波音公司民用飞机系列之波音707


波音公司民用飞机系列之波音707

波音707是美国波音公司研制的四发远程喷气运输机。原型机于1954年7月15日首飞,最初的型号是为美国空军研制的KC-135空中加油机,经美国空军同意,公司于1957年在KC-135基础上研制成功波音707民用客机1958年交付使用。波音707主要型别有707-120、-220、-320和-420等,中国民航曾购买10架320C,它还被改装成特种飞机。波音707共获订货1010架,生产线于1991年关闭,1992年5月交付最后一架军用型。该机装有4台JT3D-7涡扇发动机,单台推力84.48干牛,驾驶舱机组人员4名,载客量219人。

波音公司民用飞机系列之波音707


波音707-设计理念


波音707是美国波音公司在1950年代发展的首部四喷射引擎发动民航客机。这亦是世界第一部在商业上取得成功的喷气民航客机,凭着707的成功,波音公司执掌民航机生产牛耳接近半个世纪,之後发展出各型号7x7喷射客机。707是能够横越大西洋的大型客机。今天所有民航机都有的後掠翼、下挂引擎都最先在707上出现。707操作成本比当时的活塞引擎飞机低数倍,这是它之所以成功的最主要原因。

707最初称作367-80型。1952年,波音以一千六百万美元的成本,用两年的时间开发出367-80。波音的想法是同一型号亦可售给空军作运输机,亦即後来发展出的C-135军用运输机。707于1954年试飞,飞机的机体设计部分与波音战时开发的C97/377型接近,而气体动力则与B-47同温层喷射(Stratojet)相类似。

707乘客量约为219人(经济、商务两级)或258人(一级)主要市场是长途主干线。主要型号包括-120(使用普惠JT3C涡轮喷射引擎), -120B(使用JT3D涡轮扇引擎),-320(国际航线版,机翼、机身较长,使用JT4D涡轮扇引擎),-320B(使用JT3D涡轮扇引擎) -420(以劳斯莱斯引擎发动)。此外波音公司的原707-020型号,後来以波音720销售,主要供中程航线使用及容许在短跑道起飞。

707最先商业运作在1959年,首家顾客为泛美航空。最後一架民航707在1988年交付,民用生产量为1,010架。波音707亦有大量被空军采用,在美国空军内的E-3、E-8及KC-135皆改装自707。最後生产的军用707在1991年年出厂。 中国在1970年代初彷造了两架外观、大小都与707非常相似的飞机。采用的亦为707使用的普惠引擎,称为运十。

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波音707主要数据


主轮距(m):6.73

最小转弯半径(m):17.98

发动机型号:P&WJT3D

发动机推力(马力):4×93.4KN

最大起飞重量(Kg):150820

最大着陆重量(Kg):112000

最大无油重量(Kg):104330

最大业载(Kg):38100

最大载油量(Kg):72500

燃油容量(Ltr):92948

平均小时耗油量(Kg):7100

最大爬升率(m/s):17.9

实用升限(m):11818

着陆距离(m):1905

满载最大航程(Km):6317

ACN值:49R/B/W/T

最大巡航速度(Kts):525

最大巡航速度(Km/h):972

最大巡航速度(M):0.9

正常巡航速度(Kts):470

正常巡航速度(Km/h):870

正常巡航速度(M):0.81

最小光洁速度(Kts):240

最小光洁速度(Km/h):444

最后进近速度(Kts):141

最后进近速度(Km/h):261

跑道入口速度(Kts):136

跑道入口速度(Kts,Km/h):251

外形尺寸

翼展 44.42米

机长 46.61米

机高 12.92米

机翼面积 268.6米2

重量及载荷

最大起飞重量 150590千克

最大燃油量 72500千克

最大商载 30720千克

翼下吊挂4台JT3D-7涡扇发动机,单台推力84.48千牛(8615公斤)

性能数据

最大巡航速度 966公里/小时

经济巡航速度 886公里/小时

最大爬升率 20米/秒

起飞距离 3250米

着陆距离 1900米

最大燃油航程 9800公里

最大载重航程 6300公里

驾驶舱有4名机务人员,客舱最多载219人


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波音707-主要型号


波音707-100/200系列:

共计生产143架。主要用于美国国内航线,其中100型138架,400型5架。

B707-120:民用波音707的第一种生产型号,1955年获得泛美航空15架的订单,在其要求下,波音在原型机C-135基础上改进加长加宽机身,于1957年12月20日首飞,1958年10月投入航线使用,使用普拉特-惠特尼公司JT3C涡轮喷气发动机,载客量137~189人。

