在规模上,华盛顿的国家航空航天博物馆、代顿的美国空军博物馆、西雅图的波音航空博物馆都要大得多,但除了上述希勒直升机外,这里还很有一些镇馆之宝,其中以世界上唯一的波音超音速客机模型为代表。
在 50-60 年代时,超音速飞行代表了未来,不仅战斗机、轰炸机要超音速,民航客机也要超音速。英国和法国捐弃前嫌,联手打造统一的欧洲,“协和”式超音速客机就是重要的契机。作为社会主义优越性的象征,苏联不甘落后,也开始了图-144 的研制,最终甚至抢在英法之前首飞和投入商业飞行。美国作为西方世界最强大的国家,自然也加入了超音速客机竞赛,波音、洛克希德、麦道都提交了设计方案,波音方案入选。这是波音 707 已经成为喷气时代民航的代名词的时代,波音为了突出和波音 707 的血缘关系,把新的超音速客机命名为波音 2707,也就是比波音 707 整整先进两代的意思。与此同时研制的波音 747 是波音用在美国空军巨型运输机竞标中落选的方案(洛克希德 C-5“银河”式入选),自费作为货机研制的,所以飞行员座舱抬高,空出机头空间,维持便于装卸货物的直通地板,当然还有向上打开的球鼻门。波音对波音 747 作为客机的期望是在超音速客机投入使用前,用特别大的载客量降低单位载客成本,但最终还是要把客运市场让给超音速客机,而改装为货机的。

希勒航空博物馆的明星无疑是波音 2707
有意思的是,美国政府从来对民航客机的研制采取置身事外的立场,但在这关乎国家形象和航空科技未来的疯狂竞赛中,美国国会想对待军事装备的研制一样,直接拨款资助,这是美国历史上空前绝后的仅有一次。波音超音速客机开始的时候设计要求和“协和”式或者图-144 相近,但这已经成为一个政治项目,美国国会要求凸现美国实力的强大和美国体制的优越性,不断提高胃口,最后要求达到 300 人的载客量,可以跨越太平洋飞行,甚至要求达到三倍音速。这些不切实际的技术要求最终使得波音设计不断返工的,从固定翼改为变后掠翼,因为成本和重量后来又改回固定翼,甚至基本气动布局都几番改动,造成研制的极大拖延和成本的极大提高,花费 10 亿美元的研发经费后,惟一看得见摸得着的东西就是一架全尺寸模型。另外,60 年代环保意识高涨,超音速飞行的噪声、污染和油耗成为众矢之的,“协和”式在九牛二虎之后终于研制成功,但差点被噪声、污染和油耗所击落。看到了这一切,美国国会终于在 1971 年终止拨款,波音超音速客机被迫下马。如今人们能看到的这 60 年代币值 10 亿美元的结果,就是希勒航空博物馆里的波音 2707 超音速客机模型。

这架凝聚这美国希望的超音速客机在严重拖延、超支和无穷无尽的技术、环境困难后下马了
波音的模型原来是有机翼、机尾、发动机的,但现在希勒航空博物馆里只有前机身,没有机翼、机尾和发动机。机头锥可以像“协和”式一样在起飞、着陆时下垂,以改善飞行员的视界。模型上可以清晰地看见活动部分的结合部。观众可以走上去,进入机舱。驾驶舱在 60 年代属于最先进技术,但现在看来也就是“蒸汽机表盘”。客舱不算宽大,感觉比波音 707 宽一点,但肯定没有现代宽机身客机那么宽。客舱壁板上挂着波音 2707 研制、组装和最后嘎然停工的图板,凄凉和失落充满在昏暗的空间里。更加悲哀的是,大多数观众只是茫然地走过,最多闲来无事敲打几下机身听个响,对于这架镇馆之宝的意义全然无知。

孤独的巨鲸
从波音 2707 模型抬头看,就是 AD-1 斜翼研究机。从气动上来说,飞机最大的奥秘就是机翼。从平直翼到后掠翼,这是飞行技术的一个突破,开创了高速飞行的新时代。后掠角越大,高速飞行阻力越小,但低速飞行的性能越糟。变后掠翼是一个两全其美的好办法,但机械复杂,重量很大,昙花一现就退隐江湖了。可是空气有一个很好的性质,只有有一个“掠”,前掠还是后掠并不在乎,一边前掠、一边后掠也不在乎,于是有了斜翼。更好地事情是,斜翼可以以机体为支点,在平直翼和大后掠/大前掠翼之间方便地改变。由于这不像变后掠翼对变后掠铰的应力非常集中,斜翼本身是刚性和一个整体,产生的胜利在两边平衡,变后掠铰的受力情况极大地简化,机械复杂性和重量都大大降低。AD-1 就是 NASA 的斜翼研究机,成功地试验了变后掠的斜翼。

斜翼的 AD-1 是一颗隐藏的珍珠

AD-1 只飞行了 4 年——1979 年至 1982 年,飞行次数只有 79 次
变后掠的斜翼概念在气动上十分吸引人,如果和飞翼的概念结合起来,就可以把航空技术中两大梦幻技术完美地结合到一体。飞翼把整个机翼变成承载结构,根本消灭了不产生升力、只产生阻力的机体。变后掠的斜翼式飞翼则解决了很大速度范围内机翼后掠角的优化问题。更妙的是,如果发动机的安装吊架可以转动,利用翼下两台或更多发动机的差动推力,可以自然地实现斜翼的扭转,连 AD-1 那样的机械式变后掠机构都省却了。离希勒航空博物馆不远的斯坦福大学正在研究这样的飞机,一架大尺寸模型飞机就在这里,说明上还特意标志:“请勿触摸,这架模型飞机还要继续飞行试验”。

斯坦福大学的斜翼把这个概念又推进了一步
在天花板上众多的飞机中,很难不注意到一架黑色的飞机,这是波音“秃鹰”无人机,1988 年首飞。这架无人机的翼展巨长,达到 59.16 米,甚至超过 B-52 轰炸机。在很大的机库改装的展厅里,机翼差不多从一端延伸到另一端,幸好是吊在天花板上,否则地面上就不用放任何陈列了。“秃鹰”用两台两级机械增压的水平对置 6 缸发动机驱动,最大速度只有 370 公里/小时。和大多数现代无人机不同的是,“秃鹰”是全自主的,不需要地面站遥控,当然卫星数据链还是必备的。1989 年,“秃鹰”创造了 20,415 米的活塞式发动机驱动的飞机的升限记录,还是世界上第一架完全自主起飞、巡航、降落的无人机。不过“秃鹰”尽管是用碳纤维制造的,但气动设计没有太多地考虑隐身修形,所以还是不够隐身,没有投入量产。

波音“秃鹰”无人机

说到隐身,人们基本上关心的是雷达隐身,至多还有红外隐身。在击毙本拉登的阿卜塔巴德作战中坠毁直升机残骸曝光之前,人们对声学隐身或者消音还关注不够。不过希勒早就注意到了这个问题,希勒 J-1 0要是研制成功,可能会成为隐身直升机的先驱。这是一架单座的微型直升机,主要用于验证直升机消音概念。除了降低旋翼转速,希勒为发动机的排气口设计了一对很大的百叶窗,极大地降低了排气速度,增加和环境空气的混合,降低了发动机的排气噪声。希勒用尾撑末端侧向喷口产生反扭力,取消了尾桨,进一步降低了噪声。不过 J-10 太超前于时代,早早夭折了,连首飞之日都没有见到。
