[读书笔记] 凯利 约翰逊自传摘抄

我怎样设计飞机 ,凯利 约翰逊

三十年代

有一次,为了证实这架飞机没有颤振现象和操纵问题,我们必须让“伊莱克特拉”飞机达到设计俯冲速度,时速约为 320 英里。为了模拟满载重量,在飞机上装上铅配重。我们从伯班克市飞机工厂里面的旧跑道上起飞之后,大约爬升到12000 英尺,埃迪加大油门使飞机头朝下,笔陡地发出啸声俯冲下来。
在 6000 英尺高度上,我正期待着他开始改出俯冲的时候, 飞机上发出可怕的“砰”的一声,驾驶舱周围的东西都飞散起来。我向埃迪望了一眼,看他怎样处置,是否要跳伞。只见他一手握着驾驶杆,向后带杆,把我们从俯冲状态改出来,另一只手拂去飞到他脸上的一块绝缘材料。
“有什么东西进到我的一只眼睛里去了,” 他平淡自若地说。
我同黑德尔一起试飞这架飞机以及其他飞机,共同飞行了很多年。当我结束试飞工程师的生涯时,飞行小时累计达到 2300 小时。 我奉行这样一种哲学,即设计飞机的人也应该在他设计的飞机里飞一飞,以便获得真正透彻的认识。这样,工程师就会知道:把四分之一英寸的螺栓安排在什么地方就会很关键,襟翼可能会出现什么现象。

为取得美国政府的合格鉴定书,要求进行一系列艰辛的飞行试验,民用航空管理局的一位代表也在飞机上参加试飞,当结束飞行时,试飞员黑德尔放下起落架准备着陆,可是只有右侧一个机轮放了下来,左侧机轮却不听使唤。
那时,飞机上没有无线电通信设备,出了麻烦事,只能 靠地面上的人群狂乱地挥手,还有靠驾驶员自己检查机上的仪表来发现。吉米·杜立德也在现场观看的人群中间。他自告奋勇驾机上天通知,杜立德在他那架猎户星座黑色机身的一侧用粉笔写通知时,格罗斯和希巴德口授他写上这样一句话:“设法到联合机场着陆,祝你们走运!”。那时的联合机场就是现今的伯班克-格伦代尔-帕萨迪纳航空港。那里有一条比工厂简易跑道长一些的跑道,而且还有消防设备。

巴西政府购买了这种飞机,我们必须给该国政府作飞行表演,以证明这种飞机能够爬升到 23000 英尺高度。因为他们要的是真凭实据,而不是光听 试飞工程师或试飞员说说而已。他们要求我们带上密封的气压计(一种自动记录气压的仪表)飞到这一高度。
那时,流行一种说法,说在高空不应多吸氧气,因为怕得上氧气中毒症。当然我们也相信了,我们两人只好用一个烟嘴儿接到氧气管道上来吸氧气。
我们当时用的其他一些试验设备也象烟嘴儿氧气系统那样原始简陋,但是还能用。在 12 型机上进行飞行试验时,为了测定尾轮的阻力,我在飞机尾轮和支柱上临时装上一台鱼市卖鱼用的标准台秤(装在尾轮和支柱的前面)。台秤指针受力移动,这样就记录下阻力。

