747傳奇第三部:787夢想客機靈魂附體

2020-11-23 網易新聞

中國國際航空公司將會在不久接收第1架波音747-8I客機,它將成為中國第一個運營這種客機的航空公司。波音747-8是波音747巨型客機家族最新的,第三代成員。

阻止空客A380擴大市場

國航引進波音-747-8I意味著空客在華擴大A380市場規模的希望幾乎終結,實際上747-8I推出之後,拿到了120架訂單,其中客機51架,貨機69架,起到阻擊A380擴大市場的作用。

從目前的波音和空客競爭的局面來看,雙方主要圍繞著寬體客機正面對決,寬體客機是目前航空運輸市場的主力機型,也是雙方利潤的主要來源,可謂兵家必爭之地,對于波音來說,747系列共出售了1400架以上,賺得盆滿缽滿,因此可以全力在寬體客機這一塊突擊,而空客還背著A380這個大包袱,根據相關資料,A380實現盈利一共需要420架訂單,截止2014年,空客共持有312架訂貨,距離盈虧平衡點還有100架以上的差距,而波音747-8已經拿到120架訂單,應該已經夠本,現在對於空客來說747-8多一架訂單,A380就要少一架,更令空客頭疼的可能就是747-8貨機提前卡位,而A380貨機還無人問津,這也在一定程度影響了A380的發展,並且對未來的發展造成不利的影響,在西方還未完全走出金融危機的今天,這個局面是相當不利。

波音777的熱銷讓波音意識到點對點航線是未來航空運輸市場的主要模式,這樣波音對于波音747的發展就不那麼上心了,1996年波音公司針對空客的超大型客機計劃,提出了波音747-500/-600計劃,它只是簡單的移植了波音777的機翼,然後加長了機身,以提高載荷能力,不過這種設計明顯缺乏誠意,沒有航空公司買帳,後來波音公司又推出波音747X方案,以應對空客的A380客機,它加長了機翼和機身,但是在技術與波音-747-400並沒有太大的進步,因此也無人問津。

波音不會放棄巨型飛機市場

在這種情況下,波音公司開始重新審視自己產品線,進入新世紀之後,波音747-400停產已經是遲早的事情,(2008年波音宣布不再接受747-400新的訂單),這樣意味著超大型客機只有A380一個機型,而波音在2013年預測到2030年全球仍舊需要700架以上的超大型客機,顯然波音並不願意如此輕易的就把這個市場拱手讓人。

除了客機市場之外,還有一個市場還容忽視,那就是超大型貨機市場,隨著全球化的深入,許多高科技產品可能在全球範圍內分工協作,因此就需要相應的運輸工具來把來自不同國家的部件運到總裝廠組裝起來,尤其是一些高附加值產品,如各種晶片、半導體等,更是需要空運這樣的快速運輸手段來支持,這樣就擴大了超大型貨機的市場,波音-747-400系列共交付了700架左右,其中貨機型號就達到200架左右,還有60架客貨混合型,顯然波音也不願意放棄這個有利可圖的市場。

不過波音747-500/-600無人問津的情況也讓波音意識到A380並不是一個那麼容易打敗的對手,空客利用後發優勢,採用了一系列新技術,如複合材料、電傳操縱系統、先進發動機有效的提高飛機的各項性能,尤其是經濟性、舒適性、噪聲、排放等,因此不採用新技術,較大幅度提高波音-747的性能,推出的改進型可能仍舊會出現沒有訂單的情況。

用787的技術改進747

因此波音決定波音747新改進型採用波音787上面採用的一系列技術,以全面提高飛機的性能,為此其型號也稱為波音747-8,它包括波音747-8I洲際客機、波音747-8F貨機和波音747-8-VIP專機三個型號,同時利用波音747已經被各航空公司廣泛使用的優勢,最大限度的實現波音747-8現有波音-747系列的通用性,從而降低航空公司飛行員轉換方面的難度,波音表示747-400飛行員只需短短3天的改型培訓,便可順利駕駛747-8。同時波音公司還最大限度保持了波音-747-8與現有波音-747系列的通用性,這樣747-8可以在運營現有其他747客機的機場起降,無需對基礎設施進行改造或者改變客機之間的相隔距離。同時也可以使用現有波音-747的後勤保障系統,這樣降低航空公司的成本和費用,眾所周知,西方各大航空公司一直在為盈利而奮鬥,這些優點對於他們來說是非常現實和有吸引力的。

加長了機身和翼展

波音747-8與波音747-400相比,主要加長了機身和翼展,其機身由70.6米增加到76.4米,這個指標已經超過了A380的72米,成為世界上最長的客機,翼展由65米增加到68.5米,相應的最大起飛重量由後者的362噸增加到430噸左右,尺寸和最大起飛重量的增加為飛機增加載荷打下了基礎,波音747-8I在三級布置下載客可以達到467人,波音747-400在同樣布置下可以提供421個座位,而A380為525座,這樣就縮小了與A380的差距。

波音-747-8F的載貨能力也比現有的波音-747-400F要大的多,它的貨艙容積達到855立方米,其中主貨艙容積為688立方米,而波音-747-400F的貨艙容積為777立方米,主貨艙容積為605立方米,載重方面,波音-747-8F最大載荷可以達到140噸,而波音-747-400F為113噸,在滿載的情況下,波音-747-8F的航程仍舊可以達到8200公裡,與波音-747-400F基本上持平,這些指標也大幅度降低了與A380貨機型-A380-800F的差距,A380-800F的最大載荷為150噸,航程可以達到10000公裡。讓空客不安的是,與波音-747-8F在國際市場大有折獲的時候,A-380-800F則顆粒無收,它的發起用戶美國UPS公司因為交機延誤取消了訂貨,這對於A380來說無疑於雪上加霜。

