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协和式超音速飞机之翱翔蓝天与告别蓝天

时间:2022-02-18 百科知识 版权反馈
【摘要】:预计,处于研制中的超音速飞机将在2017年首航。2003年10月24日,协和客机正式告别蓝天,退出了历史舞台,使一个超音速客运时代就此宣告结束。超音速成为人类追求的目标之一。当喷气式客机趋于成熟后,民航界又把注意力放到了超音速客机身上。
协和音速飞机之翱翔蓝天与告别蓝天_工程创新突破壁

第三节 协和式超音速飞机之翱翔蓝天与告别蓝天

2006年7月23日,法国宇航工业协会和日本航空宇宙工业会联合发表声明,双方已经签署协议,正式合作研制下一代超音速飞机。过去数十年来,日本一直为美国的波音飞机公司供应精密的组件。日本在产品开发工作方面不断发挥创意,但就是缺乏装配一整架飞机的能力。欧洲的空中客车公司一直很想冲破波音公司垄断日本市场的局面,结合日本的生产技术和法国的超音速技术,克服引擎噪音和能源消耗率这两个使法国同英国研制的协和机无法在商业效益方面胜出的因素,新产品称为“超级协和机”(Super Concorde)。预计,处于研制中的超音速飞机将在2017年首航。新版的超音速客机比先前的协和机取得很多改进,是航空史上的重要进步,但速度仍不及协和客机。当年的协和客机(Concorde,亦称和谐式客机,台译协和式客机)是由英国和法国联合创新的一种超音速客机,它的主导设计师是Mr.Lucien Servanty,有“协和号之父”的美誉,他高超的设计能力创造了航空史上被称为奇迹之一的协和客机。这种飞机一共只建造了20架,它的最大飞行速度可达2.04马赫,巡航高度18000米。协和飞机于1969年研制成功,1976年1月21日投入商业飞行。“协和”是人类首架超音速客机,它的出现曾经在人类航空史上占重要地位,1976年1月21日,当第一架协和客机在巴西的里约热内卢机场降落的时候,人们意识到超音速环球旅行的时代来临了。协和式飞机不断被誉为空中“泰坦尼克”、空中“劳斯莱斯”、“未来之机”、“美丽的大鸟”、“时光倒流机”等美名,一度成为高贵与华丽的象征。[46]协和客机以其优雅的机身和超前的速度在翱翔蓝天34年、商业运营27年。2003年10月24日,协和客机正式告别蓝天,退出了历史舞台,使一个超音速客运时代就此宣告结束。当时,英国航空公司的首席执行官罗德·埃丁顿说:“这是幻想时代的结束。”[47]协和客机是原英国飞机公司(现为英国航宇公司)和法国航宇公司联合创新的成果。它翱翔在蓝天白云之间,如梦如幻,它是那样的引人注目,但是却“英年早逝”,令人叹息。这是为什么呢?

一 “协和”式飞机创新的背景

自从100多年前的莱特兄弟开辟了人类动力飞行的篇章后,飞得更高、更快、更远成为人类不断追求的目标。到20世纪五六十年代,人类对突破飞行极限的渴望达到了极致。超音速成为人类追求的目标之一。音速是指声音在空气中传播的速度。高度不同,音速也就不同。在海平面,音速约为1224公里/小时。在航空上,通常用M(即马赫)来表示音速,M=2即为音速的二倍。当飞机飞行速度接近音速时,周围的流动态会发生变化,出现激波或其他效应,会使机身抖动、失控,甚至空中解体,并且还可产生极大的阻力,以突破M=1的速度。人们把这种现象称之为音障。当喷气式飞机出现后,使飞机速度有可能大幅度提高时,能否突破音障就成为航空界注视的一大焦点。英国首先开始对超音速飞机进行研究。迈尔斯公司受官方委托于1943年研制M—52型喷气式飞机,目标是速度达到M=1.6。但由于当时有人在驾驶其他飞机接近音速时失事遇难,官方认为载人的超音速飞行太危险,后来终止了这一计划。美国于1944年开始了同样研究,它采用以火箭发动机为动力。贝尔公司于1945年制造出X—1火箭实验机,X—1的机翼很薄,需由一架B—29型重型轰炸机挂在机身下带到空中,然后在空中点火,脱离轰炸机单独飞行。1947年10月14日,空军上尉查尔斯·耶格(Charles Yeager)驾驶X—1在12800米的高空飞行速度达到1078公里/小时,M=1.1015,人类首次突破了音障。1953年,试飞员道格拉斯驾驶着“流星烟火”号飞机,在喷气发动机和火箭的双重推力下,首次以音速二倍以上的速度飞行。这说明,只要突破M=1,就不会再有音障存在。人们通过研究发现,采用向后倾斜的机翼可以延缓或消除音障现象的出现,并减少飞行的阻力,有利于提高飞行速度,所以后来的亚音速和超音速飞机大都采用有向后倾斜角度的后掠翼、三角翼或梯形机翼。

