開創航空新紀元的噴氣式飛機

王金發

噴氣式轟炸機

轟炸機的發展由活塞式過渡到噴氣式，其結構、氣動布局、飛行性能等方面都有很大提升，到20世紀60年代，噴氣式轟炸機日趨完善，不但可以超音速飛行，而且飛行高度更高，航程更遠，機載設備更完善。在氣動布局方面，這一時期的噴氣式轟炸機開始采用后掠翼和變后掠翼技術，解決了在較大速度范圍和高度范圍內的飛行問題。

早在1940年，德國阿拉多公司就研制出世界上第一架噴氣式轟炸機——Ar234，并于1945年裝備部隊。這種飛機是單座上單翼機，在兩側內翼下各吊裝一臺渦輪噴氣發動機，整個飛機氣動外形呈流線型。駕駛艙在機頭，采用透明增壓式結構。不過，此時由于德國戰敗投降，為避免落入蘇聯人手中，德軍將飛機毀掉了。不論從哪方面說，Ar234的設計在當時都是十分先進的。雖然它在戰爭中沒有發揮很大的作用，但不能因此而忽視它在噴氣式轟炸機發展史上的地位。

第二次世界大戰結束后，航空工業比較發達的幾個國家先后制造出噴氣式轟炸機。美國最早生產的噴氣式轟炸機是B-45C和RB-45C，前者生產了10架，后者生產了33架。蘇聯最早生產的噴氣式轟炸機是伊爾-28。

1947年12月17日，美國第一架后掠翼噴氣式轟炸機XB-47完成首次飛行。1964年1月，美國空軍提出發展一種新型遠程戰略轟炸機，要求其作戰高度在12000米以上，具有洲際飛行航程，能攜帶核彈。美國波音公司根據要求研制出B-52轟炸機。這種飛機生產最多的兩種型號是B-52G和B-52H，這兩種機型改裝了渦輪風扇發動機，航程增加了10%～15%，可攜帶兩枚空對地導彈。蘇聯生產的第一種超音速轟炸機是圖22，它的最大速度為1800千米/時;法國“幻影”Ⅳ也是超音速轟炸機，飛行高度為12000米，最大速度為2695千米/時。

噴氣式運輸機

1946年英國德·哈維蘭公司研制出“彗星Ⅰ”噴氣式運輸機，這是世界上第一架噴氣式運輸機。不過，該機在運行的兩年內，相繼發生四起嚴重飛行事故，經過詳細調查和研究，調查人員確認造成事故的主要原因是飛機結構疲勞強度不夠，因而在1954年該款運輸機全部停飛。

后來，德·哈維蘭公司又進行了一系列試驗。1958年4月，第一架“彗星Ⅵ”，噴氣式運輸機首次試飛，10月正式投入使用，直到1965年才退出主要航線。

這款噴氣式運輸機雖然發生過幾次事故，但在噴氣式運輸機的設計制造方面，確實總結出了許多經驗教訓，為各國發展噴氣式運輸機提供了經驗。在此期間，美蘇等國先后研制出一批噴氣式運輸機，如美國的波音、DC系列運輸機，蘇聯的圖、伊爾系列運輸機等。

大型噴氣式運輸機

20世紀60年代以來，大型運輸機和超音速飛機開始登上歷史舞臺。比較出名的大型運輸機有蘇聯的安-22、伊爾-76、伊爾-86;美國的C-141、C-5A、波音747、波音787;法國的空客系列等。超音速運輸機最出名的當數英、法聯合研制的協和式運輸機和蘇聯生產的圖-144運輸機。

協和式超音速飛機共有四臺渦輪噴氣發動機，單臺推力達169320牛。這種發動機具備了一般在超音速戰斗機上才使用的加力燃燒室，最大飛行速度可達2499千米/時，巡航速度達到2150千米/時，巡航高度為18000米，具有先進的電子設備，能夠達到Ⅲ級自動降落和起飛，即完全能按照程序和指令，在無飛行員操縱下自動起飛與降落。

值得一提的是，協和式飛機的機形獨特，機頭細長下垂，頗具辨識度。不過，這樣的設計有利有弊，好處在于可以獲得較高的低速仰角升力，有利于起降，又可以降低超音速飛行時產生的阻力。但不利在于，由于機頭過于細長，飛行員在起降時的高仰角導致視線會被機頭擋住，為了改善起降視野，機頭設計成可下垂式，在起降時可以下垂5度至12度，巡航時再調回正常狀態，這樣龐大的機頭角度調整設備增加了飛機的重量，占用了飛機的寶貴空間。

目前噴氣式運輸機的發展狀況

目前，在各國民用航空中，普遍運行的機型大多是歐洲的空客系列和美國的波音系列。如A-380是歐洲空中客車公司于1996年4月研制生產的四引擎、555座級超大型遠程寬體客機，航程為15200千米，有空中巨無霸之稱。不只機體大、航程遠，A-380還采用了新一代發動機和先進的機翼，起落架也采用了新的技術，飛行起來十分安靜。

與歐洲空客勢均力敵的是美國波音公司，波音公司擁有非常成功的民用運輸機產品系列，包含波音737、波音747、波音757、波音767、波音777、波音787等眾多耳熟能詳的型號。其中，波音737自1964年推出以來頗受贊譽，衍生出737MAX7、737MAX8等14個型號。不過，今年對于波音公司來說可謂多事之秋，波音737系列中的737MAX8先后發生多起墜機事件，造成重大傷亡。2019年3月13日，波音公司宣告737MAX8全部停飛。接連發生的事故以及此次叫停，為波音飛機未來的發展蒙上了一層陰影，也使人們重新反思飛機的發展與安全問題。

中國的大型噴氣式運輸機

近年來，中國在研制大型噴氣式運輸機方面也有重大突破，如2008年開始研制、2017年成功首飛的C919大型客機就是中國首款按照最新國際適航標準，具有自主知識產權的大型噴氣式干線民用飛機。C是China的首字母，也是中國商飛英文縮寫COMAC的首字母，第一個“9”寓意“天長地久”，“19”代表的是中國首款中型客機最大載客量為190座。除此之外，中國第一次完全自主設計制造的噴氣式支線客機ARJ21-700也于2017年完成首飛，并交付使用。

除了大型民用運輸機，我國還設計制造了新型軍用運輸機——運-20。該機作為大型多用途運輸機，可在復雜氣象條件下，執行各種物資和人員的長距離航空運輸任務。超大的載重量、優良的性能、圓潤的身形使得運-20一經面世便獲得青睞，很多人將它親切地稱為“胖妞”。C919、“胖妞”都是引領我國大型飛機發展的排頭兵，在我國的航空史上留下了極為重要的一筆。

介紹了這么多噴氣式飛機，我們不難看出20世紀40年代以后的航空史基本上就是由噴氣式發動機書寫的。 因為有了更強勁的“心臟”，飛機變得更大，飛得更高、更遠了！