比A380更舒適的飛機——波音B787

第11期2011.11.30

導語：對於大多數的乘客來說，第一次飛行旅行可能是美好的，但當他們習慣飛行生活之後，乾燥的空氣、擁擠的空間、難受的座椅、遭遇氣流時飛機顛簸帶來的眩暈嘔吐感、飛機起降時產生的耳膜不適等等諸多狀況卻接踵而至。所以人們渴望著更舒適的航班。[詳細]

　　眾所周知，人們關注空客A380。不僅是因為它大，更因為它乘坐舒適。但是，也正因為其大，不是人們每次出行都能有乘坐A380的機會的，特別是在國內航線上。　　波音則認為，他們最新的B787客機，不但能比A380更舒適，還能有更廣泛地運用，讓人們有更多的機會，在航空旅行中享受到這種舒適。

貌不驚人？——這是一種真正革命性的飛機

這是一種真正革命性（雖然貌不驚人）的飛機——第一款塑料民航機。波音公司董事長、總裁兼首席執行官吉姆-邁克納尼（Jim McNerney）自信說：「 787夢想飛機是自50多年前波音707將世界引入客運噴氣時代以來最重大的創新。」　　我們先從乘客最關注的舒適性談起，為了準確了解關於飛行環境對人體產生的影響及怎樣運用最新技術改善飛行環境，波音公司和全球各地的大學合作，為洞悉高度、濕度、氣壓、光線、聲音和空間對乘客的影響進行了大量研究。　　波音還獨家研究了怎樣讓技術因素改善人類身體對飛行狀況的反應，創造出最舒適的乘坐體驗。藉助這些研究結果，B787將得到重大改進。可以說，B787將令人們享受到前所未有的航空旅行體驗，因此，波音將其命名為「夢想」飛機。[詳細]

客艙加壓——克服航空旅行最令人不適的環節

乘坐飛機的人都會被氣壓變化引發的耳膜脹痛而困擾，有的人或許感受較輕，而有些人則對此則非常頭痛。這是民航飛機至今不能有效解決的難題。　　飛機升空後，隨著飛行高度逐漸增加，周圍的空氣越來越稀薄，氣壓下降，溫度也下降。在海拔4000米以上高空，人就有較嚴重的缺氧表現。到了海拔6000米的空中時，機外溫度下降到-24℃，空氣密度僅為地面的53%，此時穿普通衣服的人能維持有效知覺的時間僅僅15分鐘。　　早期的飛機，駕駛員靠穿上厚厚的皮飛行服來抵禦寒冷，添置了制氧設備或氧氣瓶來應急，但沒有辦法防禦低氣壓。直到1945年以前，運輸機的飛行高度都被限制在海拔6000米以下，通常只在海拔600～4000米的區間飛行。　　直到1947年渦輪壓氣機被裝進飛機，從此客機的飛行高度才突破海拔6000米的禁區達到11000米以上。這時外界的大氣壓力只有海平面的1/4，大氣溫度是-54℃，這是人所無法承受的。而客艙內增壓後的氣壓卻相當於在海拔2400米高度的大氣壓力，這種客艙叫增壓座艙。　　有人會問：為什麼不把座艙內的氣壓調整到和海平面0米的氣壓一樣呢?這是因為座艙內部的壓力如果太高，飛機升到高空以後，機內機外的壓力差也就越大，飛機結構所承受的壓力也越大。如果客艙氣壓高，飛機的結構重量就要增大，影響到經濟性。　　更麻煩的在於，在民航運營中反覆的起飛-巡航-降落過程中，反覆的、較大的壓力差變化帶來的重複拉伸，將加速飛機結構金屬疲勞現象，大大縮減飛機結構壽命，影響安全性和經濟性，這是不能接受的。　　因此，由於技術上的局限性，目前只能將客艙壓力設定在人尚可承受(但不是舒適)的範圍內，在飛機起飛和降落時，由於存在著近2400米高度差所導致的氣壓變化，乘客會感到耳朵內鼓膜疼痛不適。也就是說，現時仍需要乘客的耳膜，去部分代替飛機結構，承受氣壓變化之苦。　　由於波音B787主體結構使用了大量複合材料，比現今客機的鋁材承受壓力的能力更強，疲勞現象更不明顯，安全使用壽命可以超過飛機運營壽命期。所以，波音公司決定B787的座艙將增壓到相當於1800米海拔高度。據測試，這600米的「海拔」下降，將會帶來顯著的改進，大部分乘客將不再感受到耳膜腫脹之苦，這是航空旅行體驗的又一次重大飛躍。[詳細]

