民用航空史上第一架超音速飛機 ——協和飛機

水中巖

20世紀70年代，在英國倫敦、法國巴黎、美國紐約等國際大機場，出現了一種與以往任何民用飛機機型都不一樣的客機——協和飛機。它的機翼呈優美的窄體三角形，沒有水平尾翼，機頭前端可以拋落，著陸時發出的噪聲很大。它是由法國航空航天公司和英國飛機聯合公司聯合研制的，是世界上唯一的超音速民用客機。

“協和”的問世，震驚世界

1956年，在英國政府的主導下，英國皇家飛行研究院和布里斯托爾飛機公司聯合成立了“超音速運輸飛機委員會”（Supersonic Transport Aircraft Committee，簡稱STAC）。但豐滿的理想，代替不了骨感的現實，很快英國發現超音速客機的研發是個無底洞，自己的預算捉襟見肘。于是，英國把目光投向了二戰時的盟友——法國。1962年11月29日，英國航空部長和法國駐英大使代表兩國政府簽署協議，集聚兩國民用航空專家的力量和財政能力，聯合完成該機的研制開發，研制費用各自承擔50%。英國宇航公司和法國宇航公司研制飛機機體，英國羅羅公司和法國發動機公司聯合研制發動機。1963年1月13日，法國總統戴高樂將英法聯合研制的超聲速客機命名為“協和”號。

經過11年的苦心研發，1967年12月11日，第一架機身長61.66m、高1.96m、翼展25.56m，空機運行78700kg、最大起飛重量185065kg，擁有4臺羅爾斯一羅伊斯/斯奈克馬奧林普斯593Mk602型渦輪噴氣發動機、每臺額定出力169.3kN，航行速度2179km/h、航程6380km、載客人數128名的超音速客用飛機研制成功。1969年3月第一架試驗飛機試飛，之后又經過長達七年的多項目的修改、完善，終于在1976年1月，耗費了32億（美元）研發費用的協和飛機，終于開始投入使用。協和飛機的超音速性能，讓歐洲到美國的飛行時間縮短了一半：從巴黎到紐約，波音747要飛7小時30分，而“協和”號只需3小時49分。1992年11月，“協和”號飛機首次進行環球飛行，創造了32小時49分的世界紀錄，讓世界為之震驚！

“協和”的設計，科學嚴謹

英國宇航公司董事長喬治·愛德華茲爵士和法國宇航公司總裁喬治斯·里黑爾是協和項目的總負責人，英方首席設計師阿奇博爾德·羅素和法國著名飛機設計師皮埃爾·薩特組成了強有力的設計隊伍。面對超音速這個最大難題，團隊的設計科學而嚴謹。首先，把飛機速度限制在2.2倍聲速之下（超過2.2倍聲速，飛機就要過熱障），讓飛機只過“聲障”而不必過“熱障”。機體的主要材料仍為鋁合金，僅在某些承受高溫的部位采用耐熱的鈦合金和不銹鋼，這種設計顯然是聰明之舉。

其次，超音速飛行的主要障礙是激波產生的阻力。為克服和減小激波阻力，研制團隊對飛機的氣動外形和結構形式進行了長達4000小時的風洞試驗。最終科學地采用了后掠翼和相對厚度較小的薄機翼，有效地克服和減少激波阻力。第三，為了確保高速飛行的安全性和飛機的運營壽命，研發團隊十分嚴謹地對飛機進行各部件試驗和各系統試驗。并且在最后的試驗階段，兩國科研人員分工合作，由法國進行全機靜力試驗，英國進行全機疲勞試驗，目的是使飛機承受相當于90000飛行小時（相當于飛機設計壽命的兩倍）的考驗。基于研發團隊科學嚴謹的開發精神，人類歷史上第一架超音速民用飛機的研發，非常成功！

“協和”的開發，毀譽參半

“協和”飛機投入市場后，英法聯隊原來預計會有200架協和飛機的市場，結果只賣給了英國航空公司和法國航空公司共16架飛機。2000年7月25日，“協和”號AF4590航班在起飛時，碾過了跑道上一架飛機脫落的小鐵條造成爆胎，而輪胎破片以超過音速的高速擊破機翼中的油箱，引發失火，導致起飛數分鐘后即爆炸墜毀于機場附近的旅館，造成113人身亡。此次事故促使飛機制造商重新改造機體設計，甚至利用Kevlar（防彈衣材料）來保護油箱，以避免油箱再遭高速異物的擊破。但就是這唯一一次的失事，整個墜機過程被民眾拍攝下來，造成社會大眾心理上的嚴重震撼和陰影，讓“協和”號從此一蹶不振。2003年，運營了27年的協和號飛機在嚴重虧損中退役。

國際航空業對“協和”飛機的毀譽不一。毀者說其華而不實：其一，運營成本高昂，發動機油耗驚人，且載客量僅100多人，運營利潤極低，其機票價格比波音客機的頭等艙還要貴20%，根本不具經濟性;其二，發動機噪聲太大、聲污染嚴重，其起飛噪音為119.5分貝，進場噪音為116.7分貝，側向噪音為112.2分貝，不少機場拒絕接納，適用性太差;其三，因過早停產，且其設備零部件不與現役客機通用，維護成本居高不下。譽者贊其創新了多項民用航空技術：其一，開發研制了四臺大推力的渦輪噴氣發動機;其二，為了能迅速散掉機身高速摩擦空氣產生的熱量，研發采用了燃油汽化技術;其三，開創了民用飛機超音速技術的先河。它在16000米到18000米的高空，可以以2180千米/小時（音速的2倍）的速度飛行，比地球自轉的速度還快。它載客超音速飛行的時間超過了世界所有軍用飛機超音速飛行時間的總和。如果你乘坐“協和”號向西飛行，可以追趕太陽，感受太陽永不落的奇景和太陽從西邊升起的壯美。“協和”飛機，讓“夸父追日”不再是古代的神話！

盡管毀譽參半，“協和”號超音速飛機，對于廣大航空迷來說，它代表著世界航空史上的重大技術進步，是世界民用航空歷史上的一個重要里程牌。可以說，協和飛機高精尖的研發和開發團隊科學嚴謹的精神，一直推動著世界航空技術的不斷發展和進步。