Boeing 707 , 720
Ing. Pavol Šucha

Boeing 707-121 Pan Am No. 1 na ploche v Rentone. V pozadí KC-135A (15 kb) Boeing financoval model 367-80 vo vlastnej réžii. Katastrofy britského Cometu - 1 otriasli dôverou leteckých spoločností a tak celý projekt zachránila USAF objednávkami tankovacej verzie KC-135A a transportnej C-135A.

Pan American WorldAirways (Pan Am) mal v pláne nákup Cometu-3, po dlhom váhaní objednal 13. októbra 1955 upravený model 367-80 v počte 23 ks. Zákazka mala hodnotu 269 miliónov dolárov a opatrný Pan Am objednal aj 25 kusov konkurenčného DC-8.

Boeing musel u tohoto modelu s názvom 707-100 zväčšiť priemer trupu o 0,102 m a predĺžiť ho o celých 3,05m. Lietadlo už dostalo komfortne vybavenú kabínu pre 124 cestujúcich prvej triedy, pokiaľ bola kabína v turistickej triede, mala miesto pre 179 sedadiel. Motory boli Pratt & Whitney  JT3C-6 s ťahom 55,62 kN, krátkodobo so vstrekom vody dosahovali 60,06 kN .

Slávnostné predvedenie prvého 707-121 (121 bolo označenie typu pre Pan Am) bolo 28. októbra 1957, prvý let bol 20. decembra 1957. Prvý komerčný let bol 26. októbra 1958 a bol to 5-ty stroj dodávky (N711PA). Lietadlo bolo nasadené na prestížnu trasu New York - Paríž, ale dolet 4828 km vyžadoval medzipristátie na letisku v Ganderi (Kanada, Newfoundland). Let trval 8 hodín 41 minút, čo bolo menej ako polovičná doba, ktorú potrebovali na prelet vtedajšie piestové lietadlá.

Boening 707-120 spoločnosti American Airlines (17 kb) Behom mesiaca sa zobudili aj ostatné veľké letecké spoločnosti, American Airlines objednala 30 ks, ďalšie objednávky prišli od spoločností ako Air France, Air India, BOAC, Lufthansa, Sabena, TWA.

Spoločnosť Quantas si objednala upravený model, označený 707-138. Nasadila stroj v Austrálii a preto požadovala predĺžiť dolet. Model 707-138 mal skrátený trup o 3.5 m, úspora hmotnosti sa využila na nesenie väčšej zásoby paliva.

Pre spoločnosť Braniff, ktorá operovala väčšinou v Latinskej Amerika a požadovala vzlet z vysokohorských letísk, dodal Boeing verziu 707-227, ktorá mala výkonnejšie motory JT4A-3 s ťahom 70,29 kN (bola to civilná verzia motorov J75). Prvý vzlet bol 11.06.1959 a dodaných bolo 5 ks.

Celkovo bolo dodaných 124 ks série 707-120, pre Qunatas bolo dodaných 13 ks verzie 707-138. Orientačná cena jedného kusu sa pohybovala okolo 5,2 milióna dolárov.

Prototyp 707-320 Intercontinental (19 kb) Boeing si uvedomil nedostatočný dolet pre transatlantické linky (britský Comet 4 spoločnosti BOAC vykonal prvý skutočný nonstop prelet na trati New York - Londýn 4. októbra 1958) a postavil model 707-320 Intercontinental. Zväčšená nosná plocha a nádrže na 75500 - 88125 litrov paliva umožnili dolet 7450 km, čo postačovalo na lety medzi New Yorkom a Parížom. Predĺžený trup mal miesto pre 131 cestujúcich prvej triedy, alebo 189 v triede turistickej. Vzletová hmotnosť vzrástla až na 141 t a tak motory JT4A-3 s ťahom 70,29 kN mali čo robiť, aby sa lietadlo odlepilo od štartovacej dráhy. Na nábežnú hranu krídla pribudli odklápacie (Krügerove) klapky, ktoré sa začali automaticky vyklápať pri vychýlení upravených vztlakových klapiek viac ako -9°. Neskôr sa postupne inštalovali na všetky modely 707. Zväčšovali zakrivenie profilu krídla a zvyšovali tak vztlak počas vzletu a pristátia. Predĺžený trup vyžadoval väčší uhol nábehu a tak sa chvost lietadla mohol dostať do nežiadúceho kontaktu s pristávacou dráhou. Nová zvislá kýlová plocha pod chvostom lietadla bola neskôr upravená tak, že škrknutie o betón síce signalizoval hluk, ale nedošlo k poškodeniu lietadla. Spolu  so zvýšením zvislej chvostovej plochy o 0,9 naviac zlepšovala smerovú stabilitu.