洛克希德 14 型机的首飞是我总也不能忘怀的一次飞行。 当时马歇尔·黑德尔是这架飞机的驾驶员,我是飞行工程师,我曾进行过新襟翼的设计,以及这架飞机的其它许多工作。这是一次很重要的飞行,因为那时还一直不曾有人能够成功地把富勒襟翼装在商业机上。富勒襟翼不是那种放下后只起减速板作用的普通襟翼,而是从机翼后缘向后滑动,从而有效地加大机翼面积,使加大的机翼能够对着陆和起飞加以控制。襟翼收回时,机翼面积变小,飞行速度增加。
我们在工厂后面的那条老跑道上起飞了。我们飞到一定 高度,开始放下襟翼首次试验它们的工作情况,这时发出了“砰”的一声响。襟翼全部放下,却收不起来了。这是因为液压系统中的油压丧失,虽然不是什么了不起的故障,但在此刻却是很危险的。我们试验用各种不同处置方法使飞机返回地面,这时发现,飞机飞得越慢,襟翼就回收越厉害。这种情况对飞机着陆不利。
幸亏这时,我偶然想起一件事记得在襟翼偏转到大约 20%的开度时,襟翼导轨上有一个弯头会把襟翼停住。所以我们让襟翼自由悬挂着继续减速着陆。当我们放慢飞机速度,使襟翼偏转到 20%的开度时,襟翼便牢牢地保持在这个位置 上不再缩回,我们得以安全着陆。如今我们洛克希德公司制造的大多数飞机的液压系统以及其它关键系统已经都具有三余度或者四余度了。

二战期间

在英国空军部,我们投标洽谈大约只用了 30 分钟。在样机的挂弹方式上,我们犯了错误,我们是按照美国陆军航空队的挂弹方式设计的。而英国人却要求把这些东西都安排到炸弹舱里。他们希望在这种飞机上安装他们自己生产的氧气系统和其它设备…
所有这些更改影响到飞机的整个结构、重量、重心和性能。这几乎需要完全重新设计,但是我们决 心当场答应下来。
洽谈之后,接着我们就买了一张绘图板、几把丁字尺、 三角板以及其他绘图仪器设备,回到我们下榻的座落在梅费尔街的寓所。我把新买来的仪器设备都安装起来,然后更改设计,重新安排副驾驶员和空中通信员在机上的位置,进行重量和结构计算,估算承包价格,以保证拿出的新设计能够符合英方提出的某些性能要求。
我搞这项重新 设计整整干了 72 小时,没有工夫睡觉,实在熬不过的时候,只是打个吨。我累得不成样子。
当我最后倒在床上想痛痛快快地睡上一大觉的时候—— 为节省开支,我同考特兰特同住一个房间——我已是 72 小时 以来第一次脱掉身上的衣服了。第二天早晨我醒来的时候,发现考特兰特已经把我的衣服都熨烫好了,把我的鞋擦得铮亮。当时我想,一个公司的首脑竟然情愿给一个雇员干这种事,是多么了不起呀!

二战后

第一架改装成为民用飞机的工作只用了 90 天,于 1945 年 11 月交付环球航空公司。
为了向公众宣传这种在环球航空公司服役的新型客机, 当时公司还有一个庞大的计划。休斯作为环球航空公司的主要股东,打算本人驾驶这种飞机作一次横跨美国的飞行,并邀请新闻界及好莱坞电影界著名人士同机旅行。这次飞行创造了一项新记录。他在早年就已经是一个颇有声望的驾驶员,1938 年他曾因一次环球飞行而获得过柯利尔奖杯。
我们刚从伯班克起飞,离工厂后面的小山只有几千英尺 高时,休斯就对伯彻姆说:“演示一下这玩意怎么失速的,让我看看,怎么样?”
于是伯彻姆放下襟翼及起落架,使用中等功率,把飞机拉起,表演了一次失速。“星座”号的失速特性很好,不会发生偏堕而向一侧掉下去,恢复也很好。
休斯转向伯彻姆说:“见鬼,这样没法叫它失速。让我来!”
伯彻姆把飞机让给休斯来驾驶。我当时正在驾驶舱内站在正副驾驶座的中间。休斯伸出手去,抓住四个油门手柄, 在襟翼全展的情况下推到了起飞功率。飞机当时是轻载,几乎可以只靠螺旋桨滑流就能够飞起。休斯然后把驾驶杆向后 一直拉到底,这样来使飞机失速。
我从来没有在空中看到过空速表指到零,除了这一次,以后再也没有看到过。但是这就是我们当时在一架大型四发飞机上达到的速度——零,飞机上翘和地平几乎成 90 度。除了螺旋桨的滑流外,没有其他气流流过飞机的任何翼面。然后 飞机向前掉下来使我们获得一些动量。这只是惯性使然,没有任何气动操纵起作用。
这时我已经飘起来,顶在天花板上,大声叫道:“收襟翼! 收襟翼!”

