Tudja, miért lekerekített az utasszállító gépek ablaka?

A BOAC egyik Comet sugárhajtású utasszállító gépe

A brit De Havilland repülőgépgyártó cég történelmet írt, amikor a vállalat DH 106 Comet nevű, négy sugárhajtóműves utasszállító gépének prototípusa 1949. július 27-én a magasba emelkedett. A Comet volt ugyanis a repüléstörténet első sugárhajtású utasszállítója, 1952. május 2-án állt szolgálatba. A Comet repülésével vette kezdetét a jetkorszak, ám a zajos kezdeti sikernek váratlan balesetsorozat vetett véget: alig egy éven belül három Comet is súlyos légi katasztrófa áldozata lett.

A sugárhajtás bűvöletében

A De Havilland a komoly tradíciókkal rendelkező brit repülőgépgyártó ipar egyik elismerten jó nevű cégének számított. A gyár főkonstruktőre, Ronald Bishop keze munkáját dicsérte többek között a második világháború egyik legsokoldalúbb és leggyorsabb dugattyúmotoros gépe, a méltán híres Mosquito is.

A kétmotoros De Havilland Mosquito a második világháború egyik legsokoldalúbb katonai gépe és a brit háborús repülőgépgyártás legjobban sikerült konstrukciója volt Forrás: Air History Wallpapers

A brit kormány már a második világháború idején, 1943-ban Lord Brabazon vezetésével létrehozott egy bizottságot a háború utáni polgári utasszállító repülés újraindítására és a kor követelményeinek megfelelő továbbfejlesztésére.

Lord Brabazon került a polgári repülésfejlesztési bizottság élére Forrás: The Day in Aviation

1945 után a jövő ígéretét Sir Frank Whittle 1930-ban szabadalmaztatott, ám a háborús évekig méltánytalanul mellőzött találmánya, a sugárhajtómű jelentette.

Sir Frank Whittle, a sugárhajtómű feltalálója Forrás: Wikimedia Commons

A De Havilland tervezőcsoportja már 1946-ban hozzáfogott egy forradalmian új, sugárhajtású konstrukció kidolgozásához.

Ronald Bishop vezetésével viszonylag rövid idő alatt, 1947 decemberére el is készültek a jövő utasszállítójának tartott DH 106 Comet tervrajzai. A De Havilland Ghost hajtóműveket a nyilazott, trapéz formájú félszárnyak tövébe építették be, párosával.

Sir Geoffrey de Havilland, a nevét viselő repülőgépgyár alapítója és főrészvényese Forrás: de Havilland Archive

A Comet valóban forradalmi konstrukciónak számított,

amikor 1949 júliusában végrehajtotta a szűzfelszállását. A fémépítésű alsószárnyas Comet túlnyomásos kabinnal, nyilazott belépőélű szárnnyal, a félszárnyakba integrált üzemanyagtartályokkal és korszerű, négykerekes főfutókkal, illetve – elsőként az utasszállító gépek között – visszahatás nélküli szervokormányművekkel rendelkezett.

A BOAC egyik Comet sugárhajtású utasszállító gépe Forrás: The Flight Collection

Az utastér rendkívül tágas volt, az utasok kényelmét beépített konyha és bár szolgálta. A cég komoly üzleti sikert remélt a világ első sugárhajtású utasszállítójától.

Katasztrófasorozat vetett véget a Comet diadalmenetének

A típus első megrendelője a BOAC (British Overseas Airways Corporation) volt. A légitársaság elsősorban az interkontinentális járatokon üzemeltette a hagyományos, dugattyúmotoros gépeknél jóval gyorsabb Comet sugárhajtású utasszállítót.

A Comet utastere. Az 1950-es éveket a magas színvonalú fedélzeti kiszolgálás és utaskényelem miatt szokás a repülés aranykoraként is emlegetni Forrás: Pinterest

A gép 1952. május 22-én teljesítette az első menetrend szerinti járatát London és Johannesburg között.

A hatalmas sikerre való tekintettel a rá következő évben a London–Tokió, illetve a brit főváros és Kalkutta közötti menet rendszerinti járatokat is a BOAC új büszkeségei teljesítették, az egyre jobban bővülő afrikai és közel-keleti desztinációk mellett. A sikert a növekvő számú megrendelések bizonyították a legjobban.

A Comet volt a repüléstörténet első szolgálatba állított sugárhajtású utasszállító gépe Forrás: BOAC Comet

A típussal az első halálos áldozatokat követelő baleset 1953 márciusában, a pakisztáni Karacsi repülőterén történt. A Sydney-be tartó gép nem tudott elemelkedni, túlfutott a pályán, és egy öntözőcsatornában kötött ki. A vizsgálat ekkor pilótahibára vezette vissza az öt halálos áldozatot követelő balesetet. Pontosan két hónappal a pakisztáni szerencsétlenség után, 1953. május 2-án a Kalkuttából Londonba tartó járat nem sokkal a felszállás után a Bengáli-öbölbe zuhant. A katasztrófát senki nem élte túl, a fedélzeten tartózkodó 43 ember életét vesztette.

Az utolsó két balesetben, akkor még ismeretlen okból, a gépek váratlanul szétrobbantak Forrás: Youtube

Egy évvel később a BOAC Rómából felszálló gépe Elba térségében minden előjel nélkül és vészhelyzet jelentése nélkül a Földközi-tengerbe zuhant.

Ekkor egy időre repülési tilalmat rendeltek el a típusra,

amelyet 1954. március 23-án feloldottak. A tilalom feloldása után bő két héttel később a katasztrófa megismétlődött.

