Lentis/1945 年美國民航的未來
在 20 世紀的前半葉,航空技術在兩次世界大戰的推動下迅速發展。在和平時期,商業航空製造商開始專注於將戰時航空技術帶給大眾。研究人員預計航空技術將繼續快速發展,並在 1940 年代後期和 1950 年代初對航空的未來做出了雄心勃勃的預測。
不到四十年前,1903 年 12 月,萊特兄弟在 基蒂霍克,北卡羅來納州[1] 完成了他們的第一次動力飛行。萊特兄弟隨後帶著他們的技術周遊歐洲,動力飛行首次登上國際舞臺。演示活動集中在法國、英國和德國[2]。這些地點是航空發展即將到來的幾年中的一個適當的前奏。許多歐洲國家在 20 世紀的頭十年開始發展,甚至改進飛機的設計。然而,這些飛機的目的仍然不是民用。
各國之間的最初協議規定,各國不能將飛機用作武器平臺[3]。由於缺乏動力,他們有限的作用導致了發展短暫停滯。然而,在 第一次世界大戰 之前,幾乎所有參與的國家都開始將武器系統整合到他們的飛機中。武器系統受到早期飛機有限的載貨能力的限制。為了提高載貨能力,在整個戰爭期間,大型、更強大的飛機的開發一直在繼續;後來促成了後來民用飛機的速度和載貨能力。
在第一次世界大戰和 第二次世界大戰 之間,民航開始變得更加普遍。查爾斯·林德伯格 和 阿梅莉亞·埃爾哈特 等民用飛行員俘獲了公眾的想象力[4][5]。隨著飛機的民用使用增加,國會也開始增加監管力度。1926 年,美國國會通過了 航空商業法,該法為民用航空空間法規奠定了基礎,是 聯邦航空管理局 的早期先驅[6]。

在第一次世界大戰和第二次世界大戰期間,飛機都被用作戰爭武器。戰爭是發展技術的首要動力。可用作戰飛機在第一次世界大戰接近尾聲時變得可以飛行。
在第二次世界大戰期間,美國經歷了航空工業的繁榮。這是由於軍用飛機和戰時製造的資金增加所致。雖然其他國家開發了航空技術,例如德國的噴氣發動機和英國的雷達,但美國優化了飛機制造[7]。美國在 1939 年至 1945 年期間生產了超過 297,000 架軍用飛機[8],遠遠超過任何其他國家。這表明,不僅開發了飛機技術,例如封閉式駕駛艙和鋁製機身,而且還開發了大型飛機機隊的後勤保障。從大規模生產到大型機場,大型軍用飛機機隊的後勤保障將很快影響戰後航空的未來。
第二次世界大戰幫助塑造了今天的美國民航業。由於戰時需要,航空製造工藝的改進為客機的大幅增加鋪平了道路。這導致航班數量增加,機場基礎設施發生變化,以及更多美國人口使用空中旅行。民航的增長也帶來了新的挑戰,例如航空公司過度投機和飛機噪音對更多人口的影響。
第二次世界大戰結束後,美國將注意力轉向了民用飛機行業。憑藉強大的製造基礎,美國在戰後每年生產多達 50,000 架運輸機[9]。各種各樣的民用飛機也開始出現。道格拉斯、洛克希德、康維爾和波音等航空航天公司都在致力於客機設計。其中一些設計直接借鑑了當時的軍用轟炸機和貨機。例如,波音 B-29 超級空中堡壘 是 波音 377 巡航者 設計的基礎。

