噴氣式客機之波音崛起

  

   在過去的六十多年的時間里,近30家公司交付了近40000架噴氣式客機,促進了民航業(yè)的大發(fā)展,所以我們有必要回顧一下現(xiàn)代噴氣式客機的發(fā)展。

  第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,大量軍用運輸機退出現(xiàn)役,大量合格的軍隊飛行員也在尋找工作,憑借這些豐富資源,私營航空公司如雨后春筍般出現(xiàn),五花八門的軍用運輸機被改裝成客機開始飛往全球各個角落。

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德哈維蘭德“迅龍”

  但是,過剩的道格拉斯C-47和德哈維蘭德“迅龍”(Dragon Rapide)很快就變得老化而陳舊,急需新型專用客機取而代之。盡管一些航空公司將目光投向了更大更復雜的新型活塞客機,例如洛克希德“星座”(Constellation)和波音“同溫層巡航者”(Stratocruiser),但少數(shù)有前瞻性眼光的制造商已經(jīng)意識到未來屬于噴氣式客機,戰(zhàn)后已經(jīng)脫穎而出渦噴發(fā)動機將能使客機飛得更高,更快,更遠!

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波音377“同溫層巡航者”

噴氣式客機先鋒

  關(guān)于哪種飛機是世界上第一架噴氣式客機,人們有諸多爭論,不過英國阿芙羅公司在1946年初就開始就試飛安裝了噴氣發(fā)動機的“蘭開斯特城”(Lancastrian)試驗臺。

  1945年10月,一架前英國空軍的“蘭開斯特城”運輸機VH742被移交給羅爾斯·羅伊斯公司接受改裝,該機機翼外側(cè)兩臺“灰背隼”V-12活塞發(fā)動機被拆除,換成了兩臺羅羅“尼恩”(Nene)渦噴發(fā)動機,同時燃油系統(tǒng)也進行了改造,既可以為內(nèi)側(cè)兩臺活塞發(fā)動機輸送航空汽油,也可以為新的渦噴發(fā)動機輸送航空煤油。

  完成改裝的VH742于1946年8月14日首飛,并在9月19日進行了三架次載有記者和空軍部官員的客運飛行。11月23日,這架飛機完成了從倫敦到巴黎的首次噴氣動力客運飛行,除起飛和降落外,該機的“灰背隼”發(fā)動機都被關(guān)閉,三葉螺旋槳也處于順槳狀態(tài)以降低阻力,成為首次以純噴氣動力進行的從一個國家飛往另一個國家的客運飛行。

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噴氣飛行的“蘭開斯特城”VH742

  羅羅和阿芙羅繼續(xù)合作改裝了第二架“尼恩”動力的“蘭開斯特城”(VH737),以及兩架“阿汶”(Avon)動力的“蘭開斯特城”(VM732和VL970),后者為德哈維蘭(De Havilland)“彗星”(Comet)戰(zhàn)斗機測試了“阿汶”502渦噴發(fā)動機,同時“蘭開斯特城”VM703和VM729也在測試作為備選的德哈維蘭“幽靈”(Ghost)渦噴發(fā)動機。

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安裝“阿汶”渦噴發(fā)動機的“蘭開斯特城”VM732

  不過這些“蘭開斯特城”都保留了“灰背隼”活塞發(fā)動機,從本質(zhì)上講僅僅是渦噴發(fā)動機試驗臺,不能稱為是世界上第一架噴氣式客機。最終這項榮譽落到了阿芙羅公司的競爭對手維克斯·超馬林手中,后者在1948年4月6日首飛了的純“尼恩”噴氣動力的“維京”(Viking)客機。

  這架“維京”(G-AJPH)在維克斯的威斯利工廠接受了改裝,兩臺1690馬力的布里斯托爾“大力神”(Hercules)活塞發(fā)動機被2.2噸推力的“尼恩”I渦噴發(fā)動機取代。為了抵御渦噴發(fā)動機的灼熱噴流,“維京”增大了機翼和尾翼控制面金屬蒙皮的面積。該機在機翼發(fā)動機艙內(nèi)安裝了專門設(shè)計的雙輪主起落架單元,由于輪胎過于靠近尾噴管,受熱后有爆胎風險,所以機組被命令在試飛中每隔兩到三分鐘就放下一次起落架以散發(fā)熱量!

