“白鲸”的前世今生

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  空客飞机是由几个伙伴国分工完成的:德国制造大部分机身,英国制造机翼,西班牙生产尾翼,法国生产机翼中段、机身前段、驾驶舱并负责总装。
  1971年,在德国汉堡制造的A300的第一个机身段,先从海上运到波尔多,再走陆路运抵法国图鲁兹。直径7米的机身,装在特种车辆上,车队总长度超过100米,浩浩荡荡行进在乡间公路上,还动员了一支消防队和警察部队,多次造成交通中断。美国人嘲笑说:“这些欧洲人真是疯了!以这样的速度制造飞机,飞机还没有出来就过时了。”出人意外的是,高傲的欧洲人“接受”了美国人的嘲笑,下决心改变飞机部件运输老牛拉车的现状,决定将飞机的大部件运输改为空运。
  “怀孕”的古比鱼


  1960年,美国一些航空公司纷纷让过时的波音377活塞式客机退役,以便装备新问世的喷气式客机。也正是在这段时间,为阿波罗登月计划研制的“土星”多级运载火箭在美国西海岸的加利福尼亚州研制成功。“土星”火箭第一级的长度就达到42米,直径10~13米,这么大的东西怎么才能运到东海岸的卡纳维拉尔角发射场?海运不仅时间慢,而且耗费巨大。于是,人们提出了各式各样的建议,包括用齐伯林飞艇和热气球来代替缓慢而昂贵的地面或水上运输。
  飞机经纪人利奥·曼斯多尔夫在范奈斯囤积了过量的波音377飞机,一时无法出手,正急着找买家。这时,一个名为约翰·康罗伊的企业老板嗅出了商机。康罗伊以前曾是美国空军飞行员,他敏锐地意识到,像波音377这样的过时大飞机,对于运输体积大、重量轻的飞机部件能派上用场。于是,康罗伊一口气买下了12架淘汰的波音 377。
  康罗伊把改装波音377的想法告诉美国航空航天局(NASA),一位官员看了改装图纸说:“膨胀的飞机像是怀孕的古比鱼”。古比鱼是一种生长在西印度群岛、可供观赏的胎生食蚊小鱼的名字。后来,“怀孕的古比鱼”就成了这种专门用来运送大型飞机部件、形状怪异的飞机的名字。
  起初,NASA对康罗伊的想法不冷不热,但康罗伊并不灰心,他把自家的房子抵押出去,成立了“国际航空航天运输公司”(ASI),以便制造那种特殊的运输机。
  “怀孕的古比鱼”是由2架波音377飞机拼装起来的,机身主要来自泛美航空公司的一架二手机,在紧靠机翼后面的位置,接上了一段5米长的机身段。机翼、发动机、尾翼、机头和驾驶舱都没有大的改动。唯一的重大改动是增加了直径为6米的上机身,使得飞机从正面看上去像是个“大气泡”。整个后机身(包括尾翼操纵面)是可以打开的,以便直接把货物装进飞机里。
  1962年9月19日,飞机首次试飞,由康罗伊和一位副驾驶克雷·莱西驾驶。地面管制人员得知康罗伊的飞机要起飞时,赶紧通知警察局和消防队做好应急准备。但是,大飞机飞得很完美,唯一的问题是由于机身硕大导致阻力增加,使得飞行速度降低了一些。不久,“怀孕的古比鱼”正式上岗,它载着S-IV“土星”火箭的第一级飞抵发射场。空运比海运节省了3周时间,而且每英里的运费仅要16美元。
  “怀孕的古比鱼”帮了NASA的大忙,美国人再也不用为运输大部件发愁了。几年后,“怀孕的古比鱼”完成了运输火箭大部件的使命,1974年被售出,5年后在莫哈维“飞机墓地”寿终正寝。
  “超级古比鱼”降临
  在第一架“怀孕的古比鱼”的基础上,ASI公司还发展出另外两种改型:一种是“超级古比鱼”,另一种是“小古比鱼”。
  “超级古比鱼”(377SG)装4台普惠T-34-P-7涡桨发动机,1965年8月31日首飞。1979年,该机卖给了NASA。“小古比鱼”在美国联邦航空局(FAA)的型号注册名叫377MG,装配4台普惠公司的R-4360活塞式发动机,尾段可以折向一侧进行装卸作业,1967年5月24日首飞。
