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阅读 7105 次 历史版本 0个 创建者:九幽 (2011/1/28 12:04:04)  最新编辑:九幽 (2011/1/28 12:04:04)
航空
  航空是指一切與天空有關的人類活動,譬如飛行,這些活動亦包括與天空有關的組織,如飛機制造、發展和設計等。
 

定義


  航空是人類利用飛行器在地球大氣層中從事飛行及有關的活動。早期受機械可靠度及天氣等因素限制,搭乘飛機旅行往往被看作一種冒險性的時尚方式,直到60年代後期,隨着噴射機飛行高度高過大部分的天氣變化(三萬英尺左右)、同時可提供快捷而又平穩舒適的旅程,搭機旅行才逐漸廣爲大眾接受。航空業也從此逐漸的迅猛發展起來,稱爲很多人出行必不可少的工具之一。
 

民用航空分類  

商業航空

  也稱爲航空運輸。是指以航空器進行經營性的客貨運輸的航空活動。它的經營性表明這是一種商業活動,以盈利爲目的。它又是運輸活動,這種航空活動是交通運輸的一個組成部門,與鐵路、公路、水路和管道運輸共同組成了國家的交通運用系統。盡管航空運輸在運輸量方面和其他運輸方式比是較少的,但由於快速、遠距離運輸的能力及高效益,航空運輸在總產值上的排名不斷提升,而且在經濟全球化的浪潮中和國際交往上發揮着不可替代的、越來越大的作用。  

通用航空

  航空運輸作爲民用航空的一個部分劃分出去之後,民用航空的其餘部分統稱爲通用航空,因而通用航空包羅多項内容,範圍十分廣泛,可以大致分爲下列幾類:

  (l)工業航空:包括使用航空器進行工礦業有關的各種活動,具體的應用有航空攝影、航空遙感、航空物探、航空弔裝、石油航空、航空環境監測等。在這些領域中利用了航空的優勢,可以完成許多以前無法進行的工程,如海上采油,如果沒有航空提供便利的交通和後勤服務,很難想像出現這樣一個行業。其他如航空探礦、航空攝影,使這些工作的進度加快了幾十倍到上百倍。

  (2)農業航空:包括爲農、林、牧、漁各行業的航空服務活動。其中如森林防火、滅火、撒播農藥,都是其他方式無法比擬的。

  (3)航空科研和探險活動:包括新技術的驗證、新飛機的試飛,以及利用航空器進行的氣象天文觀測和探險活動。

  (4)飛行訓練:除培養空軍駕駛員外培養各類飛行人員的學校俱樂部的飛行活動。

  (5)航空體育運動:用各類航空器開展的體育活動,如跳傘、滑翔機、熱氣球以及航空模型運動。

  (6)公務航空:大企業和政府高級行政人員用單位自備的航空器進行公務活動。跨國公司的出現和企業規模的擴大,使企業自備的公務飛機越來越多,公務航空就成爲通用航空中一個獨立的部門。

  (7)私人航空:私人擁有航空器進行航空活動。

  通用航空在中國主要指前面5類,後兩類在中國才開始發展,但在一些航空強國,公務航空和私人航空所使用的航空器占通用航空的絕大部分。
  

軍用航空  

定義

  用於軍事目的的一切航空活動,主要包括作戰、偵察、運輸、警戒、訓練和聯絡救生等方面。軍用航空可以使用輕於空氣的航空器,如氣球飛艇,也可以使用重於空氣的航空器,如飛機、直升機和滑翔機等。現代軍用航空活動主要依靠飛機和直升機。  

發展曆程

  軍用航空是從軍事上應用氣球開始的。1794年法奧戰爭期間法國成立了第一個氣球觀察分隊,擔負軍事任務。第一次世界大戰中曾廣泛利用系留氣球作爲監視對方的空中平台。飛機誕生以後很快被用於軍事目的,最初爲炮兵校射和觀察服務。第一次世界大戰期間,飛機首先用於目視偵察,後來發展到照相偵察。當時爲准備一次戰役,每天拍攝照片已達數千張。第二次世界大戰期間,航空偵察的作用更爲顯着。例如,1943年5月間英國空軍通過照相偵察發現了德軍新式武器V-1和V-2的研究基地,使英國及時采取了對抗措施(見氣球)。從飛機上向地面目標投擲炸彈始於1911~1912年的意土戰爭。第一次世界大戰期間出現了轟炸機,交戰雙方廣泛地進行轟炸活動。大戰末期,專門設計的轟炸機已使用重達1360公斤(3000磅)的大型炸彈。第一次世界大戰開始不久,雙方爲了制止對方的空中偵察和轟炸活動,保障己方偵察和轟炸活動,逐步形成了飛機在空中的格鬥。空戰使用的飛機都裝有固定的重機鎗,可以作複雜的機動飛行。第二次世界大戰期間,飛機性能和武器裝備有了很大改進,但空戰方式和戰術並沒有本質的變化。

