王鐘強(qiáng)
波音公司的B-47是美國第一種采用后掠翼的多發(fā)轟炸機(jī)。它是航空史上的一個(gè)里程碑,也是飛機(jī)設(shè)計(jì)中的一次革命。今天的所有大型噴氣飛機(jī)都是B-47的子孫后代。
波音工程師早在1943年就已經(jīng)在醞釀采用噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)了。但是,用裝平直機(jī)翼的噴氣飛機(jī)進(jìn)行的風(fēng)洞吹風(fēng)試驗(yàn)表明,平直機(jī)翼發(fā)揮不出噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的全部潛能。
二戰(zhàn)接近尾聲的時(shí)候,波音公司空氣動(dòng)力學(xué)家喬治·謝勒(George Schairer)參加了一個(gè)到德國的“真相調(diào)查團(tuán)”。在德國的一個(gè)秘密航空實(shí)驗(yàn)室里,謝勒看到后掠翼噴氣飛機(jī)的風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù),立即把這個(gè)情報(bào)送回國內(nèi)。波音工程師利用當(dāng)時(shí)已經(jīng)建成的波音高速風(fēng)洞開發(fā)和設(shè)計(jì)出有35度后掠角的細(xì)長機(jī)翼的XB-47。
B-47上另一項(xiàng)創(chuàng)新是把發(fā)動(dòng)機(jī)放在吊在機(jī)翼下面的短艙里。機(jī)翼內(nèi)側(cè)的短艙里安置兩臺(tái)通用電氣公司的J-35發(fā)動(dòng)機(jī)(后來的生產(chǎn)型飛機(jī)都裝GE J-47),機(jī)翼外側(cè)的短艙里還有一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。
B-47在機(jī)身的前、后段有自行車式的起落架,在地面停放時(shí)內(nèi)側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)上的小型支撐輪可以防止飛機(jī)側(cè)翻。
由于早期噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)無法提供足夠的起飛推力,XB-47、B-47A和B-47B在機(jī)身上都有18發(fā)小型火箭裝置,用作噴氣助推起飛裝置(JATO)。因?yàn)楫?dāng)時(shí)還沒有反推裝置和防滑剎車,因此使用帶式阻力傘減小B-47的著陸速度。
一旦上天,外形優(yōu)雅的B-47立馬創(chuàng)造了速度和距離紀(jì)錄。1949年2月,該機(jī)以978千米/時(shí)的速度不到4小時(shí)橫穿美國,打破以往全部東西海岸間的速度記錄。B-47只需要機(jī)身后部設(shè)防,因?yàn)閺钠渌嵌葲]有一種戰(zhàn)斗機(jī)能跟上它的速度。
20世紀(jì)50年代,B-47成為美國空軍新成立的戰(zhàn)略空軍司令部的基礎(chǔ),很多B-47經(jīng)過改裝適應(yīng)執(zhí)行多種專門的任務(wù),包括導(dǎo)彈載機(jī)、偵察機(jī)/教練機(jī)、為其他飛機(jī)攜帶遠(yuǎn)程控制裝置。1947~1956年間,各型B-47共生產(chǎn)了2032架,其中波音公司1373架、道格拉斯公司274架、洛克希德飛機(jī)公司385架。
B-47的第一架原型機(jī) (機(jī)號(hào)46-065)于1947年9月12日在西雅圖下線,該機(jī)安裝6臺(tái)推力1247千克的通用電氣公司J35-GE-7/9渦噴發(fā)動(dòng)機(jī),是美國制造的第一架大型后掠翼噴氣機(jī)。
