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永利官网大全·一个时代的结束——纪念波音747之父乔·萨特

时间:2020-01-11 11:42:15

永利官网大全·一个时代的结束——纪念波音747之父乔·萨特

永利官网大全,乔·萨特,波音的再造之父

萨特在1921年3月21日生于西雅图,家就在波音工厂附近。但他加入波音其实有点偶然。父亲来自斯洛文尼亚,在肉加工厂干活。萨特从小痴迷于飞机,在华盛顿大学读航空工程的时候,已经一边送报纸赚点小钱,一边在波音生产线上做半天工,半工半读。

大学毕业时,二战正打得如火如荼,萨特加入美国海军,基本上在“爱德华·艾伦”号驱逐舰上度过,在大洋上追逐潜艇。战后,萨特进海军工程学校深造,毕业后在道格拉斯飞机公司找到工作,但他没去,而是去了波音。这里是他的家乡。更重要的是,妻子南希刚怀孕,她也来自西雅图,她想离家近点。这是波音的运气。

在二战年代,萨特基本上在这艘驱逐舰上度过,在大洋上追逐潜艇

30年代的时候,波音247曾有过短暂的成功

但dc-3才是真正的赢家

波音377是战后初期最重要的波音客机,这也是最后一架波音螺旋桨客机

波音367-80,这是日后大名鼎鼎的波音707的原型,萨特在这个时代加入波音

萨特还参加了波音727的工作,负责襟翼设计

波音的轰炸机非常成功,差不多垄断了二战中美国的重轰炸机。波音通过b-17和b-29建立了巨大的产能,战后想重回民航市场,用b-29的机翼和发动机,配以全新的机身,设计了c-97运输机,波音代号为367型。c-97成为战后初期美国载重量最大的运输机,在柏林空运中发挥了重要的作用,kc-97也称为第一代加油机。为了重温波音247的好时光,波音将波音367进一步开发成双层机舱的波音377客机,以重新打进由波音247开创但在dc-3那里失去的大型豪华客机市场。波音377是波音的最后一架螺旋桨客机,在当时属于空前的豪华,上层可以设卧铺,缓解长途空中旅行的疲劳;下层是酒吧,供旅客在空中休闲,上下有旋转楼梯连接。但是波音377的销路不怎么样,只售出55架。

波音的财路还是在于空军,b-47成为第一架喷气式轰炸机,b-52轰炸机至今依然是美国空军的重磅打手。但波音的心在民航上。喷气时代已经来临,面对天文数字的研制经费,波音清楚地知道航空公司不会愿意垫付新型喷气客机的研制费用,所以波音以喷气式加油机为名,试图将美国空军拉下水。但美国空军不理波音的茬,波音只得单干。在b-52试飞成功一周后,波音决定倾入战后所有利润的2/3,以1千6百万美元的巨资,向喷气式客机冲击。波音用b-47的机翼和翼下吊挂发动机的布局,配以波音377的机身,开始了新机的设计,命名为367-80,最终成为划时代的波音707。萨特就是在这时加入波音的。

这是速度的时代,康维尔(后通用动力,现并入洛克希德)的cv-990速度最快,成为业界标杆,波音707相形见绌了。萨特重新设计了翼根,降低了跨音速阻力,在一定程度上补上了速度差距,而避免了全盘重新设计机翼。

萨特也参加了波音727的研制,主持了先进的襟翼设计。波音成功地推出四发远程的波音707后,再接再厉,推出三发中程的波音727,缩短机体,三发尾置。尾吊三发在60-70年代是很时髦的布局,波音727、三叉戟、图-154都采用这一布局。尾吊三发的位置比翼下吊挂要高,对跑道上的异物不敏感,还有自然压尾抬头以利用机体升力的作用。为了便于只有中等长度跑道的二线机场使用,波音727比波音707更强调短距起落性能,因此萨特的襟翼十分重要。

萨特更大的贡献在于波音737。这架飞机如此重要,以至于60年后依然是波音的主力机型之一,这也是历史上产量最大的民航客机,至今累计产量已经约9200架,算入确认订单数则已经超过13500架,甚至超过战时b-17轰炸机的产量!

以数量而言,波音737是民航世界无可争议的世界冠军

作为波音三剑客,波音737用于的是短程客运,杰克·斯坦纳担任总设计师。斯坦纳也是波音727的总设计师。但法国南方“快帆”、道格拉斯dc-9、英国bae.111已经投入使用,波音737必须有明显的优点才有竞争力。“快帆”、bae.111、dc-9都是每排4-5座、尾吊双发布局,波音737的最初设计也是差不多的格局。但斯坦纳决定用波音707的机体截面,也就是说,每排6座。机体越宽大,每排座位数越多,一般说来也越舒适。从航空公司角度来说,调整座位间距以平衡经济舱座位和商务舱作为也有更多的操作空间,未来要加长机体增加容量也方便。加大直径的机体也有较大的地板下空间,除了旅客行李,可以顺带运一点货。对于波音来说,还有利用现有设计和制造设施的便利。