B707-220:与120型类似,采用JT4A涡轮喷气发动机,适应高原高温机场使用,仅生产5架由美国布兰尼夫航空公司运营(Braniff Airways)

B707-138B:专门为快达航空生产,机身短航程较长,生产13架,采用效率较高的JT3D涡轮风扇发动机

B707-120B:120型的改进,采用效率较高的JT3D涡轮风扇发动机。(注:型号尾部“B”的意义即表示用效率较高、性能较好的JT3D涡轮风扇发动机取代最初使用的JT3、JT4涡轮喷气发动机,此规则适用B707系列飞机)

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B707-120B

波音707-300/400系列:

-100型的加长型,主要应用于洲际飞行,共计生产616架。其中300型579架,400型37架。

B707-320:300系列的基本型,采用JT4A涡轮喷气发动机,1959年1月首飞。

B707-320B:如前所述,在-320型基础上改用JT3D涡轮风扇发动机。

B707-320C:(C:convertible)-320型的客货可转换型,中国民航订购的就是该型号,共生产337架。

B707-420:在-320型基础上改用罗尔斯-罗伊斯公司康维508(CONWAY 508)涡轮风扇发动机。共生产37架。

B707-700:在-320型基础上改用CFM56发动机,曾在1979年11月27日试飞,但未投入生产和使用。

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B707-320C

波音720:

主要用于美国市场的中短程运输机,是在B707-120基础上的改型(最初型号为B707-020),机身缩短了2.5米,对机翼进行了重新设计,提高了巡航速度,载客量112~130人。于1959年11月23日首飞,1960年7月5日交付美联合航空使用。波音720共生产154架,目前均已停止使用。

B720:基本型,生产了65架

B720B:如前所述,在基本型基础上改用JT3D涡轮风扇发动机,生产了65架。


波音707军用系列:


波音707-120B

包括美国在内的不少国家的空军购买了军用型波音707或对B707进行改装,主要用于军事运输、空中加油、电子作战、预警。由于这些军用型比较经典,在这里也对其进行进行简要介绍

E-3系列:(E-3 Sentry“望楼”),大型预警机,波音707数量最多的军用改型,外观上与民用型有很明显的区别,在机身中部上方安装了一个巨大的雷达天线罩,此外,机内加装了相关的大量电子设备,配备AWACS(Airborne Warning and Control System)机载预警与控制系统,能成为在作战战区中的指挥和通信中心,1977年开始投入使用。

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E-6:(E-6 Mercury“水星”),潜艇通信中继机。在海军中服役,配备TACAMO(Take Charge and Move Out)抗毁战略通信系统,音译“塔卡木”。用于在战争情况下,确保国家指挥当局有效的与海军舰艇的通信联络。

E-8:配备JSTARS“联合监视目标攻击雷达系统”(Joint Surveillance Target Attack Radar System),能够进行实时的广阔区域监视和远程目标攻击指挥能力,以便提供战况进展和目标变化的迹象和警报。外形上的特点是在机身下装有一个12米长的雷达舱,即图中前机身下白色长形物体。1991年,尚在试验阶段的E-8即投入海湾战争进行实战检验。

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C-137、C-18:军用运输型

VC-137专机型:美国还改装两架波音707飞机作为美国总统专机使用,于1972年12月正式开始在美国空军服役,(注册号62-6000、72-7000)

尼克松是第一位将其作为“空军一号”的美国总统。当地时间2001年8月29日宣布正式退役,随后,美国布什总统宣布该飞机被运往位于加州的里根总统图书馆作为展品供人们参观游览。


美国空军一号(VC-137B)


1972年,美国总统尼克松乘坐由波音707飞机改装的美国“空军一号”(注:美国空军把任何一架为总统服务的飞机都称为“空军一号”。)飞抵中国,从而一举打破中美敌对状态,中国开始认识到波音。同年,中国就订购了10架波音707飞机。1973年8月,中国技术人员结束了在西雅图的培训, 乘坐中国订购的第一架波音707飞机从波音公司机场起飞,到达上海。标志着波音飞机家族开始进入中国。

目前,仍有100余架民用型波音707在使用中,主要改装为货机使用,为了达到日益严格的噪音标准,在波音707飞机上一般都加装降低噪音设备,这种型号被定为Q707,也有部分波音707为了降低噪音更换使用JT8D发动机,并加装小翼改进性能。

