波音2707是美國波音公司首次開發(fā)的超音速客機計劃,,也是美國歷史上至今唯一一種由美國政府直接主導(dǎo),、出資的民航客機研發(fā)項目,。
1960年代,世界卷起了超音速客機的浪潮,,美國也不甘落后,,由美國政府主導(dǎo)研制美國的超音速客機,與研制軍用飛機的程序相同,,國家招標,、廠商競標、國會撥款,,波音公司在競標中贏得合約后,,波音在西雅圖開始飛機的設(shè)計工作,。但至1970年代,因反對超音速客機的聲音驟起,、研制時遇到技術(shù)困難,、缺乏明確的市場需求等因素,政府最終在1971年撤銷了對這個項目的資金投入,,在2架原型機完成之前就中止了整個計劃。
研發(fā)背景
作為新興的超級大國,,美國已經(jīng)在第一代噴氣客機之戰(zhàn)中奪取了領(lǐng)導(dǎo)權(quán),,波音 707 和 DC-8 像潮水一樣灌向世界的民航市場,自然不會坐視歐洲和蘇聯(lián)在有關(guān)國家聲望的超音速客機之戰(zhàn)中領(lǐng)先,。波音在 52 年就開始關(guān)注超音速客機的問題,,58 年組織起研究小組,60 年開始,,每年投入 1 百萬美元,,準備大干快上了。62 年英法和蘇聯(lián)都開始正式研制超音速客機時,,美國聯(lián)邦航空署 FAA 也提出了自己的超音速客機計劃,。敢為人先的 Juan Trippe 指令泛美航空公司在 63 年 6 月 3 日向英法意向性訂貨協(xié)和式一天之后,肯尼迪在 63 年 6 月 4 日,,在科羅拉多泉新建的空軍學(xué)院畢業(yè)典禮上,,指令啟動美國的超音速客機計劃。擬議中的美國的超音速客機要更大,、更快,,要求達到 250-300 人的載客量和三倍音速的速度,航程不光要能夠覆蓋北大西洋航線,,還要能夠覆蓋太平洋航線,。NASA 對超音速客機積極研究,波音,、洛克希德,、道格拉斯和北美洛克韋爾都推出了自己的研制方案,通用電氣和普拉特·惠特尼也分別提出了各自的發(fā)動機方案,�,!�
洛克希德的 L-2000 方案介于協(xié)和式和圖-144 之間,只是比兩者都要大一號,。L-2000 采用雙三角翼,,翼下四臺發(fā)動機,布局循規(guī)蹈矩,,不過因為“美英一家”的緣故,,沒有人指責(zé)洛克希德抄襲英法,。道格拉斯的方案和洛克希德的方案大同小異�,!�
波音開始時的方案也研究過無尾大后掠三角翼,,但是在競爭 TFX(最后通用動力勝出,推出 F-111)時,,波音積累了相當?shù)淖兒舐右淼脑O(shè)計經(jīng)驗,,引起波音超音速客機研制人員的強烈興趣,在波音內(nèi)部的競爭中,,變后掠翼勝出,,公司代號波音 733。但是洛克希德和道格拉斯都用 2000 作為代號,,分別為 L-2000 和 DC-2000,,意喻 21 世紀的超先進技術(shù),波音也不甘落后,,最后將波音 733 改名為波音 2707,,既有 21 世紀的含義,又提醒人們波音 707 將民航推入了噴氣時代,。波音 2707 的方案幾經(jīng)變更,,從波音 2707-100 演變到-200,載客從 150 逐漸增加到 250,,最后達到 300 人以上,,發(fā)動機從機身下集中的四發(fā)(類似 B-1 轟炸機)變到平尾下的四發(fā),速度從 M3 降到 M2.7,,航程 6,440 公里(-300 增加到 6,760 公里),。波音 2707-200 的變后掠翼可以在 20-72 度后掠角之間變化,在不犧牲超音速巡航性能的前提下,,優(yōu)化低速起飛,、著陸和亞音速巡航的性能。后一點十分重要,,因為波音已經(jīng)意識到噪聲和音爆的問題,,小后掠角可以以較低的速度起飛、著陸,,大大減低噪聲,;音爆將使超音速客機在大陸上空被迫以亞音速飛行,所以亞音速將不僅僅是過渡階段,,可能有相當一部分航線將以亞音速飛行,。