空氣加濕——從沙漠變森林

敏感的女士常常會抱怨密閉機艙的環境不好，一走進客艙就感覺很不舒服，這主要並非客艙空氣不夠潔凈（像空客A380已經將客艙空氣更換的速度提升了一倍，3分鐘就把全客艙空氣更換一次）；而是在於客艙空氣極度乾燥——濕度大約在1-3%，甚至比沙漠還要乾燥。　　人在這種乾渴的環境里，不但皮膚很快被「晾乾」，臉部緊繃，猶如被無形的手扼住般不舒服，敏感的人連眼球都有灼傷感，在乾燥的機艙里一刻也不願多待，一落地就迫不及待的想要逃離這個鬼環境。　　為什麼飛機製造商不把座艙加濕？簡單的原因就是擔心潮濕的空氣，以及氣壓及溫度變化引發的凝結水汽腐蝕機身金屬材料。波音B787的革命性結構在這裡再次顛覆了舊有的格局——複合材料不怕腐蝕，所以機艙濕度可以調整到正常空氣的水平。　　提升後的客艙壓力，加上更濕潤、更自然清新的空氣，必將全面提升乘客的舒適感。[詳細]

「小」飛機同樣可以不顛簸——陣風抑制技術

人們總是喜歡選擇乘坐更大的飛機，這不但因為其大（儘管人均客艙面積或許沒有多少提高），更因為人們認為大飛機在遭遇紊流時更穩當，上仰下跌的顛簸、左右搖擺的晃動感會減輕。但是，波音B787作為中型客機，將擁有媲美甚至超越B747和A380這樣大飛機的穩定性。　　B787通過分布飛機四周的100多件氣壓感測器、加速度計和陀螺感測器，可以檢測風力和氣壓速度的變化，所有這些感測資料都被傳送到飛機的中央飛控系統上。然後飛控系統應用波音根據數據資料和經驗積累研發的軟體演算法，確定將要採取的抑制行動。　　控制器會迅速傳送信號到方向舵、升降舵、擾流片、副翼和襟副翼等飛機控制面上，對氣動做出自動微調以抗衡紊流。結果是飛機可以將陣風氣流的擾動削減至原先的1/3。　　實踐證明，B787夢想飛機的陣風抑制技術能使乘客在中等強度的顛簸條件下，仍享受舒適、愉悅的飛行體驗。[詳細]

特大號液晶舷窗——風景和視野更佳

乘客當然希望飛機擁有更大的舷窗。但工程設計的角度來看，機身上更大的舷窗也帶來了飛機結構的載荷挑戰。　　正是由於能承受更大的載荷複合材料技術的運用，波音787將帶來的空前尺寸的（高47厘米，寬28厘米）民航客機舷窗，比現有機型的舷窗大65%，這使乘客的飛行體驗更加精彩。　　而787夢想飛機舷窗的「遮陽板」也非常與眾不同——它沒有遮陽板，配備的是電子舷窗——窗中嵌入液晶體，自動調校明暗，控制外界光線的射入量，並維持透明。它使乘客能在避免日晒的同時看到飛越的藍天白雲。而只要按一下按鍵，舷窗就會慢慢變暗，直到幾乎完全不透光。老式的下拉式遮陽板也因此沒有繼續存在的必要了。[詳細]

