五十年前,在人们的欢呼声中,蓝湛的天空中滚过巨大的雷鸣,一道洁白的身影漂亮地划过。但这不是四十而知天命的故事,这是五十而哀思的故事。这是协和式的故事。这是一曲天鹅之歌。


196932日,英法合作的协和式飞机进行了首飞;1976121日,英法分别将协和式投入伦敦-巴林和巴黎-达喀尔-里约热内卢的航线运行,距今正好50年。人类突破音障已经70年了,军用超声速飞行早已不新鲜,但这是世界上第一架也是唯一一架按照不需要空中加油而能够越洋超声速飞行设计的飞机,至今后无来者,如果不算短命的图-144的话。B-584次空中加油才能飞越大西洋,SR-71从英国到利比亚侦察来回需要8次空中加油,图-22M“逆火是按照超声速冲刺设计的,巡航还是亚音速,图-160“海盗旗具有长时间超声速巡航的能力,但也不是按全程超声速设计的。



英国的德哈维兰彗星客机是世界上第一种喷气式客机,但问世不久,就因为对金属疲劳的危害缺乏认识而接连陷入机毁人亡的恶性事故,总算解决而重返天空时,发现高亚音速喷气客机的桥头堡已经被美国的波音和道格拉斯占去了。二战之后的英国虽然病弱,但科技实力和争霸雄心依在。1956年,B-58超声速轰炸机首飞成功,具有空中加油后飞越大西洋的能力,这刺激起英国借超声速客机在民航客机领域夺回领先地位的雄心。英国的皇家飞机研究中心(Royal Aircraft Establishment,简称RAE)出面设立了超声速运输机研究委员会(Supersonic Transport AircraftCommission,简称STAC),集中研究超声速客机的技术问题和经济性问题。



飞机在达到超声速之后,阻力上升放慢,但机翼的升力系数下降加速。这样一来,阻力实际上得失相抵。超声速客机在经济性上的好处主要还是从节约时间上来的。如果燃油消耗相当,在同等载客量的条件下,一架M2.0的超声速客机的实际运能相当于2.5M0.8的亚音速客机,在采购和维修成本上有利。实际情况当然没有那么简单,维修、机场周转都需要时间,超声速客机的起飞、降落也需要时间,但以时间换效益大体就是研制超声速客机的经济动力。

 

STAC的结论是,超声速客机只有具有在相当的载客量时在远程航线上运营才比较经济,航程以欧洲西海岸到美国东海岸为基准航线时,速度以M2.2为宜。速度更低将难以保证在伦敦和纽约之间当天来回,大大降低超声速旅行的吸引力。速度更高将超过铝合金的耐热能力,需要采用不锈钢或钛,在技术上未知数太多。



STAC对超声速客机的气动布局进行了概念性的研究,建议采用细长机身和无尾大后掠三角翼,以最大限度地提高超声速升阻比。大后掠角可以延迟激波的产生,三角翼有利于实现跨音速面积率,细长机身减小迎风阻力。与此同时,美国的NACANASA的前身)、法国的ONERA、苏联的TsAGI也在全力研究超声速客机中,得出和STAC大体相同的结论。



为了进一步研究技术细节,英国专门设计和试飞了很多研究机,研究超声速飞行的各方面问题。Fairey Delta是第一个采用无尾三角翼布局的喷气式研究机,按英国人的说法,法国的幻影战斗机的无尾三角翼布局也是“偷”Fairey Delta的。Hendley PageP115研究机着重研究无尾三角翼的低速横滚操控性能;布里斯托尔188研究机全机用不锈钢制造,着重研究高速飞行时的气动加热问题;BAC221研究机着重研究S形前缘无尾三角翼的气动特性;三角翼的“火神”轰炸机则用来试验“奥林普斯”发动机。



60年代初,英国布里斯托尔飞机公司(Bristol Aeroplane)和法国南方飞机公司(Sud Aviation)分别提出布里斯托尔198超快帆超声速客机方案。布里斯托尔198采用大后掠无尾三角翼,翼下6台罗尔斯·罗伊斯奥林普斯涡喷发动机,载客130人,速度M2.2

 

布里斯托尔198过于野心勃勃,后来被英国飞机公司(British Aircraft,简称BAC,由众多中小飞机公司合组而成,布里斯托尔是其中的一个)的BAC223方案代替,气动外形基本不变,尺寸缩小,采用翼下4奥林普斯发动机。法国南方的超快帆可以算作亚音速快帆”SE-210的超声速版,气动外形和BAC223十分相似,但是要小一号,只能载客70人,航程3200公里。

 

英法的超声速客机项目都高度依赖政府的赞助,但是单干的成本太大,英国政府要求BAC必须找到一个国际合作伙伴,分担开支和风险,BAC223超快帆合并为协和式计划。

 

对于欧洲,60年代是一个充满惶惑也充满希望的年代。第二次世界大战的伤口开始愈合,人们开始重新拾起战前生活方式的碎片,休闲旅行重新活跃起来,空中旅行成为新的时尚。但是,欧洲的天空充斥着波音、洛克希德、道格拉斯的飞机。更重要的是,老牌帝国们昔日的辉煌不再,欧洲生活在苏联铁幕的阴影和美国的核保护伞之下,对自己的未来充满惶惑。为了把不乏先进技术但市场和研发支离破碎的欧洲航空工业整合起来,形成规模优势,重建昔日的辉煌,以此带动欧洲经济和政治的复兴,以英法为主的欧洲国家很早就开始探索欧洲合作,协和式是这一努力的产物。



