當(dāng)凱利 約翰遜還在學(xué)校讀研究生時(shí),他就第一次接觸到了洛克希德公司最新研制的一架飛機(jī)。這就是著名的“伊萊克特拉”商用運(yùn)輸機(jī)。
這架飛機(jī)是洛克希德公司新任董事長,35歲的羅伯特 格羅斯剛開始掌管公司就提出設(shè)計(jì)制造的飛機(jī)。他認(rèn)為未來航空業(yè)的發(fā)展將會更迅速,同時(shí)將會有更多的人將會使用飛機(jī)來作為他們長途旅行的工具。因此他們不應(yīng)該固守在單引擎木制飛機(jī)上已經(jīng)取得的成績,而是應(yīng)該轉(zhuǎn)變方向,去設(shè)計(jì)更大型的,裝備兩臺甚至更多發(fā)動機(jī)的全金屬飛機(jī)。
伊萊克特拉雙引擎飛機(jī)應(yīng)運(yùn)而生,這種飛機(jī)一上市就大獲成功,在這之后還發(fā)展出了眾多改進(jìn)型,一直用到了二戰(zhàn)之后。
只不過當(dāng)凱利還在攻讀研究生時(shí),這架飛機(jī)的設(shè)計(jì)上出現(xiàn)了難題,這也是一種全新設(shè)計(jì)機(jī)型所碰到的嶄新的難題。這使得這架飛機(jī)在設(shè)計(jì)之初時(shí),縱向和橫向穩(wěn)定性都很差。因此密歇根大學(xué)的教授正在受托研究解決這個(gè)問題。
而當(dāng)凱利一年后進(jìn)入洛克希德公司時(shí),他直言不諱的對洛克希德的飛機(jī)設(shè)計(jì)工程師以及董事長提出了這個(gè)缺陷。這不但使得他們重新以新的思路來考慮飛機(jī)的設(shè)計(jì),同時(shí)也對這個(gè)直率的小伙子產(chǎn)生了興趣。
在凱利進(jìn)入公司后沒多久,他就被委派一項(xiàng)重要的工作。就是拉著一架伊萊克特拉飛機(jī)去密歇根大學(xué)的風(fēng)洞里做實(shí)驗(yàn),找出解決不穩(wěn)定性的方法。
風(fēng)洞試驗(yàn)總共進(jìn)行了72次。最終在一次次的實(shí)驗(yàn),總結(jié)后,他們找到了解決方案,取消傳統(tǒng)的中置尾翼,而使用雙垂直尾翼。
伊萊克特拉飛機(jī)在1934年2月23日成功進(jìn)行了首飛。它以最快時(shí)速320KM/H在3300米的高空巡航。這是當(dāng)時(shí)世界上多發(fā)運(yùn)輸機(jī)能夠達(dá)到的最快的時(shí)速。而作為試飛工程師,凱利自始至終參與了全部的試飛階段,包括那些非常有難度的為測試飛機(jī)極限而設(shè)定的科目,比如失速,螺旋。
作為飛機(jī)設(shè)計(jì)師的凱利自始至終秉承一個(gè)理念,他應(yīng)該在飛機(jī)被設(shè)計(jì)制造出來之后盡可能的去參與到飛機(jī)的試飛工作中去,去真切的感受飛機(jī)的各個(gè)部件在空中運(yùn)作的情況,深入的體會一種新的設(shè)計(jì)會對飛行員產(chǎn)生什么樣的影響,是有利的還是不利的,同時(shí)最好能夠在現(xiàn)場就能發(fā)現(xiàn)問題,這樣才能更有效的去解決問題。同時(shí)他還會虛心的聽取飛行員的建議,傾聽他們的意見和感受,因?yàn)轱w行員才是真正去使用飛機(jī)的人,并且是會一直與飛機(jī)共命運(yùn)的人。
在制造和改進(jìn)依萊特斯拉飛機(jī)期間,凱利認(rèn)識了他未來的妻子,洛克希德公司一位年輕貌美的出納員。他們約會看電影,吃飯,甚至有一次他參與試飛時(shí)還帶上了她,那架用來試飛的飛機(jī)在客艙連座位也沒有。但她仍舊興奮的不得了,一路就是或坐或站在飛機(jī)客艙的鋼制框架上,那是他倆一次浪漫的經(jīng)歷。
我想起來電影《珍珠港》中的一段,那位飛行員帶著他的女友,半夜偷偷開走了一架戰(zhàn)斗機(jī),他們一起翱翔在海面,看著太陽從遠(yuǎn)方漸漸升起,一直照耀著海水波光粼粼。
然后呢?然后當(dāng)然是落地之后就迫不及待,激動不已的做一對年輕男女應(yīng)該做的事情了唄。
著名的女飛行家阿米莉亞 艾爾哈特也擁有一架伊萊克特拉的原型機(jī),洛克希德10E型飛機(jī)。她為這架飛機(jī)換裝了馬力更大的黃蜂發(fā)動機(jī),每個(gè)發(fā)動機(jī)的馬力達(dá)到了550匹。
因?yàn)閾Q裝發(fā)動機(jī)需要對飛機(jī)進(jìn)行一些設(shè)計(jì)和改進(jìn),凱利同這位女飛行家成為了非常好的合作伙伴和朋友。而在她最后進(jìn)行的那次飛越太平洋的飛行之前,凱利還給阿米莉亞寫了一封長信,在信中他事無巨細(xì)的寫下了飛行中的操作方法,以及燃油消耗計(jì)算。
但遺憾的是,在阿米莉亞即將完成這次壯舉時(shí),她駕駛的飛機(jī)在太平洋上空迷航,并最終燃油耗盡墜入海中。美國海軍曾出動艦船在飛機(jī)最后發(fā)出求救信號的海域進(jìn)行了長達(dá)三個(gè)月的尋找,她以及她的飛機(jī)最終也未能找到。在這之后的半個(gè)世紀(jì)里,人們對她的尋找和失蹤原因的猜測都從未停止。