  將飛機用於軍事運輸開始得比較晚,大規模地利用空運於作戰並取得成功是在1939年以後。1940年4月德軍用大量容克52運輸機滿載步兵在挪威法内布機場強行降落。兩小時内降落了3000人,着陸部隊很快占領了奧斯陸。航空母艦出現以後,作戰飛機成爲海軍裝備的重要武器。第二次世界大戰期間,許多重要海上戰役都有飛機參加,許多戰列艦和航空母艦也是被飛機擊沉或擊傷的。直升機參加軍用航空活動始於40年代初。德軍首先用小型直升機進行海上偵察蒐索活動。50年代初直升機曾用於營救、醫療和後勤支援。60年代武裝直升機在叢林、山地等複雜地形條件下顯示出優異的作戰能力,穫得較快的發展。
  

世界航空發展曆程  

起步階段

  飛機是人類20世紀所取得的最重大的科技成就之一。萊特兄弟在1903年發明飛機的最初幾年里,各國的軍方一直是航空發明的主要資助者,萊特兄弟飛機的第一個買家就是美國陸軍通信兵團,還曾因安全因素連續造成十一名軍官因失事而殉職,被飛行安全界稱作“最初的十一人”(the first eleven)。直到一次大戰結束後,隨着軍事需要的劇然減少,才開始將之應用於民間的郵政及交通運輸。早期受機械可靠度及天氣等因素限制,搭乘飛機旅行往往被看作一種冒險性的時尚方式,直到60年代後期,隨着噴射機飛行高度高過大部分的天氣變化(三萬英尺左右)、同時可提供快捷而又平穩舒適的旅程,搭機旅行才逐漸廣爲大眾接受。目前全球每年搭乘飛機的旅客約有16億人次之多,還在逐年不斷成長。

  與其他交通工具相比,飛機的優點是快捷與機動:快捷在追求高效率的今天,節省了大量的運輸時間。其次是機動,飛機不受高山、河川、沙漠、海洋的阻隔,且可根據客貨源數量隨時增減班次。而在眾所矚目的安全性上來說,拜科技進步之賜,世界民航定期航線失事率已大幅降低,目前西方國家設計制造飛機的平均百萬操作小時(飛時)失事率僅約0.37,遠較陸路運輸爲低;但因爲空難事件的單一死亡率較高,故其安全性仍爲輿論關注與質疑焦點。

  依照國際民航組織(ICAO)第七號附約規定,航空器依其升力來源之不同可歸類爲(1)飛機(2)鏇翼機(3)滑翔機(4)氣球或飛艇等4個類别。根據“白努利原理”,飛機的升力來自依本身前進時行經翅膀的氣流所產生,鏇翼機(或俗稱的直昇機)則利用“鏇翼”的圓周運動產生升力,改變鏇翼的運動即能改變其飛行狀態。滑翔機本身不具有動力,需靠外力拖曳運動後再利用長長的翅膀產生升力,然後顺着地表的上升氣流“禦風而行”;前述三種航空器都比空氣要重,氣球或飛艇則比空氣要輕,完全利用阿基米德的“浮力原理”浮於空中,除了供作交通工具外,在一次大戰時曾被廣泛運用作爲對敵方城市轟炸或戰線觀測的載具。  

展翅初飛

  在飛機大量使用之前,1909年11月16日,德國發明家齊伯林創辦了德國航空有限責任公司(簡稱DELAG,後來轉爲國營DZR公司),是世界上第一家商業性質的民航運輸業者。該公司自1910年開始用飛艇載客收費,到1913年11月第一次世界大戰爆發前夕,該公司在德國各城市間運送了34000旅次,無一傷亡,確立了“航空公司”的基本經營型態。一次大戰結束後,該公司及其後續者的齊伯林飛艇繼續用於客運並成爲新興粹納政權展示國力的標志;直到1937年5月,填充氫氣的飛艇“興登堡號”在飛越大西洋到達美國時,於紐澤西州降落場地不幸着火失事,事件照片及目擊者驚悚證詞被當時新興的大眾傳播媒體(報紙、無線電廣播)廣泛散布,終止了各國繼續發展飛艇的意願;而媒體報導與飛航事故間的隱晦而又複雜的關係才方興未艾。

  固定翼航空器定期商業客運則開始於1914年1月1日,美國東南部佛羅里達州開辟了一條飛越海灣、連接聖彼得堡(St.Petersburg)和譚巴市(Tampa)的旅游航線(AirBoatLine),每天兩個班次,飛行時間僅23分鍾,在旅游旺季共經營了5個月,載客1204人次。這個航線充份展現了空運快捷的長處:兩地間搭船需要2小時,乘火車繞一大圈需要12小時,汽車更要花上24小時,搭飛機隻需23分鍾,航空的優勢顯而易見。  

一次大戰後的發展

  1914年,第一次世界大戰(歐戰)爆發,各國傾全力將航空力量展現在軍事活動上。飛機性能經過4年激烈戰爭曆練,無論在飛行性能還是結構強度上都得到了極大的提昇。戰後,大量剩餘飛機被歐美各國政府以低價抛售求現,數以千計的飛行或技術人員急需謀求軍事以外的出路,造就了第一次“軍轉民”的浪潮,同樣的情況也再度發生於1945年二次大戰結束後蓬勃發展的民用航空市場上。時至今日,軍方資源仍是許多國家民航事業發展的重要來源之一。