  由于“小古比鱼”的尺寸太小,领导美国航天计划的沃纳·冯·布劳恩要求有更大的飞机,ASI公司于是研发了一款装配涡桨发动机的“小古比鱼”377MGT。该机装4台艾利森公司的501-D22C涡桨发动机,1970年3月13日首飞。遗憾的是,这架飞机在进行低速试验时,在爱德华空军基地坠毁,机组人员也未能幸免于难。
  “超级古比鱼”377SGT的研制相对比较顺利。该机1970年8月24日首飞,1971年8月26日获得FAA颁发的合格证。出乎人们意料的是,波音的竞争对手空客买下了这架飞机。1971年9月29日,这架“超级古比鱼”从美国加州转场,在法国巴黎布尔热机场降落,11月2日开始为空客工作。它第一次亮相是将A300的机身段从德国汉堡运抵法国图卢兹。
  第二架“超级古比鱼”于1972年8月24日首飞,也被空客公司买下,1973年8月飞抵法国。“超级古比鱼”的起飞重量为77吨,有效载荷为23.8吨,巡航速度每小时450千米。每台发动机的功率为4680马力,翼展为47.6米,飞机总长43.6米。最令人瞩目的是,飞机的最大机身直径达到7.92米,内径7.62米,货舱区的长度为34米。
  “超级古比鱼”的到来,使空客飞机生产如虎添翼。此后,“飞鲸”穿梭在欧洲上空,将飞机的大部件运回图卢兹进行总装。
  “飞鲸”迎来黄金岁月
  空客公司从上世纪70年代初开始使用改装的大型飞机运送大部件。到目前为止,空客已经有过两代“飞鲸”,即将迎来第三代。
  第一代“飞鲸”就是前面已经提到的“超级古比鱼”,共有4架,其中前两架是从美国ASI公司购买的,后两架是欧洲人自己生产的。空客公司于1979年12月17日獲得“超级古比鱼”的专利权,把制造两架飞机的任务交给了法国航空公司联盟的子公司UTA工业公司。“超级古比鱼”3号机于1982年6月11日首飞,4号机于1983年夏投入使用。


  4架“超级古比鱼”在服役期间不停地穿梭于各部件生产点和总装厂房之间,总飞行时间达47000小时。1982年8月2日,“超级古比鱼”3号机从法国南部的图卢兹起飞,经过3小时不着陆飞行后,在德国不莱梅降落。它的任务是把由当时德国MBB公司生产的机翼运回图卢兹进行总装。
  几架飞机始终都很忙碌。1982年8月的第一周安排了下列线路:布尔热-汉堡,圣纳泽尔-南斯,图卢兹-莱姆韦德,图卢兹-汉堡,里尔-图卢兹,圣纳泽尔-汉堡,布尔热-圣纳泽尔,南斯-图卢兹。日程单上还有图卢兹到曼彻斯特、利物浦(切斯特附近,英国航宇公司在那里制造一部分机身段)和到马德里的飞行。
  随着“超级古比鱼”投入使用,一个运输大型组件的有效系统建立起来了。平均而言,从装运起点到图卢兹总装地的飞行为3小时,唯有这样的高效体系才能使图卢兹的装配工作进行下去。
  飞机各舱段的组装是在很短的时间里完成的,没有哪个部件超出生产过程48小时以上。这意味着,“超级古比鱼”机队中,每架飞机的年平均飞行时间在1200小时左右——有许多飞行时间要考虑航程短和装卸作业耗时长等因素。
  为满足飞行要求,飞机要有大量的备件。空客在布尔热存有螺旋桨、传动机匣、发动机、起落架和许多其他零备件。追补订货是很难的,有时甚至是不可能的。无法获得的零件必须自己来做,改型的主起落架是来自老式的C-97,前起落架是波音707的。
  1996年,头两架“超级古比鱼”退役。为了不影响生产,空客公司从20世纪80年代末就组织论证,寻找代替“超级古比鱼”的新一代运输机,同时也解决该机在使用中暴露出来的问题,如载荷小、速度慢、维护费用高、地面操作时间长、占用人力多等。
