波音747的研制過程，總設(shè)計(jì)師喬·薩特自傳體性質(zhì)的對(duì)波音747研制成飛整個(gè)歷程的記述。作為理工男，能有這樣的文筆不錯(cuò)了。

薩特是波音747的總設(shè)計(jì)師，他對(duì)波音747誕生歷程的描述，展現(xiàn)了現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)一項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜、規(guī)模宏大、牽涉面極廣的產(chǎn)品的誕生，乃是技術(shù)、政治、商業(yè)、謀略、人事的綜合作用產(chǎn)物。

不像今天的技術(shù)狗們倡導(dǎo)的，一切都取決于技術(shù)，一切問題都是技術(shù)問題，這種簡(jiǎn)單粗暴的說法。

薩特畢業(yè)于華盛頓大學(xué)，2019年我在美國(guó)唯一到訪過的大學(xué)，本部就坐落在DC中心地帶，過了越戰(zhàn)紀(jì)念碑和國(guó)務(wù)院不遠(yuǎn)，沿街一線學(xué)院建筑排開。

還路過了他們的機(jī)械工程系，那是一個(gè)與地下連成一體的建筑，從路邊可以看到半個(gè)地下的實(shí)驗(yàn)室車間，里面布滿了各種工程用機(jī)械。

國(guó)務(wù)院同一條街繼續(xù)向前走兩百米左右，就是華盛頓大學(xué)

薩特出生于西雅圖，家就挨著波音公司，所以自小就是看著波音公司一代代飛機(jī)試飛長(zhǎng)大的。這也注定了他與飛機(jī)，與波音公司一生的緣分。

薩特畢業(yè)之后，就到了波音公司實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)之后轉(zhuǎn)正，在師傅的提點(diǎn)下，進(jìn)入了波音公司的空氣動(dòng)力學(xué)部門工作。

空氣動(dòng)力學(xué)是飛機(jī)技術(shù)的核心，對(duì)于了解飛機(jī)的基本原理和制造技術(shù)，有極大的幫助。其后，薩特參加了二戰(zhàn)，并在服役結(jié)束后，再次回到了波音公司。

最有趣的，莫過于波音公司早期的探索。二戰(zhàn)結(jié)束后，波音的總工謝里特隨同美軍一起赴德國(guó)四處搶奪核心機(jī)密技術(shù)文件，居然是在德國(guó)一個(gè)偏僻小鎮(zhèn)的廢井里，找到了一系列德國(guó)技術(shù)專家遺棄的研究資料。里面提到了后掠式機(jī)翼能夠有效提升飛行速度，且給出了最佳的角度參數(shù)。

謝里特立刻把這些珍貴數(shù)據(jù)傳回波音公司，波音公司于是推出了后掠式機(jī)翼的機(jī)型，并且把角度設(shè)置為德國(guó)科學(xué)家給出的35度。

同時(shí)從這個(gè)廢井里得到的，還有關(guān)于噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的性能參數(shù)，也正是從這里，波音公司的技術(shù)專家們提前鎖定了噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)作為今后二十年主要研制開發(fā)的方向。

當(dāng)時(shí)的主流發(fā)動(dòng)機(jī)是螺旋槳活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，而且道格拉斯公司憑借其知名的DC系列飛機(jī)占據(jù)了飛機(jī)市場(chǎng)（當(dāng)年新中國(guó)海軍擊落的那架英國(guó)客機(jī)就是DC飛機(jī)），在活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，波音公司根本沒法與道格拉斯競(jìng)爭(zhēng)。所以，這逼迫著波音公司獨(dú)辟蹊徑地去研究噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。

這也是典型的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)規(guī)律——占據(jù)壟斷地位的廠商，雖然有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，但龐大的規(guī)模和投入，使其反而容易被既有市場(chǎng)和產(chǎn)品鎖定，失去主動(dòng)創(chuàng)新的愿望和能力。

