不成功便成仁經典案例,747客機豪賭成功壟斷市場幾十年
1968年9月30日,波音公司在華盛頓州埃弗雷特工廠下推出了第一架747巨型噴氣式客機。這架飛機最初是應泛美航空公司的要求設計的,即能運輸大件貨物也能運送大量乘客,尺寸是波音707的兩倍多。為了組裝這架飛行巨獸,波音公司在埃弗雷特的潘恩機場建造了世界上體積最大的廠房,足足有824萬立方米。
1963年美空軍開始一系列的研究項目,旨在獲得一巨型戰略運輸機。儘管當時C-141開始服役,但軍方還是仍需要一種更大、性能更好的飛機,特別能夠運輸現有運輸機都裝不下的超大尺寸貨物。1964年3月,美軍啟動了CX-重型物流系統項目,要求新運輸機能載重81600公斤以0.75馬赫的速度飛行9260公里,載重52200公斤時的不加油航程是9260公里,飛機前後都要有貨艙門。
新運輸機將安裝四台發動機,要求採用大幅提高推力和燃油經濟性的新一代渦扇發動機。1964年5月18日,道格拉斯、通用動力、洛克希德、馬丁·瑪麗埃塔公司提交了各自的機身方案,通用電氣、柯蒂斯-萊特和普惠公司提交了各自的發動機方案。經評選後,波音、道格拉斯和洛克希德進入下一輪角逐,通用電氣和普惠則獲得了各自的發動機研究合同。
三家公司的機身方案具有一些相同的特徵,由於CX-HLS需要能從機頭裝貨,必須在機頭安裝貨艙門,所有公司都把駕駛艙移到貨艙上方來解決此問題。道格拉斯方案的駕駛艙看起來就像是前機身頂部的小突起,洛克希德的駕駛艙則一直向後延伸形成一條長的脊背,波音公司的設計介於兩者之間,駕駛艙形成了一個駝峰。1965年洛克希德的機身和通用電氣的發動機方案獲勝,最終成為當時世界上最大的軍用飛機——C-5「銀河」。
不過波音的努力並沒有白費,在波音707和道格拉斯DC-8開創噴氣時代後,整個商用運輸業出現井噴式發展,機場則變的日益擁擠。泛美航空公司總裁胡安·特里普表示有興趣購買一種波音707兩倍大的新型客機來解決此問題。1965年波音737研發團隊的喬·薩特被調到大型客機研究團隊,該客機名為747,薩特仔細研究後發現研製747還是有利可圖的,即使其客機型的銷售滑坡,還能依靠貨機型來收回投資。
當時航空集裝箱運輸剛開始興起,如果把747的機身尺寸能和CX-HLS差不多的話,就能以很高的效率堆放標準集裝箱,非常具有競爭力。1966年泛美簽訂了5.5億美元購買25架波音747的合同,規定在1969年年底交付。即使以波音的標準來看,合同給出的交付時間也非常短,尤其是在設計還未完成,生產廠尚未建立的情況下。實際上波音把整個身家都押在了747計划上,不成功便成仁。
波音並沒有完全照搬CX-HLS的設計,放棄了不適合客機的上單翼。波音747最初為雙層設計,下層為8座雙過道,上層為7座雙過道,但由於緊急撤離問題和有限的裝貨能力被否決,被機身更寬的單層設計取代。747沿用了波音CX-HLS的前機身設計,貨運型有機頭艙門,駕駛艙駝峰位於客艙上方。在胡安·特里普的建議下,駝峰內部被布置成乘客休息室,設計師們發現駝峰還改善了飛機的面積率分布,降低了高速巡航時的阻力。
747成功重要因素之一就是高涵道比渦扇發動機,其油耗能降低三分之一,推力卻比早期渦扇增加了一倍。通用電氣公司是高涵道比渦扇發動機的領跑者,但他們為C-5研製的發動機卻並沒有進入商用市場,這給了普惠公司迎頭趕上的機會。1966年底,波音、泛美和普惠達成研製新發動機的協議,這就是專為747設計的JT9D。
波音747在研製中使用了故障樹分析的新方法,研究了單個部件故障後對其他系統造成的影響,以此來解決安全性和可飛性方面的問題。經過故障樹分析法,波音747採用了結構冗餘、多餘液壓系統、四聯主起落架和雙控制面等提高安全性的設計。此外747還採用了一些行業最先進的增升裝置以便在現有機場的起降,包括有全翼展前緣襟翼、複雜的後緣三縫襟翼。襟翼展開後使翼面積增加21%,升力增加90%。
波音要在1969年年底向泛美交付首架747,這意味著只有28個月的設計時間,僅正常的三分之二。由於進度表綳得緊緊的,所以研製團隊獲得了「超人特攻隊」的綽號。最初波音公司考慮在華盛頓州以外製造波音747,但最終確定在埃弗雷特附近780英畝的土地建新廠。此地毗鄰潘恩機場,是一處密布植被的丘陵地帶。為了建造世界上最大的單一屋頂建築,人們需要先移走300萬立方米的土方。