  歐戰後的1919年2月,英國和比利時之間開始了航空郵運服務,同年8月25日,在倫敦巴黎之間開通了采用大戰剩餘物資D.H.4A飛機的客運和貨運航線。當時的北洋政府爲了發展民航,也向英國的Vicker公司訂購了40架由轟炸機改裝的VimyCommerical,當時被稱作“維梅機”或“維美機”,該機因性能不佳,在歐洲隻賣出了3架,幸而有北洋政府的訂單方能維持生產,不過該機北洋政府進口數量雖多,主要用途還在供作軍閥混戰時轟炸和偵察之用,真正在民航運輸上發揮者極少。同時,德人容克斯由戰時的J-10型轟炸機改良成世界上第一架全金屬單翼的F-13型4人座民航機,此機性能優異,在民航運輸史上占有極重要地位,被60多家航空公司采用,巴西航空甚至使用到1954年。民初各方軍閥及北伐軍(俄援裝備)以至國民政府時期均曾使用過F-13型機。

  一戰剛結束時的民航機多由軍用轟炸機改裝而來,荷蘭人安東尼·福克從1919年的4人座單發動機的F.2開始,才開發了一系列純民用飛機。1925年,福克再度以他的木質福克F.7a/3m開創三發動機飛機設計的新潮流。這種飛機實際上是單發動機F.7的三發衍生型,後來還有F.12和F.20等後續機型。一時之間,三發動機的設計除了在歐洲造成風潮外,也影響了大西洋彼端的美國:位於底特律的福特汽車公司在1926年推出一種全金屬三個發動機的FordTriMotor14人座客機,因外型酷似被稱作“錫鵝”(TinGoose)。1928年,波音公司也生產了非常類似但體型較小的Boeing80型三發動機雙翼機。國民政府時期與美方合辦的中國航空公司曾引進福特“錫鵝”機,而另一家與德國合辦的歐亞航空公司爲了在市場上與其競爭,緊急進口了大名鼎鼎的德制容克斯Ju-52機多架,被稱作“大容機”。其中有一架還售予國民政府成爲蔣公座機,民國25年西安事變時由蔣夫人乘座該機前往西安營救,從而留下了歷史鏡頭。

  德國容克斯公司在1930年推出了單發動機的Ju-52/1M並在1932年改爲裝置三個發動機的Ju-52/3M。這種飛機采用與該廠F-13型機相同的波浪形金屬蒙皮,結構堅固可靠,複翼式的襟翼及副翼組合,具有良好短場起降能力,曾參與西班牙内戰及二次大戰,成爲納粹空軍運輸主力,也是德國傘兵的標准突擊運具,被昵稱爲“鋼鐵安妮”。1929年,容克斯另外還生產了外型巨大的30人座的G-38,部分旅客居然被安置在該型機寬大的機翼里。

  20年代歐洲在民用飛機的發展處於領先地位,除了英、法、德等國各自發展外,小國荷蘭的福克廠一系列優秀的民用飛機疊創長程飛行記錄,也開發了三發動機飛機設計的新潮流。二次大戰後,該廠還陸續發展FK-27、FK-28、FK-50、FK-70、FK-100等機型,但在90年代航空界不景氣中仍以破產告終,其產品目前由該廠員工組成的“FokkerService”來維繫,國内華信航空仍是其大宗用戶。  

經典年代

  進入30年代後,世界航空發展的優勢逐步落到地大物博的美國人手中,我們可以從一些統計數字中略窺一端:在1926年,美國一年隻有5,800人次搭過飛機;但在1930年,雖逢經濟大蕭條,卻仍有417,000人次的搭乘量。這股熱潮要感謝一個稱爲林白的美國航空郵件公司飛行員,1927年5月,林白獨力以33小時冒險飛越大西洋,成爲首位由美洲到歐洲不停靠的飛行員,他的壯擧給予美國政府、民航業界及飛機制造廠極大的鼓勵,投入大量資源從事相關的發展,這種優勢仍保持到今天。1931年,波音公司制造了一架外觀現代化的轟炸機B-9,參與當時美國陸軍航空兵的競標案,不幸落敗。波音遂以B-9爲基礎開發出一種新型民用飛機,稱爲B-247,它的外形新穎,采用半硬殼機身及可收放式起落架等新技術,可載客10人,性能超過當時所有的民航機,被公認是第一種“現代化”的民航機,連愛好新事物的少帥張學良也曾購買一架作爲專機,後來轉爲國府空軍所用。該機於1933年2月首飛,3月起投入聯合航空公司(UA)營運,在該年的夏天便創造了從美國東海岸到西海岸隻需19小時45分鍾的速度紀錄。因爲波音公司最初隻肯將B-247賣給當時屬同一個集團旗下的UA,使UA的對手環球航空(TWA)非常不滿,轉而求向另一家飛機制造廠道格拉斯公司,成功開發出了DC系列客機。

