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“大力神”之父——威利斯•霍金斯

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发表于 2014-10-25 18:48 | 只看该作者回帖奖励

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原载空军之翼
Armstrong
谨以本文纪念YC-130首飞60周年
　　“如果这个设计真如凯利•约翰逊说得那么可怕的话，那么空军也会这么认为，然后把合同给了别人，我觉得我们就提交这个方案！”
　　1951年4月10日，威利斯•霍金斯就用上面这句话说服了自己的老板——洛克希德飞机公司当时的副总裁兼总工程师霍尔•希巴德，而他要提交的方案将会成为著名的C-130“大力神”运输机。霍金斯当年才37岁，是洛克希德先进设计部的头头。他应美国空军新型运输机的需求，带领团队奋战两个多月拿出了Model 82方案，没想遭到了凯利•约翰逊的批评。

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2014-10-25 18:48 上传

“大力神”之父——威利斯•霍金斯

　　1950年6月朝鲜战争爆发一周后，军方在一次紧急召开的预算会议快结束时提出了新型运输机的提案，希望能争取到额外的研发资金。一位美国空军上校（姓名已不可考）在会上指出美国空军需要一种能在简易跑道上起降的坚固中型运输机，这种飞机将主要用于货物运输，能装载13吨货物飞行2400公里，当然也能用于部队运输。
　　美国国会在预算中留出了额外资金，上校提出的多数要求也得以保留。1951年2月2日美国空军向波音、道格拉斯、费尔柴尔德、以及洛克希德公司发布了一份总体作战需求，对运输机提出了以下要求：1、运输92名步兵或64名伞兵时的作战半径为2040公里，装载13吨货物时的作战半径不少于1780公里。2、能在由粘土、沙子或腐殖土铺设的非硬面短跑道上起降。3、空投伞兵时的速度能低至230公里/时，并能以更慢的速度突击降落。4、尾舱门除了当做装货斜坡外还能在飞行中打开，机身侧面要有伞兵舱门。5、能运输推土机、火炮和卡车这样的笨重装备。6、单发故障后可继续飞行。
　　霍金斯在2004年已经是90高龄，他当时回想起空军只有七页纸的招标书：“我们获得了需求书后就组织了一个团队来确定飞机的性能指标、制定技术说明并确定重量。我们还必须估计出研发成本。”
一次简短的会议
　　“我们的方案说明比空军七页纸的招标书厚很多，但也只有约130页纸，1.9厘米厚。我们把方案书给希巴德过目，让他代表公司签字认可。同时我们还带去了一个翼展约38厘米的设计模型。霍尔看了看模型又翻了翻方案书，并问了几个问题。然后他问道：‘凯利看过这个东西了吗？’我说没有，已经几个月没看见约翰逊了。他正忙着什么秘密项目（后来才知道是F-104）。希巴德说：‘好吧，凯利应该看看它。’”
　　“希巴德是约翰逊的老板，所以霍尔能把凯利召唤过来。凯利看了模型并翻阅了方案书的性能部分，他说：‘希巴德，如果你签了字，洛克希德公司就完蛋了！’接着就走出了办公室。”
　　“凯利对运输机并不很感兴趣，既不能挂载炸弹，也没有机炮，更别提飞到3马赫了。经过令人尴尬的沉默后，希巴德终于说：‘好吧威利，这个模型看起来是不错。’我继续做希巴德的工作：‘你看，空军希望我们提交一份方案，我答应了他们。今天就要把方案书塞进邮件袋里寄走。”
　　希巴德和约翰逊最后都在方案书上签了字。1951年7月2日洛克希德公司赢得竞争，九天后空军授予公司制造两架原型机的正式合同，编号YC-130。

