距上次波音公司在巴黎航展討論全新商用客機,已經(jīng)過去了14年。在2017年巴黎航展上,波音公司首次公布了新中型客機(NMA)的研制計劃及部分細節(jié),成為航展熱點。
波音的NMA雙通道客機將采用第五代復(fù)合材料機翼、“混合”(hybrid)機身設(shè)計和超高涵道比渦扇發(fā)動機,尺寸與波音757相當,融合了波音777和波音787的設(shè)計特征,座級涵蓋220~270座,航程5200海里(9260千米),其市場容量預(yù)計超過4000架。
波音透露,NMA的橫截面將采用波音787或波音777上機身與波音737下機身組合而成的構(gòu)型。雖然波音對NMA“混合”機身的表述比較含糊,但據(jù)分析是指機身橫截面的形狀,而不是指結(jié)構(gòu)材料的選擇。據(jù)稱,在波音已經(jīng)公布的一些專利中,有上機身采用雙通道飛機主客艙、下機身則采用單通道飛機腹艙的構(gòu)型方案。
波音表示,NMA的研發(fā)將吸取波音787研制過程中的經(jīng)驗教訓(xùn),數(shù)字雙胞胎(digital twin)和數(shù)字鏈(digital thread)將成為NMA項目的關(guān)鍵。在項目正式啟動之前,波音已通過多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計和基于模型的系統(tǒng)工程,對NMA的設(shè)計、生產(chǎn)和試驗的各個環(huán)節(jié)進行了深入而全面的分析。根據(jù)客戶反饋的大量信息,波音正不斷修改NMA方案,目前的方案與最初設(shè)想相比,已經(jīng)發(fā)生了很大改變。
未來,隨著NMA項目的推進,波音整個產(chǎn)品研發(fā)體系也將發(fā)生根本性的改變。波音表示,波音787飛機可執(zhí)飛跨太平洋等航線,而NMA則執(zhí)飛跨大西洋以及一些航空運輸量快速增長的航線。NMA的目標是成為一款具有單通道飛機的經(jīng)濟性和雙通道飛機的舒適性的新機型,它的生產(chǎn)成本將低于以往生產(chǎn)的任何一款雙通道飛機。
飛機配置的問題受到密切關(guān)注。波音表示,其仍在推進系統(tǒng)、生產(chǎn)流程等方面進行持續(xù)創(chuàng)新,以增強這一項目的成功性。該雙通道飛機概念旨在填補波音737-10和波音787-8之間的空白。
在推進系統(tǒng)方面,齒輪傳動渦扇發(fā)動機將成為NMA的首選。雖然NMA處于“萌芽”狀態(tài),但現(xiàn)在談?wù)摪l(fā)動機的選型并不算早。NMA項目能否如期投入商業(yè)運營,一款新型高效的中等推力的發(fā)動機是關(guān)鍵。而NMA可能會是下一個10年前半段最大的民機新項目,也是發(fā)動機制造商“志在必得”的一個項目。新發(fā)動機一旦入圍,很有可能會成為空客隨后推出的競爭機型的動力裝置。
根據(jù)波音公布的信息,NMA的發(fā)動機的推力約為200kN,涵道比大于10∶1,總增壓比大于50∶1。200kN的推力,高于目前單通道飛機的發(fā)動機,同時低于現(xiàn)代寬體飛機的推力,因此NMA所需的這款中等推力的發(fā)動機到底會是一款“高推力的小型發(fā)動機”,還是一款“小推力的大型發(fā)動機”尚不得而知。按照客戶的提議,波音的NMA可能會像波音787一樣,選擇兩款發(fā)動機作為候選動力裝置,而不會像波音777X那樣采用唯一一款指定的動力裝置。盡管如此,NMA發(fā)動機的競爭也會十分激烈。目前,羅羅、普惠和CFM國際公司都在積極爭取成為NMA的發(fā)動機供應(yīng)商。
在生產(chǎn)流程方面,波音正著力于對整體設(shè)計以及建設(shè)和推進方面進行改進。雖然NMA系雙通道飛機,但其目標旨在達到單通道飛機的運營成本。如何實現(xiàn)這一點,波音表示這是公司的秘密所在。然而,波音毫不掩飾對基于模型的系統(tǒng)工程(MBSE)的逐漸依賴,這極大地改變了整個公司開發(fā)新產(chǎn)品的方式。MBSE是一種在開發(fā)早期確定客戶需求和功能的跨學(xué)科方法,該概念被越來越多地用于防務(wù)和空間事務(wù)中。
就波音而言,MBSE流程包含三種工程模型,其中一種是與分析驗證模型交互的系統(tǒng)架構(gòu)模型。該系統(tǒng)架構(gòu)模型可以幫助定義關(guān)于NMA設(shè)計開發(fā)的各種限制、接口和要求,以及產(chǎn)品本身。而且,該系統(tǒng)模型可以用于管理綁定數(shù)據(jù)以及控制成本和進度。先進的系統(tǒng)架構(gòu)模型使得NMA的開發(fā)過程完全不同于波音787的開發(fā)過程。
波音表示,NMA的一個秘訣是機翼與發(fā)動機之間的接口更為緊密結(jié)合。波音正在就此與 CFM、羅羅和普惠公司進行討論。為了針對NMA進行更好的發(fā)動機設(shè)計,波音和發(fā)動機制造商執(zhí)行了一系列的迭代程序,使他們了解飛機的界限、爬升能力、噪音水平,以及雙發(fā)延程飛行(ETOPS)飄降高度和航程范圍等。目前,這些設(shè)計已經(jīng)非常清晰。
波音認為NMA飛機真正是圍繞乘客而設(shè)計的。波音已經(jīng)與57家航空公司就NMA進行了討論,各家公司最期待的是可以開發(fā)新市場,而且其中一些市場采用的是全新的商業(yè)模式。一些廉價航空公司希望獲得發(fā)展,一些則希望補充機隊的機型,還有一些公司希望重整整個飛機網(wǎng)絡(luò)。
在今年巴黎航展期間,波音公司公布了NMA的研制計劃表。新項目將于2018年年底或2019年年初啟動,2020年開始設(shè)計,2021~2022年開始生產(chǎn)零部件,2023年開始總裝并下線,2024年開始飛行試驗和取證,2025年投入商業(yè)運營。根據(jù)項目的商務(wù)研究結(jié)果,波音公司可能在2018年決定是否將NMA飛機推向市場并正式接收訂單。
(審核編輯: 智匯小新)
分享