英国最初的想法是把美国和西德也拉进来,但是美国的胃口更大,而且热衷于单干,对和欧洲合作没有太大的兴趣。西德刚从战后的废墟中爬出来,战后初期的军控条约也限制西德涉及有军事潜力的航空领域,所以也只好作罢。这样只剩下英法两家成为自然的合作伙伴。有意思的是,这不是两个公司之间的商业协议,而是两国之间的政府协议。为了保证项目的顺利进行,协议还规定了退出条款,单方面退出将受到严厉罚款。



英法在历史上恩恩怨怨了几百年,英国人认为法国人像刺毛虫,尤其是涉及国家、民族荣誉问题,碰不得的;法国人则认为英国人傲慢、散漫。协和式使两国的工程技术人员发挥了最大的民族自尊和职业荣誉,在合作中展开了积极的竞争,最后结果是双赢,双方都把最好的东西放上了桌面。但是,几百年的隔阂总是给合作带来一些意想不到的问题。比如法国人的称呼比较正式,多用姓,而英国人比较随便,称呼人喜欢用名。有一次,在经过紧张的讨论后,双方终于达成协议,大家都松了一口气后,英方主管对法方主管说:让,我们应该把刚才讨论的东西记录下来,要不要让克劳迪娅进来速记一下?法方主管有点丈二摸不着头脑:好啊,鲍伯,可谁是克劳迪娅?其实克劳迪娅就是他的秘书,但他多少年来就是叫她杜邦小姐的。

 

由于牵涉到民族尊严,协和式的名称也有过一段不大不小的插曲。法国一直称之为Concorde,这是法文的拼法。英国一开始也称之为Concorde,后来曾短期按英文拼法改为Concord,但最后还是改回到Concorde这多出来的一个“e”引起了英国国内强烈的非议,政府只好解释说这个多出来的“e”指英国(England)、优秀(Excellence)、欧洲(Europe)、协约(Entente cordiale,这是英法在1904年签订的条约,中止了两国之间近千年的敌对)。这样的牵强附会的解释当然进一步引起英国人的不满,苏格兰裔的议员甚至要把“e”改为“s”,因为协和式的机头锥是在苏格兰制造的。政府方面只好强辩“e”也是Ecosse,这是法文中苏格兰的拼法。东拉西扯,总算把“e”的问题摆平了。但多年后,英国政府中有关人士回忆说,这个“e”还不如说是挥霍(Extravagance)和涨价(Escalation)呢。

 

叫不叫姓或者加不加“e”都不是大问题,大的问题是英法两国对超声速客机的基本设计要求有根本分歧。英国的想法是大型、远程,只有这样,才能体现出超声速的优越性;法国的想法是中型、近程,只有这样,才能够控制技术风险和成本,有利于未来的进一步发展。这种分歧不是在协和式上才出现的。纵观英国飞机,多为跨越发展,很少继承,以战斗机为例,战后的闪电式、狂风式和台风式,很难看出一脉相承的技术思路。相反,法国的幻影3、幻影2000阵风式就是小步快跑路线,可以看出清晰的技术接力。在反复争论后,英国方案在1964年成为最后的方案。至今,法国人认为协和式是法国飞机,英国人认为协和式是英国飞机,两家都不愿意放弃这个60年代科技最高水平的象征,有时还会为了版权而争执。



按照协议,法国宇航的图卢兹工厂和BAC的菲尔顿工厂各自制造一架原型。图卢兹的001号飞机在196932日首飞,101日首次达到超声速。菲尔顿的002号飞机于同年49日首飞。197194日开始,001号机开始了促销之旅,002号机在197262日也同样踏上了促销的旅途,并于1973年首次飞抵美国,参加了当时世界最大的达拉斯-沃斯堡机场的开幕式。

 

促销活动最终赢得了109架(一说74架)意向性订货,泛美、英航、法航是启动用户,大陆、美航、联航、环航、加航、新航、日航、汉莎、巴西、Braniff、伊朗、澳航、希腊的奥林匹克、黎巴嫩的中东航空都下了意向性的订单,甚至中国民航也意向性订购了两架。英法估计销售达到200架就能收支平衡,但估计能达到至少250架。

 

与此同时,协和式的试飞和生产准备也在紧锣密鼓地进行。协和式共进行了5335小时的试飞,其中有2000小时是超声速。协和式的一些飞行记录至今没有打破。



协和式集中了60年代欧洲航空技术的最高水平。在飞控上,协和式首次在民航飞机上采用了模拟电传飞控,比传统的机械飞控的响应速度大有提高。全工况自动驾驶仪和自动油门可以从起飞拉起后一直控制到降落,全程自动控制飞行。协和式还采用模拟电传发动机控制,这是现代全权数字发动机控制的前身。

 

协和式前所未有的速度使设计遇到了前所未有的问题。S前缘的大三角翼是协和式最大的外观特征。很大后掠角的翼根处相当于边条,在起飞着陆大迎角姿态时产生强大的涡升力,弥补机翼升力的不足。圆浑的翼尖则逐渐减小升力,减少翼尖失速的问题。燃油系统将燃油尽量往尾翼油箱转移,控制重心、帮助配平,减少气动配平的阻力。

