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搶佔先機-空客A320NEO客機

剛剛試飛成功的A320NEO客機(空客圖片)

9月25日,空客公司A320NEO客機在法國圖盧茲試飛成功,它標誌著空客公司率先完成新一代單通道客機的研製,在市場上取得先機。

根據相關資料,A320NEO已經獲得超過3000架的訂音,遠超過競爭對手波音737-MAX,從而為空客進一步的發展打下了堅實的基礎。

對於空客來說,A320NEO這個勝利可謂至關重要,在新世紀的競爭之中,空客明顯處於弱勢,A380讓其大傷元氣,寬體客機讓787取得領先地位,因此A320NEO可謂是空客唯一對波音有優勢的機型,憑藉這個勝利可以讓空客獲得喘息之機,為在寬體客機反攻積累力量.

A320是空客的長青樹(網路圖片)

A320空客上世紀80年代研製的中短程單通道客機,1987年試飛成功,它的競爭對手是如日中天的波音737,做為波音公司的長青樹,波音737在當時的銷量已經接近2000架,為了在競爭中取得優勢,空客公司在A320上面應用一系列新技術,它是第一種採用電傳操縱系統、第一種採用側桿操縱、第一種實現集中維修和記錄的客機,這些技術的應用大大提高了A320在市場上的競爭能力,也為空客公司發展其他機型打下了技術基礎。由於採用了眾多新技術,讓A320具備產好的性價比,所以一經推出,就獲得市場認可,成為在此領域唯一能夠和波音737相抗衡的機型,到2013年,A320共出售5000架左右,

A320的成功對於波音公司來說是一個重大的挑戰,由於空客已經成功的在寬體客機市場站穩腳跟,單通道客機市場又被攻陷,對於超大型客機,空客也是躍躍欲試,所以波音公司當時處境可以用背水一戰來形容,有一件既能說明當時波音的處境,也可以用來說明A320對於波音的刺激,1994年波音公司購買了一架A320,陳列在西雅圖,以此激勵波音員工。

737NG抵擋住了A320的衝擊,不過它的技術含量不如後者(圖為國航的737-800)

為了應付A320的挑戰,波音公司從1995年啟動波音737NG項目,也就是現在的波音737-600/700/800系列,為了提高飛機的性能,波音公司也採取一系新技術,如新的機翼、尾翼、增升系統及發動機,同時對客艙進行了改進,更加寬敞和舒適,考慮到當時波音主要精力放在波音777上面,所以在波音737NG使用的技術上,波音比較保守,它採用了數字式綜合飛行指示/自動駕駛系統,但是操縱系統仍舊採用傳統的液壓機械系統,因此在技術水平比A320要稍遜一籌,這就為A320NEO今天的成功打下了伏筆。

憑藉波音-737良好的品牌,以及各航空公司龐大的機隊,波音-737NG抵擋住了A320的衝擊,守住了單通道客機市場份額,也讓波音公司可以騰出手來,全力在寬體客機市場進行反擊,利用波音777和787連續反擊得手,從而在新世紀取得了對空客的優勢。

波音公司曾經醞釀的波音737下一代方案(波音圖片)

不過波音公司對於737NG的弱點也是心知肚明,航空公司要一直要求波音公司對737進行改進,進入新世紀,波音公司曾經啟動過一個波音-737RS項目,它的目標是將飛機的使用成本由波音-737NG再降低20%左右,後來經過研究發現使用傳統的架構已經不能支持這個目標的實現,所以波音公司最終將這個計劃合併到黃石計劃之中,這個計劃就是利用一系列新技術發展新一代客機,包括單通道和雙通道等多種型號,787就是其中的雙通道型號,按照原計劃波音公司希望能夠利用787的技術和架構研製新一代單通道客機與A320及後續機進行競爭。根據波音公司的說法,新型單通道客機的研製時間應該在2015年前後,2018年左右投放商業運營。不過空客顯然並不願意給波音足夠的時間來完成新一代單通道客機的研製,從目前兩個公司的產品系列來看,787與777的黃金組合顯然難以打敗,那麼突破口只有放在波音737上面。

