創(chuàng)新驅(qū)動波音成就民機(jī)巨擘

風(fēng)伊萬

一百年前，當(dāng)西雅圖的木材商人威廉·波音決意向藍(lán)天進(jìn)軍時，滿腦子只想著要造出比別人更好的飛機(jī)，恐怕還沒預(yù)見到自己的姓氏會成為航空界的一面金字招牌。而波音的發(fā)展之路并非坦途，正是靠著一次次在困境中的積極創(chuàng)新，波音公司才逐步占據(jù)了行業(yè)的制高點。

起步三級跳

和許多飛機(jī)公司一樣，波音公司因一戰(zhàn)的軍方訂單起家，戰(zhàn)爭的結(jié)束讓波音將視線放在了民用需求上。1927年，波音公司開始用40A型雙翼機(jī)從事空中郵政業(yè)務(wù)，并成立了波音空中運輸公司——后來擴(kuò)張成聯(lián)合飛機(jī)與運輸公司。40A型在運送郵件之余還能搭上兩名乘客，而客運業(yè)務(wù)顯然更賺錢。波音很快就在1928年研制出載客12人的80型三發(fā)機(jī)，這是波音第一種專門設(shè)計的民用客機(jī)，一年后可載18人的80A型也投入運營。值得一提的是，民航史上第一位空中小姐就出現(xiàn)在波音80A上。此舉大受乘客歡迎，同行競相效仿。

80/80A飛機(jī)只生產(chǎn)了16架，并不算成功，雙翼機(jī)逐漸顯得過時了。1933年2月8日，當(dāng)波音247型首次飛離地面，也拉開了一個新的時代。這是第一種完全意義上的民用客機(jī)。雙發(fā)布局的247型所具備的流線形機(jī)身、懸臂下單翼、全金屬半硬殼結(jié)構(gòu)和可收放起落架在當(dāng)時都堪稱前衛(wèi)的創(chuàng)新。美中不足的是，247型原本要安裝大功率的新型發(fā)動機(jī)，可載客14人，但首要客戶——聯(lián)合飛機(jī)與運輸公司的飛行員們態(tài)度保守，認(rèn)為這會讓飛機(jī)超重而變得不安全。設(shè)計師只好改用功率較小的發(fā)動機(jī)，載客量也降到10人。此外，由于聯(lián)合公司的訂單優(yōu)先，波音無法滿足其他航空公司對247型的訂購要求，致使他們轉(zhuǎn)而求助道格拉斯公司。后者隨后研制的DC-1/2/3客機(jī)更具競爭力，在市場上后來居上，而247型只生產(chǎn)了75架。即使如此，一掃沉疴的247型仍被奉為二戰(zhàn)前民用客機(jī)的設(shè)計范本，在航空史上具有里程碑的意義。

從單發(fā)雙翼的40型、三發(fā)雙翼的80型到雙發(fā)單翼的247型，不到10年波音的民用機(jī)型就完成了大跨越。這得益于當(dāng)時航空業(yè)迅猛發(fā)展的大環(huán)境，各種新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。如硬鋁表面陽極化技術(shù)增強(qiáng)了航空金屬材料的耐腐蝕-性，使得輕便又堅固的全金屬單翼機(jī)成為主流：發(fā)動機(jī)功率和可靠性的提高推升了飛機(jī)的性能和安全性：空氣動力學(xué)的研究成果讓曾經(jīng)流行的三發(fā)機(jī)讓位給更簡潔高效的雙發(fā)機(jī)……而波音公司快速地把握和轉(zhuǎn)化這些新技術(shù)，在機(jī)型設(shè)計上得以實現(xiàn)創(chuàng)新。

然而，波音雖然跟上了技術(shù)發(fā)展的步伐，卻未能在客機(jī)領(lǐng)域打開局面。247型的設(shè)計尚有不足，除了動力不強(qiáng)，機(jī)翼的安裝方式還占用了客艙的空間。而道格拉斯的DC-2有針對性地解決了這些問題，速度更快、載客更多、內(nèi)部空間更寬敞。加上波音的生產(chǎn)能力有限，結(jié)果就把市場拱手讓出?？梢姡夹g(shù)創(chuàng)新要與市場需求緊密結(jié)合才有意義，否則只能是為他人作嫁衣裳。此外，創(chuàng)新的成效也與經(jīng)營機(jī)制有關(guān)。1934年，由于出臺了新的航空郵政法案和反壟斷法案，波音被迫將飛機(jī)制造和航空運輸部門拆分。不過“塞翁失馬焉知非?！?波音與聯(lián)合公司綁在一起“自產(chǎn)自銷”的模式看似穩(wěn)當(dāng)，實際卻彼此束縛了手腳，247型設(shè)計中的妥協(xié)就是一記敗筆。雙方脫鉤后，專注研發(fā)的波音反倒能更貼近市場，在激烈的競爭中找準(zhǔn)方向。