  目前,4架“超级古比鱼”已经全部退役。其中的3架分别在英国莱斯特、法国图卢兹和德国汉堡过退休生活,陈列在博物馆里供游客参观。另外的一架于1998年出售给NASA,用于运送大型部件。
  欧洲版的“白鲸”
  空客“白鲸”超级运输机项目启动于1991年。1994年,首架飞机成功进行了4个多小时的首飞。在经过400多个小时试飞后,1995年9月获得欧洲航空安全局颁发的适航证。
  1996年1月,首架超级运输机正式投入运营,目前共有5架在役。每一架“白鲸”配备3名机组人员,包括一名机长、一名副驾驶和一名飞行工程师。截至目前,它们在遍布欧洲的11个航点之间,每天执行60多个架次的飞行,往返于空客在法国南特、圣纳泽尔,德国不莱梅,西班牙赫塔菲,英国布劳顿,意大利那不勒斯等地的工厂,以及图卢兹和汉堡的总装线之间,承担A320、A330、A350XWB等飞机的大部件运输任务,A380项目只负责运输尾翼和尾椎。


  “白鲸”A300-600ST超级运输机是在空客A300-600R的基础上改型而来的,改装工作由法、德两国合资成立的特种飞机运输国际公司(SATIC)负责,由通用电气公司的CF6-80C2发动机提供动力。
  “白鲸”在外型上最大的特点是飞行驾驶舱下移,上舱尺寸加大,直径达7.7米。“白鲸”的机身横截面在世界上所有飞机中是最大的,主货舱容积达1400立方米,超过美国的C-5和俄罗斯的安-124。“白鲸”总重达150吨,最多可以装载47吨货物,满载情况下能够不经停飞行1660千米。其载荷能力差不多比“超级古比鱼”大一倍。以A340机翼为例,“超级古比鱼”一次可以运一个,“白鲸”一次则可以运两个,而且每次货物装卸时间缩短到45分钟,只相当于“超级古比鱼”的1/3,所需人力也从原来的18人减少到2人。在欧洲各地生产的一套A340飞机的全部部件,4架“白鲸”齐上阵,19小时就能集中到图卢兹总装厂房,而原来使用“超级古比鱼”最少需要54小时。据统计,使用“超级古比鱼”时,在每架空客飞机的成本中,运输费用占0.4%~0.5%,使用“白鲸”后可以下降一半。
  目前,“白鲸”除了确保完成空客公司的飞机部件运输任务外,也积极从事其他大型物资的运输。空客以包机的形式向第三方提供服务,以提高飞机的利用率,提升经济效益。由于具有无可匹敌的巨大容积,“白鲸”一直服务于航空航天、军事和其他超大型货运市场,运送的货物包括空间站部件、直升飞机以及价值连城的艺术品。其中有一次是将一幅闻名遐迩的巨型油画从巴黎运往东京,然后再原路返回。其他空运任务还包括曾将法国军用卫星“太阳神2号”由图卢兹运往法属圭亚那,以及将2架“海王”直升机由欧洲运往东非。
  截至目前,“白鲸”已三次在中国境内机场着陆,不少人有幸目睹了这个“庞然大物”的风采。1998年,“白鲸”先后两次为华欧航空培训及支援中心运送A320系列和A330系列飞行模拟机。1998年,中国部分地区遭受特大水灾时,空客又派遣“白鲸”将一批法国提供的水净化处理设备运抵北京,为灾区提供人道主义援助。
  近年来,随着空客A350XWB宽体飞机项目投产以及其他型号飞机的产能提升,空客对“白鲸”机队的运输需求也在不断加大。为此,空客在2011年为“白鲸”机队的运营制订了新的“10000飞行小时”计划,目的是到2017年将“白鲸”机队的年飞行小时数从5000小时提高到10000小时。
  为了落实这项计划,空客采取了很多措施,如为“白鲸”机队培训更多的机组人员;在法国圣纳泽尔、德国汉堡和不莱梅、英国布劳顿和西班牙赫塔菲的空客工厂改造或新建了装卸货设施,优化流程,從而进一步提高了“白鲸”机队的运营效率;组建24小时值班运营小组,规划并监控“白鲸”的运营;建立一个专门的维护控制中心,将大修业务分包给一家专业技术公司,通过改进维护来提高机队的利用率。   启动“超级白鲸”计划
