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我怎样设计飞机 |
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haibo
“鼬鼠工程队”的基本工作规则是如下 14 条:
1.“鼬鼠工程队”的经理必须有实际权力在各方面控制该项目,直接向部门总裁或更高的领导负责。
2.军方及企业双方都应有一个强有力但必须精干的型号办公室。
3.必须狠砍参与该项目的人员数量。只使用少量优秀人才,大约为所谓的“正常”管理体制下所用人数的 10%~25%。
4.制图及发图制度必须非常简单,更改方便。
5.要求最少量的书面报告,但重要的工作应全部有记录。
6.必须逐月审查成本,不仅要计算已经花掉或已订付的费用,还应预计整个项目的成本。不允许过了 90 天才记帐,也不允许出现突然超支而使买主措手不及。
7.承包商必须有权,而且必须负有比正常情况更多的责任,以便找到一个好的成品厂,为型号做分包工作。民用产品的招标方法往往此军方的好。
8.“预发展型号部”目前使用的检验制度是由美国空军和海军批准的,满足现有的军用要求,应在新型号中使用。
把更多的基本检验的责任交给二次承包者及供应方。不要重复做非常多的检验。
9.承包方必须有权将其最终产品作飞行试验。他能够而且应该在最初阶段就做试验,否则将失去设计其它飞行器的资格。
10.在签订合同之前就必须对硬件的规范达成协议。推荐使用“预发展型号部”的方式,要有一个段规范清楚说明将有哪些不符合军用规范的条款及其原因。
11.项目的资金必须及时提供,使承包方不需要为了支持政府的项目而不断跑银行。
12.军方型号办公室与承包方必须相互信任,密切合作,天天联系,使误会及书面信件减至最少。
13.外界接触该项目及参与该项目的人员必须按适当的保密措施严格控刻。
14.由于参与工程和其他大多数领域的人员数量很少,因此必须有一种对做得好的进行奖励的办法,不能按管的人多少来确定奖金的高低。
我对“鼬鼠工程”工作法曾下过一个定义,今天仍然适用。定义如下:
“‘鼬鼠工程’工作法是在飞机工业中集中少量优秀人员来解决问题的一种方法,比其它组织办法进度大为超前,成本只用几分之一。使用尽可能最简单最直接的办法来研制和生产新产品。这种方法实际不过是对一些棘手的问题使用常识来解决而已。”
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我怎样设计飞机
[2011.8.18]
一、人穷志不穷
当我十二岁的时候，就立下了将来当一名飞机设计师的决心。从那时起，我的全部生活都投入到为实现这一目标所做的一切准备上去了。
二、乔迁
三、做一名工程师
四、蒸蒸日上的飞机公司
我奉行这样一种哲学，即设计飞机的人也应该在他设计的飞机里飞一飞，以便获得真正透彻的认识。
驾驶员关心的，我也关心。我心想我需要每年吃一次惊吓的苦头，为的是在设计新飞机时，能够在权衡事物时有一种适当的平衡和正确的观点。
希巴德说得对。他教导我最好引导人们，而不是强迫他们去做事。如果你认为必要的话，那就强迫你自己去做，而不是强迫别人。
五、美貌的年轻出纳员
有一天，我竟然忘记了阿尔茜和我是地位平等的夫妻！当时我俩正在耕地，进行种植燕麦草前的准备工作，我觉得她驾驶C-2履带拖拉机操作得不正确，拉制动闸和踩离合器用力太猛，我讨厌使用任何一种机器不小心仔细，因此我便纠正她的动作，让她按我认为最为合理的使用方法去做。
“你若是不闭上你那张嘴，”她反唇相讥地说，“我就用这个家伙把你辗了！”她说着，就以每小时四英里左右的全速向我开过来。
