尽管普惠取得了J57/JT3和J75/JT4的成功,但是随着20世纪50年代末的临近,普惠公司又面临两难困境。普惠公司的未来在哪里?主要问题可被称为太空竞赛、导弹差距,“(苏联)人造地球卫星(Sputnik)恐惧症”或按钮战争时代来临,等等。普惠公司为载人飞行器制造发动机,那么以后是否还需要这种发动机,或者生产这种发动机是否足够使公司得以维持下去?回首往事,这些担心看来有点可笑,但那时却是千真万确。
莱特·帕金斯曾领导公司的许多关键研制项目,他在1959年6月对公司高管们的讲话中总结了这些大家关注的问题。他说,公司应该从工程师为主和生产主导型企业转变为科学家为主和研究主导型企业。帕金斯承认,正如一些行业分析人员看到的那样,联合飞机公司可能“太专注于生产,却没有从自身利益考虑,不够专注于科研。”
他通过观察普惠公司30年在活塞发动机领域的发展总结了他的担心。普惠公司从事涡轮发动机业务只有13年,“除非军事发展趋势出现变化,普惠公司的末日即将到来。”
帕金斯从骨子里就是一位工程师,他对航空业转向由“一小撮排他技术知识阶层”领导的航天业感到非常不自在。但是他和其他的普惠领导层没有准备好承认失败:
任何组织或个人,若能像我们所做的那样,让复杂的装置,比如涡轮发动机,正常运行,且性能良好,就能制造今天还只是口头上谈论的火箭发动机之类的东西……上帝造就我们成为工程师,我们就能够理性地让科学家梦想中的任何东西运转起来。
因此,像二战后一样,普惠公司开始再创造。创造之路将普惠公司从它的发源地——康涅狄格州,从地理上和技术上都带向遥远的地方。虽然有些创新并未取得巨大的成功,但有些则做到了。
首先,有一个问题就是莱特·帕金斯不太喜欢的那些科学家。为了进入航天业务,公司需要他们,普惠公司也无话可说,那这个问题就解决了。实际上,大约从1958年开始和之后的5年里,为了进入航天领域,联合飞机公司和普惠公司耗资约1.6亿美元。
何为化学系统部?
1958年10月,一个新公司在加利福尼亚州门洛帕克建立,称为联合研究公司。该公司只有一名员工,是退休的空军将军唐纳德·帕特。他的任务是使普惠公司进入固体火箭发动机领域。几年中,公司几度更名,先是联合技术公司,最后叫化学系统部。
早在1958年,化学系统部从开始起步就要对抗早已建立起火箭推进系统的公司,诸如空气喷气、迪奥科尔、洛克达因和大力神公司等。唐纳德·帕特必须赶快行动。第一步就是招聘关键人员——一些重量级科学家和工程师。巴尼·阿德尔曼、赫布·劳伦斯和戴夫·奥尔特曼曾研究过分段式固体火箭,但需要资金继续进行研究。靠帕特将军的声誉和普惠公司的资金支持,他们签订了合同,并让更多的专家加入这项研究,提高了新公司的信誉。
原来设想新公司主要作为一个研究机构,但新组建的团队坚信他们应该走得更远,特别是在推进剂领域。
在1983年一次关于公司档案的访谈中,奥尔特曼解释说:“固体火箭的主控技术因素是推进剂,不是硬部件的机械工程。……因此需要在推进剂上具有单一的、协调的和完全独立的能力。”
到1959年末,原先只有一个人的公司发展到150人,不久在靠近圣何塞叫凯奥特峡谷的一块3100acre的地方进行研制和试验固体火箭发动机。
固体火箭发动机推进剂基本就像橡胶块一样,含燃料和氧化剂。它们不需要外部氧气就能燃烧。燃料和氧化剂被混合成橡胶块后,浇注到火箭壳体内,黏结在壳体壁上。当燃烧时,推进剂必须能够承受巨大压力,并且应该以非常精确的方式燃烧。此外,客户还必须能够储存导弹用的固体发动机长达10年以上。
另一个问题是体积。大型火箭需要大量推进剂,火箭重量可达50万磅,其中90%是推进剂的重量。那么大的运载火箭和推进剂做成一个整体将非常难以运输和处理。化学系统部的团队提出分段做法,即制造单个动力单元,再到发射台组装在一起。根据功率要求,可以改变分段数量。