洛克希德公司在1933年推出的伊萊克特拉飛機(jī)除了主要用于商業(yè)運(yùn)輸,可承載10名乘客的10型外,還派生出了12型這種更小,但是速度更快的飛機(jī)。
而僅過了四年,就是1937年,洛克希德公司就推出了采用更多先進(jìn)技術(shù)的14型“超級伊萊克特拉”商業(yè)運(yùn)輸機(jī),這種飛機(jī)的最大時(shí)速可以達(dá)到413KM/H,巡航速度也達(dá)到了381KM/H,這在當(dāng)時(shí)又一次刷新了商業(yè)運(yùn)輸機(jī)的速度記錄。“超級伊萊克特拉”從洛杉磯飛到紐約只需要4個(gè)小時(shí)的時(shí)間。
“超級伊萊克特拉”第一次采用了鋁合金機(jī)體和有機(jī)玻璃窗戶。并且創(chuàng)新的設(shè)計(jì)使用了富勒式襟翼。這種襟翼使飛機(jī)在起飛和著陸的低速狀態(tài)下機(jī)翼面積變得更大,同時(shí)增加更多向下的彎度,使飛機(jī)升力增加,性能變得更好。至今我們使用的大部分商業(yè)運(yùn)輸機(jī)都仍在使用這種形式的襟翼。
而第三種最重要的伊萊克特拉改進(jìn)型是為美國陸軍航空隊(duì)秘密研制的XC-35.這架飛機(jī)是世界上第一種獲得成功的氣密式亞平流層飛機(jī)。這架飛機(jī)第一次飛到了23000英尺,大約為7000米的高空。同時(shí)因?yàn)檫@架飛機(jī)特殊的設(shè)計(jì)改進(jìn),使得飛機(jī)座艙的內(nèi)外壓差保持10PSI。這是一項(xiàng)開拓性的創(chuàng)舉。
同時(shí),這架飛機(jī)的影響是深遠(yuǎn)的,證明了發(fā)動機(jī)和飛機(jī)能夠在如此高的高度完整運(yùn)行。同時(shí)激勵著凱利這樣的飛機(jī)設(shè)計(jì)師在飛機(jī)座艙增壓以及氧氣系統(tǒng)方面進(jìn)行更深入的研究。最終使得我們現(xiàn)在乘坐的飛機(jī)不但能夠輕易達(dá)到萬米高空,同時(shí)還能夠使飛機(jī)座艙內(nèi)外壓差控制在8PSI以內(nèi),飛機(jī)內(nèi)的旅客完全不需要額外的氧氣,并且可以很舒適的進(jìn)行長途旅行。
在這些飛機(jī)投入運(yùn)營后,凱利和其他工程師們?nèi)栽诓粩噙M(jìn)行改進(jìn)。有時(shí)候是因?yàn)閴嫏C(jī)事故,有時(shí)候是因?yàn)樗麄円呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了問題和隱患。當(dāng)出現(xiàn)墜機(jī)事故時(shí),他們會同航空安全管理部門的調(diào)查員一起,把飛機(jī)所有的殘骸運(yùn)回工廠,進(jìn)行分析比對,找出失效部件,進(jìn)而進(jìn)行測試找出失效原因。洛克希德公司為此專門建造了一個(gè)大型風(fēng)洞來進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)。
而對于另外一些存在的隱患,比如空中結(jié)冰。他們則進(jìn)行一次次的改進(jìn),然后試飛,以驗(yàn)證改進(jìn)的效果。他們總是會挑惡劣的天氣進(jìn)行試飛,并且哪里有厚厚的云層就往哪里鉆。在富含水汽的云層中,飛機(jī)高速運(yùn)行中,飛機(jī)的發(fā)動機(jī)部件和機(jī)翼前緣會迅速積起厚厚的冰,進(jìn)而導(dǎo)致飛機(jī)失速。這種驚心動魄的經(jīng)歷使得凱利以及其他飛機(jī)設(shè)計(jì)師印象深刻,他們不斷研究設(shè)計(jì)出避免飛機(jī)出現(xiàn)結(jié)冰的方法。
而對于類似于飛機(jī)結(jié)冰這種隱患至今扔在尋找解決的辦法,但是通過眾多像凱利 約翰遜這樣的飛機(jī)設(shè)計(jì)師的努力,在現(xiàn)代飛機(jī)運(yùn)行中已經(jīng)可以避免絕大部分的嚴(yán)重影響飛機(jī)性能的積冰現(xiàn)象。通過在地面對飛機(jī)的主要操縱面噴灑除冰防冰液體,可以避免飛機(jī)在起飛前機(jī)身結(jié)冰。而對于機(jī)翼以及發(fā)動機(jī)等關(guān)鍵部件加裝除防冰裝置,可以避免飛機(jī)在空中積冰,還有飛機(jī)上安裝的氣象雷達(dá),使得飛行員可以操縱飛機(jī)偏離容易發(fā)生積冰的云層,以保證飛行安全。
時(shí)間很快來到了1938年,當(dāng)洛克希德公司在民用航空領(lǐng)域取得了巨大成功后,因?yàn)槎?zhàn)的爆發(fā),洛克希德公司開始進(jìn)入了軍用航空領(lǐng)域,并最終設(shè)計(jì)制造出了一系列當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的戰(zhàn)斗機(jī)和轟炸機(jī)。這些飛機(jī)不但在戰(zhàn)場上取得了巨大的勝利,同時(shí)也使得飛機(jī)設(shè)計(jì)制造進(jìn)步的比以往更快。