2008年4月10日 星期四

世界民航運輸機發展史(一)

第一節、前言   

飛機是人類20世紀所取得的最重大的科技成就之一。萊特兄弟在1903年發明飛機的最初幾年裏,各國的軍方一直是航空發明的主要資助者,萊特兄弟飛機的第一個買家就是美國陸軍通信兵團,還曾因安全因素連續造成十一名軍官因失事而殉職,被飛安界稱作「最初的十一人」(the first eleven)。直到一次大戰結束後,隨著軍事需要的遽然減少,才開始將之應用於民間的郵政及交通運輸。早期受機械可靠度及天氣等因素限制,搭乘飛機往往被看做某種帶點冒險色彩的時尚旅行方式,搭機的乘客往往也是盛裝以赴,直到60年代後期,隨著噴射機飛行高度高過大部分的天氣變化(三萬英呎左右)、同時可提供快捷而又平穩舒適的旅程,搭機旅行才逐漸廣為大眾接受,變成一種極為普遍的交通工具。目前全球每年搭乘飛機的旅客約有16億人次之多,還在逐年不斷成長。  

與其他交通工具相比,飛機的優點是快捷與機動:快捷在追求高效率的今天,節省了大量的運輸時間。其次是機動,飛機不受高山、河川、沙漠、海洋的阻隔,且可根 據客貨源數量隨時增減班次。而在眾所囑目的安全性上來說,拜科技進步之賜,世界民航定期航線失事率已大幅降低,目前西方國家設計製造飛機的平均百萬操作小 時(飛時)失事率僅約0.37,遠較陸路運輸為低;但因為空難事件的單一死亡率較高,故其安全性仍為輿論關注與質疑焦點。 

依照國際民航組織(ICAO)第七號附約規定,航空器依其升力來源之不同可歸類為(1)飛機(2)旋翼機(3)滑翔機(4)氣球或飛艇等4個 「類別」。根據「白努利原理」,飛機的升力來自依本身前進時行經翅膀的氣流所產生,旋翼機(或俗稱的直昇機)則利用「旋翼」的圓周運動產生升力,改變旋翼 的運動即能改變其飛行狀態。滑翔機本身不具有動力,需靠外力拖曳運動後再利用長長的翅膀產生升力,然後順著地表的上升氣流「御風而行」;前述三種航空器都 比空氣要重,氣球或飛艇則比空氣要輕,完全利用阿基米德的「浮力原理」浮於空中,除了供作交通工具外,在一次大戰期間並曾被廣泛運用作為對敵方城市轟炸或 戰線觀測的載具。

第二節、展翅初飛

在飛機大量使用之前,19091116,德國發明家齊伯林創辦了德國航空有限責任公司(簡稱DELAG,後來轉為國營DZR公司),是世界上第一家商業性質的民航運輸業者。該公司自1910年開始用飛艇載客收費,到191311月第一次世界大戰爆發前夕,該公司在德國各城市間運送了34000旅次,無一傷亡,確立了「航空公司」的基本經營型態。一次大戰結束後,該公司及其後續者的齊伯林飛艇繼續用於客運並成為新興粹納政權展示國力的標誌;直到19375月,填充氫氣的飛艇「興登堡號」在飛越大西洋到達美國時,於紐澤西州降落場地不幸著火失事,事件照片及目擊者驚悚證詞被當時新興的大眾傳播媒體(報紙、無線電廣播)廣泛散佈,終止了各國繼續發展飛艇的意願;而媒體報導與飛航事故間的隱晦而又複雜的關係才方興未艾。

固定翼航空器定期商業客運則開始於191411,美國東南部佛羅里達州開闢了一條飛越海灣、連接聖彼得堡(St.Petersburg)和譚巴市(Tampa)的旅遊航線(Air Boat Line),每天兩個班次,飛行時間僅23分鐘,在旅遊旺季共經營了5個月,載客1204人次。這個航線充份展現了空運快捷的長處:兩地間搭船需要2小時,乘火車繞一大圈需要12小時,汽車更要花上24小時,搭飛機只需23分鐘,航空的優勢顯而易見。

