创新驱动波音成就民机巨擘

风伊万

一百年前，当西雅图的木材商人威廉·波音决意向蓝天进军时，满脑子只想着要造出比别人更好的飞机，恐怕还没预见到自己的姓氏会成为航空界的一面金字招牌。而波音的发展之路并非坦途，正是靠着一次次在困境中的积极创新，波音公司才逐步占据了行业的制高点。

起步三级跳

和许多飞机公司一样，波音公司因一战的军方订单起家，战争的结束让波音将视线放在了民用需求上。1927年，波音公司开始用40A型双翼机从事空中邮政业务，并成立了波音空中运输公司——后来扩张成联合飞机与运输公司。40A型在运送邮件之余还能搭上两名乘客，而客运业务显然更赚钱。波音很快就在1928年研制出载客12人的80型三发机，这是波音第一种专门设计的民用客机，一年后可载18人的80A型也投入运营。值得一提的是，民航史上第一位空中小姐就出现在波音80A上。此举大受乘客欢迎，同行竞相效仿。

80/80A飞机只生产了16架，并不算成功，双翼机逐渐显得过时了。1933年2月8日，当波音247型首次飞离地面，也拉开了一个新的时代。这是第一种完全意义上的民用客机。双发布局的247型所具备的流线形机身、悬臂下单翼、全金属半硬壳结构和可收放起落架在当时都堪称前卫的创新。美中不足的是，247型原本要安装大功率的新型发动机，可载客14人，但首要客户——联合飞机与运输公司的飞行员们态度保守，认为这会让飞机超重而变得不安全。设计师只好改用功率较小的发动机，载客量也降到10人。此外，由于联合公司的订单优先，波音无法满足其他航空公司对247型的订购要求，致使他们转而求助道格拉斯公司。后者随后研制的DC-1/2/3客机更具竞争力，在市场上后来居上，而247型只生产了75架。即使如此，一扫沉疴的247型仍被奉为二战前民用客机的设计范本，在航空史上具有里程碑的意义。

从单发双翼的40型、三发双翼的80型到双发单翼的247型，不到10年波音的民用机型就完成了大跨越。这得益于当时航空业迅猛发展的大环境，各种新技术不断涌现。如硬铝表面阳极化技术增强了航空金属材料的耐腐蚀-性，使得轻便又坚固的全金属单翼机成为主流：发动机功率和可靠性的提高推升了飞机的性能和安全性：空气动力学的研究成果让曾经流行的三发机让位给更简洁高效的双发机……而波音公司快速地把握和转化这些新技术，在机型设计上得以实现创新。

然而，波音虽然跟上了技术发展的步伐，却未能在客机领域打开局面。247型的设计尚有不足，除了动力不强，机翼的安装方式还占用了客舱的空间。而道格拉斯的DC-2有针对性地解决了这些问题，速度更快、载客更多、内部空间更宽敞。加上波音的生产能力有限，结果就把市场拱手让出。可见，技术创新要与市场需求紧密结合才有意义，否则只能是为他人作嫁衣裳。此外，创新的成效也与经营机制有關。1934年，由于出台了新的航空邮政法案和反垄断法案，波音被迫将飞机制造和航空运输部门拆分。不过“塞翁失马焉知非福”.波音与联合公司绑在一起“自产自销”的模式看似稳当，实际却彼此束缚了手脚，247型设计中的妥协就是一记败笔。双方脱钩后，专注研发的波音反倒能更贴近市场，在激烈的竞争中找准方向。

引领喷气时代 波音247被奉为二战前民用客机的设计范本，但因自产自销的模式影响了市场占有率。

二战刺激了航空技术的发展，借大型轰炸机之利，波音着手研发大型客机，比如以B-29的民用版377型“同温层巡航者”。1947年首飞的377型采用了军用机的许多成熟技术，但还是没能获得商业上的成功。波音必须要从更高的层次上找到突破口，那就是跃上喷气化之路。

欧洲人在航空喷气技术方面已经走在前头，波音就从缴获的德国资料中获益匪浅，在研制B-47喷气轰炸机时利用了后掠翼和翼下吊装发动机等关键技术。1947年B-47顺利升空，两年后英国德·哈维兰公司推出第一架喷气式客机“彗星”，都让波音看到了成功的希望。当竞争对手还执迷于螺旋桨动力，航空公司对喷气式客机尚存疑虑时，波音就投入巨额资金开发100座以上级别的367-80四发喷气原型机。他们的看家法宝——自主兴建的大型风洞发挥了重要作用，可以细致地测试和修正设计方案的气动特性。除了确定机翼的后掠角，还要解决各种前所未遇的难题。比如在客机上不能靠减速伞来降低着陆速度，要设计反推力装置和加装襟翼：吸取“彗星”因金属疲劳断裂而失事的教训，强化材料和结构的可靠性：根据喷气轰炸机的使用经验加装偏航阻尼器以提高稳定性等。