Kiemelik az 1954 áprilisában a Tirrén-tengerbe zuhant Comet egyik roncsdarabját Forrás: Air Accident History Archive

Ekkor a South African Airways Róma–Johannesburg között közlekedő járatának Comet típusú utasszállítója, az olasz fővárosból történt felszállás után Nápoly környékén a tengerbe zuhant.

A gépen tartózkodó személyzet és az utasok, összesen 31 fő életüket vesztették.

A dél-afrikai gép katasztrófája után azonnali hatállyal meghatározatlan idejű repülési tilalmat rendeltek el valamennyi Cometre, és a típus gyártását is felfüggesztették.

A középkori katedrálisépítők már tisztában voltak vele

A brit haditengerészet sikeresen kiemelte a tengerbe zuhant gép roncsait. A roncsdarabok tüzetes megvizsgálásához egy mérnökökből és repülésügyi szakemberekből összeállított, népes szakértői csoport kezdett hozzá, hogy megtalálják a megmagyarázhatatlannak tűnő katasztrófa okát. A vizsgálóbizottság a több lehetséges alternatíva közül ez alkalommal sokkal nagyobb figyelmet szentelt a szerkezeti anyagfáradásnak.

A Tirrén-tengerből kiemelt Comet roncsdarabjai, összeállítva a katasztrófa kivizsgálásához Forrás: RutAS

A terhelésméréshez Farnborough-ban felépítettek egy hatalmas medencét, amelyben alapos nyomásvizsgálatnak vetették alá a sárkányszerkezetet. Ehhez egy vadonatúj építésű törzsszerkezetet használtak fel a szakemberek. A mérések során megállapították, hogy a feszültségszint a négyszögletes formájú ablakok sarkaiban és a héjszerkezetű törzs teherviselő burkolólemezében sokkal nagyobb a számítottnál. Ennek a feszültségkoncentráció volt az oka; a feszültség a négyszögletes ablakok sarkainál kétszer-háromszor nagyobb értéket mutatott, mint a törzs egyéb részein.

A szögletes ablakkereteknél a számítottnál sokkal nagyobb terhelési feszültség jelentkezett, ami idő előtti anyagkifáradást okozott, végső soron ez vezetett a sorozatos katasztrófákhoz Forrás: Bureau of Aircraft Accidents Archives

Ezt a jelenséget az építészetben már régóta ismerték. Egy házban a fal, a vakolat repedései mindig a sarkokban kezdődnek el, és minél élesebb a sarok, annál nagyobb nyomás nehezedik rá. Az ív mentén a nyomás eloszlik, míg például egy téglalap alakú ajtónyílás esetén az egész súly a sarkokra nehezedik.

A Comet egy korai, még négyszögletes ablakokkal szerelt példánya Forrás: BOAC Comet

Nem véletlen, hogy a monumentális nagy katedrálisok a középkor dereka óta léteznek. Ekkor találták fel ugyanis a gótikus íveket, így a jó terheléselosztás miatt a korábbiaknál sokkal magasabb épületeket tudtak emelni.

A konstrukciós hiba miatti bizalomvesztést sohasem heverte ki a Comet

Ezt a régi szabályt azonban a Comet tervezői elfelejtették, amikor a gép ablakait nem íveltre, hanem négyszögletesre tervezték. A konstrukciós hibára a baleseti kivizsgálás során elvégzett kísérletekből jöttek rá. A vízzel telt medencében a törzset a nyomás ismételt növelésével, illetve csökkentésével terhelésingadozásnak tették ki.

A Comet pilótafülkéje Forrás: a-e-museum

Az 1954. június 24-én naplózott fárasztási szakaszban az egyik vészkijárati ajtó sarkában bekövetkezett a törés. A megismételt próbák mindig ugyanazt az eredményt hozták. A kalkuttai járat a katasztrófa előtt 1290, a római járat gépe pedig 900 túlnyomásos repülést hajtott végre, ami jól egyezett a kísérleti eredményekkel. Ezzel bebizonyosodott, hogy a katasztrófát a túlnyomásos kabinban a szögletes nyílások sarkaiban fellépő feszültséggel összefüggő gyors anyagkifáradás okozta.

A Malaysia-Singapore Airlines Comet típusú gépe, az 1950-es évek végén. A vizsgálat eredményeként a Comet ablakait oválisra cserélték, és megerősítették a szárnyborítást is. A katasztrófasorozat miatt azonban nem állt helyre a típussal szembeni bizalom Forrás: Clinton Groves

A hivatalos vizsgálatot 1954. november 24-én lezárták.

A katasztrófa konklúzióját a De Havilland és más repülőgépgyártó cégek is levonták. A De Havilland azonnal áttervezte a sárkányszerkezet egyes részeit, és a négyszögletes helyett a terhelést jól tűrő lekerekített ablakokra tértek át. A sorozatos katasztrófák miatt azonban a típus iránti bizalmat már nem sikerült helyreállítani, aminek az amerikai gyáróriás, a Boeing vált a haszonélvezőjévé.

Boeing 707-es négy hajtóműves sugárhajtású utasszállító. A Comet katasztrófája miatt megrendült bizalomnak végül is a Boeing lett a haszonélvezője a legendás 707-es típusával Forrás: Wikimedia Commons

Az ígéretes kezdetek és elképzelések ellenére a Comet helyét az 1958-tól szolgálatba állított, legendássá vált négy hajtóműves Boeing 707-es típus vette át, amely az 1960-as évektől az interkontinentális utasforgalom legnépszerűbb típusává lépett elő.