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YC-130的设计草图

一场漫长的协作
　　在霍尔•希巴德办公室那次偶遇可能是威利斯•霍金斯和凯利•约翰逊之间最大一次冲突，但两位天才工程师已经不是第一次对上眼了。

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凯利•约翰逊同样是洛克希德的传奇设计师

　　霍金斯回忆道：“20世纪30年代末，凯利知道P-38需要反向旋转的螺旋桨，但他固执地认为两侧螺旋桨叶片需要向着飞行员方向转动。我们几个不得不努力说服他螺旋桨需要向远离飞行员方向转动，最后我们在试飞中对两种旋转方向进行了测试，证明我们的方式能更好地抵消扭矩，而且对飞行员来说更加安全。P-38最终成为了一种更易操纵且对飞行员友好的飞机。”
　　两人于1933年第一次见面，当时约翰逊作为希巴德的助手正带着洛克希德Model 10模型在密歇根大学安娜堡分校的风洞测试。霍金斯当时是该校负责操作风洞的本科生。
　　霍金斯提到：“‘伊莱克特拉’一开始是单垂尾设计，垂尾面积不够大，所以存在稳定性和单发失效时的操纵问题。凯利想出了在平尾两侧增加安定面的办法，这不仅能提供足够的面积，还能把平尾置于螺旋桨气流中，起到更好的控制作用。”约翰逊和霍金斯在风洞房里为模型制造了新垂尾并成功进行了测试，“伊莱克特拉”最后取得成功，生产了148架并成为二战传奇的“哈德森”巡逻轰炸机的直系祖先。

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“伊莱克特拉”一开始是单垂尾设计，垂尾面积不够大，所以存在稳定性和单发失效时的操纵问题

　　霍金斯补充说：“十年后我们在‘星座’客机上遇到了类似的稳定性问题。最初设计的双垂尾不能为这架大型客机提供足够的稳定性，而我们又不能加高垂尾，因为无法匹配环球航空公司的机库，也不能把垂尾底部向下延伸，因为在降落时会擦到跑道。最后我想出了三垂尾的解决方案。”三垂尾成为了“星座”最显著的设计特点。

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三垂尾成为了“星座”最显著的设计特点

为胜利者欢呼
　　霍金斯是一位离异母亲的唯一孩子，他先是就读于一所实验高中。霍金斯回忆说：“学校的第一届毕业生只有我们五个人，不幸的是全世界都不承认这所学校的文凭。”
　　“我决定去密歇根大学，但有人告诉我即使你通过15项考试后可能仍不会被录取。好吧，我就走另一条路，我进入伊利诺伊州一所只有约1200名学生的大学学完了所有数学和物理课程后，转校到密歇根大学。”
　　“我在密歇根大学学了多年的高级物理学课程，并通过了所有的考试，但我没有读转校生的特别物理学课程，所以物理系没让我毕业。我一气之下离开学校在工业界找了一份工作，一年后我醒悟了过来，回到学校进修了研究生课程，这时才得到特别豁免拿到学位证书。”几十年后霍金斯获得了密歇根大学的荣誉博士学位，为此大学校长因他的成绩单中缺失的物理学101课程而向物理系说了不少好话。
　　霍金斯和他的大学室友以及一位共同的朋友在1937年都收到了来自洛克希德飞机公司的电报。霍金斯说：“我可能是在凯利的推荐下得到了聘用。电报提到我的起薪是每年1500美元。我们三个人都在洛克希德开始了职业生涯，都相当成功。”
　　霍金斯后来搬到加州，巧合的是他从艾伦•洛克希德手中买了一座房屋，而艾伦正是1913年创办洛克希德公司的两兄弟之一。1932年洛克希德公司因经营不善而破产后，艾伦开始离开飞机业务而投身房地产业。
设计“大力神”
　　霍金斯参与设计了洛克希德的一些经典飞机，他是P-38、“哈德森”和“北极星”的构件设计师，1947年他组织并领导了一个团队研制X-7冲压动力验证机。他还是“星座”、P-80、XF-90、F-94和F-104初步设计小组负责人，然后就是C-130运输机了。
　　霍金斯指出：“为美国政府做事总是有点复杂，不过C-130运输机项目却比较简单。空军在招标书中列出了需要装载货物的清单，这决定了货舱的高度和载重量。毫不恭维地说这是空军第一次写对了需求，他们没有规定飞机该是什么模样，战术空军司令部的那些家伙们清楚地列出了自己的要求，至于飞机会长什么样子是我们的事。”
　　霍金斯补充道：“我们基本上就是按照清单中最大装备的尺寸画了一个圆圈，然后按照这个直径设计出和一节火车车皮差不多长的圆筒，把机翼、机鼻和尾巴安装在圆筒上后就得到了一个设计。我们把机身放低，尽量靠近地面，这样就能使用斜坡来轻松装卸货物。”
　　设计团队意识到这是美国空军的第一种从头开始设计的战术运输机。霍金斯指出：“尽管凯利不同意这点，但我们认为能为持续生产好长时间的C-130，只要美国空军开始装备这种飞机，其他国家的空军也会来找到我们。”
　　洛克希德制作了一个包括整个机身、一台发动机和部分机翼的全尺寸模型，政府就在模型内召开了第一次模型审查委员会会议。霍金斯说：“我们在货舱地板上摆上桌子和投影仪就开起了会。经审查后，除座舱的一些细节外空军并没有对设计做出太大修改。我们并不介意这些修改，因为还没开始制造原型机呢。”

