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波音747-8来袭 “空中皇后”能否再续传奇?

来源:民航资源网 作者: 燕雀 2014-10-09 15:28:20

专业分类飞行

  

  如果要数历史上最畅销或最成功的民航机型,不一定是波音747,但是如果要数历史上最优雅的机型,相信很多人会像我一样选择747。如果您曾目睹过她的风采,立刻会被那巨大的身躯所震撼,走进机舱,内部空间是如此宽敞,仿佛置身于一间会议室。但最令人印象深刻的还是在外形上,机头部位的微微隆起,使得整个曲线流畅而柔和,活脱脱一只从海洋跃入天空的大蓝鲸,总能一眼就认出来。

  试想想,最多能装500多人,五倍多于波音737的最大起飞重量,从跑道上拔地而起。垄断巨型宽体客货机市场近40年,总销量超过1500架,也是波音公司历史上利润率最高的机型。如此种种,不得不说波音747成就斐然,“空中皇后”的美誉实至名归。

  自1970年第一架747客机交付泛美航空以来,波音共推出过747-100/200/300/400、747F(货机)几种类型,其中747-400是最成熟和经典的一款。2005年,为了应对空客A380强大的攻势,波音启动了B747改进项目,即B747-8,并于2012年向汉莎航空交付了全球第一架。

  2014年10月,国内首架波音747-8客机交付国航,让我们一起来看看747-8与过去的747有何不同,顺便聊一聊747的老故事。

  一、747-8有何大不同

  对于747-8客机,波音的正式命名为B747-8i,字母i的意思是Intercontinental(洲际的),一个在英语里比较高大上的称呼。据说,747-8是因为大量采用了787的先进技术,所以才命名为-8。不论这个传言是否属实,的确在747-8身上,可以发现许多近年才发展出来的新技术,比过去的747-400有了很大改进。

  1、机身尺寸和重量

  根据波音官网的数据,747-8与过去的747-400相比,整个机身尺寸增大了一号,如下图所示,在机翼之前的机身段加长了4.1米,机翼之后加长了1.5米,总共比747-400长了5.6米,翼展也增加了约4米。

  随着尺寸的增大,运行重量也相应增加,747-8的最大起飞重量比747-400增大了约50-60吨。同样在典型布局下作比较,747-8可以增加50多个座位数,货舱也有更大的运载能力。

机型 机身长
(至尾翼)
翼展 高度
(至垂尾)
最大起飞重量(吨)
B747-400 70.66米 64.44米 19.4米 385-400
B747-8 76.3米 68.5米 19.4米 447

  2、大面积使用复合材料

  相信之前了解过B777、B787和A380,对复合材料不会感到陌生。在B747-8机身上,同样大面积使用了复合材料。根据机身不同部位的材料特性要求,使用铝合金、碳合金、钛合金等复合材料,在保持结构强度要求的同时,一方面能够降低飞机的结构重量,另一方面其优异的抗腐蚀性和抗劳损性,能够减小维修频次,增加飞机的可用率。

  3、新一代的发动机

  过去的747-400,有多种可选的发动机,包括普惠公司的PW4056或PW4062、GE公司的CF6、罗罗公司的RB211,但是对于747-8而言,目前只有一款可选的发动机,就是GE公司的GEnx-2B67。

  根据官方的宣传材料,这款GEnx-2B67发动机是GE公司的新一代推进产品,推力66500磅,采用了高性能合成材料的风扇叶片,整体重量更轻,推进效率和可靠性更高,还能较大地降低噪音和排放污染。

  4、使用斜削式翼尖(Raked wingtip)替代了翼尖小翼

  飞机的翼尖小翼,可以阻止下翼面的高压气流从翼尖绕行到上翼面,阻止升力被破坏,减小诱导阻力,从而改善飞机空气动力特性,这项技术在目前的民航客机上有着普遍的应用,比如较新的B737和A320系列飞机,以及过去的747-400上。

  但时代总是在不断发展,西雅图的顶尖工程师们,利用先进的风洞和大型模拟计算机研究发现,翼尖小翼的自身重量较大,会抵消一部分气动改善,但对飞机的翼展增加不大,适用于B737这样对翼展和停机坪尺寸比较敏感的中短程飞机。而斜削式翼尖(Raked Wingtip,也称为后掠式翼尖)自身重量较轻,同时能够增大飞机的翼展,改善气动特性,更好地平衡了巡航效率和飞机重量,从而能够增加飞机的航程,更适合远程飞机。

  根据波音和美国国家航空航天局(NASA)的试验结果,斜削式翼尖能够降低高达5.5%的阻力,相比之下传统翼尖小翼的减阻效果为3.5%~4.5%,相同长度的斜削式翼尖与翼尖小翼相比,前者的效率更高。

  于是,在最新的777、787、747-8上,均取消了翼尖小翼,取而代之的是斜削式翼尖设计,这种翼尖有所加长,并使得末端略微上翘,好像中式建筑的“飞檐”。

  5、新一代的驾驶舱设计

  在驾驶舱的设计上,747-8沿袭了过去747-400的操作界面布局,但融合了787的全新一代先进技术,有多项改进。首先是功能更加强大的主飞行显示(PFD)和导航显示(ND),ND能够显示飞机在机场地图上的移动;其次,采用了全新的电子检查单,机组可以在中央的多功能显示(MFD)上进行操作;还有,配置了计算能力更强飞行管理计算机(FMC),以及容量更大的导航数据库;特别是,起落架终于只有收上和放下两个位置,飞行员再也不用理会过去在中间的OFF位。不过,最让人眼前一亮的,还是驾驶座椅两侧标配的Ⅲ级电子飞行包(EFB),拥有飞行手册查询、性能计算等多项功能。