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世界首架噴氣式客機“維京”(G-AJPH)

  “尼恩維京”能飛到741公里/小時的驚人速度,但通常以630公里/小時的速度巡航。該機還能在短短三分鐘內(nèi)爬升到3000米高度,絕對升限達到13400米,比其活塞版本高出了6000米。

  1948年7月15日,“尼恩維京”以633公里/小時的平均速度飛越英吉利海峽,并在34分鐘7秒內(nèi)從倫敦飛到巴黎,比“尼恩蘭開斯特城”快了7分鐘。

  但是該機最終沒有等到訂單,完成試飛后,G-AJPH被改回活塞動力,作為標準“維京”客機出售給了鷹航(Eagle Aviation)。


第一代噴氣式客機

  為響應(yīng)布拉巴宗委員會1943年對戰(zhàn)后客機研發(fā)提出的建議,德哈維蘭公司一直在悄悄研制自己的噴氣式客機。該委員會的建議之一是研制具有增壓客艙的跨大西洋客機,盡管當時許多人認為噴氣發(fā)動機很不可靠且油耗過高以致無法滿足越洋飛行的要求,但委員會成員德·哈維蘭德爵士(Sir Geoffrey de Havilland)利用他的影響力及其公司在噴氣式飛機方面的專業(yè)知識,確保布拉巴宗委員會指定新客機要采用渦噴發(fā)動機。

  不出意料,德哈維蘭的DH.106方案在競爭中脫穎而出,在1945年12月獲得了英國海外航空公司(BOAC)的十架訂單。

  德哈維蘭考慮了許多非常規(guī)布局,如鴨翼和類似DH.108“燕子”驗證機的無尾設(shè)計。1946年9月,BOAC要求將載客量從24座增加到36座,由于沒有時間來對無尾設(shè)計進行放大,因此設(shè)計團隊決定改用20度后掠翼的傳統(tǒng)布局。

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DH.106的設(shè)計演進

  該機原計劃在翼根內(nèi)安裝四臺哈福德H.1“小妖”(Goblin)渦噴發(fā)動機,但很快就被放棄,取而代之的是推力更大的羅羅“阿汶”。該機在1947年12月被命名為DH.106“彗星”(Comet),原型機G-ALVG于1949年7月27日在德哈維蘭首席試飛員約翰·坎寧安(John Cunningham)駕駛下完成了持續(xù)31分鐘的首飛,世界上首架專門設(shè)計的噴氣式客機終于問世。

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“彗星”原型機

  第一架生產(chǎn)型“彗星”(G-ALYP)于1951年1月9日首飛,被借給BOAC用于航線拓展。1952年5月2日,G-ALYP在BOAC的航線驗證試飛中執(zhí)行了全球首架次噴氣式客機的付費航班,從倫敦飛到了約翰內(nèi)斯堡。

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“彗星”G-ALYP與兩架原型機

  但是一系列不幸的事故以及到1958年都無法解決的技術(shù)問題,使“彗星”在噴氣式客機競爭迅速喪失技術(shù)領(lǐng)先地位。等到“彗星”4正式成熟時,更大、更快、航程更遠且更具成本效益的波音707和道格拉斯DC-8已經(jīng)出現(xiàn)。最終“彗星”僅制造了114架。

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“彗星”4B


加拿大、法國與蘇聯(lián)的努力

  就在“彗星”首飛后第13天,加拿大阿芙羅公司首飛了C102噴氣式客機。這是一架36座客機,安裝四臺羅羅“德文特”(Derwent)渦噴發(fā)動機,被設(shè)計用來滿足取代道格拉斯DC-3飛加拿大國內(nèi)航線的需求,該機成為北美第一架噴氣式客機。

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C102噴氣式客機

  包括美聯(lián)航、東方航空和美國航空在內(nèi)的多家北美航空公司代表對C102進行了評估,美國航空首席飛行員丹·比爾德驚呼:“我認為該機能成為噴氣式客機中的DC-3!”

  盡管好評不斷,但上述航空公司都沒有購買C102,只有環(huán)球航空(TWA)的老板霍華德·休斯提出可以購買,但要求由康維爾公司(Convair)在美國按許可證制造,最終這筆30架的交易沒有達成一致,C102僅制造出一架原型機(CF-EJO-X)。

  同時,英國阿芙羅公司制造的“尼恩”動力“都鐸”8(Tudor 8)和“阿什頓”(Ashton,也被稱為“都鐸”9)驗證機分別于1948年9月6日和1950年9月1日首飛,但阿芙羅無意將這兩種驗證機轉(zhuǎn)化為正式產(chǎn)品。而其他制造商的首批噴氣式客機直到50年代中期才能飛上天空。

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“都鐸”8

  1954年7月15日,波音367-80進行了首飛,終于使美國邁入噴氣客機領(lǐng)域。這架波音自行籌資冒險研制的飛機將成為最終的著名波音707客機的基礎(chǔ),而后者問世還需要等三年多的時間。1955年8月6日,波音試飛員約翰斯頓駕駛367-80在西雅圖金杯水上飛機競賽場地上空進行了兩次桶滾,以炫耀新客機的機動性,嚇壞了當時的波音總裁。

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波音367-80

  1955年5月27日,法國東南飛機制造公司(Sud Est)的SE.210“快帆”(Caravelle)首飛,該機最終成為全球第三種實際服役的噴氣式客機。“快帆”是為響應(yīng)1951年法國民用飛機委員會(Comité du Matériel Civil)提出的中型噴氣式客機規(guī)范研制的,采用了與“彗星”類似的機頭和座艙設(shè)計,但率先采用了新穎的后機身兩側(cè)吊艙式發(fā)動機設(shè)計。

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SE.210“快帆”

