Convair 990 Coronado

Die Geschichte der Convair 990 beginnt mit einem sehr konkreten kommerziellen Bedarf und einer Absage. American Airlines suchte Ende der 1950er-Jahre nach einem Strahlflugzeug, das die beiden Küsten der Vereinigten Staaten nonstop verbinden konnte, insbesondere den Flug von New York nach Los Angeles gegen den vorherrschenden Westwind, die benachteiligte Richtung. Die Gesellschaft wollte zudem mehr Sitzplätze, als die Convair 880 und ihr Derivat 880M boten, die kleinsten der amerikanischen Verkehrsstrahlflugzeuge der ersten Generation. Als sie diese Anforderung an Boeing herantrug, lehnte der Hersteller aus Seattle die Entwicklung eines solchen Flugzeugs rundweg ab.

Convair, eine Division von General Dynamics mit Werk in San Diego, nahm die Herausforderung an. Das Unternehmen kam aus einer bitteren Erfahrung: Die 880 verkaufte sich schlecht, und statt sich aus dem Geschäft mit Verkehrsstrahlflugzeugen zurückzuziehen, entschied sich die Firma, den Einsatz mit einem größeren, schnelleren Derivat zu verdoppeln. Das Projekt begann unter der internen Bezeichnung Modell 600 und wurde erst in dem Monat, in dem der Prototyp abhob, in Convair 990 umbenannt.

Auf dem Papier war der Ansatz wirtschaftlich attraktiv. Convair verkaufte fünfundzwanzig Flugzeuge an American Airlines für rund hundert Millionen Dollar, von denen 22,8 Millionen in Sachwerten bezahlt wurden – mit fünfundzwanzig überzähligen Douglas DC-7, deren tatsächlicher Marktwert kaum zehn Millionen erreichte. Swissair wiederum wandelte seine Bestellung von fünf 880 in eine Bestellung von 990 um. Auf dem Papier hatte der Hersteller einen Markteintritt, der von einer amerikanischen Flaggenfluggesellschaft und einer angesehenen europäischen Gesellschaft gestützt wurde.

Die 990 ist im Kern eine verlängerte 880. Der Rumpf wuchs um rund 3 m – 10 Fuß in den runden Zahlen der US-amerikanischen Dokumentation, 3,04 oder 3,05 m in den metrischen Messungen –, wodurch die Kapazität von den 88-110 Plätzen der 880 auf 96 bis 121 in Normalkonfiguration stieg, mit maximal 149 Passagieren in Hochdichtebestuhlung. Die Bauweise blieb die der 880M: freitragende Tiefdecker-Tragfläche, einziehbares Bugradfahrwerk, druckbeaufschlagter Rumpf aus tragender Aluminiumlegierung mit elliptischem Querschnitt.

Von der 880 übernahm sie zudem ein charakteristisches äußeres Detail: den rückenseitigen „Kanal“, der auf dem Rumpf angebracht wurde, um die beiden ADF-Antennen und eine VHF-Antenne unterzubringen – eine Längsverkleidung, die über den Rücken des Flugzeugs verläuft und die Convair-Familie schon von weitem erkennbar macht.

Die Tragfläche behielt die Streckung von 6,2 und die Pfeilung von 35 Grad bei drei Viertel der Tiefe bei, mit einer Wurzeltiefe von 10,26 m und einer Randtiefe von 3,19 m, einem mittleren Dickenverhältnis von 12 % und einer V-Stellung von 7 Grad. Die Struktur mit zwei Holmen und Fail-Safe-Konzept trug zwei Fowler-Klappen und eine geteilte Wurzelklappe je Halbflügel, Spoiler und Krueger-Vorflügel an der Vorderkante. Letztere waren im ursprünglichen Entwurf nicht vorgesehen: Sie mussten zwischen Rumpf und Innentriebwerk eingebaut werden, um die Wirksamkeit des Höhenruders bei niedriger Geschwindigkeit zu verbessern, und ihr zusätzlicher Widerstand war einer der Gründe, warum das Flugzeug die versprochene Höchstgeschwindigkeit nicht erreichte.

