王鐘強
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。它是航空史上的一個里程碑,也是飛機設(shè)計中的一次革命。今天的所有大型噴氣飛機都是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)動機的飛機了。但是,用裝平直機翼的噴氣飛機進行的風(fēng)洞吹風(fēng)試驗表明,平直機翼發(fā)揮不出噴氣發(fā)動機的全部潛能。
二戰(zhàn)接近尾聲的時候,波音公司空氣動力學(xué)家喬治·謝勒(George Schairer)參加了一個到德國的“真相調(diào)查團”。在德國的一個秘密航空實驗室里,謝勒看到后掠翼噴氣飛機的風(fēng)洞試驗數(shù)據(jù),立即把這個情報送回國內(nèi)。波音工程師利用當(dāng)時已經(jīng)建成的波音高速風(fēng)洞開發(fā)和設(shè)計出有35度后掠角的細長機翼的XB-47。
B-47上另一項創(chuàng)新是把發(fā)動機放在吊在機翼下面的短艙里。機翼內(nèi)側(cè)的短艙里安置兩臺通用電氣公司的J-35發(fā)動機(后來的生產(chǎn)型飛機都裝GE J-47),機翼外側(cè)的短艙里還有一臺發(fā)動機。
B-47在機身的前、后段有自行車式的起落架,在地面停放時內(nèi)側(cè)發(fā)動機上的小型支撐輪可以防止飛機側(cè)翻。
由于早期噴氣發(fā)動機無法提供足夠的起飛推力,XB-47、B-47A和B-47B在機身上都有18發(fā)小型火箭裝置,用作噴氣助推起飛裝置(JATO)。因為當(dāng)時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)造了速度和距離紀錄。1949年2月,該機以978千米/時的速度不到4小時橫穿美國,打破以往全部東西海岸間的速度記錄。B-47只需要機身后部設(shè)防,因為從其他角度沒有一種戰(zhàn)斗機能跟上它的速度。
20世紀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、偵察機/教練機、為其他飛機攜帶遠程控制裝置。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、洛克希德飛機公司385架。
B-47的第一架原型機 (機號46-065)于1947年9月12日在西雅圖下線,該機安裝6臺推力1247千克的通用電氣公司J35-GE-7/9渦噴發(fā)動機,是美國制造的第一架大型后掠翼噴氣機。
地面測試完成后,B-47的第一次飛行因為天氣原因推遲到12月17日才進行,那天正好是萊特兄弟實現(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。波音機場上的每一個人都被籠罩在一種不同尋常的緊張情緒中。B-47設(shè)計如此大膽,連接在機身上的后掠翼和發(fā)動機如此新穎,在試飛中任何不可知的情況都會發(fā)生。人們對兩位飛行員的生命安全忐忑不安,也為這個設(shè)計項目能否得以繼續(xù)憂心忡忡。一位工程師事后回憶,“對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)的時刻?!?/p>
下午1時30分,B-47沿跑道開始加速。每小時160千米的滑行中,火警顯示板上有一個紅燈閃爍,指示有一個發(fā)動機著火。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也許無法啟動。B-47再次沿跑道滑行。那盞火警指示燈又亮了起來,但羅賓斯堅持往上飛。速度升至216千米/時后,飛機騰空而起,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)斗機和B-17轟炸機的臨時訓(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-50兩種轟炸機的試驗基地。
之所以把摩西湖基地推薦給波音公司用作B-47試飛計劃的試驗場,因為它場地空曠,氣候適宜。羅賓斯檢查了飛機的各項基本性能,發(fā)現(xiàn)了一些預(yù)料中的小故障,但沒發(fā)現(xiàn)一時半會兒解決不了的大毛病,飛機設(shè)計基本上沒有問題。它終于安全著陸,試飛成功讓全公司與之休戚相關(guān)的每一個人興奮雀躍。
