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世界民航运输机发展史
更新日期:2016-04-27

莱特兄弟在1903年发明飞机的最初几年里,各国的军方一直是航空发明的主要资助者,莱特兄弟飞机的第一个买家就是美国陆军通信兵团,还曾因安全因素连续造成十一名军官因失事而殉职,被飞行安全界称作"最初的十一人"(the first eleven)。
直到一次大战结束后,随着军事需要的剧然减少,才开始将之应用于民间的邮政及交通运输。早期受机械可靠度及天气等因素限制,搭乘飞机旅行往往被看作一种冒险性的时尚方式,直到60年代后期,随著喷射机飞行高度高过大部分的天气变化(三万英呎左右)、同时可提供快捷而又平稳舒适的旅程,搭机旅行才逐渐广为大众接受。目前全球每年搭乘飞机的旅客约有16亿人次之多,还在逐年不断成长。
依照国际民航组织(ICAO)第七号附约规定,航空器依其升力来源之不同可归类为
(1)飞机
(2)旋翼机
(3)滑翔机
(4)气球或飞艇等4个类别。
在飞机大量使用之前,1909年11月16日,德国发明家齐伯林创办了德国航空有限责任公司(简称DELAG,后来转为国营DZR公司),是世界上第一家商业性质的民航运输业者。该公司自1910年开始用飞艇载客收费,到1913年11月第一次世界大战爆发前夕,该公司在德国各城市间运送了34000旅次,无一伤亡,确立了「航空公司」的基本经营型态。一次大战结束后,该公司及其后续者的齐伯林飞艇继续用于客运并成为新兴粹纳政权展示国力的标志;直到1937年5月,填充氢气的飞艇「兴登堡号」在飞越大西洋到达美国时,于纽泽西州降落场地不幸著火失事,事件照片及目击者惊悚证词被当时新兴的大众传播媒体(报纸、无线电广播)广泛散佈,终止了各国继续发展飞艇的意愿;而媒体报导与飞航事故间的隐晦而又复杂的关系才方兴未艾。
固定翼航空器定期商业客运则开始于1914年1月1日,美国东南部佛罗里达州开闢了一条飞越海湾、连接圣彼得堡(St.Petersburg)和谭巴市(Tampa)的旅游航线(Air Boat Line),每天两个班次,飞行时间仅23分钟,在旅游旺季共经营了5个月,载客1204人次。
一次大战后的发展
1914年,第一次世界大战(欧战)爆发,各国倾全力将航空力量展现在军事活动上。
战后,大量剩余飞机被欧美各国政府以低价抛售求现,数以千计的飞行或技术人员急需谋求军事以外的出路,造就了第一次「军转民」的浪潮,同样的情况也再度发生于1945年二次大战结束后蓬勃发展的民用航空市场上。
欧战后的1919年2月,英国和比利时之间开始了航空邮运服务,同年8月25日,在伦敦和巴黎之间开通了採用大战剩余物资D.H.4A飞机的客运和货运航线。当时的北洋政府为了发展民航,也向英国的Vicker公司订购了40架由轰炸机改装的Vimy Commerical,当时被称作「维梅机」或「维美机」,该机因性能不佳,在欧洲只卖出了3架,幸而有北洋政府的订单方能维持生产,不过该机北洋政府进口数量虽多,主要用途还在供作军阀混战时轰炸和侦察之用,真正在民航运输上发挥者极少。
同时,德人容克斯由战时的J-10型轰炸机改良成世界上第一架全金属单翼的F-13型4人座民航机,此机性能优异,在民航运输史上占有极重要地位,被60多家航 空公司採用,巴西航空甚至使用到1954年。
一战刚结束时的民航机多由军用轰炸机改装而来,荷兰人安东尼o福克从1919年的4人座单发动机的F.2开始,才开发了一系列纯民用飞机。1925年,福克再度以他的木质福克F.7a/3m开创三发动机飞机设计的新潮流。这种飞机实际上是单发动机F.7的三发衍生型,后来还有F.12和F.20等后续机型。
位于底特律的福特汽车公司在1926年推出一种全金属三个发动机的Ford Tri Motor 14人座客机,因外型酷似被称作「锡鹅」(Tin Goose)。
1928年,波音公司也生产了非常类似但体型较小的Boeing 80型三发动机双翼机。
德国容克斯公司在1930年推出了单发动机的Ju-52/1M并在1932年改为装置三个发动机的Ju-52/3M。这种飞机採用与该厂F-13型机相同的波浪形金属蒙皮,结构坚固可靠,复翼式的襟翼及副翼组合,具有良好短场起降能力,曾参与西班牙内战及二次大战,成为纳粹空军运输主力,也是德国伞兵的标准突击运具,被暱称为「钢铁安妮」。
1929年,容克斯另外还生产了外型巨大的30人座的G-38,部分旅客居然被安置在该型机宽大的机翼里。
20年代欧洲在民用飞机的发展处于领先地位,除了英、法、德等国各自发展外,小国荷兰的福克厂一系列优秀的民用飞机迭创长程飞行记录,也开发了三发动机飞机设计的新潮流。
