowanie. Kiedy trzewia samolotu wypełnią się środkiem gaśniczym, zasięg samolotu dramatycznie skraca się do ok. 640 km. Odrzutowiec w akcji operuje na pułapie od 120 do 240 m z prędkością ok. 260 km/h. Operator Supertanker potwierdza, że jest on w stanie pokryć środkiem gaśniczym pas o szerokości ok. 50 m i długości ok 5 km.

Podniebny strażak produkcji Boeinga ratuje życie, przyrodę i mienie nie tylko na terenie Stanów Zjednoczonych. W listopadzie 2016 roku Global Supertanker zawitał do Izraela. Rok później gościł w Chile, wspomagając strażaków w walce z największymi pożarami w historii tego południowoamerykańskiego kraju. Jako że zaangażowanie Supertankera jest bardzo kosztowne, konieczne było wsparcie chilijskiej akcji przez filantropów, Lucy Aviles i jej męża.

Za patrona Supertankera obrano Johna Muira, XIX-wiecznego szkocko-amerykańskiego przyrodnika i pisarza, jednego z pierwszych obrońców dzikiej przyrody w Stanach Zjednoczonych. Nazywany “Ojcem Parków Narodowych” lub po prostu “Janem z Gór” strzeże teraz z zaświatów swego przyrodniczego dzieła, mają po temu zacny oręż, jakim jest największy podniebny strażak świata.

Wampir SOFIA. Zamiast krwi wysysa … podczerwień

Otulająca Ziemię atmosfera sprawiła, że mogło się na niej rozwinąć życie w formach, jakie znamy. Ale w pewnych przypadkach ta sama atmosfera nie jest naszym sprzymierzeńcem. Na przykład wtedy, kiedy chcemy badać otaczający nas wszechświat, zwłaszcza w paśmie światła widzialnego i w jego pobliżu, np. podczerwieni. A to nieocenione źródło wiedzy o bliższym i dalszym kosmosie, jego powstaniu i ewolucji.

Jest na to radykalne rozwiązanie - wynieść instrument badawczy poza zasięg atmosfery, na orbitę okołoziemską. Pomysł autorstwa Lymana Spitzera pochodzący z 1946 roku został zrealizowany dopiero w latach 90-tych za sprawą teleskopu Hubble’a, transportowanego przez prom kosmiczny Discovery w ramach misji STS-31. Utrzymanie teleskopu na orbicie jest wszakże niezmiernie kosztowne, na tyle w każdym razie, że zdecydowano o zbieraniu informacji z kosmosu także w prostszy sposób. Za pomocą teleskopu o średnicy 2,5 metra, pracującego na wysokości kilkunastu kilometrów, gdzie atmosfera jest na tyle rozrzedzona, że nie utrudnia już tak bardzo obserwacji. Teleskop ten gości na pokładzie specjalnie do tego celu przystosowanego Boeinga 747.

Projekt ten o wdzięcznej nazwie SOFIA, będącej angielskim skrótem od Stratospheric Observatory For Infrared Astronomy (Stratosferyczne Obserwatorium Astronomii Podczerwonej), stanowi wspólne przedsięwzięcie amerykańskiej Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA) oraz Niemieckiej Agencji Kosmicznej (DLR), w którym obie strony partycypują w stosunku 80 do 20.

Jumbo Jet o numerze rejestracyjnym N747NA z teleskopem na pokładzie często udaje się w podniebne misje badawcze. W samym lipcu bieżącego roku było ich ponad dwadzieścia, jak donosi serwis FlightRadar24.com, a brały one swój początek najczęściej z lotniska położonego w Kalifornii, w miejscowości Palmdale. Używany przez Amerykanów i Niemców Jumbo Jet wyposażony jest w ważący 17 ton teleskop, którego zwierciadło wykonane jest ze szkła ceramicznego pokrytego warstwą aluminium wieleset cieńszą od ludzkiego włosa. Operujący na wysokości kilkunastu kilometrów samolot rejestruje światło podczerwone, które jest pochłaniane przez niższe warstwy atmosfery.