60年代典型短程客机基本上都采用尾吊双发布局,这些是法国“快帆”、英国bae111、麦道dc-9

但机体直径加大后,尾吊发动机与机体的间距需要增大,才能减少不利气动影响。这样一来,尾吊的优点荡然无存了。萨特在波音727的研制中体现了才华,这是被斯坦纳要来,作为主要副手。萨特提议,何不把发动机搬到翼下?不过这不能是波音707的双发版,不可能简单照搬。波音707是远程客机,起落架较长问题不大,反正以大机场为主,有完善的舷梯伺候。波音737是短程客机,以中小机场为主,原设计甚至要求不需要舷梯,可以直接用飞机自带的机舱门翻转成梯子,供旅客上下。飞机还要求能在较简陋的跑道上起飞、着陆,所以起落架不能很长。但这样一来,翼下发动机的离地净空就不够用了。

萨特在反复斟酌之后,创造性提出,取消吊架短舱,发动机直接装在机翼之下,最大限度地利用翼下净空。问题是吊架加短舱不仅避开了发动机与机翼的互相干扰,万一发生发动机爆炸或者涡轮碎裂,短舱本身还有围堵碎片的功能。直接安装在翼下不仅没有了短舱的保护功能,碎片还可能直接击中翼内油箱。萨特提出,把发动机往后悬吊,最危险的涡轮部分伸出到机翼后缘之后,就避开了这个问题。当然,要是碎片刚好横着飞,击中机舱,那个倒霉蛋就要希望买票的时候换一个座位了。

第一架737在总装中

第一代波音737-100

注意发动机的位置

发动机与机翼之间没有吊架

波音737特意为短途航线设计,结实耐用,这是nasa试验,但凸显了在简易跑到上起降的能力

主起落架的轮子直接收入机腹凹腔,连盖板也没有,同样来自短程航线的设计

斯坦纳很赞赏这个设计,但出于严谨,斯坦纳也一个副手组成红队,用尾吊双发方案;萨特和一个助手组成蓝队,用翼下双发方案。两队各自提出计算各项技术、经济指标,给定时间是两个月。但才两个星期,萨特的方案就决定性地胜出了。不为别的,萨特把发动机移到翼下,机尾空出至少两排座位,这就是纯盈利。本来这里只能布置厨房、卫生间,因为发动机太近,万一涡轮盘碎裂,造成旅客杀伤的概率太大。斯坦纳和萨特为波音737获得专利,两人的专利费是一人50美刀,在60年代应该够请家人吃喝一顿了,但也仅此而已。

波音737从“经典型”发展到“新一代”,现在又深度发展到max。早年短粗的机体已经被一再拉长,航程上则早就超过了波音727,甚至达到早期波音707的水平,已经开始用于北美东海岸到欧洲西海岸的大西洋越洋飞行。

波音737成为民航传奇,一代又一代经久不衰,这是成为“新一代”(ng)的-600、-700、-800、-900

最新的max也已经首飞

斯坦纳的3+3机舱是神来之笔。宽大的机舱不仅更舒适,尤其是靠窗座位机舱侧壁的弧度较小,侵入头部空间较少,靠窗旅客不必不由自主地偏着头乘坐。机舱宽大是,头顶行李空间也更高大更宽深。这对现在的航空公司规则尤其重要。在各大航空公司为了增加盈利而限制免费托运行李的今天,越来越多的人选择多带随身行李。即使在完全符合航空公司规定尺寸的情况下,2+2的头顶行李箱也很难容纳所有旅客的随身行李,尤其是硬的行李箱,造成被迫在登机桥托运随身行李。不仅给航空公司增加麻烦,也给旅客增加烦恼,很多时候登机桥托运的行李最后随大件一起从转盘上出来,要是不小心把护照放入本来随身携带但在登机桥托运的行李中,过海关都成问题。3+3的机舱就较少这样的问题。

在不断发展中,萨特的翼下发动机布局最终也带来一些困扰。涡扇发动机的涵道比越高,油耗和噪声越低,但直径也越大。波音737的翼下空间本来就有限,大幅度增加发动机直径有困难。从第二代的波音737-300开始,发动机附件重新安排,短舱的底部变得扁平,以满足翼下净空要求。到-800,上圆下扁的钟形正面已经成为新一代波音737的招牌形象。另外,发动机的安装也从萨特时代的紧贴机翼下前移到机翼前方,实际上整个发动机都在机翼前,喷口都与机翼前缘齐平了。这样一方面把机翼厚度也利用起来,只要外涵道喷气与机翼下表面有足够间距,最新的波音737max的发动机短舱上表面甚至可以高于机翼上表面,最大限度地增加发动机直径,另一方面依然满足涡轮盘碎裂时不至于击穿机翼油箱的要求。不过翼下空间的限制最终还是一个限制,最新一代波音737max只能用直径较小的通用电气-斯奈克玛leap发动机,而不能用直径更大、涵道比更高的普拉特·惠特尼pw1000g齿轮减速涡扇。