进入30年代后,世界航空发展的优势逐步落到地大物博的美国人手中,我们可以从一些统计数字中略窥一端:
在1926年,美国一年只有5,800人次搭过飞机;但在1930年,虽逢经济大萧条,却仍有417,000人次的搭乘量。这股热潮要感谢一个称为林白的美国航空邮件公司飞行员,     
1927年5月,林白独力以33小时冒险飞越大西洋,成为首位由美洲到欧洲不停靠的飞行员,他的壮举给予美国政府、民航业界及飞机制造厂极大的鼓励,投入大量资源从事相关的发展,这种优势仍保持到今天。
1931年,波音公司制造了一架外观现代化的轰炸机B-9,参与当时美国陆军航空兵的竞标案,不幸落败。波音遂以B-9为基础开发出一种新型民用飞机,称为B-247,它的外形新颖,採用半硬壳机身及可收放式起落架等新技术,可载客10人,性能超过当时所有的民航机,被公认是第一种"现代化"的民航机。该机于1933年2月首飞,3月起投入联合航空公司(UA)营运,在该年的夏天便创造了从美国东海岸到西海岸只需19小时45分钟的速度纪录。
因为波音公司最初祇肯将B-247卖给当时属同一个集团旗下的UA,使UA的对手环球航空(TWA)非常不满,转而求向另一家飞机制造厂道格拉斯公司,成功开发出了DC系列客机。
道格拉斯公司于1933年推出DC-1,1934年为了与波音公司的B-247抗衡,再推出加长型的14座DC-2(我空军使用者称为「大达机」),航空公司反应不错,遂又开发了加宽机身、21人座可带卧铺并有空厨提供热食的DC-3,从此掀开了波音和道格拉斯(后来的麦道公司)两家公司长达数十年的竞争,直到1996年底波音将麦道合併为止。
从30年代至50年代的20年间里,由于飞机的续航力有限,曾使水上飞机(或水陆两用机)一度大行其道。水上飞机最大的优点是使用时不需要专门的场地。为了多载载客、飞得远,飞机的尺寸不怕大,因为在浩瀚的江洋湖面上总会找到供飞机起降的地方,其巨大者如德国多尼尔公司的Do X型等;美国泛美航空也曾使用波音公司制造的B-314飞艇,运作于「中」美间定期航线(旧金山至上海及香港等地),中国航空公司也曾使用过Loening公司的C2H水陆两用飞机(洛宁机)经营长江航线,直至中航引进DC-2后方才退居第二线,抗战时期还曾纳编为我空军后备兵力。随
二战期间发展的道格拉斯DC-4/C-54是第一种採用前三点式起落架的客机/运输机。战后更有许多航空公司把战时军用剩余物资的C-54运输机改装为DC-4民航机使用,我国民航空运公司(CAT)及中华航空均在其中。同时为了和星座机竞争,道格拉斯公司还研制了DC-4的加长型,86人座的DC-6(军用型称为C-118,曾为我国「中美号」总统座机,到70年代初期被另一架波音720「中美号」取代),于1947年4月投入使用,后来又特别为泛美航空的大西洋航线设计了加长型的DC-7。与此同时的DC-5,则是种没有被大规模运用的小型飞机。
二次大战结束带来民用航空运输的兴旺发达。1946年,全球空运旅客达1800万人次,其中三分之二是美国国内航空公司运送的。但当时使用的往復式飞机,不仅速度慢,而且因为飞行高度低,飞机易受大气乱流影响,天气不好时多数乘客呕吐不止,十分难受。大战时期因军事需要世界各地兴建的大型机场为战后民航迅速发展创造了良好环境,喷射发动机的出现适时为民航机喷射化奠定了基础。喷射机投入使用是民航技术另一次跃升,不仅使民航飞机的速度提高,而且使飞行高度跨举到平流层,提昇了安全性和舒适性。
最初使用涡轮喷射技术的民航机是1950年英国的Viscount「子爵」式,安装了4具涡轮螺旋桨发动机,利用涡轮喷射原理转动螺旋桨,不算是真正的喷射机。
民航第一种「纯」喷射客机是英国「彗星」式,翼根装有四具喷射发动机,1949年由迪哈维兰公司设计,1952年5月2日开始在伦敦-南非航线上使用。
为了与英国的彗星客机相抗衡,1954年7月,美国波音公司的Dash 80出厂,它是波音707喷射客机的原型,採用了大后掠角的机翼,安装4具普惠公司的JT3涡轮喷射发动机。波音707及体型较小但速度更快的波音720成功综合了美方较为成熟的机体设计、制造经验和战后习自英国/德国的喷射发动机技术,为美国民用航空霸业打下了重要基础。
同一时间在欧洲,英国的迪哈维兰公司努力解决「彗星」喷射机上出现的问题而再度发展了彗星二型/四型。
法国的南方航空则开发了西方第一架双发动机,专供短程使用的喷射客机「Caravell」(卡拉维尔),该机于1955年首飞,并于1959年5月开始飞航定期航线。
我国的中华航空曾于1971年引进此型飞机飞航国内北高线,以仅35分钟的飞行时间对抗当时远东航空螺旋桨的Viscount「子爵式」。
1957年,洛克希德公司修长而流线的「超级星座式」最后一种发展型L-1649出厂,尽管它的续航时间长达18小时,可以从美国西海岸不著陆直飞欧洲,但也只生产了44架;自此除小型机市场外,活塞螺旋桨客机终于走入歷史
