Concorde 101 (G-AXDN)

Après les deux prototypes, le programme construisit deux avions de préproduction, le 101 et le 102, dont la fonction était de faire passer le dessin de la configuration expérimentale à quelque chose qui puisse être certifié et vendu. Les changements par rapport aux prototypes touchaient à l'essentiel de l'avion : un tracé d'aile différent, plus de carburant, un autre standard moteur et un système d'entrées d'air différent. Les entrées d'air étaient une pièce critique du Concorde, car en plus d'alimenter les moteurs elles fournissaient de l'air à la tuyère propulsive par le prélèvement de la rampe ; l'ensemble tuyère à éjecteur, à section de sortie variable et volets d'inversion secondaires, faisait partie intégrante de la performance en croisière supersonique.

Le 101, immatriculé G-AXDN, était de construction britannique et vola pour la première fois le 17 décembre 1971 depuis Filton. Sa campagne d'essais dura près de six ans. À son retrait, il avait effectué 269 vols et 632 heures de vol, dont 168 vols supersoniques : une proportion propre à un avion entièrement dédié à l'exploration de la croisière à Mach 2, non au transport.

Durant cette phase du programme furent résolus certains des problèmes les plus difficiles de la conception. L'échauffement cinétique obligeait le nez à atteindre une température maximale de 127 °C en croisière et la cellule à se dilater de plusieurs centimètres en vol ; le carburant était transféré entre réservoirs pour déplacer le centre de gravité et équilibrer l'avion sans recourir à des surfaces de contrôle braquées, qui auraient ajouté de la traînée. Le viseur du nez basculant fut également redessiné, après que la Federal Aviation Administration américaine eut objecté à la visibilité si restreinte du viseur des deux premiers prototypes, conçu alors qu'il n'existait pas encore de matériau transparent capable de supporter ces températures.

Le G-AXDN atterrit pour la dernière fois le 20 août 1977 à Duxford, en Angleterre, où il est conservé à l'Imperial War Museum. Il est, avec le 102 français, le témoignage de la phase la moins visible du programme : celle qui transforma une démonstration technologique en un avion de ligne certifiable. Les avions de production s'avérèrent si différents des prototypes originaux qu'il fallut réexaminer des pans entiers de la conception pour obtenir la certification, et une bonne partie de ce travail fut effectuée sur les deux cellules de préproduction.

La motorisation que le 101 aida à mûrir était le Rolls-Royce/Snecma Olympus 593, un turboréacteur à réchauffe dérivé de l'Olympus de Bristol Siddeley. Dans le standard de série Mk 610, il donnait 140 kN de poussée à sec et 169,3 kN avec postcombustion. La réchauffe n'était utilisée qu'au décollage et lors de la transition transsonique ; une fois en croisière, le Concorde volait à Mach 2 sans postcombustion, chose qu'aucun autre avion de transport n'a répétée.

Les entrées d'air à rampe variable étaient aussi décisives que les moteurs : en plus d'alimenter l'admission, elles fournissaient de l'air à la tuyère propulsive par le prélèvement de la rampe, et le dessin de tuyère à éjecteur à section de sortie variable complétait l'ensemble. Leur gouverne était assurée par des unités de contrôle numérique d'admission, l'un des premiers systèmes numériques critiques de l'aviation civile.

Le travail de préproduction coïncida avec le moment où les comptes du projet se détérioraient : les retards et surcoûts portèrent le coût du programme entre 1,5 et 2,1 milliards de livres en 1976, contre les 70 millions estimés en 1962, tandis que les options d'achat des grandes compagnies s'évaporaient.