Krügerove klapky a kýlová plocha pod chvostom modelu 707-320 (27 kb) Lietadlo malo vysokú cestovnú rýchlosť 971 km/hod, ktorá spolu s prekvapujúcou spoľahlivosťou umožňovala vysokú produktivitu. Udáva sa, že mal vďaka svojej nosnosti a rýchlosti 4x lepší ročný počet osobokilometrov, ako piestový DC-7. Havárie poklesli na polovicu. Kabína bola relatívne tichá, vnútorný hluk 72 decibelov bol na úrovni DC-7. Problémy ale nastali v okolí letísk, rev prúdových motorov presahoval 120 decibelov a tak Boeing musel investovať do tlmičov hluku, ktoré rozčleňovali  výstupné plyny motorov do väčšieho počtu komôr. Prvý vzlet prototypu sa konal 11.01.1959.

Pan American začala svoje prvé non-stop transatlantické lety 28. augusta 1959 na trati medzi New-Yorkom a Londýnom. Postupne sa pridali TWA, Air France, Sabena a o statní. Do príchodu Douglasu DC-8 na krátko ovládli linky nad Atlantickým oceánom. Comet 4 spoločnosti BOAC bol prevádzkovo menej efektívny, ale konkuroval nižšou nákupnou cenou.

Pre krátke a stredné trate vyžadovali letecké spoločnosti lietadlá, ktoré mali schopnosť vzlietať z kratších dráh a mali maximálnu nosnosť a rýchlosť pri nižšej cestovnej hladine. V tomto segmente sa úspešne uplatňujú turbovrtuľové lietadlá, prielom prúdových lietadiel do tohoto segmentu trhu zaznamenala francúzska Caravelle.

Prototyp Boeing 720 (13 kb) Boeing nezaspal a zareagoval uvedením modelu 720. Na prvý pohľad nie je možné vybadať žiadny rozdiel od modelu 707. Mal však kratší trup o 2,75 m a celá kostra bola odľahčená. V kabíne bolo miesto pre 110 pasažierov v prvej triede, v turistickej 165. Najväčšie úpravy malo krídlo. Nábežná hrana krídla po prvý pylón dostala väčšiu šípovitosť, Krügerove klapky prebiehali skoro po celej jej dĺžke. Najviac lietadiel si objednala spoločnosť United Air Lines (29), Eastern Air Lines si ich objednalo 15, American Air Lines, 10, ... atď. Lietadlá boli veľmi spoľahlivé a obľúbené u cestujúcich a zamestnancov leteckých spoločností. Prvé lety na vnútroštátnych linkách ponúkla United Air Lines v júli 1960 (model 720-023). Cestovná rýchlosť vo výške 7,6 km bola 967 km/hod.

Stručná charakteristika
  Boeing 707-120 Boeing 707-320 Boeing 720-030
Maximálny počet pasažierov 181 219 165
Dĺžka 44,04 m 43,41 m 41,60 m
Šírka kabíny 3,56 m 3,56 m 3,56 m
Rozpätie 39,98 m 44,42 m 39,88 m
Plocha krídla 226 m2 241 m2 226 m2
Výška 12,93 m 12,93 m 12,6 m
Max. vzletová hmotnosť 116 575 kg 141 521 kg 106 140 kg
Dolet 4.828 km 7.450 km 4.828 km
Dostup 12.800 m 12.800 m 12.800 m
Motory 4xJT3C-6 po 60,06 kN 4xJT4A-3 po 70,29 kN 4xJT3C-7(12) po 53,39 kN
Pristávacia rýchlosť 256 km/hod 256 km/hod 246 km/hod
Počet dodaných kusov 137 579*/ 154

*/ Verzie 707-320 a nové 707-320B spolu

Počas výroby modelu 707 sa objavil na trhu nový typ pohonu - dvojprúdový motor. Pred vlastný kompresor motoru bolo vradených niekoľko stupňov dúchadla väčšieho priemeru, než mali nasledujúce stupne komeresoru, ženúce vzduch do spaľovacej komory. Vzduch z dúchadla obtekal vlastnú kapotáž motoru osobitným kanálom. Pomer objemu vzduchu, pretekajúceho vonkajším a vnútorným kanálom sa volá obtokový pomer a postupne sa zväčšoval z hodnoty 1,5:1 až na 10:1.

