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航空史话

这款具有革命性意义的飞机为什么没有获得应有的成功?

时间:2017年08月14日 11:41   来源:微信@大飞机
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  作为世界上第一款投入航线运营的喷气式客机,“彗星”曾经笼罩着巨大的光环,甚至被看成英国重振航空工业雄风的希望。然而,由于当时人们尚未掌握金属疲劳技术,“彗星”连续发生几起重大事故,加之“彗星”主要是为英国本土航空公司量身定制的,缺乏世界市场竞争力,最终这一款具有革命性意义的飞机并没有获得应有的成功。

  1952年5月2日,英国德·哈维兰公司研制的“彗星”客机第一次投入定期航班服务,它载着36名旅客从伦敦希思罗机场出发,经停意大利罗马、黎巴嫩贝鲁特、苏丹喀土穆、乌干达恩德培、北罗得西亚利文斯顿后,比预定时间提前到达目的地——南非约翰内斯堡。

  ▲ 1952年5月2日,“彗星”客机首次投入定期航班服务 

  本次航班,“彗星”以790千米/每小时速度巡航,全程10819千米,耗时23小时34分钟。若用活塞式飞机,需要2天,坐船则要3个星期才能到达。英国人自豪地说:“彗星”的噪音比汽车还小,速度比战斗机还快,人类从此进入快速、舒适的喷气旅行时代。

  第一架喷气式客机 

  作为老牌航空强国,英国是世界上最早开展喷气技术研究的国家之一。1928年,英国航空工程师弗朗克·惠特尔就提出了喷气发动机的构想,1930年获得涡轮喷气发动机专利,被公认为喷气发动机的两位发明家之一(另一位是德国人汉斯·冯·欧海因)。

  ▲ 1944-1947年“彗星”44-19变化 

  为了促进航空工业发展,1943年2月英国政府成立了一个以飞机生产大臣布拉巴宗为首的航空委员会。经过调查分析,该委员会提出需要研发四种型号的飞机,其中第四种方案就是100座喷气客机。1944年,英国供应部开始为所有四种飞机设计进行招标,德·哈维兰公司成功中标喷气客机项目。

  ▲ “彗星”客机的设计图 

  1949年4月,德·哈维兰公司研制的第一架“彗星”推出厂房,进行发动机试车,但没有向外宣布。7月27日,公司老板德·哈维兰将闪着银光的飞机推上跑道,试图进行首次试飞,以此庆祝自己67岁生日。但是,直到下午下班时分,飞机始终没有飞起来,只有几次短暂的离地留空。记者和摄影师们失望地离开了。谁知到了18点17分,这架喷涂着G-5-1标号的“彗星”竟然飞起来了。当时,看到首飞的只有德·哈维兰先生和一些刚下晚班的同事。就这样,世界上第一架喷气式客机诞生了。

  ▲ 首飞前的“彗星”客机 

  惊艳范堡罗 

  “彗星”成功后,成为许多报纸的头条。当时,知名记者夏普是这样描写的:“人们都不知道,乘坐‘彗星’飞机在13000米高空以每小时800千米的速度飞行是个什么滋味。与此相矛盾的是,在地面上人们的感觉却是飞机似乎在空中纹丝不动。这是因为飞机飞得很高,在下面几乎感觉不出它在移动。人们可以在令人难以置信的短时间里,越过千山万水,快得都不相信自己的手表了。”

  “彗星”的机身细长而光滑,下单翼、机翼后掠20度,给人以速度高、形体美的印象。机身和翼展都超过35米,高9米,装4台涡轮喷气发动机。飞机上还安装了机载雷达、防冰和防火设备、新型导航设备等。客舱采用增压密封式,使乘客在高空飞行时十分舒适。

  1949年9月的范堡罗航展上,人们亲眼看到这架极为优雅的飞机。不过,“彗星”虽然引起人们很大兴趣,但销售情况却并不理想。航空公司感到,“彗星”全部采用头等舱布局,只能带36名旅客,经营成本太高,难以赢利,甚至连保本都困难。

  在随后一年试飞中,“彗星”创造了一系列世界纪录,平均时速超过675千米,这让人们进一步认识了喷气客机的优势。于是,加拿大太平洋航空公司订购2架,法国空海联合运输公司和法国航空公司各订购了3架。