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波音707-发展过程


波音707是美国波音公司研制的四发动机远程喷气运输机,原型机编号367—80,1954年7月15日首次试飞。不久,在此试验机的基础上为美国空军研制出KC—135空中加油机,并大量生产。经美国空军同意,1957年在KC—135的基础上发展成民用客机波音707,同年12月首次试飞,1958年开始交付使用,并有许多改型,最后一架民用型707于1982年3月交付使用,并有许多改型,最后一架民用型707于1982年3月交付使用,该机是707—320C型。截止1992年3月31日,707共获订货1010架,生产线已于1991年关闭,1992年5月交付最后一架军用型。军用型除KC—135外还包括美空军的E—3、E—6和E—8。还有美国总统使用的“空军一号”专机型。


波音707-研发故事


喷气时代已经来临,面对天文数字的研制经费,波音清楚地知道航空公司不会愿意垫付新型喷气客机的研制费用,所以波音以喷气式加油机为名,试图将美国空军拉下水,但美国空军不理波音的茬,波音只得单干。在 B-52 试飞成功一周后,波音决定倾入战后所有利润的 2/3,以 1 千 6 百万的巨资,向喷气式客机冲击。波音用 B-47 的机翼和翼下吊挂发动机的布局,配以波音 377 的机身,开始了新机的设计。为了掩人耳目,波音称新机为 367-80。波音的工程师们很快就认识到,377 的机身远远不能满足新型喷气客机的要求,于是新机机身被加长,机首的形状受到大幅度的修改,但机身的截面保留了 377 独有的倒葫芦形,这样可以最大限度地减小迎风面积以减小迎风阻力,但又不牺牲乘客舱的宽度和一定的货舱容积。倒葫芦半腰上的折线在结构上也起到沿机身纵向的加强筋的作用。新机已经和 377 没有太大关系了,但波音还是继续用 367-80 的名目,或简称为-80(Dash 80),以迷惑竞争对手。波音在 367-80 上狂赌了一把,在试飞前,还没有空军或航空公司的订单时,就开始设立生产线。1955 年 8 月 7 日首飞时,试飞员 Tex Johnston 在华盛顿湖上空得意忘形地做了一个横滚,把在地面上观摩的波音高层惊得个肝尖儿颤,因为失败的后果不堪设想。当然,367-80 的首飞是成功的。

波音还是在打美国空军的主意,料定美国空军的 B-52 机队终将依靠像 367-80 那样的喷气式加油机而不是 KC-97 那样的螺旋桨式加油机来扩展航程。367-80 是按货机设计的,没有多少机窗和座位。果然,367-80 首飞后一周,美国空军就改了主意,订货 29 架 KC-135 加油机,以后数以百计的 KC-135 成为美国空军空中加油的主力。波音随即将 367-80 改成喷气客机。但竞争对手也没有闲着,靠 DC-3 独步天下的道格拉斯正在研制 DC-8,机身比 367-80 略宽一点,很受航空公司的青睐。波音在傲慢、迟疑之后,终于接受了用户的反馈,将 367-80 的机身加宽 4 英寸,原来的倒葫芦形截面的腰身放宽,变成倒立的鸡蛋形的截面,所以军用的 C-135 和民用的 707 不是完全一回事。367-80 本来就是一个临时的产品代号,波音高层为新机的名称狠动了一番脑筋。400-600 系列已经在波音的产品系列中用掉了,剩下的是 700,用于新飞机,所以 367-80 就被命名为 707,老波音为 367-80 的面世特地回到西雅图,波音的妻子伯莎(Bertha Boeing)把一瓶真正的香槟在新机上敲开,庆贺新机的下线典礼(roll out),而伯莎上一次为用她丈夫的名字命名的波音新机举行下线典礼时,还是 30 年代禁酒的时候,只能用桔子汽水。波音 707 很快获得了来自泛美航空公司(Pan AM)的第一个订单:20 架波音 707,但泛美同时向道格拉斯订购了 25 架 DC-8。和道格拉斯相比,波音对用户的要求有求必应,不光对驾驶舱的机械和机舱内部的装修作修改,还按用户要求缩短机身,推出波音 720,适应中低流量、中短航程航线的需要。波音还特意为澳大利亚的 Qantas 开发了增程型,为美国的 Braniff(廉价航空的先驱,现已倒闭)的南美航线开发了高原增加推力型。很快,波音 707 开始大量占领民航市场,成为世界民航进入喷气时代的主力军。50 年代时波音 707 的售价为 5 百万美元,和售价 3 千万美元的“玛丽女王”号豪华邮轮相比,只需要 1/10 的燃油,就可以在一年内在大西洋两岸之间运送同样数量的旅客。越洋空中旅行的廉价、快捷很快取代了海上旅行,曾经是国力象征和古典机器时代之浪漫极致的豪华邮轮很快进入了历史的博物馆,被轻捷流线的喷气客机所取代。波音 707 取得了巨大的成功,美国总统的专机也在 1963 年换型为波音 707。肯尼迪遇刺后,约翰逊就是在波音 707 的“空军一号”上宣誓就职。1971 年尼克松乘坐波音 707 的“空军一号”到北京作历史性的访问的时候,中国大众也第一次见识了波音 707。到 1991 年停产时,波音共生产了 1,009 架707,其中包括用于 E-3 预警机等军用 707 和 720,但不包括 C-135 系列的加油机和电子战飞机。