引領(lǐng)噴氣時代 波音247被奉為二戰(zhàn)前民用客機(jī)的設(shè)計范本，但因自產(chǎn)自銷的模式影響了市場占有率。

二戰(zhàn)刺激了航空技術(shù)的發(fā)展，借大型轟炸機(jī)之利，波音著手研發(fā)大型客機(jī)，比如以B-29的民用版377型“同溫層巡航者”。1947年首飛的377型采用了軍用機(jī)的許多成熟技術(shù)，但還是沒能獲得商業(yè)上的成功。波音必須要從更高的層次上找到突破口，那就是躍上噴氣化之路。

歐洲人在航空噴氣技術(shù)方面已經(jīng)走在前頭，波音就從繳獲的德國資料中獲益匪淺，在研制B-47噴氣轟炸機(jī)時利用了后掠翼和翼下吊裝發(fā)動機(jī)等關(guān)鍵技術(shù)。1947年B-47順利升空，兩年后英國德·哈維蘭公司推出第一架噴氣式客機(jī)“彗星”，都讓波音看到了成功的希望。當(dāng)競爭對手還執(zhí)迷于螺旋槳動力，航空公司對噴氣式客機(jī)尚存疑慮時，波音就投入巨額資金開發(fā)100座以上級別的367-80四發(fā)噴氣原型機(jī)。他們的看家法寶——自主興建的大型風(fēng)洞發(fā)揮了重要作用，可以細(xì)致地測試和修正設(shè)計方案的氣動特性。除了確定機(jī)翼的后掠角，還要解決各種前所未遇的難題。比如在客機(jī)上不能靠減速傘來降低著陸速度，要設(shè)計反推力裝置和加裝襟翼：吸取“彗星”因金屬疲勞斷裂而失事的教訓(xùn)，強(qiáng)化材料和結(jié)構(gòu)的可靠性：根據(jù)噴氣轟炸機(jī)的使用經(jīng)驗加裝偏航阻尼器以提高穩(wěn)定性等。

1954年367-80原型機(jī)開始試飛，在進(jìn)行技術(shù)驗證的同時也在向外界做宣傳展示。波音從367-80型發(fā)展出KC-135加油機(jī)和波音707客機(jī)，后者于1958年交付使用。動作遲緩的道格拉斯這時也拿出了同級別的DC-8，試圖再次以性能上的后發(fā)優(yōu)勢擠掉對手。確實，初期的波音707在航空公司眼里還存在動力不強(qiáng)、航程偏短和機(jī)內(nèi)空間較小等不足，讓DC-8有了可乘之機(jī)。不過此時的波音已非從前，根據(jù)用戶意見很快對波音707進(jìn)行了一系列重大改進(jìn)，包括換裝新型發(fā)動機(jī)和擴(kuò)大機(jī)身等，以多種改型滿足不同的需求，在國內(nèi)外爭取到越來越多的訂單。其中最顯赫的用戶當(dāng)屬美國總統(tǒng)，第一架噴氣式的“空軍一號”選擇了特別改裝的波音707，可謂波音的最佳形象廣告。最終，波音707的總產(chǎn)量是DC-8的兩倍。

如果外界知道波音將公司利潤的75%都投入到技術(shù)研發(fā)中，就不會驚訝于他們能打一場漂亮的翻身仗了。除了扎實的研發(fā)能力和強(qiáng)大的制造能力，波音也學(xué)會了從用戶角度出發(fā)，對市場需求做出及時反應(yīng)，從而超越競爭對手。像247型那樣，波音707將多項新技術(shù)創(chuàng)新性地融于一身，定義了新一代民用客機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。不同的是，波音不僅再次成為技術(shù)領(lǐng)先者，更重要的是在民用市場上站穩(wěn)了腳跟。

