波音777X都有哪些世界之最

当地时间2020年1月25日,在西雅图的细雨中,777-9首飞成功!这款大型客机的机身颀长、机翼舒展。整个飞机显得十分秀美,也给波音带来了久违的振奋人心的好消息。

777X首飞视频

777X是波音777系列的最新改型,也是目前最新最大的宽体双通道客机,有两个改型,分别为本次首飞777-9和机身更短航程更长的777-8。、

777X的定位与市场情况

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从飞机的主打细分市场来看,777X是777-300ER后续的大型宽体客机。与737MAX 一起,作为波音近五年来最重要的两个产品系列。737MAX是覆盖从150到200座的单通道机型,777X则是3级客舱布局超过400座的大型宽体客机。777X在747-8I客运型已停产的情况下,已成为波音民机的旗舰机型。可以想象,当前的这段时间,777X尚未服役,737MAX停飞,是波音面临最大挑战的时期。

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从最大航程看,新推出的777-9与777-300ER一致,而计划中的777-8则与777-200LR相当。

777X目前已经收获了309架份确认订单。相对1994年777-200项目启动时的100余架订单,777X项目可谓有一个好开局。根据波音官网最新报价,2020年777-9目录价格超过4.4亿美元,使得运营这种大型飞机的是相对集中的“高端客户”,其中主要尤其以来自中东的航空公司为主,占据了其中200架:阿联酋航空115架,卡塔尔航空60架,阿提哈德航空25架。另外,汉莎、国泰、新航、全日空、英航这些777的传统客户也分别订购了20架左右。

下面梳理几项777X的几项世界之最。

最长的民航客机777-9

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提高载客量的最方便的办法就是加长机身。777-9在777-300ER的基础上增加了4个机身框,机身部分增长2.1米,全长增加2.8米。所以777X给人的第一印象就是修长。而实际上,777X也是长度最长的民航客机,长度超过747-8与A380-800。

主起落架转向视频

和很多大型汽车面临的问题一样,大型飞机在地面的转向是个问题。777机型采取了主起落架转向系统。在前起落架转向角超过13°时候自动启动主起落架转向,可以减少转弯半径和轮胎损耗,并且更容易在距离有限的情况下进入闸口。某些轴距超过3m的豪华轿车也有后轮转向的设计,虽然轿车与客机的尺寸差距巨大,工程上的解决思路是类似的。

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汉莎航空的A340-600,图片来自aircraftrain.com

汉莎航空的A340-600,图片来自http://aircraftrain.com

以前起落架与主起落架间“轴距”来看,777-9是仅次于A340-600的第二长的机型。A340-600也以优美颀长而著称(可参考上图)。

客舱最宽的双发客机

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777X不仅是长,也是客舱最宽的双发客机(596cm),通过内饰改进等举措比以往的777客舱宽度增加10cm,空间与747单层部分相差无几,比A350要宽35cm。在旅客的直观感受中,空间才是第一性能要素:当年乔•萨特为了展示747无以伦比的机内空间,就曾拿一个张开的20英尺(6.1米)的绳子征服了泛美航空的高管,让他接纳了单层方案。777X继承自777的宽大的机身,也是波音的一个设计传统。

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早期777的经济舱是3-3-3布局,随着竞争的日益激烈,经济舱3-4-3布局成为了主流。747-8I客运型已经实际停产,A380也即将停产,因此777X也即将成为在售的最大民航客机。

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新机身装备了更大的舷窗。舷窗尺寸仅次于全复合材料的整体成型机身的787。

翼展最长的波音客机

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展弦比大的机翼通常有更大升阻比。777X机体结构上最大亮点是全新设计的复合材料结构的超长机翼。777-9机翼展弦比超过10,甚至比747-8的翼展更大,是翼展最大的波音客机,在所有客机中也仅次于A380。

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复合材料主结构的机翼采取了787的大量成熟技术。主结构中除翼肋采用铝合金外,主梁,壁板等均为大型复合材料零件。777X的大型主结构件的制造与检测应用了先进的自动铺放和机器人超声检验技术,提升了波音复材制造的整体技术水平(前沿 | 777X翼梁的超声检测 )。机翼主结构的复合材料与787一样,是主要由日本东丽公司提供TORAYCA预浸料。连同787项目,日本东丽与波音间合同额超过110亿美元,并在美国投资建立了制造分部。

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Everett厂区,纵深处是复材机翼中心,图片来自波音

在总结787项目经验与教训的基础上,波音调整了其全球供应链战略,决定自制机翼,并在Everett传奇厂区耗资10亿美金建立了面积达12万平米的“复材机翼中心”。

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空客曾有“一句话卖两种产品”的精辟广告词:The A350WXB generated thousands of innovations, including the A330neo. (A350WXB产生了数千种创新,包括A330neo。) 套用一下:787带来了新技术和新战略,催生了777X。