隨著客機數量的增加,航空基礎設施的變化是顯而易見的。航空公司呼籲實施鋪砌跑道和更大的航站樓,以容納更多乘客[10]。全國各地的機場規模不斷擴大,並開始建造美觀大方的建築,為飛行體驗增添價值[11]。改進的乘客體驗在空中持續。飛機配備了舒適的座椅、改進的乘客照明和無線電娛樂設施。進一步的計劃包括雞尾酒休息室和化妝間[12]。飛機效能的提高導致旅行時間更快,航程更遠。更容易的維護降低了運營成本,從而降低了許多機票的價格[13]。這意味著空中乘客的人口統計範圍更廣,中產階級也更具流動性。
隨著客運航空變得越來越普遍,它也遇到了新的、意想不到的問題。為了應對戰後對航空旅行的熱情,許多航空公司開始大量購買新的客機。然而,這種供應增加遠遠超過了航空旅行的需求[14]。航空公司遭受了這種經濟失衡帶來的財務損失,並且花了數年時間才使需求增長到足以使該行業持續盈利。隨著透過美國各市政當局的航班數量增加,機場附近的居民開始對飛機在頭頂的噪音表示厭煩。許多最初的抱怨透過報紙表達。居民描述噪音是令人不安的,並且無處不在[15][16]。為了應對日益增長的挫敗感,民用航空管理局 採取了行動。1947 年,民航局將曼哈頓的最低飛行高度從 1000 英尺提高到 2000 英尺,以試圖抑制噪音[17]。
1945 年及其後的幾年,民航旅行影響了運輸市場的各個方面。商業航空旅行的普及爆炸式增長,尤其影響了鐵路行業,而鐵路行業在許多方面都受益於第二次世界大戰的壓力。戰爭期間,美國軍方依靠鐵路將數百萬士兵運往全國各地,以滿足戰爭需求。隨著戰時鋼鐵、橡膠和汽油短缺,人們減少了駕駛,民用鐵路交通也隨之增加[18]。戰爭結束後,許多鐵路行業領導人對鐵路的未來表示樂觀,同時承認與航空業的競爭即將到來[19]。事實上,戰後時期最終導致鐵路行業幾乎崩潰。鐵路客運量從 1944 年的 9 億多乘客的峰值下降到 1957 年的 4 億多乘客[20]。與此同時,在同一時期,航空業國內乘客數量從 400 多萬人增加到近 5000 萬人[21]。美國高速公路系統的開發和改進也在這場戰後交通革命中發揮了重要作用。更好的道路意味著人們可以開車去更多的地方,而且速度更快,這促成了鐵路的衰落。《1956 年聯邦援助公路法》建立了州際高速公路系統,體現了戰後國家高速公路系統的系統改進。有趣的是,與商用客機類似,州際高速公路系統的發展也受益於國防需求。其建設的主要原因之一是在美國遭受攻擊的情況下,能夠快速將部隊和軍事裝備以及物資運往全國各地[22]。
隨著中產階級由於州際高速公路系統和更廣泛的交通便利而變得更加流動,航空旅行不再僅僅是富人的專屬。1945 年的航空乘客趨勢表明,在第二次世界大戰後的幾年裡,將開拓更具經濟多樣性的客戶群。這是因為戰爭期間的航空發展降低了飛機運營成本,而各種艙位的設立允許在同一航班上提供不同的票價[23]。
隨著第二次世界大戰接近尾聲,世界各國的政府和公司都在開發新的、有前景的航空技術。其中最重要的是噴氣發動機,它在戰爭期間首次應用於飛機,用於德國德國空軍的梅塞施密特 Me-262戰鬥機。戰後,盟國爭先恐後地研究納粹在噴氣發動機技術開發方面取得的進展,並將該技術應用到戰後空軍。噴氣發動機很快就被應用於軍用飛機,但它在進入商用飛機領域之前,花費了相當長的時間。1949 年,第一架商用噴氣式飛機,英國德·哈維蘭彗星的首次亮相,讓美國飛機制造商感到驚訝,他們距離噴氣式客機原型機還有好幾年。因此,美國航空業內部出現了擔憂,認為英國在噴氣式客機開發方面會遙遙領先,從而能夠有效地接管市場,而大多數人認為這代表著該行業的未來[24]。這些擔憂最終被證明是毫無根據的,因為彗星的早期型號存在一個關鍵的設計缺陷,導致了多次引人注目的災難。這些災難最終導致了彗星機隊的停飛和重大結構重新設計,使彗星專案延誤了幾年。在此期間,波音公司開發了波音 367-80客機原型機,波音公司將在該原型機的基礎上製造出歷史上最廣泛使用的客機之一,即波音 707。波音 707 的推出開啟了美國主導客機制造業的時期,這一時期將持續到 20 世紀 90 年代。

1945 年正在開發的其他技術包括突破音障和可能的太空旅行。1947 年,研究人員認為音障將在當年內被突破[25]。事實上,查克·葉格在當年 10 月駕駛貝爾 X-1 飛機以 1 馬赫的速度突破了音障。在葉格的飛行之後,道格拉斯飛機公司的高管認為,超音速客機將在十年結束之前變得普遍[26]。他們認為,易用性,包括安全性、過熱和燃油消耗,隨著速度呈線性增長,而不是像科學家現在所知的那樣,在超音速情況下急劇增加[27]。
戰爭期間,各國與噴氣發動機並行發展了火箭技術。該類別中發展最快的專案是德國 V-2 火箭[28]。美國研究人員很快對 V-2 的設計進行了修改。洛克希德飛機公司的科學家預測,基於德國 V2 的噴氣式飛機和火箭,將在 15 年內將飛機推入地球大氣層的上層。他們認為,一旦到達大氣層頂部,這些噴氣式飛機就可以在沒有阻力的狀態下以無限速度飛行[29]。然而,他們沒有考慮到再入的難度,以及空氣呼吸式噴氣發動機缺乏空氣的因素。
如上所述的宣告反映了 1940 年代大部分飛機行業普遍存在的缺乏技術經驗,但卻充滿動力的現象。
第二次世界大戰對美國民航的發展產生了重大影響。戰時的推動促進了飛機制造業的發展,為增加客機數量奠定了基礎。戰後航空業的增長影響了其他交通方式,如鐵路和汽車行業。交通基礎設施的變化也變得明顯。今天,美國交通運輸的許多特徵都可以追溯到 20 世紀 40 年代末民航的興起。
許多現代技術遵循與民航相同的趨勢。政府資助的用於政府或戰時用途的技術,通常會在政府最初提出概念幾年甚至幾十年後創造一個新的民用市場。展望未來,太空產業似乎正在模仿航空產業。在太空競賽開始半個世紀後,私人公司正在開發支援民用太空市場(如太空旅遊)的技術[30]。
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