最後一架波音747交付,這場輝煌源於一場發動機「豪賭」

2023-02-07     看航空

原標題:最後一架波音747交付,這場輝煌源於一場發動機「豪賭」

1月31日,美國華盛頓州埃弗雷特波音工廠,波音、阿特拉斯航空與數千名來賓,共同慶祝了最後一架747飛機的交付。

最後一架波音747在機頭部位塗裝了總設計師喬·薩特的半身像。

這標誌著,經過半個多世紀,波音747的生產正式結束。從1967年開始,該工廠在整個747項目期間共製造了1574架飛機。

波音747是世界上第一種雙通道客機和超大型飛機,綽號「空中女王」,「珍寶客機」(Jumbo Jet)。該機在外形上擁有極高的辨識度,前機身上有凸起的駝峰結構;內部是駕駛艙以及後方的高等座艙。該機在民航客運和貨運領域都非常成功,在航空運輸歷史上有著獨一無二的地位。

之所以能夠開創時代性的成功,最直接的原因是波音747具備巨大的機體空間。這是其實現超遠程飛行、特別是跨洋洲際飛行的前提,同時也為民航運輸作業提供了巨大的貨運空間和寬敞的乘坐體驗。

而這樣巨大的機體,自然也需要巨大的動力系統。波音747項目的成功,離不開作為製造商的波音、作為首批啟動客戶的泛美航空,以及作為發動機供應商的普惠公司,三家航空企業聯合起來實施的戰略「豪賭」——這樣的豪賭在航空史上從未有過先例,而在未來,也難以再度出現。

首款應用大涵道比發動機的民用飛機

C-5「銀河」運輸機項目促進了大涵道比渦扇發動機的出現。

波音747項目之所以能得以實現,推力巨大、省油、輕巧的航空發動機,是不可或缺的先決條件。由於這一點,波音747成為了世界上第一種應用大涵道比發動機的客機。

波音參與C-5競標的CX-HLS方案。

波音747總設計師喬·薩特,在其自傳中曾這樣評價20世紀60年代出現的大涵道比發動機和整個波音747項目:

參與美國空軍C-5項目的競標,對波音747項目唯一的貢獻就是開發出了大型的高涵道比發動機。

雖然媒體不時提起『波音公司用輸掉合同的C-5軍用運輸機方案,加以改進就成了商用747飛機』,但事實上波音747採用了全新的設計,與C-5沒有絲毫關係。

其實早在波音747項目開始 之時,我們便深知它的發動機還在紙上。如果當時正處於研製過程中的高涵道比發動機不能及時變成實物,我們所有的努力和波音公司所有的投資都將付諸東流。

儘管當時還沒有生產出一台高涵道比的渦扇發動機,但是這種新興的技術對於我的飛機項目來說就像是存在銀行里的錢一樣——這種發動機一旦投入使用,也意味著我想要多大的飛機就可以設計多大,而不必擔心沒有推力足夠大的發動機。

這是航空史上史無前例的情況:在過去,動力裝置往往滯後於機體及系統的發展。

通用電氣TF39發動機

由於波音747對發動機性能的高要求,是同期超大型運輸類飛機的C-5銀河所採用的通用TF39發動機也無法滿足的。因此,最終波音和泛美航空選擇與普惠公司聯合,重新設計一款新型發動機,這就是後來的JT9D發動機。

普惠JT9D發動機

從窘境,到漸入佳境

顯然,全新的突破性機體平台與全新的突破性發動機組合在一起,必然帶來遠超一般水平的風險與難度。

以當時的航空工業水平,完全不足以對波音747級別的飛機實現較準確的重量規劃和評估。因此。波音747設計中,遇到了遠超預期的超重問題,這也使其對發動機推力需求不斷攀升。

而普惠JT9D發動機早期也問題重重:發動機框架剛度和強度不足、發動機軸可靠性差、喘振裕度低、推力不達預期、燃油消耗率高、產能低下等問題,都成為拖延波音747完成試飛和進入高效運營階段的阻礙。

因此,儘管波音747在首飛成功後獲得了極大的關注,但在1969至1971年期間,一方面飛機大量積壓,數十架飛機由於沒有配套發動機無法交付;另一方面,該機連續三年拿不到新的訂單——波音公司陷入了巨大的危機,不得不大量裁員以避免破產。

而泛美航空也被頻繁的「空中停車」問題困擾——雖然波音747是四發飛機,1台甚至2台發動機失去動力仍能安全降落,但是頻繁的緊急降落、維修和停飛,都會極大地影響飛機使用效率,帶來巨大的虧損。

直到20世紀70年代中後期,普惠公司終於大幅改善了JT9D發動機的可靠性,推力性能也得到明顯強化,波音747的機體優勢自此才得以充分發揮,開始真正獲得民航領域的普遍認可和追捧。

隨後,通用電氣、羅羅兩家公司也開始為波音747提供適配的發動機。在多家發動機產商不斷競爭的情況下,波音747的動力表現和可靠性不斷優化。這也使得該機可以不斷加強機體,衍生出航程和載荷越來越大的新型號,最終造就了波音747家族獨一無二的地位。

通用電氣GEnx發動機

換裝GEnx發動機的波音747-8

成也發動機,退也發動機

然而,站在更廣闊的歷史角度來看,發動機技術的進步在數十年前催生了波音747這種四發巨型洲際客機;也在當今,宣告了這一類飛機的落幕——

隨著推力更大、可靠性更好的發動機不斷出現,發動機數量更少、噸位更輕、尺寸更小的客機也開始具備飛行跨洋洲際航線的潛力。這顯然對航空公司具有致命的吸引力:

更少的發動機數量,特別是僅使用兩台翼吊發動機,能顯著減輕飛機的結構重量和飛行阻力;更輕的噸位和更小的尺寸,不僅使飛機支付更少的運行和停機費用,而且能在規格更低的機場上完成起降……

這使得在跨洋、跨洲際的中小城市之間開闢新航線成為可能,並令航司擁有足以盈利的空間。

使用GEnx發動機的波音787

發動機技術的進步,在支撐波音747家族從100系列向400、800系列發展的同時,也同樣為波音767、波音777這樣的雙發遠程機型出現奠定了基礎——波音767實現了跨大西洋航線的運營能力,而波音777更進一步實現了跨太平洋航線的運營能力。

最後一架空客A380交付。A380在技術應用和具體設計上都很成功,但商業上的失敗則令其成為了四發巨型客機的「前車之鑑」。

這些能夠機場級別更低的中小城市起降的雙發遠程型號已經徹底改變了航空運輸。以少數核心高級別機場為洲際核心樞紐的轉乘模式,正在被點對點直達這種更便宜省時的模式大幅度取代。

四發巨型客機,或許已經成為歷史的絕響。

排版:藍風

策劃 | 文案:候知健

編審 | 監製:武晨、王蘭

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最後一架波音747下線,開創性的品牌營銷手法影響至今

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/b4d31bf4e626c74bc644a09236347323.html