书城工业未了的传奇:波音747的故事
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第38章 冲上云霄(3)

在我们看来,这是一个明摆着的事实,他们既没投入充足的资金,也没有进行充分的试验,这怎么可能解决问题?对此,我也是直言不讳。可是那位急躁的董事会主席一听完我的话,立刻指着我的鼻子开骂。也许他身处项目之外,对事实也缺乏充分的了解,但是这并不妨碍他想把我们统统驳倒的念头。我指出,如果他的人一切按照合同来做,我们连在这里开会扯皮的必要都没有。这场交流中一点友好的气氛都没有,就连最终达成一致的行动协议之时,双方仍充满了火药味。

会议结束之后,埃雷萨奇公司一位主管在走廊内把我叫住,“你不该跟我们的主席这么说话,乔,”他说,“难道你不知道他是一位四星将军吗?”

我盯着他的眼睛,回答他说:“我还是一名海军上尉呢,可这又有什么用?我们要做的是把活儿干完。”

时间是这样紧张,我无论如何不能容忍别人找理由来敷衍我。就算我应该对什么事情心存愧疚,那也绝对不是自己顽固而不明事理,我是通过他们完成工作的质量和保障项目整体时间节点的能力而不是头衔或级别来判断优劣。波音公司的技术部门一向以平等的企业文化著称,这也是我们能不断实现突破的原因。并不是所有的供应商都和波音公司一样,讲究一切凭实力说话,正因为如此,企业文化上的冲突——就像和埃雷萨奇公司之间这次冲突一样,总是难以完全避免的。

好在结束这次会议之后,埃雷萨奇公司下了点儿功夫把辅助动力装置的问题解决了,并向我们交付了性能优异的产品,使747飞机得以投入运营。

早期有很多喷气式飞机在起飞过程中不幸坠毁,其原因就在于飞行员抬前轮过高,也就是说使机头抬升得太高,在不经意间导致机翼阻力升高。如果还遭遇诸如天气很热的运营条件(空气密度下降使性能削弱),出现了发动机推力不足的情况,或是某台发动机失效,那些高抬机头的起飞过程将是致命的。这正是德·哈维兰的“彗星”客机发生事故的主要原因,该飞机机翼上并没有使用一些前缘装置,使飞机在大迎角的条件下无法产生足够的升力。

针对这个安全问题,FAA专门制定了一个适航要求,根据这一条例,制造商必须对飞机进行过早起飞验证,就是要求飞行员将把机头拉升到使飞机机尾贴近跑道地面的高度上。这个被称为“最小离地速度”或缩写成Vmu的起飞验证必须在飞机达到最大起飞重量的情况下完成,同时还要求其中一台发动机慢车运转以模拟单台发动机在起飞时失效的情形。

为了进行最小离地速度试验,机组人员驾驶着747飞机向东飞越喀斯喀特山到摩西湖机场,这个机场地处华盛顿州人烟稀少的一个地区,以前曾用作军用机场,不仅跑道很长,而且周边荒无人烟,是进行这个试验的绝佳场所。波音总裁威尔逊和我一起以观察员的身份前往。

临近试验前,为了避免飞机尾部从水泥地面上拖过时结构遭受损害,我们在机尾装上了一块橡胶板。橡胶板刚装上,我就问项目试飞员杰克·瓦德尔能不能让我也坐在驾驶舱里一起参加试验。我告诉他,我希望能从飞机内部观察这次试验。他同意了。

威尔逊朝我走过来,“萨特,”他说道,“你不能登机。”

我很是惊讶,难道威尔逊在担心我的安全吗?747飞机应该能完成这次试验。如果有什么异常情况发生,专业试飞员和一条长的跑道也能共同降低风险,747飞机此前曾经经历过那么多险象环生的试飞过程,这次试验应该不会有什么危险。