  道格拉斯公司於1933年推出DC-1,1934年爲了與波音公司的B-247抗衡,再推出加長型的14座DC-2(我空軍使用者稱爲“大達機”),航空公司反應不錯,遂又開發了加寬機身、21人座可帶臥鋪並有空廚提供熱食的DC-3,從此掀開了波音和道格拉斯(後來的麥道公司)兩家公司長達數十年的競爭,直到1996年底波音將麥道合並爲止。DC-3是一種性能良好、安全又可靠的飛機,堪稱目前最爲長壽的一種飛機,直到今天仍有少數還在世界各地飛翔。其強化機身底部的軍用型C-47除了在二戰時空投盟軍的傘兵,飛越駝峰運送支援中國抗戰物資外,戰後的1948年和C-54(DC-4軍用型)共同執行柏林空運任務,在軍事運輸上占有歷史性的地位。

  DC-3以其更大載運能力搶在波音B-247前面,成爲當時世界上最成功的設計。波音爲了重新奪回B-247失去的優勢,便開始生產的革命性的B-307“同溫層客機”,於1938年首飛。這是一種從由B-17“飛行堡壘”轟炸機發展出來的設計,成爲世界上第一種座艙增壓客機(機身截面也由B-17的方型改爲圓筒型以均衡内部壓力),它可以飛得更高(一萬尺以上)以避開大部分的天氣變化,卻又使旅客在高空飛行時不受稀薄空氣的影響。第一批B-307於1940年中左右由環球航空和泛美航空(PANAM)使用,但是因爲艙壓可靠性等問題並沒有大量被市場接受。

  從30年代至50年代的20年間里,由於飛機的續航力有限,曾使水上飛機(或水陸兩用機)一度大行其道。水上飛機最大的優點是使用時不需要專門的場地。爲了多載載客、飛得遠,飛機的尺寸不怕大,因爲在浩瀚的江洋湖面上總會找到供飛機起降的地方,其巨大者如德國多尼爾公司的DoX型等;美國泛美航空也曾使用波音公司制造的B-314飛艇,運作於“中”美間定期航線(舊金山至上海及香港等地),中國航空公司也曾使用過Loening公司的C2H水陸兩用飛機(洛寧機)經營長江航線,直至中航引進DC-2後方才退居第二線,抗戰時期還曾納編爲我空軍後備兵力。隨着客機性能的提昇和二次大戰時因軍事需要在各地廣建機場,戰後水上飛機就逐步退出了空運市場。

  30年代的美國,除了波音和道格拉斯公司之外,還有一家洛克希德公司也致力開發新型的民用客機,以代替該公司最早發展,但並不受歡迎的“獵戶座”(不是該公司制造的另一種P-3“獵戶座”反潛機,但顯然洛克希德公司很喜歡這個名字)。爲滿足環球航空公司對增壓座艙、不着陸横跨美洲和越洋飛行的要求,洛克希德公司自1939年開始了L-049/1049/1649系列“星座式/超級星座式”客機的設計(軍用型稱C-69/C-121),這種客機後來成爲該公司最富盛名的流線設計。第一架星座機於1943年1月飛行,它比競爭對手:DC-3的後繼機DC-4更大、飛得更快,於1946年初交付給環球航空公司,投入紐約至巴黎之間的大西洋航線。  

二次大戰後的發展

  二戰期間發展的道格拉斯DC-4/C-54是第一種采用前三點式起落架的客機/運輸機。戰後更有許多航空公司把戰時軍用剩餘物資的C-54運輸機改裝爲DC-4民航機使用,中國民航空運公司(CAT)及中華航空均在其中。同時爲了和星座機競爭,道格拉斯公司還研制了DC-4的加長型,86人座的DC-6(軍用型稱爲C-118,曾爲中國“中美號”總統座機,到70年代初期被另一架波音720“中美號”取代),於1947年4月投入使用,後來又特别爲泛美航空的大西洋航線設計了加長型的DC-7。與此同時的DC-5,則是種沒有被大規模運用的小型飛機。

  波音公司也在B-29“超級空中堡壘”轟炸機的基礎上發展成民用型的B-377“同溫層巡航者”(Stratocruiser),軍用型稱作C-97,采用4具R-4360型發動機,每個發動機的汽缸高達28個,構造複雜但扭力驚人,是往複式發動機最終極致的發展,不過該機在市場上並不成功,除軍方以外的使用者有限,最後被改裝成爲特殊用途的“超級古比魚”,爲美國太空總署(NASA)運送太空火箭或替其對手空中巴士集團輸送飛機組件半成品。

  二次大戰結束帶來民用航空運輸的興旺發達。1946年,全球空運旅客達1800萬人次,其中三分之二是美國國内航空公司運送的。但當時使用的往複式飛機,不僅速度慢,而且因爲飛行高度低,飛機易受大氣亂流影響,天氣不好時多數乘客嘔吐不止,十分難受。大戰時期因軍事需要世界各地興建的大型機場爲戰後民航迅速發展創造了良好環境,噴射發動機的出現適時爲民航機噴射化奠定了基礎。噴射機投入使用是民航技術另一次躍升,不僅使民航飛機的速度提高,而且使飛行高度跨擧到平流層,提昇了安全性和舒適性。