波音在研製747時,其他航空公司的訂單的訂單就紛至沓來。大多數航空公司的高管在參觀生產車間時就做出了購買決定,因為他們完全被震撼到了。例如美國聯合航空公司總裁帕特·帕特森進入了全尺寸模型後,他說的第一話就是「耶穌基督!」
當第一架波音747做好揭幕準備時,波音公司已經獲得了26家航空公司的訂單。在1968年9月30日747的首次公開亮相上,這些航空公司的代表與其他受邀嘉賓以及記者們齊聚一堂。 那天早上,一架波音B&W飛機(波音生產的第一種飛機)先飛越潘恩機場,緊接著是707、727和737。人群雲集在廠房的超大型機庫門前,看著機庫門緩緩打開,拖車把波音747緩緩拖出到明亮的陽光下。
與以往被漆成淡黃色和棕色的波音客機不同,這架747被漆成白色和紅色,並配以藍色字體。隨著飛機映入眼帘,觀眾們倒吸一口冷氣,都被747巨大的體型震驚了,沉默一會才爆發出雷鳴般的掌聲。波音747遠大於大多數人見過的任何飛機,長70.4米,翼展59.7米。 來自26家航空公司的26位空姐一起為這架波音747命名,當她們把26瓶香檳撞向巨型噴氣式客機時,人群歡呼了起來。
在第一架波音747完工前,工程師們就開始測試許多組件和系統。其中一個重要的測試是讓560名志願者在客艙實體模型中通過緊急滑道疏散。第一次疏散了用了兩分半鐘,而美國聯邦航空管理局(FAA)規定的上限是90秒,而且在測試中還有幾名志願者受傷。波音在隨後的測試中實現了90秒的目標,但卻又更多人受傷。747上層客艙的疏散最成問題,志願者只能用絞盤安全帶下降到地面。
1969年2月9日,波音747在首飛中的表現非常好,只有一片襟翼出現了小問題。試飛員發現747在很大程度解決了「荷蘭滾」問題,而該問題一直困擾著早期後掠翼飛機。在後續的顫振測試中人們發現747的機翼在一定條件下會出現顫振,工程師通過加強機翼特定部件來部分解決此問題,而機翼高速顫振問題只能通過在機翼外側發動機艙中安裝貧鈾配重來解決。貧鈾配重引起了環保人士的焦慮,萬一747墜毀就會導致貧鈾泄露。
JT9D發動機在試飛中也遭遇困難,壓縮機在油門快速變化時會失速,渦輪殼體也很快就變形了。發動機問題導致747推遲交付了數月,有多達20架飛機滯留在埃弗雷特工廠等待發動機。雪上加霜的是,一架測試747在降落倫頓市機場時衝出了跑道,導致右外側起落架折斷,兩台發動機受損,進一步拖延了項目。不過這些困難並沒有阻止747在1969年12月獲得FAA適航證書,具備了服役資格。
研製747和建設埃弗雷特工廠都需要巨額資金,這意味著波音公司不得不向銀行集團大量借貸。在交付第一架飛機前的最後幾個月,波音不得不多次向銀行申請額外資金來完成該項目。如果此時銀行拒絕貸款的話,波音公司連生存都困難。波音當時的債務超過200億美元,其中120億是銀行借貸,創下了當時所有公司借貸數額之最。比爾·艾倫後來說這個項目對我們來說的確太大了。好在747豪賭成功,波音公司壟斷了巨型客機市場幾十年。
747-100是747家族的基準型號,該機繼承了波音707的很多特徵,如全金屬半硬殼結構、下單翼、四台翼吊式渦扇發動機短艙,前三點式起落架等,只是747的尺寸要大得多。航電具有明顯的時代特徵,包括無線電、導航設備、識別應答器、機鼻氣象雷達,飛行機組編製三人外加一到兩名觀察員。
747-100有一個機翼中段油箱和6個機翼油箱,總載油量178702升,在每側機翼下方有一個壓力加油點。 747-100的前起落架是雙輪形式,向前收入機鼻。在機腹和翼根處還有4組4輪小車式主起落架,其中翼根主起落架靠前並向內收入機腹,機身主起落架靠後並向前收入機腹。如此複雜的主起落設計完全可以支撐747的龐大重量並確保不損壞停機坪。
747投入服役的過程十分順利,儘管JT9D發動機在服役初期遭遇到磨合問題,但747-100還是以安全可靠聞名,也很容易駕駛,事實證明普通機場也一樣可以容納747。對飛行員來說,駕駛747在地面滑行反而成為挑戰,因為之前沒有一種客機的駕駛艙有這麼高。


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