“驾驶舱里只有一个空出来的座椅,我将坐在上面。”他“仗势欺人”,笑着继续说道。

从地面上看着飞行员进行这令人胆战心惊的试验,我失望的心情才慢慢平复下来。只见这架巨大的飞机在最大起飞重量条件下飞速地从跑道上滑过,迎面直冲过来。忽然,瓦德尔熄灭了其中的一台发动机,此时机头迅速抬了起来,直到机尾上安装的橡胶板刮到了地面、飞机尾部拖出了一条火焰为止。尽管机头已经抬得非常高,747飞机还是凭着其余的三台发动机提供的推力腾空而起,直奔蓝天。

此时,我的内心轻松了许多,我知道我们又通过了一项关键的适航审查。后来,当第三或第四次看着飞机进行这些非常惊险的最小离地速度试验时,我才意识到如果告诉公众波音公司的总裁亲自参与了这次试飞,无疑能向外界证明波音公司对747飞机的适航性充满了信心。

为了应对下一项适航验证,我们来到了位于加利福尼亚州莫哈韦沙漠的爱德华空军基地,在那里,我们完成了747飞机的起飞中断(RTO)性能试验。1947年,查克·耶格尔就是在这片土地上成功突破了声障,很多历史也都是在这里写下的。我们之所以选择爱德华机场也是出于安全的考虑。它的跑道就建在一个面积巨大的干涸湖床上。如果飞机需要冲出跑道,那我们也还有很大的空间可以利用。

在起飞中断试验中,飞机将在最大起飞重量下开始滑跑,并加速到一个经计算得出的被称为V1的速度上,此时,飞行员需要突然终止起飞过程,并在只利用机轮刹车的条件下使飞机在可能的最短距离内停下来(虽然在真实的起飞中断过程中,飞行员可以使用反推力装置,但是为了保证飞机有更高的安全性,严格的FAA适航条例并不允许在审查中使用这一装置)。

根据FAA的规定,V1是一个经计算得出的速度,一旦喷气式飞机在地面上的速度超过V1,机组人员将不会再试图使飞机停下来,因为所剩的跑道长度已经难以确保飞机的安全了。V1并不是飞机的起飞速度,这个速度比飞机的抬前轮速度VR要稍微高一点儿。只要飞机的速度没有超过V1,驾驶员都能终止起飞过程,一旦超过,则即使是单发失效,飞机也应该继续起飞,因为这会更安全。

在爱德华机场的起飞中断试验中,当飞机的速度达到了V1时,杰克·瓦德尔切断了油门,同时猛然开启刹车装置,以确认747飞机是否能够在适航认定的跑道长度范围内停下来。早期的747飞机所使用的刹车装置为钢材料,这种猛烈的刹车需要消耗大量的能量。今天,航空业所使用的大多是复合材料刹车片,这种材料性能更好,使用时间也较钢材料长。

我们在爱德华机场地面上观看试验,都非常担心此次起飞中断试验的安全性。首先,747飞机16个主起落架机轮上所安装的刹车装置需要使一架70万磅重的飞机在一个相对较短的距离内停下来,这可是一件史无前例的事情。

在这个过程中,那些刹车装置的温度可能会急剧上升并起火,最终将轮胎烧毁。如果飞机的轮胎上没有使用内置的易熔塞,刹车产生的热量还有可能使轮胎发生爆炸。易熔塞的作用在于,一旦温度过高,它将融化,安全地释放压力,进而避免出现危险性高的爆炸事故。

让这次试验显得更惊险刺激的还有,FAA的适航条例进一步规定,如果试验过程中发生起火,所有灭火设备要等到飞机停下来5分钟之后才能使用。这也是为了模拟真实的起飞中断时从飞机内取出灭火设备通常所需的时间。

试验开始了。我看着747飞机在跑道上开始加速。当飞机滑跑的速度快得就像飞起来的时候,杰克·瓦德尔忽然切断了油门,并全力刹车,刺耳的声音让人难以忍受,不过我仍紧盯着快速旋转的轮毂,看着飞机在突然加大的刹车力作用下,很快停了下来,在这个短暂的过程中,机轮轮毂的颜色先变成暗红,继而快速地变成了明黄色并继续变亮,甚至喷出火焰。