20世纪50年代,随着喷气发动机、后掠翼等技术的应用,战斗机已经成功实现了超音速和二倍音速飞行。当喷气式客机趋于成熟后,民航界又把注意力放到了超音速客机身上。在新技术、新思想以及一个个成功的新型号的激励下,美、苏、英、法等国纷纷开始探索研制超音速大型飞机,一个个富有科学技术挑战性的计划被提了出来。全世界共有七家著名的飞机制造商先后进行了超音速客机的研发,都期待在这场竞争中拔得头筹。20世纪中叶,越洋飞行的客机已经彻底抢了豪华客轮和短程客机的生意,以英国布里斯托尔“不列颠那”、美国波音707和道格拉斯DC—8等为主的飞机把横跨大西洋的时间从以往最少四天缩短到一天之内。以波音707为例,它用七个小时的飞行时间就可以从纽约抵达伦敦。虽然与以往相比,这七个小时已经是效率上的革命了,但二战后的经济大战和美欧更紧密的联系使很多乘客对这个速度还是不满意。

其实不只是乘客在关心飞机的速度,各个飞机制造厂也希望能造出飞得更快、效率更高、经济性能更好的飞机来。1960年前后,美国、苏联、法国和英国先后制造出了超音速的大型战斗机和轰炸机,这些飞机的出现极大地刺激了各个航空公司的决策者们,他们开始向飞机制造商询问是否会有超音速的民航飞机出现,什么时候出现。但飞机制造商明白,任何军用超音速飞机,在飞行中都要保持相当长时间的亚音速飞行,只有在飞机接近危险区域或要进行任务突防,以及躲避敌人追击的时候才会使用“冲刺”速度——超音速。而民航飞机的超音速飞行则是要持续保持超音速的状态,也就是让自己持续“冲刺”。这在飞机的整体制造上将是一个异常浩大的工程,不仅要制造出能在高温高速状态下持续安全运转的发动机,还要打破常规,对飞机的气动外形和整体结构进行全新的设计和探索。在当时,由于风险和成本巨大,没有一个飞机制造商愿意自行投资去挑战这个技术上的大难题。[48]

二 “协和”式飞机创新的决策、实施及应用

正是在这期间,英国和法国都开始对其飞机制造企业进行了国有化改革或者参股经营的尝试,这就使飞机制造商有机会利用国家的资金和研究人员来研制超音速飞机。1954年2月,英国皇家飞机研究院空气动力学部成立了一个研究小组,开始了超音速客机的初步研究和设计工作。随着新技术的发展、喷气发动机成熟和超音速客机设计方案的不断完善,在1956年11月5日,英国皇家飞机公司正式组建超音速运输飞机委员会,宣布将研制一款能够比音速更快的民航客机,其设计的BAC223是一种四台发动机、马赫数为2(音速的二倍)的100座超音速飞机。而此时在法国国内,法国航空公司、达索公司、南方航空公司等获得法国政府的支持,也提出了以“快帆”飞机为基础,使用三角机翼、马赫数为2.2的70座超音速飞机方案——“超快快帆”。这与英国的方案十分相似,尤其是它们的气动外形,几乎一样:尖尖的头部,在起飞和着陆时,机头下垂,以增加阻力。具有复杂弯度和扭转的狭长三角翼,无水平尾翼。

