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挥别错失的中庸——757传

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发表于 2018-3-17 09:00:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
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作者:瘦驼  
来自空军之翼


  1957年12月20日,波音707飞上了天,开启了波音的7时代。百年波音迄今最新的产品线是787,首飞于2009年12月15日。在这五十二年里,除了从麦道那里过继来的717,波音一共创造了707、727、737、747、757、767、777和787,一共八个民用客机系列产品。
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从707到787,波音全家福
​  诞生于1982年2月19日的的波音757,正好处在承前启后的位置,它继承了707的衣钵,而波音的下一个编号——797,很可能会接757的班。满载两百多人、最大起飞重量一百多吨、最大航程7000多公里,从尺寸、运载能力和航程上来说,757也是十足的“中级产品”。
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757强大的动力制造了巨大的尾流,也造成了动力过剩
  ​但是,人们对757的评价却并鲜有中立。包括我在内的很多航空爱好者认为它是最美的客机,757的机身修长,机翼硬朗。诞生于大涵道比发动机时代的757也不像737一样有三条小短腿,这让它即便停在地面也不失潇洒风度。人们可能更多会记住孔武勇猛的关羽、张飞、李逵和武松,但757是白马银枪赵子龙,是天巧星浪子燕青。如果你手里握着757的操纵盘,它是客机中的战斗机,充沛的动力让它成了爬升率最高的民航客机之一。如果你是跟在757后面飞机的飞行员,它是麻烦制造者,757能够产生与它身量不相称的暴烈尾流,历史上曾有两架小飞机因为跟得太近而被757的尾流掀翻坠毁,让飞行管理部门不得不修改规章,让小飞机离757更远些。
  更多的人则会把757看作是7时代里波音最失败的机型,起码从产量上说是这样。早在2004年,757的生产线就关闭了,一共生产了1050架。
  757的双胞胎哥哥767(是的,767比757首飞要早几个月)虽然民用需求基本上已经耗尽,但767参军成功,将会以KC-46加油机的身份继续维持生产线的运转,目前总的产量已经超过了1100架。7家族的老大哥707的产量只有1010架,似乎不如757的产量高,但是如果把707的前身波音367-80的各种军用型号都算进去的话,总产量会超过2000架。
  更不用提比757早十几年面世,现在仍在生产的737和747两位民航常青树。尤其是737,它既是757的大哥,又是757的终结者。第一万架737即将在今年下线,这将成为民航史上前无古人的记录。
  至于体量更大的后来者777和787,在产量上要么已经,要么必将超过757。
  这让757似乎成了波音的一个u形曲线的低谷。
  像《星球大战》一样,我们在谈论757之前,要先看一个很长的“前传”。
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 楼主| 发表于 2018-3-17 09:00:02 | 显示全部楼层
原点之前
  波音历史的头十几年,在世界航空工业体系里,是缺乏存在感的。直到,公司成立的第十九年,一款改变波音命运的飞机诞生了,这就是1935年首飞的B-17重型轰炸机。当然跟很多早期航空企业一样,真正改变命运的其实是战争。在第二次世界大战中,一万多架B-17成了欧洲战事走向的决定性力量。得益于B-17的成功,波音继而推出了B-29重型轰炸机,最终投下原子弹并彻底结束二战的正是这种飞机。
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欧洲战场上空的B-17机群,盟军最多一次派出过近千架对德国进行战略轰炸

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 楼主| 发表于 2018-3-17 09:00:03 | 显示全部楼层
  ​在二战还在进行的时候,航空人敏锐的认识到,改变航空工业格局的发明其实已经诞生很久了,这就是英国人惠特尔早1929年提出的喷气发动机。轰炸机专业户波音当然不会落后,1947年底,B-47上天。这是一款经常被航空爱好者忽略的飞机。它没赶上二战,到越战的时候已经被后辈,同是波音产品的B-52取代。作为一款战机,没有机会上战场是遗憾的。
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B-47确立了后世喷气式客机的基本模样
  ​但是,它的重要性体现在战场之外。它是波音也是世界上第一款结合了喷气动力、后掠翼和翼吊式发动机布局的飞机。喷气动力的重要性自不必说,它让之前活塞发动机无能为力的高空不再是飞行的禁区,高空空气阻力小,恶劣天气少,大大提高了远程航空旅行的舒适性和经济性。后掠翼则是让喷气动力发挥能力的利器,通过把原本平直的机翼向后倾斜那么一个角度,飞机在高速飞行时候的阻力大大降低。这其实是二战期间德国航空先驱为了提高战斗机飞行速度搞出来的新玩意。如今大家乘坐的大部分民航客机,都可以轻松甩掉当年那些浴火战鹰,后掠翼功不可没。翼吊发动机布局则是波音的首创,也就是把发动机装在一个短舱里挂在机翼下面。在B-47之前和同时代的很多航空设计师认为要降低发动机带来的额外阻力,最好把发动机装进机身里。相比之下,翼吊布局的好处则是极大减小了地勤人员检修发动机的工作量。同时,让发动机这个飞机上最大的噪音源远离了机身。最大的好处有点事后诸葛亮,没过多久,航空动力的发展趋势就变成了发动机越来越粗,塞进机身变得越来越困难。
  如今世界上大部分喷气客机仍在沿用70年前B-47确立的基本样式。
  B-47的成功让波音重新燃起了旧梦——在民用航空领域打开一片新天空。在波音成为轰炸机专业户之前,它一直想在民航领域有所作为,但是那时候,真正的民航巨头,是道格拉斯,民航前波音时代的代名词是DC,道格拉斯DC-3的样子更是成了螺旋桨民航时代的标志。波音那时候推出的每一款民航产品都被道格拉斯微笑着轻松碾压。
  除了B-47这个内因之外,刺激波音发力的外因是历来喜欢吃螃蟹的英国人玩出了新花样。1949年,英国人开创了民航的喷气时代,揭开序幕的,是德哈维兰公司的DH-106彗星。如果当时德哈维兰公司有中国员工的话,这种飞机、德哈维兰公司和整个英国航空工业的命运也许能好些。只是因为继承了螺旋桨民航时代的方形窗框,彗星在投入使用后没几年就损失了多架。吃螃蟹总是要冒着被螃蟹夹嘴的风险。喷气客机更高的飞行高度让增压客舱内外的压力差更大,反复增压导致金属疲劳,在窗框的尖角处发生裂纹,最终导致飞机高空解体。德哈维兰很快发现了问题并且给民航客机确立了圆角窗框的新标准。但是失去的消费者信心再也回不来了。
  当然,波音时任领导人比尔艾伦(Bill Allen)1950年第一次在英国见到彗星表演的时候不会预知彗星的命运,但是他决定,造喷气客机。