在波音707的引領(lǐng)下，噴氣式客機(jī)迅速取代螺旋槳客機(jī)成為跨國航班的中堅。而對于航程較短的國內(nèi)航線，波音707就有點大材小用了。早在波音707還在試飛時，波音就細(xì)致分析了市場前景，著手研制波音727中短程客機(jī)。盡管采用在尾部安裝3臺發(fā)動機(jī)的全新布局，但波音727很多零部件都保持與波音707的共通性，以減少生產(chǎn)和維護(hù)成本，而更有效的襟翼和剎車系統(tǒng)使之能在較短的跑道上起降，還首次配備了輔助動力單元（APU）。1963年波音727進(jìn)入試飛后，不斷到各地向航空公司和機(jī)場管理方展示其良好的適應(yīng)性，贏得了市場的認(rèn)可。

如果說從367-80型到波音707還有軍方需求作推動，那么波音727就是對民用市場的一次直接出擊了。波音的信心不僅來自對市場趨勢的準(zhǔn)確把握，也來自雄厚的研發(fā)實力。雖說許多關(guān)鍵技術(shù)并非波音首創(chuàng)，但積極主動的創(chuàng)新精神讓他們能夠融會貫通，取得整體上的突破。到1964年，波音拿下的客機(jī)訂單首度超過軍機(jī)訂單，標(biāo)志著這家傳統(tǒng)軍火巨頭成功轉(zhuǎn)型。波音707和波音727的“高低搭配”也讓波音開辟出客機(jī)系列化的發(fā)展道路，開始確立起全面的競爭優(yōu)勢。

雙管齊下的豪賭 基于波音公司對未來市場準(zhǔn)確預(yù)測，以及對當(dāng)時最新技術(shù)的合理運用，波音727與波音707的組合占據(jù)

了民用飛機(jī)市場的較大份額。

隨著民航業(yè)的發(fā)展成熟，蛋糕越做越大之際，也是市場逐漸細(xì)分之時。波音707和波音727的相繼推出，就是波音對這一趨勢做出的對策。為了全面覆蓋市場，20世紀(jì)60年代中期波音又幾乎同時上馬了一大一小兩個客機(jī)項目，然而從立項研制到投入使用依然是波折叢生。其中，波音737瞄準(zhǔn)的是載客少航程短的支線客機(jī)市場，機(jī)身顯得比較短粗。設(shè)計師大膽地將發(fā)動機(jī)緊貼在機(jī)翼下方安裝，既避免了氣流干擾，又不必增加機(jī)身高度，便于地面維護(hù)。波音還不惜代價重新設(shè)計反推力裝置和防沙塵裝置以適應(yīng)小型機(jī)場，引入新型飛行控制系統(tǒng)，精心設(shè)置客艙座位，還鼓勵員工獻(xiàn)計獻(xiàn)策為飛機(jī)減重。不過，當(dāng)時美國聯(lián)邦航空管理局還規(guī)定波音737這樣的雙發(fā)客機(jī)必須配備3名飛行人員以確保安全，這就增加了運營成本，影響到采購意愿。經(jīng)過一番努力，波音用實踐證明波音737只需雙人駕駛同樣可靠，才讓航管部門收回成命。雖然1967年首飛的波音737晚于競爭對手進(jìn)入市場，但優(yōu)良的設(shè)計使它在適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性和可擴(kuò)展性上獨樹一幟。這只原本不被看好的“丑小鴨”此后不斷成長壯大，各種改型迄今已交付了近9000架，成為波音最成功的搖錢樹。