地面測(cè)試完成后,B-47的第一次飛行因?yàn)樘鞖庠蛲七t到12月17日才進(jìn)行,那天正好是萊特兄弟實(shí)現(xiàn)人類第一次飛行44周年。鮑勃·羅賓斯擔(dān)任飛行員,斯科特·奧斯勒坐在他后面狹小的駕駛艙內(nèi)擔(dān)任副駕駛員。波音機(jī)場(chǎng)上的每一個(gè)人都被籠罩在一種不同尋常的緊張情緒中。B-47設(shè)計(jì)如此大膽,連接在機(jī)身上的后掠翼和發(fā)動(dòng)機(jī)如此新穎,在試飛中任何不可知的情況都會(huì)發(fā)生。人們對(duì)兩位飛行員的生命安全忐忑不安,也為這個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目能否得以繼續(xù)憂心忡忡。一位工程師事后回憶,“對(duì)站在地面上的我們來說,那騰空而起的一瞬可謂是最心驚膽戰(zhàn)的時(shí)刻?!?/p>
下午1時(shí)30分,B-47沿跑道開始加速。每小時(shí)160千米的滑行中,火警顯示板上有一個(gè)紅燈閃爍,指示有一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)著火。羅賓斯立即熄火,踩剎車。一切停止了幾分鐘之后,副駕駛奧斯勒發(fā)現(xiàn)那個(gè)紅燈是監(jiān)視系統(tǒng)出現(xiàn)故障而發(fā)出的誤警。羅賓斯大膽地決定再次起飛,盡管灼熱的剎車在他下次想用時(shí)也許無法啟動(dòng)。B-47再次沿跑道滑行。那盞火警指示燈又亮了起來,但羅賓斯堅(jiān)持往上飛。速度升至216千米/時(shí)后,飛機(jī)騰空而起,迅速升高。羅賓斯不禁松了口氣,一切穩(wěn)定,盡在掌握中。但起飛時(shí)使用的阻力板卻不能立即縮回,只好使用另一組備用的可收放阻力板系統(tǒng)。在高高的空中,羅賓斯飛越喀斯喀特山脈,朝192千米外的摩西湖飛去。這第一次的試飛只是一次短暫的飛行,終點(diǎn)就在摩西湖空軍基地。
摩西湖陸軍航空基地是1942年啟用的,先后是P-38戰(zhàn)斗機(jī)和B-17轟炸機(jī)的臨時(shí)訓(xùn)練中心。戰(zhàn)爭結(jié)束后,基地停用了兩三年,之后作為波音公司B-47 和B-50兩種轟炸機(jī)的試驗(yàn)基地。
之所以把摩西湖基地推薦給波音公司用作B-47試飛計(jì)劃的試驗(yàn)場(chǎng),因?yàn)樗鼒?chǎng)地空曠,氣候適宜。羅賓斯檢查了飛機(jī)的各項(xiàng)基本性能,發(fā)現(xiàn)了一些預(yù)料中的小故障,但沒發(fā)現(xiàn)一時(shí)半會(huì)兒解決不了的大毛病,飛機(jī)設(shè)計(jì)基本上沒有問題。它終于安全著陸,試飛成功讓全公司與之休戚相關(guān)的每一個(gè)人興奮雀躍。
但是,后來進(jìn)行的試飛中卻發(fā)生了兩樁大事故。在飛行中,若飛行非常平穩(wěn)的話,駕駛員可以放開操縱裝置,讓飛機(jī)憑慣性飛行一小段時(shí)間,就像騎自行車兩手撒把讓車子往前走一樣。但羅賓斯卻發(fā)現(xiàn),他一旦松開操縱裝置,B-47就發(fā)生偏航,或者機(jī)尾發(fā)生動(dòng)搖,或者機(jī)身發(fā)生偏航,或者機(jī)尾發(fā)生傾斜。過了一會(huì)兒,又向另一個(gè)方向發(fā)生偏航或傾斜,且偏航和傾斜的角度越來越大,做S形前進(jìn)。波音公司空氣動(dòng)力學(xué)家們認(rèn)為這是一種典型的不穩(wěn)定性,被稱為“荷蘭滾”(此名也許源于荷蘭滑冰運(yùn)動(dòng)中的一種技巧)。如果不查出來,這種滾動(dòng)的力量能使整個(gè)飛機(jī)翻過來,完全失去控制。一旦這種情況發(fā)生,非常難以糾正;沒有經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)不過硬的駕駛員根本無法及時(shí)逃離飛機(jī),躲開爆炸。B-47的設(shè)計(jì)師們很明白用后掠翼非常容易發(fā)生荷蘭滾,但他們以為在設(shè)計(jì)中已作了技術(shù)處理?,F(xiàn)在他們已經(jīng)落在別人后面,就算還有時(shí)間能重新設(shè)計(jì),他們也沒有把握一定能在第二次試飛中將這個(gè)不穩(wěn)定因素除去。他們想出了一個(gè)別出心裁的解決辦法,即裝上一個(gè)被稱為“小赫比”的控制鈕,它能自動(dòng)感應(yīng)并停止導(dǎo)致荷蘭滾的波動(dòng)。在航空技術(shù)發(fā)展史上,這是一件惹人注目的大事,因?yàn)檫@是第一次,盡管存在不穩(wěn)定性,整項(xiàng)設(shè)計(jì)仍能為大眾所接受。荷蘭滾在裝后掠翼的飛機(jī)上是很難避免的棘手問題,因此“小赫比”已成為噴氣式飛機(jī)必備的設(shè)計(jì)。