1958年4月,道格拉斯公司在波音707之后也推出了四发动机的DC-8喷射客机,一年后向联合航空及达美航空交付第一批。
我国民航空运公司在1959年开始使用Convair 880,称作「超级翠华号」(该公司波音B-727也被称为超级翠华号),从名字就可约略猜到应是当时最顶级的消费,也是我国使用的第一种喷射客机。
1962年1月,英国霍克希德黎公司应「英国欧洲航空公司」的要求,研发出短程三发动机100人座的DH.121「三叉戟」。一年后,波音公司也推出外型类似但稍为大些的B-727。由于727市场极为成功,几乎囊括了所有西方世界的空运市场,到1984年停产为止,波音公司共生产了1832架727。
1963年8月,整合后的英国航太公司推出「子爵」机的后继机种-尾置双喷射发动机80人座的BAC 1-11以取代老旧的子爵式飞机。
1965年2月,道格拉斯公司推出外型与性能均类似的DC-9,同年投入市场竞争,DC-9较佔上风并有多种发展型,不断加长到DC-9 Super 80才被改称为MD-80。
为减少操作成本,737是世界上第一个取消飞航机械员(FE)的客机,也是150座级客机中最卖座的机队,自1967年4月首次试飞以来,737-100/-200和737-300/-400/-500共交付了3132架;1997年开始交付新一代波音737-600/-700/-800/-900,目前仍在持续生产,各型737总数预计将会超过5000架。
1969年,747原型机出厂,次年便由汎美航空公司投入纽约与伦敦之间的航线运营。但随后遭遇了70年代初期严重的石油危机,使得当初看好而花大笔经费购买747的航空公司大喊吃不消。时至今日,客机的耗油率仍是左右航空公司採购机种的重要因素。
1976年汎美航空採用了缩短机身但航程超长的747SP飞航太平洋线,此型机也广为同样有太平洋航线需求的新兴的亚洲航空公司(日航、华航等)所喜用。
第九节、空中巴士崛起
从30年代到70年代初,美国航空工业一直主宰著世界飞机市场,其间欧洲几个航空发达国家虽然也推出过几种性能不错的飞机,但彼此之间总是处于相互竞争、自相残杀的困境(子爵式、卡拉维尔、三叉戟、BAC 1-11等等)。直到60年代中期以后,法国、德国和英国才意识到,如果要生存,就必须停止生产类似的产品自相残杀,而需集中各国之力来对抗美国强大的航空工业。
1965年6月巴黎航展期间,欧洲国家的航空公司集会,提出适应欧洲「城市对」市场的大容量中、短程客机,于是英、法两国展开合作计划,后来扩大到德国。
1967年,三国政府商定合作发展一种新型中短程宽机身客机,取名「空中巴士」(Airbus),因为目标载客量为300人,代号为A-300。
1970年12月,空中巴士公司正式成立,基地设在法国南部图鲁兹。第一个产品A-300B型于1972年10月出厂,算是世界上第一种广体客机,因为新发动机开发时程无法配合,并没有使用原设定的英制发动机,反而装配了美国现货CF-6发动机,其推力只够推动250人,也使得原本计画的发动机提供者英国翻脸退出合作,直到1979年才重新加入。A-300起初销售情况不好,美国市场对欧洲产品也不屑一顾,但到70年代末,爰于航空公司燃油节省等考量,A-300销售量遂持续上升,它的第二个衍生的产品A-310也顺势切入市场,从而逐渐形成今日两强相争的局面。
在冷战的60年代和70年代,苏联第一架装置涡轮扇发动机的客机Tu-124是前述Tu-104的改良型(其实也就是Tu-16后继机种Tu-20的民用型),于1962年11月投入使用;另一种T形尾翼、后置发动机的Tu-134也自1967年交付使用。
图波列夫设计局还有一种全新的三发动机130~160人座的Tu-154,可作为Tu-104及涡轮螺旋桨IL-18(中共称为伊尔18)的后继机种,后来几经改良,直到现在还被许多的航空公司大量使用。
伊留申设计局1967年9月推出尾置四发动机140~180人座的IL-62,1980年再推出了翼置四发动机的IL-86及其远程型IL-96。
从20世纪初发明飞机至今已满百年,民航客机从最初只能载客4~10人发展到今天400~500人;速度从最初每小时几十公里到今天的2000多公里。1519年,麦哲伦驾驶帆船绕地球一週花了3年时间;1929年齐伯林乘飞艇环球飞行用时21天7小时;1976年一架波音747SP客机从纽约出发,只用了1天22小时26分就完成了一次环球飞行;1992年10月,为纪念哥伦布发现新大陆500週年,一批欧洲有钱人乘「协和」式客机进行环球飞行,全程则只用了32小时49分,中间落地加油6次,实际飞行时间只有23小时27分钟,可以称得上是「天涯若比邻」。