https://www.youtube.com/watch?v=KsVOma8b8Og

Ten wielce osobliwy teleskop pomieszczony jest wewnątrz równie ekscentrycznej odmiany Boeinga 747. No bo jak nazwać inaczej ten odrzutowiec, którego wyprodukowano zaledwie 45 sztuk wobec oczekiwań sprzedażowych producenta na poziomie 200 egzemplarzy i w obliczu ponad półtora tysiąca wszelkich innych dostarczonych przewoźnikom odmian “Królowej Przestworzy”? Została ona skonstruowana jako odmiana specjalna, stąd nosiła w nazwie litery SP (Special Performance). I miała być zaprzęgana na ultradalekich trasach. Wywodziła się konstrukcyjnie od pierworodnej wersji 100, a główne zmiany objęły skrócenie kadłuba i powiększenie ogona. Klientem inauguracyjnym modelu 747SP były nieistnejące już linie Pan Am, do których dołączyli wkrótce przewoźnicy z RPA, Iranu i Chin. Co ważne, “SP” cieszył się względną popularnością jako maszyna dla VIP-ów i rządów. Odrzutoeiec ten ustanowił wiele rekordów w lotach komercyjnych wokół kuli ziemskiej, a jego produkcję zakończono w 1982 roku (wznawiając na potrzeby jednego egzemplarza siedem lat później).

Maszynę, z której wykluła się SOFIA, zakupiły pierwotnie linie Pan Am pod koniec lat siedemdziesiątych. Nadano jej dumną nazwę Clipper Lindbergh, na cześć amerykańskiego pioniera lotnictwa, który w 1927 roku jako pierwszy pokonał samotnie trasę pomiędzy Ameryką Północną a Europą. Na co pozwala teleskop SOFII? Zestawienie na stronie NASA zapiera dech w piersiach miłośników astronomii - obserwacja narodzin i śmierci gwiazd, powstawania nowych systemów słonecznych, identyfikację planet, komet i asteroid w pobliżu Ziemi, odkrywanie czarnych dziur w centrum galaktyk.

NASA podkreśla przewagę instrumentarium na pokładzie SOFII w stosunku do misji kosmicznych. W przypadku obserwatorium zlokalizowanego na pokładzie Jumbo Jeta możliwa jest bowiem łatwa wymiana przyrządów badawczych pomiędzy poszczególnymi misjami, tak aby sprostać zmieniającym się wymogom badań naukowych i skorzystać ze zdobyczy, jakie niosą nowe technologie. Takie modyfikacje byłyby bardzo kosztowne, o ile w ogóle możliwe, w przypadku laboratorium umieszczonego na orbicie lub zgoła w oddalonym kosmosie.

SOFIA jest tańsza niż kosmiczne projekty, co nie oznacza, że jest tania w ogóle. Jak donosił goszczący na jej pokładzie korespondent CNN, godzina jej lotu kosztuje ni mniej, ni więcej tylko 100.000 dolarów. Z powodów budżetowych programu o mało nie anulowano w 2006 roku, zanim jeszcze SOFIA wzbiła się w przestworza. Miecz Damoklesa zawisł kolejny raz nad projektem pięć lat temu, gdy okazało się, że uczestnicy projektu, amerykańskie NASA i niemiecki DLR, muszą wysupłać łącznie 100 mln dolarów na roczne wydatki. Jedna misja trwa przeciętnie dziesięć godzin, a misji w roku odbywa się nawet sto. Stąd rachunek opiewający na milion dolarów za jeden lot badawczy.

