2023年12月4日發(作者:工作失誤)
波音787
百科名片
波音787夢想飛機效果圖
波音787,又稱為“夢想客機”(英語:Dreamliner),中型雙發(動機)寬體中遠程運輸機,是波音公司1990年啟動波音777計劃后14年來推出的首款全新機型,由波音民用飛機集團(BCA)負責開發,在2004年4月正式啟動。經多次延期后,于美國時間2009年12月15日成功試飛,標志著787飛機的制造項目進入交付使用前最后一個階段,預計2010年交付使用。
目錄[隱藏]
波音787簡介
基本參數
發展歷程
特點
硬件設施
技術及設計特點
經濟性
主要機型
波音787簡介
基本參數
發展歷程
特點
硬件設施
技術及設計特點
經濟性
主要機型
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波音787與中國
[編輯本段] 波音787簡介
波音787
波音787系列屬于200座至300座級客機,航程隨具體型號不同可覆蓋6500至16000公里。波音公司強調波音787的特點是大量采用復合材料,低燃料消耗、較低的污染排放、高效益及舒適的客艙環境,可實現更多的點對點不經停直飛航線。以及較低噪音、較高可靠度、較低維修成本。波音787夢想飛機是航空史上首架超長程中型客機,打破以往一般大型客機與長程客機掛勾的定律。預計2010年787的單位造價為$1.38--1.88億美元。
最早于2005年1月28日,波音787在擁有正式名稱之前,被稱為「7E7」。2004年4月,隨著全日空確認訂購50架波音787飛機,該項目正式啟動。波音787原型機2006年開始生產,2009年12月15日成功試飛,預計2010年交付使用。
波音787
787在技術和設計上的突破,使中型尺寸的787具有在同座級的飛機中,無以倫比的航程能力與英里成本經濟性。倘若乘客偏愛不經停直飛服務及更高航班頻率,那么787就是開辟這種新航線的完美機型,尤其是不適合大型飛機的客源少的遠程航線。波音787除了讓中型飛機尺寸與大型飛機航程的實現結合,還以0.85倍音速飛行,這也使其點對點遠程不經停直飛能力得以更好的體現,從而能在450多個新城市對之間執行點到點直飛任務,這讓運營商能更靈活地把機型與市場相匹配。
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基本參數 機型 787-3、787-8、787-9
機組駕駛員人數 2人
座位數 290~330、 210~250、 250 ~ 290
波音787
長度 55.5~61.6米
翼展 50.3~58.8米
后掠翼 32.2°
高度 16.92 m
機身高 5.91 m
機身寬 5.75 m
座艙寬 5.49 m
載貨容量 124.6立方米~152.9立方米
空重 101,151kg、109,769kg、115,213kg
最大起飛重量 165,108kg、219,539kg、244,940kg
巡航速度 0.85馬赫(903 km/h, 561英里(mph), 487節(knots))
最大速度 0.95馬赫(1010 km/h, 631 英哩, 553節)
滿載航距 4,650~5,650km、14,200~15,200km、14,800~15,750km
最大燃油容量 126,918 L~138,898 L
發動機(×2) 通用電氣GEnx 或勞斯萊斯(Rolls-Royce)Trent 1000
最大推力 235.8 kN、 284.7 kN、 311.4 kN
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發展歷程
研發背景
波音公司
“音速巡航者”