Das Merkmal, das die 990 zu einem unverwechselbaren Flugzeug macht, sind die vier großen spindelförmigen Verkleidungen, die an der Hinterkante der Tragfläche montiert sind, zwei je Halbflügel. Man kennt sie als Anti-Schock-Körper oder Whitcomb-Körper, und sie sind die sichtbarste Anwendung, die die Flächenregel je in einem zivilen Transportflugzeug erfahren hat: Indem sie genau dort Volumen hinzufügen, wo die Tragfläche keines mehr beisteuert, glätten sie die Querschnittsverteilung des Gesamtflugzeugs und verzögern das Auftreten von Verdichtungsstößen, was die kritische Machzahl anhebt und den transsonischen Widerstand senkt.

Die inneren Körper, größer als die äußeren, wurden zudem als zusätzliche Treibstofftanks und als Leitung für die Schnellablassrohre für Treibstoff genutzt, die in einem gut sichtbaren Auslass an ihrem Ende münden. Während der Entwicklung entschied Convair, auch in den äußeren Körpern Treibstoff mitzuführen, doch bei den ersten Testflügen verursachte das zusätzliche Gewicht unter bestimmten Bedingungen Schwingungen – Flattern – der äußeren Triebwerke. Die Lösung bestand darin, die äußeren Verkleidungen neu zu gestalten und um 28 Zoll (710 mm) zu kürzen; die Triebwerkspylonen der äußeren Triebwerke wurden bei den Serienflugzeugen ebenfalls verkürzt, was eine charakteristische Einbuchtung im Profil hinterließ. Der Preis dieser Korrektur war eine Widerstandszunahme – genau das Gegenteil dessen, was beabsichtigt war.

Das Triebwerk der 990 besteht aus vier General Electric CJ805-23, und es handelt sich um eine technische Rarität ersten Ranges. Im Gegensatz zum Pratt & Whitney JT3D der Konkurrenz, bei dem der Fan vor dem Verdichter sitzt, platzierte das CJ805-23 die Fan-Stufe hinter der Turbine: ein Aft-Fan, bei dem der Nebenstrom durch Schaufeln beschleunigt wird, die fest mit einer im Triebwerksheck sitzenden Freiturbine verbunden sind.

Das CJ805 war ursprünglich eine vereinfachte zivile Version ohne Nachbrenner des General-Electric-J79-Turbojets, der die amerikanischen Überschalljäger jener Zeit antrieb. Es teilte mit ihm eine Tugend – den Schub – und einen bekannten Nachteil: den Rauch. Wie die meisten J79-Versionen hinterließen das CJ805 und das CJ805-23 beim Start eine unverwechselbare schwarze Rauchfahne, so sehr, dass Fotos startender Coronado an ihrer Rauchsäule zu erkennen sind. Bereits in den 1970er-Jahren ließ Spantax seine Triebwerke mit rauchärmeren Brennkammern nachrüsten.

In der Serienversion, der 990A, ist jedes Triebwerk ein CJ805-23B mit 16.050 lbf (71,4 kN) Schub. Die Flugzeuge von Swissair und Varig wichen geringfügig vom Standard ab: Sie waren mit CJ805-23B ausgerüstet, konnten mehr Treibstoff laden und waren etwas schwerer.

Die 990 begann die Flugerprobung am 24. Januar 1961. Im Mai desselben Jahres demonstrierte eines der Vorserienflugzeuge die Spanne zwischen seiner Betriebsgeschwindigkeit und seiner tatsächlichen Leistungsfähigkeit bei einem Sturzflug mit Mach 0,97 von 32.000 Fuß auf 22.500 Fuß, bei dem es 675 mph (1.086 km/h) in 22.000 Fuß (6,7 km) Höhe erreichte: die bis dahin höchste je von einem Verkehrsflugzeug erreichte wahre Geschwindigkeit.

Der Rekord rettete jedoch den Vertrag nicht. Im Horizontalflug blieb die Höchstgeschwindigkeit bei Mach 0,84, unter dem American Airlines garantierten Mach 0,89, weil sich der Widerstand mit den Anti-Schock-Körpern als weit höher erwies als vorgesehen. Zum parasitären Widerstand durch die Krueger-Vorflügel und die verkürzten äußeren Verkleidungen kam ein Treibstoffverbrauch, der die Berechnungen um rund 500 kg/Stunde überstieg. Die versprochene Reisegeschwindigkeit lag bei rund 1.021 km/h, und die Reichweite bei maximaler Nutzlast hätte 7.380 km betragen sollen; keiner der beiden Werte wurde erreicht.