  ▲  “彗星”平均时速超过675千米,打破了当时的世界纪录 

  第一次商业飞行成功后,人们对“彗星”的兴趣日益高涨,订单接踵而至。法航、英国海外航空公司、委内瑞拉航空公司、日本航空公司、泛巴西航空公司、印度航空公司,甚至美国的泛美航空公司都来订货。作为世界上第一种喷气式客机,“彗星”没有竞争者,可谓是遥遥领先,春风得意。

  失败的教训 

  但是,先驱者的道路从来不是一帆风顺的,“彗星”投入运营后,灾难接踵而至。从1952年10月到1954年4月的18个月时间里,已经交付给4家航空公司的17架“彗星”1/l A中,就有6架相继发生事故,99名旅客和机组人员遇难。

  ▲ “彗星”客机的事故 

  在早期“彗星”的诸多事故有了结论之后,所有已经交付的“彗星”或者改进,或者报废。德·哈维兰公司不遗余力地把有关金属疲劳的新知识用于进一步改进“彗星”,经过4年努力,终于推出新的“彗星”4型。

  ▲“彗星”4型 

  “彗星”4型不仅有更结实的机体和圆形窗户,还换装了罗罗公司的“埃汶”发动机,推力比原来的“幽灵”发动机大一倍,机身也加长了,能载81名乘客。1958年4月27日,“彗星”4型首次试飞,9月开始交付。1958年10月4日,英国海外航空公司用它执飞伦敦-纽约航线,全程只要6小时,“彗星”4成为全球第一架飞越大西洋的喷气客机。

  ▲ “彗星”4型的驾驶舱 

  各型“彗星”总共生产了115架,最后一架于1964年交付。“彗星”最后一次运载收费旅客飞行是在1980年,然后全部退出商业运营。在和同时代机型的市场竞争中,与产量分别达到1010架和556架的波音707和DC-8相比,“彗星”无疑是个失败者。

  ▲ “彗星”4C型的客舱 

  “彗星”为何会在市场上失利?

  首先,几次重大事故在人们心里造成的阴影挥之不去,使“彗星”失去了宝贵的时间。在“彗星”4问世之前,DC-8和波音707已经抢占了市场。先是道格拉斯公司的DC-8喷气客机于1958年5月30日首次试飞,接着1958年10月26日,泛美航空公司就用100多个座位的波音707-120开始了跨大西洋的航班飞行。

  “彗星”4恢复飞行的时间只比波音707开航早三个星期,尽管它的金属结构疲劳问题已经解决,但很多知名航空公司,包括法国航空公司、布拉尼夫航空公司、大陆航空公司、泛美航空公司、澳大利亚快达航空公司、比利时沙伯纳航空公司、环球航空公司,甚至还有“彗星”的主要客户英国海外航空公司都转而订购波音707飞机。

  其次,在飞机设计方面,“彗星”也存在着不足之处。以发动机布局为例,“彗星”拥有4台涡轮喷气发动机,安装在机翼中靠近机身的位置,这种布局来自活塞式发动机的布局经验,可以保持机翼、机身、尾翼的空气动力部件的简洁,但其缺点也十分明显。

  早期涡轮喷气发动机的可靠性与活塞发动机相比,尽管有了明显提高,但受限于当时的冶金技术,可靠性还不十分理想。一旦高速旋转的部件发生故障,所产生的碎片会危害飞机结构,易使飞机失去平衡并引发振动,发生灾难性事故。

  此外,埋在机翼中的发动机给维护工作增加了难度。尽管1947年首飞的波音B47轰炸机已经采用了翼下吊挂发动机的布局,但1949年首飞的“彗星”却完全没有借鉴,据说这是因为“彗星”客机的设计师认为翼下吊挂发动机是“丑陋的吊舱发动机”。

  后人在探讨布拉巴宗委员会所建议的4种飞机最后都归于失败的原因时,认为所有设计都是为英国国内的一两家用户——英国海外航空公司或英国欧洲航空公司考虑的,缺乏拓展世界市场的观念,因而对其他国家的航空公司没有什么吸引力。

  彗星的故事告诉我们:“吃透需求,做正确的事”和“吃透技术,正确地做事”,这是一款民用飞机产品能够获得最终成功的关键。

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