后来型号为了加大发动机直径,便于提高涵道比,发动机不断前移,现在已经实际上整个悬吊在机翼前缘之前了,这是-500

发动机短舱的下唇压扁,争取一点离地距离,这是-800

最新的max8也是一样,发动机短舱的上缘实际上和机翼前缘齐平了

但最终基本设计决定了737只能用leap发动机,而a320可在leap和pw1000g之间选择

如今,每排5-6座、翼下发动机已经成为中短程客机的标准布局,除了arj21,当年为之纠结的尾吊发动机在新设计的中短程客机上已经罕见。波音有意研发波音737的替换机型好多年了,就是下不了手。太成功的设计也有这一点不好,坛坛罐罐太多,太难推倒重来了。在可预见的将来,波音737仍将是波音的基本中短程客机。

3+3的宽度使得机舱较舒适,行李箱空间充裕,这还是早期的-200

除了行李箱设计改进了,新737的机舱大体相同

基本截面在最新的737max上照样还能用

相比之下,dc-9就要局促得多

2+2的巴西e190和加拿大crj等更加局促,常常标准随身箱子装不进头顶行李箱

但萨特最大的贡献在于波音747,这不光是波音的重生之战,也开创了民航的宽体时代。萨特是波音747 的总设计师,被誉为“747之父”。

在波音忙于三剑客的时候,民航世界步入了超音速时代。如果燃油消耗相当,在同等载客量的条件下,一架m2.0的超音速客机的实际运能相当于2.5架m0.8的亚音速客机。英法在紧锣密鼓地研发“协和”式,苏联的图-144紧追不放,美国当然不能落后。由美国国会授权,faa主持,洛克希德、道格拉斯和波音各自提交超音速客机设计,最后波音方案入选,命名为波音2707,意为2倍音速的波音707。这也是历史上唯一一次美国政府主导民航客机的研制。波音2707比“协和”式更大更快,采用变后掠翼,要求达到250-300人的载客量和三倍音速的速度,航程不光要能够覆盖北大西洋航线,还要能够覆盖太平洋航线。但这实在太超前,1971年5月20日,美国国会以215票对204票的微弱多数决定波音2707项目下马。

60年代,美国也加入了超音速客机竞赛,试图推出波音2707这样的变态,还好及早收手

10亿(60年代币值!)美元之后,只有这么一个木质模型

这正好是越南战争和阿波罗计划的尾声,美国航空工业正在进入瘦身期。波音2707项目的下马和随后的惨痛时光至今是波音历史上不敢直面的一页,波音飞行博物馆里,有波音历年来所有的量产型客机,甚至有竞争对手“协和”式客机,但没有波音2707的身影。残存的波音2707-300的全尺寸木质模型只有左半留存,10亿美元的投资最后只有这么一件看得见、摸得着的东西。计划下马后,模型以9万美元的价格卖出去,大概卖的是木头的价。模型辗转流浪于各航空博物馆很多年后,现在回到西雅图,在波音飞行博物馆里修复。

幸好军方再一次救了波音。和波音2707大体同时代的时候,美国空军推出了一个雄心勃勃的新机研制计划,包括变后掠翼战斗机(最终导致f-111和f-14战斗机)、变后掠翼轰炸机(最终导致b-1轰炸机)和巨型运输机,其中巨型运输机研制计划(cx-hls)在1963年启动。

cx-hls要求最大载重达到80吨以上,载重52吨时航程达到9200公里以上,大大超过刚开始服役的c-141的能力上限。波音、洛克希德和道格拉斯最终获得资格竟标,通用电气、普拉特·惠特尼获得对发动机的竟标资格。

cx-hls明确要求可以从机头到机尾“对穿”装卸,便利机动车辆的上下。为了满足这个要求,波音、道格拉斯和洛克希德都把驾驶舱移到机舱天花板以上,为机艏门让路。道格拉斯在机身以上设计了一个战斗机座舱一样的驾驶舱,洛克希德则是从高置的驾驶舱后拉出一条和机舱平行的长长的机脊,一直延伸到垂尾,这也作为上单翼的安装点。波音则取两者的折中,大大加大道格拉斯的机顶驾驶舱,但没有像洛克希德一样一直延伸到垂尾。洛克希德最后赢得竟标,推出c-5“银河”式运输机,至今依然是美国最大的军用运输机。

cx-hls的波音(上)和洛克希德(下)方案

波音的想象最后落空了

美国空军选择了洛克希德方案,这就是c-5“银河”