  二、曾经不被看好的747

  如果你的观点,和全世界所有人都是相反的,那么极可能是你错了,但也许,只有你一个人是对的,全世界都错了。波音747的诞生,恰恰就是一个这样的典型例子。

  B747概念的孕育,与其说是一个严谨的立项,不如说是两位航空大亨的一次赌博。美国历史上有名的航空达人、泛美航空的总裁胡安·特里普,向来敢想敢干,他想要一种比波音707大两倍的四发飞机进行跨洋飞行,来拓展自己的环球航线网络。另一航空传奇人物波音总裁比尔·艾伦,就想在一个落选的大型军用运输机基础上进行改制。然而,胡安·特里普担心波音造不出来,比尔·艾伦担心造出来卖不出去,两人就打赌,“你敢造我就敢买”,“你敢买我就敢造”,于是,项目就启动了。

  其实,1965年747刚刚筹备立项的时候,全球民航业的目光都不在这里,而是专注于超音速客机。大西洋两岸的飞机制造商们摩拳擦掌,英法联合制造协和号,波音则专注于2707项目-也是一个超音速运输机。协和号的工程师们甚至放出豪言,通过超音速飞行拉低时间成本,协和飞机的运行成本甚至可以低于亚音速和跨音速飞机。

  当时,几乎所有的航空从业者都深信,超音速飞机将是未来远程运输的主宰,像波音707和道格拉斯DC-8这样的飞机,最后只能被航空公司降格用于中短程航线。而波音747,估计只是航空业全面进入超音速阶段的一个过渡产品。

  据747的总设计师乔·萨特回忆,那时候在波音公司,超音速客机2707才是公司的重点培养对象,B747只是一个不起眼的项目,一个看似不可能成功的大怪物。公司所有的高精尖人才,都挤破头想进超音速项目,所以自己只能招揽到一些水平一般的人,甚至是一些超音速项目剩下的“边角料”。

  在投资和经费方面,747也是相形见绌。有一次,乔·萨特独自去华盛顿特区出差,恰巧遇到了超音速项目组也来出差,但他们经费充足,一行几十个人,强大的气场立刻令乔无地自容,觉得对不起那帮在西雅图画图的兄弟们。对方甚至还打趣道:“乔,听说你在747项目里干的很不错,我们会在超音速项目里给你留一个位置。”

  然而,伴随着波音747一步步走向成功,协和号和2707项目都陨落了,协和号总共只生产了20架,有14架卖给了英航和法航,基本上属于自产自销,2707项目更是一架也没有造出来。

  两倍于音速的最大巡航速度,协和号在技术上无疑是非常成功的,但是,在商业上是失败的。同样从巴黎飞纽约,747能装载300多位旅客,协和号却只能拉100多人,但两者消耗的燃油却差不多,所以协和号的机票价格是747的好几倍,带来的是缩短一倍的时间。刚开始,乘坐协和号成为一种时尚,但等这新鲜劲退潮之后,连华尔街的土豪们,也发出了中国农民工“被高铁”之后的呼喊:“太贵了,不用那么快,俺们有的是时间。”

  正所谓“失之东隅、收之桑榆”。波音在输掉了2707超音速项目的同时,却赌赢了747这个珍宝客机,一台真正的印钞机,为波音后来一步步发展壮大立下了汗马功劳。747项目后来的投资一增再增,总投资甚至超过了当时波音公司的净值,毫不夸张地说,如果747项目赌输了,恐怕就是麦道公司收购波音公司了。

  自从上世纪70年代交付第一架以来,747收到了来自全球航空公司的大量订单,2014年6月28日,波音向汉莎航空交付了他们制造的第1500架747,树立了一个时代的里程碑。

  三、空中皇后能否续写传奇

  根据波音和空客的未来20年飞机市场预测报告,对于未来远程宽体客机市场的发展方向,他们有着截然不同的观点。双方最大的分歧在于,波音认为,未来一、二线城市之间的点对点直飞,才是大势所趋,飞机的座级不用太大,200至300就足够了,因此未来市场对B777和B787这样的飞机会有很大需求。而空客认为,随着大型繁忙机场的航班量日趋饱和,大运载量的巨无霸客机,才能提高总的周转量,从根本上解决问题,于是他们设计制造了550座级的A380。

  然而,双方又不敢押上全部的赌注,竞争对手说的也有一定道理。于是,空客紧紧追赶B777、B787的步伐,推出了A350,波音也推陈出新,用B747-8与A380一较高下,断然不会把B747独占多年的巨无霸客机市场拱手让与空客。

  回顾过去40年的历史,B747之所以取得如此巨大的成功,可以说主要归功于两个原因,一个是她近乎独孤求败、几无对手的绝对优势地位,另一个是过去开展跨洋和洲际飞行对四发飞机的仰仗与信赖。

  然而,时移世易,如今这两项优势均已不再那么明显。一方面,空客A380已经横空出世,而且体量还更大,也要共同瓜分巨无霸客机市场;另一方面,随着飞机和发动机可靠性的提高,延程运行(ETOPS)的批准时间不断加长,像B777、B787、A330、A350这样的双发飞机,也完全可以胜任跨洋和洲际飞行,而且运营和维护成本更低。

  因此,对于B747-8,可谓前路艰险。不过,机遇总是与挑战并存,四发巨无霸客机的市场总是客观存在的,中东各路土豪航企的大战略和大手笔,也不断刷新着人们对于航空业的理解。更何况,这是一个拥有光荣传统的机型,一个拥有诸多亮点的机型,空中皇后能否续写传奇,让我们共同期待并祝福,她在航空历史舞台上的第二次绽放。

  注:文中图片来自波音官网

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