王鐘強
上世紀30年代,民用航空運輸業(yè)開始在美國迅速發(fā)展。除波音、道格拉斯公司外,洛克希德公司也參與了市場競爭。繼“伊列克特拉”之后,洛克希德公司推出了拳頭產(chǎn)品——“星座”系列客機,使其成為當時最暢銷的機型之一。
休斯“私人訂制”產(chǎn)品
1939年,洛克希德公司總裁羅伯特·格羅斯、首席工程師霍爾·希巴德以及首席研發(fā)工程師凱利·約翰遜安排了一場與億萬富翁霍華德·休斯的會見。
當時,休斯剛剛收購了環(huán)球航空公司(TWA)的大部分股份,表示有興趣購買飛機,而且不是一架,也不是幾架,而是一個機隊。休斯此行的目的是希望洛克希德公司能設計一款革命性飛機。該機要能運載20名臥鋪旅客和6000磅貨物穿越美國。
上世紀30年代以來,洛克希德公司開發(fā)過“伊萊克特拉”系列客機,從L-10、L-12、L-14到L-18,總產(chǎn)量約1000架,但飛機的座位數(shù)都沒有超過14個。到了1937年,公司正準備開發(fā)能載客32人的四發(fā)增壓客機L-044“亞瑟王之劍”。該機與后來出現(xiàn)的DC-4設計相似,乍看起來,前景十分樂觀,泛美航空公司對此很有興趣。洛克希德造了一架樣機,但沒有制造原型機,因為這款飛機“個頭”太小,在越洋航線上沒有競爭力。
面對休斯的要求,洛克希德的研制團隊信心滿滿,他們愿意為TWA放棄原來的L-044方案,轉(zhuǎn)而研制L-049“星座”,打造公司第一款大型運輸機,一種“能運載更多人,運送更遠的距離,同時有足夠的經(jīng)濟性,讓人們接受飛行作為可取代火車、輪船和汽車的一種新選擇”。
具體負責“星座”項目的約翰遜和格羅斯、希巴德三人經(jīng)過研究后,向休斯建議研發(fā)一種更大的飛機,這種飛機能夠飛越大西洋并且可以容納更多的旅客。他們的理由是,運載20個臥鋪旅客不太經(jīng)濟,用正常的座椅在同樣大的空間里可以坐100人。
L-049有長達37.49米的高效機翼,優(yōu)美的海豚形機身,座艙是密封的,速度比DC-4快160千米/小時。其機翼與P-38“閃電”相同,只是尺寸不一樣。3個垂尾使飛機總的高度較低,能使用原有的機庫。
1941年12月7日,日本偷襲珍珠港。此后不久,所有民用飛機的生產(chǎn)一律叫停。軍事當局要求洛克希德公司全力生產(chǎn)“哈德遜”轟炸機、P-38戰(zhàn)斗機及其他軍用產(chǎn)品。幸運的是,美國陸軍航空隊(美國空軍的前身)認為“星座”可以作為軍用運輸機。因此,原來作為民用客機的“星座”被軍方征用,已經(jīng)投產(chǎn)的2架L-049“星座”改成軍方訂購的C-69軍用運輸機。陸軍航空隊最初的訂貨量是202架。
1943年初,改為C-69的“星座”迎來首次試飛。由于天氣不好,風速太大,大型飛機試飛不夠安全,使試飛推遲了兩天。1943年1月9日,第一架原型機在俄亥俄州萊特空軍發(fā)展中心完成了首次試飛。首飛很成功,飛機的狀態(tài)很好,這一天就增加了5次飛行。為了加快研制進度,洛克希德還為軍方創(chuàng)造了一項紀錄——在30天內(nèi)飛行了170小時。
C-69于1943年進入美國陸軍航空隊服役。到1945年戰(zhàn)爭結束時,洛克希德總共交付了22架C-69,沒有履行的合同統(tǒng)統(tǒng)被取消,已經(jīng)投產(chǎn)的飛機均轉(zhuǎn)為民用客機。這樣,在幾個大型飛機制造商中,洛克希德公司率先擁有了一種經(jīng)過軍事服役過程充分考驗過的,可以立即投入商業(yè)航線的先進客機,在市場競爭中處于有利地位。環(huán)球航空公司向政府回購了所有可以買回的C-69。
