喬·薩特的747戰(zhàn)爭(zhēng)

司古

從前途無亮到前途無量

1965年8月，休假中的喬·薩特接到來自波音總部的電話，問他是否愿意離開波音737項(xiàng)目，牽頭組織研制一款比波音707更大的噴氣式飛機(jī)。波音公司之所以作出這樣的決定，原因來自公司的老朋友泛美航空董事長(zhǎng)胡安·特里普的壓力，后者為滿足大客流越洋航線需求，認(rèn)定波音707的尺寸仍然太小。

喬·薩特被委以這樣一個(gè)任務(wù)的主要原因是，他當(dāng)時(shí)是稱職且還有“檔期”的唯一一人。許多比他資歷更老的工程師當(dāng)時(shí)都扎堆在波音2707超聲速客機(jī)項(xiàng)目上，該項(xiàng)目是波音公司所有人都熱切期盼能夠加入的項(xiàng)目，更是波音公司高層認(rèn)為前途無量的項(xiàng)目，在許多人眼里大型亞聲速噴氣式飛機(jī)不過是一個(gè)過渡方案。當(dāng)喬·薩特孤身一人頗有些寒酸地去華盛頓與FAA討論取證問題，遇上20人規(guī)模的波音2707項(xiàng)目匯報(bào)團(tuán)時(shí)，那種反差可想而知。而后者更是向喬·薩特友善地提出：你在大飛機(jī)項(xiàng)目里干得很出色，我們會(huì)在超聲速運(yùn)輸機(jī)項(xiàng)目里給你留一個(gè)位置的。

在波音747項(xiàng)目上馬的同時(shí)，波音公司已經(jīng)鋪開了一個(gè)龐大而復(fù)雜的攤子：波音2707、波音737、波音727延長(zhǎng)型，現(xiàn)在又加上波音747，還有波音承接的阿波羅計(jì)劃所需的“土星”5號(hào)火箭第一級(jí)，波音有限的資源在應(yīng)付如此眾多浩大項(xiàng)目時(shí)顯得捉襟見肘。為了得到支持項(xiàng)目進(jìn)行下去的資源，喬·薩特必須擠破腦袋去爭(zhēng)取，不管是人還是設(shè)備，甚至是風(fēng)洞的優(yōu)先使用權(quán)。連喬·薩特都自嘲地說，由于有超聲速客機(jī)項(xiàng)目在前，很多時(shí)候波音747項(xiàng)目就像是后娘養(yǎng)的一樣。盡管如此，他在關(guān)鍵時(shí)期振奮了團(tuán)隊(duì)的精神，他告訴團(tuán)隊(duì)成員，自己信任他們，看重他們的能力和學(xué)問，盡管擺在面前的是一個(gè)困難重重的大工程，但相信他們能搞定。

在《未了的傳奇》一書中，喬·薩特絲毫不掩飾自己當(dāng)初在波音747項(xiàng)目中遭遇的非技術(shù)性困境，“如果世界上還有哪一個(gè)項(xiàng)目從一開始看起來就注定要以失敗告終的話，那一定是我們這個(gè)”。然而世事多變，當(dāng)被寄予厚望的波音2707項(xiàng)目下馬時(shí)，波音公司甚至無暇為血本無歸的2億美元資金心痛，就發(fā)現(xiàn)波音747項(xiàng)目上升為最有可能將公司從財(cái)務(wù)泥潭中拯救出來的“希望工程”。而無論是“后娘養(yǎng)的”還是“希望工程”，喬·薩特始終沒有改變過自己對(duì)于該項(xiàng)目的態(tài)度，那就是努力解決和協(xié)調(diào)層出不窮的技術(shù)問題，同時(shí)不犧牲安全性和適航性。

雙層而不是單層

起初波音747也是從雙層客艙開始規(guī)劃的。但隨著工程師畫出數(shù)百種雙層客艙方案的草圖，喬·薩特和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，這一方案難以滿足FAA規(guī)定的90秒全機(jī)乘客撤離規(guī)定。雙層客艙設(shè)計(jì)會(huì)讓飛機(jī)相對(duì)其重量顯得較短，而相比機(jī)身的長(zhǎng)度，機(jī)翼又顯得過寬，在這種情況下上層客艙的充氣滑梯難以繞開機(jī)翼，另一方面上層客艙離地面太遠(yuǎn)，當(dāng)乘客發(fā)現(xiàn)自己必須從如此高大的滑梯逃生時(shí)，會(huì)嚇得不知所措。