Die Auslieferungen verzögerten sich: Das erste Flugzeug sollte Swissair bereits im März 1961 erreichen, was nicht geschah. Convair leitete ein Widerstandsreduzierungsprogramm ein, das darin bestand, den Übergang zwischen Triebwerkspylon und Tragfläche zu verfeinern und Verkleidungen an den Triebwerksgondeln anzubringen, womit schließlich Mach 0,89 erreicht wurde. Doch inzwischen hatten American Airlines und Swissair bereits Preisnachlässe wegen Nichterfüllung der garantierten Leistungen ausgehandelt, und American hatte seine Bestellung gekürzt.

Die Änderungen wurden in der Version 990A gebündelt, die durch die Gondelverkleidungen und die damit verbundenen aerodynamischen Verbesserungen definiert ist, mit höherer Reisegeschwindigkeit und größerer Reichweite als die ursprüngliche 990. Die Modifikation war so umfassend, dass die dreißig bereits gebauten Flugzeuge auf den 990A-Standard umgerüstet wurden: In der Praxis flog im kommerziellen Dienst stets die 990A, und die Gesamtproduktion blieb bei 37 Zellen.

Das Problem war nicht technischer, sondern terminlicher Natur. Während Convair mit dem Widerstand seiner Tragfläche rang, brachte Boeing die ersten Turbofan-Versionen der 707 auf den Markt, und das stärkste Verkaufsargument der 990 – das einzige Verkehrsflugzeug mit Zweikreis-Triebwerk zu sein – war nicht mehr exklusiv. American Airlines und Swissair nahmen den Coronado im März 1962 in Dienst, doch das Flugzeug erfüllte nie das Versprechen des transkontinentalen Nonstop-Flugs zwischen New York und Los Angeles: Die von American veröffentlichten Fahrpläne zeigen minimale oder gar keine Unterschiede zwischen den planmäßigen Zeiten seiner 707 und seiner 990A.

Die Nische, die die 990 besetzen sollte, wurde sehr bald von der Boeing 720 und der 720B, leichteren Derivaten der 707, und später von der Boeing 727 besetzt. American begann bereits 1967, seine 990A abzustoßen – kaum fünf Jahre nach ihrer Indienststellung.

Die folgenden Zahlen entsprechen der 990A gemäß *Jane's All the World's Aircraft 1965-66*, ergänzt durch veröffentlichte Messungen der Zelle.

Das Flugzeug ist 139 Fuß 9 Zoll (42,60 m) lang insgesamt – der Rumpf allein 41,07 m –, mit 120 Fuß (36,60 m) Spannweite und 39 Fuß 6 Zoll (12,04 m) Höhe. Die Flügelfläche beträgt 2.250 ft² (209 m²), die Streckung 6,2. Die Spurweite des Hauptfahrwerks beträgt 6,07 m, der Radstand 17,43 m.

Bei den Gewichten beträgt das Leergewicht 133.000 lb (60.328 kg) – nach anderen Messungen etwa 56.500 kg strukturelles Leergewicht gegenüber 59.170 kg Betriebsleergewicht –, das maximale kraftstofffreie Gewicht 160.000 lb (73.000 kg), das maximale Startgewicht 253.000 lb (114.759 kg) und das maximale Landegewicht 202.000 lb (92.000 kg). Die maximale strukturelle Nutzlast liegt bei rund 13.400 kg, die nutzbare Treibstoffkapazität bei 46.244 kg (58.910 Litern).

Die Flugbesatzung besteht aus vier Personen – Pilot, Kopilot, Navigator und Flugingenieur – plus Kabinenpersonal, üblicherweise fünf. Die Passagierkabine ist 30,10 m lang, maximal 3,25 m breit und 2,15 m hoch, mit einem nutzbaren Volumen von 173 m³; die typische Einklassenkonfiguration bietet Platz für 121 Passagiere mit einem Sitzabstand von 34 Zoll, die Hochdichtebestuhlung erreicht 149 Plätze. Der untere Frachtraum bietet rund 26,3 m³ Nutzvolumen.