第三節、一次大戰後的發展 

1914年,第一次世界大戰(歐戰)爆發,各國傾全力將航空力量展現在軍事活動上。飛機性能經過4年激烈戰爭歷練,無論在飛行性能還是結構強度上都得到了極大的提昇。戰後,大量剩餘飛機被歐美各國政府以低價拋售求現,數以千計的飛行或技術人員急需謀求軍事以外的出路,造就了第一次「軍轉民」的浪潮,同樣的情況也再度發生於1945年二次大戰結束後蓬勃發展的民用航空市場上。時至今日,軍方資源仍是許多國家民航事業發展的重要來源之一。  

歐戰後的19192月,英國和比利時之間開始了航空郵運服務,同年825日,在倫敦和巴黎之間開通了採用大戰剩餘物資D.H .4A飛機的客運和貨運航線。當時的北洋政府為了發展民航,也向英國的Vicker公司訂購了40架由轟炸機改裝的Vimy Commerical,當時被稱作「維梅機」或「維美機」,該機因性能不佳,在歐洲只賣出了3架,幸而有北洋政府的訂單方能維持生產,不過該機北洋政府進口數量雖多,主要用途還在供作軍閥混戰時轟炸和偵察之用,真正在民航運輸上發揮者極少。同時,德人容克斯由戰時的J-10型轟炸機改良成世界上第一架全金屬單翼的F-134人座民航機,此機性能優異,在民航運輸史上佔有極重要地位,被60多家航空公司採用,巴西航空甚至使用到1954年。民初各方軍閥及北伐軍(俄援裝備)以至國民政府時期均曾使用過F-13型機。 

一戰剛結束時的民航機多由軍用轟炸機改裝而來,荷蘭人安東尼·福克從1919年的4人座單發動機的F.2開始,才開發了一系列純民用飛機。1925年,福克再度以他的木質福克F .7a3m開創三發動機飛機設計的新潮流。這種飛機實際上是單發動機F.7的三發衍生型,後來還有F.12F.20等後續機型。一時之間,三發動機的設計除了在歐洲造成風潮外,也影響了大西洋彼端的美國:位於底特律的福特汽車公司在1926年推出一種全金屬三個發動機的Ford Tri Motor 14人座客機,因外型酷似被稱作「錫鵝」(Tin Goose)。1928年,波音公司也生產了非常類似但體型較小的Boeing 80型三發動機雙翼機。國民政府時期與美方合辦的中國航空公司曾引進福特「錫鵝」機,而另一家與德國合辦的歐亞航空公司為了在市場上與其競爭,緊急進口了大名鼎鼎的德製容克斯Ju-52機多架,被稱作「大容機」。其中有一架還售予國民政府成為 蔣公座機,民國25年西安事變時由 蔣夫人乘座該機前往西安營救,從而留下了歷史鏡頭。 

德國容克斯公司在1930年推出了單發動機的Ju-52/ 1M並在1932年改為裝置三個發動機的Ju-52/ 3M。這種飛機採用與該廠F-13型機相同的波浪形金屬蒙皮,結構堅固可靠,複翼式的襟翼及副翼組合,具有良好短場起降能力,曾參與西班牙內戰及二次大戰,成為納粹空軍運輸主力,也是德國傘兵的標準突擊運具,被暱稱為「鋼鐵安妮」。1929年,容克斯另外還生產了外型巨大的30人座的G-38,部分旅客居然被安置在該型機寬大的機翼裏。 

20年代歐洲在民用飛機的發展處於領先地位,除了英、法、德等國各自發展外,小國荷蘭的福克廠一系列優秀的民用飛機迭創長程飛行記錄,也開發了三發動機飛機設計的新潮流。二次大戰後,該廠還陸續發展FK-27FK-28FK-50FK-70FK-100等機型,但在90年代航空界不景氣中仍以破產告終,其產品目前由該廠員工組成的「Fokker Service」來維繫,國內華信航空仍是其大宗用戶。


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