1945年10月1日,環(huán)球航空公司接收了第一架L-049“星座”。這架飛機實際上是C-69的改型。該機能容納43~60人,1945年12月取得適航證。當年12月3日,飛機從首都華盛頓起飛,進行跨大西洋試驗飛行,途經(jīng)紐芬蘭甘德和愛爾蘭香農(nóng),12月4日到達巴黎。一切準備工作就緒之后,“星座”于1946年2月正式投入商業(yè)運營。
采用多項先進技術
“星座”是洛克希德進入大型飛機領域的首次嘗試,因此對公司是一次巨大的挑戰(zhàn)。總工程師希巴德在研制初期就明確表示:“在此以前,我們只是‘小飛機時代的伙伴,但是當我們開始干‘星座時,我們就成了‘大飛機時代的伙伴了。我們必須判斷正確,并且必須干得出色?!?/p>
現(xiàn)代客機上的很多設計是從“星座”開始的。例如,它是第一種使用全助力操縱系統(tǒng)的飛機,也就是說,用液壓來幫助用力。用機械方法來加強人的操縱力量已經(jīng)用在汽船和汽車上,但是用在飛機上卻要復雜得多。洛克希德公司早就認為,當飛機性能提高以后,操縱的問題會越來越突出。因此,公司很早就啟動了對飛機液壓助力系統(tǒng)的研制。
洛克希德公司早期使用XC-35進行的座艙增壓研究,這時也得到了回報——“星座”采用增壓座艙,使飛機可以在6000米以上的高空飛行,越過了90%以上的氣流擾動區(qū),因此飛行平穩(wěn),旅客很舒適。
“星座”的最大速度為每小時544千米,比二戰(zhàn)時的許多戰(zhàn)斗機還快,后來又提高到每小時560千米。此外,飛機的后緣裝上了洛克希德-富勒式襟翼。富勒襟翼是一種雙開縫或三開縫后退式襟翼,也就是在機翼后緣安裝的活動翼面,平時緊貼在機翼下表面。使用時,襟翼沿著下翼面安裝的滑軌后退,同時下偏。使用富勒襟翼可以增加翼剖面的彎度,同時能大大增加機翼面積,氣流通過縫隙吹走后緣渦流,增升效果非常明顯。
“星座”裝有四臺萊特公司的R-3350“雙旋風”發(fā)動機,這是當時美國生產(chǎn)的功率最大的活塞式發(fā)動機之一,有18個氣缸,雙排、氣冷、可增壓,功率范圍在2200~3700馬力,美國最新的B-29轟炸機也使用這種發(fā)動機。
此外,“星座”還采用了一些在民航運輸機上首次應用的新技術,如整體加強的機翼結構、可反槳的螺旋槳、渦輪組合式發(fā)動機、翼尖油箱,以及一種掛在機身下可裝卸的流線型行李艙(雖然在飛行中阻力有所增加,使每小時飛行速度降低了近20千米,但好處是行李能與旅客同機到達目的地)。
為研制“星座”,洛克希德公司使用了六個不同的風洞,主要試驗是在華盛頓大學風洞和洛克希德公司自己的風洞中完成的,其他還用過加州理工學院和國家航空咨詢委員會的高速風洞、尾旋風洞和19英尺風洞。對于發(fā)動機,洛克希德不僅進行了地面試驗,還把一架“織女星”飛機改裝成空中試車臺,對發(fā)動機進行飛行試驗。
商業(yè)環(huán)球飛行成功
線條優(yōu)美、性能卓越的“星座”創(chuàng)造了多項飛行紀錄。1944年4月17日,第二架生產(chǎn)型C-69由霍華德·休斯和TWA總裁杰克·弗賴伊駕駛,從加州伯班克飛往華盛頓,以6小時57分鐘51秒創(chuàng)造了一項橫跨美國大陸的飛行紀錄。整個航程約3700千米,平均每小時飛533千米。在返回途中,飛機在懷特菲爾德停留,帶上了40多年前首先發(fā)明飛機的萊特兄弟中還健在的弟弟奧威爾·萊特,這是他最后一次飛上藍天。奧威爾·萊特感慨地說,“星座”的翼展比他第一次飛行的距離還要長。