噴射高飛

  最初使用渦輪噴射技術的民航機是1950年英國的Viscount“子爵”式,安裝了4具渦輪螺鏇槳發動機,利用渦輪噴射原理轉動螺鏇槳,不算是真正的噴射機。民航第一種“純”噴射客機是英國“彗星”式,翼根裝有四具噴射發動機,1949年由迪哈維蘭公司設計,1952年5月2日開始在倫敦-南非航線上使用。不過該型機因爲對客艙加壓的結構設計經驗不足,在反覆加壓的情況下造成機身金屬疲勞,接連發生數起重大空難,使社會上對剛發展出的噴射客機產生極大的質疑,也是英國戰後蓬勃發展的航空工業重大挫敗。

  爲了與英國的彗星客機相抗衡,1954年7月,美國波音公司的Dash80出廠,它是波音707噴射客機的原型,采用了大後掠角的機翼,安裝4具普惠公司的JT3渦輪噴射發動機(後來體積略小的衍生型波音720B則改裝具有旁通比的JT3D渦輪風扇發動機)。波音707及體型較小但速度更快的波音720成功綜合了美方較爲成熟的機體設計、制造經驗和戰後習自英國/德國的噴射發動機技術,爲美國民用航空霸業打下了重要基礎;也證明了航空工業是一門“整合”性的技術,不隻考驗一個國家的制造工藝與設計水准,更能看出其相應的工程聯絡、系統整合能力。時至今日,波音公司的飛機制造工作早已分包全球各供應商,但最初的系統開發及最後總裝的銜接/整合工作仍保留在美國本土進行。

  同一時間在歐洲,英國的迪哈維蘭公司努力解決“彗星”噴射機上出現的問題而再度發展了彗星二型/四型。法國的南方航空則開發了西方第一架雙發動機,專供短程使用的噴射客機“Caravell”(卡拉維爾),該機於1955年首飛,並於1959年5月開始飛航定期航線。中國的中華航空曾於1971年引進此型飛機飛航國内北高線,以僅35分鍾的飛行時間對抗當時遠東航空螺鏇槳的Viscount“子爵式”。

  1957年,洛克希德公司修長而流線的“超級星座式”最後一種發展型L-1649出廠,盡管它的續航時間長達18小時,可以從美國西海岸不着陸直飛歐洲,但也隻生產了44架;自此除小型機市場外,活塞螺鏇槳客機終於走入歷史。  

全面開發

  1958年4月,道格拉斯公司在波音707之後也推出了四發動機的DC-8噴射客機,一年後向聯合航空及達美航空交付第一批。在各國競相發展的噴射機市場中,DC-8並不是一種成功的商品,目前僅有少數的貨機還在使用。同時另一家康維爾(Convair)公司也生產了略小的CV880/990,市場接受度比DC-8還低,很快就退出了競爭。中國民航空運公司在1959年開始使用Convair880,稱作“超級翠華號”(該公司波音B-727也被稱爲超級翠華號),從名字就可約略猜到應是當時最頂級的消費,也是中國使用的第一種噴射客機。

  60年代時,噴射機已經成爲中、長程航線的唯一選擇。但航空公司此時還搞不清楚,對短程航線而言,應該采用新式的噴射機還是沿用舊有的老式飛機較爲經濟?法國Caravell短程噴射機研制成功對“噴射機派”是一個鼓勵:1962年1月,英國霍克希德黎公司應“英國歐洲航空公司”的要求,研發出短程三發動機100人座的DH.121“三叉戟”。一年後,波音公司也推出外型類似但稍爲大些的B-727。由於727市場極爲成功,幾乎囊括了所有西方世界的空運市場,到1984年停產爲止,波音公司共生產了1832架727,而同時期的“三叉戟”則隻生產了117架,除供英國本身使用之外,還有部分作爲60年代的英國外交籌碼賣給了中共“中國民航”和解放空軍專機部隊,“林彪事件”失敗夜奔和“六義士”投奔自由均爲此型飛機。三叉戟是第一種安裝CATIII類儀降設備的民航機,可以在零能見度的情況下執行自動進場。

  1963年8月,整合後的英國航太公司推出“子爵”機的後繼機種-尾置雙噴射發動機80人座的BAC1-11以取代老舊的子爵式飛機;1965年2月,道格拉斯公司推出外型與性能均類似的DC-9,同年投入市場競爭,DC-9較占上風並有多種發展型,不斷加長到DC-9Super80才被改稱爲MD-80。當DC-9僅以兩具發動機的簡便維修受到航空公司歡迎時,波音還忙於銷售它的熱門商品707和727,沒有空閑理會這塊日漸成熟的短程噴射客機市場,遲至1967年才推出翼下安裝雙發動機的B-737,居然在銷售競爭中後來居上。爲減少操作成本,737是世界上第一個取消飛航機械員(FE)的客機,也是150座級客機中最賣座的機隊,自1967年4月首次試飛以來,737-100/-200和737-300/-400/-500共交付了3132架;1997年開始交付新一代波音737-600/-700/-800/-900,目前仍在持續生產,各型737總數預計將會超過5000架。  

