走近波音787認(rèn)識波音787

■楊于美

波音787是目前世界最新的雙發(fā)寬體中遠(yuǎn)程客機(jī)，采用復(fù)合材料機(jī)體和節(jié)能減排的發(fā)動機(jī)，被稱為“夢想飛機(jī)”。其座位數(shù)在200座至300座之間，航程可覆蓋6500至16000公里。

波音787是目前世界最新的雙發(fā)寬體中遠(yuǎn)程客機(jī)，它的體積與波音767相仿，但因大量使用復(fù)合材料、發(fā)動機(jī)低耗能低排放、數(shù)字化程度高等一系列技術(shù)革新而被稱為“夢想飛機(jī)”（Dreamliner）。依據(jù)不同的具體型號，波音787的座位數(shù)在200座至300座之間，航程可覆蓋6500至16000公里。今年10月26日，波音787的首家客戶日本航空公司將完成它的首次商業(yè)飛行。

研制背景

1990年代后期，波音雖然兼并了老對手麥道公司，但民用飛機(jī)市場份額仍不斷流失給其歐洲競爭對手空中客車公司（Airbus）。特別是爭奪主要市場的雙發(fā)機(jī)型波音767在與空中客車A330的競爭中處于下風(fēng)。為此波音公司決定研發(fā)其取代產(chǎn)品，向市場推出“音速巡航者”（Sonic Cruiser），強(qiáng)調(diào)在燃油消耗與波音767和A330相當(dāng)?shù)那闆r下，達(dá)到接近音速（0.98馬赫）的飛行速度，以減少旅途時間。

當(dāng)時美國不少大規(guī)模的航空公司對“音速巡航者”的概念表示樂觀，但9·11事件后全球航空市場受到重創(chuàng)，加之油價不斷攀高，最終效益戰(zhàn)勝了速度，“音速巡航者”因難以獲得足夠的啟動訂單而被放棄，代之為波音“7E7”，當(dāng)中的“E”可解釋為“Efficiency”（效率）、“E-conomics”（經(jīng)濟(jì)性）、此外也可解釋為“Environmentally Friendly”（環(huán)保）、“Extraordinary comfort and convenience”（超凡的乘坐舒適性和便利性）、以及 “E-enabled”（電子化系統(tǒng)）等?！?E7”又稱為 “夢想飛機(jī)”（Dreamliner），波音公司認(rèn)為，波音7E7將為航空公司降低運(yùn)營成本，創(chuàng)造更多利潤，同時為乘客提供更舒適的客艙環(huán)境，以及更多的不經(jīng)停直飛航線。

技術(shù)革新

與以往客機(jī)采用鋁合金結(jié)構(gòu)不同，波音787包括機(jī)身和機(jī)翼在內(nèi)的過半基本框架，均由碳纖維增強(qiáng)塑料等新型復(fù)合材料制成。新材料使787變得更輕巧從而更經(jīng)濟(jì)，并減少多達(dá)四五萬個堅固件（螺絲、螺母、夾件和鉚釘?shù)龋┑氖褂?。相比一?47需要鉆100萬個洞，787只需鉆1萬個不到。由于新材料不會發(fā)生疲勞或腐蝕，“夢幻客機(jī)”的維修保養(yǎng)成本也比傳統(tǒng)客機(jī)減少三成。它在飛行12年后，才需要一次大檢修。此外，碳纖維復(fù)材料可以像布料一樣剪切，因此新的生產(chǎn)工序制造出的邊角余料和廢料減少了，有助于提高生產(chǎn)效率，減少資源浪費(fèi)。

借助四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，787夢想飛機(jī)比當(dāng)今同尺寸的飛機(jī)節(jié)省多達(dá)20%的燃油。這四項(xiàng)技術(shù)分別是：新型發(fā)動機(jī)、更多使用輕型復(fù)合材料、更高效的系統(tǒng)和先進(jìn)的氣動性能。它們共同提高了787的整體性能。隨著油耗的降低，二氧化碳的排放也會相應(yīng)減少。