六、威利、阿米莉亚等著名飞行家
嗣后话题转到我们认为生活中真正重要的是些什么。她问我的观点，并对我的回答表示赞同。如果读者感兴趣的话，我认为重要的事是这样一些：
l．信仰上帝。当你处境困难，患病或者遇到危险，设法坚持到光明的日子的时候，你的信仰是支持你最重要的思想之一。
2．健康。一个人没有健康的身体，就不可能是真正幸福的人。健康无疑一直是我生活中的重要因素。
3．目标。我们自己想干什么事情的时候，必须有自己的人生目标，而且要达到这个目标。这会给你提供你们所需要的东西——安全、金钱和其它各种报酬。
4．有一个爱你并了解你的妻子或丈夫。
5．尊重那些你为之工作或者为你工作的人。
以上几点，差不多概括了我的人生哲学，而我能同象安妮林白这样的人取得共同看法，感到无尚愉快。
七、洛克希德的一种系列飞机
八、战争和大批量生产
跟上日益发展的技术，对一个工程师来说，不论过去或现在都是重要的。幸运的是我在伊什珀明镇图书馆获得的那种对学习如饥似渴的劲头仍然没有消失。我在洛克希德工作初期的一个暑假，我将弗雷德魏克的权威著作《飞机螺旋桨设计》一书中的所有习题重做了一通。几年后另一个暑假，我又做完了克莱德．E．乐甫博士著的《微积分学》的每一道习题，这本书我在大学时已经读完。我决心不使我在数学方面的优势丧失，就用这种方式度过两个暑假。
九、进入未知领域
十、大型飞机的时代
我们还曾荣幸地在驾驶舱内载着奥维尔莱特飞行（他是发明飞机的莱特两兄弟中尚健在的一位），这很可能是他一生中最后一次飞行。
买主在那天的某个时刻由于宗教原因要松开飞机的操纵而面向麦加方面鞠躬，天哪，这竟发生在飞机着陆时刻！
休斯一般只在夜里很晚或清晨很早给我来电话。他说：“凯利，我们打算造一架这样的玩意……你认为如何？”我像平时一样谈了我的看法，过了两小时我就准备逃开去干自己的事了。他有好几次问过一些各不同的问题。我发现每次他都会接着给道格拉斯公司当时的总气动力学家鲁特再打电话，说：“鲁特，凯利说……你认为如何？” 接下去他就会再给波音公司的塞瑞尔去电话，说：“喂，塞瑞尔，凯利说如此如此，鲁特说这般这般，你认为如何？”这样他从三个方面都得到了咨询。
十一、喷气时代——第一项“鼬鼠工程”
以前我曾经多次向格罗斯和希巴德纠缠过，由我来建立一个试制部。在这个部中，设计者和车间的工匠们紧密配合在一起来研制新飞机。没有中间部门的复杂关系，也就省去了在管理、采购及各种支援工作上的拖延。我要求设计工程师和技师们，以及生产人员之间应直接联系。我决定：这个型号就这样干。
故障的原因是至今存在的一个问题，就是美国没有足够大的水压机来锻造大型飞机零件，因此必须将几块焊接在一起，而焊接往往会留下可能断裂的疵点。美国所具有的大型锻压机还是战后从德国缴获的。
十二、超音速两倍－朝鲜战场的教训
总的说来，美方的战胜率约为十比一。
十三、与“幽灵”们一同工作
这个激将法起作用了。苏联在莫斯科公开展出击落的U-2。从很多记者们拍下的极好的照片中，特别是《生活周刊》的卡尔迈登斯拍的完整而高质量的照片，我们可以看出很多东西
十四、隐身的“黑鸟”——三倍音速
海军内部也提出了一个设想，这是一种充气的橡皮飞机方案。它可先用气球带上高空，然后用火箭推到它自己的冲压发动机可以点火的速度。很快就发现这个方案不可行。要能带上这架飞机，气球的直径需要有一英里，而飞机本身的机翼面积建议为七分之一英亩（约 580 平方米）
飞机要在这样的高度，用这么高的速度飞行，需要开发新的特殊燃料、结构材料、制造设备和新工艺、液压油、燃油箱、密封胶、漆、塑料、导线和连接插头，飞机和发动机的设计也必须是新的。总而言之，飞机上每一件东西都需要重新“发明”，桩桩件件。
