距上次波音公司在巴黎航展討論全新商用客機,已經過去了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,成為航展熱點。
波音的NMA雙通道客機將采用第五代復合材料機翼、“混合”(hybrid)機身設計和超高涵道比渦扇發動機,尺寸與波音757相當,融合了波音777和波音787的設計特征,座級涵蓋220~270座,航程5200海里(9260千米),其市場容量預計超過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型。雖然波音對NMA“混合”機身的表述比較含糊,但據分析是指機身橫截面的形狀,而不是指結構材料的選擇。據稱,在波音已經公布的一些專利中,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型方案。
波音表示,NMA的研發將吸取波音787研制過程中的經驗教訓,數字雙胞胎(digital twin)和數字鏈(digital thread)將成為NMA項目的關鍵。在項目正式啟動之前,波音已通過多學科優化設計和基于模型的系統工程,對NMA的設計、生產和試驗的各個環節進行了深入而全面的分析。根據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想相比,已經發生了很大改變。
未來,隨著NMA項目的推進,波音整個產品研發體系也將發生根本性的改變。波音表示,波音787飛機可執飛跨太平洋等航線,而NMA則執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濟性和雙通道飛機的舒適性的新機型,它的生產成本將低于以往生產的任何一款雙通道飛機。
飛機配置的問題受到密切關注。波音表示,其仍在推進系統、生產流程等方面進行持續創新,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。
在推進系統方面,齒輪傳動渦扇發動機將成為NMA的首選。雖然NMA處于“萌芽”狀態,但現在談論發動機的選型并不算早。NMA項目能否如期投入商業運營,一款新型高效的中等推力的發動機是關鍵。而NMA可能會是下一個10年前半段最大的民機新項目,也是發動機制造商“志在必得”的一個項目。新發動機一旦入圍,很有可能會成為空客隨后推出的競爭機型的動力裝置。
根據波音公布的信息,NMA的發動機的推力約為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動機,同時低于現代寬體飛機的推力,因此NMA所需的這款中等推力的發動機到底會是一款“高推力的小型發動機”,還是一款“小推力的大型發動機”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的發動機供應商。
在生產流程方面,波音正著力于對整體設計以及建設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工程(MBSE)的逐漸依賴,這極大地改變了整個公司開發新產品的方式。MBSE是一種在開發早期確定客戶需求和功能的跨學科方法,該概念被越來越多地用于防務和空間事務中。
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架構模型。該系統架構模型可以幫助定義關于NMA設計開發的各種限制、接口和要求,以及產品本身。而且,該系統模型可以用于管理綁定數據以及控制成本和進度。先進的系統架構模型使得NMA的開發過程完全不同于波音787的開發過程。
波音表示,NMA的一個秘訣是機翼與發動機之間的接口更為緊密結合。波音正在就此與 CFM、羅羅和普惠公司進行討論。為了針對NMA進行更好的發動機設計,波音和發動機制造商執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,以及雙發延程飛行(ETOPS)飄降高度和航程范圍等。目前,這些設計已經非常清晰。
波音認為NMA飛機真正是圍繞乘客而設計的。波音已經與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新市場,而且其中一些市場采用的是全新的商業模式。一些廉價航空公司希望獲得發展,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絡。
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年開始設計,2021~2022年開始生產零部件,2023年開始總裝并下線,2024年開始飛行試驗和取證,2025年投入商業運營。根據項目的商務研究結果,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)
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