  为了满足未来飞机部件的运输要求,空客于2014年11月宣布启动以A330-200货机为基础研制“超级白鲸”(Beluga XL)的计划。根据计划,首架“超级白鲸”将于2018年夏天首飞,2019年投入运营。新飞机开始投入使用的前几年里,老“白鲸”不会退役,两种飞机将并肩作战。直到2025年,新老交替全面完成。届时,最年轻的“白鲸”也将达到26年的机龄。
  “超级白鲸”的设计方案已于2015年9月16日冻结,新机比老机长6米,宽1米,载荷加大6吨。现有的“白鲸”能装一个A350XWB的机翼,而新机则能装两个。在飞机架数不变的情况下,机队总运力将比目前提高30%。
  改装中,空客公司奉行“最小改变”的原则,“超级白鲸”采用和上一代同样的标准:降低驾驶舱位置,使其低于货舱,这样货物可以从前部装运。
  “超级白鲸”的主要技术参数如下:机长63.1米,翼展60.3米,机高18.9米,机翼面积361.6平方米,机身直径8.8米,最大起飞重量227吨,最大着陆重量187吨,空重125吨,载荷53 吨,裝两台罗罗公司“遄达”700涡轮风扇发动机,单台推力316千牛,满载时航程达到4074千米。
  截至2017年10月,第一架“超级白鲸”结构总装工作的75%已经完成。第二架飞机将于2017年12月进入总装,剩下的3架以后每年一架相继进入总装。
  怎样选择运输方式
  过去几十年里,空客公司以空运方式解决飞机生产中大部件运输的难题,积累了大量的经验。空运的好处在哪里?主要是缩短了运输时间,损坏较少,从而降低了生产成本。
  是否所有飞机的大部件只有空运这一条路?那也不尽然。还以空客公司为例,A380是世界上目前尺寸最大的客机,号称空中“巨无霸”,其部件的尺寸自然也超过空客的其他机型。显然,A380的有些部件已经大到没有大飞机可以容纳的地步,在这种情况下,空客不得不考虑其他的运输形式。
  A380机身不同的部件分别在德国、英国、法国和西班牙等国生产,其成品的运输是一项艰巨任务,很多媒体戏称为“大块头的旅行”。目前,“白鲸”只负责运输A380的尾翼,这也是A380飞机上唯一采用空运的部件。其余大部件都是采用海上运输(滚装船)、内河运输(驳船)和公路运输(多功能运输车)完成的。
  海运用的是5200吨级的滚装船,总长154.15米,型宽24米,至上甲板型深21.85米,货物甲板面积6720平方米,车道长度为1805米。船尾部的水密艉门设计尺寸达22米×14米。空客公司将A380的一些部件从英国布劳顿、德国汉堡和西班牙波多里尔以及法国圣纳泽尔的工厂经过海运运送到法国图卢兹进行总装。大部件上岸之前还要转到驳船上,在内河里走一段,在朗贡码头上岸,再装上多功能运输车开始一段240千米的地面旅行,最后到达图卢兹。


  在最后这段陆地运输中,A380客机机身等大部件装在运输车上,在街道上缓慢行进,一些游客常常跟随着运输车拍照留念。陆地运输通常在夜间进行,沿途实施交通管制。途中有4个停车区,一次行程需3个晚上,每月运输2架次。
  由此看来,飞机的大型部件究竟采用什么方式从生产地集中到总装地,不能一概而论,而要根据实际情况、生产和总装地点的地理位置、途中的运输条件、产品数量的多少、生产组织程序等进行科学论证,从多种方案中选择出一种最安全、最高效的方式。
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