更輕巧、更高效的787，為中型客機(jī)市場帶來了大客機(jī)才有的經(jīng)濟(jì)性。它的油耗比相近尺寸飛機(jī)節(jié)省兩成，在航程和速度上與747相當(dāng)，可以從東京直飛紐約，而767只能飛到洛杉磯。

民用飛機(jī)排放的另一關(guān)鍵指標(biāo)是氮氧化物。利用以飛機(jī)發(fā)動機(jī)推力額定值為基礎(chǔ)的一個復(fù)雜公式，相關(guān)部門已經(jīng)制定出針對未來飛機(jī)的具體規(guī)定。787的設(shè)計者希望它的性能不但大大優(yōu)于今天的要求和今天的飛機(jī)——超出目前767飛機(jī)30%以上——而且也將優(yōu)于未來的要求。航空環(huán)保委員會（CAEP）正在為未來的飛機(jī)制訂更加嚴(yán)格的規(guī)定。

波音787客艙內(nèi)景

787夢想飛機(jī)采用經(jīng)過聲學(xué)處理的發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道和鋸齒形短艙，即發(fā)動機(jī)后部的特色鋸齒形邊緣、針對發(fā)動機(jī)和發(fā)動機(jī)外殼進(jìn)行的其他特殊處理——以確保所有的85分貝噪音（等同于在路邊聽到的喧鬧的車流聲）不會超出機(jī)場邊界，以此減小噪聲。

乘客體驗(yàn)

從乘客角度看，787的創(chuàng)新主要在三大方面。

由于塑料機(jī)身強(qiáng)度增加，客艙舷窗比任何現(xiàn)役或研發(fā)中的機(jī)型都大——比波音747的舷窗長約8公分，比767的面積大65%。坐中間座位的乘客可以看到地平線。其好處是不僅改善了機(jī)上的景觀，也讓乘客較不容易暈機(jī)、產(chǎn)生欲嘔感。波音聲稱，在這方面787的得分改進(jìn)了8倍。盡管如此，全日空還是在機(jī)上配備了暈機(jī)袋。

舷窗使用了會“自動變暗”的智能玻璃，波音稱之為“電子窗簾”。只要按一下按鍵，舷窗就會慢慢變暗，直到幾乎完全不透光。老式的下拉式遮陽板消失了。客艙照明用的是LED燈，據(jù)說可以減少乘客的頭痛、暈眩和疲勞。其亮度可以按一天中的時辰調(diào)節(jié)，從而減輕倒時差的不適。

首飛時的波音787。

此外，客艙氣壓增大了——相當(dāng)于1800米高度的氣壓，而不是通常的2400米，其結(jié)果“可讓乘客血液中多吸收8%的氧氣”。濕度也增大了，這些都讓乘客感覺更舒適。艙內(nèi)空氣變得更干凈。787不再使用引擎抽取的空氣，而是直接采自大氣。這樣做同時減輕了發(fā)動機(jī)的負(fù)擔(dān)。

開發(fā)歷程

2004年4月，波音宣布7E7客機(jī)使用的發(fā)動機(jī)分別為通用電氣的GEnx及勞斯萊斯的遄達(dá)（Trent）1000。不同廠商的787發(fā)動機(jī)均有著相同的標(biāo)準(zhǔn)接口，航空公司可把飛機(jī)的發(fā)動機(jī)互換，這在商用航空業(yè)界歷史上實(shí)屬首次。隨著全日空確認(rèn)50架飛機(jī)訂單，該項(xiàng)目正式啟動。2005年1月28日，波音公司為7E7夢想飛機(jī)確定了正式的機(jī)型代號——787。

