當人類歷史進入世紀之交,世界的經濟版圖開始發生重大的變化,全球一體化的進程不斷加速。在這樣的背景下,航空旅行又呈現出新的局面。
在二十世紀的後半段,世界遠程航空運輸市場的主體是航距5000到8000公里的跨大西洋航線。而隨着冷戰後開始的全球經濟一體化,尤其是亞太區域的崛起,讓距離更長的跨太平洋航線和歐亞航線成為了新的熱點。
上次我們提到,空客A330由於非常適合航空公司開闢新的遠程航線,從而贏得了大量訂單。波音公司隨後也認識到了“瘦長型航線”(距離遠而載客量不大)的重要性,將新一代寬體客機定義為一款中型、遠程乃至超遠程飛機,這就是波音787。
★ 波音787
波音787首次試飛
2003年1月29日,波音宣佈將研製一款聚焦於經濟性的飛機7E7,並在次年4月獲得了全日空的50架訂單,同時計劃於2008年投入商用。
2005年,隨着幾家中國航空公司簽署了購買協議,7E7也正式更名為787,當時這些航空公司希望將這款先進機型投入到2008年北京奧運會的保障工作中。可惜事與願違,第一架787直到2009年底才完成了首次試飛,之後又經歷了一系列技術問題,直到2011年10月26日全日空才用787執飛了由東京飛往香港的第一個航班。
波音787執飛的首個航班
根據設計目標,787要比波音的上一代中型寬體機767省油20%,可以運載200到300名乘客最遠飛行16000公里。為了實現這一目標,波音史無前例地提高了結構中複合材料的使用比例,以重量計算達到50%;體積更是高達80%。787因而成為了史上第一種採用複合材料機身、機翼和其它主要部件的大型商用飛機。另外,約佔重量20%的鋁主要用於主翼與尾翼的前緣;15%的鈦用於緊固件與發動機掛架。此外鋼材和其它材料佔比大約為10%和5%。
位於生產線上的波音787碳纖維機身
與結構材料的創新相似,787的外形設計也有一些特點。首先是更為流線的機頭和四片式風擋玻璃,可以有效降低空氣阻力;其次,由碳纖維複合材料製成的主翼擁有更高的展弦比,與斜削式翼梢小翼共同提高了飛機的效率。另外,用户可以為自己的787選擇通用電氣的GEnx-1B發動機或羅•羅的遄達1000發動機,兩種選擇都具有發動機短艙鋸齒邊設計,通過誘導內外氣流的混合,達到降低發動機噴流噪聲的效果。
斜削式翼梢小翼和高展弦比機翼具備更高的氣動效率
鋸齒狀的發動機短艙後緣有助於降低噪聲
對於乘客來説,波音787有一項非常獨特的配置,那就是它的舷窗不僅尺寸很大,而且不像通常那樣配有遮光板,而是通過電致變色薄膜來調整舷窗的透明度。到目前為止,這種獨特的舷窗仍然是判斷787的一個金標準。
787的電致變色薄膜舷窗
波音787目前共有三個子型號,分別是787-8、787-9和787-10,相對應的長度分別為56.72米、62.81米和68.28米,而翼展均為60.12米。三款機型的典型載客量分別為242人、290人和330人。如果無法單純從機身長度上判斷,我們還可以祭出“數窗户”大法:787-8在前兩個機艙門之間共有9個舷窗,787-9多出5個,787-10則再多5個——共有19個舷窗。
787-8、787-9和787-10
由於波音787的市場定位準確、技術先進,在經過了早期的不穩定階段之後逐漸成熟,為航空公司帶來了良好的經濟效益,成為了全世界航空公司追捧的一款機型。在國內,不僅四大航和眾多中型地方航空公司購買或租賃了787,像吉祥、瑞麗這樣的民營航空公司也都訂購了這款機型以開拓遠程航線。
交付給南航的第787架波音787
在客機設計中存在這麼一個規律,一個機型雖然可以通過調整機身長度和發動機推力來獲得運載能力各不相同的子型號,然而這個調整範圍其實比較有限。如果一款機型縮得太小,對於航空公司來説運營起來便很不划算,就像我們曾經介紹過的A318;而如果機身過長,雖然可以容納更多乘客攤薄油耗,但會造成飛機性能,特別是起降性能的惡化,帶來安全方面的隱患——也就是説在現有技術條件下,在給定機身直徑之後,對於運營經濟性和安全性最優化後的機身長度和發動機推力也就基本確定了。這正是我們看到的各種客機的整體比例大體相當的原因。
空客A350
在A380項目上並不順利的空客正是看準了在波音兩款主力寬體機787和777之間的市場空隙,適時地推出了A350,在技術先進性上看齊甚至超越了波音787。我們下次就來看看這個空客的最新機型。
本文作者為踢車幫 阿來