那些居于其下的廠商，因?yàn)槌翛]成本更低，更傾向于投入研發(fā)新的產(chǎn)品，開辟新的市場(chǎng)。

波音公司就是走的這么一條路。

喬·薩特

噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)其實(shí)很早就在歐洲使用了（敝號(hào)前年隨筆過胡克的《我是怎么設(shè)計(jì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的》，可以一讀），英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)都有相應(yīng)的投入和使用，比如勞斯萊斯公司，只不過當(dāng)時(shí)受制于合金技術(shù)，噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)總存在這樣那樣的問題，而且由于飛機(jī)的速度受限，噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)并沒有展現(xiàn)出來。

波音算是最早意識(shí)到飛機(jī)速度的突破，一定會(huì)拋棄活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)這種范式的公司。

因?yàn)檫M(jìn)一步提高飛行速度到臨近聲速，螺旋槳的葉片就會(huì)遇到無法突破的障礙，而噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)就不存在這樣的問題，噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)還具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定的特點(diǎn)。

當(dāng)然，要把噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)安裝到飛機(jī)上，也需要考慮一系列的問題——當(dāng)時(shí)使用過噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的，都是小型軍用機(jī)，要用到大型客機(jī)上，首先面臨的，就是發(fā)動(dòng)機(jī)安裝的位置問題。

由于波音采用了后掠式的機(jī)翼，機(jī)翼也變得更薄，使得過去直接安裝到機(jī)翼中間的方式變得不可行，同時(shí)機(jī)翼變薄，也導(dǎo)致起落架無法藏到機(jī)翼內(nèi)部。

對(duì)此，薩特的波音研發(fā)團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)出了一種新型的發(fā)動(dòng)機(jī)安裝方式——吊裝到機(jī)翼之下，離開機(jī)身有一定距離（現(xiàn)在成為客機(jī)標(biāo)準(zhǔn)）——這種吊裝方式的好處是使機(jī)身保持了與發(fā)動(dòng)機(jī)的距離，減輕機(jī)身震動(dòng)，同時(shí)還能隔離開發(fā)動(dòng)機(jī)故障可能給機(jī)身造成的危險(xiǎn)。

工程師們還研發(fā)出了一種吊裝裝置，用于把發(fā)動(dòng)機(jī)鎖定在吊裝位置，而且在緊急的情況下，可以通過人工控制，自動(dòng)松開吊裝裝置，把發(fā)動(dòng)機(jī)拋開。

所謂吊裝，后來成了客機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)制式

進(jìn)一步，對(duì)于起落架如何安排，波音工程師團(tuán)隊(duì)也做了改進(jìn)，即把起落架都安裝在機(jī)身上，便于把起落架收進(jìn)機(jī)腹。這樣就完全改變了過去飛機(jī)的機(jī)頭起落架高于兩側(cè)機(jī)翼起落架和機(jī)尾輪的形制，前后起落架的高度變成一樣的了。

這一系列研發(fā)，都基于噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)和后掠式機(jī)翼這兩種革命性創(chuàng)新，這兩種革命性創(chuàng)新的目標(biāo)，就是提升飛行速度和穩(wěn)定性，也塑造了當(dāng)代飛機(jī)的機(jī)型。

從這個(gè)過程可以看到，波音確立噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)客機(jī)的壟斷性地位，不僅要有前瞻性的眼光，還要配合這種創(chuàng)新做出一系列輔助創(chuàng)新，確保先進(jìn)技術(shù)能夠在一個(gè)能夠得到整體協(xié)調(diào)的平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。

噴氣機(jī)之前的活塞式客機(jī)，DC系列，都是機(jī)頭朝上的

波音的首架噴氣式客機(jī)是波音367 - 80，也稱為Dash80，一問世就震驚飛行界，其速度和高度都是前所未有的，幾乎一夜之間就把道格拉斯的DC系列活塞式飛機(jī)變成了過時(shí)產(chǎn)品——這就是技術(shù)行業(yè)的殘酷性。

道格拉斯的工程師團(tuán)隊(duì)還在不斷投入研制出更加舒適和穩(wěn)定的客機(jī)，但波音公司潛心研制的新一代噴氣式客機(jī)，就直接把他們的努力扔進(jìn)了歷史——所謂降維打擊也就不過如此吧。

之后波音繼續(xù)研制，另一支團(tuán)隊(duì)一年時(shí)間又推出了更加寬體的波音707客機(jī)，這個(gè)機(jī)型幾乎就定義了當(dāng)代噴氣式大型客機(jī)的基本范式了。

