白天鹅之歌——超音速客机的兴衰

万磁王

原作者：Armstrong

　　20世纪60年代全球出现了研制超音速运输机（SST）的热潮，当时人们视超音速运输机为未来的发展方向，各国争先恐后投入巨大人力物力竞相研制，在消耗了巨大资源后才发现超音速运输机存在太多的不切实际之处，最终只诞生了两种超音速客机：英法合作的“协和”和苏联图波列夫的图-144。本文回顾了这短暂的超音速运输机兴衰史。
波音2707-300
　　在20世纪50年代超音速战斗机全面开花的推动下，飞机制造商开始考虑研制超音速客机，并最终形成了超音速运输机（SST）的概念。1961年，道格拉斯飞机公司公布了一种超音速客机的设计研究，能在21350米高空以3马赫的惊人速度飞行，如果研制顺利的话可以在1970年以前首飞。道格拉斯能卖出几百架这种飞机。

道格拉斯的SSJ概念设计，鸭式三角翼布局

万磁王

　　在当时，这样的预测看起来很真实。民航业在20世纪50年代完成了从活塞动力飞机到波音707这样的喷气式运输机的革命性转变，一切都在高速发展中，民航业快步跑向超音速客机非常合乎逻辑。事实上，欧洲在这方面比美国更激进。1962年英国和法国签署了一项协议，共同研制“协和”超音速客机。为了不被欧洲超越，美国不得不跟进，联邦航空管理局（FAA）正式立项研制超音速客机，要比“协和”更快、更大、更好。
　　1964年，来自北美、洛克希德、波音的超音速客机方案入围。尽管北美已制造了两架与超音速客机配置和性能类似的XB-70“女武神”3马赫轰炸机，并也将其用作超音速客机概念的测试平台，但公司还是再1966年被淘汰出局。洛克希德的L-2000方案采用双三角形机翼，载客220人。最后的赢家是波音公司2707型，从名字中就能知道波音希望这种2马赫的飞机能再创波音707的辉煌。1967年5月1日，波音获得了制造两架两架原型机的合同。

北美以XB-70“女武神”为基础的SSJ设计

洛克希德的L-2000方案

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　　2707是一架大飞机，长约90米，最多可乘坐350名旅客。该机能搭载313名乘客以2.7马赫的速度巡航6440千米。最初的2707设计具有可变后掠机翼，在高速飞行时后掠，在起降时展开，同时兼顾高低速操控性能。

最初的波音2707设计具有可变后掠机翼

令人震撼的波音2707全尺寸模型

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　　2707安装4台通用电气公司的GE-J5P加力涡喷发动机，这是XB-70 J93发动机的派生型，单台最大加力推力267千牛（27200千克力），安装在平尾下方的独立发动机舱中。由于进一步的设计研究证明可变翼构型实在太重，所以波音工程师在2707-300改进方案中改用了固定翼设计。

波音2707-300改进方案中改用了固定翼设计

波音2707-300三面图，采用4台通用电气公司的GE-J5P加力涡喷发动机

　　但美国在20世纪60年代末社会出现动荡，民众开始反思在追求更大更好的观念，并且开始关注环境污染。批评者强烈反对研制超音速客机，担忧其音爆对环境的影响和高空巡航可能对臭氧层造成破坏。1971年3月24日，在项目消耗了大约十亿美元后，美国国会终于决定停止拨款，取消了已经订购了121架飞机。超音速客机的倡导者们非常沮丧，但后来“协和”的经历证明了——即使忽略超音速客机的环境污染问题——该机也根本无法在商业运营中盈利，继续进行2707项目将是一个很大的错误。

万磁王

法国航宇和英国飞机公司的“协和”
　　正如前面所提，英国人和法国人先于美国气动超音速客机计划。1955年，英国航空工业人士和政府官员讨论了超音速运输机的概念，随后在1956年成立了“超音速运输飞机委员会（STAC）”，该机构进行了一系列的设计研究，直接导致布里斯托尔公司198方案的问世。该机是一架机身纤细的三角箭形机翼飞机，安装8台涡喷发动机，能以2马赫飞越大西洋。198方案稍后演变为较保守的223方案，安装四台发动机，载客量110人。
　　在此期间，法国也一直在进行大致类似的研究。法国南方飞机公司继20世纪50年代推出设计新颖的“快帆”客机后，又提出了一个与布里斯托尔223惊人相似的“超级快帆”方案。由于两种设计的相似性和超音速客机高昂的研制费用，1961年9月，英法政府官员和业界人士坐下来开始会谈，迈出了两国联手打造超音速客机的第一步。

