波音787研制历程

2009年12月15日，波音公司的革命性作品波音787成功完成首飞。与以往客机不同的是，波音787预先进行了充足的调研，然后依靠雄厚的技术积累，采用全球制造和电子化运营的方式来进行生产。这些革新思想让波音787落地成虎，带着一种与生俱来的王者霸气。

波音787被波音称为“梦想客机”，寄予了很重的期望。

2009年12月15日上午10时(北京时间16日凌晨2时)，美国波音公司的波音787客机从埃弗雷特潘恩机场首次起飞成功，这是波音787客机发展的一个重大的里程碑，标志着这型新型客机向投入营运飞行又迈进了一大步。

做为新世纪波音公司也是当今民机工业最为重要的飞机研制计划，波音787被称为新世纪的“梦想客机”。这个梦想包括新世纪客机的标准以及波音公司力图在新世纪保持民用飞机领域领先地位，由此可见这个型号对于波音公司的重要意义。波音787的市场反应极为热烈，客户来自世界六大洲—非洲、亚洲、澳洲、欧洲、北美洲和南美洲，合同储备订单总价值达到1400多亿美元。中国订了57架，包括国航、东航、南航、海南航空和上海航空。

A380代表着空客对未来民航枢纽模式的预测。

当今民机市场基本被波音与空客垄断，当然这也没什么意外，这后面是美国与西欧强大的经济技术实力做后盾的结果，通常这两家公司会推出差不多的客机，互相竞争，争夺市场，但在本世纪初，两家公司分别推出迥然不同的重大飞机研制计划，即空客的A380大型客机与波音的波音787中型客机。这两者似乎并不存在竞争，更象一种互相相互配合的关系，实际上这后面是两家公司对于未来民航客运模式预测的差异。

要枢纽还是要直达

空客公司认为未来民航“车轮辐射式”即人们支线客机到达中心机场，然后搭载大型客机到达另外一个中心机场，再通过搭乘支线飞机到达最终的目的地。随着全球经济的发展，客流量也随之猛增，因此中心机场之间需要大型客机运输，以减少所需要的飞机架次，降低中心机场调度、维护等方面的压力，

所以空客决定研制超大型客机-A380，进入长期被波音垄断的超大型客机领域。

波音767虽然性能较好，但是去竞争不过空客，即将停产。

而波音公司也认为未来民航客流会有显著增加，但是波音公司认为随着信息社会的发展，人们工作及生活节奏加快，车轮辐射式航线运营模式由于需要多次转机，已经不能适应旅客需要，而经济的发展，以及空中管制的开放，已经可以让越来越多的城市可以修建更大的规模的机场，开辟更多的航线，这就为发展直达航线，也就是所谓点对点航线运营模式打下了基础。这个结果让波音有点哭笑不得，因为点对点模式最需要的是中型宽体客机，而这个领域恰恰是波音产品系列中最薄弱的一环。

抢占中型客机市场

我们知道，当年空客瞅准波音产品系列中波音747与波音757之间的空档，研制成功第一型双发宽体客机A300，成功打破了美国在民航领域的垄断地位，并以之为基础发展出A310、A330、A340等客机，在中型宽体客机中形成了完整的产品系列。

凭借777的成功救驾，才让波音在中型客机得以站稳脚跟。

尽管波音后来推出了波音767与之竞争，但是由于B767机身较窄，舒适度不如A330，同时由于货舱容积有限，因此其在与A330竞争中败下阵来，让出了中型客机领头的位置。

在这种情况下，波音公司在上世纪90年代研制了波音777客机，该机也不负厚望，成功的击败A340，占据了中型客机高端的位置，但是从整个产品系列中，空客利用A330、340形成较好的高低搭配，虽然A340的在竞争中落败，空客则在A330的基础上推出了A350与波音777竞争，由于波音767在本世纪初停产，因此波音公司就需要一种新的飞机与波音777形成高低搭配，全力抢占中型客机市场，这也是为什么波音要把新的机型定位在中型宽体客机的根本原因。

