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777X会遭遇“水逆”吗

2020-08-02曲小

大飞机 2020年6期
关键词:汉莎机翼波音

曲小

2020年1月26日,在西雅图的绵绵细雨中,波音最新宽体客机777X完成首飞。经过近4个小时的飞行,当身披波音蓝白相间原厂涂装的飞机降落时,引擎开启反推扬起的水雾似乎在为这个被寄予厚望的机型的首飞成功开启庆功的香槟。

三个月后,第二架777X完成首飞,正式加入试飞队伍。737MAX停飞以来,处于重重压力之下的波音需要777X首飞这样能够鼓舞人心的消息来向世人证明,强大的波音正在回归正轨。

作为波音最新的宽体客机机型,无论从飞机性能还是制造工艺来说,777X都代表了当今商用飞机最先进的制造水平。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,与目前正处于停飞状态的737MAX一起,被视为波音近五年来最重要的两个产品系列。

然而,由于受到新冠肺炎疫情的影响,航空运输市场需求萎靡,业界预测,市场恢复至少需要3~5年的时间。在此背景下,777X似乎显得有些生不逢时。毕竟对于一款超大型宽体客机而言,获得市场成功的一个重要前提是航空运输市场必须保持高速增长。

开门红

在波音百年的发展历程中,777无疑是一款极为成功的机型。在波音推出777之前,人们要实现远程越洋飞行,只能选择四发或三发大型客机。1995年,第一代波音777投入运营,航空公司在远程越洋航线上有了双发宽体客机这一选项。从那时起,全球航空公司的机队构成有了巨大的变化。同时,777系列飞机的成功也奠定了波音在宽体客机领域难以撼动的地位。

2011年9月,波音首次在公开场合表示有意研发新一代双发宽体客机。一年多后,在2013年的迪拜航展上,波音正式宣布启动第三代777飞机的研发,并将其正式命名为777X。

在那届航展上,777X成为了当之无愧的明星产品,共收获259架订单,订单总价值超过950亿美元,创下波音有史以来最高订单价值纪录,至今这一纪录仍未被打破。777X可谓迎来了开门红。

根据波音的规划,新一代777X共有两个子型号,分别是777-8X和777-9X,这两个型号都将采用当今最大的商用飞机发动机——GE9X。其中,777-8X的续航里程可以达到17220公里,标准布局下可载客384人。尺寸更大的777-9X在標准布局下载客数可达到426人,但航程有所减少,为15185公里。

2017年10月,首架777-9X飞机的翼梁在埃弗雷特工厂开始组装。根据计划,波音将分别制造4架777-9X和2架777-8X原型机用于飞行测试和适航取证。根据最初的计划,首架777-9X在2020年交付首家用户,但由于GE9X发动机不能按时交付拖延了飞机的研发进度。

2019年3月,在波音准备777X首架机下线前夕,发生了第二架737MAX坠机事件,随后引发了这一机型在全球范围内的停飞、调查直至暂停生产。波音集团和其商用飞机部门的主要负责人相继离开公司,新的管理层面临着巨大的挑战和压力。

也正是在此期间,777X在进行地面静力试验时,测试机出现机身撕裂、舱门飞出的情况。一时间,业界对波音的生产管理水平提出了质疑。

好在波音顶住了压力。从2019年下半年开始,777X的研制进度几乎没有受到太大的影响。波音计划2021年年中将首架777X交付给阿联酋航空。然而,2020年伊始,新冠肺炎疫情在全球爆发,迅速萎缩的市场给777X这类超大型宽体客机的前景蒙上了一层阴影。

历史性突破

尽管777X是777的改进机型,但在747-8I飞机已经停产以及A350XWB“穷追猛打”的背景下,777X无疑将成为未来波音在大型宽体客机市场的旗舰机型。因此,波音对这款新机型在新技术的投入和使用上也是不遗余力的,这也使得777X占据了商用飞机领域的多个世界之最。