 

翼下的四台罗尔斯-罗伊斯奥林普斯是当年推力最大的喷气发动机。更加省油和安静的涡扇发动机迎风面积较大,阻力太大,不适合超声速客机的使用,所以奥林普斯采用涡喷。发动机推力按照巡航要求最优化,起飞加速和冲过音障需要最大推力时用加力解决。实际上,非加力推力也勉强足够协和式达到超声速,但在跨音速阶段加速的时间加长,最后的累计耗油率反而高。奥林普斯是西方民航飞机上使用的唯一的加力发动机。为了进一步优化发动机的工况,进气口采用大型斜板调节激波的位置,并对进气预压缩,使发动机从亚音速到超声速都能处在最优的进气状态。

 

超声速飞行的另一个平常较少考虑的问题是发动机熄火对飞机的稳定性和结构强度的影响。发动机不光提供推力,还把气流过来。一旦熄火,不光丧失推力,本身进入风车状态反而成为一大阻力来源,造成严重的偏航力矩。亚音速的时候发生这个问题已经够麻烦了,要是超声速的时候突然来这么一下,飞机有可能就此空中解体。协和式对这个问题的解决很有意思。一旦发动机熄火,进气口的斜板下垂,基本封闭进气口,将气流导向发动机下,使流场恢复流线型,另外气流对斜板的冲压也产生一点升力。在试飞中,协和式可以将一侧的两台发动机全部关掉,而不至于引起飞控稳定性问题。



协和式的速度为M2.02,这是由铝合金结构的耐温极限所决定的,速度更高的话,气动加热更加严重,需要用沉重的不锈钢或者天价的钛合金了。英国在早期制造世界上第一架喷气客机彗星式的时候,吃了金属疲劳的大亏,接连摔了好几架。协和式在起飞加速时,机体表面升温;飞入高空寒冷大气时,机体表面降温;加速冲过音障时,机体表面再次加温;减速下降过程则反一反。这样一来,协和式每次飞行都要经过两个升温-降温循环,金属疲劳的问题不容小觑,英国为此花了极大的功夫解决。事实上,协和式的机体在超声速的时候,由于热胀冷缩将拉长300毫米,热胀间隙最大的地方是随机工程师的工作台和舱壁之间,所以所有协和式在退役前的最后一次飞行中,随机工程师都把自己的帽子放在这个缝隙里,到地面冷却后,帽子就永久性地夹住了,成为所有今天在航空博物馆里的协和式的一个共同的特色,好像一个不成文的传统一样。西雅图波音飞行博物馆里的这个帽子被一个小偷用刀割下来,结果博物馆广出公告,保证不追究,小偷才把帽子还了回来。



气动加热的问题不仅在机体,超声速飞行的时候,座舱风挡玻璃热得烫手。另外一个问题是飞机的涂装。所有协和式都是洁白的涂装,这不是偶然的,这是用来保护铝蒙皮的。唯一例外是1996年时,法航把一架协和式涂上百事可乐的深蓝色,但代价是这架飞机在M2速度时只能飞行20分钟,否则漂亮的涂装可能会烫得起泡剥落。好在这架飞机那时已经只用作短途促销飞行,不再需要长时间超声速飞行了。

 

超声速飞行的气动受力也是非同小可,相对软弱的机翼外段后缘的控制面在超声速飞行时锁定在水平位置,只用较强壮的机翼内段后缘的控制面。纤细修长的机体的刚度也不太高,飞机起飞的时候,从机长位置往回看,可以看到筒形机体的弯曲。好在厕所特意设置在机舱中段,阻隔旅客的视线,避免不必要的联想,也减少坐在修长机舱内像在水管子内的感觉。



为了在起飞失败后迅速减速,协和式的刹车采用了全新概念的防抱死刹车,这是现代汽车上防抱死刹车(ABS)的前身。为了耐高温,刹车采用碳材料。在紧急刹车时,刹车可以在1600米内把飞机从305公里/小时的起飞速度停下来,但这时刹车片温度可以高达300-500度,需要几个小时才能完全冷却下来。不光刹车,起落架也需要格外强壮。这是因为无尾三角翼布局不仅使起飞速度较高,起飞时也需要较大的迎角才能产生足够的升力,这样起落架在最后离地的时候角度较大,需要额外加强,而且长度也因此增加。较长的起落架不仅重量增加,还引起额外的问题。如果像常规的那样从两侧向中间收起,两个起落架要打架,所以只好先缩起一部分,再向中间偏转,进一步增加了复杂性和重量。

 

起飞、着陆时较大的迎角使飞行员的视界受到严重的影响,所以机头锥可以下垂,在地面、起飞、着陆时下垂,改善飞行员的视界;进入平飞状态后升起到水平状态,减小阻力。不过着陆时尤其需要优良的前下方视界,但主起落架接地时,机头锥下垂角度自动减小,保证机头锥不至于在前起落架落地时发生触地问题。

 

由于协和式的巡航高度达到18000米,大大高于通常高亚音速客机的12000米巡航高度,宇宙射线的强度因此加倍,在太阳黑子活动激烈的时候,对于旅客的健康可能造成影响。驾驶舱内因此有一个宇宙射线探测仪,发现宇宙射线强度异常升高的话,提醒飞行员迅速下降到14000米的巡航高度。