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 楼主| 发表于 2018-3-17 09:00:04 | 显示全部楼层
军民融合典范
  军民融合是时下非常热的概念,波音毫无疑问是这个概念的开拓者。在上世纪60年代之前,波音的几乎每一款产品都是军用民用一菜两吃的。B-17轰炸机加粗机身变成了波音307客机,但是输给了道格拉斯DC-4。B-29轰炸机加粗机身变成了波音377,这是一种拥有双层客舱和卧铺的豪华客机,但是输给了道格拉斯的DC-7。
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波音377,螺旋桨时代的双层客机

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 楼主| 发表于 2018-3-17 09:00:05 | 显示全部楼层
  ​比尔艾伦在1950年设想的那种喷气客机,也是一菜两吃的。彼时,喷气时代到来已经确定无疑,大量军用飞机亟待更新,这里面就包括运输机和加油机。1952年,比尔艾伦的设想变成了工程设计。1954年,工程设计变成了现实。这就是波音367-80,一架在后掠翼下挂着四台喷气发动机的大型飞机。凭借这个设计,波音顺利拿下了美军空中加油机的标,这就是至今仍在大量服役的KC-135。
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正在给同是波音产品的B-52轰炸机加油的KC-135

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 楼主| 发表于 2018-3-17 09:00:06 | 显示全部楼层
  ​但是波音在拿这个产品去各家航空公司公关的时候,却吃了闭门羹。很多航空公司还待在螺旋桨客机的舒适区里不敢尝鲜。更要命的是,被B-47和彗星刺激到的,不止是波音,还有它的死对头——道格拉斯。
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几年前在赫尔辛基机场拍到的一架DC-8

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 楼主| 发表于 2018-3-17 09:00:07 | 显示全部楼层
  ​真是,How old are  you(怎么老是你)。道格拉斯的答案——DC-8,同样采用后掠翼、翼吊布局、同样的四台发动机。但是,它更大。367-80的机身宽度是132英寸,一排只能布置5个座位,过道一侧是3个座,另一侧2个座。而DC-8的机身宽度是147英寸,每排六个座位。几乎同样的大小,同样的成本,没有航空公司会傻到选择367-80。DC-8拿下了达美和美联航的订单,而367-80无人问津。波音的市场人员在公关美国航空的时候,美航的高层应付他们说:“如果你把飞机也改成一排六座,我就考虑订一些。”这绝对是应付,已经造完的飞机,你要我把机身加粗?别说要重新做多少实验,就说生产线上那些工具,全都得重新设计制造。
  然而,波音已经没有退路了。战争结束了,单靠卖军火是没法长久的。波音真的修改了原始设计,每排6个座位,把机身加粗到了148英寸,比道格拉斯还宽一英寸!
  在1957年12月20日增肥重生的飞机,波音把它命名为707,以表示与过去时代的告别。当年引领航空潮流之先的泛美航空订购了20架707,但同时也订了25架DC-8。不把鸡蛋扔进一个篮子,是大航空公司明智的选择。
  波音用新的命名规则向过去告别,拥抱了崭新的喷气时代。707成了新时代的符号,707战胜了DC-8。而战胜707的,恰恰是707开创的这个时代。
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泛美航空的707
  ​喷气航空带来的舒适便捷让越来越多美国人选择航空出行。快!一切都要快,从50年代末到70年代初,航空的黄金时期到来了。这时候波音发现,对新出现的航空出行需求而言,707过于大了。为此,波音不惜把707截短,并给予了720的全新编号。