相比之下，波音747更是一場風(fēng)險巨大的豪賭。隨著國際航線客運量的持續(xù)增長，不少航空公司急需更大型的遠(yuǎn)程客機(jī)，載客量得是波音707的兩倍以上，相應(yīng)的技術(shù)風(fēng)險和市場風(fēng)險也隨之增大。尤其當(dāng)時業(yè)界普遍看好超聲速客機(jī)項目，當(dāng)蘇聯(lián)圖-144和英法“協(xié)和”相繼出爐，波音也集中大量資源研制2707型超聲速客機(jī)，而波音747只被視為一個過渡產(chǎn)品。在壓力下，波音747要從實用性和安全性等處尋找創(chuàng)新點。起初客戶堅持要采用雙層客艙，設(shè)計師則選擇了更合理的方案——在加寬的機(jī)身內(nèi)安排雙通道的單層客艙，既保證了載客量又提高了舒適性。而且寬體結(jié)構(gòu)很適合改作集裝箱運輸，據(jù)此又將駕駛艙設(shè)在主艙之上，機(jī)鼻就可開啟作為裝卸艙門。波音747雖然體積和重量遠(yuǎn)超波音707，但采取多項措施后所需的跑道長度與波音707差不多，降低了使用門檻。而在液壓操作、機(jī)翼控制面和主起落架等重要部位設(shè)置了多達(dá)4套獨立系統(tǒng)，大大提高了安全余度。如此種種，讓波音747逐漸滿足了苛刻的技術(shù)要求和安全標(biāo)準(zhǔn)。

然而這么個“巨無霸”要拔地而起不可避免地會遇上各種阻梗。首先是動力問題——由普拉特·惠特尼公司研制的新型渦扇發(fā)動機(jī)因技術(shù)難關(guān)未能及時交付。到1969年波音747試飛后，又趕上經(jīng)濟(jì)下滑和油價上漲，航空業(yè)陷入低迷，波音一連17個月拿不到新機(jī)訂單。雪上加霜的是，耗資巨大的超聲速客機(jī)項目無果而終。這些加在一起讓波音幾乎破產(chǎn)，不得不大幅裁員減薪。這也迫使他們進(jìn)行大刀闊斧的內(nèi)部整頓，通過減員增效降低成本。危機(jī)過后，保存了核心科研與生產(chǎn)能力的波音迅速恢復(fù)元氣。而作為第一種寬體雙通道遠(yuǎn)程客機(jī)，載客超過400人的波音747也解決了各種技術(shù)問題。其具有超前性的設(shè)計開始凸顯出諸多優(yōu)勢，獲得了1970年度的科利爾獎——美國航空界最高科技獎項，遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩開競爭者，最終打開了銷路。

在這場豪賭中，波音公司押對了未來而險中獲勝。從波音707/727到波音737/747，波音在20年時間里鞏固了在世界民用航空業(yè)的領(lǐng)先地位。這是堅持以市場需求為導(dǎo)向，以技術(shù)創(chuàng)新為手段取得的。即緊貼市場趨勢和客戶需要進(jìn)行產(chǎn)品布局，及時吸取科技發(fā)展成果，并在長期實踐的積累中取得突破。在初步成功的基礎(chǔ)上，再充分發(fā)掘每種機(jī)型的潛力，根據(jù)需要進(jìn)行改進(jìn)改型，形成系列化家族。這樣既降低了風(fēng)險，又可以逐步實現(xiàn)從量變到質(zhì)變。波音737和波音747經(jīng)過40多年的發(fā)展，新一代型號已是脫胎換骨，成為民用客機(jī)中的常青樹。

新對手新挑戰(zhàn) 波音787以“開放和一流”為創(chuàng)新目標(biāo)，從飛機(jī)材料、氣動優(yōu)化以及飛控等多方面較傳統(tǒng)的飛機(jī)有了巨大

的進(jìn)步。

研制現(xiàn)代客機(jī)投入高耗時長，一旦定型可就“覆水難收”，因此要有準(zhǔn)確的前瞻性才能把握市場。然而受各種因素影響，市場環(huán)境潮起潮落，連波音這樣的大鱷也不免嗆到幾口水。在設(shè)計要取代波音727的波音757時，針對前者“油老虎”的屬性，波音結(jié)合多種新技術(shù)來降低油耗。但到1982年波音757出廠時，油價卻已走低，其節(jié)能優(yōu)勢就缺乏足夠的吸引力。而且波音此時偏向保守，波音757只設(shè)單通道座艙。而后起之秀歐洲空中客車公司在處女作——A300中程客機(jī)上就大膽采用寬體雙通道設(shè)計，舒適度更勝一籌。波音的波音767雖然同是雙通道，但客艙寬度仍然偏小，也多少影響到乘坐體驗。雖說波音757/767性能出色，也拿到科利爾獎，銷售業(yè)績卻難現(xiàn)輝煌。而異軍突起的空客盡管還無法撼動波音的龍頭地位，但已呈現(xiàn)出咄咄逼人之勢。