我们“鼬鼠工程队”的老格言是：“简单点，傻瓜！”越是复杂，出问题的可能性越大。
而要改变一个上了年纪的机械人员的工作方式是非常困难的，他总喜欢自己去发现应该如何行事。因此我们把他们放在“鼬鼠工程队”的试验车间，在工程师们的指导下与他们一起来获取必要的数据。尽可能使雇员参与整个计划来提高他们的兴趣，激励他们作出最好的表现，这个办法总很奏效。
自从伯彻姆因飞机事故丧生以后，我们在 F-80 上安装了辅助燃油泵。从那时以来，系统的冗余始终是我对设计提出的一个要求。“星座”号的整个助力操纵系统都有冗余度。洛克希德公司出的 L-1011 客机有三重和四重系统。“黑鸟”有三重冗余。这是驾驶员特别欢迎的一种安全措施。至于成本，如果在最初设计时就已经考虑了的话，那么也只占总成本的百分之零点几。如果计及这种措施所保障的人的生命价值和挽救整架一飞机的价值，那么由此增加成本的比例还要低。
1962 年底，我们得到制造 6 架的初步合同。原来飞机的编号是 RS-71，意思是“侦察攻击”，但是在两年后，当1964 年约翰逊宣布这种飞机首飞的消息时，把这两个字母弄颠倒了。
为 SR-71 作环球飞行而发展的空中加油技术，今天已成为常规了。到 80 年代初期，我们已在空中加油过 18000 次以上，可以在任何地区进行空中加油。
十五、疾病与健康
阿尔茜和我已经打算好在我们熟悉的地方另买一个牧场，地点在圣巴巴拉县。离阿利萨尔牧场不远，我们常去打高尔夫球，并在一万多亩土地的小径上骑马。我驾驶一架小飞机去巡视这个地区，飞过这块未被破坏的美丽区域，飞过山岭和山谷。说实话，我学习驾飞机就是为了这种游览目的。
经营一个牧场所需的农业机械必须有大量的维修工作，因此我首先要建一个车间。我对于设计这个车间很有兴趣，我自幼就想要有一个车间，这是我的一个爱好。我喜爱机械，并且认为凡机械都应该妥善维修。在我牧场上便自己维修这些农业机械，因而省下一大笔维修费。
对我来说，牧场生活是我在繁重的工作之余暂时逃避压力的一种养身的处所。
十六、不是秘密
我担心我所喜欢的这种设计和制造飞机的方式，有一天会不再可能实行。甚至将来有一天“鼬鼠工程队”自己都不再能按照自己已证实有效的办法来工作。我认为这种工作方式中最本质的因素，是高度的权威，而这种作用正在被许多内部和外部的委员会和会议来代替，使权威的效力受到了制约。
我们工作获得成功的基础，是具有立即作出决定并付诸实施的能力。另一个要求，是必须有一批人数很少但是特别有能力并且责任感很强的人员。还有一点，就是把报告及书面的东西减到最少数量，对整个工程，动员全部力量有计划分阶段地完成，始终保持高昂的士气。带领一组人数不多而素质良好的人员，你的工作可以进展得很快，并且对工程的每一方面都保持紧密的控制。
我很早就从希巴德那里学到，不要强迫人去工作，这个原则在“鼬鼠工程队”中应用得很好。人们在受到激励后，就会充分展示其才能。除了很少的例外情况以外，我们并不鼓励加班工作。
我的一条格言是：“如果你不能用脑力来完成的工作，你用加班拼体力也完成不了。”
我们的目的是使用常识来将困难的问题更省、更快、更好地解决。如果原来好好的，就别去改动它。
“简单点，傻瓜！”KISS常提醒我们。
“要快，默不作声，准时。”这是我们的另一条格言。
“认真听取意见，使你在谈话中可以学到很多东西。衡量一个智力型人才的标准是他改变自己的看法的能力。”
这些概念都给我们节约了宝贵的时问、金钱和人力。
“鼬鼠工程队”的另一个秘密（其实不成其为秘密），是我们的人际关系良好。
在制造飞机时，我们使人们密切接触飞机，这样他们就可以了解全部的生产过程，会感到自己所做的那部分工作的责任。如果有某个部分需要作些修理，人们都很主动，并能很快做好。