 


更高的巡航高度的另一个问题是座舱意外减压。在15000米以上的高度上,座舱一旦失去压力,即使身体健壮的人也将在10-15秒内失去知觉。高速飞行带来的文丘里效应甚至可能形成抽吸,使机舱压力低于外部大气压力,进一步加剧这个问题。汽车高速行驶时,车内的纸片肯定飞出车外,而车外的树叶不大可能飞入车内,这是一样的道理。所以协和式的机窗都很小,不仅有利于结构强度,也在万一发生漏气时放慢漏气速度。与此同时,辅助压力系统将维持机舱压力一段时间,飞行员按规定应该迅速下降高度,尽量恢复机舱压力。



世界上唯一可以和协和式相提并论的飞机就是图-144-144采用钢和钛的机翼前缘,所以最高速度可以达到M2.35,高于协和式。但图-144需要开加力才能达到两倍音速以上的速度,极大地缩短了航程。设计图-144是政治任务,这是60年代苏联与西方的军备竞赛的扩展,最重要的目标就是要抢在英法之前首飞、投运。但技术条件限制使得两倍音速与经济性不可兼得,安德烈·图波列夫试图提醒苏共最高领导层这一问题,被告知这不是他应该多虑的问题,所以图-144从一开始就不多虑经济性和航程问题。

 

-144的机翼是简单的直前缘双三角翼,为超声速飞行而高度优化,低速性能不好,以后只好用可收放的鸭式前翼加以补偿。-144的发动机出人意料地采用低涵道比涡扇,但这并不适合于超声速巡航,后来试用涡喷反而增加了超声速航程,但这时图-144已经撤出航班飞行了。



流产的美国波音2707曾打算把最高速度提到三倍音速,计算结果表明,伦敦到纽约的跨大西洋飞行只比协和式快20分钟,但技术复杂性和成本极大地提高了。几经周折和严重超支拖延之后,加上公众对噪声和污染的强烈反对,美国国会终于对波音2707失去了信心,撤销拨款,这个美国历史上唯一政府出资的民航客机项目就此偃旗息鼓。

 

今天的大型喷气民航客机尽管种类、型号五花八门,但气动外形的高度优化使得大家的外观都差不多,要一眼辨认出谁是谁,就是对于老鸟,也是很有一点挑战的。只有协和式,妇孺皆知,绝无认错的可能。在最初的公众反对声浪过后,协和式的飞行成为少有的公众仰慕的对象。协和式飞越的时候,很多人会出来观看,甚至对着天空挥手致意。



对于协和式的公关效应,英国人实在是太清楚了。协和式时常出现在皇家庆典上,协和式和伊丽莎白女王二世号豪华邮轮或者英国的红箭飞行表演队同台演出成为英航公关的保留节目。英国公众对协和式也是投桃报李,在2006年的BBC和伦敦工艺美术博物馆(Design Museum)合办的大英设计大赛(Great Britain Design Quest)中,协和式击败迷你汽车、迷你裙、捷豹E Type喷火式战斗机而力拔头筹。

 

老坐飞机长途旅行的人,很多人一上飞机就睡觉,但坐协和式没有睡觉的。旅客舱内速度表指向2马赫的时刻,总是伴随着欢呼和闪光灯。协和式每分钟30多公里的速度相当于步枪子弹出膛的速度,谁还甘心睡觉呢?197011月首次达到2马赫,协和式是至今唯一以两倍音速为正常巡航模式的大型飞机,巴黎到纽约的越洋飞行只要三四个小时,乘客无需像在军用飞机上那样穿上压力服、戴上飞行盔,而是可以舒适地品尝香槟酒和龙虾大餐,只是要品尝得快一点,飞机马上就要降落了。

 

然而,协和式在技术上辉煌的成就不能掩饰其在经济上同样夺目的惨败。早在1964年威尔逊政府上台时,英国就已经反悔了,宣布单方面退出协和式计划。但四溅的口水尚未落地,律师们就发现一个大问题:按协议规定,英国要是单方面退出,将要面对天文数字的罚款。无奈之下,英国只好在1965年悄悄地重返协和式计划,被迫重新往协和式这个黑洞里灌钱,但这时英国的国库已经被掏空了,只好拆东墙补西墙,接连取消了已经上马的HS681垂直/短距起落运输机计划、P.1154超声速垂直/短距起落战斗机计划、TSR.2侦察攻击机计划和有关的其他计划,其中有些甚至已经首飞。在以后很长一段时间内,英国也被迫冻结了对航空工业的所有拨款,最终间接促成对英国航空工业的葬送。英国是欧洲合作的发起人,但英国的出尔反尔(这是第一次,但不是最后一次)给日后的英法和欧洲合作带来了很大的阴影,英国作为欧洲航空工业的龙头老大从此失去了领导地位。



从一开始,协和式就笼罩在浓浓的环境保护和营运效益的阴影之下。在艰难的技术和经济长征之后和公众反对的惊涛骇浪之中,协和式终于战战兢兢地开始了航班飞行,在1976121日首次投入商业性营运飞行。最初的航线是伦敦到波斯湾的巴林和巴黎到巴西的里约热内卢。由于美国国会以噪声为由的禁令,协和式不得在美国降落,北大西洋上空的协和式设计基准航线反而没有协和式的身影。

