【长篇】驰高骛远 不枉此行——Boeing 2707 SST

文摘   2023-09-06 06:30   北京  

波音2707是在1960年代进行的一个美国超音速客机项目。波音公司赢得了政府资助,开始在西雅图的设施进行开发。这个设计是一种座位可容纳250至300名乘客的大型飞机,巡航速度约为3马赫。它的目标是比竞争对手如协和等超音速运输设计更大、更快。

这个超音速运输项目引起了航空业内外的相当大的关注。从一开始,航空公司就指出该设计的经济性存在问题。在航空领域以外,整个超音速运输概念也引起了很多负面报道,主要关注音爆和对臭氧层的影响问题。

波音从1952年开始进行了一些小规模的超音速客机研究。1958年,他们成立了一个长期研究委员会,到1960年已经发展成了一个价值逾100万美元的项目。委员会提出了多种超音速设计,统称为Model 733。大多数设计都采用大型三角翼,但在1959年,作为波音在可变翼TFX计划(F-111A/B战轰)中的衍生品,又提出了另一种设计。1960年设计团队进行了内部投票,以决定一种横跨大西洋航线的基准150座飞机设计标准。最终,可变翼的Model 733-197 版本获胜。



Model 733-197

对比图

美国认为,欧洲的项目基于"旧"技术和传统设计解决方案,因此技术能力有限,没有进一步发展的前景。换句话说,欧洲的新超音速客机将在70年代变得过时。正是这种论点为美国马赫2.7的飞机项目提供了理由。最终,这也促使波音决定使用733-197计划的放大版,733-790作为开发蓝本。美国的决定还受到在建造X-15和XB-70,特别是YF-12A的影响,这些飞机的最大速度都超过3000公里/小时。

约翰·肯尼迪总统上任后不久,他要求联邦航空管理局准备一份关于“现在到1970年之间的国家航空目标”的报告。不久,美国同时开始了两个项目,一是Beacon项目,负责新的导航系统和空中交通管制;二是Horizon项目,负责先进的民航发展。

到1962年中期,显然比今年早些时候英国飞机公司和法国南方航空之间的初步谈判更为认真。在1962年11月,仍然令许多人感到惊讶的是协和项目的宣布来得如此之快。尽管经济效益微弱,但民族主义和政治争论导致该项目得到了广泛支持,尤其是来自查尔斯·戴高乐。这在其他国家引起了一波恐慌,因为人们普遍认为几乎所有未来的商用飞机都将是超音速的,而且看起来欧洲人将以巨大的优势开始。而且,很快大家得知苏联也在研究类似的设计。

在协和项目公布三天后,时任美国联邦航空局局长纳吉布·哈拉比写信给肯尼迪,建议如果他们不立即开始自己的超音速客机项目,美国将会在商业飞机市场上失去竞争优势。哈拉比的信得到了肯尼迪的回应,并同时要求联邦航空管理局进行进一步的研究。

1963年,肯尼迪总统正式宣布波音2707项目启动。环球航空公司(TWA)是最早的客户,在1963年10月14日,也就是肯尼迪宣布美国SST计划的四个月后,预付了6架SST的定金。泛美航空公司对于没有夺得先机感到愤怒,并声称“没有人告知他们波音和美国联邦航空局正在接受订金”。他们在几个小时内作出决定,紧随环球航空公司订购了15架SST。当时,没有人真正知道这架飞机会是什么样子,因此押金是不具约束力的,可以全额退还。波音公司随后公开开始接受订金。但是,这些订单被波音公司偷换概念为投资性质,因此,这些航空公司从未收到过退款。

波音公司在设计过程中遇到了许多挑战,包括解决超音速飞行时的空气动力学问题、噪音和对臭氧层的影响等。波音最初的设计采用了摆动翼配置(Boeing 2707-100),这在理论上可以提供更好的飞行性能和机动性。然而,由于摆动翼机构的重量和尺寸增加的问题,波音最终决定改为传统的三角翼设计(Boeing 2707-300)。1966年12月,波音在367-80上安装了2707-300的航电和机头用以测试。

