航空,是人类20世纪所取得的最重大的科技成就之一。在民用航空领域,它首先应用于交通运输。以前,乘飞机被看做一种冒险的、有刺激性的旅行方式,直到60年代后期,才真正成为大众所采用的运输方式。在我国,这个时间还要晚二三十年。目前,全球每年乘飞机旅行的人有16亿多人次。
与其他运输方式相比,航空运输有很多优点。首先是快。在追求高效率的今天,航空运输为人类旅行节省的时间具有无法估量的价值。其次是机动。航空不受高山、大川、沙漠、海洋的阻隔,且可根据客货源数量随时增减班次。第三是安全。据国际民航组织统计,近年来,世界民航定期航班失事率大大降低,平均每亿千米的死亡人数为0.04人,是其他运输方式事故死亡人数的几十分之一到几百分之一。
飞艇是空中客运的先锋
在客运飞机大量使用之前,首先担负客运任务的是轻于空气的航空器——飞艇。1909年11月16日,飞艇发明家齐伯林创办的德国航空有限责任公司(简称Delag),是世界上第一家商业性民用航空运输公司。
1910年开始用飞艇载客收费,到1913年11月第一次世界大战爆发前夕,该公司在德国各城市间运客34000人次,无一伤亡,确定了航空公司经营的基本概念。战后,齐伯林飞艇继续用于客运,直到1937年5月,硕大的充氢气的飞艇“兴登堡号”在飞越大西洋到达美国准备着陆时,不幸失事。艇上97人中,35人遇难,才终止了旅客运输飞艇几十年的发展。
第一个固定翼飞机航班
固定翼飞机用于民间定期商业客运始于1914年。那年1月1日,在美国东南部佛罗里达州开辟了一条飞越海湾、连通圣彼得斯堡和坦帕的旅游航线,每天两班,飞行时间仅23分钟,在旅游季节共经营了5个月,载客1204人次。这次开拓性的航班显示出了空运的好处,飞越坦帕湾为两个城镇间的交通提供了快捷的选择。两地间旅行坐船需要2小时,乘火车需要12小时,汽车需要24小时,而乘飞机只需23分钟,这样,空运就立住了脚。
1914年,第一次世界大战在欧洲爆发,使刚刚兴起的空运业暂时隐退。1918年,随着战争结束,民用航空重新焕发出活力。战后,民用航空得以迅速发展的原因在于:首先,飞机的性能经过4年激烈战火的考验,得到了极大提高。飞行时速达到180~220千米,已超过飞艇的速度,飞行也比较安全、可靠;第二,当时有大量战时剩余飞机亟待处理,欧美各国政府均以极低的价格抛售;第三,停战后交战各国有数以千计的飞行员和航空技术人员急需谋求出路;第四,战后经济恢复和发展客观上产生了用飞机进行空中运输的需求。
一次大战后欧洲民航领先1919年2月,在英国和比利时之间开始了邮运航班。8月25日,在伦敦和巴黎之间开通了采用D.H.4A飞机的客运和货运航班。1919年,德国人容克斯推出了世界上第一架全金属的F-
13型4座单翼民航飞机。同年6月,英国人约翰·阿尔科克上尉和阿瑟·布朗中尉完成了第一次跨大西洋不着陆飞行,用一架改装的维克斯公司的维米轰炸机从纽芬兰飞到爱尔兰。6个月后,澳大利亚人罗斯·史密斯和凯斯·史密斯兄弟驾驶同一种飞机完成了从英国到澳大利亚的首次飞行,从亨思罗(今天伦敦希思罗机场的前身)起飞,经欧洲、叙利亚、波斯湾、印度、缅甸、泰国、新加坡、爪哇和图姆尔,最后到达澳大利亚达尔文港。
战争刚结束时,商用飞行都使用大量过剩的前军用轰炸机。8座的维克斯公司的维米商用飞机是个例外,它虽是从轰炸机发展而来,但它有封闭的客舱,柳条编的座椅设在敞开的驾驶舱后面。在英国,汉德利·佩季公司以及法国的法尔芒公司也将轰炸机作类似的改型。
荷兰人安东尼·福克在20年代及30年代间,从1919年首飞的4座单发的F.2开始,生产了一系列民用飞机。1925年,福克首先以他的木质福克F.7a/3m开创了三发飞机设计的新潮流。这种飞机实际上是单发的
F.7的三发发展型,然后又搞了F.12和F.20。福克的这种设计布局无疑影响了美国公司的设计。美国一家公司1926年推出一种全金属的三发“福特”14座客机。1928年,波音公司生产了较小的80型三发双翼机。
德国容克斯公司在他的G24和G31三发飞机之后,1930年又推出了一种后来无所不在的Ju52。这种飞机采用首先在F13上使用的波纹形金属蒙皮,成为欧洲生产的与DC-3最接近的机种。在此前一年(1929年),容克斯公司还飞了巨大的30座的G-38。该机有部分旅客被安置在机翼里。1931年,在英国,帝国航空公司引进了24座的汉德利·佩季公司的HP-42,这标志着双翼机在民航飞机设计中的终结。在30年代,帝国航空公司在它的到印度、澳大利亚和南非航线上就是采用这种有名的用杜拉铝做蒙皮的飞机。