在1990年代后期,隨著民用飛機市場份額不斷流失給其歐洲競爭對手空中客車公司(Airbus)。波音767在與空中客車A330的競爭中處于下風,波音公司決定研發其取代產品。向市場推出“音速巡航者”(Sonic Cruir),強調在燃油消耗與波音767和A330相當的情況下,接近音速的飛行速度(約0.98倍當時音速,即0.98馬赫)。當時美國不少大規模的航空公司對「音速巡航者」的概念表示樂觀。因把航程時間縮短可獲乘客好評而大力支持研發該款客機。
9.11事件發生后,全球航空市場均受創,而美國的航空公司更是首當其沖,“音速巡航者”難以獲得計劃啟動的足夠訂單。在油價上升的情況下,效益比速度更重要。波音公司最終決定放棄「音速巡航者」,提出新計劃取代,稱為「7E7」,當中的“E”可解釋為「Efficiency」(效率)、「Economics)(經濟性)、此外也可解釋為「Environmentally Friendly」(環保)、「Extraordinary comfort and convenience」(超凡的乘坐舒適性和便利性)、以及「E-enabled」(電子化系統)等。「7E7」又稱為「夢想飛機」(Dreamliner),波音公司認為,波音7E7將為航空公司降低運營成本,創造更多利潤,同時為乘客提供更舒適的客艙環境,以及更多的不經停直飛航線。
項目啟動
2004年4月,波音宣布7E7客機使用的發動機分別為通用電氣的GEnx及勞斯萊斯的遄達(Trent)1000。不同廠商的787發動機均有著相同的標準接口,航空公司可把飛機的發動機互換,這在商用航空業界歷史上實屬首次。隨著全日空確認50架飛機訂單,該項目正式啟動,全日空航空公司的訂單是歷史上對波音新型民用飛機最大的啟動訂單。2005年1月28日,波音公司為7E7夢想飛機確定了正式的機型代號——787。
「7E7」方案正式啟動后,波音公司以正式的數字編號取代,7E7夢想飛機正式命名為787。
波音787
自此,該飛機被稱為波音787夢想飛機。按照波音公司解釋,以往使用7E7這一名稱是為了突出該飛機出色的效率(Efficiency)優勢。這也是波音的傳統做法,在飛機的研發階段給其一個字母代號,例如,波音757在開始研發時被稱為7N7,波音767被稱為7X7,而波音777則被稱為767-X。而在項目啟動后為其確定一個數字。波音公司所有噴氣式客機是從707、717、順序至777。而按順序,繼1993年推出波音777之后就應是787這個代號。
研發中期
2005年4月26日,即研發計劃推出的一年后,波音在787客機的外觀設計作出改動,包括機鼻長度改短。
2007年5月下旬,首架787開始總裝。計劃同年7月8日,首架787下線,有一種說法是,波音選在7月8日向外界展示787客機,是因為2007年7月8日的美式寫法是“07/08/07”,剛好拼成“787”。可是,由于設計進展順利,第一架波音787“夢想客機”下線的時間不是在2007年7月8日,而是提前到6月25日,比原計劃的客機公開亮相的時間提前了將近兩周時間。但這架下線的787“夢想客機一號”還有幾大部分的結構沒有完工。波音也承認,第一架出廠的波音787因市場上缺乏碳纖維,所以只是用其他材料暫時遮蓋。這樣的事情并不鮮見,1968年波音第一架747下線時,也只是完工了78%的工作量,嚴格說來,那并不是一架完整的飛機。 波音787客機在埃弗雷特組裝廠正式開始組裝其實是在2008年3月,直到這時,波音才發現,從世界各地的合作伙伴那里匯集到組裝廠的部件經常出現尺寸誤差超標的問題,比如,各部分機體,竟然無法接合。毫無疑問,供貨鏈出現問題了。
首飛多磨
波音公司最初計劃在2008年上半年交付給日本全日空航空公司第一架飛機,但由于某些零部件進度拖延及新產品陸續出現問題以及罷工事件使波音公司的工廠被迫停工的影響,波音公司已經先后五次推遲了787客機的首航計劃。
波音787