第一种装备折叠翼尖的民航客机

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777X翼尖采用了轻巧的电控锁止,图片来自Bjarni Olafsson

777X翼尖采用了轻巧的电控锁止,图片来自Bjarni Olafsson

为了提高机场适用性,777X采用了轻巧的电控机构可以收放、折叠和锁止翼尖(上图)。这种灵巧的设计在2016年获得了专利。按照ICAO规定,机场飞行区等级根据跑道长短(数字1到4,在前)和所能起降的航空器类型进行(根据翼展和主起落架外轮外侧间距从小到大划分为A到F等六个等级,在后)进行2位编码。典型飞行区等级和代表机型如下:

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777X采用折叠式翼尖设计后,折叠后的机翼翼展为64.82(刚好小于E等级的翼展上限65m),在获得优良气动外形的同时,保持了可以在4E机场运营的良好适用性。

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机翼折叠设计是海军航空器的设计传统,适用于在航母拥挤的飞行甲板上起降舰载机。其实波音在20多年前设计初代777时就探讨过“折叠机翼”,当时的方案中被折叠部分甚至包含了副翼,需要复杂、沉重的液压系统,明显受到了舰载机折叠机翼思路的影响。然而,“大道至简”,新一代“折叠翼尖”的思路,让人有恍然大悟的感觉。

配备最大发动机 GE9X-105B1A

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777X比777-300ER加长了4个机身框,增长2.1米,飞机空重进一步增加。GE的GE9X-105B1A目前为777X的唯一动力,风扇直径为134英寸(尺寸超过737的机身直径),是历史上最大的喷气式发动机,等效最大推力105000磅(47吨)。这款新型发动机,压缩比高达27,在燃烧室和高压涡轮上采用了陶瓷基复材等新材料技术(参考:前沿 | 浅谈陶瓷基复合材料(CMC)),同时涵道比达到10,在大推力的同时改善了油耗和噪音。777X的噪音水平大幅改善,除了更好的气动外形外,新一代发动机功不可没。

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运抵试车台的GE9X,来自GE航空官方图片

2019年7月,GE9X在试车台上创造了航空发动机最大推力的吉尼斯世界记录。而值得注意的是,应用于777X的GE9X额定最大推力为10.5万磅,低于777-300ER的GE90-115B的11.5万磅。虽然-9比-300ER更大更重,大幅改进的气动性能,对发动机推力需求变小了。

而且,GE不但是777X唯一的发动机提供方,也是航电通用核心系统(CCS)的供应商。与波音间这样的深度利益绑定,也从一个侧面说明,谁才是波音真正的战略伙伴。

好飞机用户不想等

777X的研发与试飞并非一帆风顺:从GE9X发动机问题到加压静力测试期间的爆炸故障,777X的首飞曾一拖再拖。

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首架777-9的想象图,来自汉莎航空

曾经的启动用户汉莎航空在2019年底发布声明将14架777X订单转换为可更改订单。汉莎还原计划将777-9作为推出其新一代公务舱的明星机型,因此交付时机对其至关重要。

在2019年迪拜航空展期间,阿联酋航空也表现出了一定的谨慎态度,将部分777X的订单换成了30架波音787的订单。不考虑折扣的情况下,这笔交易的价值为88亿美元,合同额大打折扣。

与A350-1000的竞争

A350最大改型是A350-1000,长为74米,与777-9接近。其最大劣势就是客舱宽度比777X窄35cm,经济舱座椅通常为9列座椅,而777X为10列。所以虽然A350-1000与777-9长度接近,典型布局下比-9大约少50个座位,低半个级别。

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777X是更大更重的飞机,图片来自空客

截至2019年年底,A350 XWB系列客机已收到来自全球50个客户的926架确认订单,使其成为历史上最成功的宽体飞机之一。然而,多数订单是更小的-900,总计750架;其余176架是-1000。A350-1000的用户相对分散,有12家,其中最大客户是卡塔尔航空,也是该机型的启动运营商,已订购了42架A350-1000。其他大买家包括阿提哈德航空和国泰航空,各有20架确定订单;英航有18架。

可以看到,作为A350-1000大客户的航空公司同时也将是777X的运营商。777X价格比A350-1000(3.66亿美元)高20%,而与A380(4.45亿美元)相差无几,但这几个核心客户还是订购了与A350-1000相比更多或者同样多的777X,足见波音在大型宽体客机方面仍然有独特的魅力。

虽然A350-1000有经济舱增加到10列座椅高密度布局从而在载客量上进一步竞争的计划,而且诸如澳航超长航线“日出计划”中,A350-1000也确实在与777X展开了竞争,鉴于两者的定位,笔者更倾向于A350-1000作为的777X一种替代品而并非完全的竞品。

未来777X甚至可能会有更大的-10,777X仍然是地位独特的“旗舰”机型。

*文中未注明图片来自波音。

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原创文章,作者:阿峰,如若转载,请注明出处:http://51xz.net/147.html

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