2007年5月下旬，首架787開始總裝，并于6月25日提前下線。但這架下線的787“夢想客機(jī)一號”還有幾大部分的結(jié)構(gòu)沒有完工，波音也承認(rèn)第一架出廠的波音787因市場上缺乏碳纖維，所以只是用其他材料暫時遮蓋。波音787客機(jī)在埃弗雷特組裝廠正式開始組裝其實(shí)是在2008年3月。直到這時，波音才發(fā)現(xiàn)，從世界各地的合作伙伴那里匯集到組裝廠的部件經(jīng)常出現(xiàn)尺寸誤差超標(biāo)的問題，比如，各部分機(jī)體，竟然無法接合。毫無疑問，供貨鏈出現(xiàn)問題了。

波音公司最初計劃在2008年上半年交付給日本全日空航空公司第一架飛機(jī)，但由于某些零部件進(jìn)度拖延及新產(chǎn)品陸續(xù)出現(xiàn)問題以及罷工事件使波音公司的工廠被迫停工的影響，波音公司先后多次推遲787客機(jī)的首航計劃。

原定于2007年秋季開始試飛的787客機(jī)，延期到2007年12月中旬，導(dǎo)致了原定2008年5月要交給第一批客戶全日空延后6個月，推遲到2008年12月才能營運(yùn)。這樣，全日空就錯過了2008年北京奧運(yùn)會的龐大運(yùn)輸量。在波音歷來眾多產(chǎn)品的首名買家中，以787的全日空所斥資金額為最大，總高達(dá)約60億美元。全日空和澳大利亞航空一度考慮向波音索賠。2009年6月23日，因?yàn)轱w機(jī)結(jié)構(gòu)問題，波音第五次宣布推遲787“夢想飛機(jī)”首飛的時間。

2009年，美國西雅圖12月15日上午10時（北京時間16日凌晨2時），在華盛頓州埃佛瑞特潘恩機(jī)場，兩名飛行員邁克爾·卡瑞克爾和蘭多爾·內(nèi)維勒駕駛的波音787飛機(jī)順利升空，在飛行了大約四個多小時后返回地面，試飛成功。

市場預(yù)測

目前波音共收到來自56架航空公司的821架787的訂單，包括全日空的55架、英航的24架和維珍的15架，總值1450億美元。到2014年第二條生產(chǎn)線開工時，月產(chǎn)量可望提高到10架，但屆時直接競爭對手、空客的A350XWB應(yīng)該也會投入使用。

如果747的經(jīng)驗(yàn)可供參考，“夢幻客機(jī)”可以飛兩代人時間?！罢鋵毧蜋C(jī)”于1970年1月進(jìn)行跨大西洋首航，而第四代變型機(jī)本月剛剛交貨。這意味著遲至2051年，787仍將正當(dāng)盛年。在現(xiàn)代技術(shù)領(lǐng)域，能準(zhǔn)確預(yù)言5年后動向的著實(shí)不多，更不用說50年之后了。

波音787豪華機(jī)艙

波音787飛行雄姿

基本參數(shù)

機(jī)型：787-3、787-8、787-9

機(jī)組駕駛員人數(shù)：2人

座位數(shù)：290－330、 210－250、 250－290

長度：55.5－61.6米

翼展：50.3－58.8米

后掠翼：32.2°

高度：16.92m

機(jī)身高：5.91m

機(jī)身寬：5.75m

座艙寬：5.49m

載貨容量：124.6立方米-152.9立方米

空重：101，151kg、109，769kg、115，213kg

最大起飛重量：165，108kg、219，539kg、244，940kg

巡航速度：0.85 馬赫（903km/h，561 英里（mph），487 節(jié)（knots））

最大速度：0.95 馬赫（1010 km/h,，631 英里，553節(jié)）

滿載航距：4，650－5，650km、14，200－15,200km、14，800－15，750km

最大燃油容量：126，918 L－138，898 L

發(fā)動機(jī) （×2）：通用電氣 GEnx或勞斯萊斯（Rolls-Royce）Trent 1000

最大推力：235.8kN、284.7kN、311.4kN