原定于2007年秋季開始試飛的787客機,延期到2007年11或12月中旬,導致了原定2008年5月要交給第一批客戶全日空延后6個月,推遲到2008年12月才能營運。這樣,全日空就錯過了2008年北京奧運會的龐大運輸量。在波音歷來眾多產品的首名買家中,以787的全日空所斥資金額為最大,總高達約60億美元。全日空和澳大利亞航空一度考慮向波音索賠。 當時間到了2009年,6月23日,因為飛機結構問題,波音第五次宣布推遲787“夢想飛機”首飛的時間。
終于,美國西雅圖12月15日上午10時(北京時間16日凌晨2時),在華盛頓州埃佛瑞特潘恩機場,兩名飛行員邁克爾·卡瑞克爾和蘭多爾·內維勒駕駛的波音787飛機順利升空,在飛行了大約四個多小時后返回地面,試飛成功,這標志著9個月的空中測試正式拉開序幕。
波音公司預計2010年第四季度交付第一架用于商業飛行的波音787客機。截至2009年12月15日試飛成功,波音787夢想飛機收到了來自世界六大洲的57家客戶878架飛機的訂單,合同儲備訂單總價值達到1400多億美元。
大事記
2003年5月7日,波音公司發布了超效7E7飛機的最新設計方案。
2004年4月19日,波音7E7主要合作伙伴團隊組建工作宣布完成。
2005年1月28日,波音公司與中國政府官員簽署了60架波音787飛機購買協議。
2006年6月30日,波音及其合作伙伴富士重工慶祝首架787夢想飛機進入組裝階段
2007年7月8日,波音公司在西雅圖波音總部舉行787夢想飛機下線儀式。
2009年12月15日,上午10時(北京時間16日凌晨2時)波音787客機從埃弗雷特潘恩機場首次起飛。
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特點
寬體機,機內兩行通道
巡航速度:0.85馬赫(水平面速度約每小時561海浬或903公里)。
波音787
續航距離:8,500海浬(15,700 公里),可由洛杉磯直飛倫敦,或紐約直飛東京。
使用物料(按重量):61℅復合物料(碳纖維),20℅鋁,11℅鈦,8℅鋼。按體積,占787全機物料的80℅均為復合物料。
生產線只要3天(以生產線達至全力全速而言計算)便可完成一架787的裝配,而737則需要11天。 比其他民航機擁有更大的窗戶,窗的位置亦更高。乘客可以看見地平線。窗中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。
機艙內以發光二極管提供照明,取代螢光管,節省約一半電力消耗。
機艙氣壓以電動的空氣壓縮機維持,不使用引擎放氣帶入的空氣;加上機身物料的空氣密封功能,比舊款民航機更能保持機艙濕度。
機內用以太網路提供駕駛室及各部分的資料通訊。
無需放氣的渦輪風扇發動機,減少各式熱空氣管道,以電力系統取代。
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硬件設施
干擾阻力最小的發動機
波音的發動機合作伙伴 - 通用電氣與羅爾斯·羅伊斯公司為787提供了新一代發動機技術。 波音的專有技術與計算機流體力學(CFD)優化了發動機與787機身的整合,將干擾阻力降
波音787
至最小,讓這些技術進步的效益達到最優化。787新型發動機建立在成功的通用電氣GE90與羅爾斯·羅伊斯遄達(Trent)發動機產品家族的基礎上。 這些產品家族歷來以卓越的性能與可靠性著稱。這兩款發動機都將取得在“開箱”投入使用時進行雙發延程飛行(ETOPS)認證。
787先進的發動機其函道比約為10, 而當前發動機的函道比約為5。成倍增加的函道比,讓787發動機的社區噪聲更低,油耗顯著減少。更低的排放與油耗,能降低787運營商的成本,減少飛機對環境的影響。短艙上的鋸齒邊大幅降低了后艙的減震艙噪聲。機翼上裝備的787發動機可互換,這樣能盡可能減少構型與系統的易變性,實現更輕松、更經濟的重新構型、升級以及飛機在不同機隊之間過渡時的改裝。這種標準化和簡化的方式增加了收益潛能,降低了運營成本,并賦予787折現能力與較高的殘值。
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技術及設計特點
