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西雅图飞行博物馆Museum of Flight 漫步之五:超音速的“协和号”

此文基本上是从我写的书《 飞机 飞行和我-飞上蓝天不是梦》上面摘录的,为了配合上一篇的超音速飞机。照片全部来自西雅图飞行博物馆。
不久前,世界上唯一的一种作超音速飞行的商业机种“协和号”(Concord)永远地停飞了。这是航空史上的一件羞耻之事。从100年多前莱特兄弟成功地进行了第一次动力飞行以来,人们一直在努力追求飞行速度。100年来,无数的人致力于建造超过前人更快的飞机。我仍记得一位麦道飞机制造厂的退休总工程师告诉我,他第一次乘坐“协和号”的感受。他从20世纪40年代起,一直在航空航天领域里工作。即使是这样,当他谈起“协和号”的速度来,那个新奇劲儿,简直像大学里一个一年级新生第一次上航空课一样。可见“协和号”对一个搞航空的人,具有多么大的吸引力。“协和”的英文是Concord,法文是Concords。
 
“协和号”是英法工程师联手在20世纪60年代开发的产品,用了革命性的梭标形的外形设计。开发费花了55亿美元。第一架”协和号”于1967年出厂,用了两年来试飞和调整发动机。然后在1969年首次在法国上升飞行。1972年,这架飞机的市场前景看好,十几家航空公司要订货。但一年之后,阿拉伯原油禁运,使油价暴涨,而“协和号”四台大推力喷气发动机耗油量惊人,一些原抢购该机的客户纷纷打退堂鼓。一共只造了20架,而原计划是要造300架的。最后,英法政府不得不包揽了该机的生产,不计成本,基本上无偿的交给英航和法航两公司各10架去经营。在24年的运作中,”协和号”几乎是完全无缺陷的安全。航线是从伦敦的希思罗机场和巴黎的戴高乐机场到纽约的JFK机场。
 
1969年,”协和号”客机在图卢兹实现了首次试飞,1976年,这台英法联合开发的”协和号”客机开始正式运营了。它以音速两倍的速度,每小时2200千米,飞越大西洋只需要3个小时。“协和号”是唯一能超过音速的客机。你上午10:00乘”协和号”离开伦敦,可以在纽约当地上午不到10:00就到达了纽约。”协和号”成了饮香槟旅行的同义语,这就说它成了富豪和名人的身价符了。
 
“协和号”在首次商业飞行之前,进行过5000小时的试验,这是航空史上最细心检验过的飞机了。有一位飞过这种飞机的试飞员说“协和号”应该是最安全的飞机了。但2002年7月,在巴黎的戴高乐机场附近摔了一架,死难113人。这成了它寿终的起点。事实上,这起不幸的事故并非飞行员的责任。事故发生后立即停飞,直到2001年11月,才重新启航,然而乘客心中的信任感却并没有完全恢复。2001年9月11日纽约双子高楼被恐怖分子燃烧之后,整个航空运输业大不景气,“协和号”陷入无力维持营运状态,2003年退役,只好成为展品。此照片摄于西雅图的航空器博物馆。
 
“协和号”飞机技术数据:翼展:26米,机长:62米,机高:11米, 客舱长度:39米,客舱宽度:3米,客舱高度:2米。空重:79吨, 最大起飞重量:186吨,最大商载:13吨。最大巡航速度:M=2,最大载重航程:5000千米。起飞跑道距离:3400米, 着陆跑道距离:2200米。起飞噪音:120分贝, 进场噪音:117分贝。发动机:4台奥林帕斯593 Mk610涡喷发动机。
 
“协和号”飞机自1976年投入使用后,飞行了27年,运载旅客200万人次以上。 它记载了人类科技发展的脚步,同时也留给人们一些思考:美好的愿望、单纯的技术革新和突破并不一定能为商业的成功带来保证,只有当技术发展到一个相对成熟的阶段,适合了当时的市场条件,才能真正催生新的商机。
 