20年代,欧洲在民用旅客机的发展中曾处于领先地位。福克的一系列优秀的民用飞机创造了不少远程飞行记录,还开创了三发飞机设计的新潮流。但进入30年代后,世界航空发展的优势逐步落到美国人手中,并把这种优势地位保持到今天。
30年代美国后来居上1931年,波音公司制造了一架外观现代化的轰炸机,名字叫B-9,并参与美国陆军航空兵竞标,但不幸落选。波音就以B-9为基础开发出一种新型民用飞机,称为B-247,由于它外形新颖,采用了许多新技术,业界公认是第一种现代民航机。B-247载客10人,性能超过当时所有的竞争对手。新飞机于1933年2月首飞,3月就在联合航空公司投入使用。到1933年夏天,B-247创造了从美国东海岸到西海岸只需19小时45分钟的速度纪录。
另一家美国知名飞机制造商道格拉斯公司1933年推出DC-1,1934年推出加长型的14座DC-2,与波音公司的B-247抗衡。随后又开发了机身加宽、带卧铺的DC-3,从此拉开了波音和道格拉斯(后来的麦道公司)两家公司长达数十年的争斗。DC-3是一种安全、可靠,特别是能赢利的飞机,给空运业带来一场革命。简洁设计的关键是莱特·赛克隆公司新开发的710马力的GR-1820发动机。新发动机加上气动力方面十分简洁的悬臂机翼,使DC-3这种双发飞机的性能超过以往任何三发飞机。DC-3还使用了新上市的铝蒙皮和支架材料。第一架DC-3于1936年6月7日交付,自此开始了数量超过先前任何一种运输机的大批量生产。特别是二次大战极大地刺激了DC-3的生产。除苏联专利仿制的几千架里-2以外,在美国工厂里总共生产了10000多架。
DC-3以其更大的运力抢在波音B-247前面,成为世界上最成功的航线飞机设计。波音于是迅速行动起来,以重新夺回B-247失去的优势,它生产的革命性的307“同温层客机”于1938年首飞。这是一种从B-17“飞行堡垒”轰炸机发展出来的设计,成为世界上第一种带增压座舱的航线飞机,使旅客能打破惯例,在飞行时不受气候环境的影响。第一批波音307于1940年中在环球航空公司和泛美航空公司投入使用。
从30年代开始的20年时间里,水上飞机一度大行其道。水上飞机最大的优点是使用时不需要专门的场地。为了多载客、飞得远,飞机的尺寸不怕大,因为在浩瀚的江洋湖面上总会找到供飞机起降的地方。在当时著名的水上飞机中,英国有帝国航空公司的“子母飞机”,德国有道尼尔公司的DoX,美国则有泛美航空公司使用的几种“飞剪”号。
“子母飞机”,即在大型船身式水上飞机背上驮一架小型装浮筒的水机,当大飞机飞到安全高度和速度后,利用弹射发射装置使两架飞机分离,运载机返回,小飞机继续远程飞行。使用“飞剪”名称的飞机有:波音公司的波音314、西科尔斯基公司的S-40和马丁公司的M-130。在3架M-130中,有一架叫“中国飞剪”号,是美国跨太平洋航运的开路先锋,1937年4月,泛美航空公司的“中国飞剪”完成了历史上第一次美国—中国澳门的定期航班服务,后来该航线延伸到上海,开始了美国、中国之间频繁的航班飞行。但是到50年代初期,随着外形优美、装10台发动机的英国桑德罗公司“公主”号水上飞机找不到买主,客运水上飞机的时代也终于走到了尽头。
30年代,欧洲的民用航空踉踉跄跄地跟在美国后面跑,虽然也有几种重要的设计出现。容克斯公司战前的最后一种设计是四发40座的Ju-90,但在战争爆发前只有不到12架交付给汉莎航空公司。在这段时间里,德国航空公司在欧洲航线上用它的四发福克·伍夫公司的Fw200“秃鹰”。1938年8月,该机令人瞩目地完成了从柏林到纽约的不着陆飞行,历时25小时。
30年代以来,在美国,除波音和道格拉斯公司之外,洛克希德公司也致力于开发民用客机,开始是一族小型民用飞机,以代替它的“奥利安”。为满足环球航空公司对增压座舱、不着陆横跨美洲和越洋飞行的要求,洛克希德公司自1939年开始了1049“星座”型客机的设计。这种客机后来成为该公司最知名的设计。第一架“星座”于1943年1月飞行,它比竞争对手DC-4更大、飞得更快(434千米/小时,快96千米/小时)。第一批民用型客机于1946年早些时候交付给环球航空公司,投入纽约经甘德至巴黎之间的跨洋飞行。
为了和“星座”竞争,道格拉斯公司研制了一种DC-4的加长型——86座的DC-6,于1947年4月投入使用,与此同时航空公司把战时服役的1000架军用C-54(DC-4军用型)中的一部分飞机投入民用。
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