关于美国SST计划实际上有三个全尺寸模型,一个是洛克希德L-2000提交的,一个是原来的2707-100摆动翼设计,一个是后来的2707-300双三角翼设计。2707-300部分保存在希勒航空博物馆。在洛克希德公司输掉竞争后,L-2000模型在俄克拉荷马城的联邦航空局中心被用于火灾疏散测试,然后被废弃。2707-100的模型最为精致,它是三架飞机中最大的,具有可移动的摆动机翼,襟翼,下垂的机头,以及一个配备齐全的客舱,还有可工作的IFE演示器。 可惜,在2707-300被提上日程后,2707-100模型被就地拆解。

2707-100客舱

Braniff航空宣传图‍,此时还是2707-100

尽管波音2707项目在技术上取得了一些进展,但它面临着许多挑战。成本不断增加,航空公司对超音速客机的经济性提出了质疑。此外,公众对超音速飞行产生的音爆和对环境的潜在影响表示关注。到1966年底SST竞赛结束时,波音、洛克希德和联邦航空局的大多数分析师都认为这两种候选飞机都太大太重,无法产生可接受的弹臂特征。他们估计到1990年需要500架大型越洋SST,而如果允许超音速飞行在陆地上,则需要大约1200架。尽管市场需求有所减少,但仍足够大,足以支持美国的SST。

然而,毫无疑问,允许超音速陆上飞行将彻底改变下一代SST的经济性。1965年左右,波音在低爆设计方面已经取得了一些进展,但现有技术下的微量减噪还不足以让一架重达75万磅(可容纳300名乘客并实现跨太平洋航程所需的起飞重量)的飞机达到可接受的音爆水平。为了向政治家和公众展示,洛克希德和波音公司都花了大量的钱来制作全尺寸的模型。SST项目是美国政府和私营企业之间的合资企业,最初投资比例是75/25,后来政府承担了近90%的成本。

2707-300模型

国会中的财政保守派对政府为SST提供资金的必要性提出了质疑:如果这架飞机需要如此巨额的投资,波音应该能够通过资本市场私下筹集资金。许多自由主义者也认为,这笔钱可以更好地用于社会项目,而不是用于所谓的"富人的玩物"。这导致了一个奇怪的左翼和右翼联盟,对抗两党的温和派。随着时间的推移,政府对超音速客机项目的资金支持减少,最终在1971年被取消。

废弃的2707-300模型

当2707计划在1971年被取消时,2707-300已经开始制造并安装部分配件。有消息指出该机身大约完成了15%。它们后来被报废了,但钛制蒙皮等仍会偶尔出现在eBay上作为纪念品销售。

1975年,当希勒公司收购了这些部件时,西雅图PI报纸刊登了一篇关于模型历史的报道。在该计划于1971年被取消时,这个初创博物馆以极低价格从波音购买了这个模型。后来,博物馆倒闭了,建筑物被改建成了一座教堂,而模型被保留了下来。最终,教堂决定对建筑进行翻新,并移除了模型,此后它就被拆分成几块零碎的部分,存放在废品场中,直到希勒公司发现了它。文章提到“大部分部分都严重损坏、腐蚀,并且过大无法展示,但座舱和机身前部被救出并修复了起来。”


波音2707项目未能实现商业化,但它仍不枉对航空工程的发展产生了一定的影响。该项目在超音速飞行技术和结构设计方面积累了宝贵的经验,为后来的超音速飞机研发提供了基础。此外,波音2707项目也促使其他国家和公司对超音速客机进行了更深入的研究和竞争,推动了超音速航空的发展。

五十年之后,当超音速客机再度被提起,Boom Overture是否会为人类的超音速旅行圆梦?我们拭目以待。



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