Bei den Leistungsdaten beträgt die Höchstgeschwindigkeit 540 kn (620 mph, 1.000 km/h) in 20.000 Fuß (6.100 m) bei einem Gesamtgewicht von 200.000 lb (91.000 kg), entsprechend Mach 0,871, mit einer maximal zulässigen Sturzfluggeschwindigkeit von Mach 0,91. Der Reiseflug liegt bei 484 kn (557 mph, 896 km/h), Mach 0,84, in 35.000 Fuß (11.000 m). Die Überziehgeschwindigkeit beträgt 109 kn (125 mph, 202 km/h) bei 170.000 lb (77.000 kg) mit ausgefahrenem Fahrwerk und Klappen. Die Dienstgipfelhöhe liegt bei 41.000 Fuß (12.000 m). Die Flächenbelastung ergibt 112,44 lb/ft² (549,0 kg/m²). Die Startstrecke bei Höchstgewicht beträgt 9.800 Fuß (3.000 m), die Landestrecke 5.400 Fuß (1.600 m) bei 170.000 lb, beide nach dem Feldlängenkriterium SR-422B.

Die Reichweite beträgt 3.302 nautische Meilen (3.800 Meilen, 6.115 km) mit 104.373 lb (47.343 kg) nutzbarem Treibstoff, 25.770 lb (11.690 kg) Nutzlast und 18.000 lb (8.200 kg) Reserve. Beim Verbrauch wurde 1963 dokumentiert, dass die 990A 13.750 Pfund (6,24 t) Treibstoff pro Stunde bei Mach 0,84 und 35.000 Fuß mit einer Masse von 200.000 Pfund (91 t) verbrauchte; zum Vergleich transportiert eine moderne Boeing 737 MAX 8 üblicherweise 162 Passagiere bei einem Verbrauch von 4.460 lb (2,02 t) pro Stunde bei Mach 0,78.

Sie trägt keinerlei Bewaffnung: Es handelt sich um ein ziviles Passagierflugzeug ohne bewaffnete militärische Varianten.

American Airlines war der wichtigste Betreiber und derjenige, der der Flotte innerhalb seiner Marke Astrojet den kommerziellen Namen gab. Seine Beziehung zu dem Flugzeug war kurz und enttäuschend: gekürzte Bestellung, nicht erfüllte Leistungen und ab 1967 einsetzende Ausmusterung.

Swissair kaufte ab 1962 acht 990A und gab ihnen einen weit ehrgeizigeren Einsatz: Langstreckenrouten nach Südamerika, Westafrika, in den Nahen Osten und den Fernen Osten, zusätzlich zu den verkehrsreichsten europäischen Strecken, auf denen die Geschwindigkeit der Coronado tatsächlich einen spürbaren Vorteil brachte. Die Gesellschaft benannte ihre Flugzeuge einzeln nach Schweizer Kantonen und Städten. Ihre Flotte wurde 1975 aus dem Dienst genommen.

Scandinavian Airlines System setzte die 990A ebenfalls auf ihren Langstreckendiensten nach Tokio und weiteren Zielen im Fernen Osten sowie nach Südamerika und Afrika ein. Die Liste der ursprünglichen Betreiber wird durch Garuda Indonesian Airways und Varig vervollständigt. Im Laufe der Zeit flog die Coronado zudem bei Aerolíneas Peruanas, Air Afrique, Air Ceylon, Air France – ein 1967 geleastes Flugzeug –, Alaska Airlines, Aerovías Ecuatorianas, Balair, Denver Ports of Call, El Al, Galaxy Airlines, Ghana Airways, Iberia – von Spantax geleast –, Internord Aviation, Lebanese International Airways, Middle East Airlines, Modern Air Transport, Nomads Travel Club, Nordair, Northeast Airlines, Paradise 1000 Travel Club, Spantax, Thai Airways International und der NASA selbst. 1967 kaufte Alaska Airlines von Varig die als PP-VJE zugelassene Convair 990 und betrieb sie als N987AS bis 1975 im Linienverkehr.

Als sich die großen Gesellschaften von ihren Coronado trennten, fand das Flugzeug einen zweiten Markt im Charterverkehr, wo seine Geschwindigkeit weiterhin ein Argument war und sein hoher Verbrauch weniger wog als der günstige Gebrauchtpreis. Spantax, die spanische Gesellschaft für Bedarfsflüge, stellte die größte Flotte zusammen und hielt sie bis Mitte der 1980er-Jahre; in den Vereinigten Staaten tat Denver Ports of Call es ihr gleich.