由于研制飞机费用高,加上方案相近,到了60年代初期,两国设计小组关系越来越密切,希望联合试制,赶在苏联和美国之前,实现超音速民航飞行。而当时以波音707为代表的美国民航客机已称雄于世界航空界,法国总统戴高乐因不甘心民航的天空变为美国“殖民地”,为显示欧洲的独立性,极力促成英国和法国合作研究超音速民航飞机;而英国也愿意和法国合作,希望借此牵制法国,束缚它的政治野心。加上当时普遍迷信技术可以无限制地为人类带来福祉,认为建造超音速民航飞机是航空技术发展的下一个必然的步骤。于是在1962年11月29日,在法国总统戴高乐和英国首相麦克米伦提议下,法英两国正式签署了共同研制超音速民航飞机的历史性政府协议,决心向当时被誉为“空中皇后”的波音707发起挑战。1963年1月,法国总统戴高乐在一次演说中曾用“协和”(CONCORDE)这个词来表达法英两国所从事的技术创新合作,于是超音速飞机被命名为“协和”。由于这个技术创新风险巨大,企业家们敬而远之,所以不得不由英法两国政府平摊巨额研制费,机体由改组后的英国飞机公司和法国国营航空空间工业公司负责,发动机由英国罗尔斯·罗伊斯和法国国营航空发动机研究和制造公司负责,协和飞机组装地分别设在英国菲尔顿和法国图卢兹。当时的设计指导思想是,立足于20世纪50年代的技术水平,不追求过多的新材料、新技术,飞机的设计巡航速度为音速的2倍至2.2倍,尽快实现超音速民航飞行。

在英法方面的努力下,“协和”原型机于1965年开始制造。法国组装的第一架协和001飞机于1967年12月11日出厂,1969年3月2日实现首次试飞,并在同年10月1日进行的第45次试飞时突破了音障。英国组装的第一架协和002飞机也于1969年4月9日首飞,从布里斯托尔郊区的菲尔顿机场升空,试飞非常成功。此后,共有18家航空公司随后承诺订购77架“协和”,英法两国也雄心勃勃,计划制造1370架“协和”客机。