國際經(jīng)濟(jì)的走向、油價的起落、航空業(yè)的波動、政府政策的變化，以及環(huán)保和安全的標(biāo)準(zhǔn)提高，都會左右民用客機(jī)的發(fā)展航跡。技術(shù)并非萬能，但沒有技術(shù)創(chuàng)新作后盾，無論波音還是空客都不可能在市場長期立足，以信息化為代表的新一輪技術(shù)革命就將競爭推到更高的層次。20世紀(jì)90年代初在研制介于波音767和波音747之間的波音777時，波音廣泛征求了國際航空公司的意見，明確市場定位和性能指標(biāo)，同時大規(guī)模引入計算機(jī)輔助設(shè)計和制造技術(shù)及相應(yīng)的管理系統(tǒng)，將研制和生產(chǎn)過程全面數(shù)字化、一體化。波音777是第一種“無紙設(shè)計”的客機(jī)型號，不僅精簡了成本，縮短了周期，還降低了出錯可能。除了融合超臨界機(jī)翼、綜合航空電子系統(tǒng)、線傳飛行控制系統(tǒng)等最新技術(shù)，波音777還開始在機(jī)身和發(fā)動機(jī)上大量采用復(fù)合材料，以人機(jī)工程學(xué)設(shè)計客艙環(huán)境。這些創(chuàng)新讓雙發(fā)的波音777滿足了遠(yuǎn)程飛行的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)和客戶的苛刻要求，進(jìn)入系列化發(fā)展后成為波音的又一支柱。

以1997年兼并老對手麥克唐納·道格拉斯公司為標(biāo)志，波音加快多元化戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，以適應(yīng)復(fù)雜多變的市場形勢，在客機(jī)業(yè)務(wù)上主要運用精益制造技術(shù)和移動生產(chǎn)線等先進(jìn)理念完善流程、提高成效。不過在世紀(jì)之交時，波音的發(fā)展步伐放緩。羽翼漸豐的空客則發(fā)起全面挑戰(zhàn)，甚至在2001年后連續(xù)多年訂單數(shù)趕超波音。面對新世紀(jì)的市場風(fēng)云和對手的步步緊逼，要想繼續(xù)屹立潮頭，創(chuàng)新必須戳到用戶的“痛點”。當(dāng)空客力推A380超大型客機(jī)搶占國際主干航線時，波音卻認(rèn)為多數(shù)乘客傾向以“點對點”方式直抵目的地，而不是集中到樞紐機(jī)場再轉(zhuǎn)機(jī)，因此中型遠(yuǎn)程客機(jī)更有前途。據(jù)此，波音放棄超大機(jī)型計劃，代之以波音787，以“開放和一流”為創(chuàng)新目標(biāo)。利用軍工優(yōu)勢，波音在波音787主結(jié)構(gòu)上采用了高達(dá)50%的復(fù)合材料以減輕重量，加上高效能發(fā)動機(jī)、最優(yōu)化氣動設(shè)計、先進(jìn)飛行控制和機(jī)艙管理系統(tǒng)等，力圖打造更經(jīng)濟(jì)更舒適更安全的新一代客機(jī)。

由于市場和技術(shù)原因，A380和波音787高調(diào)面世后并未如預(yù)期那樣一飛沖天，兩家的明爭暗斗孰優(yōu)孰劣還需時間檢驗?？v觀波音百年來的起起伏伏，不難看出創(chuàng)新之力貫穿始終。創(chuàng)新并非閉門造車，也非一蹴而就，要對市場變化反應(yīng)敏銳，同時緊扣科技發(fā)展的脈搏，逐步從技術(shù)、經(jīng)驗和資金的積累中取得突破。在波音的發(fā)展歷程中，技術(shù)創(chuàng)新首先帶來的是設(shè)計上的創(chuàng)新，接著是制造工藝和管理機(jī)制上的創(chuàng)新，使得大飛機(jī)這樣的產(chǎn)品也很有彈性，增強(qiáng)了適應(yīng)性和生命力。而以用戶需求為導(dǎo)向才能準(zhǔn)確預(yù)測市場趨勢，不僅可以先人一步抓到轉(zhuǎn)型時的商機(jī)，甚至可以利用新技術(shù)主動創(chuàng)造新的增長點，這對于后來者更有借鑒意義。

責(zé)任編輯：王鑫邦