在需要修改设计时，我们放下手头的工作去向所有的有关人员解释修改的必要性及更改的内容，包括向采购员解释，便他们明白供应某种材料的紧迫性。我从在纸上画出第一条线开始，直到飞机制造完毕并进行首次飞行为止，一直保持和设计人员、采购员、工艺准备人员和生产制造人员的密切联系。
我长期来的做法，是注意让与型号密切相关的全部人员都去观看该型号的首次飞行。自从第一项“鼬鼠工程”XP-80起就是这样做的。我们用大客车把人员载到沙漠基地，观看首飞后有一个庆祝会，会上用印第安人的比手劲来作为助兴节目也已经变成传统了。
“鼬鼠工程队”遵循的工作原理，就是探讨如何多快好省地办成事情，并且按该项目所担的风险性质来调整整个系统。因为没有一种研制各种飞机都适用的通用方法。
目前有一种我很不喜欢的趋势，就是由委员会来设计飞机，由一批并不直接干这件事的人们来评审、建议、开会、咨询。这样做不会得出很愚蠢的结果，但是也得不出很光辉的结果。而主要的进步只有通过光辉的想法才能取得。
如果你有一个优秀人才并放手让他干，他就会真正显示出才能。这句格言不论对男女都一样适用。
我对“鼬鼠工程”工作法曾下过一个定义，今天仍然适用。定义如下：‘鼬鼠工程’工作法是在飞机工业中集中少量优秀人员来解决问题的一种方法，比其它组织办法进度大为超前，成本只用几分之一。使用尽可能最简单最直接的办法来研制和生产新产品。这种方法实际不过是对一些棘手的问题使用常识来解决而已。”
我对“鼬鼠工程队”成员的许诺也仍然适用：“我向你们提供一个富于挑战性的、很值得一干的工作，就业稳定、待遇优厚、你有进步的机会，并且有可能对美国的第一线的防御作出贡献。我给你们良好的管理、给一个响当当的型号去干，提供良好的设备、良好的工作环境……”
十七、家事的不幸
十八、美国的国防
英国发明的长弓可以从1300 英尺之外射杀一个身披铠甲的法国武士，极大地败坏了当时的道德惯例，以致教皇出面干涉，宣布：“诅咒使用长弓的人！”
我担心历史上没有记录下多少东西可以说明人类的道德观可以使人类结束其生死搏斗。
美国绝对不能出售自己的技术，不能出售使导弹、飞机、潜艇及卫星导航所需的电子计算机具有几百万二进制数字贮存的最好的电子技术，如硅片和砷化镓片。
不应该忘记在第二次世界大战中，航空上的主要进步不是在美国而是在德国做出来的，如后掠翼、三角翼、喷气发动机等。
对已经完成的事也没有足够利用。有的时候，抛弃已经成熟的、便宜得多的设备而采用新玩意儿成为一种不可抗拒的诱惑。我们不应该重复进行那些昂贵的研制工作。我想起前面提到过的洛克希德公司关于，“矛骑兵”的建议，以及“全能教练机”的建议。军方宁愿花多得多的钱和时间去开发一种新飞机，其能力却与改进一种已经过验证现有的、成本低的飞机差不多。
后来的“黑鸟”的主要材料也从苏联进口，因为苏联也建立了生产钛的设施，并决定减价来抢其他供应方的生意。但是我们买过一次以后没有再买，因为我们不想帮助苏联发展这种工业。
美国和西方世界的防御需要一种运筹学方法，即客观地从一开始就看到全局。战争会是什么样的？是核战争，还是非核战争？真正需要的武器是什么？是采用也许只能存在两、三天的昂贵的核动力航空母舰，还是我们应该把航空母舰放到水下面去，像一艘潜艇一样？在我们从地面就发射并精确地控制导弹以后，是否仍需要载人的军用飞机？当用新的高度复杂的、非常昂贵的、技术先进的飞机向目标袭击时，我们是否应该使用老的过时飞机作为诱饵？在用运筹学的思路时，任何方法都不能认为是异想天开而不予考虑，应在列举出各种可能性之后，再评估每种方法的有效性、成本、复杂性、灵活性、可靠性、可管理性，以及所有起作用的特性。