1958年开始的努力工作和大量投资在1962年得到回报,签订了为“大力神”Ⅲ家族制造固体火箭助推器的合同。“大力神”III-C第一次发射是1965年6月18日,从此开始了65次完美的系列发射,一直持续到1982年“大力神”计划结束。推进剂是合成橡胶添加铝作为燃料以及高氯酸铵作为氧化剂的混合物。
回头看看,对“大力神”项目的成功存在争议,忧喜参半。在化学系统部的早期“大力神”项目非常重要,因此公司在寻找开展其他工作上显得不够积极。当“大力神”项目结束后,化学系统部就成了一个失去了产品的“单一产品”公司。
公司确实在前进,开始参与“侦察兵”、惯性上面级和“三叉戟”、“民兵”和“战斧”等计划,还通过一个叫联合航天助推器公司(USBI)[1] 的机构参与了修复航天飞机固体火箭助推器的工作。
虽然化学系统部具有创新性而且精通技术,但还是没有达到团队起初的期望。分析家指出,因为它从来不具备整套系统集成商的能力,所以不会如原本所希望的那样有长足的发展。随着“冷战”的结束,以及本世纪初所追求的项目数量减少和陈旧过时设施所反映出的环境、安全和客户的担心,公司在一段时间逐步停止、并关闭了化学系统部。
但是火箭业务仍然是普惠公司发展的组成部分。
“短吻鳄”、“响尾蛇”与“黑鸟”
随着20世纪50年代取得的进展,普惠公司在康涅狄格州的总部也遇到了问题。工厂和办公室拥挤不堪,还得从外面租赁很大空间。东哈特福德人亲切(或不亲切!)地称普惠所在地为“克朗代克”(加拿大西北部克朗代克地区19世纪末20世纪初发现金矿,出现“克朗代克淘金热”)地区,那里的室外试验噪声引起人们的抱怨。此外,不仅普惠公司而且康涅狄格州和新英格兰南部的其他军工企业,想要在这一地区招聘到所需的合格人员变得越来越难。
然而,最大的担心是安全问题。普惠公司承担一些绝密项目,可邻居的院子紧挨着东哈特福德厂区而建,因此要想保密十分困难。这些绝密项目中的一个项目就是J58,这是一种涡轮喷气发动机,原来计划用于海军速度高达Ma3的截击机上。另一个绝密项目是极其新型的氢燃料发动机,代号304,计划用于高空高速侦察机,这种飞机当时正在洛克希德公司的臭鼬工厂由凯利·约翰逊及其团队研制,飞机项目叫“晒黑”。还有一个项目,命名为“酢浆草”,它涉及把J57发动机改用液氢作为燃料。对这些项目,不仅安全保密是个问题,而且在人口密集的市区处理氢燃料致使项目经理们愁白了头。
老工程师迪克·马尔雷迪回忆当初分配给他的任务是加快公司的氢燃料研制工作。而他手中的资料是普惠公司仅有的关于氢气的两本书。一本书的封面上是兴登堡飞艇爆炸的照片,另一本详细介绍液氢实验室的一次致命事故。
1956年初,公司开始寻找能解决所有这些问题的地方。佛罗里达州看起来不错:气候好,适合户外试验,空地很多,而且对员工需求的压力不太大。当普惠公司在一本工程杂志上漫无目的地做招聘广告时,结果就显示出来了。对航空工作感兴趣的30个新英格兰的应聘者来说,每个人都说他们喜欢在佛罗里达州工作。佛罗里达州也热情欢迎高技术航空航天业公司的进驻。经过不太复杂的程序,普惠公司挑选了棕榈滩县一个7000acre的地块。这里是佛罗里达州大沼泽地边上野生动物保护区的一部分。但实际上普惠公司购买了附近的另外一块9000acre地块,送给该州作为交换,得到自己想要的那7000acre土地。这样,佛罗里达研发中心得以建成。普惠公司要做的工作就是在大沼泽地中心施工建设,配备人员。
一小部分来自东哈特福德的员工在查克·罗尔克带领下接受艰巨任务,他们是真正的创业先驱。莱特·帕金斯严禁将大批有资历的人员从哈特福德转移到佛罗里达州。在康涅狄格州他需要手下的每个人。关于佛罗里达沼泽地还有一段小故事。奈德·本恩是新公司第一任公关经理,他用自己的文字能力对当地进行了一番描述:那里像“一幅华丽的‘佩斯利花纹’图画,遍布松树、矮棕榈树、棕榈树、池塘和野生动物踏平的小路,不时有梅花鹿、野猪、鳄鱼、火鸡和鹌鹑出没。”