但这一设想很快就由于“协和”的三大弱点而破灭。

“协和”的三大弱点:第一,经济性差。首先,客机的油耗达到每小时20.5吨,远远高于普通客机。作为超音速客机,速度的优势原本应该体现在长距离飞行上。但是,随着航速的提高,耗油量也直线上升。这就使得“协和”客机需要不断补充燃料,连续飞行的距离也因此受到限制。在“协和”客机研制的中期阶段,恰逢第一次世界石油危机,使这一缺陷就更显突出。由于耗油率过高,载客量偏小,成本高,协和号的票价非常昂贵,大多数乘客望而却步。其次,“协和”客机的维护费用惊人。在飞行12000小时后,“协和”客机必须进行为期十个月的大维修,每次费用高达1000万美元。“7·25”空难之后,法国航空公司为名下五架运营的“协和”客机专门雇佣了20多名飞行员、15名高级工程师和160名技术工人。随着时间的推移,“协和”机群的维修费用不断上涨,而且“协和”客机的大量零配件已不再批量生产,为了更换部分零件,航空公司需要投入额外的成本。成本增加了,票价也就上去了。“协和”客机上只有92个座位,是波音747等大型客机载客量的四分之一。通常,乘坐“协和”客机从巴黎飞到纽约大约需要1万欧元,是普通客机的十几倍。高昂的票价让许多乘客望而却步,结果导致“协和”客机每年亏损四五千万美元。有人说,乘坐“协和”客机旅行的只有三种人:有钱人、好奇的人和喜欢被人宰的冤大头。[49]第二,航程短。协和号的航程仅为5110千米,只能勉强飞越大西洋,这一航程无法发挥超音速飞机的优势。特别是在太平洋航线上,协和号难以发挥作用。第三,协和客机的噪音和污染都非常严重。“协和”客机起飞前的滑行速度比普通客机快30%,产生的噪音也比普通客机高二三十分贝。巨大的噪音让乘客和机场周围的居民难以忍受。而且“协和”客机在18000米以上的高空飞行时,排出的废气会直接对臭氧层造成破坏。因此不少国家从环保的角度考虑,禁止“协和”客机飞越其领空,这使“协和”客机的航线受到了很大制约。也正是基于上述原因,尽管最初有16家航空公司对“协和”客机表示出兴趣,获得的定单也一度高达80架,但最终只有英航和法航在两国政府的压力下,各定了七架“协和”客机进行商业飞行。一直到“协和”客机退役,曾经服役过的“协和”客机也只有14架。协和号由于音爆水平高,所以被限制不得在大陆上空进行超音速飞行。噪音可以说是协和商业失败的关键性因素。美国联邦航空局第36条规定的噪音标准使协和号不能在美国境内飞行。继美国之后,欧洲和亚洲一些国家从环保的角度考虑,也开始禁止协和客机超音速飞越其领空,各大航空公司纷纷终止了与英法签订的订货合同。最后只有英国和法国自己的航空公司买单。由于产品没有实现批量化生产,价格和维护费用更是昂贵。

但是,英法两国还是对“协和”情有独钟,两架预生产型也分别于1971年底和1972年初交付试飞。预生产型协和作了许多修改:机头加长0.6米,机头横截面从圆形改成扁圆形,以改善机舱视界;客舱由33米加长到38.7米,载客量增加到128人。1975年底,协和取得英法两国型号合格证。1976年1月21日:“协和”客机首次投入商业飞行,英国航空公司首飞从伦敦到巴林,法航从巴黎经达卡尔至里约热内卢。1976年5月24日,英国航空公司和法航同时推出“协和”客机跨大西洋飞行,两架飞机几乎同时到达华盛顿。1977年11月,“协和”客机开始飞行纽约航线。虽然协和还计划开辟到里约热内卢、加拉加斯、华盛顿、新加坡、墨西哥等多条航线,但由于噪音过大、环保限制及成本过高等原因,协和客机很快就只剩下巴黎至纽约和伦敦至纽约两条孤零零的航线。

由于“协和”的弱点,其成本大大高于亚音速客机,致使英法两国航空公司在“协和”的运营上每年要亏损5000万美元。虽然如此,但协和是唯一投入商业飞行的超音速客机,被两国航空界当做自己的骄傲。“协和”客机拥有出色的安全纪录,被称为世界上最安全最快速的飞机,维持其运行意义重大,因此依靠两国政府补贴,英航和法航也就一直努力维持其飞行。

三 空难:“协和”式飞机创新实施中的挑战

2000年7月25日,法国航空公司一架协和超音速客机执行AF4590航班从巴黎戴高乐机场起飞后在巴黎北部的戈内斯镇撞中一座酒店和餐馆,并坠毁。机上共有110人,其中109人遇难,仅剩1名生还者,地面有4人丧命。[50]这是“协和”机24年服役期间发生的首例坠机事件,协和号从未发生灾难性事故的神话被打破。在2000年9月公布的调查报告显示,空难发生当天,美国大陆航空公司的一架DC—10客机在协和客机出事前从戴高乐机场起飞,但它在机场跑道上掉落了一块43厘米长的金属薄片,正是这块小金属片割破了随后起飞滑跑的协和客机左侧主起落架的右前轮,致使轮胎爆裂,轮胎上的橡胶残骸击中飞机油箱,从而引发燃油泄漏并起火,第二号发动机失灵且起落架无法收回,由于速度过快,虽然塔台和机组及时发现失火的情况,但已无法停止飞机起飞。机组决定继续起飞前往附近机场备降,但起飞后,与第二号发动机并列的第一号发动机也发生故障。发动机推力的不平衡使协和飞机偏离航线,并导致整个飞机失控而坠毁。报告同时认为,协和飞机也对事故负有部分责任,该型飞机在设计上存在的缺陷和漏洞也是造成事故发生的主要原因之一。首先,轮胎离油箱太近,一旦轮胎爆裂,其碎片很容易穿透油箱,引起油箱着火;其次,油箱的外表缺乏保护层,造成油箱极易被穿透。