最終喬·薩特和團(tuán)隊(duì)決定干脆先畫出一個(gè)單層機(jī)身，用它來與雙層設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)比，找出解決問題的辦法。等到工程師畫出那個(gè)可以并排放置10個(gè)經(jīng)濟(jì)艙座椅的雙通道機(jī)身，人們發(fā)現(xiàn)載荷、逃生、載客量和航程等幾乎所有的問題都得到了解決。

為了讓波音747貨運(yùn)型能流暢地裝載貨物，喬·薩特和他的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)決定將駕駛艙置于主艙上方，并在駕駛艙后部設(shè)計(jì)了一個(gè)整流罩，這樣機(jī)首大型鉸接艙門就能向側(cè)面完全打開，這也是波音747著名的“鵝頭”或“駝峰”外形的由來。

為了說服一直在心里將超大型越洋客機(jī)和雙層客艙二者劃等號(hào)的泛美航空，特別是難以打交道的胡安·特里普，告知后者真正能解決他們需求的是單層寬體設(shè)計(jì)，波音公司專門派出頗受航空公司信任的內(nèi)飾專家米爾特去通知泛美這個(gè)“壞消息”。當(dāng)后者用一根20英尺長(zhǎng)的晾衣繩形象地展示波音747巨大的客艙寬度后，泛美的憤怒和質(zhì)疑被暫時(shí)平息了。等到胡安·特里普率領(lǐng)泛美代表團(tuán)親自登上波音公司專門建造的雙層和單層客艙演示模型時(shí)，他們才意識(shí)到是波音公司在真正為他們本不明確的需求操心——雙層客艙上層艙地板距離地面高達(dá)25英尺，足以令任何救援逃生行動(dòng)變得艱難，而相比之下寬敞有如一間會(huì)客廳那樣的單層艙室讓人們真切地回歸了現(xiàn)代意義上的舒適。

安全，安全，還是安全 在波音727項(xiàng)目中，喬·薩特的氣動(dòng)團(tuán)隊(duì)為其

配備了前緣縫翼和后緣三開縫襟翼.保證了波音

727可以使用中小型機(jī)場(chǎng)跑道。

在選定37.5度的機(jī)翼后掠角和早已在波音707上得到驗(yàn)證的翼吊4發(fā)布局后，技術(shù)團(tuán)隊(duì)決定為波音747采用4組主起落架，每組4個(gè)機(jī)輪的方案，加上機(jī)首處的雙輪前起落架，波音747總共擁有18個(gè)機(jī)輪，從而有效地分散了飛機(jī)重量，使其可以與其他能輕小的噴氣式飛機(jī)使用相同的混凝土跑道，保證了飛機(jī)的適用性。4個(gè)主起落架的安裝位置也頗費(fèi)周折，最終兩個(gè)靠前的主起落架安裝在機(jī)翼下方，而另兩個(gè)主起落架則安裝在機(jī)身下方，所有4個(gè)主起落架都收納在飛機(jī)腹部一個(gè)緊湊的空間內(nèi)。這樣設(shè)計(jì)的結(jié)果是，機(jī)輪爆胎不會(huì)影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，如果發(fā)生故障或碰撞事故，受損的起落架立柱甩離飛機(jī)時(shí)不會(huì)傷及機(jī)翼的后翼梁或是刺穿飛機(jī)的油箱。

波音707的標(biāo)稱巡航速度為馬赫數(shù)0.82，也就是相當(dāng)于聲速的82%（聲速的高低取決于當(dāng)?shù)氐目諝饷芏群惋w行高度）。這一速度是基于波音在B-47和B-52項(xiàng)目中獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的。由于擔(dān)心跨聲速飛行引發(fā)的抖振等現(xiàn)象，道格拉斯在設(shè)計(jì)其第一款噴氣式飛機(jī)DC-8時(shí)，就只選擇了較低的巡航速度，未能提升到波音707的水平。在波音747項(xiàng)目中，喬·薩特的團(tuán)隊(duì)充分理解泛美航空迫切希望飛機(jī)能盡可能快的需求，為了滿足這一要求，技術(shù)人員們?cè)跈C(jī)翼設(shè)計(jì)上下了大功夫，他們摒棄了曾在B-47、B-52以及Dash80上成功實(shí)施過的35度后掠角方案，決心采用更大的后掠角。通過充分的風(fēng)洞試驗(yàn)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)決定采用37.5度后掠角，而這將使飛機(jī)的巡航速度達(dá)到馬赫數(shù)0.85。實(shí)際上技術(shù)團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)40度后掠角將有望使巡航速度提高到馬赫數(shù)0.88，但為確保充足的技術(shù)安全裕度，最終選擇了更為成熟的馬赫數(shù)0.85方案。