Co ciekawe, swoje misje SOFIA odbywa wyłącznie po zachodzie słońca, stąd zyskała przydomek “Odrzutowego Wampira”. Raz, że teleskop w ciągu dnia nie byłby w stanie zebrać wartościowych danych, dwa, że bezpośrednie promienie słoneczne mogłyby uszkodzić optykę, a nawet wywołać pożar. Dziennikarz CNN zaproszony do relacjonowania misji zauważył, że po wejściu do kabiny SOFII ma się wrażenie obcowania z jednej strony z długodystansowym odrzutowcem rodem z lat 70-tych, z drugiej zaś z futurystycznymi elementami instrumentarium kontroli misji stosowanymi w NASA i na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Na załogę składa się 25 osób, dwóch pilotów, inżynier pokładowy i nawigator oraz 21 członków personelu naukowego. Pasażerowie nie przebywają w zbyt komfortowych warunkach, jako że temperatura jest utrzymywana na poziomie zaledwie 15 stopni Celsjusza. Załoga wykonuje swoje zadania przyodziana w swetry i kurtki.

Warto zauważyć, że SOFIA może kontynuować swoją misję nawet w warunkach średnich turbulencji, na co pozwala zaawansowany system stabilizacji teleskopu. Na wysokości 35.000 stóp (ok. 10,5 km) otwierają się umieszczone w tylne części kadłuba drzwi, które odsłaniają teleskop. Wedle relacji korespondenta CNN, otwarcie drzwi nie powoduje żadnych odczuwalnych wibracji. A zużycie paliwa przy otwartych wrotach zwiększa się zaledwie o 2%.

Dusza i legenda. Czy także dla A380?

Supertanker i SOFIA to oczywiście nie jedyne wersje specjalne Jumbo Jeta. Przez wiele lat na grzbiecie podówczas największego pasażerskiego samolotu świata transportowane były amerykańskie promy kosmiczne. Niestety, te wersje, nazywane Shuttle Carrier Aircraft (SCA, nosiciel wahadłowców) zakończyły swój żywot kilka lat temu, zamykając okres 35-letniej służby w barwach NASA. Nie od rzeczy będzie wspomnieć o Dreamlifterze, Boeingu 747 specjalnie przystosowanym do transportu elementów konstrukcyjnych do montażu Dreamlinera. Przez wielu Dreamlifter uważany jest za równie mało urodziwy, co Fiat Multipla, chociaż tutaj częściej wskazuje się na Airbusa Belugę (który doczekał się niedawno “powiększenia” do wersji XL). Niewybaczalnym błędem byłoby pominięcie takich reinkarnacji Jumbo Jeta jako VC-25 (znanym jako “Air Force One”, gdy podróżuje nim urzędujący prezydent USA), E-4, będącym w uproszczeniu odmianą “Air Force One” w warunkach konfliktu zbrojnego, o czym pisaliśmy obszernie na łamach Antyweba przy okazji ubiegłorocznej wizyty Donalda Trumpa w Polsce. I na koniec prawdopodobnie najmniej znana, porzucona w 2012 roku odmiana ALTB (Airborne Laser Testbed), którego zadaniem było zwalczanie wrogich pocisków balistycznych za pomocą promienia laserowego.

Europejski rywal Jumbo Jeta, Airbus A380, nie dorobił się żadnej odmiany do zastosowań specjalnych. Gwoli sprawiedliwości trzeba podkreślić, że za Airbusem stoi krótka, ledwie ponad dziesięcioletnia historia, a Boeing 747 będzie za kilka lat świętował półwiecze komercyjnej służby. Perspektywy dla rynku VLA (Very Large Aircraft) są obecnie raczej bardzo mizerne, bo przyszłość upatruje się w dużych twinjetach (maszynach dwusilnikowych) pokroju Dreamlinera lub Airbusa A350. Może jednak A380 będzie miał sposobność pokazać, że ma duszę i jest wart legendy. A tej nie da się kupić, sprzedając bilety.

Źródła ilustracji w kolejności publikacji: jw2513/Twitter, psx/Youtube, GST/yYutube, ShacharLA/Wikipedia, Carla Thomas - NASA/Wikipedia, Tom Tschida - NASA/Wikipedia, CBS News/Wikipedia, Carla Thomas - NASA/Wikipedia, USRA/Wikipedia, archiwum autora

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu

Więcej na tematy:

jumbo jet