这一空难事故发生后,法航协和客机立即停飞,英航协和也随后被迫停飞,但英法两国并未放弃对协和的努力。经过一年多的事故调查、分析,并对协和客机进行部分改进、试验后,新协和的油箱是由具有防弹功能的凯夫拉尔纤维制成的,防火设备被用在了起落架上,另外还最新设计了具有超强抵抗力的放射状轮胎。由法国米其林公司设计的新轮胎通过了极其严格的测试,其中包括每小时250公里时速的旋转测试及用钛制刀片切割测试。2001年7月17日,在发生空难一年后,英国航空公司的一架协和式客机成功地完成了首次超音速试飞。2001年11月7日,“协和”客机经过改进后,英航和法航恢复了前往纽约的飞行,但运客量再也没有恢复到原有的水平。“9·11”事件发生后,世界经济持续低迷,国际民航业也陷入危机,协和原有的客源大量流失,对乘客而言,要乘坐既昂贵又不舒服的协和确实不划算,不如花少得多的价钱乘坐普通客机的头等舱进行越洋飞行。加上协和客机的保养成本在发生事故后增加了72%,亏损日益严重,因此,英航和法航不得不痛下决心,停飞协和。

四 创新失败:“协和”式飞机停飞退役

2003年4月10日:英航与法航同时宣布“协和”客机即将退役。英国维珍大西洋航空公司的创始人理查德·布兰森当年4月曾表示,他的航空公司希望以每架170万美元的价格购买英航退役的“协和”客机,继续进行飞行服务,但遭到英航拒绝。为此,布兰森在8月的国际博格诺飞人大赛上,在一架吹气的协和客机上打出“英航不能让它飞行,但维珍能”的标语,讽刺英国航空公司停飞协和客机。[51]但这也并没能挡住协和退役的脚步。2003年5月31日,法航的“协和”客机进行了最后一次商业飞行。美国史密斯索尼亚的航空和空间博物馆将收藏其中的一架协和客机。法国的博物馆收藏了三架“协和”式客机,一架停放在戴高乐机场,另外两架停放在南部城市图罗兹的空中客车飞机制造集团总部和巴黎北面的布尔歇航空和空间博物馆。德国辛斯海姆的施派尔技术博物馆也收藏有一架“协和”客机。2003年10月24日下午4时零2分到6分,短短4分钟,英航的三架“协和”超音速大型客机满载着名人和工作人员接连在伦敦希思罗机场降落,也结束了自己的使命。英国航空公司总裁埃丁顿说,“协和”退出飞行完全是出于商业原因。[52]英国航空公司保留一架“协和”作为航展之用,一架飞机拆成128个部件拍卖,进行慈善捐助。其余飞机都放在了航空博物馆供人们参观。