法国南方飞机公司的“超级快帆”SSJ方案

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　　经过广泛的讨论，1962年11月29日英法政府签署了一项合作协议，共同研制一种超音速客机，命名为“协和”。项目的主承包商是英国飞机公司（BAC），合作伙伴有布里斯托尔、罗尔斯•罗伊斯，以及法国的南方飞机和斯奈克玛发动机公司。英法原计划制造两种型号，一种是用于越洋航线的100座远程飞机，另一种是用于大陆航线的90座中程飞机，大家都知道，后者永远没有问世。

英女王视察“协和”模型

　　初始合同包括两架飞行原型机和两架静态测试原型机，以及两架预生产型飞机。英国飞机公司负责研制和制造以下组件：
　　三个前机身段
　　后机身和尾翼
　　发动机舱和发动机的安装
　　电气系统、燃料系统、以及氧气系统
　　隔音和隔热材料
　　火灾报警和灭火系统
　　南方飞机公司负责研制和制造：
　　机身后舱段
　　机翼和控制翼面
　　液压系统
　　飞行控制系统
　　导航航电
　　无线电
　　空调
　　南方飞机公司把自动飞行控制系统的设计转包给英国马可尼公司（现在的GEC-马可尼）和法国航空导航设备公司（SFENA，现已并入泰雷斯航电）。英国“协和”在菲尔顿组装，法国“协和”在图卢兹组装。

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　　1963年6月，航空公司开始下达意向订单，预计“协和”在1968年投入服役，但事后证明这个预计有点过于乐观了。1965年2月“协和”原型机开始制造。1967年12月11日第一架001号原型机在图卢兹下线，但直到15个月后才进行首飞，1969年3月2日，该机在机组安德烈•蒂尔卡、雅克•吉尼亚尔、米歇尔•雷蒂夫、亨利•佩里耶的驾驶下升空。第二架002号原型机于1969年4月9日在菲尔顿首飞，试飞表明“协和”的基本设计合理，但这样尖端的飞机存在许多要解决的bug。1969年10月1日001号原型机进行了首次超音速飞行，1970年11月4日进行了首次2马赫飞行。

制造中的“协和”第二架002号原型机

1969年3月2日，“协和”第一架001号原型机在图卢兹首飞

各航空公司的空姐们来为“协和”宣传助阵

万磁王

　　第一预生产型飞机101号于1971年12月17日在图卢兹首飞，1973年1月10日第二架生预产型飞机102号在菲尔顿首飞。第一架法国生产型飞机201号于1973年12月6日在图卢兹首飞，此时南方飞机公司已经被并入法国航宇。1974年2月13日，第一架英国生产型202号在菲尔顿首飞，这两架飞机在首飞中就超过了音速。这两架生产型被用于试飞，并没有投入商业运营。

1974年2月13日，第一架英国生产型G-BBDG 202号在菲尔顿首飞

1974年英国菲尔顿的“协和”总装线，图中分别是英航的204、206和208号机

万磁王

　　英航和法航各装备了7架“协和”。1975年10月13日“协和”获得法国认证可以投入运营， 1975年12月5日其英国也办了下来。英航和法航都在1976年1月开始“协和”的商业飞行，“协和”终于开始服役了。英法共制造了14架生产型，最后一架于1979年4月20日首飞。

英航在希斯罗机场展示6架“协和”

万磁王

　　“协和”是一架修长的看起来像飞镖的飞机，三角箭形下单翼下方安装四台奥林巴斯加力涡喷发动机，两两成对安装在两侧翼下吊舱中。“协和”主要采用铝合金制造，外加一些钢组件，在需要耐高温的地方则采用铬镍铁合金。“协和”被设计为能以2.2马赫的速度巡航，如果速度要求再高的话就要大量采用钛合金和其他耐高温材料了。

“协和”线图

“协和”主要采用铝合金制造，外加一些钢组件，在需要耐高温的地方则采用铬镍钢合金