一位飛機(jī)設(shè)計(jì)師的傳奇人生(四)

洛克希德公司的首架自主設(shè)計(jì)制造的噴氣式飛機(jī)P-80同樣是因?yàn)槎?zhàn)的需要。那時(shí)候德國(guó)人已經(jīng)首先將噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)ME-262投入了戰(zhàn)場(chǎng)。隨后英國(guó)人和美國(guó)人開始著手研制新一代的裝備噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的戰(zhàn)斗機(jī)。


ME-262

美國(guó)軍方給凱利 約翰遜的期限是180天,從拿到意向書的1943年7月8日開始180天之后,他們要看到第一架飛機(jī)。而這個(gè)時(shí)候正是二戰(zhàn)進(jìn)行的最激烈焦灼的時(shí)期,協(xié)約國(guó)和軸心國(guó)在各個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)都投入了巨大的兵力和武器進(jìn)行輸死戰(zhàn)斗。他們各自后方工廠開足馬力加緊生產(chǎn)出更多的飛機(jī),坦克,大炮。為美國(guó)和英國(guó)供應(yīng)大量戰(zhàn)斗機(jī)的洛克希德公司也不例外,他們的工廠每天需要生產(chǎn)各式飛機(jī)28架。工廠每天三班,每周工作六天,有部分人周日還要加班。因此根本沒有多余的空間,人手來(lái)跟隨凱利完成他的噴氣式飛機(jī)設(shè)計(jì)制造工作。

但凱利 約翰遜本來(lái)就一直期望自己能夠率領(lǐng)一個(gè)規(guī)模更小但是結(jié)合更緊密,效率更高的團(tuán)隊(duì)來(lái)做飛機(jī)設(shè)計(jì)制造工作。他很快就從各個(gè)部門通過私人關(guān)系,軟磨硬泡,個(gè)人魅力,也許還有點(diǎn)什么“情懷”的灌輸,挖來(lái)了23名工程師。他們把一個(gè)風(fēng)洞模型制造車間改造成辦公室,用硬木包裝箱和雨棚搭建了一個(gè)生產(chǎn)車間。這是一個(gè)完全獨(dú)立于整個(gè)工廠運(yùn)行的部門和車間,一部分原因是因?yàn)樾枰獓?yán)格保密,還有就是這本身就是計(jì)劃外的工作。于是他們將這個(gè)項(xiàng)目命名為“臭鼬工程”,而他們這些人也就成為了“臭鼬工程隊(duì)”,這塊地方呢?就是“臭鼬工廠”拉。

臭鼬這個(gè)名字則是來(lái)源于他們中間的一位工程師。有一次一個(gè)人問這位工程師:凱利到底在那邊搞什么鬼名堂?這位工程師回答說:他在攪拌某種飲料吧。當(dāng)時(shí)有一本很流行的連環(huán)漫畫書,書中有一個(gè)印第安長(zhǎng)老總是在一個(gè)大缸中攪拌著某種湯,他不斷往缸里面扔臭鼬,破鞋子之類的東西。


臭鼬工廠在秘密組裝“黑鳥”

這個(gè)項(xiàng)目高速運(yùn)轉(zhuǎn),他們每天工作10小時(shí),每周工作6天,為的是在180天內(nèi)拿出一架全新的戰(zhàn)斗機(jī)來(lái)。最終他們只花了143天就將第一架飛機(jī)交給了陸軍航空隊(duì),這架飛機(jī)編號(hào)為P-80.

1944年1月8日首次試飛,地點(diǎn)是在現(xiàn)在的愛德華空軍基地。當(dāng)天這架飛機(jī)飛出了每小時(shí)808公里的速度。這是美國(guó)的戰(zhàn)斗機(jī)速度第一次超過每小時(shí)800公里。

在這之后空軍又提供了通用電氣公司生產(chǎn)的一種功率更大的發(fā)動(dòng)機(jī),他們又在132天之內(nèi)對(duì)飛機(jī)重新進(jìn)行了設(shè)計(jì)改裝,這樣飛機(jī)的速度能夠達(dá)到935KM/H。

最終投入使用時(shí)這架飛機(jī)被命名為F-80.這是美國(guó)軍隊(duì)使用的第一種戰(zhàn)術(shù)噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)。由此派生演化出更多的型號(hào),總共生產(chǎn)了約6000架。