787型“夢想”飛機具有以下特點:一、更輕。由于大量采用更輕、更堅固的復合材料,飛機重量大大減輕,運行成本也大幅下降;二、更節能。波音787型飛機要比其他同類飛機節省20%的燃料,同時釋放更少的溫室氣體;三、噪音更低。起飛和降落時的噪音要比其他同類飛機低60%;四、更衛生。波音787型飛機具有更好的氣體過濾設施,從而保證機內空氣質量更佳;五、更耐用。與其他同類飛機相比,使用期更長,檢修率要低30%。
新材料應用
波音公司在波音787上使用了“音速巡航者”所提出的技術以及機體設計,并
波音787
決定在7E7的主體結構(包括機翼和機身)上大量采用先進的復合材料。波音787擁有多項技術創新,其中最引人注目的是波音787機體結構的一半左右都用更輕、更堅固的碳纖維合成材料代替鋁合金,是第一款以碳纖維合成物為主體材料的民用噴氣式客機。一方面是因為金屬能夠隱藏損傷問題,這種損傷很難發現,直到碎裂時才會被發現,而合成材料就不存在這種問題;另一方面,用合成材料制造的機身比較輕,這使得波音787將比現在的飛機節省燃油,而且也可以節省在維護方面的花費。這種合成材料類似于一級方程式賽車中所使用的碳纖維合成材料。
1985年,空中客車公司率先將這種合成材料用于飛機制造,制造A310客機的尾翼,隨后空中客車公司還將這種合成材料用于制造A350客機的機翼。波音787將這種技術全面運用到787飛機上,機身、機翼等主要的部件,都采用這一新技術,重量比例將超過50%,此前這個比例只有20%。復合材料也大量應用在發動機的葉片、發動機罩等部份。波音787也因這種新技術的廣泛應用而被稱作“夢想”飛機(? 使用物料(按重量):61%復合物料(碳纎維),20%鋁,11%鈦,8%鋼)。
機身設計
波音787
波音787機身截面形狀采用雙圓弧形,頂部空間也進行了優化設計,可為乘客提供更寬敞的空間。波音787的機翼設計延續波音737NG(Next Generation)/777的超臨界機翼設計。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。787還裝備了垂直陣風抑制系統 ,能感知湍流并指揮機翼操縱面應對湍流,從而大幅提高飛行的平穩性。
發動機設計
通用電氣公司與勞斯萊斯為787提供了新一代發動機技術。787的發動機建立在成功的通用電氣GE90與勞斯萊斯遄達(Trent)發動機產品的基礎上。這兩款發動機都將取得在“開箱”投入使用時進行雙發延程飛行(ETOPS)認證。此外,波音的專有技術與計算機流體力學(CFD)優化了發動機與787機身的整合,將干擾阻力降至最小,讓這些技術進步的效益達到最優化。短艙上的鋸齒邊大幅降低了后艙的減震艙噪聲。
787機翼上的發動機可互換,這樣能盡可能減少構型與系統的易變性,實現更輕松、更經濟的重新構型、升級以及飛機在不同機隊之間過渡時的改裝。這種標準化和簡化的方式增加了收益潛能,降低了運營成本,并賦予787折現能力與較高的殘值。
波音787的發動機其涵道比約為10,而之前發動機的涵道比約為5。成倍增加的涵道比,讓787發動機的社區噪聲更低,油耗顯著減少。更低的排放與油耗,能降低787運營商的成本,減少飛機對環境的影響。
空氣動力學設計
787設計中融合先進的空氣動力學技術,顯著提升飛機性能并降低運營成本。先進的空氣動力學技術包括平滑機翼技術與在放襟翼時下垂的擾流板。除機翼采用超臨界機翼之
波音787機艙
外,其余增加氣動力的設計還有流線機頭與鯊魚鰭式翼端與尾翼,估計這些設計約可增加5%的氣動力效率。這些技術進步能降低阻力、提高效率并減少油耗。787空氣動力學技術,能讓787的巡航速度達到0.85馬赫,與波音747和777相當,這與現時速度最快的民用客機速度相同。
787通過精巧的設計創造了保持層流型短艙部分長度之最,其結果是阻力降低,飛機每年的油耗最多可減少30,000加侖。