Spantax war der letzte große Nutzer der Coronado: Sie zog ihr letztes von vierzehn Flugzeugen im März 1987 aus dem Dienst. Fast alle wurden in Palma de Mallorca verschrottet, bis auf eines, das erhalten blieb. Es war ebenfalls Spantax, die ihre CJ805-23 in den 1970er-Jahren mit rauchärmeren Brennkammern nachrüsten ließ und damit auf eigene Kosten das sichtbarste Imageproblem des Flugzeugs löste.

Die Sicherheitsbilanz der 990 ist von mehreren schweren Ereignissen geprägt, von denen einige nichts mit der Konstruktion des Flugzeugs zu tun hatten.

Am 28. Mai 1968 stürzte Flug 892 von Garuda Indonesian Airways (PK-GJA) nach dem Start vom Flughafen Bombay-Santacruz ab; alle 29 Insassen sowie eine weitere Person am Boden kamen ums Leben.

Am 5. Januar 1970 stürzte eine Convair 990 von Spantax (EC-BNM) beim Start am Flughafen Stockholm-Arlanda ab, während sie auf einem Überführungsflug mit drei Triebwerken nach Zürich unterwegs war; fünf der sieben Passagiere kamen ums Leben, die drei Besatzungsmitglieder überlebten.

Am 21. Februar 1970 stürzte Flug 330 der Swissair (HB-ICD) bei Würenlingen in der Schweiz ab, als er versuchte, zum Flughafen Zürich zurückzukehren, nachdem im hinteren Frachtraum eine Bombe explodiert war. Alle neun Besatzungsmitglieder und alle 38 Passagiere kamen ums Leben. Es handelte sich um einen Anschlag, kein Versagen des Flugzeugs, und um eines der traumatischsten Ereignisse in der Geschichte der schweizerischen Zivilluftfahrt.

Am 8. August 1970 stürzte eine Convair 990 von Modern Air Transport (N5603), die von New York nach Acapulco überführt wurde, im Anflug auf den internationalen Flughafen Álvarez in Mexiko ab. Es gab keine Todesopfer, obwohl eines der acht Besatzungsmitglieder schwer verletzt wurde.

Am 3. Dezember 1972 stürzte eine Convair 990 von Spantax (EC-BZR) am Flughafen Los Rodeos auf Teneriffa beim Start unter nahezu null Sicht ab; alle sieben Besatzungsmitglieder und alle 148 Passagiere kamen ums Leben.

Am 5. März 1973 kollidierte Flug 400 der Spantax, eine Convair 990 (EC-BJC) auf der Strecke Madrid-London, im Flug mit Flug 504 der Iberia, einer McDonnell Douglas DC-9, über Nantes. Die Coronado verlor einen Teil ihres linken Flügels, doch ihren Piloten gelang eine unfallfreie Landung auf dem Militärflugplatz Cognac-Châteaubernard. Die DC-9 stürzte ab, und alle 68 Insassen kamen ums Leben.

Am 12. April 1973 kollidierte eine Convair 990 der NASA (N711NA) im Anflug auf den Marinefliegerstützpunkt Moffett Field in Sunnyvale (Kalifornien) mit einer Lockheed P-3C der US-Marine. Beide Flugzeuge stürzten auf den städtischen Golfplatz von Sunnyvale, eine halbe Meile vor der Landebahnschwelle; alle Insassen kamen ums Leben außer einem Besatzungsmitglied der Marine, das im Heckabschnitt der P-3 saß und herausgeschleudert wurde, als dieser sich beim Aufprall von oben löste.

Am 17. Juli 1985 platzte einer weiteren Convair 990 der NASA (N712NA) ein Reifen beim Start in Riverside-March AFB (Kalifornien). Beim Versuch, die Startbahn zu räumen, zerfiel der Reifen und durchschlug den Tank des rechten Flügels vor dem Hauptfahrwerk. Alle 19 Insassen überlebten, doch der anschließende Brand zerstörte das Flugzeug, seine Ausrüstung und seine Unterlagen.