但是,后來進行的試飛中卻發(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,讓飛機憑慣性飛行一小段時間,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,或者機尾發(fā)生動搖,或者機身發(fā)生偏航,或者機尾發(fā)生傾斜。過了一會兒,又向另一個方向發(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。波音公司空氣動力學(xué)家們認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動中的一種技巧)。如果不查出來,這種滾動的力量能使整個飛機翻過來,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、技術(shù)不過硬的駕駛員根本無法及時逃離飛機,躲開爆炸。B-47的設(shè)計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,就算還有時間能重新設(shè)計,他們也沒有把握一定能在第二次試飛中將這個不穩(wěn)定因素除去。他們想出了一個別出心裁的解決辦法,即裝上一個被稱為“小赫比”的控制鈕,它能自動感應(yīng)并停止導(dǎo)致荷蘭滾的波動。在航空技術(shù)發(fā)展史上,這是一件惹人注目的大事,因為這是第一次,盡管存在不穩(wěn)定性,整項設(shè)計仍能為大眾所接受。荷蘭滾在裝后掠翼的飛機上是很難避免的棘手問題,因此“小赫比”已成為噴氣式飛機必備的設(shè)計。
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。在那次飛行中,座艙艙蓋上的一個鎖突然失靈,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飛機了。
B-47確實難以駕馭。一方面,發(fā)動機對控制閥的反應(yīng)很慢,當(dāng)駕駛員要求發(fā)動機以最大能量運行時,它起碼要在一分鐘后才做出反應(yīng)。起落裝置的設(shè)計也要求飛行員在起飛或著陸時必須保持機身平穩(wěn),而不能像駕駛別的飛機那樣把機頭抬起來,不然就拽到尾巴了。一直要等機身完全騰空,才可以讓飛機前半部抬升起來。當(dāng)飛行速度接近聲速時,若飛機頭抬升得太快,一旦失去控制,會讓整架飛機如紡錘般旋轉(zhuǎn)起來。機翼后掠使其具有的靈活性,加上在如此大型的飛機上所具備的前所未有的飛行速度和能量,開慣別的飛機的飛行員確實面臨相當(dāng)大的難度。
波音公司為B-47的駕駛?cè)藛T提供額外的獎金,但絲毫不能減輕他們每次飛行時面對每時每刻都可能發(fā)生的災(zāi)禍那種提心吊膽的感受。因為飛行員們表現(xiàn)出的高度謹慎,整個試驗計劃進展緩慢,遠遠落在原定計劃后面。美國空軍對波音公司謹小慎微的態(tài)度甚為惱火,遂指派他們自己的飛行員湯森少校負責(zé)B-47的試飛。湯森(后來他也成了波音公司高級管理人員)立即加快試驗進程,在被分派去執(zhí)行別的任務(wù)前,將B-47試飛計劃納入正軌。在空軍的推薦下,波音還聘請到當(dāng)時國內(nèi)大名鼎鼎的試飛員特克斯·約翰斯頓來完成剩下的試驗項目。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。
約翰斯頓(1914.8.18—1998.10.29) 11歲就學(xué)會飛行,不到20歲就成了能走街串巷表演特技動作的飛行員。日本偷襲珍珠港之后,他加入美國陸軍航空隊轉(zhuǎn)運司令部服役。1942年進入貝爾飛機公司當(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XP-59。1949年加入波音公司,參與B-47和B-52兩種轟炸機的試飛,接著成了波音公司367-80、波音-707和KC-135等項目的首席試飛員。一生中使他名聲大噪的行動是: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,擅自駕機完成了震驚四座的橫滾機動,而且是連續(xù)兩次。當(dāng)機身翻轉(zhuǎn)向下的時候,副駕駛吉姆·甘尼特用照相機透過舷窗記錄下這驚險一刻。事后遭到時任波音總裁的比爾·艾倫質(zhì)問時,他說:“我就是想推銷飛機?!边@個回答很有說服力,他沒有惹上任何麻煩,之后繼續(xù)擔(dān)任試飛員。當(dāng)然,大型民用飛機進行橫滾機動,也從此成為絕響。