50年前的1969年2月9日,波音747首架原型機(jī)RA001完成首飛。這個曾被斷言“不可能飛得起來”,“就算能飛也賺不了錢”的龐然大物,在過去的半個世紀(jì)中成為了唯一一種“無人不知,無人不曉”的客機(jī)。她的巨大成功使得洲際旅行開始成為普通人能夠?qū)崿F(xiàn)的夢想。沒有一種飛機(jī)像747一樣,真正縮短了這個世界上人們的距離。 寬體客機(jī)的起源 1964年末,波音開始評估基于大涵道比渦扇發(fā)動機(jī)技術(shù)研制大載客量民用客機(jī)的可能性。大涵道比渦扇發(fā)動機(jī)是美國空軍投資的“重型空運(yùn)系統(tǒng)”(CX-HLS)項目的重要成果之一。 此時波音也在參與CX-HLS項目的競爭,然而在1965年,美國空軍決定采用洛克希德的方案(即后來的C-5)。波音在競標(biāo)中敗北后,便將注意力轉(zhuǎn)移到了波音747項目上,上圖中波音為CX-HLS項目制造的機(jī)艙模型所采用的“雙圓截面機(jī)身”設(shè)計,成為了波音747的最初概念。 在設(shè)計過程中,波音747開創(chuàng)了“寬體客機(jī)”的概念,這釋放了客艙設(shè)計師自由發(fā)揮的空間。上圖為1966年波音對747客艙布局的設(shè)想,里面包含了放映廳、會客室和閱覽室。甚至還有在客艙中設(shè)置酒吧、舞臺,并進(jìn)行現(xiàn)場音樂表演的設(shè)想。 最終的747機(jī)艙截面演化為了機(jī)腹貨艙、一層客艙和二層客艙的組合,最寬處在一層客艙,為20英尺。 制造傳奇 1968年,波音在堪薩斯州的威奇托分部開始了首架原型機(jī)RA001的制造。 波音747是第一種在設(shè)計之初就圍繞慣性導(dǎo)航系統(tǒng)來搭建航電架構(gòu)的民航客機(jī),這種來源于阿波羅登月計劃和洲際導(dǎo)彈項目的技術(shù),使得747機(jī)組中不再需要配備專門的領(lǐng)航員即可完成越洋飛行。 波音747史無前例的巨大重量使起落架的設(shè)計難度大大提高。上圖中為747專門建設(shè)的起落架實驗裝置,可以清楚的展示主起落架輪艙結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。 在設(shè)計之初,747曾考慮使用吹氣襟翼來提高低速性能,但最終采用的設(shè)計是更為復(fù)雜的后退式三縫襟翼。在前緣和后緣增升裝置完全展開時,機(jī)翼面積會增大21%,升力提高90%。試飛中,當(dāng)重量為400,000磅,襟翼30°時,747的失速速度僅為92節(jié)。即便是在最大著陸重量下,失速速度也可低至110節(jié)。 首架747 RA001開始總裝,總裝過程總的來說還算順利,不過也并非毫無意外。左側(cè)機(jī)翼下的一個千斤頂在總裝過程中斷裂,并在機(jī)翼下表面蒙皮上戳了個洞,好在沒有傷及內(nèi)部結(jié)構(gòu),破損的區(qū)域也很快被修復(fù)。機(jī)體大部件的總裝僅僅花費(fèi)6天就完成了。 一飛沖天 首飛機(jī)組(左起):Jess Wallick(空中機(jī)械師), Jack Waddell(機(jī)長), Brien Wygle(副駕駛) 波音747 RA001完成了首飛前的最后一次高速滑跑實驗,鋪平了邁向首飛的道路。 1969年2月9日上午11點34分,波音747 RA001在華盛頓州佩恩機(jī)場的16R跑道上,滑跑1300米后拔地而起。首飛并非一帆風(fēng)順,離地后襟翼在收起過程中傳來一聲巨響,便被卡在了30°位置上。最終首飛持續(xù)了76分鐘,比原定計劃縮短了一小時。 大,就夠了 波音747誕生之初,人們都驚嘆于她無與倫比的龐大身軀,因此那時拍攝了許多她與各種飛機(jī)并排停放的對比照片。圖中與泛美航空747停在一起的,是泛美的第一架福特Trimotor(三發(fā))。1929年駕駛這架Ford Trimotor完成首飛的飛行員夏諾·戈雷,此時已成為泛美的董事會主席。 