喬·薩特在波音747項(xiàng)目中重點(diǎn)關(guān)注了安全余度。他們?cè)诓ㄒ?47上設(shè)置了4套相互分離且獨(dú)立的液壓系統(tǒng)。而在當(dāng)時(shí)，客機(jī)的液壓系統(tǒng)多采用雙余度設(shè)計(jì)，即配備兩套液壓系統(tǒng)，一個(gè)供正常使用，另一個(gè)備用。但波音747擁有如此巨大的外形，在控制裝置失效的情況下，人力根本無法操縱控制面，所以這種飛機(jī)也將是世界上第一架完全依賴于液壓作動(dòng)器的飛機(jī)。除了4套液壓系統(tǒng)加上4個(gè)主起落架立柱，波音747開發(fā)人員還將飛機(jī)升降舵分成內(nèi)側(cè)和外側(cè)兩段，副翼也分為內(nèi)外兩段，方向舵同樣是上下兩段。波音747每側(cè)機(jī)翼上都安裝有多片擾流板，用于橫向控制和減速作用，每側(cè)擾流板都由幾個(gè)液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，這樣當(dāng)其中一些擾流板發(fā)生故障時(shí)，其他擾流板仍能發(fā)揮作用。通過使用不同的液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)不同的控制面的做法，技術(shù)人員將部分液壓系統(tǒng)遭受損傷、故障或失效時(shí)導(dǎo)致飛機(jī)完全失控的可能。性降至最低。

在1971年7月30日泛美航空“美國快帆”號(hào)波音747-100事故中，充分的安全余度設(shè)計(jì)經(jīng)受住了考驗(yàn)，也擊潰了四余度設(shè)計(jì)純屬浪費(fèi)的誤解。當(dāng)時(shí)這架飛機(jī)在舊金山國際機(jī)場(chǎng)撞上了跑道盡頭的進(jìn)近燈，機(jī)身下面撕開了一條口子，兩個(gè)主起落架脫離機(jī)身，同時(shí)還切斷了3個(gè)液壓系統(tǒng)。機(jī)組人員在驚駭之余緊接著驚訝不已——他們發(fā)現(xiàn)在經(jīng)歷如此撞擊之后，飛機(jī)竟然沒有失控且還能在空中飛行，于是他們趕緊放掉燃油，借助剩余的兩個(gè)主起落架安全迫降在一片草地上。當(dāng)乘客緊急疏散時(shí)，飛機(jī)開始緩慢后傾，而機(jī)頭則高聳在空中。 波音737項(xiàng)目開始時(shí)，人們也試圖將發(fā)動(dòng)機(jī)置于飛機(jī)尾部，但喬·薩特最終還是主張翼吊

方式，并使用短懸架使發(fā)動(dòng)機(jī)緊貼機(jī)翼，解決了離地高度問題，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)性能。

發(fā)動(dòng)機(jī)之戰(zhàn)

動(dòng)力系統(tǒng)是飛機(jī)的心臟。在波音747項(xiàng)目開始時(shí)，波音公司邀請(qǐng)通用電氣和普惠兩家公司來參與波音747高涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)競(jìng)標(biāo)。通用電氣提出通過改進(jìn)C-5“銀河”使用的發(fā)動(dòng)機(jī)來滿足波音747的要求，而普惠則提出根據(jù)其輸?shù)舻腃-5發(fā)動(dòng)機(jī)方案基本參數(shù)來重新設(shè)計(jì)一款新型發(fā)動(dòng)機(jī)。分析表明，普惠的方案比GE更能滿足波音747的要求。C-5“銀河”的設(shè)計(jì)巡航速度只有馬赫數(shù)0.7，而波音747是0.85，這意味著波音747必須擁有一款比GE推力更高的發(fā)動(dòng)機(jī)。在傳統(tǒng)上，最終用戶在飛機(jī)動(dòng)力的選擇問題上擁有很大的話語權(quán)，有時(shí)甚至是決定性的。更麻煩的是，泛美航空公司董事會(huì)中有一位董事就同時(shí)任職于GE董事會(huì)，在他的影響下，泛美公司董事會(huì)傾向于使用GE發(fā)動(dòng)機(jī)，而波音公司一些打算討好泛美的非技術(shù)人員也傾向于如此選擇。關(guān)鍵時(shí)刻，喬·薩特頂住了巨大的內(nèi)外壓力，堅(jiān)定地支持普惠方案，并最終成功使得普惠發(fā)動(dòng)機(jī)裝上了波音747。在公司內(nèi)部有關(guān)于他“拒不合作，有著一個(gè)豬腦袋”這樣的譏諷面前，喬·薩特仍然秉承產(chǎn)品。性能至上的理想，因?yàn)樗?，如果一旦做錯(cuò)了選擇，那么他和團(tuán)隊(duì)傾注了無數(shù)心血的波音747在大載荷情況下將難以起飛，也不能以馬赫數(shù)0.85的速度巡航，由于油耗過大，飛機(jī)的航程也無法達(dá)到要求?？傊?，他們將無法在波音747上實(shí)現(xiàn)向泛美以及其他航空公司所承諾的性能。