协和号飞机自1976年投入使用后,飞行了27年,运载旅客200万人次以上,尽管航空界对其褒贬不一,但它取得的技术成就对航空事业的发展无疑是有巨大影响的。协和客机之后,目前世界上还找不到一个它的替代者,虽然在现有的技术水平上,飞机制造商已有能力造出比协和更大的新型超音速客机,但其商业实用性仍是制约其发展的最大障碍。可以确定的是,在相当长一段时间,世界超音速客机领域将出现空白,协和客机后继乏人。虽说协和超音速飞机是20世纪70年代的产品,但它的电子设备还是比较先进的。特别是在自动飞行方面,协和飞机完全能按照地面的程序和指令,在无飞行员操纵下自动进行起飞与降落。协和曾被认为是世界上最安全的客机。飞机机翼设计为三角翼,三角翼的特点为失速临界点高,飞行速度可以更快,且能有效降低超高速抖动时的问题。飞机从欧洲到纽约的航程只需要不到三个半小时,且因为伦敦、纽约时差四个小时,所以搭乘协和号的旅客最喜欢说“我还没出发就已经到了”。协和号四具引擎更配备了一般在战斗机上才看得到的后燃器(Olympus 593,Rolls-Royce)。这架飞机还有个令人津津乐道的特点就是她会“变形”:其一是因为在2马赫的飞行速度时,空气摩擦使其机体产生高热,因热胀冷缩效应,协和号在飞行时最长会“变长”约24厘米;其二是她的可变式机鼻,在飞行时直直挺挺的如一根针以利高速切开空气,但是在起降时,机鼻可以往下调5°~12°以利飞行员的视野。“协和”客机对飞机的发展和设计思想产生了重大影响,“协和”式飞机在技术上取得的成功勿容置疑,它利用脱体涡产生附加升力的设计思想已在一些先进的高性能作战飞机上得到成功运用,成效显著。[53]未来超音速客机仍将充分吸收它的技术成果。有人认为,“协和”式代表了航空技术发展的新阶段。

五 “协和”式飞机创新的启示

1.政治因素是创新的杠杆

技术作为“人类在利用自然、改造自然的劳动中所掌握的各种活动方式的总和”,它是一种作为社会存在的人类力量外在化的表现之一。它通过促进生产力和经济发展而成为一个社会赖以存在的经济基础的重要内容,从而也就必然与该社会以经济为基础的上层建筑发生关系。[54]技术和政治相互影响,互相制约。在工程创新的过程中,同样存在工程的政治化的影响,在某些重大的工程创新过程中,恰恰是工程的政治化促成了技术创新的发生和顺利进行,政治因素对创新起到了至关重要的作用。由于工程是一种力量的象征,它能在一定程度上实现政治目的,因此被打上了政治的烙印;在创新中,技术的开发、发展、运用等有时也离不开政治的参与,技术成为实现政治目的的手段,它能提升国家竞争力、综合国力,影响国际政治实力对比关系。随着技术的发展,当某些技术的复杂程度越来越超出个体和小的企业的能力之后,便要求有国家政治组织角色的出现。在现代社会,随着科学技术一体化的出现,预示着一个时代的领先技术和未来社会的主导技术的发展已经不能没有国家政治行为的介入。[55]恩格斯曾说过:“政治统治到处都是以执行某种社会职能为基础,而且政治统治只有在它执行了这种社会职能之时才能继续下去。不管波斯和印度兴起或衰落的专治政府有多少,他们中间的每一个都十分清楚地知道自己首先是河谷灌溉的总的经营者,在那里,如果没有灌溉,农业是不可能进行的。”[56]由此可以看出,政治在工程创新中的角色的重要性。

我们看本案中的协和客机的研发、运行都是政治在起着明显的主导和促进作用。“协和”是美苏争霸的产物,为了在美苏争霸中占据一定的角色,英法两国的领导人都竭力促进这种飞机的研制。英国愿意和法国合作,也希望借此牵制法国,束缚它的政治野心。可见,协和客机当时的研究之初完全是政府行为,而不是市场行为,因为很多企业家认为其成本过高,都敬而远之。为了促成它的实现,英法两国政府平摊巨额研制费,在资金和政治上给予了极大的保障,才有了协和客机的问世,也才有了协和客机的商业化运行。当然,协和客机的成功也对两国政治目的的实现起到了很大作用。法新社在评价协和客机时说,法国和英国为使“协和”飞机在蓝天飞行付出了一定的代价,但同它们对这两个国家的航空业所带来的威望相比,那是很小的代价。[57]同样,由于政治目的,美国对“协和”的失败起到了很大的作用。美国的政客们对英法的成功非常仇视,向公众极力宣传超音速飞机的噪音问题——这种飞机在飞行时会产生严重的音爆现象。美国环保部门的官员们设立条款限制其在陆地上空进行超音速飞行,这些隐性贸易保护主义将“协和”挡在了美国这块最大的飞机消费市场之外,使得它无论在生产还是维护方面都无法实现规模化效应。可以说,美国的政客在协和的失败中产生了极大的推波助澜作用,这就是政治的力量。在这场令人遗憾的事件中,伦敦自然历史博物馆建造了一个纪念性展品,并在其底座上这样铭记:“这项技术本身并没有什么问题,它是政治伪善的牺牲品。”[58]

