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《大飞机》波音2707:“几乎吃掉西雅图的飞机”

  1960年代,航空工业最发达的美国看到英法和苏联正在紧锣密鼓地研制超声速客机,自然不甘落后。当时,尽管波音707、道格拉斯DC-8等已经占据欧洲民航客机市场的大量份额,但由于超声速客机在当时被视为未来航空运输的发展方向,美国人担心起步落后会在未来的超声速客机市场失去主导地位。

  为此,雄心勃勃的美国第35任总统约翰.肯尼迪听从联邦航空局(FAA)局长纳吉布.哈拉比的建议,由政府拨款,研制一架比“协和”和图-144更先进的超声速客机。这是美国历史上至今唯一一个由政府直接主导、出资的民航客机研发项目。

  1963年6月5日,肯尼迪正式宣布启动“国家超声速客机计划”(NST),并承诺美国政府将资助超声速客机研制经费的75%。哈拉比认为,设计一种与“协和”飞机同一量级的超声速客机会导致正面直接竞争,不利于抢占市场。因此,他设定了一个更高的目标:美国的超声速客机必须比“协和”更大,载客量更多,速度更快。

  当时,拟定的技术指标为载客250人,飞行速度为2.7-3.0马赫(约3000千米/小时),并需要达到7200千米的洲际航程。哈拉比说:“对于商业飞机制造公司来说,这就是与英国、法国和苏联进行的一场生死决斗。谁制造出第一架安全、高效、能赚钱的超声速客机,谁就是胜利者,谁就会得到30亿至50亿美元的市场。”

  为了推进该计划的实施,1963年8月15日,哈拉比邀请美国各大飞机制造商磋商此事。经过讨价还价,最后商定,政府与制造商的出资比例为9比1,总额高达50亿美元。

  随后,美国联邦航空局将超声速客机的设计要求相继发往美国各主要飞机制造商。其中,飞机和发动机分别竞标。飞机的竞争厂商是波音、洛克希德和北美航空,而发动机则有柯蒂斯-莱特、普惠和通用电气公司。

  1964年1月15日,各公司向美国联邦航空局递交了设计方案。波音的方案是可变后掠翼超声速客机波音2707。北美航空提出了NAC-60方案,是一种放大了的XB-70轰炸机,但对机头头锥进行重新设计,并使用了新的复合三角翼,保留了XB-70的前鸭翼。洛克希德的CL-823方案则像放大了的“协和”飞机,但4台发动机以独立吊舱形式分开布置。

  经评选后,北美航空的NAC-60方案和柯蒂斯-莱特的发动机方案首先出局,剩下波音和洛克希德双方竞争,并被允许随意选择使用余下两家公司的发动机。

  1964年11月,美国联邦航空局进行第二次评选。此时,波音进一步改进了设计,载客量增加至250人,为了让发动机喷流发挥最大效率,4台发动机被移到较后的位置,放置在水平尾翼下方。当机翼向后收合后,机翼和水平尾翼将接合,形成一整片三角翼。

  此后,美国联邦航空局要求两家公司提供更加详细的资料,以便进行最终评选。波音再度扩大飞机的尺寸,发展成载客量达300人的波音2707-100。

  1966年9月,波音和洛克希德均公开展示了其方案的全尺寸木制飞机模型。同年12月31日,美国联邦航空局宣布采用通用电气GE4涡轮喷气发动机的波音方案胜出,而洛克希德L-2000和普惠的JTF17涡轮风扇发动机方案落选。

  1968年10月,波音进一步修改了设计方案,放弃了原来的可变后掠翼设计,恢复传统的带水平尾翼的固定三角翼设计,飞机的尺寸也有所减小,载客量减低至234人。这个方案被称为波音2707-300。

  波音2707-300具有波音707那样的洲际航程,起飞滑跑距离也与707相当。波音公司曾预计,假如一切顺利,超声速客机的原型机可在1971年初首飞,而生产型飞机可在1972年末试飞,并在1974年取得适航证。

  在超声速客机项目的发展过程中,美国国内的反对之声始终不绝于耳。有些人认为,该项目投资巨大,尤其是军方怕影响军用飞机拨款,更是强烈反对。

  在反对的声浪中,噪声污染成为一个社会关注的话题。一位反对超声速客机项目的美国物理学家编写了《超声速客机与声爆手册》,指出超声速客机每一次飞行都会造成一个长2000英里、宽50英里的声爆区。1965年,XB-70超声速轰炸机在一次试验中接近俄克拉荷马城,即使其声爆区最宽只有16英里,但已经造成严重影响。当局事后收到了来自当地居民的近万个关于声爆造成房屋损坏的投诉,最终有229个个案获得总共128万美元的赔偿。美国环境专家认为,如果有500架超声速客机每天长时间在高空飞行,若干年后,平流层的水分含量将增加50%至100%,造成地表热量累积并妨碍臭氧形成。

  为此,美国国会于1971年5月20日正式举行有关是否为超声速客机计划拨款的投票,最终在215票反对、204票支持的情况下,以微弱多数决议终止超声速飞机计划的拨款。

  这最终促成波音超声速客机项目胎死腹中。而在波音2707超声速客机计划结束之时,美国政府和波音公司已经投入了超过10亿美元。波音正在制造的两架原型机也无法完成。波音已经为此投入了850万个工时,花2.5亿美元购买了钛合金材料,最终只剩下1.3万件硬件、2000箱资料和一架造价1100万美元的超声速客机木质样机。

  后来,这架木质样机仅以3.1万美元的身价“下嫁”到一家航空博物馆供人观赏。由于在该项目上损失惨重,加上民用航空市场不景气,波音公司不得不大量裁员。因此,波音2707也被一些人戏称为“几乎吃掉西雅图的飞机”。

  令人意外的是,波音2707还未开始制造,却居然赢得了全球25家航空公司的115架订单,超过“协和”飞机16家航空公司的74架订单。这也许是让美国和波音唯一可以聊以的事情吧。

  美国超声速客机项目为什么会失败?波音747总设计师乔.萨特的评论十分直截了当,一针见血。

  萨特说,事实证明,超声速客机自始至终都未能成为一个有竞争力的产品生产出来。它们为什么都失败了?答案就在于基本物理学。要实现超声速飞行,飞机对燃油的消耗是非常大的,因为当飞机在前方气流来不及避开的情况下穿过时,将会产生激波,从而消耗大量能量,这意味着必须采用更大、耗油更多的发动机。

  如此说来,美国国会终止为超声速客机拨款未必是件坏亊。由于这一项目终结,波音2707的各项性能指标究竟能否实现也就不得而知了,但波音公司内部人士早已知道该飞机的经济性存在着很大的问题。事实上,波音内部进行的一项研究表明,如果航油价格较上世纪60年代的水平上涨5%,则航空公司运营波音2707飞机就根本无法盈利。也许那时,波音2707会比“协和”的下场更惨。

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