首先从机身长度来看,777X是当今机身最长的商用飞机,超过了空中巨无霸A380。777-9X在上一代777-300ER的基础上增加了4个机身框,机身部分增长了2.1米,全长增加2.8米。

777X不仅机身长,还是当今客舱最为宽敞的双发客机。通过对内饰的改进,777X的客舱宽度比上一代产品增加了10厘米,比竞争机型A350宽35厘米。事实上,宽大的机身一直是波音宽体客机的设计传统,当年乔萨特就是用747宽大的机身征服了泛美航空的高管,如今777X依旧传承了这一传统设计理念。

此外,777X的客舱设计还融合787的特点,乘客可以享受到便于操作的大型头顶行李舱、更大的舷窗、更好的客舱压力、更舒适的湿度和更平稳的飞行。

第三个“世界之最”也是最常被人提及的——777X的翼展。777X复合材料机翼的翼展达到了71.8米,比A350的翼展长7米,是世界上最大的复合材料机翼,也是世界上最大的双发客机机翼,翼展甚至超过了777-8机身69.8米的长度。777X的翼根宽度达6米,面积467平方米,展弦比超过11。

在777X机翼的生产中,波音采取了大量787的成熟技术,机翼主结构中除翼肋采用铝合金之外,主梁、壁板等均为大型复合材料零件。同时,波音还吸取了787项目的经验,决定自行生产机翼。

2014年,波音决定将777X的生产基地设在华盛顿州的皮吉特湾地区,并在那里新建一个造价10亿美元、占地9.6万平方米的复合材料机翼中心。2016年,用于生产777/777X机翼的40-27号厂房完成扩建,面积增加了约3万平方米。如今,这一复合材料机翼制造中心的规模仅次于波音埃弗雷特总装厂和空客图卢兹A380总装厂,是世界上最大的机体部件生产厂房。

为了保证机翼的生产,波音与供应商积极合作,确保进度的稳步推进。777X机翼主结构的复合材料依旧由日本东丽公司提供预浸料,后者还在美国投资建立了制造分部。为了固化超大尺寸的777X复合材料机翼部件,波音与供应商ASC公司一起打造了当今世界上最大的热压罐。该热压罐长36.5米,宽6.5米,重544吨,重量仅比A380的最大起飞重量轻30吨。

为了对777X机翼部件进行修边和钻孔,波音与美国能源部橡树岭国家实验室联合开发了世界上最大的3D打印模具。该模具长5.33米,宽1.68米,高0.46米,重784公斤,用混合20%碳纤维的ABS塑料制成,依托辛辛那提公司的大幅面增材制造设备,制造时间仅用了30小时,而制造传统的金属模具需要至少3个月。

除了拥有最长的机翼之外,777X还是第一种使用折叠机翼的商用飞机。在军用航空领域,折叠翼尖并不是什么新技术,舰载飞机很早就开始使用这项技术。波音对于折叠翼的设计和制造也是十分熟悉的,其收购的麦道公司就曾是实力很强的舰载飞机制造商。因此,早在第一代777飞机设计之初,波音就曾提出这一设想,但当时没有得到客户的认可。

如今,为进一步提升飞机的经济性,可折叠翼尖成为一个必然的选择。777X的翼展达到71.8米,折叠翼尖后,翼展可缩短到64.8米。为了便于在机场运营,777X在起飞前,翼尖放下、锁定,折叠段和固定段形成完整的大展弦比机翼,从起飞、巡航到降落接地,这期间机翼一直保持在这个状态。飞机降落后在跑道减速滑行时,当速度低于一定阀值后,翼尖向上折叠。

此后一直到登机桥,都可以按照65米以下标准翼展的普通飞机进行处理,不会增加航空公司的费用。2018年5月,美国联邦航空管理局批准了可折叠翼梢的商用,这对于民航业来说是一次历史性的突破。