石油危機

  到60年代中期,由於航線飛機的發展,航空公司本身也處於在一個轉捩點:價格保謢的市場、便宜的航空燃料和不斷增加的市場造成飛機不斷加大,加長型的DC-8-60系列已達到250人座,波音公司還推出400座的寬體型波音B-747。1969年,747原型機出廠,次年便由泛美航空公司投入紐約與倫敦之間的航線運營。但隨後遭遇了70年代初期嚴重的石油危機,使得當初看好而花大筆經費購買747的航空公司大喊吃不消。時至今日,客機的耗油率仍是左右航空公司采購機種的重要因素。1976年泛美航空采用了縮短機身但航程超長的747SP飛航太平洋線,此型機也廣爲同樣有太平洋航線需求的新興的亞洲航空公司(日航、華航等)所喜用。  

空中巴士崛起

  從30年代到70年代初,美國航空工業一直主宰着世界飛機市場,其間歐洲幾個航空發達國家雖然也推出過幾種性能不錯的飛機,但彼此之間總是處於相互競爭、自相殘殺的困境(子爵式、卡拉維爾、三叉戟、BAC1-11等等)。直到60年代中期以後,法國、德國和英國才意識到,如果要生存,就必須停止生產類似的產品自相殘殺,而需集中各國之力來對抗美國強大的航空工業。1965年6月巴黎航展期間,歐洲國家的航空公司集會,提出適應歐洲“城市對”市場的大容量中、短程客機,於是英、法兩國展開合作計劃,後來擴大到德國。1967年,三國政府商定合作發展一種新型中短程寬機身客機,取名“空中巴士”(Airbus),因爲目標載客量爲300人,代號爲A-300。

  1970年12月,空中巴士公司正式成立,基地設在法國南部圖魯茲。第一個產品A-300B型於1972年10月出廠,算是世界上第一種廣體客機,因爲新發動機開發時程無法配合,並沒有使用原設定的英制發動機,反而裝配了美國現貨CF-6發動機,其推力隻夠推動250人,也使得原本計畫的發動機提供者英國翻臉退出合作,直到1979年才重新加入。A-300起初銷售情況不好,美國市場對歐洲產品也不屑一顧,但到70年代末,爰於航空公司燃油節省等考量,A-300銷售量遂持續上升,它的第二個衍生的產品A-310也顺勢切入市場,從而逐漸形成今日兩強相爭的局面。  

鐵幕銀翼

  前蘇聯航空工業早有基礎,二次大戰時先是專利生產美國的DC-3並仿制爲Li-2式運輸機,仿制B-29成爲Tu-4式轟炸機(中共稱爲杜4式),戰後逐步利用己身的轟炸機技術研制民航客機如IL-12及IL-14等(中共稱伊爾12及伊爾14)。1955年,前蘇聯國營民航公司采用了世界上第二種噴射客機-從Tu-16轟炸機(中共仿制稱爲轟6)發展而來的Tu-104。1957年,圖波列夫廠設計出另一種碩大的Tu-114客機,它是由Tu-95“熊”式轟炸機衍生出來的四發渦輪螺槳飛機,可載220人,是60年代末期廣體客機(兩排以上走道)出現前世界上最大、最重的民航客機,但僅生產了32架。

  在冷戰的60年代和70年代,前蘇聯各航空設計局除了爲軍事服務外,爲了滿足國内及其附庸國的民航市場需求,也發展了一系列的民用飛機:蘇聯第一架裝置渦輪扇發動機的客機Tu-124是前述Tu-104的改良型(其實也就是Tu-16後繼機種Tu-20的民用型),於1962年11月投入使用;另一種T形尾翼、後置發動機的Tu-134也自1967年交付使用。圖波列夫設計局還有一種全新的三發動機130~160人座的Tu-154,可作爲Tu-104及渦輪螺鏇槳IL-18(中共稱爲伊爾18)的後繼機種,後來幾經改良,直到現在還被許多的航空公司大量使用。伊留申設計局1967年9月推出尾置四發動機140~180人座的IL-62,1980年再推出了翼置四發動機的IL-86及其遠程型IL-96。1978年雅克設計局則推出了外型和性能和英國的三叉戟相當的Yak-42型。前蘇聯的最後一型民航機是1989年首飛的Tu-204,其外型約略與757相當,蘇聯解體後該機改裝西方的航電和發動機,改稱爲Tu-214。

  中共的航空工業最初以國民政府遺留在大陸的基礎上逐步發展,早期以修配、維持俄援新飛機及國府時期的舊有飛機操作爲主,50年代中期起逐漸轉型至設計、制造新機。先以仿制An-2而成“運5”,在60年代中期發展的兩款運輸機,“運7”(最新采用西方發動機和航電的改良型稱爲“新舟60”)可以看到An-24/26影子,“運8”則是An-12的翻版。70年代初期曾自力發展過外型酷似707的“運10”,曆經十載的研制,總共隻造了兩架半,因種種因素最後無疾而終。目前中共航空工業在民機市場上,除了參與國際民航客機的聯合制造外,正自力開發70人至100人座的ARJ-21區間客機。  

