“滾回繪圖板”航空史上那些被淘汰的方案103-波音的噴氣時代開端

戰爭中的專案

西雅圖的波音公司在二戰中為盟軍生產了“戰略長矛”-B-17和B-29重型轟炸機，龐大的波音轟炸機群主宰了柏林和東京的天空。本文的主角開始於二戰期間，但並不是那些戰爭中閃亮的銀色鐵鳥，而是在當時仍屬於高度機密的黑科技噴氣機。

和德國一樣，美軍的噴氣式作戰飛機研發也要追溯到二戰期間，1943美國陸軍航空部隊（USAAF）向供應商釋出了對新型噴氣轟炸機 /偵察飛機的要求，並在1944年以正式需求專案方式提出。要求供應商提供一種超越任何1944年的同類轟炸機的飛機。

相關指標包括：速度為805 kph（500 mph）或更高，航程5，635公里（3，500英里），升限為12200米（40，000英尺）。轟炸機將由通用電氣TG-180渦輪噴氣發動機提供動力。在開發階段。波音，康沃爾和北美公司做出了迴應。

Model 424

Model 413

這是波音公司第一次接觸噴氣式動力，波音的第一個提案是“Model 413”和它的對手差不多，雪茄型機身就像一個縮水的B-29超級空中堡壘，略薄的平直機翼下方的兩個發動機艙各裝有兩臺TG-180渦噴發動機，然後波音追加了時髦的（戰鬥機式）駕駛艙，方案變更為Model 424。美國國家航空諮詢委員會（NACA，NASA前身）對Model 424模型進行了風洞測試，實驗表明這個設計存在過度阻力（

excessive drag

）問題。

Model 413

Model 432

波音工程師於1944年4月提出了經過修訂的設計，即“ Model 432”，該設計保留了直翼，但將四個引擎埋在前向機身中，由兩側進氣口進氣，從機背噴口排出。但是，儘管Model 432具有結構性優勢，但更改發動機佈局並沒有大大減少過度阻力。

432的機背噴口

這個鏡頭給了一個很好的角度觀察432的側面進氣口，可見432仍是前三點起落架設計。

Model 448

這個“張嘴”的機頭就是Model 448的特徵

那時，歐洲的戰爭顯然已經接近結束。 USAAF負責人阿諾德上將（

General “Hap” Arnold，

）要求加州理工學院的著名空氣動力學家馮·卡門（

von Karman，錢學森博士的導師

）建立一個“科學諮詢小組”（SAG），前往戰後的歐洲評估美軍俘獲的德國航空技術。

波音對高速機翼形狀的研究

SAG的另一位成員之一是波音公司的首席空氣動力學家喬治·謝勒（George Schairer）。在德國期間，他研究了德國飛機制造商獲得的有關後掠翼的實驗資料，發現德國人對該技術的理解已經領先於盟國。 1945年5月，謝勒為波音管理層撰寫了一份備忘錄，建議對後掠翼進行全面的研究。

Model 448

然後，波音工程師轉向研究從德國人獲得的後掠翼資料，波音空氣動力學家

Vic Ganzer

進行的一項研究表明，最佳的後掠角為35度。

Model 448，測試中的5、6號發動機在翼尖

Model 448風洞模型，測試中的5、6號發動機在平尾翼尖

使用後掠翼升級的方案為“ Model 448” 。除去後掠翼，448還增加了兩臺發動機。專案經理喬治·馬丁（George Martin）覺得四個發動機仍然動力不足，他決定追加兩個引擎以提升效能。然而448的機身已經不允許增加更多的發動機，透過風洞實驗測試了包括翼尖、平尾翼尖等諸多安裝位置之後，最終決定在尾巴中增加了額外的兩臺TG-180，其他改進還包括機身發動機的兩側進氣改為機頭進氣，4臺發動機的狹長進氣道將座艙分為上下兩個部分，這形成了448方案最終的佈局。

448的風洞模型

與此同時，USAAF重新整合了噴氣式轟炸機專案，在投標人中增加了馬丁公司，四個投標人的產品因此被稱為，“45型轟炸機”。當年的工程師對於噴氣式轟炸機的構型確實並沒有太多經驗，而且USAAF財大氣粗，做出了霸氣的“我全要”決定，四個投標人均獲得原型機合同。

Model 450

現在來看，很難想象一架類似448佈局的飛機會獲得成功，因為位於機身背部的發動機噴管是個很大的問題，當年的工程師嚴重低估了噴氣式發動機尾流的威力，垂尾甚至後機身都很難不散架。基於同樣的擔心USAAF也不喜歡448，並立即拒絕了它。

Model 450

USAAF要求發動機必須在移回機翼上，這直接又回到了阻力問題，但是工程團隊提出了一個乾淨，優雅的解決方案，最終將發動機放在機翼下方的流線型吊艙中。當年波音的工程師並沒有意識到他們在USAAF的逼迫下誤打誤撞想出的吊艙佈局是個絕對滿分的解決方案，波音公司從此以後幾乎所有的大型飛機均採用吊艙佈局。吊艙佈局不僅是解決了阻力問題，額外的還非常便於發動機維護，以及可以方便的升級新型發動機而不用過於在意體積問題。