 

60年代是一个动荡的年代。美国在越南陷入了深深的泥潭,在政治和经济上第一次尝到虚弱的味道。美国国内的民权和自由化运动风起云涌,公众对保护自身利益和保护环境的意识空前高涨,超声速客机的音爆、污染和对臭氧层的破坏激起了公众对超声速客机的强烈反对。

 

超声速飞行时,机头和机尾两道激起激波,波前锋的空气密度急剧增高,传到人耳里,就是接连两声强烈的爆炸一样的声音,这就是音爆。飞机越大,速度越快,音爆越强烈。



音爆现象早就为人们所熟知,但在研制超声速客机之初,人们错误地认为,只要飞得足够高,音爆应该不成问题。在试飞3倍音速的B-70轰炸机时,这个观点被粉碎了,在两万米高度飞行的B-70仍然能够产生强烈的音爆。更加严重的是,客机的噪声污染将不再局限在机场周围,而是泛滥到航迹所及的所有地方,同时将不分昼夜。

 

为了测试超声速客机频繁飞行产生的音爆对城市居民的影响,FAA和美国空军在1964年在俄克拉荷马市进行了为期6个月的音爆试验,每天由空军的超声速飞机(主要是F-104B-58,偶尔也有F-101F-106)飞越城市,产生8次音爆,音爆强度远远不到震碎玻璃的程度,以测定对居民生活的影响。由于市民事先得到通知,知道音爆的准确时间,所以开始时市民并没有太在意,有些施工工地的工人甚至一听到音爆,就知道喝咖啡休息的时间到了。但是没有多久,玻璃开始震碎,墙壁开始开裂,市民们开始愤怒。开始时FAA充耳不闻,对市民的赔偿要求不理不睬,进一步加剧了市民的愤怒,很快发展成政治事件。抗议、投诉、索赔像雪片一样飞进各级政府和主持试验的FAA,以后发展成市民对政府的官司,试验只好停止。俄克拉荷马市的音爆试验在很大程度上促成了对超声速飞行的极端负面的公众舆论,为日后在美国和欧洲大陆上空禁止民航超声速飞行种下了种子。但协和式航线的主要部分在大西洋上空,音爆实际上不是问题,反正鱼儿、海龟和海鸟不能抗议。

 

除了音爆外,超声速客机的涡喷发动机是为超声速巡航而优化的,迎风截面小,喷气速度高,起飞、着陆时还要打开加力,这样在起飞、着陆时的噪音异常尖利、响亮,加剧了人们对噪声污染的抱怨。不过协和式的起飞、着陆噪声事实上比当时作为美国总统座机的空军一号波音707飞机还小,协和式的起落噪声问题言过其词了,但公众的负面印象一旦先入为主,就很难改变。

 

高空飞行对臭氧层的破坏则是有案可查的,只不过军用超声速飞机一般还是以亚音速巡航,影响相对较小。但大量的民航超声速飞行对臭氧层的影响,引起公众极大的疑虑,毕竟热爱在太阳下烤肉的人们不希望增加患皮肤癌的可能。亚利桑那大学的科学家在美国国会作证,500架超声速客机在美国上空夜以继日地穿梭飞行,将每年增加1万名皮肤癌患者。虽然这后来被证明为夸大其词,但在大陆上空的民航超声速飞行在公众和舆论中已经被判了死刑。



限于发动机技术,超声速客机的发动机在低速时的推进效率较差,燃烧效率也不好,协和式起飞时遮天蔽日的黑烟,也引起对环境污染日益敏感的公众极大的不满。

 

公众的反对只是问题的一半。为了最大限度地减小超声速巡航阻力,超声速客机的机舱截面尺寸都是尽可能小。这样一来,机舱十分局促,不利于增加载客量。超声速客机需要异常长的跑道,不仅限制了可以起降的机场,也增加了航空公司的运营成本,机场当局是不会让你免费使用额外资源的。波音747和其他宽体客机的出现使亚音速客机的载客量大大超过了超声速客机,单位油耗大大降低,协和式的人-公里油耗3.5倍于波音747,使本来对超声速客机有利的经济算盘完全颠倒了过来。

 

更要命的是,第一代超声速客机的航程很尴尬,用作跨越大西洋的纽约-伦敦或者纽约-巴黎的飞行足够了,但是迈阿密-伦敦就是紧巴巴的,迈阿密-巴黎就不够,跨越太平洋更不够,旧金山到东京的航线必须在夏威夷或中途岛停一下,加油再飞。高亚音速的波音747不需要中途加油,反而可以先抵达东京,宽大的机舱还为旅客提供了舒适得多的环境。而这时正好是超声速客机十月怀胎的关键时刻。

 

环保和油耗问题使协和式的商业生存力大受危害,但1973年的石油危机成为压断骆驼脊背的最后一坨巨石。各国航空公司本来争先恐后下的意向性订单,一夜之间全像烈日下的露珠一样挥发了。协和式一共生产了20架就早早停产了,其中两架是原型,两架是预生产型,两架生产型从来没有用于航班飞行,14架最后进入航班飞行的生产型协和式中,只有9架是“按标价”由政府补贴出售给英国和法国的国营航空公司,剩下的5架全是以1英镑或1法郎的象征性价格无偿转让的。