其他問題

回顧波音747項(xiàng)目，喬·薩特最大的感觸是，自己不得不把許多精力花費(fèi)在那些“非技術(shù)問題”的解決上。1967年夏秋之交，波音公司已經(jīng)內(nèi)外交困，訂單減少導(dǎo)致現(xiàn)金流銳減，再加上諸多項(xiàng)目耗費(fèi)巨量資金，波音公司成了連銀行家們都感到膽寒的借貸大戶，負(fù)債總額一度超過了公司凈值。這種情況下，波音開始大舉裁員以削減成本。而面對(duì)公司總裁作出的各部門均無條件執(zhí)行的裁員決定，喬·薩特當(dāng)著總裁和一幫高層的面表示，自己不僅不能裁員，還需要再增加800個(gè)人！最后的結(jié)果是，喬·薩特的波音747團(tuán)隊(duì)沒有裁掉一個(gè)人。

波音公司高層希望波音747能在1968年12月17日實(shí)施首飛，因?yàn)檫@一天恰逢萊特兄弟在北卡羅來納州基蒂霍克完成首次飛行65周年。但喬·薩特清楚，保證這一工作節(jié)點(diǎn)是毫無可能的。他通知波音高層要做好飛機(jī)首飛推遲的準(zhǔn)備，安排技術(shù)團(tuán)隊(duì)按部就班地完成既定工作，總之一個(gè)原則就是絕不在未做好充分準(zhǔn)備的條件下進(jìn)行首飛。最終，他沒能保住那個(gè)紀(jì)念日節(jié)點(diǎn)，波音高層準(zhǔn)備的紀(jì)念品都成了廢物，但他保住了飛機(jī)的性能和質(zhì)量。

在解決波音747研發(fā)過程中起飛重量不斷攀升的問題上，喬·薩特也展示了不同凡響的風(fēng)格。1965年項(xiàng)目開始時(shí)假定的起飛重量是55萬磅，到1966年時(shí)這一數(shù)字已上升到65.5萬磅，一年之后又再次增至68萬磅，而且還在繼續(xù)上升。為了讓緊盯著重量不放的泛美松口，喬·薩特再一次當(dāng)著波音大主顧的面說出了實(shí)話：“在飛機(jī)超出設(shè)計(jì)重量的部分中，有不止一半的重量是因?yàn)榉好啦粩嗵岢鲈O(shè)計(jì)更改而產(chǎn)生的。這不僅是我們的問題，也是你們的問題。”最終雙方達(dá)成協(xié)議，把起飛重量調(diào)整為71萬磅。為了控制這一指標(biāo)不被突破，喬·薩特把減重指標(biāo)分解到各個(gè)分系統(tǒng)，他甚至取消了一套照明系統(tǒng)，卻堅(jiān)決保住了波音747的三開縫襟翼——盡管不少專家認(rèn)為把它改為雙縫襟翼已經(jīng)足夠，同時(shí)能節(jié)約不少重量，但喬·薩特他知道，飛機(jī)的進(jìn)近性能全仰仗它。投入運(yùn)營(yíng)后的波音747之所以能保持優(yōu)良的安全記錄，三開縫襟翼帶來的優(yōu)秀進(jìn)近-性能功不可沒。

在《未了的傳奇》一書中，喬·薩特把相當(dāng)多的筆墨給了他團(tuán)隊(duì)中的那些性格各異的骨干技術(shù)人員，對(duì)于他本人在重大技術(shù)問題中的作用，反倒沒有過多渲染。在整個(gè)波音747項(xiàng)目中，喬·薩特在處理各種非技術(shù)危機(jī)時(shí)，表現(xiàn)出的魄力顯得更為重要，正如他自己所說：在航空航天領(lǐng)域，如果你沒有面對(duì)困難的勇氣——其中包括將一些不受歡迎的真相告訴大家并使大家接受這樣的真相，那么你就無法成為一名首席工程師。

責(zé)任編輯：武瑾媛