「天空客艙」——更開闊更溫馨的客艙環境

波音787的設計營造出歡迎乘客登機的氛圍，飛機入口通道高大寬敞，客艙照明使用了可以變幻色彩及明亮度的LED陣列，使用新穎的藍色燈光，營造出頭頂即是天空的明亮通透感覺，高達2.4米的穹頂使乘客強烈感受到他們進入了一個新的空間——像是走進了高檔餐廳的大堂,而不是擁擠的傳統客機客艙。　　架構天空特色的穹頂一直貫穿著整個客艙，為乘客營造了強烈的開揚感，機組可以在飛行中控制「天空艙頂」夢幻般的顏色和柔和的亮度。可根據不同的時間及時配合乘客登機、起飛、用餐等多種模式需求，調節不同的照明氛圍，為乘客創造心曠神怡的客艙環境，可享受宜人柔和的藍天、也能體會寧靜放鬆的黃昏。而當乘客需要休息時，艙頂則可模擬美麗的夜空。[詳細]

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「天空客艙」更開闊更溫馨的客艙環境

「夢想客機」的入口，拱形天花板非常引人注目

提升後的客艙壓力，加上更濕潤、更自然清新的空氣

客艙加壓——克服航空旅行最令人不適的環節

特大號液晶舷窗——風景和視野更佳

人們渴望著更舒適的航班

　　說了那麼多舒適性，可能有些網友對這款飛機的大小還摸不著頭腦。波音787「夢想客機」 (Dreamliner)是波音公司1990年啟動波音777計劃後14年推出的首款全新機型。　　波音787系列屬於200座至300座級中型飛機，用於接替波音757和767。但和757與767不同，波音787夢想飛機是航空史上首架超長程中型客機，首次為中型客機賦予了以往只有大型客機才具備的超遠航程。　　波音強調787的特點是大量採用複合材料，低燃料消耗、高巡航速度、高效益及舒適的客艙環境，可實現更多的遠程直飛航線。

波音B787——航空史上首架超遠程中型客機

2004年4月，隨著啟動用戶全日本航空運輸公司（All Nippon Airways Co.，簡稱「全日空」）確認訂購50架波音787飛機，該項目正式啟動。波音787預計於2006年開始生產，在2007年進行首飛和測試，並在2008年獲得認證、交貨並開始投入運營，趕上北京奧運帶來的龐大流量和宣傳機會。　　然而，「夢想客機」的道路遠比完美的計劃漫長和複雜。因為複合材料結構製造、零部件交付以及遭遇罷工等問題歷經多次延誤。2007年5月下旬，首架787才開始總裝。直到2009年12月15日787客機才完成首次測試飛行。前後出現了七次重大延誤，直接挑戰了各家航空公司的耐心底線，但各家航空公司在一邊咒罵的同時，又在一邊追加訂單，目前波音共收到來自56架航空公司的821架787的訂單，包括南航10架、國航15架和海航8架（東航和廈航退訂），總值1450億美元，成為波音歷史上受到最熱烈追捧的機型。[詳細]

北京直飛紐約——針對長途航線的一款最佳機型

波音787系列計劃發展的型號的大略規格如下：　　787-3是296/289座位（兩級/三級客艙）的短途客機。主要針對亞洲的高密度短程航線設計，機翼重新進行優化以利於短航程飛行，航程6500公里。　　787-8是基本型號，有224/217座位（兩級/三級客艙），航程高達15700公里。　　787-9是加長型，機身加長了6米，有280/257座位（兩級/三級客艙）。　　787-10是進一步加長版本，載客量可達310/290人。787的每型號造價在1.5億至2億美元之間。　　就從座位數和航程來看，波音787無疑是針對長途航線的一款最佳機型。載客人數適中，航線調配更加靈活，能夠滿足二線國際城市間開通洲際航班的需求；15700公里的續航能力，又能夠滿足跨太平洋飛行的要求，可以從北京直飛紐約，而波音767隻能飛到洛杉磯。[詳細]