  “快帆”于1959年進入斯堪的納維亞航空公司服役,總產(chǎn)量282架飛機,成為歐洲最成功的第一代噴氣客機,該機還獲得美國聯(lián)合航空的20架訂單,打入美國市場。

  盡管蘇聯(lián)的圖波列夫圖-104落后“快帆”近一個月首飛,但該機卻搶先成為世界第二種實際服役的噴氣式客機,于1956年9月開始裝備蘇聯(lián)民航(Aeroflot)。1954-58年“彗星”因墜機而停飛使圖-104成為當時全球唯一飛行的噴氣式客機。

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脫胎于圖-16轟炸機的圖-104

  圖-104為當時世界上最大的航空公司——蘇聯(lián)民航運輸了超過9000萬名旅客,并裝備了捷克斯洛伐克航空公司(CSA)。事實上當CSA在1957年開始使用圖-104飛布拉格-莫斯科航線時,它成為世界上第一家僅裝備噴氣式客機的航空公司。


波音707崛起

  1957年12月20日首飛的波音707是367-80的改進型,被公認為第一種真正獲得商業(yè)成功的噴氣式客機。波音707的四臺渦噴發(fā)動機被安裝在機翼下方的吊艙中,是發(fā)動機維護變得更加容易。波音707保留了367-80上借鑒自波音B-47噴氣式轟炸機的普惠JT3C渦噴發(fā)動機吊艙,但的機身橫截面積更大。

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一母三胞

  波音707于1958年10月26日開始在泛美航空服役,不久該機就派生出了707-138遠程型和707-320加長型,兩者都在1959年開始服役,此外還有1960年問世的720短程型。波音707將主宰60年代的噴氣式客機市場,在整個70年代變得無所不在。到最后一架波音707在1979年下線時,該機總產(chǎn)量達到了1010架。拜波音707強勁銷售業(yè)績所賜,波音公司一舉成為全球最大的客機制造商。不過波音707很快就遇到了競爭對手,它就是道格拉斯公司的DC-8,該機于1958年5月30日首飛,次年9月進入美聯(lián)航和達美航空服役。

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泛美航空波音707

  道格拉斯飛機公司的工程師自1952年就一直在秘密研究噴氣機客機,該機被設(shè)想成一種安裝JT3C發(fā)動機的80座客機,機翼和發(fā)動機吊艙設(shè)計類似于707。唐納德·道格拉斯本人對該項目表示懷疑,但他相信按照以往慣例,這架飛機將能與波音的367-80一道獲得美國空軍加油/運輸機合同。但美國空軍在發(fā)布加油機招標后僅四個月就暗箱操作訂購了367-80,也就是后來的KC-135,于是道格拉斯只能硬著頭皮批準了DC-8客機的研制,1955年10月泛美成為該機啟動客戶。

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DC-8

  到1958年初,道格拉斯已售出133架DC-8,當時波音也只獲得150架波音707訂單。到1972年停產(chǎn)時,道格拉斯已經(jīng)制造了556架各型號DC-8,包括269座的61和63系列加長型,在波音747于1970年問世之前,該機都是世界上載客量最大的客機。


失敗者

  1959年1月27日首次亮相的康維爾880成為當時最快的客機,速度達到991公里/小時,但該機的生產(chǎn)線在僅僅三年后就被關(guān)閉,產(chǎn)量僅為65架。和競爭對手波音707的JT3C發(fā)動機相比,康維爾880的通用電氣CJ-805-3渦噴油耗更高,而且該機不尋常的一排五座座椅布局也不受航空公司歡迎。和康維爾880相比,1959年11月23日首飛的波音720不僅價格便宜得多,性能也幾乎相同,康維爾母公司通用動力(General Dynamics)在該項目上損失了約1.85億美元。

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康維爾880

  康維爾在1961又推出了康維爾880的加長型——康維爾990,可提供88-110張座位,但該機與波音707和DC-8相比并不出色,只是巡航速度快了56公里/小時,最終僅售出37架。

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康維爾990

  1957年3月11日首飛的圖波列夫圖-110和1958年12月4日首飛的東德巴德(Baade)152客機的業(yè)績表現(xiàn)甚至更差,在項目被取消之前僅分別生產(chǎn)了四架和三架原型機。圖-110是圖-104雙發(fā)客機的四發(fā)改進型,但推力仍嚴重不足。

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圖-110

  不同尋常的巴德152具有后掠上單翼,自行車式起落架和翼尖支撐輪。由于燃油系統(tǒng)出現(xiàn)問題,首架原型機在第二次飛行中就墜毀。當意識到蘇聯(lián)已無意購買東德生產(chǎn)的噴氣式客氣時,該項目直接被取消。

噴氣式客機之波音崛起的圖21

巴德152

噴氣式客機之波音崛起的圖22


本文轉(zhuǎn)載自公眾號:空軍之翼


注:本文系網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載,版權(quán)歸原作者所有。僅此標明轉(zhuǎn)載來源,如涉及作品版權(quán)問題,請與我們聯(lián)系,我們將在第一時間協(xié)商或刪除內(nèi)容!

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