但泛美的胡安·特里普看到了机会,这是波音cx-hls的机舱模型

在波音还没有落选的时候,泛美航空的总裁胡安·特里普已经看到了机会。20世纪60年代是民航客运流量急剧增长的时候,预计涨势将持续到至少70年代,波音707一级的飞机已经不能适应需要,即使加长波音707也很快就将不能满足需要。特里普大胆地向波音建议,将波音的cx-hls方案改成大容量远程客机,用规模效益极大地压低成本,用空前的低票价、高运能、大航程抢占正在迅速扩展的越洋民航市场。波音有意将落选的波音cx-hls改进用于方兴未艾的民航货运,两家一拍即合,特里普当场拍下5.5亿定金,订购25架。这就是日后被誉为“天空女王”的波音747的开始。

泛美作为波音747的催生者,对波音747的设计有着决定性的影响,至今没有任何单一的航空公司对任何一架主要的民航客机的设计有如此之大的影响。1966年4月12日波音建立50周年的时候,泛美的5.5亿合同正式签订。特里普称这是“人类历史上最强大的和平武器,将和洲际导弹一样载入文明的史册”。这是当时历史上最大的一笔客机采购,但特里普也不是一盏省油的灯,拍下5.25亿,要求波音在1969年底之前交货,波音只有三年时间,实际设计时间只有28个月。这就是说,波音要在这段时间里完成全新飞机的设计、新总装厂的筹建、试飞和faa验证。这是史无前例的疯狂,至今没有人超过这样的野心。波音747的经济性比波音707要改善30%,不光大大降低旅行成本,也大大拓展了潜在的市场。泛美的对手们无法坐视泛美的领先,蜂拥表达订购波音747的意向,波音747还没有问世,就已经成为一个销售上极大的成功。

但是,牛皮不是吹的,波音必须拿出真家伙来,否则热空气吹出来的气球毕竟只是气球。波音承受住空前的压力,以比波音707更大的疯狂,将公司的命运押在波音747上。

在超音速民航的热浪尚未褪去的20世纪60年代,波音是把波音747作为超音速客机全面取代亚音速客机前的过渡来设计的。波音的想法是这样的:超音速客机最终将载运旅客周游世界,但货运还是要靠亚音速的巨型运输机。在超音速客机技术还没有成熟之前,巨型客机还有机会靠大大降低的人-公里成本将喷气旅行推上一个新的台阶,日后亚音速客机不再有市场时,可以容易地转为货机,运载刚开始流行的航空集装箱。历史将证明,这是一个歪打正着的临门劲射,波音747作为客机的长寿是波音始料未及的。

但这只是总体思路,具体设计还是一张白纸,从波音cx-hls直接“货转客”是肯定不行的,不可能达到比波音707经济性提高30%的要求。上单翼改下单翼,多轮机腹起落架改前三点起落架,取消尾门、装卸斜板并修改机尾形状,这些都是显而易见的,但接下去就不显而易见了。特里普建议研制全长双层机舱,这不仅增加载客量,还在相同载客量条件下具有较小的机体直径,降低阻力。但萨特的想法不同。

要便于转换成货机,就要从货机的要求出发,要求能并排装两个货运托盘。全长双层的话,机舱宽度装一个托盘嫌太空旷,但并排两个就装不下了。从并排两个货运托盘的要求出发,载客时,每排座位数大大增加,还是用单走廊的时候,最靠边的旅客进出就要越过千山万水,太不方便了。但采用双走廊的话,每排为3+4+3座,所有旅客都只跨越不超过两人就可以走上走廊,进出较为方便。双走廊以后成为宽体客机的标志。由于地板宽度以两个货运托盘为依据,地板下也正好有空间,可以并排放两个ld1标准航空集装箱,便于捎带货物。cx-hls的机首球锥本来就是一个可以整体向上掀起的艏门,用作客机时,简化成固定的机首球锥;用作货机时,恢复可向上翻起的本色。为了保持货舱的畅通和完整,驾驶舱依然保持在“二层楼”,形成波音747特有的“驼背”形状。

不过驾驶舱后的上层舱最初并非用于载客,而是头等舱的酒吧。这是因为faa有紧急情况下90秒钟内所有旅客必须安全离机的要求,上层做不到。一直到后来救生技术改善了,上层载客也能满足紧急逃生要求后,上层才改造为头等舱,以后上层的“驼背”稳步加长,进一步增加头等舱座位。

由于90秒钟紧急撤离的规定限制,早期747的上层舱只能用于酒吧,不能载客,用于载客是后来的事

但在波音747设计中,最大的问题还是来自发动机。如果用波音707或b-52上用的涡喷发动机,波音747至少需要8台发动机,系统的复杂性和油耗都受不了。特里普对c-5上用的通用电气tf39大流量比涡扇发动机的低油耗、大推力非常感兴趣。通用电气首创大流量比涡扇,但正忙于将tf39和c-5整合,没有多余的精力来顾及波音的需要,以tf39为基础的cf6要到很多年以后才可供波音747使用,罗尔斯·罗伊斯德rb211和衍生的trent系列是更后来的事了。在cx-hls的发动机竟标中落选的普拉特·惠特尼乘虚而入,奉上在cx-hls竟标中落选的和tf39同级的jt-9d。问题是jt-9d是全新的发动机,直到波音747样机制成还没有试飞过。tf39也是全新的发动机,但空军对技术风险的承受能力和认证要求和民航完全不同,这个差别最终给波音747计划带来了极大的风险,波音为此几乎砸锅,不过这是后话。

