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波音的故事
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原载西西河

  进入 60 年代,喷气时代让位于超音速时代,战斗机没有双二(二倍音速、二万米升限)免谈,民航客机也开始向超音速蠢蠢欲动,协和式、图-144 和美国的超音速客机(SST 计划)就是这个时代的产物。波音也不能免俗,一头扎进了 SST。与此同时,美国空军推出了一个雄心勃勃的新机研制计划,包括变后掠翼战斗机、变后掠翼轰炸机(最终导致 B-1 轰炸机)、巨型运输机。波音、道格拉斯和洛克希德竟标巨型运输机研制计划(C-X),最后洛克希德获胜,研制了 C-5“银河”式运输机。落选的波音在失望之余,希望用竟标 C-X 的技术研制一种波音 747 巨型货机。波音的想法是这样的:超音速客机最终将载运旅客周游世界,但货运还是要靠亚音速的巨型运输机。在超音速客机技术还没有成熟之前,巨型客机还有机会靠大大降低的人-公里成本将喷气旅行推上一个新的台阶。历史将证明,这是一个歪打正着的临门劲射。

  

C-5 之巨大由此可见,18 轮大卡车可以一口吞下,C-5 前后直通型装卸方式成为后来军用运输机效法的榜样

协和式超音速客机,超音速客运时代硕果仅存的产物,和英国皇家空军的“红箭”飞行表演队一起表演

 

被戏称为“协和斯基”的图-144 正在试飞,伴随的米格-21 在观察试飞情况。图-144 和协和式两者的相像是因为大体相同的技术条件和大体相同的技术要求最终会导致大体相同的结果,说苏联抄袭,那是对苏联技术人员的侮蔑了

                               

图-144 特有的折叠式前翼                                                    波音 2707-200 超音速客机全尺寸模型

 

波音 2707 还考虑过变后掠翼方案,包括这个奇怪的发动机吊挂在“后翼”下的方案,机翼后掠时,近似于类似协和式的无尾三角翼布局

  由于油耗和噪音等原因,超音速客机的热潮像五分钟热度,来得猛去得快。图 144 只经过短暂的航线运行就撤出了航班服务,美国的 SST 计划的口气比力气大(三倍音速,200 座以上的容量),最终嘎然而止,只有协和式惨淡经营了 30 年。但 60 年代民航客运流量急剧增长,预计涨势将持续到至少 70 年代,当时的波音 707 一级的客机已经不能适应需要,即使加长 707 也很快就将不能满足需要。传奇式的泛美总裁 Juan Trippe 看到这个机会,联系到波音正在启动的波音 747 计划,大胆地向波音建议将 747 改成大容量远程客机,用 747 的空前的低票价、高运能、大航程抢占正在迅速扩展的越洋民航市场,并当场拍下 5.5 亿定金,订购 20 架 747。这是当时历史上最大的一笔客机采购。但 Juan Trippe 也不是一盏省油的灯,拍下 5.5 亿,要求波音在三年内交货。这就是说,波音要在完成设计、新总装厂的筹建、试飞和 FAA 验证。这是史无前例的,不管是航空公司还是飞机公司,至今没有人超过这个疯狂的举动。泛美的对手们无法坐视泛美的疯狂,蜂拥表达订购 747 的意向,747 还没有问世,就已经成为一个销售上极大的成功。

曾经是“代表”美国航空公司(flag carrier)的泛美航空公司的创始人和总裁 Juan Trippe,泛美倒台后,美国就没有单一的可以代表国家的航空公司了

  

Juan Trippe 是航空界的先驱了,林伯(Charles Lindbergh)的著名的跨越大西洋的单飞就是他促成的,图中高个为林伯

  但是,牛皮不是吹的,波音必须拿出真家伙来,否则热空气吹出来的气球,毕竟只是气球。波音承受住空前的压力,以比波音 707 更大的疯狂,将公司的命运押在波音 747 上。

  波音最初是将 747 按货机设计的,所以机首球锥是一个可以整体向上掀起的艏门。用作客机时,当然就简化成固定的机首球锥了。为了保持货舱的畅通和完整,驾驶舱特意移到“二层楼”,形成波音 747 特有的“驼背”形状。这样,原本为方便装货的宽大的机舱,可以容纳每排 3+4+3 座位,其双走廊成为所谓“宽机身”客机的标志。

泛美的波音 747 的客舱,其双走廊成为宽机身客机的标志

  波音在设计中,最大的问题来自发动机。如果用波音 707 或 B-52 上用的涡喷发动机,747 至少需要 8 台发动机,系统的复杂性和油耗都受不了。Juan Trippe 对 C-5 上用的通用电气 TF39 大流量比涡扇发动机的低油耗、大推力非常感兴趣,波音原也打算用 TF39,但通用电气正忙于将 TF39 和 C-5 整合,没有多余的精力来为波音作必要的修改,所以普拉特·惠特尼乘虚而入,奉上 JT-9D,同属高流量比、大推力的涡扇发动机。波音也就囫囵吞下。问题在于 JT-9D 是全新的发动机,直到 747 样机制成还没有试飞过,最终给 747 计划带来了极大的风险,波音为此几乎砸锅,不过这是后话。