1954年367-80原型机开始试飞，在进行技术验证的同时也在向外界做宣传展示。波音从367-80型发展出KC-135加油机和波音707客机，后者于1958年交付使用。动作迟缓的道格拉斯这时也拿出了同级别的DC-8，试图再次以性能上的后发优势挤掉对手。确实，初期的波音707在航空公司眼里还存在动力不强、航程偏短和机内空间较小等不足，让DC-8有了可乘之机。不过此时的波音已非从前，根据用户意见很快对波音707进行了一系列重大改进，包括换装新型发动机和扩大机身等，以多种改型满足不同的需求，在国内外争取到越来越多的订单。其中最显赫的用户当属美国总统，第一架喷气式的“空军一号”选择了特别改装的波音707，可谓波音的最佳形象广告。最终，波音707的总产量是DC-8的两倍。

如果外界知道波音将公司利润的75%都投入到技术研发中，就不会惊讶于他们能打一场漂亮的翻身仗了。除了扎实的研发能力和强大的制造能力，波音也学会了从用户角度出发，对市场需求做出及时反应，从而超越竞争对手。像247型那样，波音707将多项新技术创新性地融于一身，定义了新一代民用客机的标准。不同的是，波音不仅再次成为技术领先者，更重要的是在民用市场上站稳了脚跟。

在波音707的引领下，喷气式客机迅速取代螺旋桨客机成为跨国航班的中坚。而对于航程较短的国内航线，波音707就有点大材小用了。早在波音707还在试飞时，波音就细致分析了市场前景，着手研制波音727中短程客机。尽管采用在尾部安装3台发动机的全新布局，但波音727很多零部件都保持与波音707的共通性，以减少生产和维护成本，而更有效的襟翼和刹车系统使之能在较短的跑道上起降，还首次配备了辅助动力单元（APU）。1963年波音727进入试飞后，不断到各地向航空公司和机场管理方展示其良好的适应性，赢得了市场的认可。

如果说从367-80型到波音707还有军方需求作推动，那么波音727就是对民用市场的一次直接出击了。波音的信心不仅来自对市场趋势的准确把握，也来自雄厚的研发实力。虽说许多关键技术并非波音首创，但积极主动的创新精神让他们能够融会贯通，取得整体上的突破。到1964年，波音拿下的客机订单首度超过军机订单，标志着这家传统军火巨头成功转型。波音707和波音727的“高低搭配”也让波音开辟出客机系列化的发展道路，开始确立起全面的竞争优势。

双管齐下的豪赌 基于波音公司对未来市场准确预测，以及对当时最新技术的合理运用，波音727与波音707的组合占据

了民用飞机市场的较大份额。

随着民航业的发展成熟，蛋糕越做越大之际，也是市场逐渐细分之时。波音707和波音727的相继推出，就是波音对这一趋势做出的对策。为了全面覆盖市场，20世纪60年代中期波音又几乎同时上马了一大一小两个客机项目，然而从立项研制到投入使用依然是波折丛生。其中，波音737瞄准的是载客少航程短的支线客机市场，机身显得比较短粗。设计师大胆地将发动机紧贴在机翼下方安装，既避免了气流干扰，又不必增加机身高度，便于地面维护。波音还不惜代价重新设计反推力装置和防沙尘装置以适应小型机场，引入新型飞行控制系统，精心设置客舱座位，还鼓励员工献计献策为飞机减重。不过，当时美国联邦航空管理局还规定波音737这样的双发客机必须配备3名飞行人员以确保安全，这就增加了运营成本，影响到采购意愿。经过一番努力，波音用实践证明波音737只需双人驾驶同样可靠，才让航管部门收回成命。虽然1967年首飞的波音737晚于竞争对手进入市场，但优良的设计使它在适应性、经济性和可扩展性上独树一帜。这只原本不被看好的“丑小鸭”此后不断成长壮大，各种改型迄今已交付了近9000架，成为波音最成功的摇钱树。

相比之下，波音747更是一场风险巨大的豪赌。随着国际航线客运量的持续增长，不少航空公司急需更大型的远程客机，载客量得是波音707的两倍以上，相应的技术风险和市场风险也随之增大。尤其当时业界普遍看好超声速客机项目，当苏联图-144和英法“协和”相继出炉，波音也集中大量资源研制2707型超声速客机，而波音747只被视为一个过渡产品。在压力下，波音747要从实用性和安全性等处寻找创新点。起初客户坚持要采用双层客舱，设计师则选择了更合理的方案——在加宽的机身内安排双通道的单层客舱，既保证了载客量又提高了舒适性。而且宽体结构很适合改作集装箱运输，据此又将驾驶舱设在主舱之上，机鼻就可开启作为装卸舱门。波音747虽然体积和重量远超波音707，但采取多项措施后所需的跑道长度与波音707差不多，降低了使用门槛。而在液压操作、机翼控制面和主起落架等重要部位设置了多达4套独立系统，大大提高了安全余度。如此种种，让波音747逐渐满足了苛刻的技术要求和安全标准。