第一架747在总装中

萨特是当之无愧的“747之父”

但747是作为超音速客机投入使用之前的过渡设计的,萨特办公室墙上还可以看到很多超音速客机的设计方案

第一架747总装完毕下线,但因为缺乏发动机,还不能首飞

一代传奇的开始

1969年2月9日,波音747首飞

试飞表明,波音747的操控性能优良。试飞本身进行顺利,但问题接踵而来,最大的问题还是发动机。在10个月的试飞中,发动机故障87次,更换发动机55台,这显然是不可接受的。发动机的问题使20架已经装配完成的波音747没有发动机可用,但波音依然把一架波音747送到1969年的第28届巴黎航展展出,引起了轰动。在普拉特·惠特尼作了大量昂贵的修改后,波音747终于在1969年12月通过faa验证。

发动机问题初步解决了,其它问题并没有远去。波音为波音747计划灌进了7亿5千万的巨资,公司已经倾家荡产了。但波音747的航程比预计的短了7%,加上其它种种初期设计和质量问题,泛美威胁要在每架波音747上扣押5百万美元的付款,直到所有问题全部解决。经过艰苦的谈判,泛美最后同意将扣押金减到2百万。更糟的是,20世纪70年代初,波音遇上了严重的财政困难,波音747研制的收尾全靠向银行借债才能付账,一旦银行停止借贷,波音就要立刻破产。这当口nasa的阿波罗登月计划开始收尾,波音的一大财源断流了。波音的“主力”客机计划波音2707因为野心过大和环保上的限制,其拨款被国会中止,也只有下马。

最后一个离开西雅图的人,请把电灯关掉

在波音747-100还没有首飞时,波音已经在1968年推出-200,加大了发动机的推力,增加了载客量。波音还在-100的基础上发展了波音747sr,用于短程高密度航线,还有缩短机身的波音747sp,用于超远航程航线。

1980年,波音进一步推出波音747-300,并于1983年投产。和-200相比,-300的上层加长了,增加了座位数,可以按头等舱的2+2或者经济舱的3+3座位布置,上下层之间的楼梯也加宽拉直,便于旅客上下,也符合紧急疏散的要求。另一方面,为了和麦道dc-10和洛克希德l-1011竞争,波音试图研制三发的波音747-300,尾发将和l-1011相似,采用s进气道。但初步工程分析发现,垂尾的重新设计工作量太大,少了两个发动机卸载的机翼也要重新设计,事倍功半,最后放弃了。

波音747-100到-300统称为“经典”波音747,“新一代”波音747的研制在1985年开始,并命名为波音747-400。-400采用了所谓“玻璃座舱”,大量采用crt数字显示,将座舱里原先的971个各种表盘、开关、旋钮减少到365个。高度自动化和数字化使机组由三人制降低为双人制,节约了航空公司的开支。除了进一步加长的上层外,-400外观上最明显的标志是翼梢小翼,用于降低翼尖绕流,降低巡航阻力。这对在机翼尖端骄傲地扬起的小翼不仅降低油耗4%,还很快成为民航客机的时尚,航空公司纷纷将它作为额外的“广告板”,除了在机尾上涂上公司的徽记外,在翼梢小翼上涂上额外的徽记。

747-400把747带入新的时代,翼尖小翼成为招牌形象

最新的747-8采用了大量新技术,已经与经典747有很大差别了

但最有名的747还是“空军一号”,这其实是较老的-200

进入21世纪,波音747已经上了年纪,大洋彼岸的空客则跃跃欲试,希望用更大的a380把波音打下王座。波音有足够的技术力量应战,但几番反复后,最终认定:民航的未来在于点到点远程航线,而不是超高密度干线航线。波音的错位竞争战略催生了划时代的波音787,空客在a380上的投资最终被证明是一个错误。

但波音并没有在超大流量客机上无所作为,而是推出波音747的深度发展型:波音747-8,加长机体,重新设计机翼,采用最新的航空电子技术和机舱设计。波音747-8并不与a380直接竞争,而是填补a380与波音777之间的空档,有货机和客机型。不过市场对747-8的响应不很热烈,尤其是客机。到2016年7月,已经交付的107架中,只有50架客机,货机反倒有74架。总订单只有124架,倒有107架已经交付。如果没有可观的未来订单,生产将难以维持。如今产量降低到每两个月交付一架。波音希望在未来一两年内市场好转,在2019年前恢复到每个月交付一架的速度,但在2016年范保罗航展上宣布已经放弃这一计划。如果销售继续惨淡,有可能最终关闭生产线。