F-80

在這種全新飛機(jī)的使用中,凱利和那些航空工程師們積累了很多經(jīng)驗(yàn),并研究制定出了更好的方法來(lái)改進(jìn)飛機(jī)性能,增大飛機(jī)的安全裕度。

其中一個(gè)最重要的設(shè)計(jì)就是增加部件和系統(tǒng)的冗余度。這來(lái)自于一起燃油系統(tǒng)失效而導(dǎo)致的墜機(jī)事件。因?yàn)槿加捅蒙系囊粋€(gè)部件被突然的顛簸打壞,造成發(fā)動(dòng)機(jī)在剛離地就空中停車。為此凱利不但對(duì)燃油泵各個(gè)部件進(jìn)行改進(jìn),并且增加了一套應(yīng)急燃油系統(tǒng)來(lái)應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。在這之后的飛機(jī)設(shè)計(jì)制造過程中,他們總是要把備份系統(tǒng)考慮進(jìn)去,這樣完全確保正常系統(tǒng)失效后能夠有另一套備份系統(tǒng)正常使用。

F-80在二戰(zhàn)中并沒有大規(guī)模投入使用。真正一展身手的戰(zhàn)場(chǎng)是在朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)中。美國(guó)空軍駕駛著這種飛機(jī)對(duì)抗蘇聯(lián)的米格15.

凱利同美國(guó)的空軍官員一起到朝鮮戰(zhàn)場(chǎng)上的美軍基地,他們問每一個(gè)從飛機(jī)上走下來(lái)的駕駛員,這架飛機(jī)的性能怎么樣?他們希望使用什么樣的戰(zhàn)斗機(jī)?這些駕駛員每一個(gè)人都說:他們想要更快更高的戰(zhàn)斗機(jī)。

于是凱利回國(guó)后向五角大樓遞交了一份報(bào)告,他希望研制一種比當(dāng)時(shí)世界上所有國(guó)家的飛機(jī)都飛的更快并且更高的戰(zhàn)斗機(jī)。

F-104應(yīng)運(yùn)而生。這是第一種可以以音速兩倍的速度平飛的飛機(jī)。出色的性能使得這種飛機(jī)先后有8種改進(jìn)型,并被14個(gè)國(guó)家使用了超過20年。

這種飛機(jī)最大的特點(diǎn)就是一種全新設(shè)計(jì)的機(jī)翼,這是一種看起來(lái)很短,并且薄如刀片的機(jī)翼,但這種機(jī)翼可以承載很大的載荷。


F-104

為了設(shè)計(jì)這種機(jī)翼,凱利跑去找了一位負(fù)責(zé)飛機(jī)研制發(fā)展的空軍司令,向他尋求幫助。當(dāng)司令問他可以為他做點(diǎn)什么的時(shí)候。他說,他需要那種小型火箭,就是發(fā)射火箭蛋的那種。而這位司令竟然立刻從朝鮮戰(zhàn)場(chǎng)了調(diào)來(lái)了400多枚火箭,并且立刻運(yùn)到了凱利的工廠里。當(dāng)這么多的火箭被運(yùn)到工廠里時(shí),人們被嚇的不知所措。

凱利把機(jī)翼模型安裝在火箭上,然后安裝了自動(dòng)攝影機(jī)來(lái)記錄機(jī)翼在高速狀態(tài)下的改變情況。然后火箭以每小時(shí)2400公里的速度被發(fā)射出去。最終他們確定了這種看起來(lái)很薄的機(jī)翼不但能夠承受飛機(jī)巨大的速度,甚至可以在上面掛上副油箱以及很多種武器,連原子彈都能掛。

這種飛機(jī)不但能夠以超過音速兩倍的速度飛行,最大的時(shí)候可以達(dá)到每小時(shí)2600公里的速度。同時(shí)它又是飛的最高的一種飛機(jī),最高記錄可以飛行到104000英尺,3萬(wàn)多米的高度。

并且因?yàn)閯P利和他的工程師從這種飛機(jī)設(shè)計(jì)的開始就已經(jīng)考慮到了成本問題,他們對(duì)飛機(jī)的每個(gè)零件的制造都試圖尋找那種最簡(jiǎn)單,最便宜的方法。最終他們這種做法為每一架出產(chǎn)的F-104節(jié)省了1萬(wàn)到2萬(wàn)美元,F(xiàn)-104最終生產(chǎn)了約2500架之多。