在“鼬鼠工程队”中，我们有十几个人整天用这种方式工作，使我们不断从“对方”在做什么、“我们”可以做什么中获得教益。“对方”的地对空导弹性能如何？雷达又如何？其下一个机种是怎样的？他们在其他领域的研究与发展是哪些？如有战争，我们如何突防进入他们的国家？
十九、明天的技术
二十、丰富的一生
我对牧场这样热心，其中一个很大原因就是为了亲自保持各种农机工作良好。如果不是我自行维修，牧场的经营费用将会翻一番。
我从来都为我的工作感到兴奋，至今仍然如此。当需要我十分认其地研究问题时，我总觉得是一种乐趣。我确实非常喜爱空气动力学、数学、物理学、机械学，以及我干这一行所需要的所有学科。我的职业生活正是我一直想干的那一行，对这一点我感到十分幸运。
当我还是一个孩子时，我常设想自己是汤姆斯威夫特，今天我仍然常作这类设身处地的想象，但是假定自己是儒勒凡尔纳。我设想自己被困在一个孤岛上，没有任何现成的方法可以离开。我在恩西诺的家中或在牧场上游泳池中游泳时，常给自己出一些思考的题目。例如：我怎样才能够在岛上平地起家造出一架飞机来？我怎样才能找到矿藏，如何挖出来并加以提炼？如何炼成钢？如何能发明一种发动机？汽化器、点火系统怎么办？怎么造出来？在岛上如何设计和制造拖拉机和船舶？或者，不象儒勒凡尔纳那样与世隔绝，而是使用我在牧场能调动的工具，我如何能办成这些事？这样的思考题是一种智力上的自我挑战，我认为是一种消遣的方式。
我生命的最后一章尚未写出。但是，即便今夜上帝就召唤我，我已经享用了生活给我的份额，甚至已经大为超过了。我经历了贫困与富裕、斗争与成功、平庸与显赫、悲哀与欢乐、幸福和爱情。
已经超过我应得的份额了。
[Summary]
早年成长－打工和求学等；感情生活和爱好－牧场和机械；
飞机设计－风洞和试飞－类似芯片验证
二战经历－哈德逊反潜机投标，P38飞机
国家竞争－压缩性问题和德国；大迎角下鸭式布局问题和苏联；
和休斯的交往
“鼬鼠工程队”工作方法；
对战争，国防和技术的看法；
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东风霹
随便摘录一点凯利谈论美国国防的问题
"美国潜艇有很多年比苏联潜艇的噪声低，是由于美国的齿轮成形设备较好，但这类设备后来卖给了苏联。滚珠轴承的研磨设备也有同样的情况，卖给苏联后可以将他们的导弹命中准确性提高8-10倍“
洛轴现在是美国人的了。今年显然是制造业的寒冬，而显然作为一个国家安身立命的基础，现在没有人理。一栋楼的销售额就足够一个企业度过这个冬天。推倒它，可能一发炮弹就够了。拿什么保卫自己的家？不过还好，现实是反正我们都没钱住进去。
“美国要大力发展钛的生产能力，并使其成本与其他材料相比时要合理。这意味着需要探矿及冶炼，建立锻压板材加工工厂，并且特别要建造足够锻造大型潜艇板材的大水压机，使潜艇能达到苏联潜艇的神探能力，以及锻造飞机起落架等大锻件。”
中国的锻件水平很差，我不用多说吧。
“美国特别缺乏技术人员”
“苏联每年毕业的工程师数量是美国的5倍。他们没有失业问题。很不幸美国的项目缺乏稳定性，经常是培训，雇佣，解雇，循环往复不断发生”
于是，中国举国体制供养的不用考虑失业问题的工程师们终于让飞行器进入了太空，同时美国已经有几家公司可以在航天器领域开始商业竞争了。
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发表于 2013-6-12 23:51:09
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