Das dritte Leben der 990 war ein wissenschaftliches. Die NASA setzte insgesamt drei Flugzeuge als Forschungsplattformen für atmosphärische, meteorologische, astronomische und solare Experimente ein und nutzte dabei eine geräumige Kabine, eine hohe Deckenhöhe und eine Reichweite, die den Einbau schwerer Instrumente und deren Transport über große Entfernungen erlaubten.

Eines der Exemplare widmete sich speziell der Erprobung des Fahrwerks des Space Shuttles, eine Arbeit, die sich bis 1995 hinzog – das Herstellerdatenblatt gibt den Ausmusterungszeitpunkt des Typs bei der NASA mit September 1987 für den allgemeinen Einsatz und 1994 für das letzte Flugzeug an, sodass das genaue Enddatum der Erprobung je nach Quelle variiert. Genau in dieser Phase gingen zwei Flugzeuge verloren: die N711NA bei der Kollision von Moffett Field 1973 und die N712NA beim Brand von March AFB 1985.

Die letzte Coronado der NASA, zugelassen als N810NA, war zuvor bei American Airlines und Modern Air Transport geflogen und wird heute als Torwächter auf dem Mojave Air and Space Port bewahrt.

Der kommerzielle Misserfolg von 880 und 990 hatte ein ungewöhnliches Ausmaß. Als die Fertigungslinie 1963 stillgelegt wurde, betrug die Gesamtproduktion an Verkehrsstrahlflugzeugen von General Dynamics 102 Zellen für beide Modelle zusammen: 37 Coronado und der Rest 880. Allein das 990-Programm endete mit Verlusten von rund 96,5 Millionen Dollar der damaligen Zeit, und das gesamte Abenteuer führte dazu, dass General Dynamics einen der größten Unternehmensverluste der Geschichte verbuchen musste.

Die Folge war endgültig: Convair verabschiedete sich aus dem Geschäft mit dem kompletten Verkehrsflugzeug. Die Division bestand weiter und arbeitete weiter in der Luftfahrt, jedoch als Strukturzulieferer: Sie fertigte Rümpfe für McDonnell Douglas, konkret für die DC-10, die KC-10 und die MD-11. Der Name Convair, der von der CV-240 bis zur B-58 Hustler in der Luft gewesen war, tauchte nie wieder am Bug eines Linienflugzeugs auf.

Von den insgesamt 37 gebauten Coronado sind heute fünf identifizierte Zellen erhalten. Die Baunummer 30-10-2, zugelassen als N990AB und seinerzeit von Aerolíneas Peruanas betrieben, wird seit 1980 von Scroggins Aviation auf dem Mojave Air and Space Port in Kalifornien eingelagert. Die 30-10-12A, Kennzeichen HB-ICC, ehemals Swissair, wird im Verkehrshaus der Schweiz in Luzern ausgestellt, mit öffentlich zugänglichem Original-Cockpit und -Innenraum. Von der 30-10-18, Kennzeichen EC-BZP, ehemals Spantax, ist der vordere Rumpf am Flughafen Sabadell erhalten, wo er zur Schulung von Kabinenbesatzungen dient. Die 30-10-29, Kennzeichen N810NA, mit Vergangenheit bei American Airlines, Modern Air Transport und der NASA, bewacht den Eingang des Mojave Air and Space Port. Und die 30-10-30, Kennzeichen EC-BZO, ehemals Spantax, bleibt seit 1987 auf dem Flughafen Palma de Mallorca eingelagert.

Die Convair 990 Coronado ist eines der großen „Beinahe-Erfolge“ der Verkehrsluftfahrt: das schnellste Passagierstrahlflugzeug ihrer Zeit, mit einer kühnen aerodynamischen Lösung und einem Triebwerk ohne Gegenstück, besiegt durch eine falsch berechnete Widerstandsmarge und einen Zeitplan, der gegen sie spielte. Ihre kommerzielle Laufbahn war kurz und ihre Bilanz katastrophal, doch ihre Silhouette – die vier Spindeln über der Tragfläche, der rückenseitige Kanal, die schwarze Rauchsäule beim Start – bleibt eine der erkennbarsten der 1960er-Jahre, und ihre wissenschaftliche Phase bei der NASA verschaffte ihr drei Jahrzehnte Nutzungsdauer, die ihr keine Fluggesellschaft gewährt hätte.