有意思的是,尽管波音747最初是为了满足货运要求而设计的,但波音747-100中没有一架是按货机订货的,直到-200才有专用的货机。随着多年的服役和更新型飞机的投运,很多“经典”波音747已经退出客运,改装成货机,在蓝天上找回了第二春。专用的波音747货机都有向上掀开的球锥艏门,改装的货机就一般改用特别加宽加大的侧门了。货机地板经过特别的加强,地面上的滑轮可以帮助航空集装箱的装卸。

除了民航的客机和货机,波音747的巨大载重量还使它成为特种飞机的平台。nasa将两架波音747改装成航天飞机的运载母机,最初用于航天飞机的滑翔试验,以后用于将航天飞机在佛罗里达的肯尼迪航天中心和加利福尼亚的爱德华空军基地之间运送。nasa还改装了一架波音747sp,用作同温层红外天文观测研究的sofia计划。通用电气将一架波音747用作发动机测试平台,波音则改装了4架波音747用作波音787的异地生产计划,将世界各地制造的大型机体模块运到西雅图组装。这些“梦幻运输机”(dreamlifter)将是比空客的a300st“大白鲸”机内容量更大的“大肚皮”运输机,为世界之最。

大量747用作货机,专用货机保留cx-hls时代的艏门

客改货的则用侧门

nasa用747作为航天飞机的载机

波音则将747改装为超大容量的“大肚子”货机,将构件从全球运到西雅图,用于787的制造

747改装的加油机用于美国空军试验

e-4国家空中指挥中心

abl机载激光武器系统

747改装的灭火飞机

波音747也用作军用。美国空军将一些可随时征用的民航波音747飞机命名为c-19,还有过用波音747货机补充c-5运输能力的计划,军用编号c-33。但最有名的军用波音747是有名的“空军一号”,军用编号vc-25。巨无霸的波音747代表了美国的工业技术,代表了美国的生活方式,代表了美国傲视世界的霸气,简直就是美国在蓝天的象征,是总统专机的理想平台。美国空军在1987年订购了两架波音747-200,用以替换在肯尼迪时代开始使用的波音707“空军一号”。有意思的是,美国空军舍弃已经投入航班服务的最新的波音747-400不用,而是选中已经过时的-200,保留随机工程师和机载无线电员(总统的通信系统另有专人、专用设备),可能是对电子系统在核大战的极端情况下的可靠性不放心。作为“空军一号”的波音747-200在机头锥上加装了空中加油装置,可以超量携载机油,通过不断的空中加油,可以连续在空中飞行达7天之久,以应付核大战时的极端情况。顺便说一句,“空军一号”有两个含义,一个是无线电呼号,不管总统坐什么飞机(直升机除外,总统的直升机的呼号为“海军陆战队一号”),这架飞机就是“空军一号”。“空军一号”的另一个含义是飞机的名字,这就只有用作总统专机的过去的波音707和现在的波音747用这个名字了,但严格来说,这是习惯称呼,并非正式称呼,只有无线电呼号才是正式的“空军一号”。新“空军一号”本来准备在里根任期后期启用,但种种技术原因使工期严重拖延,老布什成为新“空军一号”的第一个主人。

有意思的是,现在美国空军在招标下一代“空军一号”,规定要四发客机。但现今世界上还在生产中的四发客机只有波音747-8和空客a380。出于政治上的敏感性,“空军一号”不可能采用空客a380,所以空客根本懒得投标,波音747-8自动中标。计划确认采购两架,但有可能增加到3架。与现“空军一号”相比,航程从6735海里(足够华盛顿到东京)增加到7730海里(足够华盛顿到香港),当然,在空中加油支持下,直飞世界任何地方无压力。速度也略快一点,从m0.84增加到m0.855。与商用747-8相比,“空军一号”的改装重点在于电气系统,需要提供大得多的电力,满足各种机载系统和任务系统的需求。还要加装任务通信系统、医疗设施、总统套房、自卫电子战系统、自主地面运作支持系统(包括奥巴马在杭州g20使用的那种机腹登机梯),要求2024年交付使用。不过波音对747-8的未来生产计划是一个不定因素,波音不可能无视“空军一号”的需求,但为了“空军一号”而维持已经没有销路的747生产线也是不可接受的。新“陆战队一号”已经成为传奇,新“空军一号”将是一个值得关注的故事。

除了美国的“空军一号”,巴林、阿曼、文莱、印度、伊朗、科威特、巴基斯坦、卡塔尔、阿联酋也使用波音747作为王室或者政府专机,沙特王室有一架波音747sp和一架波音747-400专机,日本有两架波音747-400政府专机。