Prvým komerčne dostupným dvojprúdovým motorom bol Rolls Royce Conway 508 a 509 s ťahom 77,9 kN. Výhodou motoru bola mimoriadne nízka merná spotreba, ktorá bola o 15-20% nižšia pri ťahu väčšom o 20-38%. Nakoľko na americkom trhu podobný motor nebol k dispozícii, Boeing reagoval uvedením modelu 707-420. Prvý vzlet sa konal 20. mája 1959 a zodpovedal okrem motorov prevedeniu 707-320. V januári 1960 získal osvedčenie o letovej spôsobilosti a v apríli 1960 nastúpil ako prvé dopravné lietadlo s dvojprúdovým motorom v bežnej prevádzke. Objednali si ho predovšetkým letecké spoločnosti Britského spoločenstva národov. Najviac lietadiel kúpil BOAC, pre ktorý vyrobil Boeing model 707-436 v počte 16 ks. Ďalšími zákazníkmi boli Cunnard Eagle Airways (2 ks model 707-465), Air India (6 ks modelu 707-437),  Varig ( 3 ks modelu 707-441) . Pripojili sa aj Lufthansa (5 ks modelu 707-430) a Izraelský El AL (3 ks modelu 707-458). Rozpätie mal 43,4 m, dĺžku 45,6, max. vzletová hmotnosť 141 t, cestovná rýchlosť 954 km/hod, dolet bol podľa zaťaženia 7 830 - 10 840 km.

Pratt & Whitney JT-3D

Firma Pratt & Whitney pochopiteľne nespala a uviedla na trh svoj dvojprúdový model JT-3D-1 s obtokovým pomerom 2,5:1 a ťahom 75,6 kN. Jeho spotreba, napriek zvýšenému ťahu o 50% pri vzlete a 20% v cestovnom režime bola nižšia o 15%. Po skúškach na bombardovacom lietadle B-52 (vojenské označenie TF-33, montoval sa do verzie B-52H) sa inštaloval jak do civilných lietadiel model 707 a 720, tak aj do vojenských K/C-135, E-3, ... atď.

Prvý vzlet modelu 707-120 s novými motormi bol 22. júna 1960 a lietadlo dostalo letové osvedčenie v marci 1961. Lietadlá dostali modifikované krídla, podobné ako mal model 720 a továrenské označenie 707-120B. Takto upravil 22 strojov z pôvodnej objednávky American Airlines a označil ich 707-123B. Upravené boli aj stroje, dodané spoločnostiam Pan American, Quantas. Stroje 707-131B boli takto upravené už vo výrobe. Neskôr výrobca motorov dodával ešte lepšiu verziu Pratt & Whitney JT-3D-3, s ťahom dokonca 80,1 kN, ktorá vo výrobe a v generálnych opravách nahradila pôvodnú JT-3D-1.

Boeing 707-320B však už bola dôkladnejšie prepracovaná konštrukcia. Mal zosilnenú konštrukciu trupu, ktorý bol predĺžený až na 44,53 m, v turistickej triede poskytoval pohodlnejšie sedenie pre 189 cestujúcich. Klapky na nábežnej hrane mali novú konštrukciu, tak isto sa zmenila konštrukcia dvojštrbinových vztlakových klapiek. Nakoľko mal napriek zvýšenej vzletovej hmotnosti lepšie vlastnosti počas štartu (nebol potrebný vysoký uhol nábehu), odpadla pomocná kýlová plocha pod chvostom lietadla. Cestovná rýchlosť sa mierne zvýšila na 977 km/hod, vzletová hmotnosť bola väčšia o 10 t. Prvý vzlet bol 31.01.1962, základná cena modelu 707-320B stúpla na 6,75 milióna dolárov.

Boeing 720-020B vznikol zástavbou motorov JT3D do už vyrobených lietadiel modelu 720. Cestovná rýchlosť stúpla až na 1000 km/hod. Pre American Airlines postavil ďalších 15 strojov.