在波音 707 之后,波音将 707 的机身缩短,将翼下 4 发改为机尾 3 发,研制了 727,以适应中等流量的航线和中小机场较短的跑道。727 在客机上首先采用的辅助动力装置(auxiliary power unit,APS),可以在地面等待期间不用开动主发动机就可以提供空调、照明,必要时,APS 还可以为主发动机启动提供动力,减少对地勤支援的要求。727 也首先采用三缝襟翼和全动力助力的飞行控制,改善了飞行品质。波音还将机身进一步缩短,研制了双发的 737,以适应支线航线的需要。737 首先采用双人机组,减低了航空公司运营成本。737 采用每排 3 3 座位,和 2 3 座位的同级的 DC-9、BAC-111 等相比,机舱宽大、舒适,难怪成为民航客机历史上最畅销的型号,至今仍然老树新花,长盛不衰。为了降低 737 的离地高度以适应简陋机场旅客上下飞机的需要,波音将发动机吊舱的离地净高降低,缩短吊架的长度,以发动机短舱不对机翼造成遮挡和地面杂物不至于吸入发动机为限。波音甚至将发动机短舱的下唇压扁,以最大限度地降低机身高度。这对机翼、发动机短舱的设计提出了很高的要求,但最终为使用大直径发动机的现代大型双发客机的设计开辟了新径。相比之下,707 的发动机吊舱有相当大的离地净空,发动机短舱的吊架也较长,对机翼的气动干扰较小,对气动设计的要求较低。707、727、737 的机舱宽度相同,所以机舱设备有很多可以通用,货运集装箱也可以共用,大大方便了航空公司。707、727、737 形成了一个完整的民航客机体系,民航客机界的王座对波音已经是伸手可及了。

1954年7月19日,72岁的工程师威廉•E•波音今天在西雅图目睹了“80冲刺”号的首航。这架飞机的型号定为707。在波音的妻子伯莎为该飞机起名“冲刺”后,飞机开始升空并且达到每小时60英里的巡航速度。波音707飞机是为了洲际间的旅行而制造的,可载219名乘客。


波音707-相关新闻


1978年韩国一架波音707客机曾被苏联导弹击中:俄罗斯《劳动报》许多人都知道1983年苏联歼击机在远东击落韩国航空公司波音客机事件。但很少有人知道,在此次事件的5年以前,该航空公司的一架波音707客机曾被苏联导弹击中,被迫降落在苏联西北部卡累利阿冰雪覆盖的湖面上。 这架波音707客机从法国巴黎飞往安克雷奇,途经英国、冰岛东岸、格陵兰和加拿大的北极群岛。该客机从法国奥利机场的起飞时间是1978年4月20日14时40分。机上有来自6个国家的97名乘客,其中包括26名妇女、5名儿童。共有2名飞行员和1名领航员。飞了7小时后,机长问领航员:“我们飞到哪里了?”“格陵兰。”但是过了几分钟后,领航员叫道:“我看到了军用飞机。”“飞机标志是什么?”“红五星。”“苏联的!这么说我们偏离了航线!”客机早就进入了苏联边界,正飞在科拉半岛沿岸上空,具体是在北方舰队核潜艇基地上空。机身有红五星标志的苏联歼击机一会儿出现在波音客机的左侧,一会儿出现在右侧。过了一会儿,客机左侧响起爆炸声,乘客都从座位上震了下来。飞机急速下降,从万米以上的高度降到3000米,然后更低。

客机目标于20时54分第一次出现在科拉半岛的苏军雷达屏幕上。监视人员最初只是观察它,因为苏联战斗机在完成训练飞行后通常都飞这条路线。但当目标飞入苏联领空后,发出了警报:目标以每小时850公里的速度从北向南行驶,高度为1万米。博索夫大尉驾驶一架苏—15歼击机从摩尔曼斯克州阿夫里坎达机场起飞,前去拦截。他得到的命令是:使飞机迫降,否则就击落它。