在70年代美国空军竟标新型加油机(acta)的时候,波音提出kc-33方案,用波音747改装加油机。最后acta被麦道得标,制造kc-10。但伊朗在伊斯兰革命之前,就用英国的软管加油设备将一批波音747改装成加油机,至今依然在使用。另一个20世纪70年代的军用波音747计划是波音747cmca巡航导弹载机,用来补充b-1轰炸机,计划携带50-100枚巡航导弹,用旋转发射架发射。但美国空军最后决定部署更多的常规轰炸机,而没有继续这个计划。

真正实现了的军用波音747之一是e-4“国家空中指挥中心”,这是美国国家指挥体系的空中战略指挥所,即使爆发核大战,也能保持对核反击和全球战略行动的指挥。美国空军有4架e-4,常年保持24小时升空。另一架军用波音747还是试验性的,这就是yal-1“机载激光武器系统”,这是国家导弹防御计划的一部分,用于试验在空中用激光击毁在上升阶段的弹道导弹。yal-1的2号机在奥巴马时代被取消。

还有一架准军事的波音747是常青国际航空公司的灭火飞机,经过专门改装后,可以携带两万加仑的灭火剂。常青国际是一家专门承接外包空运业务和代人照管特种飞机的日常运作的公司,专长承接美国空军和美国邮政的外包服务,nasa的sofia由常青国际负责日常运作,波音的“梦幻运输机”也是交由常青国际负责日常运作。

a380虽然比波音747更大,但波音747依然保持着单机载客量的世界纪录。在90年代初埃塞俄比亚的门格斯图政权即将垮台之际,以色列出动34架次飞机,在36小时内将14500埃塞俄比亚犹太人(所谓“黑犹太人”,相传是圣经中示巴女王的后裔,也有说示巴女王的王国在现也门,真相有待圣经学者的最后澄清)空运到以色列。在1991年5月24日这一天,一架以色列的波音747运载了创纪录的1122人。本来计划最多只能运载760人,但饥荒中的埃塞俄比亚人体轻如燕,所以多装了好多。登记登机的有1087人,但还有好多婴儿藏在母亲的大袍子里一同上机,在机上还有两个婴儿降生。

1983年9月1日大韩航空007航班因为“迷航”被苏联击落,里根总统为此签署命令,将军用的gps向民用开放,这才开始了今天的民用gps。

波音747在台海两岸关系中也占有独特的一章。1986年5月3日下午3时10分,一架台湾中华航空公司所属的b196号波音747货机在从曼谷飞往香港的途中突然转向,降落在广州白云机场,机长王锡爵要求回大陆定居。王锡爵曾是台湾空军神秘的“黑猫”中队成员,曾驾驶u-2侦察机到大陆侦察,他的回归始终笼罩着一层迷雾。华航货机的交还成为两岸角力的焦点,在大陆的坚持下,这最终成为两岸官方公开直接接触的先例,为以后汪辜会谈和陈江会谈做了重要的铺垫。

“经典”波音747现在已经开始大批退休,一些波音747最终落户世界各地的航空博物馆,汉城甚至有人别出心裁,用一架退役的波音747作为饭店。但最新的波音747-8还将至少使用二三十年。波音747到目前为止的总产量已经超过1500架,超过了f-15战斗机的总产量!波音747无疑将波音推上了航空工业的王座,四十而不惑的波音747还将继续作为最大波音飞机继续翱翔在世界的蓝天。

萨特在设计波音747的时候,大概没有想到日后这会成为怎样的传奇。总是惦记着创造历史的人常常成为历史的庸人,甚至小丑,真正创造历史的人反而无暇顾及历史的评价,他们有更重要的事情要做,他们在忙着创造历史。萨特在波音747之后,继续对波音的技术发展产生巨大影响,包括波音757、767的设计。

这是孪生的一对,窄体(单走廊)的757主打中近程航线,原意要取代727、737;宽体(双走廊)的767主打中远程航线,填补747以下的空档。这两架飞机也是作为一个“家族”设计的,飞行员可以获得交叉资格,大大便利航空公司的培训,降低费用。不过与更加成功的波音737、747、787相比,波音757和767的成功都在“身后”,“生前”只获得有限的成功。

波音757、767这一对孪生姐妹在“生前”只有有限的成功,现在倒是有很多人怀念了

波音757加长的机体和机翼在短途航线上显示不出相对波音737的优势,而擅长的中远程中小流量点到点航线的运作理念是在“身后”才开始流行的。现在有不少欧美航空公司怀念波音757可以运作亚特兰大到法兰克福那样的跨大西洋航线的能力,这些“二线”航线避开拥挤的大机场,缩短旅行时间,提高旅行便利,现在越来越受欢迎,但波音已经没有合适的飞机了,增程的波音737勉为其难,远程的波音787又太大了。