兩強爭霸

  80年代初期是民用航空制造業十分繁榮的時期。波音公司在營運良好的氛圍下,一擧推出兩種新型雙發動機客機-雙走道的波音B-767和單走道的波音B-757,分别於1982年和1983年開始使用,兩型客機的駕駛艙概念及飛機系統都非常類似,很多零件甚至通用。在同一時間,歐洲空中巴士公司也繼A-300之後,於1983年開始交付A-310。757最初的目的在於取代727的市場,但最後的發展成爲另一種全新的200人座市場;767本來就是爲了填補727至747間的250-300人座市場空隙,免不了要和同樣思想下的A-300正面迎戰。目前A-300及757/767這兩型80年代生產的客機逐漸已屆汰換年齡或改作貨機使用,A-300因屬雙走道廣體機身故享有較多的客改貨優勢。

  到80年代中期,隨着DC-9及B-737等型機的老化,出現了對新型150人座飛機的迫切需求,以更新這些60年代出廠的幾千架短程噴射客機。經過反覆權衡,空中巴士推出第一種窄體設計A-320,1988年投入使用。A-320對該公司而言是首度和波音同級商品(7J7計畫和後來的新一代737系列)進行面對面的較量,其成功也進一步確定了它穩坐世界第二大民用飛機制造商的地位。A-320同時也是世界上最先采用數位式電傳飛控系統和“玻璃座艙”的客機。

  1984年,洛克希德公司在交付了250架“三星”(Tristar)中的最後一架後便宣布不再進行民用航空的投資。美國便隻剩波音和麥道兩家大型民用客機制造商了。麥道公司在1970年推出與三星式競爭的DC-10之後,兩家公司都受到不小的内傷,均無力再發展新型的客機,洛克希德退出民用市場後,麥道隻在1986年推出其改良型的MD-11,80年代末期投入使用;而更換發動機及少部分機體、設備的MD-80,則被稱爲MD-90,於1995年投入使用,1996年被波音公司合並(麥道公司在被合並前曾計畫與當時亟欲開展航空工業的中國共同發展MD-12客機,後因出資銀行團評估該案風險過大、美國國會爲維護該國航空工業領先地位反對以及國籍航空公司不願承諾采購等因素而告吹)。

  在另一方面,波音公司的實力不斷增強,擴展了它的737、757和767三個家族。1989年又推出第二代的747:采用“玻璃座艙”並取消飛航機械員的波音747-400。空中巴士則繼續努力擴大產品範圍,推出兩種非常相似且組員可以輕易訓練轉換的新機型:遠程四發的A-340和中程雙發的A-330,並於1993年投入使用,兩種飛機使用相同的機翼和不同數目的發動機以同時滿足兩個不同的市場區隔並以幾乎相同的駕駛艙與系統使飛航組員的交互操作(CCQ)成爲可能。空中巴士這兩型機的市場成功,再加上A-320家族(包括A-318、A-319和A-321等多種機型)的推波助瀾,加速了麥道公司的沒落。面對空中巴士A-330/340的威脅,波音公司的回應是推出它的第一種電傳飛控的雙發動機波音777(也有中程和長程兩種規格),並於1995年6月首先由美國的聯合航空公司使用。

  1996年底,實力強大的波音公司兼並了缺乏競爭力並且債台高築的麥道公司,結束了兩家公司長達80年的品牌競爭。空中巴士爲了取得和波音公司並駕齊驅的地位,也不遺餘力地擴大自己的產品範圍,決心研制555座的A380超大型客(貨)機,以期一擧打破波音公司對大型客機(及747大型貨機)30多年的壟斷。波音爲了突破空中巴士各機型的分進合擊,也推出了7E7(正式名稱爲787)以資對抗,目前都還在測試市場接受程度。  

超音速客機

  70年代的民航發展有另一項重大突破,即超音速客機問世。細長的機身、大後掠三角翼配上特有的斜板形進氣道的協和式及Tu-144分别爲代表作(同時期的美國超音速客機SST計畫因國會反對而遭取消)。前蘇聯的Tu-144於1968年底首次試飛,但因技術問題宕延至1976年開始進入市場,因技術問題隻使用了很短一段時間就退出市場。英法兩國聯合研制的“協和”式客機則於1969年年初開始試飛,1976年1月投入營運。它把從美國紐約飛越大西洋抵達歐洲大陸的飛行時間又縮短了一半,從7小時縮短到3.5小時。但70年代出現的石油危機,加上超音速飛行的音爆及發動機排放物對環保的沖擊,使這種飛機沒有足夠的市場利基,總共隻政策性的由兩國的國家航空公司(英、法航)各買了7架後就停產了。2003年底,協和式因爲安全和經濟雙重因素除役。值得注意的是這兩種超音速客機都不是使用傳統白努利定理的機翼升力而是采用三角型翼造成渦鏇(vortex)升力,是航空工程技術上首度使用渦鏇流升力的例子,後來被廣泛運用於70-80年代發展的軍用戰鬥機上。