40年代,喷气机时代

“凯利,我们会和你签订关于这架飞机的合同,连同普 赖斯的发动机,”
弗兰克·卡罗尔将军说,他是莱特基地的司 令官,
“但是你在第一架飞机上一定要用英国发动机,因为我们需要尽快地拿到这架飞机,来对付 Me-262。”
我答应在180 天内造出第一架飞机。我问道:“我什么时候可以拿到合同?期限由什么时间算起?”
“今天下午一点半你会拿到一份意向书,”他回答说,“有一架飞机两点钟从代顿飞回伯班克。从那时开始,你的期限就开始计时了。”
以前我曾经多次向格罗斯和希巴德纠缠过,由我来建立一个试制部。在这个部中,设计者和车间的工匠们紧密配合在一起来研制新飞机。没有中间部门的复杂关系,也就省去了在管理、采购及各种支援工作上的拖延。我要求设计工程师和技师们,以及生产人员之间应直接联系。我决定:这个型号就这样干。
我们新的车间只有放在风洞旁边。争取了一个风洞模型制造车间,作为我们的机械加工车间的开始,我们找到了许多莱特发动机的包装箱,那是为“哈德逊”轰炸机送来的。 我们用这些包装箱堆起来作为生产区的墙。至于屋顶,我们租了一顶马戏团用的帐篷张在上面。
我总算拼凑了 23 名工程师,包括我自己在内。我简直是从整个工厂的各个部门把他们“偷”来的。我们请阿特·维瑞克来当车间主任,并建立了自己 的采购部以及各种必要的职能部门,使我们的工作可以独立 于工厂的体制单独运行。这就是第一项“臭鼬工程”
工作开始后第 9 天,我就和罗思上校及史沃弗德少校一起在“臭鼬工程队” 中开了样机审定会。会议有军方 6 人,洛克希德公司 2 至 3 人参加,当夜就批准继续干下去。六天后我们就拿到了由政府提供的部件——航炮、无线电设备、机轮和轮胎等。
我们挂上一个巨大的记分牌日历,标明合同规定的日期, 过去一天划去一天。工厂里每个人都感到巨大的压力。我们是按每天工作 10 小时,每周工作 6 天来制定计划的,星期日全部不工作。我们不得不坚持星期天休息,即便这样,在最后几个星期每天的病假率还是高达 50%。
最后,在第 143 天,陆军航空队接收了样机,并准备飞行。此时还没有到第 180 天,还差 37 天!

有一次夜航试验获得了很有价值的情况,但是也造成了 惨重的损失。一架 F-80 与一架作为观察机的 B-25 在夜间同时起飞,观察喷气式是否会在夜空有发光的尾迹暴露自己的位置。这种尾迹虽然没有,但是两架飞机在黑暗中相撞。洛克希德公司的试飞员克雷普与军方驾驶员双双丧生。

U2

1953 年下半年,他邀请我到华盛顿去讨论这个方案,并 组成了一个由科学家和工程师参加的委员会,他们对我严加 盘问三天,是我从大学考试以来从未经受过的。他们问到了飞机设计和飞机性能的各个方面,如稳定性、操纵性、动力装置、燃油。总之,一切都问到了。
后来我与空军部长哈罗德·塔尔伯特、中央情报局局长艾伦·杜勒斯和其亲密的助手豪斯顿,以及其他一些著名人士共进午餐。当我被问道,我为什么认为洛克希德公司能够 实现我所说的成本和进度,能用大约 2200 万美元造出 20 架 飞机(带备件),并且第一架能在八个月内飞行时,唐纳德· 帕特将军宽厚主动地说:“他已经证明过三次了,在 F-80、F-80A 和 F-104 上。”
当这项合同结束时,政府大为上算。我们归还了合同成 本中的 200 万美元,而 U-2 飞机工作如此良好,以至于不需要许多备件,用这些备件的钱又多造出 6 架飞机

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