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洛克希德制作了一个包括整个机身、一台发动机和部分机翼的全尺寸模型，政府就在模型内召开了第一次模型审查委员会会议

　　在设计C-130的那个年代，所有商业运输机都配备了一名随机工程师，如DC-4、DC-5、“同温层客机”和“星座”。霍金斯评论道：“飞行员们认为有太多的发动机要照看，所以两名飞行员是不够的，副驾驶和飞行工程师的任务是让发动机保持运转，由飞行员来驾驶飞机。C-130正赶上了涡桨发动机时代的来临，没人用过这种发动机，而且艾里逊T56发动机在当时来看很复杂的，没人能确定需要为飞行工程师配备多少设备才能保持发动机的运转。”
　　曾经参加了P-38和“星座”项目的迪克•普尔弗被选为C-130的主管工程师。霍金斯说：“我们为两架原型机设立了单独的机构，并为制造预留出了一块厂房。迪克•普尔弗的工作很出色，两架飞机都如期交付，而且没有超支。试飞员驾驶原型机进行了精彩的试飞，飞机的性能符合预计。”
　　1954年8月23日第二架YC-130在公司试飞员斯坦•贝尔茨和罗伊•温默的驾驶下进行了“大力神”首次飞行，机组中还有飞行工程师迪克•斯坦顿和飞行测试工程师杰克•里尔。首飞持续了61分钟，YC-130从伯班克一直飞到爱德华兹空军基地附近的空军试飞站。约翰逊此时正坐在P2V“海王星”伴飞飞机上，他对该机的偏见已经对这原型机的制造出现了戏剧性的转变。

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2014-10-25 18:48 上传

1954年8月23日第二架YC-130在公司试飞员斯坦•贝尔茨和罗伊•温默的驾驶下进行了“大力神”首次飞行

　　第一架下线的YC-130原型机成为地面静力测试机，最后在1955年1月21日进行了首飞。
　　由于要全速生产T-33、“星座”和“海王星”，洛克希德伯班克工厂已经没有多余厂房再增加一条生产线。在洛克希德公司赢得YC-130合同后的不久，公司高层就决定一旦C-130投产就把项目转移到佐治亚州的新工厂去。
　　霍金斯说：“我们刚刚重新启用了佐治亚州玛丽埃塔的空军6号工厂，原打算主要用于按许可证生产B-47‘同温层’，洛克希德和道格拉斯赢得了轰炸机第二来源制造商的权利。我们已经清理出玛丽埃塔工厂，并确定该厂有足够的空间生产C-130。”
　　霍金斯回忆道：“我们把整个设计团队都派到佐治亚，当时他们正着手向空军提出生产建议，他们中的大多数人又哭又闹不想去佐治亚。两年后我们让他们回到加州时仍然有很多人又哭又闹，因为他们已经深深喜欢上了这个地方。从此‘大力神’在佐治亚州扎下了根。”
　　霍金斯指出：“设计团队进行了一些细微修改来降低C-130运输机的制造成本，生产型和原型机之间的外观差异很细微。不过C-130从诞生之日起到现在发生的变化时绝对是显著的。”
故事的结尾
　　在完成了XFV垂直起降落验证机的工作后，霍金斯受命在加州桑尼维尔组建新的洛克希德导弹与航天分部。