波音787油耗达到了惊人的2.4升/100公里。

波音公司在中型客机被空客压制一个重要的原因就是在这个领域，波音客机在经济性和舒适性被对手超出，我们知道A300采用较为先进的机翼设计，在耗油率超过当时的波音飞机，尽管一开始A300并没有得到市场的认可，空客在图卢的总装厂最多时有近20架“白边”飞机-没有航空公司订货的飞机，但是随着石油危机的来临，A300终于得到客户认可。

每座百公里油耗仅为2.4升

在新世纪油价更加高涨的时代，成本或者说经济性显然更加引起航空公司的重视，因此波音公司在787的研制中把降低油耗和成本做为首要的目标来抓，即要求787比现有的客机的油耗降低20%，座/英里成本要降低10%。根据有关资料：787的座公里油耗（平均每座飞行100公里的油耗）为2.4升/100公里，而747是16升/100公里，而空客的A330大约是7升/100公里,最新的A380则达到2.9升/100公里，要想实现这个目标需要在三个方面做出努力才能做到；即飞机结构的优化、空气动力的进步及发动机的升级。

波音787使用复合材料的比例已经达到了50%。

大量运用复合材料

降低油耗和座/英里成本最直接的方法莫过于降低飞机的重量，也就是说以最低的重量得到最大的乘客人数同，为此波音公司在波音787的结构中大量运用了复合材料，其复合材料的使用比例达到50%，包括45%的碳纤维复合材料和5%玻璃复合材料，实际上787的机身与机翼都是由碳纤维增强复合材料制成的，仅少部分采用金属材料，飞机结构有20%采用的是传统的铝合金。

根据波音公司的说法；由于大量使用复合材料让787的重量从采用传统铝合金要轻4.5吨，由此其油耗比传统飞机要低3%，除了降低油耗之外，复合

材料的耐久性也让787的维修间隔大为增加，其外场维修间隔可以达到1000小时，几乎是767的两倍，比A330也高于近50%，维修成本随之下降30%左右，复合材料还提高了飞机的舒适性，由于其抗湿、腐蚀、疲劳等性能比铝合金要好的多，因此设计人员可以提高机舱的温度、温度和压强，并且可以采用更大尺寸的舷窗，从而可以为乘客提供更加舒适的旅行环境，

波音787采用了较为先进的气动力设计，注意其机翼的上帆角设计。

优化空气动力性能是降低油耗的另外一个方面，根据波音公司的资料在设计787的过程中，其通过大量的风洞试验及计算让该机在空气动力方面拥有最佳的优化，787采用了新一代民航机的超临界翼型，超临界翼可以提高飞机在高亚音速度下的空气动力效率，并且减轻结构重量，除了高效率的机翼外，787还采用比较独特的翼小上帆角，这种设计可以降低翼尖涡造成的诱导阻力国，降低绕流对升力的破坏，提高飞机的升阻比，从而时一步降低飞机的油耗，这方面的贡献几乎与大量使用复合材料机身相同，也可以达到3%左右。

油耗降低最大贡献来自发动机

当然对于降低油耗最大贡献来源于发动机的进步，目前787备选的发动机有罗罗公司的和通用电气的GENX两型发动机，这两型发动机可以互换，由于787对于油耗严格的要求，两家公司在新的发动机采用开创性的技术来降低发动机油耗。

787使用的GENX发动机短舱采用锯齿边，可降低发动机噪声。

其中罗罗公司采取了从发动机中压转子提取功率的技术，我们知道传统飞机的采用的是从发动机高压转子提取功率来满足飞机对于用电量的需求，但是787的用电量是过去飞机的4倍，如果继续采用这种办法将会影响发动机的喘振裕度，因此罗罗公司采用了从中压转子中提取功率的办法来发送发动机的喘振裕度，同时降低发动机的耗油率，根据有关资料；遄达1000在中低途时耗油率大约可以降低60%以上，慢车油耗可以降低50%，其中下降时的可以节油近300公斤，由于具备较低的慢车推力，还可以降低发动机的噪声和刹车磨损。