參與試飛的飛行員掛在嘴邊的一種說法是,讓你丟掉性命的常常不是一些大問題,而是不引人注意的小毛病。發(fā)生在斯科特和副駕駛員弗雷澤身上的性命攸關(guān)的那次試飛充分證明了這一點(diǎn)。在那次飛行中,座艙艙蓋上的一個(gè)鎖突然失靈,頂上的蓋板飛了出去。令人悲傷的是,把斯科特的腦袋也一起帶了出去。在極度驚恐中,弗雷澤終于戰(zhàn)勝自己,平安降落到地面,但從此以后,他再也不肯駕駛B-47飛機(jī)了。
B-47確實(shí)難以駕馭。一方面,發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)控制閥的反應(yīng)很慢,當(dāng)駕駛員要求發(fā)動(dòng)機(jī)以最大能量運(yùn)行時(shí),它起碼要在一分鐘后才做出反應(yīng)。起落裝置的設(shè)計(jì)也要求飛行員在起飛或著陸時(shí)必須保持機(jī)身平穩(wěn),而不能像駕駛別的飛機(jī)那樣把機(jī)頭抬起來,不然就拽到尾巴了。一直要等機(jī)身完全騰空,才可以讓飛機(jī)前半部抬升起來。當(dāng)飛行速度接近聲速時(shí),若飛機(jī)頭抬升得太快,一旦失去控制,會(huì)讓整架飛機(jī)如紡錘般旋轉(zhuǎn)起來。機(jī)翼后掠使其具有的靈活性,加上在如此大型的飛機(jī)上所具備的前所未有的飛行速度和能量,開慣別的飛機(jī)的飛行員確實(shí)面臨相當(dāng)大的難度。
波音公司為B-47的駕駛?cè)藛T提供額外的獎(jiǎng)金,但絲毫不能減輕他們每次飛行時(shí)面對(duì)每時(shí)每刻都可能發(fā)生的災(zāi)禍那種提心吊膽的感受。因?yàn)轱w行員們表現(xiàn)出的高度謹(jǐn)慎,整個(gè)試驗(yàn)計(jì)劃進(jìn)展緩慢,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落在原定計(jì)劃后面。美國空軍對(duì)波音公司謹(jǐn)小慎微的態(tài)度甚為惱火,遂指派他們自己的飛行員湯森少校負(fù)責(zé)B-47的試飛。湯森(后來他也成了波音公司高級(jí)管理人員)立即加快試驗(yàn)進(jìn)程,在被分派去執(zhí)行別的任務(wù)前,將B-47試飛計(jì)劃納入正軌。在空軍的推薦下,波音還聘請(qǐng)到當(dāng)時(shí)國內(nèi)大名鼎鼎的試飛員特克斯·約翰斯頓來完成剩下的試驗(yàn)項(xiàng)目。約翰斯頓一直聲稱駕駛B-47是一種樂趣,最終安然無恙、平平靜靜地給B-47的試飛劃上了句號(hào)。
約翰斯頓(1914.8.18—1998.10.29) 11歲就學(xué)會(huì)飛行,不到20歲就成了能走街串巷表演特技動(dòng)作的飛行員。日本偷襲珍珠港之后,他加入美國陸軍航空隊(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)司令部服役。1942年進(jìn)入貝爾飛機(jī)公司當(dāng)試飛員,試飛過P-39、XP-63、P-47、P-51和美國第一種噴氣飛機(jī)XP-59。1949年加入波音公司,參與B-47和B-52兩種轟炸機(jī)的試飛,接著成了波音公司367-80、波音-707和KC-135等項(xiàng)目的首席試飛員。一生中使他名聲大噪的行動(dòng)是:1955年8月7日,在華盛頓湖上空的一次展示飛行中,他沒有預(yù)先通知公司高層,擅自駕機(jī)完成了震驚四座的橫滾機(jī)動(dòng),而且是連續(xù)兩次。當(dāng)機(jī)身翻轉(zhuǎn)向下的時(shí)候,副駕駛吉姆·甘尼特用照相機(jī)透過舷窗記錄下這驚險(xiǎn)一刻。事后遭到時(shí)任波音總裁的比爾·艾倫質(zhì)問時(shí),他說:“我就是想推銷飛機(jī)?!边@個(gè)回答很有說服力,他沒有惹上任何麻煩,之后繼續(xù)擔(dān)任試飛員。當(dāng)然,大型民用飛機(jī)進(jìn)行橫滾機(jī)動(dòng),也從此成為絕響。