2.经济因素是创新的核心

创新理论的鼻祖熊彼特认为,“创新”(Innovation),就是把生产要素和生产条件的新组合引入生产体系,即“建立一种新的生产函数”,其目的是为了获取潜在的利润。熊彼特指出,这种“创新”或生产要素的新组合,具有五种情况:一是生产新的产品,即产品创新;二是采用一种新的生产方法,即工艺创新或生产技术创新;三是开辟一个新的市场,即市场创新;四是获得一种原料或半成品的新的供给来源,即材料创新;五是实行一种新的企业组织形式,即组织管理创新。[59]熊彼特的创新概念主要属于技术创新范畴,也涉及到了管理创新、组织创新等,但他强调的是把技术等要素引入经济,使技术与经济相结合。他认为,只有当新的技术发明被应用于经济活动时,才能成为“创新”。技术创新就是在经济活动中引入新产品或新工艺,从而实现生产要素的重新组合,并在市场上获得成功的过程。从研发成功到市场上的成功,从样品、中试产品进入批量生产阶段,突破了原来生产的特定条件而被推向了更为一般的现实的生产环境。它已不是样品或中试产品制造过程的简单的放大,而是要求对与现实生产制造过程相伴随的生产技术过程加以创新与持续不断地创新。[60]所以,一项工程创新绝不是研发成功就行了,还需要市场的认可。市场的认可不是短暂的过程,而是需要持续的认可。所以,创新工程是将技术等诸多成果持续转化为市场竞争力的过程。

本案中协和的创新之处很多:协和奇特的外形是它引人注目的亮点。它不像普通客机那样使用后掠翼,而是使用三角翼;细长的机身旨在把飞行产生的阻力减到最小,纵向设计的油箱系统使飞机更能很好地适合高速飞行。为了避免细长的机头在起降时挡住飞行员的视线,在设计时专家让头部下垂,这使其在空中的飞行姿态又如鲲鹏展翅。设计的创意旨在打破时速限制,成倍缩短旅行时间。在自动飞行方面,协和飞机完全能按照地面的程序和指令,在无飞行员操作的情况下自动起飞和降落。豪华舒适的内部设施以及2马赫以上的飞行速度对“惜时如金”的商业人士具有强大的吸引力。“协和”一度成为欧美商贾贵族出行的首选,其诞生在国际航空界引起巨大反响,仅在1972年,协和飞机收到的订单总数就达80架,其中包括美、德、日等国的16家航空公司。可见,从技术到市场的认可上,创新的第一阶段是成功的。然而不幸的是,1973年爆发第一次石油危机,飞机燃料价格猛涨三倍,外国订单几乎被全部取消。1979年第二次石油危机爆发,协和飞机再遭重创。1981年,从巴黎直飞华盛顿的协和航线被迫取消,其征服拉丁美洲的梦想也随之成为泡影。“9·11”事件使世界航空业遭受重创,伊拉克战争又使民航运输业雪上加霜。在这种情况下,乘坐“协和”的富翁们出行明显减少,他们开始关注每分钟近40美元的协和超音速运价。2000年7月25日,法航一架协和客机发生空难,机上110名乘客和机组人员全部遇难,这使人们对协和的畏惧大大增加。在这种持续恶化的市场条件下,协和客机没有能力扩大市场,甚至连原来的市场也失去了。而且,20多年不能在自身缺陷的技术方面进行突破,不很好解决高成本、高油耗和高噪音问题,使自身的缺陷越来越影响工程创新的持续。

