近日维珍轨道公司（Virgin Orbit）宣布，其用于空射运载火箭的波音747-400“宇宙少女”号（Cosmic Girl）对翼下火箭挂架进行了成功试飞。据维珍航空公司创始人理查德·布兰森爵士的计划，“宇宙少女”号将在该挂架上挂载一枚25吨重的“发射载具一号”运载火箭，在10500米高空实施发射，把一颗500千克重的卫星送入230公里高的近地轨道，或把300千克重的卫星送入500公里高的太阳同步轨道。
空射运载火箭概念早已经不稀奇，其最大的优势是可以灵活选择轨道倾角而不受地面发射场的限制，此外在发射时还可避开恶劣天气的影响，实现快速响应。目前世界最大空射运载火箭发射载机是同温层发射公司（Stratolaunch）的“大鹏”（ROC），该机是一种双体飞机，最大起飞重量超过540吨，有效载荷超过230吨。
“宇宙少女”号是维珍轨道公司购买的一架二手波音747-400，随着油价上涨，许多航空公司退役封存了燃油经济性并不出色的747-400，该机在二手市场上的行情也看跌，10年机龄的波音747-400客机只卖3600万美元。低廉的价格再加上波音747-400超过100吨的运载能力，所以成为维珍轨道公司空射运载火箭的理想选择。巧合的是“大鹏”与波音747-400也有很近的亲缘关系，该机在制造中大量使用了来自两架二手747-400的部件，如6台普惠PW4000涡扇发动机、航空电子设备、驾驶舱、起落架等，大幅降低了研发成本。
对于维珍轨道公司来说波音747还有一个十分突出的优点，那就是在左翼根部先天就具有一个重载外挂点，能省去许多改装上的麻烦。波音747其实可以号称五发飞机，该机具有所谓的“第五吊舱”功能，可在左翼下方外挂运输一台备用发动机。虽然此时飞机的性能会因额外增加的重量和阻力受到一些影响，会多消耗一些燃油，但操纵特性基本保持不变。维珍轨道公司选择波音747-400二手机，不仅能够利用喷气式飞机本身出色的飞行性能，广泛的维护支持体系和载重能力，而且还能充分利用其机翼下方“第五吊舱”备用发动机运输系统，不必完全重新设计飞机以增加重载挂架。
那么波音747为什么要具有这种奇怪的能力呢？
原来波音公司当年在设计747时遭遇一个难题，那就是该机的大涵道比涡扇发动机（PW JT9D风扇直径2.34米）直径庞大，无法被塞入当时的货机。万一航空公司的747遭遇发动机故障需要换发时，就不得不通过海运和陆运花上至少数周时间了。这对于航空公司来说是不可接受的，因为飞机停飞就无法运营，再加上昂贵的机场费用，意味着要损失大笔金钱。详细调查了航空公司的意见后，波音公司最后决定让波音747雷为自己运输备用发动机，为该机增加了“第五吊舱”功能。
当然作为4发大客机的波音747也拥有完善的三发飞行能力，也就是说该机在遭遇一台发动机故障时仍能保持安全飞行，降落备降机场后等待其他747挂载备用发动机赶来救援，大幅缩短的停费时间。在波音747近50年的服役生涯中，许多航空公司因“第五吊舱”功能而受益，其中最著名的就是澳航了。该公司经常使用747为本公司其他客机运输发动机，甚至还专门制作了一个关于“第五吊舱”的宣传视频。
当然外挂运输备用发动机的功能并不是747所特有的，其他科技如L-1011、DC-10、波音707、DC-8和VC-10等也拥有该功能。但随着物流网络的不断发展成熟以及重型宽体货机的出现，运输大涵道比涡扇发动机早已不是什么难题，甚至其运输成本还低于波音747的“第五吊舱”。因此在波音747之后出现的新型客机都取消了外挂运输发动机的能力。
随着越来越多的第二代波音747的退役，二手市场上出现了还拥有大量剩余寿命的波音747-400，该机独特的“第五吊舱”功能吸引了众多注意力。除太空发射外，人们还研究了利用该机悬挂模块化传感器吊舱或大型武器的可行性，这恐怕是波音公司在当年研制该机时没有想到的。
作者：阿姆斯壮
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