泛美還把747拿來跟汽車比大小,“畫面中這些福特每輛車上坐滿4個人,也只能讓747吃個半飽”。 波音747的垂尾有7層樓高,因此無論是機(jī)場的機(jī)庫還是地面保障設(shè)備,都必須“變得”跟女王一樣巨大。 推動巨人 最初波音747唯一的發(fā)動機(jī)選擇是普特拉·惠特尼JT9D。JT9D的研制進(jìn)度幾乎是與747并行的,然而隨著747研制過程中起飛重量的不斷增大,對JT9D推力的需求也不斷增加。JT9D的起飛推力指標(biāo)從研制開始時確定的41,000磅,大幅提高到交付時的45,000磅,這導(dǎo)致發(fā)動機(jī)渦輪溫度升高,可靠性急劇下降。在747的取證試飛過程中,共更換了55臺發(fā)動機(jī),相比之下波音737在試飛階段僅僅更換過一臺JT8D。 到1970年3月中旬,747的交付速度提升到令人不可思議的每3個工作日1架,而普惠此時卻無法交付足夠的發(fā)動機(jī)。JT9D的項目副經(jīng)理Robert Rosati回憶道:“那時候總裝完成的747停在機(jī)坪上等待發(fā)動機(jī),波音只能在機(jī)翼下掛上水泥塊作為配重,那真是令人絕望的日子?!?/p> 1972年,在新任波音董事會主席Thornton 'T' Wilson的強(qiáng)力推進(jìn)下,波音開始為747提供新的選裝發(fā)動機(jī)——通用電氣CF6-50。CF6-50推力高大51,000磅,為拓展747的航程帶來了可能性。第一架選裝GE發(fā)動機(jī)的747,是1974年美國空軍訂購的E-4空中指揮機(jī)。而第一架民用型,則是1975年KLM訂購的747-200B Combi。 1976年,羅爾斯·羅伊斯的RB211成為波音747的第三種選裝發(fā)動機(jī),英國航空選裝RB211-524的747可以比原來選裝JT9D的型號多飛700海里,在高溫高原機(jī)場多裝15,000磅的載荷。 創(chuàng)意空間 波音747寬敞的機(jī)艙讓設(shè)計階段航空公司的種種“腦洞”都得以實現(xiàn),70年代環(huán)球航空在上層客艙內(nèi)安裝了寬銀幕,在每趟飛行中為乘客播放兩部電影。 在747的設(shè)計階段,航空公司提出他們要一種“能在客艙里放下鋼琴”的飛機(jī)。美國航空在接收了它們的波音747-100后,真的在客艙里安裝了沃立舍鋼琴。 美聯(lián)航在他們747的二層頭等艙內(nèi),布置了五種不同地域風(fēng)情的客艙內(nèi)飾。 貨運(yùn)之王 波音747-200F在項目啟動時就確定設(shè)置機(jī)頭貨艙門,這種設(shè)計能夠大大提高貨物的裝卸效率,也使747能夠容納超長貨物。至今747也是民用飛機(jī)市場上唯一有機(jī)頭貨艙門的機(jī)型。 1972年波音747C客貨轉(zhuǎn)換型投產(chǎn),可以看到在機(jī)頭貨艙門段仍然保留了舷窗開口。 2011年,波音向盧森堡貨運(yùn)交付了第一架747-8F,獨特的機(jī)頭貨艙門使得她在大宗貨運(yùn)市場上至今仍無可匹敵。 家族興旺 波音747SP被很多人愛稱為“Baby Jumbo Jet”,不過這個型號在747-200增程型和DC-10/L-1011這些三發(fā)機(jī)型的擠壓下,并未取得商業(yè)成功,僅僅獲得45架訂單。 在747-300的設(shè)計過程中,波音決定延長二層客艙的長度以增大載客量,卻意外收獲了更低的氣動阻力和更快的巡航速度,這也成就后來的波音747-400——這個家族中最暢銷的型號。 進(jìn)入21世紀(jì),隨著技術(shù)的進(jìn)步,“珍寶客機(jī)”在累計載客58億人次后,已經(jīng)難以在客運(yùn)市場中與效率更高的雙發(fā)遠(yuǎn)程寬體機(jī)競爭,開始逐漸淡出客運(yùn)市場。不過業(yè)內(nèi)預(yù)測,至少在未來的20年內(nèi),我們的天空中仍然不會缺少波音747的身影。 圖片來源:Aviation Week |
|