而由于他們的這一理念,也可以使這些飛機(jī)在后續(xù)的使用維護(hù)中節(jié)省更多的成本和時(shí)間。


U2


U2


U2偵察機(jī),像一個(gè)巨大的幽靈,悄無(wú)聲息的在歐洲,蘇聯(lián)上空徘徊。巨大的機(jī)翼以及細(xì)長(zhǎng)的機(jī)身讓這架飛機(jī)能夠在70000英尺,2萬(wàn)多米的高空巡航。而當(dāng)時(shí)沒有哪個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)斗機(jī)能夠在這個(gè)高度對(duì)U2進(jìn)行攔截。以至于在1956年U2飛機(jī)投入使用后四年的時(shí)間里,蘇聯(lián)都拿這種偵察機(jī)無(wú)可奈何。

直到1960年一架美國(guó)的U2偵察機(jī)被蘇聯(lián)人的導(dǎo)彈擊落。凱利和他的工程師們也迅速開始對(duì)U2飛機(jī)進(jìn)行改進(jìn),這架飛機(jī)在美國(guó)軍方的偵查任務(wù)中起到了無(wú)可替代的作用,同時(shí)這架飛機(jī)還可以作為高空通訊聯(lián)絡(luò)站,當(dāng)沒有衛(wèi)星覆蓋或者衛(wèi)星故障的時(shí)候,這架飛機(jī)可以作為替代,長(zhǎng)時(shí)間在高空?qǐng)?zhí)勤作為通訊聯(lián)絡(luò)站使用。同時(shí)在對(duì)地球以及大氣層的勘測(cè)中,這架飛機(jī)也起到了非常大的作用。1981年NASA和美國(guó)軍方共同決定設(shè)計(jì)一種U2飛機(jī)的改進(jìn)型號(hào),使得飛機(jī)比原型機(jī)U2增大40%的面積,并且具有了更長(zhǎng)的續(xù)航能力。

而U2飛機(jī)作為一種偵察機(jī)來(lái)說,一個(gè)最大的弱點(diǎn)是速度不夠快,它仍舊是以亞音速飛行。因此當(dāng)U2飛機(jī)投入使用后沒多久,凱利和他們的工程師就已經(jīng)著手研制飛的更快更高的噴氣式偵察機(jī)了,那時(shí)僅僅距U2投入使用2年時(shí)間,1958年洛克希德公司開始研制SR-71遠(yuǎn)程戰(zhàn)略偵察機(jī),它的綽號(hào)是“黑鳥”。


這項(xiàng)價(jià)值10億美元的計(jì)劃被正式確立是在1963年。1965年12月22日進(jìn)行了首次試飛。在一開始的初步設(shè)計(jì)階段,洛克希德公司就提出一個(gè)目標(biāo),他們要設(shè)計(jì)一種能夠在85000英尺的高度巡航,并且以三倍音速的速度飛行的偵察機(jī),同時(shí)還應(yīng)當(dāng)具有足夠的機(jī)動(dòng)能力來(lái)躲避蘇聯(lián)的導(dǎo)彈,還應(yīng)該在幾次空中加油后,能夠獲得全球飛行的能力。

最重要的一點(diǎn)是這種飛機(jī)首次采用了放雷達(dá)隱身技術(shù)。

這完全就是一架挑戰(zhàn)當(dāng)時(shí)航空制造技術(shù)極限的飛機(jī),不止是全部的機(jī)身構(gòu)件需要全新的設(shè)計(jì)理念,甚至還需要開發(fā)出更新的材料,燃料,工藝。這已經(jīng)不能說是一種全新的設(shè)計(jì)了,這簡(jiǎn)直就是一種全新的“發(fā)明”。

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)所使用的燃料首先就是一個(gè)巨大難題,凱利他們?cè)囼?yàn)了各種可能性,比如液氫燃料,煤懸浮燃料。最終殼牌石油重新發(fā)明了一種特殊的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料以及潤(rùn)滑劑解決了這個(gè)問題。

而機(jī)身和零部件材料最終選用的是高強(qiáng)度鈦合金。而使用鈦合金來(lái)制造部件的工藝乃至流程需要全部推翻,重新設(shè)計(jì)制定一種新的工藝體系才能大規(guī)模的生產(chǎn)這樣的部件。