然而这么个“巨无霸”要拔地而起不可避免地会遇上各种阻梗。首先是动力问题——由普拉特·惠特尼公司研制的新型涡扇发动机因技术难关未能及时交付。到1969年波音747试飞后，又赶上经济下滑和油价上涨，航空业陷入低迷，波音一连17个月拿不到新机订单。雪上加霜的是，耗资巨大的超声速客机项目无果而终。这些加在一起让波音几乎破产，不得不大幅裁员减薪。这也迫使他们进行大刀阔斧的内部整顿，通过减员增效降低成本。危机过后，保存了核心科研与生产能力的波音迅速恢复元气。而作为第一种宽体双通道远程客机，载客超过400人的波音747也解决了各种技术问题。其具有超前性的设计开始凸显出诸多优势，获得了1970年度的科利尔奖——美国航空界最高科技奖项，远远甩开竞争者，最终打开了销路。

在这场豪赌中，波音公司押对了未来而险中获胜。从波音707/727到波音737/747，波音在20年时间里巩固了在世界民用航空业的领先地位。这是坚持以市场需求为导向，以技术创新为手段取得的。即紧贴市场趋势和客户需要进行产品布局，及时吸取科技发展成果，并在长期实践的积累中取得突破。在初步成功的基础上，再充分发掘每种机型的潜力，根据需要进行改进改型，形成系列化家族。这样既降低了风险，又可以逐步实现从量变到质变。波音737和波音747经过40多年的发展，新一代型号已是脱胎换骨，成为民用客机中的常青树。

新对手新挑战 波音787以“开放和一流”為创新目标，从飞机材料、气动优化以及飞控等多方面较传统的飞机有了巨大

的进步。

研制现代客机投入高耗时长，一旦定型可就“覆水难收”，因此要有准确的前瞻性才能把握市场。然而受各种因素影响，市场环境潮起潮落，连波音这样的大鳄也不免呛到几口水。在设计要取代波音727的波音757时，针对前者“油老虎”的属性，波音结合多种新技术来降低油耗。但到1982年波音757出厂时，油价却已走低，其节能优势就缺乏足够的吸引力。而且波音此时偏向保守，波音757只设单通道座舱。而后起之秀欧洲空中客车公司在处女作——A300中程客机上就大胆采用宽体双通道设计，舒适度更胜一筹。波音的波音767虽然同是双通道，但客舱宽度仍然偏小，也多少影响到乘坐体验。虽说波音757/767性能出色，也拿到科利尔奖，销售业绩却难现辉煌。而异军突起的空客尽管还无法撼动波音的龙头地位，但已呈现出咄咄逼人之势。

国际经济的走向、油价的起落、航空业的波动、政府政策的变化，以及环保和安全的标准提高，都会左右民用客机的发展航迹。技术并非万能，但没有技术创新作后盾，无论波音还是空客都不可能在市场长期立足，以信息化为代表的新一轮技术革命就将竞争推到更高的层次。20世纪90年代初在研制介于波音767和波音747之间的波音777时，波音广泛征求了国际航空公司的意见，明确市场定位和性能指标，同时大规模引入计算机辅助设计和制造技术及相应的管理系统，将研制和生产过程全面数字化、一体化。波音777是第一种“无纸设计”的客机型号，不仅精简了成本，缩短了周期，还降低了出错可能。除了融合超临界机翼、综合航空电子系统、线传飞行控制系统等最新技术，波音777还开始在机身和发动机上大量采用复合材料，以人机工程学设计客舱环境。这些创新让双发的波音777满足了远程飞行的严格标准和客户的苛刻要求，进入系列化发展后成为波音的又一支柱。

以1997年兼并老对手麦克唐纳·道格拉斯公司为标志，波音加快多元化战略转型，以适应复杂多变的市场形势，在客机业务上主要运用精益制造技术和移动生产线等先进理念完善流程、提高成效。不过在世纪之交时，波音的发展步伐放缓。羽翼渐丰的空客则发起全面挑战，甚至在2001年后连续多年订单数赶超波音。面对新世纪的市场风云和对手的步步紧逼，要想继续屹立潮头，创新必须戳到用户的“痛点”。当空客力推A380超大型客机抢占国际主干航线时，波音却认为多数乘客倾向以“点对点”方式直抵目的地，而不是集中到枢纽机场再转机，因此中型远程客机更有前途。据此，波音放弃超大机型计划，代之以波音787，以“开放和一流”为创新目标。利用军工优势，波音在波音787主结构上采用了高达50%的复合材料以减轻重量，加上高效能发动机、最优化气动設计、先进飞行控制和机舱管理系统等，力图打造更经济更舒适更安全的新一代客机。

由于市场和技术原因，A380和波音787高调面世后并未如预期那样一飞冲天，两家的明争暗斗孰优孰劣还需时间检验。纵观波音百年来的起起伏伏，不难看出创新之力贯穿始终。创新并非闭门造车，也非一蹴而就，要对市场变化反应敏锐，同时紧扣科技发展的脉搏，逐步从技术、经验和资金的积累中取得突破。在波音的发展历程中，技术创新首先带来的是设计上的创新，接着是制造工艺和管理机制上的创新，使得大飞机这样的产品也很有弹性，增强了适应性和生命力。而以用户需求为导向才能准确预测市场趋势，不仅可以先人一步抓到转型时的商机，甚至可以利用新技术主动创造新的增长点，这对于后来者更有借鉴意义。

责任编辑：王鑫邦