美國西南航空的興起,標誌著廉價航空時代的來臨(網路圖片)

上世紀90年代以後,隨著信息革命和全球化發展,人們之間的交流日益突破時間和空間的限制,越來越多的人選擇飛機做為交通和出行的工具,飛機乘客也由過去的公務或者商務精英向社會大眾普及,考慮到一般群眾的經濟承受能力,廉價航空或者低成本航空公司出現了,廉價航空公司的飛機相當於空中的公共汽車,它主要執行中短程航線,它通過簡化服務、提高飛機使用率、削減成本等一系列辦法讓降低機票的價格,從而讓更多的能夠乘坐飛機,由於飛機乘客多為普通群眾,加上飛行時間較短,因此廉價航空公司對於飛機經濟性的要求明顯高於舒適性。

這樣就讓空客意識到現在及未來一個時期的單通道客機市場並不需要那麼具備革命性的飛機,現在的客機進行一定技術改進就要可以滿足用戶的要求,其原因如下,廉價航空公司出於成本控制要求,必然對新飛機的採購成本提供一定的要求,如果重新研製新型飛機,那麼研製費用就會比較高,就會推高飛機的單價,而如果在現有飛機進行改進,費用就會少的多,有利於控制飛機單價,同時也可以更好的控制飛機研製進度,守住時間節點。

廉價航空是成本擺中間,舒服到一邊,例如讓旅客自己走路上飛機(網路圖片)

新世紀客機一個革命性的進步就是複合材料的大量運用,通過運用複合材料可以大幅度降低客機的空重,從而提高飛機的載荷,進而增強飛機的經濟性能,但是飛機大量用複合材料對於入航空公司的後勤保障能力提出了更高要求,對於那些經營遠程航線的大型航空公司來說,這個代價可以接受,但是廉價公司多經營中短程航線,後勤保障能力相對較低,如果進行這方面的轉換顯然要投入大量的人力物力,反而不利於成本控制,因此儘管寬體客機擴大複合材料應用比例是一個趨勢,但是中短程及支線客機仍舊採用傳統的鋁合金,如巴西飛機公司的ERJ-190系列,以複合材料見長的日本,在研製新一代支線客機MRJ的時候,也降低了複合材料使用比較,繼續使用傳統材料。

另外還有一個細節讓空客堅定發展A320NEO的信心,那就是這個市場奉行先到先得的原則,廉價航空公司為了降低成本,一般傾向於採用同一機型,以實現後勤保障系統的通用,各機組飛行員轉換更加容易,所以一旦取得先機,就會在很大程度佔據主動。

A320NEO,改動最少原則(空客圖片)

這樣的話,空客在新一代中短程單通道客機競爭方面就存在較大的優勢,首先A320已經採用了主動控制技術和電傳操縱系統,放寬靜穩度5%左右,設置了迎角、失速、超速限制,採用陣風抑制技術改善結構受力,提高了飛機的可靠性和舒適性,同時有利於控制飛機的總重,提高飛機的載荷,增加飛機的經濟性能,因此在新世紀客機及運輸機使用電傳操縱系統及控制技術已經是一個趨勢,因此A320在改進的時候,其技術難度相對較小,有利於及早投入市場,佔據先機。

前面說過波音737NG考慮到進度、成本等因素,並沒有採用主動控制技術及電傳操縱系統,這樣在技術水平上比A320就要稍遜一籌,這樣波音公司在新的波音737改進型中必須要引入電傳操縱系統和主動控制技術,才能與A320相抗衡,這樣它的難度要高於A320改進型,費用也要高的多,進度也不象A320改進型那樣可以容易控制,所以波音公司希望能夠在新世紀研製出一型全新的客機以徹底壓倒A320,不過向來對市場敏感的波音公司這次似乎失去了對市場的把握能力,在成功在787上面應用複合材料的同時,似乎並沒有意義到廉價航空公司對於這項技術持高不可攀的態度,以致於讓空客佔據先機。