罗尔克和他的小团队无所畏惧,至少他们相互这么说。事实是,他们1956年秋天乘飞机抵达西棕榈滩时,迎接他们的是机场上空漂亮的彩虹。他们都说这是一个好兆头,彩虹成为佛罗里达研发中心初期的标志。
如今从佛罗里达研发中心旁边通过的“蜜蜂”(Bee)线公路当时还不存在,修路是首要任务。公路通过的地方是一个沼泽,名字有点吓人,修筑穿过沼泽的公路需要填满大量的石块,据说在施工中有一两台推土机陷入泥潭被吞没。
因为地下水位仅在地面以下2~3ft,工厂和试验台的实际场地需要大量排水,再回填土石方。回填料的“取料坑”马上又涨满水,鳄鱼和其他动物在那里安家。通向试验台的5mile砂石路在最初的日子经常无法通行,这迫使工程师们在盖着油毡的半完工建筑内过夜。一个故事里说,试验人员早上来上班,发现一条响尾蛇盘在油毡下一个废物篓里过夜。之后的几年里,公司里流传着早期那里生活的故事,人们看到鳄鱼在刚修好的停车场晒太阳,食堂门厅上贴着“不要喂鳄鱼”的标语。还好,一切进展顺利,佛罗里达研发中心于1959年5月27日正式启用。
从19岁就是“普惠耗子”的联合飞机公司总裁比尔·格温,在佛罗里达研发中心启用典礼上讲话,宣布公司的信条:
在航空界,今天的成功来自你们5年、10年或15年前做出的决定。 我们在4年前就开始规划这些设施了。我们知道,这些设施耗资巨大,动辄需要几百万美元。但是我们要在航空发动机行业生存,多年的经验教导我们,无论眼下多么美好,如果你想在这个行业生存,你最好提前规划两代或三代你的发动机。
甚至在研发中心正式启用前,研发工作就已开展。304冲压氢气[2] 发动机1957年秋天作为“晒黑”项目的组成部分第一次运行。空军对洛克希德命名为CL-400飞机的兴趣开始消退。因为其航程不够远,而且氢燃料会带来安全问题,“晒黑”项目到1958年年底彻底退出。但是空军另一部门对这种发动机的技术非常有兴趣。人们试图找出如何用这种发动机把卫星送入太空。液氢是绝佳燃料。因此304计划与一个新计划合并,这就是后来的RL10。RL10计划作为康威尔“半人马座”的动力装置,“半人马座”是“宇宙神”助推器的第二级运载火箭。
即使利用304计划的早期成果,RL10的研制仍然是一个挑战。与20世纪50年代末和60年代早期很多火箭计划一样,这项计划也有惊险的时刻,包括试验台被炸得粉碎的爆炸意外。到1961年末,RL10团队才找到问题在于点火系统。1962年1月,发动机通过初步试飞。1963年11月实现首飞,发射了“半人马座”。1964年初,“土星”S-IV级的6台RL10将37000lbf的载荷送入轨道。从那时起,RL10成功发射几百次,今天仍在使用。
佛罗里达的工作继续进行,研发重点是高压液体燃料发动机。试验型RL20就来自这些研发工作,然后普惠公司推出航天飞机主发动机(SSME)。普惠团队在这项技术上进行了10年的工作,信心十足,但是令他们沮丧的是,1971年6月28日,洛克达因公司赢得该项目。所以基本上普惠公司只剩下RL10是可用的液体燃料发动机。尽管未来一切将发生改变,但当时这个决定让一些佛罗里达人很辛酸,但他们并没有放弃,经过一段时间,他们在某种程度上被证明是正确的。美国国家航空航天局(NASA)最终用普惠公司产品替代了航天飞机主发动机的涡轮泵,这是发动机的心脏,该涡轮泵今天仍在飞行。
你好,“黑鸟”!
佛罗里达研发中心早期的另一个主要项目是J58,原来计划用于海军的Ma3截击机。到1958年海军逐渐失去对该发动机的兴趣,并放弃了截击机计划。J58没有其他应用,看来J58在普惠公司的历史上可能成为一个“脚注”。但是凯利·约翰逊及其臭鼬工厂再次相助。尽管推荐的洛克希德氢燃料侦察机胎死腹中,但是中央情报局(CIA)和空军对一种新飞机非常感兴趣,要用它来代替容易受到攻击的使用普惠发动机的U-2飞机。盖瑞·鲍威尔的U-2被苏联“萨姆”导弹击落证明了这一担心。1960年初中央情报局订购了当时叫A-12的飞机,那就是后来传奇性的SR-71“黑鸟”。[3]