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  • 波音2707

    波音2707(Boeing 2707)是美国首次开发的超音速客机计划。在获得政府合约的情况下,波音公司在西雅图开始飞机的设计工作。但因成本提高,且缺乏明确的市场需求,在1971年2架原型建造之前就中止整个计划。

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      波音2707超音速客机

      

    波音2707Boeing 2707)是美国首次开发的超音速客机计划。在获得政府合约的情况下,波音公司在西雅图开始飞机的设计工作。但因成本提高,且缺乏明确的市场需求,在1971年2架原型建造之前就中止整个计划。

    研发背景/波音2707 编辑

      作为新兴的超级大国,美国已经在第一代喷气客机之战中夺取了领导权,波音 707 和 DC-8 像潮水一样灌向世界的民航市场,自然不会坐视欧洲苏联在有关国家声望的超音速客机之战中领先。波音在 52 年就开始关注超音速客机的问题,58 年组织起研究小组,60 年开始,每年投入 1 百万美元,准备大干快上了。62 年英法和苏联都开始正式研制超音速客机时,美国联邦航空署 FAA 也提出了自己的超音速客机计划。敢为人先的 Juan Trippe 指令泛美航空公司在 63 年 6 月 3 日向英法意向性订货协和式一天之后,肯尼迪在 63 年 6 月 4 日,在科罗拉多泉新建的空军学院毕业典礼上,指令启动美国的超音速客机计划。拟议中的美国的超音速客机要更大、更快,要求达到 250-300 人的载客量和三倍音速的速度,航程不光要能够覆盖北大西洋航线,还要能够覆盖太平洋航线。NASA 对超音速客机积极研究,波音、洛克希德、道格拉斯北美洛克韦尔都推出了自己的研制方案,通用电气和普拉特·惠特尼也分别提出了各自的发动机方案。

      洛克希德的 L-2000 方案介于协和式和图-144 之间,只是比两者都要大一号。L-2000 采用双三角翼,翼下四台发动机,布局循规蹈矩,不过因为“美英一家”的缘故,没有人指责洛克希德抄袭英法。道格拉斯的方案和洛克希德的方案大同小异。

      

    变后掠翼的波音 2707-100变后掠翼的波音 2707-100
    波音开始时的方案也研究过无尾大后掠三角翼,但是在竞争 TFX(最后通用动力胜出,推出 F-111)时,波音积累了相当的变后掠翼的设计经验,引起波音超音速客机研制人员的强烈兴趣,在波音内部的竞争中,变后掠翼胜出,公司代号波音 733。但是洛克希德和道格拉斯都用 2000 作为代号,分别为 L-2000 和 DC-2000,意喻 21 世纪的超先进技术,波音也不甘落后,最后将波音 733 改名为波音 2707,既有 21 世纪的含义,又提醒人们波音 707 将民航推入了喷气时代。波音 2707 的方案几经变更,从波音 2707-100 演变到-200,载客从 150 逐渐增加到 250,最后达到 300 人以上,发动机从机身下集中的四发(类似 B-1 轰炸机)变到平尾下的四发,速度从 M3 降到 M2.7,航程 6,440 公里(-300 增加到 6,760 公里)。波音 2707-200 的变后掠翼可以在 20-72 度后掠角之间变化,在不牺牲超音速巡航性能的前提下,优化低速起飞、着陆和亚音速巡航的性能。后一点十分重要,因为波音已经意识到噪声和音爆的问题,小后掠角可以以较低的速度起飞、着陆,大大减低噪声;音爆将使超音速客机在大陆上空被迫以亚音速飞行,所以亚音速将不仅仅是过渡阶段,可能有相当一部分航线将以亚音速飞行。在机翼后略到最大角度时,机翼后缘和平尾前缘重叠,形成完整的大后掠三角翼,在保持“合成”机翼的相对厚度条件下,容许机翼厚度增加,简化结构设计和增加翼内载油量,这一点和 F-14 非常相似。和 F-14 不同的是,波音 2707-200 的四台发动机安装在尾翼下,这是一个十分独特的设计。发动机安装在机尾并不罕见。飞机速度增高时,气动升力中心不断后移,而重心保持不变,自然形成一个低头趋势,需要压平尾来恢复水平,这个动作称为配平。压平尾形成的向下气动压力增加了阻力,称为配平阻力。机尾发动机的重量形成自然的配平力矩,减少配平阻力,这是为什么 60 年代尾置发动机布局十分流行的重要原因。尾置发动机的另一个好处是,发动机远离机舱,噪音较低。尾置发动机在机械故障、涡轮盘碎裂时,碎片不易伤及乘客,对安全性要求及其严格的客机也是一个有利因素。但是尾置发动机一般离地较高,维修不便。波音将发动机安装在水平尾翼下,既利用了尾置发动机的优点,又避免了维修不便的问题,是一个不错的主意。对于波音 2707-200 这样的变后掠翼飞机来说,固定的尾翼下的发动机还避免了常规的翼下发动机的麻烦,因为机翼后略角变化时,翼下发动机必须同步偏转,以保持和前进方向一致。B-1 轰炸机那样在翼根下密集安装发动机的做法对客机不合适,发动机的噪音和振动离机舱太近,这也是波音 2707-100 演变为-200 的一个重要原因。

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