凯利•约翰逊是飞机设计界的巨人,今年是他诞辰104周年,我们来回顾一下凯利•约翰逊的传奇经历。

  洛克希德公司在50年代后期曾经进行过一个名叫“日晒”(Suntan)的绝密项目,这种终极侦察机可以在3万米高空以2马赫的速度飞行,即不大可能被探测到也不大可能被拦截。不过洛克希德在研制中遭遇到无法解决的难题,由于“日晒”采用液氢为燃料,所以机身内安装了巨大的“热水瓶”保温燃料箱。在高速飞行中,燃料箱内部要保持在零下240度确保液态氢不被汽化,而外部却要经受177度的气动加热。为了这几架飞机生产燃料将消耗掉洛杉矶两年天然气供应量的10%。将这种高度不稳定的易爆液体运到基地需要一队重型运输机,出现任何一个意外事故都会导致运输机再现一场“兴登堡”式的灾难。

  即使对于洛克希德的霍格沃茨魔法学校——“臭鼬”工厂来说,“日晒”项目面临的难题也是无法解决的。1956年“臭鼬教父”凯利•约翰逊以一往无前的决心接受了美国空军的这个挑战,两年后不得不接受失败,告诉美国空军项目应该终止了。

由于“日晒”采用液氢为燃料,所以机身内安装了巨大的“热水瓶”保温燃料箱。在高速飞行中,燃料箱内部要保持在零下240度确保液态氢不被汽化,而外部却要经受177度的气动加热

  五角大楼相信如果连凯利•约翰逊做不到,那就就没人能做到了。

  克拉伦斯•伦纳德•约翰逊出生于1910年,家住密西根上半岛的伊什珀明,在九个孩子中排行老七。他父母是贫穷的瑞典移民,他们的生活水平比拓荒者好不了多少。为了养家,他母亲帮人洗衣,年幼的克拉伦斯有时驾着他的马车或雪橇交付已经洗净的衣物。克拉伦斯自卑于家庭的贫困,在街上挤满人群时他却躲在后巷。在1985年出版的凯利自传《More Than My Share of It All》(中译版名称《我怎样设计飞机》)中他写到:“我发誓有一天我会回到伊什伯明,不是在穷街陋巷而是在最好的街道上。”

  约翰逊有着当时典型的美国人形象:贫穷但是能通过勤奋的努力向上。他聪明而富有才华,有着强烈的事业心,拥有天才少年的爆棚自信。与电影中的人物相比,他只是缺乏了帅气的外表,在以后的日子里他将被描述像W•C•菲尔茨(美国电影演员)那样没有幽默感的人。不过这有点不公平,凯利很少使用他的幽默感,因为他的幽默有些枯燥,还带点讽刺机智。

  约翰逊在文法学校学习时得到了“凯利”这个绰号,然后获得密歇根大学的奖学金开始学习航空工程。他用大学风洞接了一些设计流线外形的私活来赚零花钱,客户中就有制造军车的斯图贝克公司。在1933年研究生的最后一年,他和教授爱德华•斯托克帮忙评估了洛克希德加州公司发来的模型。斯托克认为这个双发10座客机的稳定性可以接受,但约翰逊不同意。当时的设计标准很宽松,大学风洞也不愿做出得罪客户的判决。

  约翰逊获得硕士学位后来到洛克希德工作,担任工装夹具设计师。他发现Model 10“伊莱克特拉”存在着危险的纵向不稳定,他忽略了办公室政治的基本原则就立即通知了总工程师——霍尔•希巴德。约翰逊必须拿出足够有力的空气动力学证据才能压制住希巴德发火的冲动,希巴却德让这名年轻学徒驾车返回密歇根大学风洞,车子后座上放着巨大的“伊莱克特拉”模型。

约翰逊在研究Model 10“伊莱克特拉”最初的模型,发现但垂尾并不能提供有效的纵向稳定性

  约翰逊进行了一系列的风洞试验,去掉了模型的大翼根整流罩并用两个椭圆形双垂尾取代了中央单垂尾。这个布局之前也有人用过,是双发飞机的最合适布局,单发失效时总有一侧螺旋桨的滑流能吹过一个方向舵,有助于保持平直飞行。

“伊莱克特拉”的最终布局,约翰逊初试啼声

  约翰逊的修改解决了飞机的稳定性问题,他回到伯班克时成为了英雄。他在23岁时就被提升为洛克希德公司的六名航空工程师之一。

  除了莽撞外,约翰逊还有书呆子的一面。他在业余时间学习加利福尼亚技术研究所的课程,他在假期会做微积分和工程教科书上的习题来自娱自乐。他同时也是一位负责收集试飞数据的试飞工程师,有人开玩笑说他需要每年经历一次大的惊吓才能保持住他所谓的“飞行员的忧虑”,存活下来。

  劳黑德(Loughead)飞机制造公司成立于1916年,10年后改名为洛克希德。该公司在20世纪20年代通过为像查尔斯•林德伯格、罗斯科•特纳、吉米•杜利特尔、威利•波斯特这样的知名客户制造高速大马力飞机而蓬勃发展。约翰逊的部分时间就花在支持这些名人客户的技术需求上,其中一位就是埃尔哈特,她失踪时驾驶的飞机就是Model 10“伊莱克特拉”。她和约翰逊一起进行实验,得到每加仑燃料最大飞行里程所需的重量、平衡、功率、混合比、高度设置。后来当洛克希德为霍华德•休斯的横贯大陆及西部航空公司研制“星座”时,约翰逊不得不与他厌恶的休斯进行了很多接触。顺便说一下,他认为休斯是一名危险的飞行员。

  1937年,美国陆军航空队招标研制一种高空截击机,洛克希德的方案获胜后成为P-38。如果没有希巴德的支持,约翰逊的这个设计是很难被采纳的。P-38的双尾撑布局不同寻常但合乎逻辑,约翰逊后来指出的,因为要往发动机舱内塞进发动机、散热器、起落架、涡轮增压器这么多东西,他们不得不把发动机舱设计得很长。再加上洛克希德公司钟爱双垂尾,所以把发动机舱再延长1.5米来转装上尾翼就再自然不过了。P-38“闪电”成为约翰逊的第二大成功设计, 最终制造了近10000架。