波音B787革命性的意義——塑料飛機

藉助四項關鍵技術，787夢想飛機比當今同尺寸的飛機節省多達20%的燃油。這四項技術分別是：新型發動機、大量使用輕型複合材料、更先進的飛行控制管理系統和優化的氣動布局。它們共同提高了787的整體性能。其中，複合材料是波音B787最為突出的革命性進步。　　100多年來材料工業，與航空航天工業一直在相互推動下發展。在航空航天領域的應用也逐步從艙內的座椅、肋板、內部裝飾、舷窗、地板走向艙外的機翼、機身和引擎導流罩，再走向方向舵、升降舵、副翼、減速板等重要部位，甚至用於重要的主體結構，成為關鍵的飛行器製造材料。　　減重、性能、成本是飛機選材的3大考慮因素，而複合材料正是這三方面綜合權衡下的理想材料。重量輕、強度高是複合材料的先天優點，還具有可製造性好，抗疲勞損傷能力和耐腐蝕性能強的特點，減重和性能的優勢不言而喻。隨著新型品種的不斷開發與應用技術的逐漸成熟，複合材料的成本也逐步降低。　　繼鋼、鋁、鈦等材料後，在新一代民用大型客機中，複合材料成為四大航空材料之一，並有望坐上飛機材料使用量的「頭把交椅」。　　民航飛機對複合材料的應用也在逐步增長，20世紀90年代設計的波音B777上的複合材料重量佔到20%，21世紀初設計的A380則佔到25%。　　革命性的突破出現在號稱「夢幻飛機」的波音B787上——複合材料用量占猛增到總重量的61%，機身、機翼等主承力構件都採用複合材料，其餘才是按重量計20%的鋁，11%的鈦和8%的鋼。若按體積計算，占波音B787全機物料的80%均為複合物料——787的劃時代意義就在於此。　　由於新材料不會發生疲勞或腐蝕，「夢幻客機」的維修保養成本也比傳統客機減少三成。它在飛行12年後，才需要一次大檢修。[詳細]

拖期三年——先驅者的代價

當然，被稱為「塑料飛機」的波音B787，在收穫了應用複合材料的種種好處之外，也付出了首次大規模應用複合材料，技術不完善而返工拖期的代價。而複合材料主結構的探傷、定損和維修，無論對波音公司還是航空運營者也都是全新的課題。　　2011年9月26日，在延誤了3年之後，波音終於向啟動用戶全日空交付了首架B787。10月26日開啟了東京成田-香港的包機首航，從11月1日起每日使用波音787試航東京羽田至岡山、廣島的航線國內定期航線，該機型從12月起將服務於東京羽田-北京的國際航線，從2012年1月起將服務於東京成田-法蘭克福的洲際航線。　　全日空航空CEO伊東信一郎說：「在這3年中，我們的機隊發展規劃被迫作出調整，並造成了很大的損失。對我們而言，坎坷的交付之路只會令我們更珍視、更寵愛這個"寶貝"。」[詳細]

2009年12月首飛

2011年9月向全日空交付了首架B787

787客機在操縱性、便利度、舒適度方面均有上乘表現

這是全球首款能夠執飛遠程直飛航線的中型客機

787屬於200-250座中型客機

中國成飛等企業製造了787的尾舵面等

　　人們不禁要問，波音有這麼好的技術，為何不用這些技術去打造747的下一代產品，從空客A380手中奪回失落的旗艦地位呢？　　就像人們穿的衣服一樣，民航客機也有小號、中號、大號和超大號之分。而各個家族裡的飛機在建造中又因為要更好地滿足各自定位的市場需求，而根據體型大小、飛行距離以及其他特點進行了更為詳細的分類。　　事實上，隨著空客A380和波音787兩款主力機型的推出，兩大巨頭的市場策略愈發分道揚鑣——空客信奉的是可以在航空樞紐之間中轉連接的超大型飛機；而波音則認為在大中城市中間進行直飛，是未來的飛行趨勢。