英法从来没有公布过协和式计划的总投资,后人估计达1976年币值11亿英镑,或者2000年币值110亿美元,甚至有说法高达350亿美元。另一个说法是计划总投资最后超过预算6倍。协和式的单价为1977年币值4600万美元。由于政府出资购买飞机,英航的协和式航班利润有80%要上交国家,作为对政府贷款的偿还。这也是英航的协和式航线尽管一直赢利,但对于继续经营并无积极性的原因。在惨淡经营近30年后,协和式遇上911和巴黎空难,最后于20039月退出航班服务,所有剩下的飞机都散失到各地的博物馆去了。

 

美国国会一年后取消协和式在纽约肯尼迪机场起落的禁令,但协和式的首选目的地纽约依然在公众舆论的反对下禁止协和式在纽约起陆。还好上帝关闭一扇门,总是打开一扇窗。在美国运输部长的特许下,华盛顿机场决定容许协和式起落,尽管协和式在进入美国大陆上空后必须减速至亚音速以避免音爆的问题。势利的纽约人不堪忍受华盛顿有协和式的航班而纽约没有,也终于容许协和式在纽约起降了。19771122日,英航和法航终于开通了伦敦和巴黎到纽约之间的协和式航班,英航一天两班,航班号为BA001004,单号为伦敦到纽约,双号为纽约到伦敦;法航一天只开一班,AF001是纽约到巴黎,AF002是巴黎到纽约。



1977年里,新加坡航空公司和英航合作,开辟伦敦经巴林到新加坡的超声速航线,飞机右边用英航的涂装,左边用新航的涂装。不过马来西亚和印度以音爆为由,相继禁止协和式以超声速飞越领空,1980年这条航线就放弃了。1978年墨西哥石油勃兴的期间,法航开辟巴黎经由纽约或者华盛顿到墨西哥城的协和式航线,在美洲上空的航线减速到亚音速,只有在墨西哥湾上空可以短暂地达到超声速。这条航线在80年代初世界经济危机的重压下,很快陷入亏损,后期飞机几乎空无一人,只好在1982年关闭航线。不过法国人死脑筋,要是稍微拐一下,从巴哈马绕道,可以极大地避开在大陆上空不得超声速的禁令,英航后来用协和式作为包机飞到墨西哥城或者海边度假胜地阿卡波尔科走的就是这条路。

 

1978年,廉价航空的先驱Braniff与英航和法航达成协议,将协和式到华盛顿的航线延伸到休斯敦,当然整个大陆航段都是亚音速的。不过票价太贵,赢利不好,机舱通常只有半满,到1980年也中止了。

 

1984年,英航开辟了伦敦经由华盛顿到迈阿密的协和式航线,在飞越北卡罗来那海岸线之后,可以在海上飞6-7分钟的超声速,然后就要准备在迈阿密降落了。不过这条航线的生意也不怎么样,机上通常只有二三十个旅客。由于载客量少,飞机较轻,有时候华盛顿天气不好,索性从迈阿密直飞伦敦。最快的速度记录是载70名乘客时,用3小时47分钟飞行7400公里,这差不多是温哥华到东京的距离了。这条航线在1991年也关闭了。但这个飞法只能保证从迈阿密到爱尔兰,到了爱尔兰后,飞机上要和伦敦核实还有足够的燃油,才可以直飞伦敦,否则必须在爱尔兰降落加油。

 

协和式经常被用来作包机飞行,其中比较出名的是1992101213日的环球飞行。法航的一架协和式从葡萄牙的里斯本出发,在多米尼加的圣多明戈、墨西哥的阿卡波尔科、夏威夷的火奴鲁鲁、关岛、曼谷和巴林加油,最后以32小时49分钟3秒的时间,创造了环球飞行的速度记录。199581516日,同一架飞机自西向东飞,从纽约起飞,经图卢兹、迪拜、曼谷、关岛、火奴鲁鲁和阿卡波尔科,最后以31小时27分中49秒完成环球飞行。

 

199932日协和式首飞30周年纪念日为止,协和式共飞行了92万小时,其中60多万小时为超声速,远远超过几乎所有西方飞机的超声速飞行总时数。



由于机舱窄小,载客量少,协和式的机舱内座位不分等级,都是按照头等舱处理,每排四座。不过这个头等舱可不及波音747上头等舱的宽大、舒适。协和式上的座位相当窄,前后间距也只比普通飞机上的经济舱长个67英寸(约180毫米),更谈不上转椅、躺椅等现代头等舱里常见的功能。走廊的高度勉强达到6英尺(约182样子),头顶的随身行李箱更小,装不了什么东西。不过协和式的速度快,伦敦到纽约只有3.5小时,这些不便都能忍受了。坐协和式本来就是身份的象征,权当坐法拉利跑车,那个也不宽敞。好在协和式上有的是免费的香槟酒,大餐的水平也不是一般的航班所能相比。喝得糊里糊涂的,吃得撑住了,这点不舒适就都忘记了。

 

协和式的巡航高度大大高于一般民航机,机窗里往外看,可以清晰地看到地球的曲率。机外大气温度是严寒的零下60度,但气动加热使机体表面平均达到120度,机窗摸上去是温热的,越靠前越热。

 