空客:only me 能使用 2.5米直徑的發動機 (空客圖片)

根據對用戶需要的把握,空客在發展A320NEO的時候,採取最小改動的方針,其機身95%結構與現有機型一致,這樣意味著現在使用A320客機的航空公司可以十分方便的轉換成A320NEO,飛機的改進重點在於使用新型發動機及翼梢小翼,A320NEO可以使用兩型發動機,PW公司的PW1000G齒輪傳動渦扇發動機和CFM公司的LEAP-X發動機,利用新型發動機的技術進步,可以有效的降低飛機的油耗和排放,提高飛機的經濟性、可靠性及可維護性,空客特地指出,通過優化起落架設計,可以讓A320NEO使用更大直徑發動機,即A320NEO可以使用直徑達到2.5米的渦扇發動機,相比較之下波音737系列包括最新的737-MAX的發動機直徑都要小的多,意味著發動機具備更大涵道比,因此在同樣技術條件下,A320NEO比同類飛機效率更高,更加省油。

還有一個改進就是採用新型翼梢鯊鰭小翼替代了A320原來比較簡單的翼梢渦擴散器,需要指出的是翼梢鯊鰭小翼並不是專門為A320NEO研製的,它是為整個A320系列改進而研製的,在2011年就用於A320系列飛機的改裝,A320原來的翼梢渦擴散器尺寸較小,結構也比較簡單,有利減少翼梢小翼上的內向載荷和機翼外翼上的載荷,但是相對而言,其效能也比較低,而新的翼梢小翼尺寸較大,雖然增加了小翼自身和機翼的載荷,從而加大了機翼根部的彎曲力矩,相應要加強機翼結構,付出一定的重量的代價,但是它的效能更高。

A320早期的翼梢小翼,不注意還真看不出來 (東方航空圖片)

換裝翼梢鯊鰭小翼的A320 (東方航空圖片)

根據空客公司的說法,改裝翼梢鯊鰭小翼之後,A320系列飛機可以降低4%的燃油消耗,航程增加100海里(185公里),或者在同樣航程上增載入荷500公斤左右,從而提升飛機性能並降低成本。還可以延長飛機的服役時間,因此受到航空公司的歡迎,所以空客決定在A320NEO繼續採用這個技術,並且由於是「貨架技術」,相應的也減少飛機的研製難度和經費,更有利於有助於控制飛機的成本和研製進度。

儘管改進幅度較小,但是A320NEO取得了較好的效果,與A320相比,它的油耗可以降低15%,在同樣燃料條件下,可以將航程增加900公里以上,或者在同樣航程下增加2噸的載荷,這樣就可以讓航空公司開闢開多的點對點航線,或者在一個航線上執行更多的航班,以提高運營能力,降低成本。

737MAX:最少改動 (波音圖片)

空客在2011年推出A320NEO項目之後,立刻受到航空公司的歡迎,其訂單以每年1000架的速度增加,到2014年7月空客已經拿到了3000架A320NEO確認訂單,從而讓A320成為繼波音737之後,第二種產量突破10000架大關的客機,面對A320NEO潮水般的訂單,波音公司意識到自己對新型飛機定位的偏差,放棄新一代客機的研製,推出了波音737MAX,它的概念和A320NEO一樣,採用最小改進原則,採用新型發動機、翼梢小翼來降低飛機的油耗,提高飛機的經濟性,不過與A320NEO不同的是,它需要增加主動控制技術和電傳操縱系統,因此在交付時間上顯然要比A320NEO要遲,到2014年5月波音737MAX全球獲得2000架訂單,應該說這也是個不錯的成績,想實現對A320NEO超越可能還要波音下一番苦功才能做到。

737MAX開局不錯,但是想超越A320NEO可能還要下一番苦功
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