空客理念——超大型飛機樞紐中轉

空中客車A380是世界上最大的飛機，能容納500人甚至800人。空客認為「容量解決現狀」，世界上許多大型樞紐機場的飛機起降量已經飽和，而超大型飛機能有效解決這一擁堵問題。　　波音787是定位於遠程的200-250座級的中型飛機，因為波音認定未來的航空市場將更多以點對點的直航為主。樞紐換乘不但麻煩、浪費乘客時間，還加劇了樞紐機場的擁堵。繞開樞紐，為更多二線城市提供舒適的直飛航班才是解決之道。　　簡單的說，A380是在一個航空樞紐上聚集起一大堆人，飛到另一個航空樞紐後再通過小飛機分流到其他機場；而787則是為了更多的二線城市之間的直飛而產生的。　　這恰好可以解釋目前訂購A380的客戶，多為新加坡航空、阿聯酋航空、大韓航空等，它們背後的共同特點是——幾乎沒有國內市場作為腹地，卻擁有一個強大的樞紐，著眼於吸引中轉客並把他們輸送到世界。[詳細]

波音策略——中型飛機點對點直飛

從航空公司需求的角度，波音發現大多數的航空公司是通過增加航班頻率和增開更多的目的地機場來滿足航空旅行客運量增長的，並非通過加大飛機的尺寸。航線越開越多，航空公司的營運模式也就更傾向於直飛為主的「點對點」模式。　　這樣可以解釋至今沒有一架美國航空公司訂購A380——這不符合美國國內眾多中等城市間直飛的需求。A380隻適合在旅客需求量非常大、樞紐到樞紐的遠程航線使用，而且難以承受客運量的波動。普通航線客座率上不來，難以實現盈利。　　對於中國來說，更輕巧、更高效的787將讓許多京滬穗港之外的非樞紐城市有直飛世界的能力。　　未來像深圳、瀋陽、武漢、杭州、成都、重慶、西安、昆明、鄭州這樣的城市也可以開通更多直飛歐美城市的國際航班，而不必再到北京上海轉機。而京滬穗港這樣的樞紐，則可以利用第二機場，開通更班次頻密、票價更優惠的洲際航班。　　從某種角度，波音B787也為促進了國際化、讓地球變得更平做出自己的貢獻。從以上情況看，波音787確實契合當前市場發展的要求和需求，也為未來航空市場大發展提供了一種新的開拓思路。[詳細]

占波音787體積80%的，大多是日本東麗公司(世界複合材料領導者)製造的複合材料

全日空稱，787新機型將為國際業務拓展發揮至關重要作用

全日空首架B787首航香港 12月將正式執飛東京-北京

據國際航空運輸協會預測，到2014年全球乘機旅客數量將達到33億人次。也就是說，隨著未來航空市場不斷擴大，旅客增多，大型樞紐機場的各種資源將達到飽和，而波音787所針對的「點對點」直達航班模式也將成為符合未來發展的趨勢。波音787將受到航空公司的青睞，並成為航空市場上的明星。　　當然，空客A380「樞紐中轉」模式也將同時存在，兩種模式實際上都給航空公司提供了更多的運營手段，也給旅客提供了更多的選擇。僅從航空公司和乘客的視角來看，這兩者之間並沒有明顯的好壞之分，而真正不符合發展要求和將被淘汰的是那些老舊的、耗油的和不環保的飛機。　　不過難道空客就甘願把中型客機的市場拱手讓給波音么？不，空客不會放棄，兩者持續近40年的戰爭又開闢了更多短兵相接、廝殺纏鬥的新戰場（請關注下集）。

鳳凰網 軍事-航空頻道出品 歡迎收藏編輯：唐毓瑨