波音767的半宽体设计尽管有阻力较小的优点,双走廊而每排座位数较少(典型为2+3+2),任何旅客从座位到走廊都只需要跨越最多一个座位,深受旅客好评,但空间利用率不及麦道dc-10或者洛克希德l-1011的2+5+2或者3+4+3。说到底,走廊只是旅客上下飞机便利的必须,但不是盈利面积,在机舱面积里占比例越低越好。

波音757和767的总产量都不到1100架飞机,这对波音来说不算成功。成功的波音737的基本设计已经60年了,很多新技术已经难以应用,波音737max只能用通用电气-斯奈克玛leap而不能用普拉特·惠特尼pw1000g发动机就是一个例子。波音也需要新一代具有中远程点到点能力的客机,填补波音787以下的空档,正在研究下一代“中间市场”(简称mom)客机,但在更加适合短程的单走廊和更加适合中远程点到点的双走廊之间纠结了好些年,而且较窄的双走廊又回到波音767的经济性问题,进一步加宽则渗入波音787的地盘,因此依然难产,但这是另外一个故事了。

1985年,里根向萨特颁发了国家科技奖章,奖励他对美国航空科技的重大贡献。这个奖章是真金的,应该比当年的50美元专利费值钱多了。1986年,萨特退休了,但他退而不休,波音也一直为他保留一个办公室。萨特不仅经常回来,为波音747的进一步发展提供建议,他还参加了挑战者号航天飞机爆炸后的总统调查委员会。

萨特晚年依然关注波音和747,这是他在747的驾驶舱内

晚年萨特在他自己的波音办公室里,面前是最新的波音747-8

进入21世纪,萨特真的老了,波音747也真的老了。2016年7月,在波音向联邦证券委员会提交的年度财务报告里,提到“结束747生产确有可能”。波音747已经连续生产46年了,从计划启动开始,则已经50年了,近些年出现了显著的滞销,2013年4月产量从每月2架降低到每月1.75架,2013年底进一步削减到每月1.5架,2015年5月降低到每月1架,目前产量进一步下降到每月0.5架。波音倒是有过这样惨淡的销售记录,2004-2009年期间,平均也只有年产量13架。不过那是波音747-400停产和转产到波音747-8的过渡期,现在则有超大型客机全球市场萎缩的问题,空客a380也遇到同样的问题。

空客原估计在2007-2027年的20年里能卖出1200架a380,结果10年里之卖出319架。历史经验表明,新飞机的销售高峰在产品周期的前段,而不是后段,因此a380达到原来预期的销售目标几乎没有可能性。a380不仅销售量远远低于期望,314架中的142架来自阿联酋的酋长航空公司一家,其中81架已经交付。如果没有酋长的捧场,a380的业绩还要难看。空客已经决定,a380的产量将从现在的每月2.5架下降到2018年的每月1架,基本上是濒危状态了。a380的安静、宽敞依然无与伦比,空客也有拉长a380、采用紧凑型布局增加座位数的方案,但现在的问题不是座-公里成本,而是保证长期满座率,否则a380的尺寸就成了负担了。由于a380在本质上是为客机设计的,改装为货机都不如波音747方便,都只能从侧门进出,上层甲板的装货尤其不变。空客原设计里有a380f专用货机,后来索性取消了,反正也没有订单。

就载客量而言,a380干脆利落地把波音747打下了王座,这是无可争议的最大的客机

在空客的盘算中,老迈的747应该日薄西山,新秀a380腾空而起

a380比波音747更大,当年747开始投入运营时遇到的机场设施问题a380现在也全都重来一遍

但双层的a380比747的载客量要大得多,这反而成了负担,越来越多的航空公司在为上座率犯愁

现在看来有同归于尽的趋势

或者是同病相怜?

货运市场也不景气。世界航空货运的需求低迷,更重要的是,大量二手飞机改装成货机,抑制了新造货机的需求。二手改装的折旧费优势抵消了新机油耗和维修费用的优势,在现在油价低迷的时候,新机优势更少。业界估计,2016年预计为3%的增长,但最后可能是2%的衰退。

早期的波音747-400已经开始退出客运,这给波音747-8一点机会,不过2016年的70%产能售出,2017年只有50%。伏尔加-第聂伯集团是世界上较大的航空货运集团,在2016年范保罗航展宣布订购20架货机,但实际上这是公关秀,4架已经交付,其他是atlas等退订的,或者已经制造但没有买家的,这在波音是罕见的,一般都是有确认订单才制造的。伊朗航空有意订购一批波音747-8,但可能陷入政治淤泥中,生意泡汤。最要命的是,新一代波音777-9x和-10x的座位数将高达450座,空客的a350-2000紧随其后,双发本来就有运营成本低的优势,现在连座-公里成本也赶上波音747,老女王真是要没有生路了。波音已经计划把波音747的产能转移到美国空军的kc-46(由波音767改装而来)的生产。

萨特在95岁的高龄善终,波音747的50岁在民航机里也绝对是高龄了。这真是一个时代的结束。

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