在機翼后略到最大角度時,機翼后緣和平尾前緣重疊,,形成完整的大后掠三角翼,,在保持“合成”機翼的相對厚度條件下,,容許機翼厚度增加,簡化結(jié)構(gòu)設(shè)計和增加翼內(nèi)載油量,,這一點和 F-14 非常相似,。和 F-14 不同的是,波音 2707-200 的四臺發(fā)動機安裝在尾翼下,,這是一個十分獨特的設(shè)計,。發(fā)動機安裝在機尾并不罕見。飛機速度增高時,,氣動升力中心不斷后移,,而重心保持不變,自然形成一個低頭趨勢,,需要壓平尾來恢復(fù)水平,這個動作稱為配平,。壓平尾形成的向下氣動壓力增加了阻力,,稱為配平阻力。機尾發(fā)動機的重量形成自然的配平力矩,,減少配平阻力,,這是為什么 60 年代尾置發(fā)動機布局十分流行的重要原因。尾置發(fā)動機的另一個好處是,,發(fā)動機遠離機艙,,噪音較低。尾置發(fā)動機在機械故障,、渦輪盤碎裂時,,碎片不易傷及乘客,對安全性要求及其嚴格的客機也是一個有利因素,。但是尾置發(fā)動機一般離地較高,,維修不便。波音將發(fā)動機安裝在水平尾翼下,,既利用了尾置發(fā)動機的優(yōu)點,,又避免了維修不便的問題,是一個不錯的主意,。對于波音 2707-200 這樣的變后掠翼飛機來說,,固定的尾翼下的發(fā)動機還避免了常規(guī)的翼下發(fā)動機的麻煩,因為機翼后略角變化時,,翼下發(fā)動機必須同步偏轉(zhuǎn),,以保持和前進方向一致。B-1 轟炸機那樣在翼根下密集安裝發(fā)動機的做法對客機不合適,,發(fā)動機的噪音和振動離機艙太近,,這也是波音 2707-100 演變?yōu)?200 的一個重要原因,。
終止撥款
1971年3月,盡管美國超音速客機計劃受到時任總統(tǒng)尼克松大力支持,,但美國參議院否決了進一步撥款,。支持者為了延續(xù)這項計劃,打著“為了一架美國超音速客機的國家委員會”(National Committee for an American SST)的旗號,,呼吁支持者每人捐款1美元以實現(xiàn)這個理想[11],。隨后來自各地航空愛好者的信件像雪片飛來,總共收集到近一百萬美元的捐款,。而工會由于擔(dān)心越戰(zhàn)和阿波羅計劃的結(jié)束會給美國航空工業(yè)帶來新一次的蕭條并引起失業(yè),,因此也支持超音速客機計劃繼續(xù)進行。時任美國勞工聯(lián)合會-產(chǎn)業(yè)工會聯(lián)合會主席喬治·米尼(George Meany)認為,,美國起步較晚,,在發(fā)展第一代超音速客機時已失去優(yōu)勢,但美國應(yīng)該盡快準備進入第二代(1980年代至1990年代的超音速客機)的競爭,。
盡管分歧仍然很大,,美國國會仍如期于1971年5月20日正式舉行有關(guān)是否終止超音速客機計劃撥款的投票,而這是一次極具爭議的投票,。共和黨領(lǐng)袖杰拉爾德·福特引用喬治·米尼的論點:如果你給予超音速客機一票,,您正是在保證現(xiàn)在的13,000個職位和二線的50,000個職位,以及未來十年內(nèi)每年150,000個職位,。而領(lǐng)導(dǎo)反對陣營的薛尼·耶茨(Sidney Yates)更要求舉行一輪公民投票,。最終美國國會在215票反對撥款、204票支持的情況下,,決議終止超音速飛機計劃的撥款,。
而在波音2707超音速客機計劃結(jié)束之時,美國政府和波音公司已經(jīng)投資了超過10億美元,,當時波音2707擁有來自25家航空公司的115架訂單,,協(xié)和飛機則有來自16家航空公司的74架訂單。波音正在建造的兩架原型機也無法完成,,同時由于波音也失去了部分政府合約,,民用航空市場也適逢降溫,波音公司不得不裁員60,000人以維持經(jīng)營,,因此波音2707也被輿論戲稱為“幾乎吃掉西雅圖的飛機”(The airplane that almost ate Seattle),。