707的團(tuán)隊(duì)，在Dash80推出的同時(shí)，就在其基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，他們的工作與其說是造飛機(jī)，不如說是在定義當(dāng)代商業(yè)民航飛行器的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從發(fā)動(dòng)機(jī)，到機(jī)體構(gòu)架，到機(jī)艙內(nèi)每一個(gè)細(xì)節(jié)，如舷窗的大小，形狀，材質(zhì)等等。

——?jiǎng)e小看了舷窗的形狀，英國(guó)比dash80更早推出了噴氣式彗星飛機(jī)，并且更早投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，就是因?yàn)橄洗靶螤顔栴}——方形的舷窗，導(dǎo)致了幾起空難，致使這款機(jī)型很早就停產(chǎn)了。

波音公司采用的是圓形舷窗，減輕了對(duì)舷窗四個(gè)角的壓力，從而降低了機(jī)身金屬疲勞概率。

707的大獲成功，也讓波音公司決定后續(xù)的噴氣式客機(jī)均采用7字開頭的型號(hào)名稱。當(dāng)然，為了鞏固既有的優(yōu)勢(shì)，波音繼續(xù)開展多線程的研發(fā)，一是繼續(xù)研發(fā)新一代727客機(jī)，二是開發(fā)中短程小型噴氣機(jī)，三是繼續(xù)完善細(xì)節(jié)——對(duì)噴氣式飛機(jī)的機(jī)翼進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。

要穩(wěn)固領(lǐng)先市場(chǎng)，必須是多線程的研發(fā)并舉，這樣可以快速占領(lǐng)新市場(chǎng)，新產(chǎn)品的方方面面標(biāo)準(zhǔn)制定權(quán)。

薩特本人后來能夠從一個(gè)空氣動(dòng)力部門的工程師，升遷為執(zhí)掌波音整個(gè)技術(shù)部門的負(fù)責(zé)人，一個(gè)很顯著地區(qū)別于普通技術(shù)狗的特質(zhì)，就是他喜愛交往，尤其善于與法律、標(biāo)準(zhǔn)、安全部門人員打交道。

他還在空氣動(dòng)力學(xué)部門時(shí)，就經(jīng)常主動(dòng)參與到與聯(lián)邦航空局、飛行員協(xié)會(huì)、飛行器協(xié)會(huì)的各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的談判中去，主動(dòng)了解管理者對(duì)于技術(shù)和產(chǎn)品的看法。

飛機(jī)這種特種裝備，注定了不可能是一個(gè)單純靠技術(shù)就能造成的裝備，它牽涉到一系列的安全、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，研討，甚至還有很多政治策略上的較量（其中的復(fù)雜和艱巨，可參加敝號(hào)去年隨筆的《他們創(chuàng)造了美國(guó)》中關(guān)于泛美航空創(chuàng)始人特里普的篇章）。

飛行員操作界面，也是747奠定的基礎(chǔ)

同時(shí)，薩特的經(jīng)驗(yàn)說明，飛機(jī)不是在桌上設(shè)計(jì)出來的，再多精密的計(jì)算和規(guī)劃，終究也敵不過實(shí)際飛行積累的數(shù)據(jù)。因此，早期的波音系列飛機(jī)，都是通過不斷試飛總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，修訂所有的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)框架，才逐步成型的。

薩特認(rèn)為，如果要按照精密計(jì)算的規(guī)劃來做，永遠(yuǎn)也做不出偉大的產(chǎn)品出來?！€是那句話，沒有一個(gè)偉大的發(fā)明和創(chuàng)造，是政府精確規(guī)劃出來的。

當(dāng)然，做出偉大產(chǎn)品還有運(yùn)氣成分——過去的大機(jī)型，一般都受制于發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)進(jìn)步落后于機(jī)型進(jìn)步，結(jié)果都是大機(jī)型配了小動(dòng)力，無法真正發(fā)揮出飛機(jī)原本的設(shè)計(jì)意圖。