使用787的發動機更節油

當然簡單的加長並不能完全在波音747-8在市場上立足,先進的技術必不可少,新世紀國際油價節節上漲,而航油又是航空公司運營成本是最主要的組成部分,所以經濟性成為航空公司對於一架客機評價的最重要指標,所以波音-747-8需要在這方面有所突破,才能在市場站足腳跟。

發動機是降低飛機油耗,提高經濟性的關鍵系統,波音747-8配備了新一代GEnx渦扇發動機,這個發動機是通用電氣為波音787客機研製新一代大涵道渦扇發動機,它採用複合材料葉片、整體葉盤、雙環預混旋流器燃燒室設計,具備推力大,效率高,噪聲小、排放低等優點,根據相關資料GENX發動機的巡航耗油率比用於A330客機的CF6-80E1A4發動機的低15.4%,比用於B777客機的GE90-94B發動機的低6.9%。從而為波音-747-8提高經濟性打下了堅實的基礎。

機翼全面改進

提高機翼效率,增加飛機升阻比,同樣有助於降低飛機的油耗,提高飛機的經濟性,從相關圖片來看,波音747-8放棄了波音747-400的翼梢小翼設計,而採用了波音787上面的斜翼梢設計,這兩種設計的目標相同,都可以通過增加有效翼展、減小翼梢湍流而改善起飛性能並降低阻力。翼梢小翼的優點就是可以控制飛機的翼展,從而避免飛機翼展增加過多,影響飛機在機場上的停放和運轉,但是它的缺點是效率相對較低,另外會增加飛機的重量,斜翼梢的優點就是結構相對簡單,增加飛機重量較少,同時效率相對較高, 根據波音和美國國家航空航天局的試驗結果,斜削式翼梢能夠降低高達5.5%的阻力,相比之下傳統翼梢小翼的減阻效果為3.5%~4.5%。另據研究,相同長度的斜削式翼梢與翼梢小翼相比,前者的效率更高。

另外波音747-8還對機翼進行了一定的改進,重新設計的克魯格襟翼從波音747-8機翼的前緣伸出。這些裝置在空速較低時展開,能夠在起飛和降落過程中提供額外升力和輔助控制。這些都有助於降低飛機的油耗,提高飛機的經濟性。

操縱系統方面波音747-8採用主動控制技術和電傳操縱系統,新型客機採用電傳操縱系統已經成為一個趨勢,A380、A350XWB、波音777、波音787都採用這些技術,電傳操縱系統有助於飛機進行陣風減緩和機動載荷控制,改善結構載荷分布和機翼上面的壓力分布,有助於改善飛機的飛行性能和品質,根據國內的經驗來看,採用主動控制技術和電傳操縱系統,可以讓翼根處淨彎矩降低20%左路,機翼減重13%,載荷增加6%,航程增加7%左右,效果還是比較明顯的。

和787夢想客機一樣舒適

舒適性是客機另外一項比較重要的指標,在內飾上,747-8洲際飛機採用了787夢想飛機的豪華風格,如新的弧形拱頂結構,既可以使乘客感覺更加寬敞舒適,又增加了個人物品的放置空間。配合內飾結構的變化,747-8還採用了新的照明技術,為乘客創造出明亮通透的視覺效果,同時還可以通過柔和的亮度調節系統來製造更寧靜怡人的環境。

波音747-8的航空電子系統也大量採用了波音787的技術,包括大屏幕綜合顯示系統,衛星導航系統、以及儀表著陸系統等,其中比較重要的可能就是來源于波音787的電子飛行包-EFB,根據相關資料,EFB可以通過觸控螢幕、多功能輸入按鍵、光標控制等操作,其他航空電子設備、飛行管理計算機、通信設備等均有接口與EFB相聯接,通過標準化軟體套件,系統提供各種系統的在線瀏覽和查詢,如機載維護功能、性能工具、電子航圖、電子日誌、天氣預報、航行通告等,還為未來的升級預留了空間,如終端圖、飛機視頻等。從而大大讓飛行員更方便的管理飛機,進行更加準確的航線雲算,以提高飛機執行任務的能力,也有助於降低飛機的油耗,提高可靠性。

747-8的未來或在貨機

至于波音747-8未來的發展,筆者認為就客機型號來講,可能已經沒有發展的潛力可挖,全面升級投入比較大,並且超大型客機需要也比較有限,難以達到較好的效費比,更重要的是2020年以後波音777X已經可以接替波音747用於中心城市之間的航線,從波音777X推出受到航空公司歡迎來看,它應該是波音747未來比較理想的替代機型。

波音747-8的發展可能集中在貨機型號上面,畢竟全球化的深入,信息技術的發展,對於物流要求越來越大,作為現有速度最快的交通工具,大型貨機的需要肯定要繼續存在,波音747-8會利用自己提前卡位的優勢,繼續發展。

參考資料:

2011版世界飛機手冊

大型軍用運輸機航空電子系統

主動控制技術在大型運輸機上面的應用研究

(網易航空獨家專稿 作者小飛豬,為中國知名航空評論人士 歡迎非商業轉載,轉載請註明出處。

本文來源:網易航空 責任編輯:王曉易_NE0011

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