787采用了簡單的樞軸后緣襟翼,其襟翼導軌整流罩比傳統飛機的要小得多。得益于這一特性,787獲得了降低油耗與成本的、高效的升阻比性能。此外,簡單的樞軸后緣需要更少的零部件,維修也隨之減少,但這種更輕、更簡單的高升力系統的性能絲毫不受影響。
巡航中后緣裝置可變曲度控制,能在巡航中優化機翼形態,在樞軸后緣裝置與下垂擾流板技術的基礎上,這種可變曲度控制技術才得以實現。在巡航飛行中,機翼后緣上下調節,持續優化翼型和效率,將油耗降低。
客艙設計
航空旅行的相關調查揭示了對乘客飛行體驗產生負面影響的各種癥狀與抱怨。調查結果直接影響了787系統的設計,使787的設計能營造更宜人的客艙環境,如更平穩的飛行、更低的座艙高度、更清新的空氣以及更安靜的客艙。提升整體的乘客飛行體驗。
●空氣更清新
與當前的民用飛機相比,除了裝備當前飛機使用的、用于消除細菌、病毒與真菌的高效空氣粒子(HEPA)過濾器之外,787系統中還額外引入了一種新型氣體過濾系統,用以去除異味、刺激物與氣態污染物。這樣能減少乘客頭疼、頭昏,以及因干燥引起的咽喉刺激與眼部刺激,787客艙的空氣將更清新。
●更低的座艙壓力高度
787的客艙最高壓力高度為6,000呎,而不是其它飛機的8,000呎。高壓氧艙試驗表明,置身于壓力高度為6,000呎的787客艙還能讓乘客的血液多吸收8%的氧氣,從而減少頭疼與頭昏,疲勞感減輕。鋁制飛機因材料疲勞或重量原因而無法實現6,000呎的壓力高度。787復合材料機
波音787
身不會疲勞,因此,既能應對更低高度的座艙壓力,又不對重量產生影響。
●更高的客艙空氣濕度
787的客艙更高的客艙空氣濕度,以提升乘客舒適度。787客艙可比金屬機身飛機中的空氣濕度更高,且與載客率的大小無關。787的復合材料機身不會隨著濕度的增加更易腐蝕。
●燈光設計
787客艙內以發光二極管(LED)提供照明,取代傳統使用的熒光管。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,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數組營造出仿真「天空」的天花板效果。
●舷窗設計
787的舷窗舷窗設計增大一倍,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」調較機艙的光暗,減少窗外射入的眩光及維持透明。
駕駛艙設計
787駕駛艙還與以777為代表的其它波音機型保持了通用性。787駕駛艙裝備的是熟悉的波音操縱系統、顯示器與程序。這一切,能在較短的時間內讓機組從波音飛機家族其他機型改裝到787,并能實現經濟的混編機隊飛行。在無需地面助航設備的情況下,787能夠通過點到點的方
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式著陸到跑道的任何一端。787還擁有許多其它先進的功能,如綜合通信、綜合數據鏈、雙重監視與保護系統及電氣跳開關等等。
787駕駛艙中集成了開放式構架設計,升級通過軟件進行,而不需要進行更為昂貴的硬件更換或升級。通過“軟鍵”菜單,能融合未來的管制要求與通信、導航、系統與空中交通管理等領域的變更與技術升級。
787駕駛艙僅裝備13個航線可更換組件(LRU), 零部件及其成本僅相當于777和747的一半。更少的零部件與更完善的設計,能降低運營成本,提高可靠性。五個多功能顯示器實現了許多標準功能,如進行地面滑行的高清晰度的機場滑行道地圖,以及增強型垂直狀況顯示,提供進近區地形剖面圖。每個顯示器都能提供雙窗口(分屏顯示),或配置為提供大型策略地圖。
787駕駛艙裝配了一整套導航與通信無線電設備及航空電子設備。無需額外的選裝件和費用,也不必另行認證,787標準化飛機在交付時即可“投入運營”。雙平視顯示器(HUD)、非常大型的多功能平板顯示器、雙電子飛行包以及一個電子檢查表,都是標準配置。