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 楼主| 发表于 2018-3-17 09:00:08 | 显示全部楼层
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  然而,时代已经抛开了707。707使用的发动机是美国普特拉惠特尼公司的JT-3系列。普惠是波音的好机友,它也从战争中受益,生产的黄蜂系列星形活塞发动机给包括B-17和B-29在内的诸多战机提供了丰沛的动力。战争末期,普惠也及时跳出了活塞发动机的舒适区,快速消化了德国和英国的技术,进入了喷气时代。诞生于1950年的JT-3系列就是普惠喷气动力的早期经典产品。
  到了707开始大量服役的1960年代,普惠已经有了新产品JT-8系列。相比于JT-3,JT-8在其他性能接近的情况下,省油接近20%。资本家的银子也是一份一份省的,谁会跟更省油的发动机过不去呢?
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普惠的JT-8发动机。图片来源:UTC

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 楼主| 发表于 2018-3-17 09:00:09 | 显示全部楼层
  ​也就是在那时候,刚刚用707打开民用飞机市场的波音开始布局新一代产品。这次波音的市场调研人员不再到处吃闭门羹,美联航、美航和美国东方航空这些当年对波音爱搭不理的客户开始主动跟波音一起做预研。这些潜在的客户表示,他们想要的是一款比四台发动机的707小一些、更省油、可以在更短的跑道上起飞的,主要用于美国国内和周边航线的飞机。
  最终大家讨论的结果是,这将是一架有三台发动机的飞机,选两台大推力发动机技术上可行,但是当时的法规限制双发飞机进行跨洋飞行。
  波音再次从吃螃蟹能手英国人那里取来吃螃蟹的经验——彼时,德哈维兰公司正在研发三台发动机的三叉戟客机,英国欧洲航空公司(British European  Airways)的老板牵头撮合了波音和德哈维兰。最终波音虽然跟德哈维兰没有联姻成功,但是1963年诞生的产品727变成了一个大号的“三叉戟”,一架顺应当时时代潮流,但是非常“不波音”的三发客机。它没有采用707的翼吊布局,而是用了尾吊+机身发动机的三布局。两台发动机吊挂在机身尾部两侧,第三台发动机藏在后机身里,进气道拐了个弯竖在垂直尾翼前面。但是727从大哥707那里继承来了相同的机身和驾驶舱,记住,单通道客机,148英寸宽。
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最不“波音”的727

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 楼主| 发表于 2018-3-17 09:00:10 | 显示全部楼层
  ​对于中国人来说,727是非常陌生的,我国从未运营过这种飞机,而三叉戟则因为政治事件而家喻户晓。但在国际市场上,727甩三叉戟一个图154。727从1962年到1984年,一共生产了1832架。为什么说图154呢?因为上点年纪的中国人有一大半第一次飞行体验都是在图154上,而图154几乎是波音727的翻版,被戏称为727斯基。这不是图波列夫第一次“向波音致敬”了。二战期间,苏联人就在迫降于苏联境内的美军B-29的基础上逆向工程出了图4轰炸机。这也不是最后一次,这是后话。
  草蛇灰线,浮脉千里。在这里有一根草蛇游进了草丛。在波音设计727的同时,“顺带”出了737,一个更小的家伙,同样继承自707的驾驶舱和机身宽度,跟727一样的JT-8发动机,只不过机身更短,发动机只在机翼下挂两台,载客量只有727的一半多一点,航程也是。主要用来满足美国和欧洲城市间的客运需求。由于前有潇洒的727,后有庞大的747,诞生于727之后4年、747之前2年的小短腿737毫不起眼。直到后来。
  这个后来,是747开创的。747也是波音军民融合的产物。当年用于竞标美军特大型战略运输机而败给洛克希德公司的设计后,这个设计被波音公司用来开发全新的民用航空市场,这就是宽体远程客机。原本用于运输坦克、直升机和火箭的巨大货舱变成了可以布置两条过道和多达十排座椅。又是如日中天的泛美,给了747承诺,747,也成就了泛美永远停留在航空爱好者心中的形象。
  对民航业态冲击更大的则是747的发动机选择。747选了四台“高涵道比涡扇发动机”,所谓高涵道比,直观的看就是更粗了,发动机把更多的功率传递给发动机前方的风扇上,驱动更多冷气推动飞机前进。这样的好处是,虽然发动机变大,重量和阻力都增加了,但是却更省油了,比过去同等推力的小涵道比发动机,省油至少四分之一。这次,开创风气之先的,又是普惠,747选择的JT-9系列发动机是人类第一种实用的大涵道比发动机。747之所以选这样的发动机,初衷并不是为航空公司的老板省钱,而是为了满足美军对超大型战略运输机变态的航程要求。
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正在检修的JT-9大涵道比涡扇发动机
  ​没想到,航空的黄金时代在1973年戛然而止,因为石油危机。油比水便宜的时代,一去不复返了。小涵道比发动机这些油老虎一夜之间过了时,更别说超音速客机了。省油!航空公司的老板们做梦都会这样喊。而省油的高涵道比涡扇发动机成了航空制造企业手里的救命稻草。

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