圖:波音完成787夢想飛機低速滑行測試
結構設計
波音787主體結構的大部分(包含機身和機翼)采用復合材料設計,而不是現在常用的鋁合金,此外還使用鈦合金,其中復合材料所占重量比例提高至50%,而飛機的形狀設計也因此而變得更富動感。復合材料不像鋁合金那樣容易發生疲勞和腐蝕現象,重量也比鋁合金輕,具有高強度和易于設計的優點,因此波音787的維修費用會較同級機型更低,而速度更快,燃油更省,更具環保。
飛機內裝
三種顏色的LED客座燈光變換,波音787的客艙比其他中型飛機要寬,座椅也比其他任何民用飛機的座椅寬許多,并采用兩行通道設計,客艙通道能使太胖的乘客很容易繞過正在供餐的餐車。
行李艙
頂部行李艙是目前業內最大的,每個乘客都可將任一尺寸的拉桿式箱包置于艙內,而寬敞的洗手間大得足以容納一個標準尺寸的輪椅。
這一款波音787自從對外宣布開始研制以來,就吸引了全球的目光,而且被稱為“夢幻客機”,說它實現了人們更多的飛行的夢想。它在技術上到底有哪些過人之處,又有哪些部件和中國相關呢?
活動空間
波音787的空間設計概念是提供顧客良好的機艙航行環境和舒適性,加大空間讓乘客有更寬廣的活動空間,特殊燈光設計與LED使用讓人有種新奇的感覺。
舷窗設計
波音787的舷窗比目前民用飛機中的大一倍,窗的位置亦更高,所以無論坐在飛機的什么位置,乘客都能看到地平線。窗中則以“液晶體”調校機艙的光暗,減少窗外射入的眩光及維持透明。
引擎
波音787除具有特殊機鼻設計、新翼端概念與雕塑垂尾結構等外型設計外,并提供兩種引擎架構作為選擇,不同廠商的引擎均有著相同的標準接口,因此航空公司可把飛機的引擎互換,不存在不相容的問題。
氣動力設計
機翼設計采用超臨界翼的好處在于在高次音速時有較好的氣動力效率,可以減少燃料的消耗并增加飛機的性能,如飛行距離等。
除機翼采用超臨界機翼之外,其余增加氣動力的設計還有流線機鼻與鯊魚鰭式翼尖小翼與尾翼,估計這些設計約可增加5%的氣動力效率。
燈光設計
機艙內以發光二極管(LED)提供照明,取代傳統使用的熒光管。飛機入口配以新穎的照明燈光,營造出頭頂即是天空的感覺,天空特色的艙頂一直貫穿整個客艙,一些區域還采用了弧形設計,使客艙實現了比例適當的房間式分區,機組還可以在飛行中控制天空特色艙頂的亮度和顏色。需要時,乘務員可以為乘客提供白天的感覺,而當乘客需要休息時,艙頂則可模擬美麗的夜色。
機艙以重復的大弧度拱形結構、動態照明以及飛行中可以由乘客調整透明度的電子遮光簾為特色,并利用可以變幻色彩及明亮度的LED陣列營造出模擬“天空”的天花板效果。
“夢幻客機”的中國元素
在以高新技術集中而著稱的波音787飛機中,中國航空制造企業也扮演了重要角色。據波音中國方面透露,中國一航旗下的成都飛機工業(集團)有限公司、沈陽飛機工業(集團)有限公司等,以及中航二集團旗下的哈爾濱飛機工業集團公司都扮演了重要角色,其獲得的轉包業務價值達數億美元。據中國一航一位內部人士透露,轉包可以幫助國內航空制造企業在賺取外匯收入的同時提升技術。
波音方面介紹,早在2004年6月,波音就宣布中國在波音787項目中承擔重要工作,并在2005年簽訂了合同,2007年6月簽訂了更多零部件和面板的供應合同。中國一航旗下的成飛是波音787方向舵的唯一供應商,沈飛負責波音787的垂直尾翼前緣;中航二集團旗下的哈飛則負責波音787上部和下部翼身整流罩面板、垂直尾翼零部件;而波音與中國一航、赫氏的合資公司天津波海則負責波音787垂直尾翼后緣面板以及垂尾其他部分的面板。
此外,在波音787的生產過程中,波音還首次將其遍及全世界的供應商介紹給中國的工廠,并向他們介紹中國的能力和強項并鼓勵供應商和中國進行合作。
對此,中國一航一位內部人士表示,中國航空制造企業參與轉包工作,一方面可以賺取外匯,更重要的是可以通過轉包生產來培養自己的技術人才,提升技術水平,參與國際競爭。該人士透露,中國一航已經確立,將把民機轉包業務作為集團未來發展的重點板塊之一。
不過,上述人士也指出,目前國內航空制造企業主要承擔的還是零部件的轉包業務。未來國內企業應該繼續提升技術水平,爭取能夠獲得更高層次的業務,例如部裝或者總裝業務。
“夢幻客機”的過人之處
中國民航大學航空工程學院院長徐建新說,波音787飛機無論是在設計的理念、它的環保性能,以及它的飛行性能等方面,都跟傳統或者現有的飛機有一個比較大的突破,主要體現在以下幾個方面。
第一是降低油耗 波音787飛機通過采用新型的發動機,采用先進的復合材料,高效的系統和先進的機動性能,使得這架飛機的重量大大降低,比同類飛機在飛行的時候大約能節省20%的燃油。
特別是波音787飛機首次在主體結構包括機翼和機身上采用復合材料之后,性能確實得到比較大的提高,這個型號的飛機復合材料的用量達到了50%,而目前同類飛機用量只有20%左右。
第二是減少排放 通過降低油耗,波音787飛機的二氧化碳排放量大大降低,總的廢氣排放量將減少20%,這符合目前全球對環保的要求。
第三是飛機的起飛和降落會更安靜 通過對發動機外殼進行一些特殊的處理,這款飛機的噪聲比同類飛機的噪聲要降低60%以上。