Okrem základnej verzie započali dodávky verzie 707-320C, kde písmeno C označovalo skratku pre Convertibile (prestaviteľný). Trup dostal na ľavú stranu za kabínou pilotov veľké dvere 2,31 x 3,4m (podobné, ako mal K/C-135) a technické vybavenie pre prácu s kontajnermi a paletami. Horná paluba s objemom 210 m3 môže niesť buď 40,3 t nákladu, alebo až 219 cestujúcich turistickej triedy. Pod podlahou je k dispozícii ďalších 48 m3 a pohyblivá prepážka umožňuje variabilitu pomeru cetujúci-náklad. Prvý vzlet verzie 707-320C bol 19.02.1963. Celkový počet vyrobených kusov bol 142 pod označením model 707-320C Convertible.

Dodávalo sa aj čisto nákladné prevedenie s názvom Freighter. Interiér nemá čalúnenie, zmenšený je aj počet okienok a tak sa podarilo usporiť až 1 200 kg v prospech vezeného nákladu. Nákladný priestor sa takto zväčšil na 215,5 m3 na hornej palube a 50 m3 pod podlahou. Celkovo bolo vyrobených 18 ks tejto verzie, ktorá sa označuje model 707-320C Freighter.

Boeing 707-700 prototyp Posledný pokus udržať lietadlo na výrobnej linke bol Boeing 707-700. Dostal nové motory GE-SNECMA CFM56 s obtokovým pomerom 6:1 s ťahom 97,9 kN, vďaka ktorým sa znížila hlučnosť, klesla spotreba paliva o 13%, predĺžil sa aj dolet. Kapacita kabíny mala byť 153-178 cestujúcich, predpokladaná cena aj vďaka inflácii stúpla až na 30 miliónov dolárov. Vyrobený bol jeden prototyp, ktorý údajne po spätnej zástavbe motorov JT3D bol predaný ako model 707-320C. Predpokladané zahájenie sériovej výroby bolo v roku 1981. Motory CFM56 boli neskôr montované do vojenských verzii lietadla. Nakoľko sám Boeing už ponúkal dokonalejšie modely, k sériovej výrobe nedošlo. Odhadnúť celkový počet vyrobených kusov je pomerne ťažké, lebo stroje boli konvertované a čísla často zamieňajú konverziu a novým lietadlom. Reálny odhad konečného počtu vyrobených kusov je 854 ks modelu 707 vrátane vojenských verzií C-137 a 154 ks modelu 720. Do tohoto počtu nie sú zahrnuté vojenské modely, odvodené z K/C-135.

Boeing 707 verzia s motormi JT-3D
  Boeing 707-120B Boeing 707-320B Boeing 720-020B
Maximálny počet pasažierov 181 189 165
Dĺžka 44,07 m 46,61 m 41.68 m
Šírka kabíny 3,56 m 3,56 m 3,56 m
Rozpätie 39,98 m 44,42 m 39,88 m
Plocha krídla 233 m2 268,88 m2 226 m2
Výška 12,94 m 12,94 m 12,66 m
Max. vzletová hmotnosť 124.000 kg 151.318 kg 115.000 kg
Dolet 6.820 km 9.265 km 5.890 km
Motory 4xJT3D-3 po 80,1 kN 4xJT3D-3 po 80,1 kN 4xJT3D-1 po 75,6 kN

Okrem civilného použitia lietadlo kvalít Boeingu 707 našlo použitie aj vo vojenskom letectve viacerých štátov. Jednak to boli nové postavené stroje, ale častejšie išlo o adaptované lietadlá prevzaté z aerolínií. Výhodou oproti C-135 bol objemnejší trup, krídla s lepšími aerodynamickými vlastnosťami a lepšia smerová stabilita Boeingu 707 oproti C-135. Vojenské označenie je C-137 Stratoliner a je mu venovaná samostatná stránka.

Adaptácia USAF pre potreby prezidenta USA VC-137 si zaslúži samostatnú stránku. Tak isto veľmi špecializované lietadlá, ako E-3 Sentry, E-6 Mercury, E-8 Joint STARS, EC-18 ARIA, izraleský Phalcon. V Kanade slúžilo pod označneím CC-137 ako dopravné a tankovacie. Ak zoberieme do úvahy počet verzií, odvodených z K/C-135, je jasné, že pôvodný model 367-80 hral v USAF mimoriadnu úlohu a zaslúži si oveľa väčšiu pozornosť, aká je mu všeobecne venovaná.

«» 14.2.2002