為了這次飛行,休斯沒有像以前那樣任性,而是老老實實聽從洛克希德公司帶飛教員的指導。為了改掉不規(guī)范的著陸動作,他進行了幾十次起落練習。飛行途中,接近丹佛時,遇到了大雨,也許是為了節(jié)省時間,休斯既沒有繞過雷雨區(qū),也沒有從上方越過雨云,而是駕機一頭飛進去。他沒有告知乘員將遇到紊流,使幾個沒有系上安全帶的乘員不幸受了點小傷。
泛美航空公司的第一次商業(yè)環(huán)球飛行,使用的飛機是L-749“星座”(注冊號NC86520)。1947年6月17日,機長休·戈登駕機從紐約拉瓜迪亞機場出發(fā),機組乘員9人,乘客20人,12天內(nèi)飛行了92小時43分鐘,在10個國家17個城市著陸,整個航程約36000千米。
作為第一架被廣泛使用的增壓型客機,“星座”為大眾帶來了實惠和舒適的空中旅行。上世紀四五十年代,世界上幾乎所有的大型航空公司都使用“星座”飛機,如環(huán)球航空公司、泛美航空公司、美國航空公司、西部航空公司、達美航空公司、英國海外航空公司、法國航空公司、德國漢莎航空公司、荷蘭航空公司、澳大利亞快達航空公司、以色列航空公司、哥倫比亞航空公司、愛爾蘭航空公司等。
總統(tǒng)是“星座”發(fā)燒友
在“星座”的整個生產(chǎn)周期中,設計不斷得到改進,性能不斷得到提高。
在民用客機方面,從L-049“星座”開始,后來有L-1049“超星座”、L-1069“明星班機”,先后共有32種大小改型。第一架純民用“星座”是L-649,載客數(shù)增加到48~81人。1947年,洛克希德又推出了加大航程的L-749。
隨著航空運輸業(yè)的快速發(fā)展,用戶需要更大的飛機,道格拉斯公司推出了DC-6和DC-7。為此,洛克希德研制了L-1049“超星座”,機身加長5.6米。1951年底,首架L-1049在東方航空公司投入使用。該機最初設有66個一等座位,后來采用高密度布局,載客量竟達102人。據(jù)稱,“超星座”達到前所未有的精致,有空調(diào)、躺椅和上等的衛(wèi)生間等設施,是一種很超前的飛機。
民用“星座”的最后一種型號是L-1649“明星班機”。 L-1649裝有45.72米長的全新整體結構機翼,可載客99人,最大航程超過9660千米,TWA公司將其用于紐約-倫敦直達航線。該機投入使用的時間恰好比DC-7C晚一年,雖然性能很好,但錯過了最佳時機,只賣出43架。1959年,最后一架民用“星座”飛機總裝下線。
當“彗星”、波音707、“康維爾”880等噴氣式客機問世后,采用活塞式發(fā)動機的“星座”變得過時了?!靶亲弊钕韧顺鲆恍┻h程越洋航線,隨后逐漸退出國內(nèi)航線。1967年5月11日,TWA公司的一架L-749執(zhí)飛了美國最后一個活塞式飛機定期航班。此后,通用性極好的“星座”被用于其他領域,如作為貨機或農(nóng)藥噴灑機等。
在軍用方面,二戰(zhàn)期間,由于優(yōu)先制造戰(zhàn)斗機和轟炸機,C-69運輸機只造了22架。戰(zhàn)后,美國軍方很快就意識到“星座”的用途。1948年,海軍要求訂購“星座”用作遠程巡邏機,后來使用時的名稱為PO-1。該機有許多用途,包括搜索、救援、貴賓運送及空中預警等。
艾森豪威爾總統(tǒng)也是“星座”的發(fā)燒友,一架“星座”飛機曾經(jīng)被改裝成“空軍一號”總統(tǒng)專機。美國軍方買下的“星座”飛機占該機型總產(chǎn)量的40%,在空、海、陸軍中用了近30年,一直到1978年才全部退役。