  超音速客機因經濟性及環境因素方面的種種問題而不能被廣泛運用,但航空先進國家對超音速客機的技術探索始終沒有停止,目前美國太空總署、俄羅斯圖波列夫設計局和歐洲各國都還有相關的研究計畫在進行,但距離超音速客機真正普遍實用化則還有許多困難尚待克服。
  

事故教訓


  在民航發展的過程中,亦曾發生過不少慘痛的飛安事故(如前述的1954年英國的彗星式事件),其中約有75%系人爲因素導致,但也有若幹系由於航空器本身設計/制造缺陷所造成,這些累積的經驗及教訓對客機的設計制造都曾產生深遠影響。若能在技術上結合設計與制造的改良,必能大幅減少飛安事故的發生。

  1956年6月30日,環球航空一架超級星座機和聯合航空的DC-7在大峽穀上空相撞,造成128人死亡。本案的直接影響是美國飛航管制系統的重新檢討;其後再經過多年的努力,終於在80年代開發出空中防撞預警系統並逐步裝置於中、大型客機上。

  1996年11月12日,仍不幸發生一架沙地阿拉伯航空的747-100客機在印度新德里起飛後7分鍾,與另一架哈薩克航空的IL-76型貨機在14000尺半空相撞,死亡人數高達349人。調查指出是哈薩克貨機機長未依照指定高度飛行,該機也沒有裝置空中防撞系統。

  1974年3月3日,土耳其航空的DC-10客機在巴黎奧利機場起飛後十分鍾,機底貨艙門突然連同部分機件飛脱,艙壓失效後隨即以高速撞擊地面。事後調查是因爲地勤人員關門不當引起,但也揭露了DC-10的艙門設計問題。

  1979年5月25日,無獨有偶,美國航空的一架DC-10在芝加哥機場起飛後不久墜毁,造成機上271人及地面2人罹難,後來經過詳細調查證明是因爲機尾發動機派龍架設計及維護工作不當所造成,基於頻頻發生的飛航事故,美國聯邦航空總署甚至一度曾下令該型機停飛。

  DC-10連續兩件事故造成社會大眾對搭乘該機的信心全失,竟還有航空公司以該公司沒有此型機服役作爲宣傳,對麥道公司的商譽更是嚴重打擊。中國華航1975年間差點就要購買此型飛機,原廠已將飛機塗裝連同編號都已噴妥,但最後還是轉而選擇了波音747作爲長程航線的機種。

  飛機使用經年,結構及内部埋藏的線束等便會因爲腐蝕磨耗而逐漸老化,如果使用維修時稍有不注意,容易發生故障甚至造成嚴重的飛安事件。民航界曾發生多起因高齡飛機結構或内部線路失效造成的事故如下:

  1977年5月14日,英國IAS貨運公司一架機齡11年的707在下降過程中右水平尾翼及升降舵突然飛脱,飛機隨即墜毁,調查顯示傳統的結構設計及維修檢查方式存有缺陷亟待改進。

  1988年4月28日,一架阿羅哈航空高達20年機齡的737在飛行途中機身蒙皮飛脱,1名空服員當場因泄壓而被吹出機外死亡,飛機緊急落地安降成功。調查結果是例行維護檢查工作無法發現因老舊造成的結構損傷。

  1981年8月22日,中國遠東航空的737在三義上空解體造成110人死亡,事後證據顯示是機身嚴重腐蝕所造成。

  1985年8月12日,日本航空747SR型機從東京羽田機場起飛後不久,機尾隔框連同整片垂直尾飛脱,同時打壞了四套液壓系統使飛機方向難以控制,最後墜毁在群馬縣的禦巢鷹山,共520人死亡,調查結果顯示是機身破損修補工作不當所致。

  1989年2月24日,美國聯合航空747-100型客機在從夏威夷機場起飛爬昇過程中,因前貨艙門上鎖機構失效,於空中貨艙門飛脱解體,空中失壓造成9人死亡。

  1996年7月17日,環球航空一架已有25年機齡的747-100型客機由紐約飛往巴黎,在起飛後不久於半空爆炸解體,230人當場死亡。當時有人懷疑是恐怖襲擊或是被軍方演習的飛彈所擊落,但最後的調查指出是油箱附近的電線短路引起火花,從而燃點了油氣引起爆炸。

  1998年9月2日,瑞士航空的MD11型客機,在飛行時因機艙失火冒煙,緊急降落前失事墜海,機上229人死亡。調查報告指出,火災是機上客艙娛樂系統的電線損壞點燃絕緣物質所導致,這是首宗因客艙娛樂系統設計、安裝不良導致的空難。

  2002年5月25日,中國中華航空747-200型機由台北飛香港時,在澎湖外海失事,機上225名旅客及機組人員全部罹難。調查結果顯示系因該機在1980年發生機尾觸地事件後,修補工作不足以重建受損部位的強度,導致機身後段底部結構失效而發生空中解體。

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