博索夫驾驶的歼击机直接飞近波音客机,扇动机翼示意:跟着我飞。但客机掉头就飞往芬兰方向,而到边境只需飞几分钟。博索夫当时接到地面的命令:“击落目标!”21时42分,他发射了一枚红外线弹头的自动制导导弹。这时,雷达屏幕上出现了新的目标,它是从波音客机分离出去的。苏联军事专家们被搞糊涂了:这是什么?是扔下的集装箱还是有翼导弹?于是,飞行员谢尔盖•斯洛博德奇科夫受命驾机从波杜热梅机场飞上了蓝天。“看到目标。”斯洛博德奇科夫报告说。“消灭它!”指挥中心命令道。斯洛博德奇科夫发射了一枚导弹,随后返航。当飞机着陆时,目标还滞留在空中。原来那不是有翼导弹。波音客机在遭受博索夫的打击后,一块机翼掉了下来,其形状酷似一枚有翼导弹。这块被雷达捕捉到的机翼有3米大小,斯洛博德奇科夫在6000米高空进攻的就是这块飞机碎片。而波音客机早已急速下降,从雷达屏幕上消失了。

客机虽然严重受损,但没有马上坠到地面。它使用备用油,又歪歪斜斜地飞了40分钟,找到了降落地点。尽管天很黑,机组人员还是看清了长长的湖面。它降落在湖面上,压倒几棵小松树,机头插进岸边隆起的小雪堆。它就这样停在了湖面上。苏联军人们来到波音客机旁。第一个登上飞机的是名准尉,他喘着粗气,脸颊红红的,歪戴着军帽。乘客们心惊胆战地看着他。准尉问:“有人会讲俄语吗?”有两个姑娘回答说会。原来她们曾在莫斯科的一所大学里学习过。“那就请翻译:你们都被捕了。”乘客和机组人员被直升机疏散走了,伤员被送进医院。遗憾的是,被导弹弹片击伤的两名乘客不治身亡。目击者后来说,机组人员用了好几分钟,才使机长离开驾驶座位,他在降落时耗尽了心力。苏联专家对这名飞行员的高超技艺给予了非常高的评价。而且不仅仅是苏联专家,人们后来了解到,韩国飞机驾驶员由于这次迫降获得了波音公司的巨额奖赏。乘客被送进一个军官之家俱乐部。第一天,他们极度兴奋,因为知道活下来是个奇迹。克格勃侦查员瓦列里•杰夏特科夫被编入一个临时成立的调查小组,几个小时后,乘直升机飞到了出事地点。杰夏特科夫回忆说:“我审问了韩国客机领航员。他对我说,导航罗盘出了故障,所以偏离了航线。”客机领航员没有把罗盘同自动驾驶仪连接好。在奥利机场上,领航员被告知罗盘有毛病。因此,在他发现航向角奇怪地增大时,就用手调小了罗盘的角度。可自动驾驶仪程序化地恢复了原来的角度。杰夏特科夫接着说:“我没有理由不相信领航员。没有找到任何有侦察性质的秘密原因。我至今仍相信,韩国波音707客机是一架普通的民航客机。”


波音707-在中国


中国内地民航从1973年开始引进波音707型客机,共运营过15架。

最初由中国民航购买10架,原中国西南航空公司4架:注册号为B-2402、B-2410、B-2412、B-2418;中国国际航空公司6架:注册号为B-2404、B-2406、B-2408、B-2414、B-2416、B-2420;1993年开始陆续退出运营。此外,上海航空公司从1985年5月起先后引进5架二手波音707型客机,仅运营三年多,1988年开始陆续退租。注册号为B-2422、B-2423、B-2424、B-2425、B-2426;原中国西南航空公司一架波音707(注册号B-2402)于1990年10月2日在广州由于受劫机事件影响被撞报废,无人伤亡。1998年,内地最后一架波音707型飞机B-2410退出运营。

中国民航B707-320C 中国香港地区民航方面:国泰航空公司从1971年7月起先后运营了12架二手波音707-320B/C型飞机,至1982年底全部退出运营。中国台湾地区民航方面:中华航空公司从1969年11月起先后运营了6架波音707-320B/C型飞机,至1985年底全部退出运营。其中,1979年9月11日:华航波音707货机(注册号B-1834)在桃园机场对开海面坠海,机上6名机员全部遇难。1980年2月27日:华航一架波音707客机(注册号B-1826)在马尼拉机场降落时撞毁,机上有2名旅客遇难。

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