由于协和式的飞行速度超过地球自转速度,向西飞行可以日落后在伦敦起飞,但在纽约时间的黄昏前就到达,所以英航常用出发前就到达“Arrive before you leave”)作广告。这个特点也使得协和式被用来观察日食现象,可以赢得更多的观察时间。高速飞行的另一个副作用对女士们比较有吸引力,尽管这减肥作用是短暂的:自西向东飞行时,飞机速度和地球自转的叠加产生足够的离心力,使体重减少1%但要是反方向飞,体重就要增加0.3%由于协和式的飞行高度很高,离地心较远,重量还要进一步下降0.6%



90年代时,在纽约和伦敦之间,坐协和式去,坐伊丽莎白女王二世号豪华邮轮回,这是最有派、最英国的事情。当然,这时候坐协和式已经不是为了速度了。实际上,坐协和式就没有多少人是为了速度的,这就和驾宾利跑车不是为了速度、戴百黛菲利手表不是为了准时一样。

 

在协和式用于航班飞行的头二十年里,协和式是世界上最安全的喷气客机,没有发生过任何事故。但2000725日,法航的一架协和式在起飞后不久坠毁,机上100名旅客、9名机组人员和地上的4人丧生。这唯一的一次坠毁事故使协和式一夜之间从最安全的客机变为最不安全的客机,每百万航次丧生旅客数为12.5,三倍于第二差的倒霉蛋。不过协和式用于航班飞行的只有14架飞机,坠毁一架,这样的数据在统计上没有多少意义。

 

关于这次事故,现在有两种说法。官方的调查结果是在协和式起飞前4分钟,美国大陆航空公司的一架DC-10在起飞中发动机反推力装置掉落,协和式随后起飞时,金属残骸刺穿了起落架上的轮胎,轮胎爆裂的橡胶碎片击中机翼油箱,引起油箱内燃油的“水锤”冲击,导致油管破裂,在撞击中损坏的电线的火花引燃了泄露的燃油,导致发动机起火。

 

另一个说法是这架协和式超重起飞,左右机翼的燃油重量也不平衡,在起飞时偏离跑道中线,被迫提前拉起,最后造成失速。

 

不管原因如何,黑盒子记录表明,在左侧发动机起火时,随机工程师按照紧急处理规定关掉了着火的发动机,以控制火势。但这时飞机速度不足,失去部分动力更加加剧了这个问题。飞行员一面试图重新启动发动机,一面试图拉高,但进入了失速。飞行员只得压机头,用高度换取速度,改出失速,但高度实在太低,坠毁了。



事故后,所有协和式停飞,油箱内加一层凯夫拉保护层,轮胎改用防刺透的。由于协和式的翼内油箱空间窄小,一般身材的维修工人钻不进去,英航和法航特意悬赏身材妙曼玲珑的小姐们干这活,最后还真是靠这些纤纤女郎们才完成了这活计。

 

一年后,英法两国的协和式同时返回天空,协和式的航班恢复了。但是说来也巧,英航恢复协和式的第一班航班正好是2001911日。这班航班不对外售票,旅客都是英航人员,旨在鼓励一般旅客的信心,但撞上了改变世界的911911发生的时候,这架协和式正在空中,虽然最后获准降落,但911对民航业造成毁灭性的打击,协和式也不能例外。

 


协和式的维修和运行十分昂贵。法航据说一直亏本,英航倒是一直赚钱的。但是协和式的成本太高,票价也太高,纽约到伦敦的单程票价高达8000美元,来回至少11000美元,而同时代波音747上头等舱(比商务舱还高一级)的来回票不到6000美元。尽管如此,波音747的头等舱赚的钱比协和式还多,规模经济和较低的耗油率实在是没法比。协和式的油耗是每人每百公里17升燃油,或者每人每加仑(美制)14英里。2008年经济危机期间,底特律汽车大三的总裁们坐公务飞机到华盛顿向国会乞讨救援,被美国上下的舆论一顿痛骂,但湾流”G550公务飞机还比这省油呢(每人每百公里15升或者每人每加仑16英里)。相比之下,波音747-400是每人每百公里2.6升或者每人每加仑91英里。911成为协和式背上的最后一根稻草。2003410日,英航和法航同时宣布,巴黎空难和911使得协和式的营运不再盈利,飞机的老迈也使得维修成本日益高企,协和式将在一年后退休,永久地离开天空。



不过,娱乐界起家但已经开办英国维京大西洋航空公司的查尔斯·布朗逊提出,他愿意用英航当年的1英镑价钱买下英航的协和式机队。英航拒绝了。虽然在英国政府的补贴下,英航确实只用了1英镑就下了其中的几架协和式,但此后协和式航班利润的80%都交给政府,所以英航的实际购买价格是2600万英镑一架,当然不肯以一英镑卖给布朗逊。布朗逊声称最后把单价提高到500万英镑,但不管英航是否同意,负责协和式维修和备件的空客不想再管这些已经老迈的飞机了,要是再出事故,空客不想被牵连。布朗逊的提议最后无疾而终。

 


