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777X将给波音带来哪些变革

2016-12-4 22:14| 发布者: cfso5068| 查看: 3542| 评论: 0|原作者: 周培蓓|来自: 中国航空报

摘要:   目前,波音公司正在大力推进777X飞机项目,波音777X将成为全球最大的双发飞机, 预计2020年前开始交付航空公司投入运营。
  22年前,首架波音777飞机完成首飞,从此开启了商用航空领域一个新的时代。目前,波音公司正在大力推进777X飞机项目,波音777X将成为全球最大的双发飞机, 预计2020年前开始交付航空公司投入运营。目前,波音777X的研发与制造准备工作正在加速进行,该项目也将给波音公司的生产体系带来可以说是翻天覆地的变化。
自动化生产技术投入使用
  从使用机器人执行飞机机身的组装工作,到完全自动化生产世界上尺寸最大的复合材料机翼,波音公司的飞机生产过程发生了巨大的变化。这些变化也预示着波音在企业战略方面的成功,未来世界商用飞机将继续向大型化发展,波音公司的生产效率将远远超过公司最新的远程大型飞机的产能需求。今年10月28日退休的波音777X项目副总裁鲍博·费德曼说:“波音公司的投资方向坚定且正确,我们的定位是参与最终的全球竞争。”
  费德曼补充说道:“全球竞争不仅仅只是波音和空客间的竞争。”一些新公司也会参与竞争,但这些新公司若没有二三十年航空业界的摸爬滚打,也就无法进行新一轮的创新。这些新公司可能来自中国、巴西或其他国家。费德曼说:“无论竞争出现在哪里,我们都要采取必要的行动。眼观未来,方可成功。”在费德曼看来:“经过近20年的研究和发展,波音大量采用自动化装配技术,可以大幅提高装配质量,缩短装配周期,在飞机自动化装配技术方面已日趋成熟。这些尝试在于,你必须先了解自动化,然后才能实现自动化。你可能已经看到了我们评估过的一些概念——自动化、全球定位系统(GPS)。最难的是决定哪些是可行的。我们做一些决定,必须要冒险。”
  2014年,波音公司把新机型777X的生产基地落在华盛顿州皮吉特湾地区,这座造价10亿美元、占地100万平方英尺的复合材料机翼中心将主要用来制造波音777X的复合材料机翼长(114英尺、宽23英尺)。此后,复合材料机翼中心建设加速,各种设备和用于制造纵向加强条、翼梁、仪表盘、翼肋的高压脱泡机分批运至此地。生产波音777/777X型号飞机的40-27号建筑已完成扩建,它是离此地最近的机身装配厂,面积增加了32.5万平方英尺。装配厂在投入使用初期虽然进展缓慢,但现已开始正常运行,这里每月可以制造出4个由机器人组装完成的前机身段。
  可以说,波音777X项目改变了波音公司之前的许多做法与态度。由于在此计划出台的时候,正值波音787项目遭遇进度延期、成本超支等诸多问题,所以波音公司请来了之前一些成功项目上的资深人士,包括已退休的波音777副总裁罗恩·奥斯特罗斯基和已退休的项目经理拉尔斯·安德森提供建议。在波音777管理团队看来,这是人生的一种经历,并不单单是制造飞机。奥斯特罗斯基事后表示,“十分希望能够重新捕捉并且重新点燃这份激情,特别是在有了波音787开发计划受阻的教训后。”
减重任务严峻
  波音787机翼采用碳纤维/ 环氧树脂复合材料和弧形机翼设计,翼展为60.1米,翼尖最大向上弯曲达到7.9米,改进了气动效率。波音787使用通用电气研制的推力达到102000磅的GE9X发动机,相对于采用同型发动机的空客A350-1000而言,前者的油耗可以降低12%。波音777-300ER飞机有365名乘客,而波音777-9X乘客人数达400名以上,预计每个座位燃油消耗量约减少20%。波音777-8X飞机更小些,比目前的波音777-300ER少了10个座位,预计单座燃油消耗量约减少13%。
  然而,为了实现这些目标,波音既要在设计上颠覆传统,又要保证产品的安全。所以,波音777X是一个比它的外形更让人耳目一新的组合,新机型外部不变,仍采用金属机身,而发动机和复合材料机翼则进行了改良。
  用费德曼的话说:“波音777X给了我们一个机会。在设计上,我们做出了巨大的改变,并通过机器人优化了设计,但是必须要注意新旧之间的分寸。我们还要建一条生产线用于制造飞机。然而,就细节而言,飞机从前到后已经全都重新设计。我们增加了一些新的材料,例如在机身龙骨部分增加了铝锂合金来解决腐蚀问题。尽管波音777-300ER在抗腐蚀方面表现一直不错,但最终是要将这一问题彻底解决。”波音777X上的其他改进还包括使用了新材料之后,实现了设计减重的目标。此外,经过对机身进行优化设计,使飞机舱内压力高度达到了1800米,并且客舱内的空间更大。
  波音777X的设计最大起飞重量为775000磅,波音777-300ER、波音777-8X 和波音777-9X的最大起飞重量都是一样的,但是波音一直致力于降低重量以保障其他安全系数。为实现此目标,波音决心以降低空载运营重量为目标,希望将波音777X的空载运营重量比现役同类飞机减少15000~30000磅,这是一个非常艰巨的任务。777-300ER的空载运营重量约为373500磅,但是发动机增大,重量就会增加。波音777-9X的机翼跨度长出了21英尺,机身长出9英尺,波音777X设计团队要实现降低重量的目标,面临的挑战更大。
2017年投产目标不变
  然而对于波音777X项目而言,并不是所有事情都能按计划完成。除了机身自动化生产线的建成晚于预期之外,波音公司还发现由日本三菱重工生产的第46节纵向加强条的强度方面存在设计问题。费德曼说:“我们发现这个问题的时候已经是在进程后期了,最终由三菱重工负责解决了问题,所以我们的进度仍在掌控之中。每周都会出现问题,但都不是什么大麻烦,我们的团队都可以解决。”
  尽管波音公司仍然有望在2017年中投产波音777X飞机,但费德曼提醒道,“当全世界的供应商开始生产零部件时,我们可以说又完成了一个里程碑,但是一般来讲,这个时候我们要准备迎接出现的新一波问题。”费德曼警告道:“我们将进入到新一轮的问题中——明年还会有一些让我们感觉费解的事情。”到明年初,航空电子设备、电源和其他系统的测试将在波音基地附近的协作系统实验室内展开。“明年春天,我们将真正开始系统的集成测试。电力实验室将首先开启,之后是共用核心系统实验室。然后我们会快速地将各个实验室整合成一架飞机,我们称其为飞机零号。”
  在结构方面,由复合材料机翼中心(CWC)生产的第一个复合材料翼梁将在4月装载到装配夹具上,这标志着第一架波音777-9X静态测试机身的组装工作正式开始。波音计划生产4架波音777-9X测试机,外加一架疲劳测试机。同时,会有2架飞机用于波音777-8X测试。第一架波音777-9X将于2018年末首次亮相,4架用于测试的飞机预计于2019年中旬投入飞行。

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