JT-9D 发动机,今天有比这更大的发动机,但是在 60 年代初,这是绝对巨无霸级的了

  747 的尺寸空前巨大,在当时的民航客机中,尺寸连接近的都没有。机舱宽度几乎是 707 的两倍,在高空加压状态时,机舱内的空气就有一吨重!747 对世界各地的机场跑道和登机设施带来很多问题,这些问题在今天 A380 问世时又来了一遍。但对波音来说,最大的问题是生产设施,波音在 Renton 的工厂不够大,于是在华盛顿州的 Everett 另建了一个世界最大的飞机总装厂。即使不算 Everet t后来为 767 和 777 的生产扩建的部分,Everett 的厂房体积至今仍然是世界最大,35 米高,近 40 万平方米占地面积。沿厂房绕一圈相当于穿越 75 个美式橄榄球场!但是 Everett 的厂房建设速度还是赶不及 747 计划疯狂的进度,第一架 747 是在没有封顶的厂房里完成的。

  

波音 Everett 工厂鸟瞰,一定要和旁边停放的 747 相比较,否则难以体会其巨大                                厂房内部

  在 5 万波音人疯狂地赶工 16 个月之后,第一架波音 747 在 68 年 9 月 30 日成功地下线了(roll out),但是 JT-9D 发动机还没有试飞,波音不敢将 747 首飞,一直到 69 年 2 月才进行了第一次首飞。在波音首席试飞员 Jack Waddel 的操纵下,日后被人们称作珍宝机(jumbo jet,英文意思是巨无霸飞机,而不是中文中“珍宝”所表征的精巧的意思)的波音 747 凌空跃起,满载着波音和航空公司的希望,飞入西雅图的蓝天。

  

波音 747 下线时的盛况,机头两侧已经画满有意订购的航空公司的标志                               波音 747 正在试飞

  但是,问题接踵而来,最大的问题还是发动机。在 10 个月的试飞中,发动机故障 87 次,更换发动机 55 台。这显然是不可接受的。在普拉特·惠特尼作了大量昂贵的修改后,波音 747 终于在 69 年 12 月通过 FAA 验证。

  发动机问题初步解决了,其它问题并没有远去。波音为 747 计划灌进了 7 亿 5 千万的巨资,公司已经倾家荡产了,但波音 747 的航程比预计的短了 7%,加上其它种种初期设计和质量问题,泛美威胁要在每架 747 上扣押 5 百万美元的付款,直到所有问题全部解决。经过艰苦的谈判,泛美最后同意将扣押金减到 2 百万。更糟的是,70 年代初,波音遇上了财政上的严重困难。NASA 的阿波罗登月计划开始收尾,波音的一大财源断流了。波音的“主力”客机计划 SST 因为野心过大和环保上的限制,其拨款被国会中止,也只有下马。747 计划严重超支,初期的问题又使航空公司的大宗订单姗姗来迟。70 年代初,美国经济被越南战争严重拖累,陷入一场经济衰退,波音曾经连续 18 个月没有卖出去一架飞机。73 年的石油危机更是对民航业和所有经济领域是一个重大打击。波音眼看就要撑不下去了,仅在 71 年初到 72 年下半年之间,波音就一气裁员 60% 以上。西雅图地区风声鹤唳,人人自危,更有好事者在通往西雅图的高速公路上竖起标志:“最后一个离开西雅图的人,请把电灯关掉”。

这就使那个著名的标牌:“最后一个离开西雅图的人,请把电灯关掉”

   波音开始大规模的分散化,将业务从航空空间和军工向民用领域扩散。计算机培训、工程计算、集成制造系统、警察保密话音通信、沙漠作物灌溉系统、联邦政府房屋管理、城市轻轨、海水淡化、风力发电,什么都做。与此同时,波音还是努力推销飞机,参加 NASA 的“旅行者”(Mariner,也译为“漫游者”、“先驱者”)探空器计划。经过双管齐下的努力,和 70 年代后期经济复苏的拉动,波音终于挺过了难关,迎来了 80-90 年代波音的黄金时期。

  

泛美的波音 747-100,说不定这就是最早的 20 架之一             暮色中正在降落的 747-400,注意翼尖上翘起的小翼,这是-400 的特征

747 的最后型号-400ER

  波音 747 经过初期的-100 型,发展到-200、-300、-400 型,到目前为止的总产量已经接近 1,400 架,超过了 F-15 战斗机的总产量!波音 747 的巨大的容量、超长的航程、较高的巡航速度(比 707 更快),很快成为民航界的“身份”的象征,成为各国航空公司中不可争议的旗舰,用于高流量或需要“为国争光”的航线。小一点的航空公司即使旅客流量不足以支撑 747 的使用,也采用客货混和型 747(747 Combi),既赢得了面子,又可用来载运一些货物,贴补一点运营费用,一举两得。