而對(duì)于最終參與組裝零部件的工藝,凱利他們?cè)诮?jīng)過了深入研究后,如果仍舊使用老一套的方法,比如用色標(biāo)來(lái)區(qū)別部件接口,那面對(duì)幾千名工人來(lái)說,那將是個(gè)災(zāi)難,因?yàn)槿绻麅H僅有一百個(gè)人是色盲,那帶來(lái)的不利影響也是巨大的。于是他們徹底拋棄了色標(biāo)這種傳統(tǒng)做法,而是將零部件的接頭設(shè)計(jì)成不同的形狀,這樣一來(lái),錯(cuò)誤的接口根本就連接不上,只有正確的 才可以。

而飛機(jī)的備份系統(tǒng)仍舊必不可少,黑鳥的主要系統(tǒng)都具備三重冗余。其實(shí)如果在設(shè)計(jì)的開始階段就將備份系統(tǒng)考慮進(jìn)去,所增加的成本只有百分之零點(diǎn)幾。

而這架飛機(jī)還有最為神秘的一款改進(jìn)型,這是黑鳥系列中性能最高的一種,并且它是一種遙控飛機(jī),即D-21.


D-21

凱利真正為之自豪的并非是這些取得巨大成就的飛機(jī),這當(dāng)然讓他值得驕傲,但這些飛機(jī)有一個(gè)共同點(diǎn)--都是在他率領(lǐng)的“臭鼬工程隊(duì)”的努力工作下被設(shè)計(jì)制造出來(lái)的。這證明了他們的這種工作方法和管理模式的有效性以及正確性,因此他多年也一直在向別人推介他的這套工作原則和方法,他希望自己的這套東西能夠?yàn)槠渌藥?lái)意想不到的改變,同時(shí)也希望一直能夠存在并發(fā)展下去。

“臭鼬工程隊(duì)”能夠取得巨大成功首要的一個(gè)原則就是有一個(gè)能夠立即做出決定并付諸行動(dòng)的能力,而他自己就是具備這樣能力的人。他要認(rèn)為正確的事情可以立即著手去做,而另一點(diǎn)就是需要一批人數(shù)少但具備很強(qiáng)的能力和責(zé)任心的工程師。他們具備著很強(qiáng)的執(zhí)行能力。盡量減少各種報(bào)告,匯報(bào)。而是在對(duì)任務(wù)做到有計(jì)劃,分階段,然后調(diào)動(dòng)大家的積極性去完成這些任務(wù)。

而對(duì)于員工在工作中的管理來(lái)說,凱利首先不去強(qiáng)迫員工去工作,那樣得不到好的效果。只有被激勵(lì),他們才能自愿的高效完成任務(wù)。而在處理任務(wù)的過程中,盡量做到簡(jiǎn)單是一條最基本的原則,那樣才能盡可能減少出錯(cuò)的幾率,同時(shí)降低成本。

對(duì)于員工的管理還需要認(rèn)真聽取他們的意見,無(wú)論是工作上的還是其他方面的意見。盡量讓員工參與并了解整個(gè)飛機(jī)的設(shè)計(jì)制造過程,這樣他們才能夠更好的去理解自己負(fù)責(zé)項(xiàng)目的責(zé)任和重要性。而飛機(jī)的設(shè)計(jì)和制造者還應(yīng)當(dāng)盡量更多的參與到試飛過程中去,這一點(diǎn)上他自己就會(huì)身體力行。聽取飛行員和其他使用者的意見,他們才是真正了解飛機(jī)的人。而不是由很多個(gè)根本不了解飛機(jī),不懂實(shí)際情況的人組成一個(gè)什么委員會(huì)來(lái)評(píng)審,開會(huì),建議,并做決定。

溝通很必要,但是要言之有物并且更高效。經(jīng)常性的開會(huì)必不可少,但那里面說的每一件事情都是必須要解決的,比如碰到的問題,下一階段的工作計(jì)劃,否則就不開會(huì)。

這樣做不但使事情變得更高效,同時(shí)還會(huì)節(jié)省更多的成本。

他的這種工作原則和方式在當(dāng)時(shí)他所接觸到的企業(yè)中真正能被貫徹執(zhí)行的并不多,比如他曾看到一個(gè)政府項(xiàng)目光質(zhì)檢安全人員就有1000多人,而實(shí)際的效果卻非常差。但我想他的理念并沒有被忘記,如今應(yīng)該有更多的企業(yè),尤其是私人企業(yè)在這么做,同時(shí)做的很成功,比如蘋果公司。

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