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2014-10-25 18:48 上传

XFV垂直起降落验证机

　　霍金斯回忆道：“我是导弹与航天分部的创始人之一，并最终掌管了航天分部。”。此外他还领导了X-17试验性再入载具和UGM-27“北极星”潜射弹道导弹项目。后者成为美国海军的第一种潜射弹道导弹，为此他被授予了海军杰出公共服务奖章。

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UGM-27“北极星”潜射弹道导弹

　　霍金斯提到：“我在导弹和航天分部时负责的一个项目大约在三年前解密。我们打算在太空拍摄苏联，你可能不知道‘日冕’（Corona）卫星项目经历的一些惊险......”一个完整的“日冕”卫星坠毁在南极洲，另一个消失在芬兰上空。

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2014-10-25 18:48 上传

“日冕”间谍卫星的胶卷盒回收过程

　　“日冕”（Corona）在第13次任务尝试时首次完成了任务，但弹出的胶卷盒因偏离预定地点1900公里而丢失。美国人在第14次发射时才成功回收了被称为“篮子”的胶卷盒。霍金斯回忆道：“一位总统助理对艾森豪威尔说这是有史以来从太空回收的第一个物体，总统深以为然并指示把‘篮子’保存在史密森学会。于是艾森豪威尔、伯纳德•施里弗将军（美国空军弹道导弹项目的奠基人）和半打华盛顿高官聚集在史密森学会为‘篮子’举办了一个正式仪式。我始终没搞清楚他们为什么要把‘篮子’放进博物馆。” 在后来的任务中，一架改装过的JC-130 “大力神”开始执行空中回收胶卷盒的任务。

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2014-10-25 18:48 上传

在后来的任务中，一架改装过的JC-130 “大力神”开始执行空中回收胶卷盒的任务

　　霍金斯在1962-1965年期间担任美国陆军研发助理部长，推动了M1“艾布拉姆斯”主战坦克的研制。之后他回到洛克希德公司接替了希巴德在董事会的位置，80年代初开始不再坐班。80年代洛克希德公司董事长罗伊•安德森安排霍金斯临时管理洛克希德加州公司，1986年霍金斯正式退休。
　　退休后的霍金斯仍担任公司顾问。在C-130J试飞期间，试飞员把速度降到失速速度后飞机仍在飞行。霍金斯说：“机组当时开始想了解C-130J的真正失速速度，他们继续降低速度但飞机平稳飞行，突然C-130J以极低的速度做了一个快速滚转，把机组吓了一大跳。看起来我们遇到了一个问题，这架飞机不会失速。”
　　霍金斯补充道：“工程师们最后确定这是由于C-130J全新的六叶螺旋桨吹除掉翼根附面层的缘故。我在佐治亚州花了几个月的时间来帮助他们确定这点，即便是故意设计也不可能得到效果更好的附面层控制系统了。我们尝试在机翼上安装涡流发生器、扰流板、翼刀、以及前缘失速边条，但都不能让C-130J进入失速。最后我们在座舱中装上了一个类似于战斗机操纵杆的推杆器，专门负责在试飞中压低机头，但还是不能让飞机失速。”

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霍金斯, 威利斯, 道格拉斯, 美国空军, 朝鲜战争

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沙发

发表于 2014-10-25 20:30 | 只看该作者

阿三就失速摔過一架

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板凳

发表于 2014-10-25 20:45 | 只看该作者

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地板

发表于 2014-10-25 20:54 | 只看该作者

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5¹

发表于 2014-10-25 20:55 | 只看该作者

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发表于 2014-10-25 21:06 | 只看该作者

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发表于 2014-10-26 02:07 | 只看该作者

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发表于 2014-10-26 11:15 | 只看该作者

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发表于 2014-10-26 15:39 | 只看该作者

再伟大的飞机在三哥面前也会颤抖的。。。

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发表于 2014-10-26 15:40 | 只看该作者

牛人啊！居然还领导了“北极星”导弹项目。

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