我常常用蘇聯的米格-25戰(zhàn)斗機來說明什么是一款好的產品。要說米格-25戰(zhàn)斗機,先要從冷戰(zhàn)時美蘇兩個陣營的核威懾說起。
20世紀50年代,對峙的雙方雖然都制造了很多核武器,但是如何將它們投擲到對方的領土上仍然是個問題。當然,大家首先會想到可以用轟炸機投放,可是轟炸機飛行的速度通常比較慢,很容易被戰(zhàn)斗機攔截。
美國的想法是制造一款超聲速、可以超高空飛行的轟炸機,以突破敵對國家的防空網,進行戰(zhàn)略核打擊。20世紀60年代中期,美國制造出代號為“XB-70”的原型機,它又被稱為“女武神”。這款飛機非常先進,和傳統(tǒng)飛機不同的是,整架飛機是“騎”在自己產生的沖擊波上,從而產生一種被稱為“壓縮升力”的向上推力,將超聲速沖擊波轉化成飛機的升力。XB-70轟炸機的最高飛行速度可達3.1馬赫,并且能以3馬赫的巡航速度長距離飛行。即使是被認為很先進的蘇-30戰(zhàn)斗機,最高時速也只有2馬赫,何況它還談不上超聲速巡航。
但是,為什么今天我們在美軍的武器庫里看不到這款飛機呢?因為美國把這個項目砍掉了??车羲脑蛴泻芏?,比如它的成本太高。但最重要的原因是,蘇聯很快設計并制造出了攔截它的飛機,讓它失去了存在的意義,而這款能夠攔截它的飛機就是著名的米格-25戰(zhàn)斗機。
蘇聯在得知美國研制XB-70轟炸機后,就下令米高揚設計局設計一款能夠攔截這種轟炸機的高空高速戰(zhàn)斗機,它的項目代號是米格-25。
雖然蘇聯有非常多的流體力學專家和空氣動力學專家,設計出時速超過3馬赫的飛機和相應的發(fā)動機沒有太大問題,但難的是制造不出來。因為蘇聯整體的工業(yè)發(fā)展水平不如美國,尤其是材料工業(yè)和加工技術落后于美國。美國使用昂貴的鈦合金以及一種被稱為“三明治”的超薄不銹鋼板,才造出了3倍聲速的飛機。
當飛機的飛行速度超過2.5馬赫時,飛機表面和空氣的摩擦會產生540攝氏度以上的高溫。在這個溫度下,通常用來制造機身的鋁已經快熔化了,這時鋁的強度非常低。美國在制造XB-70轟炸機時,盡顯當時他們在材料科學和金屬加工領域超強的技術水平,在所有容易因摩擦產生高溫的地方使用了鈦合金,鈦的熔點高達1668攝氏度,在500多攝氏度的高溫下強度不會發(fā)生變化。
但鈦合金實在太貴了,即使美國也用不起100%使用鈦合金制造的飛機。
當時以蘇聯的技術水平和財力,無法有效生產和加工符合新型戰(zhàn)斗機制造需求的鈦合金材料或者“三明治”超薄不銹鋼板,然而面對來自美國的威脅,又不能坐以待斃。最終,飛機設計師格列維奇拿出了一個大膽的方案——使用鋼合金。鋼的熔點很高,在500多攝氏度的溫度下保持強度沒有問題。
但是,鋼實在太重了,它的密度幾乎是鋁的3倍、鈦合金的2倍。為了能夠讓鋼造的飛機飛起來,他們只能把機身和機翼做得非常薄,薄到只有鋁制飛機厚度的1/3左右。但是鋼板一薄,新的問題又來了,飛機高速飛行時,薄薄的鋼板會變形。
為了增加飛機的強度,米高揚設計局的工程師想到了給鋼制的機翼和機身加上支架。但一個問題解決了,新的問題又出現了。這一招固然增加了強度,可飛機的重量又進一步增加,直接結果就是米格-25戰(zhàn)斗機重得出奇,空重就達到了20噸,不帶彈藥的偵察型米格-25戰(zhàn)斗機起飛重量就高達37噸。為了解決這個問題,工程師給它安裝了兩臺推力巨大的戰(zhàn)斗機發(fā)動機,才勉強讓它在飛行速度和高度上達到設計要求,但是沒有更多的動力保障米格-25戰(zhàn)斗機的機動性。實際上,米格-25戰(zhàn)斗機的拐彎半徑大得出奇,甚至有人嘲笑它只能飛直線。即使如此,米格-25戰(zhàn)斗機也完全實現了蘇聯設計它的目的——攔截美國XB-70那樣的高空高速轟炸機,而做這件事并不需要太高的機動性。
米格-25戰(zhàn)斗機問世后,創(chuàng)造了很多項世界紀錄,它的出現讓美國人覺得部署XB-70這樣的戰(zhàn)略轟炸機不再有必要,從此停止了這個項目,繼而把注意力放在研制和部署巡航導彈上。因此,從達成戰(zhàn)略目標的角度來看,米格-25戰(zhàn)斗機非常成功。
故事講完了,我們來總結一下什么是好的產品。
首先,好產品的設計目標必須是明確的。米格-25戰(zhàn)斗機就是為了攔截美國高空高速轟炸機而設計的,因此它整個設計方案的所有技術指標都針對XB-70轟炸機,其他功能則變得次要。
其次,工程和科學不同,什么是好產品沒有絕對正確的答案,只能在當時的情況下尋找最好的解決辦法。應該說,米格-25戰(zhàn)斗機的設計者立足于當時有限的條件,找到了最好的解決方法。對一個工程師而言,他不能等待所有條件都成熟,而是要盡可能地利用現有技術解決實際問題。
再次,在工程上,常常是一個問題被解決,又會派生出一個新的問題。遇到問題就解決問題是產品經理和工程師應有的做事態(tài)度。另外,一切實用的設計都需要有取舍,而取舍的原則要圍繞最終的目標。
最后,當目標變了,如果還采用原來的解決方案,就如同刻舟求劍。米格-25戰(zhàn)斗機由于出色的高空高速性能,后來成為第三世界國家大量購買的對象。但這款飛機畢竟是為了攔截轟炸機而設計的(后來的另一個用途是作為偵察機),而不是為了空中格斗,因為缺乏靈活性,加上自重太重、載彈量有限,它在空戰(zhàn)中的表現并不好。伊拉克曾經用這樣高速的飛機去打美國時速只有0.15馬赫的無人偵察機,效果有多差可想而知。這并非米格-25戰(zhàn)斗機的問題,而是使用它的人不知變通,用錯了地方。因此,即使是好的產品,如果用錯了地方,也達不到應有的效果。
(卜 玉摘自中信出版集團《見識》一書,本刊節(jié)選,楊樹山圖)