飞机停下后,我一分一秒地等着那漫长的5分钟过去,因为FAA规定只有在这之后才能使用水管来灭火。时间一到,早在一旁待命的消防人员立刻冲上去把火扑灭了。从驾驶舱舷窗看进去,只见杰克·瓦德尔一脸平静,丝毫没有惊慌的痕迹。

试飞员是一个非常有意思的群体。在波音内部,虽然各试飞员有着不同的性格,但他们都有这样的共同点:朴素、坚持真理而且从来不拿他们内心的想法和感觉来烦你。就算瓦德尔带领的机组人员很担心明火可能导致飞机机腹发生爆炸,他们也不会表现出来。而且他们看来似乎一点儿也不担心飞机机轮会因易熔塞无法发挥作用而被炸飞。对他们来说,这就是一份再平常不过的工作。

为了迎接FAA的适航审查,我们同时也进行了大量的失速试验,目的在于全面检验747飞机在接近飞行包线边缘的情况下的性能。为了安全起见,失速试验需要在高空进行。在基本的不带动力失速试验中,飞行员先将飞机速度降低至着陆速度,并继续向后拉驾驶杆,直到飞机完全失去速度,此时机翼上出现气流分离,飞机也将停止飞行。进入失速状态后,飞机将开始机头冲下坠落。此时,飞行员将释放压杆力,重新恢复飞机的飞行速度。

听起来这是一件轻松容易的事情,但是对于一架超大型飞机来说,失速试验存在着极高的“局部失稳因素”风险,尤其是被称为“加速失速”的危险情况。在747飞机的飞行试验中,我们进行了大量动力加速失速试验,旨在评估飞机出现机翼倾斜或整机翻转的可能性。可喜的是,试验结果表明,在发生气动失速的时候,747飞机向任何一侧翻转的可能性都很低。

此外,在一些失速试验中,我们还通过减小各发动机的推力,并打开其中某个起落架和机翼前后缘气动装置的方式,检验不平衡推力(也就是飞机一侧推力高于另一侧的情况)所产生的影响。由于当飞机重心位置发生改变时,飞机的操纵性将有所不同,所以我们还不断改变飞机的重心位置并重复进行以上这些试验。

如果这一切听起来使你如坠云里雾里,不要感到意外,它确实是这样的。失速试验的奥秘在于,在使飞机进入失速状态的过程中,飞行员(甚至是女飞行员,波音公司当年已经有了一些非常优秀的女试飞员)并不会觉得有多么惊险刺激,因为他们清楚地知道将发生什么。可是用不了多久,机上其他乘客的脸就会变绿。

747飞机的液压、空调以及其他系统的试验也在同期进行,其中既有正常条件下的试验,也有模拟某个系统失效或多个系统同时失效的试验。为了完成这些名目繁多的试验——这可是有史以来最复杂的取证试验项目,我们共派出了5架747飞机,一周七天不间断地工作。

我们利用1号飞机解决了颤振的问题,并对747飞机包括失速等在内的基本气动特性进行了检验,2号飞机用于发动机和系统试验,3号飞机负责结构试验,4号(也就是参加巴黎航展的那架飞机)和5号飞机则用于运营试验。此外,我们还生产了两架747飞机的机体,专门用于静力试验。通过破坏性的静力试验,我们可以确定飞机的强度。

在短短10个月的时间内,我们就完成了747飞机所有的改进和取证试验,这也创下了一项新的历史纪录——迄今为止以最少的时间通过政府部门适航审定工作的商用喷气式运输机。

就在FAA计划给747飞机颁发适航证的前两周,我们的3号飞机在连顿机场降落的时候发生了事故,当时我正坐在驾驶舱内,得以零距离体验了这起事故。

那是1969年12月的一天,天空中正飘着毛毛细雨,在波音机场的试飞中心我开始了这一天的工作。当时,由于原计划参与的一项飞行试验因设备故障被迫推迟,我竟无所事事起来,还要等几小时之后飞机才能起飞。

“嗨,乔,”我的一名员工建议道,“你为何不坐我们的3号飞机飞到连顿去呢?如果你没有更好的事情可以做的话,不妨坐在飞机上亲自体验短距离降落。飞机那么大,在那里降落的话,你应该能看到不错的风景。”