通用电气在从 C-5“银河”式运输机项目上空出手来之后,还是将 TF39 发展成 CF6 系列发动机,用到 747 的后续机型和以后的波音和空客的宽体客机上

国的罗尔斯·罗伊斯公司也将原先用于洛克希德 L-1011“三星”宽体散发客机上的 RB211 用到 747 上,以后进一步发展成今天的 Trent 系列发动机,广泛用于波音和空客的宽体客机

  

波音 747 的尺寸和载重量使它成为载运航天飞机的理想平台        NASA 的 747 正在把降落在加利福尼亚的挑战者号航天飞机运回佛罗里达去

  有意思的是,尽管波音 747 最初是为了满足货运要求而设计的,但波音 747-100 中没有一架是按货机订货的,直到-200 才有专用的货机。随着多年的服役和更新型飞机的投运,很多“古典”747 已经退出客运,而因其宽大的客舱而改装成货机,在蓝天上找回了第二春。专用的 747 货机都有向上掀开的球锥艏门,改装的货机就一般改用特别加宽加大的侧门了。货机地板经过特别的加强,地面上的滑轮可以帮助航空集装箱的装卸。

               

Lufthansa 的 747 货机正在一口“吞”下货物        Cargolux 的 747 货机被波音用于航展,展示其装载能力

暮色中打开的侧货门

从这个角度看,很容易体会 747 粗壮的腰身

  在 747 首飞 35 年后,波音仍试图发挥余热,将 747 进一步改进,以对抗来自 A380 的威胁。波音首先将 747-400 改进成-400ER,比-400 增加航程 762 公里,增加载重 6,800 公斤或相应的座位数,但应者寥寥,只有澳大利亚 Qantas 订货 6 架-400ER,法航和大韩航空订货 15 架-400ERF 货机。波音本来还几次三番、雄心勃勃地要推出-500、-600、-400X 等加长、增程型,但是几番鼓声之后,没有下订单的,现在也没有声气了。747 的宽大的机身到今天依然是最大的卖点,发动机可以很容易地更换成更先进的型号,但在 777、787 已经尾随空客采用超临界翼型时,747 的基本机翼设计实在是过时了,限制其基本性能的进一步提高,要用新技术更新的话则工作量太大。如果不出意料,在最后 25 架 UPS 的-400F 货机交货之后,747 将成为历史,但这是怎样一段传奇式的历史啊!

提议中的 747“先进型”(747 Advanced),像不像一条飞行中的大鲸鱼?

  巨无霸的波音747代表了美国的工业技术,代表了美国的生活方式,代表了美国傲视世界的霸气,简直就是美国在蓝天的象征。美国空军在 87 年订购了两架 747-200,用以替换在肯尼迪时代投入使用的波音 707“空军一号”。有意思的是,美国空军舍弃已经投入航班服务的最新的 747-400 不用,而是选中已经过时的-200,保留随机工程师和机载无线电员(总统的通信系统另有专人、专用设备),可能是对电子系统在核大战的极端情况下的可靠性不放心。作为“空军一号”的 747-200 在机头锥上加装了空中加油装置,特别携载了超乎寻常的数量的机油,通过不断的空中加油,可以连续在空中飞行达 7 天之久,以应付核大战的极端情况。顺便说一句,“空军一号”有两个含义,一个是无线电呼号,不管总统坐什么飞机(直升机除外,总统的直升机的呼号为“海军陆战队一号”),这架飞机就是“空军一号”。所以克林顿到阿肯色去时坐的 DC-9 和到波斯尼亚去时坐的 C-17 也曾做过“空军一号”。“空军一号”的另一个含义是飞机的名字,这就只有用作总统专机的过去的波音 707 和现在的 747 用这个名字了。新“空军一号”本来准备在里根任期后期启用,但种种技术原因使工期严重拖延,使老布什成为新“空军一号”的第一个主人。

  

747 的空军一号,军用编号 VC-25                      从老布什开始,这已经成为新的“空军一号”,虽美国总统周游世界

  

911 的时候,小布什就是乘坐这架“空军一号”,躲到巴克斯维尔空军基地                        911 之后,“空军一号”也不再独自游逛了,经常有美国空军的战斗机护航

  波音 747 作为美国的象征也不尽是好事,有一段时间,波音 747 成为恐怖分子袭击的首选目标。恐怖分子的攻击,尤其是 88 年 12 月 21 日苏格兰洛克比空难中损失的波音 747,是泛美最终走向倒闭的重要因素。

  波音 747 无疑将波音推上了航空工业的王座。波音的王座不是天上掉下来的,不是别人放在金托盘上捧上来的,这里面有机遇、眼光和冒险,更有艰辛、挫折和失误,但最终还是靠不折不挠地一颗汗珠摔八瓣地实干。很长时间内,波音在民航工业的王座上傲视四方,即使崛起的空客已经在多年内赶上甚至超过波音的销售量,波音的王座依然没有动摇,直到来自空客的 A380 的挑战的出现,但这是另外一个故事了。





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