薩特在接手747設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，恰好是波音公司與洛克希德競(jìng)爭(zhēng)軍方C5大型運(yùn)輸機(jī)的白熱化階段，為了贏得競(jìng)爭(zhēng)，波音公司聯(lián)合通用電氣，開發(fā)了最新的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，以8:1的涵道比創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)世界上的最大推力。然而，波音和通用電氣最終在C5的競(jìng)爭(zhēng)中落敗。

這個(gè)時(shí)候波音又按照泛美（沒錯(cuò)，就是那個(gè)瘋子一般的特里普的要求）的要求，啟動(dòng)了更大機(jī)體的747研發(fā)工作，因此，薩特就站在最新的高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上，展開他的設(shè)計(jì)工作。

實(shí)際上，747確實(shí)就是泛美航空公司的創(chuàng)始人兼總裁胡安·特里普和波音的主席艾倫之間的一次對(duì)賭的結(jié)果——相關(guān)情況可見本號(hào)隨筆他們創(chuàng)造了美國(guó)。

而特里普，這個(gè)叱咤風(fēng)云的世界航空運(yùn)輸業(yè)首屈一指的人物，明確要求747必須是一架雙層客機(jī)，以便乘下300-400名乘客。

薩特在設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)，如果造成雙層結(jié)構(gòu)，雖然可以以較短的機(jī)身實(shí)現(xiàn)更大容納能力，但不論上層還是下層乘客，誰也不會(huì)感覺舒服。因此，他大膽地修改了特里普的建議，改為空前的造型——單層雙通道寬體飛機(jī)，寬度達(dá)到20英尺。為此，薩特付出了相當(dāng)大的代價(jià)，說服波音公司董事會(huì)和管理層。

寬體的設(shè)計(jì)，優(yōu)勢(shì)就是讓人不覺得是在一個(gè)圓形艙內(nèi)

最終通過實(shí)物模型展示，也說服了特里普改變自己的主意，接受了薩特的設(shè)計(jì)。在這段描述中，薩特毫不掩飾他對(duì)胡安·特里普的崇拜和畏懼，他的描述也恰好印證了我之前對(duì)特里普的崇敬。

特里普不是技術(shù)人員出身，他脾氣很大，殺伐決斷，喜歡玩權(quán)術(shù)，誰都被他玩得轉(zhuǎn)，但即便是薩特這類水平極高的機(jī)械師，也不得不服氣特里普對(duì)于飛機(jī)的理解和航空市場(chǎng)的透徹理解。

因此，當(dāng)他知道特里普不僅改變了自己的主意，而且一定程度上表示了對(duì)自己的贊同，薩特簡(jiǎn)直就要飛起來了。

話說回來，747項(xiàng)目在當(dāng)時(shí)的波音公司諸多項(xiàng)目里，排名很靠后。一開始大家只不過把747作為對(duì)720飛機(jī)的改良和拓展，波音公司的主要精力都在國(guó)防部的超音速運(yùn)輸機(jī)波音2707項(xiàng)目上，最好的人員都在那個(gè)項(xiàng)目組。

剩下的并非高級(jí)和資深的工程師，才組成了747項(xiàng)目組。而且也正因?yàn)檫@個(gè)項(xiàng)目并不受重視，薩特才有機(jī)會(huì)成為總設(shè)計(jì)師。

從項(xiàng)目組的組建，也可看出波音公司這種世界頂級(jí)的技術(shù)公司，是如何開展一項(xiàng)大型技術(shù)產(chǎn)品研制的。

首先薩特會(huì)對(duì)泛美公司提出的需求，向全球所有大型航空公司進(jìn)行詢證，以取得更多同行的意見。

其次，除去波音公司的各部門專家進(jìn)入項(xiàng)目組以外，還必須有泛美公司的首席工程師進(jìn)入項(xiàng)目組，這名工程師的任務(wù)就是堅(jiān)決捍衛(wèi)泛美公司的初心，確保飛機(jī)研制能夠滿足泛美公司的所有要求。

再次，薩特在每個(gè)關(guān)鍵階段，都會(huì)向全球大型航空公司和飛機(jī)制造公司提出邀請(qǐng)，聽取同行各類意見。這種模式后來成為大型飛機(jī)研制的標(biāo)準(zhǔn)化程式。