■雙平視顯示器(HUD):作為基本配置的雙平視顯示器,能讓機長與副駕駛在更多地了解“駕駛艙外的情況”下飛行。無論能見度好壞,雙平面顯示器都能增強所有飛機階段的安全性,還能降低最低起飛能見度標準。雙平視顯示器能讓副駕駛在成長為機長的過程中熟練掌握平視顯示器的使用。 ■雙電子飛行包(EFB):787的雙電子飛行包可通過觸摸屏、邊框按鍵、光標控制或鍵盤操作。其它航空電子設備、飛行管理計算機、通信設備與駕駛艙打印機,均有接口與電子飛行包相連。通過提供標準化的軟件套件,電子飛行包減少了大量的駕駛艙紙質文件。該軟件套件包含各種機載維修功能、一個性能工具、電子日志及文件瀏覽器。電子飛行包還為各種選裝系統進行預留,如終端圖、飛機視頻監視,并能適應未來的改進。
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經濟性
具有無以倫比的航程能力與座英里成本經濟性
在同座級的飛機中,787具有無以倫比的航程能力與座英里成本經濟性
波音787
。這一切都歸功于787在技術和設計上的突破,歸功于以不斷增長的航空旅行市場為核心的產品戰略。要滿足航空旅行市場不斷增長的需求,就要不斷開辟新的直飛航線并增加航班頻率。作為767與A330家族理想的替代機型,787-8擁有恰當的尺寸,能開啟航空公司開發重要的航線網絡收益優勢的先河。融合航程、運力與經濟性優勢的787-8,將讓航空公司入主其它任何機型都望而卻步的細分市場。
在這些新市場上與787-8一起大顯身手的787-9,運力與效率均比787-8略勝一籌。倚仗旗鼓相當的航程、速度與座英里經濟性,以及可輕松進行混編機隊飛行的駕駛艙設計,787與777成為超高效中遠程航線網絡中的完美組合。與787-8同樣超高效但重量較輕的787-3,也理所當然地成為短程區域性市場上現有雙通道飛機的替代機型。
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主要機型
波音787系列飛機當前共推出三種機型在研制生產中,其包含787-3、787-8、787-9,787-10等三型。
787-8 波音787的基本型號,標準三級客艙布局有223座位,航程達15700公里(8,500海浬),預計2008年完成首飛,2009年投入使用。
787-3
主要針對高密度短程航線設計,機翼重新進行優化以利于短航程飛行,標準三級客艙布局有296座位,航程6500公里(3,500海浬),預計2009年完成首飛,2010年投入使用。
787-9
787-8的加長型,機身加長了6米,采用標準三級客艙布局有259座位,美國航空公司已確認訂購42架波音787-9。預計2010年投入使用。
787-10
面對A350的挑戰,以及滿足航空公司的要求獲取訂單,波音公司宣布研發“787-10”型號。該型號是“787-8”的加長版本,載客量可達290至310人。2007年開始研發,2012年投入使用。
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波音787與中國
沈陽飛機工業集團公司參與了生產787垂直尾翼前緣組件等。這是中國公司第一次從一開始就參與一個全新的客機項目。
波音787
2005年1月28日。波音公司與中國航空器材進出口公司(代表6家中國的航空公司)就中國的航空公司購買60架波音787夢想飛機簽訂框架協議。按照平均目錄價格計算,此協議總價值約為72億美元。此次訂購的飛機將交付給中國的六家航空公司——中國國際航空公司、中國東方航空公司、中國南方航空公司、海南航空公司、上海航空公司和廈門航空公司。
2005年8月8日其中的42架波音787型飛機的購買協議正式簽署,其中中國國際航空、中國東方航空各購買15架,上海航空購買9架,廈門航空購買3架,這42架均為波音787-8型。后來廈門航空退訂了787,原因不明。
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