危中待机

如果没有这场突发的疫情,也许没人会对777X的“大卖”产生任何怀疑。截至2020年5月,777X共有订单340架,主要的客户包括阿提哈德航空、国泰航空、卡塔尔航空、新加坡航空、汉莎航空、全日空航空等。这些客户大多拥有747和777系列飞机的运营经验,也是波音宽体客机的“忠实粉丝”。

作为一款超大型宽体客机,在研制阶段就能获得如此多的订单也体现了市场对于777X的期待。然而,新冠肺炎疫情这一“黑天鹅”事件发生后,航空公司对于采购超大型客机的态度变得越来越谨慎。

自2020年3月以來,已经至少有5家欧美航空公司申请破产,甚至包括德国汉莎航空在内的行业巨头也深陷危机。在此背景下,航空公司一边忙着“客改货”,一边大规模调整运营的机型,而后者的改革方向主要就是加快老旧机型的退役和大型宽体客机的封存。以达美航空为例,公司已经决定将2020年2月刚刚改装完的18架777永久封存。

航空公司之所以选择从宽体客机下手,主要是出于运营成本和市场需求的考虑。根据目前航空市场的恢复情况来看,由窄体客机和支线飞机运营的短途航线成为了航空公司主要的收入来源。

以美国为例,在所有主要航司都大幅亏损的背景下,拥有484架支线飞机、专门为大型干线航空公司承运支线航班的天西航空5月发布的第一季度财报显示,虽然营收大幅降低,但该公司凭借着“小飞机”们逆势实现了超过3000万美元的盈利。

同时,根据国际航空运输协会的预测,国际旅客对于长途航空旅行的需求到2025年也只能恢复到2012年、2013年左右的水平,即过去十年长途航空旅行需求的最低水平。

在此背景下,A380如今已经成为了航空公司急于丢弃的“烫手山芋”。A380的最大运营商阿联酋航空已经向空客取消了部分剩余订单,汉莎航空则准备向空客回售6架A380,这个数字几乎是汉莎航空A380机队数量的一半。法航和阿提哈德航空更是直接退役或永久停飞了A380。所有这些都意味着,在疫情的冲击下,A380将提前退出商业航线。

777X作为一款超大型宽体客机,同样也面临着严峻的市场考验。目前,汉莎航空已经表示,考虑到公司目前对于货机的需求更为急迫,公司计划将部分777X的订单调整为777货机。按之前的计划,汉莎航空将在2021年接收其首架777-9X,而如今汉莎航空却希望能够在2021年接收到3架777货机。

其他航空公司则更倾向于将已有的777X订单转换为787。其中,阿联酋航空计划将24架777X的订单转换为787-9,国泰航空则希望用787-10来替代777X的订单。这些航空公司不会是仅有的考虑延迟交付或转换订单的客户,由于疫情至今未能在全球范围内得到有效控制,航空公司远程国际航线迟迟无法恢复,未来或将有越来越多的航空公司评估现实情况,对订单进行重新调整,而这或将导致777X大规模投入市场的时间被迫推迟。

波音也已经考虑到这种情况发生的可能,因此在4月的一次电话会议上,公司决定对777/777X的产能进行调整,从现在的月产5架调整至3架,意味着这款机型的产能将下调40%。从这个角度来看,尽管777X足够先进,但很遗憾,不是当下市场最需要的产品。毕竟在当前的大环境下,对于航空公司来说,活下去才是最重要的。

在777X已有的客户名单中,诸如阿提哈德航空、卡塔尔航空等航空公司又都是以航空枢纽中转模式进行运营的,在如今国际旅行几乎停滞的情况下,这类航空公司遭受的冲击可想而知。然而,尽管疫情对已经高速发展了十余年的全球航空运输业造成了前所未有的冲击,但是在全球一体化的大背景下,人们对于长途出行的需求依旧存在。

因此,无论对于波音还是航空公司来说,只要渡过这一关,相信777X依旧会重新回归主流航空公司的采购名单中。同时,对于波音来说,如果能在危机中重新树立其在工程技术领域的口碑,重新将工程师文化树立为公司的核心价值,那么777X还是等得起的!

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