法航在2003530日飞了协和式的最后一班商业航班,英航的协和式则在200310月间在美国和加拿大几个大城市作告别飞行,最后捞了一把。1014日的最后跨越大西洋的冲刺创造了最新的世界纪录,3小时5分中34秒从伦敦到波士顿。10月下半月里,英航的协和式在英国国内作告别飞行,1022日,两架协和式分别来自纽约和曼彻斯特,同时在伦敦希思罗机场降落。1023日,伊丽莎白二世女王特许在伦敦西郊的温莎城堡点灯,把古堡照得通明,为最后一班西行的协和式送行,这是国家庆典或者贵宾来访才有的礼仪。1024日从纽约返回伦敦是协和式最后的商业飞行。同一天,另有一架协和式载着英航的老人马,特别是协和式的老飞行员,到比斯开湾上空兜了一圈,还有一架协和式到苏格兰的爱丁堡兜了一圈,三架协和式得到特许绕伦敦低飞一圈,然后降落,在机场滑行道上至少滑行了40分钟,摆足了功架。谁说英国人不会做秀呢?还什么拘禁、古板呢。英国公众对于协和式的最后飞行表现出异常的热情,希思罗机场特地搭起了大看台,机场周围的路上也挤满了人,都要目击协和式最后的降落。至此,协和式的生涯划上了句号。



20架协和式中,除了倒霉的失事飞机,现在大多成了博物馆里的收藏。首飞的法国造001号原型机在巴黎布尔歇机场的航空空间博物馆里;英国造的002号原型机现在英国Yeovilton的海航博物馆;英国造的预生产型101号机现在Duxford的帝国战争博物馆;法国造的预生产型102号机现在巴黎奥利机场的展览区;法国造的第一架生产型201号机现在图卢兹的空客;英国造的第一架生产型202号机现在英国伦敦西南WeybridgeBrooklands博物馆里;法国造的203号机就是那架倒霉的巴黎空难失事飞机;英国造的204号机现在曼彻斯特机场的展览区;法国造的205号机现在美国华盛顿的国家航空航天博物馆里;英国造的206号机现在苏格兰East Lothian的航空博物馆里;法国造的207号机现在德国Sinsheim的汽车与科技博物馆里,这就是有名的和图-144做伴的那一架,除了当年的巴黎航展,这是协和式和图-144同居一处的唯一地方;英国造的208号机现在伦敦希思罗机场的展览区里;法国造的209号机现在图卢兹的空客;英国造的210号机现在纽约无敌号航母海空天博物馆里,在2009115UnitedAirway 1549航班的哈得逊河上的奇迹迫降的电视镜头里还看得到它;法国造的211号机在1982年后用来拆备件,1994年已经除役了,现在只有一小段机体还在巴黎布尔歇机场;英国造的212号机现在巴巴多斯(协和式除了纽约,还一直从伦敦飞巴巴多斯,这是有钱的英国人的度假地)的国际机场展览区,;法国造的213号机现在巴黎布尔歇机场的航空空间博物馆;英国造的214号机现在西雅图的飞行博物馆,在老对头波音的老家安营扎寨了;法国造的215号机现在巴黎戴高乐机场展览区;英国造的216号机现在布里斯托尔的菲尔顿航空博物馆,这是英国造协和式的地方。除了整机外,还有一些备件散落在世界各地的航空博物馆里。



协和式开创的超声速客机时代终于后继无人。几十年来,协和之子的研究一直不断,甚至在协和式刚开始航班飞行4个月的1976年,英法就开始研究协和B协和B的重点在于降低噪声、增加航程、降低油耗。机翼翼展有所加大,增加前缘襟翼以改善起落和低速性能,发动机增大压缩机直径,增加一级低压涡轮,取消加力,增加消音装置。但是,在惨淡的订单面前,协和B很快就无疾而终了。此后,美国和欧洲都研究过第二代超声速客机的问题,但始终是干打雷不下雨,直到协和式退休了还没有一个像样的计划。近年来,NASA与洛克希德联合研制低音爆超声速飞机客机”X-59,但要到2022年才能试飞,离商业运作更是遥远,而且最高速度很可能达不到两倍音速。

 

协和式是一个成真但最终飘逝的梦。协和式很难说到底是领先于时代,还是落后于时代。在技术上,协和式无疑代表了60年代航空技术的最高水平,至今仍然很难超越。但协和式所代表的理念却在民航发展中被证明为误入歧途,最终被时代所抛弃。

 

在航空技术决策上,协和式也是一个失败的例子,在错误的路上将错就错,最终葬送了英国的航空工业。协和式耗尽了英国对航空工业的胃口,在协和式之后,英国再也没有独立设计过一架大型民航客机。协和式成为英国航空工业的天鹅之歌。相比之下,法国航空工业虽然也受到了沉重的拖累,但在法国的政府意志支持下,法国航空工业最终走出了阴影,通过空客重建了辉煌。虽然空客是欧洲合作的结果,但空客受法国的绝对领导,法国对空客飞机拥有极大的设计主导权,这是毋庸置疑的。

 

有意思的是,协合式间接促成了空客的成功。协和式地经验证明了欧洲航空合作机制不能采用主-主并列的体制,而是应该主-从梯次的体制。-从体制的空客获得了成功,主-主体制的“欧洲战斗机计划”最后还是分道扬镳,导致今天的英德意西的“台风”和法国的“阵风”。不过法国SNECMA通过和罗尔斯·罗伊斯在“奥林普斯”发动机的合作获得了民用喷气发动机的经验,为以后和美国通用电气合作研制成功的CFM56发动机打下了基础,但这是题外话了。