我是个经常乘飞机的旅客,又做了十几年的飞机公司工程师,依我看办”协和号”在技术上肯定是有问题的。一、巨大的开发研究经费之外,日常的费用也比一般的大型客机高得多。从纽约到伦敦或巴黎,机票万美元,相当于大型客机波音747的商务舱的票价的四倍。毫无疑问,享受超音速旅行的愿望被现实的比较压倒了。乘”协和号”的乘客大多是些要赶时间的运动员和文娱演员。中产阶级的老百姓是不会去乘坐它的。譬如大型客机波音747虽然稍慢一点,却也是高亚音速的,乘客容量大得多,成本和常规的花费也低得多,票价当然就低多了。
 
二、“协和号”用的四台大推力喷气机和音障的噪音也太严重了,以致不许在陆地上空飞行,只许在海洋上空飞行。这样,它的航线就只能限于纽约到伦敦和巴黎的大西洋航线。三、航程设计不够远,不能飞太平洋航线。载客量也不大,仅100人。这是设计商用超音速客机的工程师们首先要解决的问题。所谓的音障(参看附录),可以笑着对飞机设计者说了:“你可以突破我,但你不能战胜我。我仍挡着你通向超音速飞行的路。”
 
当年和这个英法“协和号”超音速客机相竞争的还有苏联人和美国人。苏联的图—144,一直被认为是偷窃法国人的技术。我本人颇不以为然。为了突破音障,飞机的大致外形不可能有很大的区别。不能以看上去“长的差不多”就做定论,即使这样,两者的机翼也很大不同,苏制的机翼前沿为直线,英法制造的前沿的为S形。苏制的四台发动机放在机身正下方,英法制造的在机翼下面。另外,苏制的图—144在机头附近还有可收回的一对前鸭翼,那是为了增加飞机在低速时的可控制性的。图—144在1978年法国航展中空中解体,就逐渐地退出服务,早于“协和号”结束了生命。而“协和号”是用三角翼尾端的下反角来控制低速飞行。类似超音速的战斗机,有的用一对前鸭翼,有的却没有前鸭翼,飞机用来控制低速飞行和高速飞行是大不一样的。(下反角:英文是Wash-Out, 上反角:英文是Wash-In)。
 
美国参加竞争的是波音公司的2707型超音速客机。1963年,肯尼迪总统允诺政府将提供75%财力支援,要造一架可以打败“协和号”的飞机。于是乎,波音公司的2707飞机中标,设计载客量是270人,最快速度为马赫数2.3。波音公司从20世纪60年代中期开始,全力以赴。波音公司的2707飞机所用来控制低速飞行的方法是可变机翼,即低速时是类似普通飞机的机翼,高速时机翼向后,变成三角翼。但重量过大,根本行不通。到了1971年,尽管当时的总统尼克松保证继续出钱,但国会对此项目封杀。当年的西雅图的市面,既没有微软公司,也没有“星巴克”的咖啡,全靠波音公司在撑着天。这个超音速的2707一出局,波音公司大肆裁员。以至于有了著名的一句话“最后一个离开西雅图的人,请把灯关上。” 就是说,波音公司要关门了,西雅图也就没人住了。从此之后,油价上涨和60年代不可比,波音公司再也没有和超音速客机“亲近”过了。(1973年中东石油危机之前,美国的油价为现在的十分之一,大约折合人民币5毛钱一升!)
 
我从未乘“协和号”飞过,仅有过两次接触。一次是在纽约JFK机场,英国航空公司的一架“协和号”正好停在我所乘的TWA航空公司的波音767飞机旁。“协和号”并未显示出高贵来。另一次是在西雅图的航空博物馆,这是该型号停飞之后,供大众参观的展品。登机一看,内部装饰太一般了。而且座位的前后左右,远远小于普通的客机,身高1米80和体重180斤以上的人,都会感到很不舒服。
最后这4张是从波音公司的2707型超音速客机工程分布图上拍照下来的。一架飞机很大,要分工为多个section(段,区)来做。每section由一个section manager负责(在麦道公司叫business unit)。每一个section可能包括很多的项目,结构,液压,电线等等,必须统筹兼顾,因为空间有限,还有重量限制。如果你仔细看图的话,上面的日期是1969年5月。



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