3.合作创新是创新的趋势

熊彼特说:“创新不是孤立事件,并且不在时间上均匀地分布,而是相反,它们趋于群集,或者说,成簇地发生。”[61]这就是熊彼特发现的创新群集现象。技术工程创新群是技术的存在方式。工程创新不是单独存在的,而是生存于特定的创新群之中,没有这个群体,工程创新就失去了存在的根据。在这个群体之中,工程创新获得其存在所必需的各种技术支撑,实现其存在的经济价值。作为技术的存在方式,工程创新群从整体上为创新个体提供了生存范式、需求动力和资源支持等。[62]一个不容忽视的事实是,随着国际竞争的越来越激烈,企业单独进行创新的成本越来越高,所承担的风险越来越大。越来越多的企业采用了合作创新的方式。国际合作政策之所以能够成为潮流,是因为随着科学技术的发展和市场竞争的日益激烈,越来越多的新技术、新工艺、新材料用于民用航空工业,从而使技术复杂性有不断增加的趋势。在这种情况下,航空企业往往希望通过国际合作的方式,发挥各合作者的技术优势,在较短时间内达到复杂的技术目标。合作可以分担资金,分摊投资风险,分享市场,降低彼此间的竞争,化敌为友,减小互相竞争,降低市场进入壁垒,从而扩大市场。[63]可见,现在的创新正在随着全球一体化的趋势不断走向合作创新。

飞机的研制一般需要20年左右,其中前后两段时间非常长,以协和为例,从1956年英法独立研究开始,属于技术储备、预先研究阶段,大概需要10~15年的时间。技术成熟后应用到飞机制造上,所需时间不长,1967年出现了第一架原型机。但是此后试飞、实验到最后取得适航证,差不多又用了10年的时间。现在研制的飞机,到最后生产出来,投入商业运营,将是20年后的事了。[64]本案中,法国和英国利用各自的研究优势,共同承担研究费用,最后使“协和”得以商业化,创新获得成功,就是合作创新的典范。而同时有两个反面例子:一个是苏联研制的图—114喷气式客机。1968年12月底,苏联成功打造出超音速飞机图—114并试飞成功。此机种从1977年开始在苏联民航投入使用,但是由于性能很糟糕并发生两次重大事故,于第二年夭折。由于技术的不成熟,虽然独立自主,但是在资金和技术上都不占优势,最后使创新失败,没能得到市场认可和长期运行。另一个是日本研制的第二代超音速飞机。2002年7月14日,日本独立研制的第二代超音速试验飞机模型在澳大利亚伍默拉火箭场试飞,仅仅飞行13秒后便因火箭故障坠毁。随后日本又投资1000万美元,在2005年10月10日在澳大利亚进行了第二次试飞并获得成功。但日本深知自己并未掌握大型客机的核心技术,于是与法国联合开发“超级协和飞机”。苏联的失败、日本的失败、英法的成功,都证明了国际技术合作正在成为工程创新的共识。

虽然“协和”客机提前“退休”了,但它仍然是人类航空技术史和工程史上的一段神话。英航总裁罗得·艾丁顿说:“协和客机退出历史舞台有着太多的无奈,而伴随着这些无奈结束的,是人类飞行史上的一段浪漫传奇。”[65]法航首席执行官斯皮内塔说:“协和虽然告别了蓝天,但人们将会永远铭记它,协和不会被历史遗忘。我对于协和客机的停飞感到非常失望,但作为法国人,我很骄傲。”[66]协和客机记载了人类科技发展和工程发展的脚步,同时也留给人们很多思考,人们期待着客机领域工程创新的成功,期待真正的大众化的超音速时代的到来。

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