【文/觀察者網專欄作者 張仲麟】
5月28日,國產大飛機商飛C919終于迎來了自己的商業首航,并銷售第二天的機票正式迎來商業化運行,這代表著世界民機市場迎來了第三個大飛機玩家。
C919入局,大家普遍關心的是,和波音、空客相比,我們在技術和市場前景上表現如何?
【資料圖】
要談這個問題,我們得先回顧一下世界民航機的發展史。雖然航空業目前沒有明確的代際劃分,但自從二戰后世界航空業進入到噴氣時代之后,我們可以把過去70年的民航機發展從技術角度劃分為四個時代:
1.以波音707為代表的使用噴氣發動機的初代噴氣客機;
2.以空客A300為代表的使用超臨界機翼設計的第二代噴氣客機;
3.以空客A320及波音777為代表的使用電傳操控的第三代噴氣客機;
4.以波音787、空客A350以及C919為代表的使用先進機身材料(復合材料、鋁鋰合金)及多電技術(機載特設電氣化)的第四代客機。
而波音737的發展歷程跨度極大,從1967年的初代波音737(737侏羅紀)到1984年的第二代波音737(737經典)、1997年的第三代737(737NG)以及大家所熟悉的第四代波音737(737MAX),波音737經歷了4代發展,時間跨度高達50年,總產量高達上萬架,鑄就了一代傳奇。
如果以上述劃代來看的話,波音737從一代半機(或者說二代機)發展成了四代機,也算一直跟上了時代的潮流。但不容忽視的一點是,哪怕現在的波音737MAX,其架構依然無法脫離1967年的初代波音737限制。從機身直徑到整體飛機布局,737MAX依然殘留著大量初代波音737的影子,而正是這個原因,使得波音737家族的上限始終受制于基于上世紀六十年代航空技術的水平。
波音737原始型,又被稱為“侏羅紀”
必須得說,1967年的波音737是個劃時代的飛機。波音傳奇工程師喬薩特參與設計的波音737使用波音707的機身直徑,使得737獲得巨大的內部空間,可以放下一排六個座椅,而且發動機不使用吊架直接安裝在機翼上的設計,使得737的離地高度大幅降低,從而讓其便于上下客、裝卸貨物與檢修,完美地滿足了當時航空公司的需求。這一設計也成為了當時航空業最為經典的設計,也成就了波音737的輝煌。
但正所謂成也蕭何敗蕭何,喬薩特設計波音737時可沒想到,他的繼任者會將這個設計“十年又十年”的用下去,一直用到2023年,而當時的發動機尺寸也遠小于現在的大涵道比發動機,這就使得當時令人拍案叫絕的低高度設計,最終成為了波音737后繼型號的“阿喀琉斯之踵”。
機翼高度距離地面太低的問題,在第三代波音737上已經有明顯的影響了。作為大涵道比發動機,CFM56系列有著較大的發動機直徑。對于波音737來說,想要安裝體型巨大的CFM56,那么發動機下方的離地高度將會不滿足要求,因為發動機需要離地一定的高度來避免擦碰與吸入異物。也因此,波音737NG所使用的CFM56發動機,其形狀是呈底部平坦的“包子”狀,而不是如A320上的圓形。
而到了波音737MAX時,由于LEAP1發動機比CFM56更為龐大,哪怕發動機外形“包子狀”處理依舊無法掛在機翼下面。這使得波音只能選擇發動機前移并讓發動機上緣在機翼上方,仿佛發動機長在機翼前面,總算把發動機給裝上去了。
但正是由于這一改動,使得737MAX的飛行特性較以往737有所變化,而波音又不想增加飛行員學習成本,最終加入了MCAS系統以抵消這一飛行特性變化。而波音737MAX雖然號稱使用了電傳操控,其本質依然是鋼索操控的基礎上加飛控系統進行增穩以及輔助,只能算是一種“偽電傳操控”。這樣兩相疊加的最終結果我們也都知道了,由于MCAS引發了連續兩起737MAX空難。
對于2009年啟動的C919來說,就完全沒有這些歷史包袱了。作為全新設計的飛機,C919在一開始就確定了以LEAP1發動機為動力,因此在飛機的各項設計上為巨大的LEAP1發動機留足了空間,不用為了離地高度的要求而對設計進行妥協。
這使得C919得以全面發揮LEAP1發動機的強大性能。正是沒有了限制,使得C919用的LEAP1C發動機尺寸大于737MAX使用的LEAP1B發動機,而且具備了更大的涵道比與更大的推力。而由此帶來的結果是C919的發動機,其燃油經濟性、推力、噪音控制均優于波音737MAX。
而且相比737MAX從鋼索液壓助力系統改過來的“偽電傳”,C919可是地道的原生電傳操控系統。電傳操控的優勢無需多言,對飛機操控的精確性大幅提升,每一個微小的指令都能得到反饋。而且由于取消了機械傳動部件(鋼索+液壓助力系統),使得部件減少可靠性大幅提升,而在操作響應上電信號的延遲比機械連桿、鋼索松動的延遲低得多。并且電傳操控與機械操控的區別是,機械操控是反應飛行員的每一個動作,而電傳操控是通過輸入的指令傳達想要達到的目的,中間過程由飛控來完成,大幅簡化操作的同時還增加了安全性。
C919駕駛座的側位小操縱桿是使用電傳操控的一大特征
當然,737MAX的鋼索機械傳動也不算一無是處。有飛行員就演示過遇到MCAS作妖舵面亂動時,通過用腳踩住舵面手輪進行“物理剎停”來終止舵面亂動。你看,鋼索傳動讓人有了“大力出奇跡”的可能。
原始設計給737MAX帶來的負面影響,并不僅僅在發動機上。波音737的機身直徑五十多年來從來沒變過,在當時看來算是很寬敞的3.54米客艙寬度,在今天看來卻顯得很是狹窄,不僅客艙內的空間狹小,而且為了保證通道寬度只能壓縮旅客座椅。由此帶來的影響是波音737MAX的經濟艙座椅基本只能選擇17英寸座椅,對體型魁梧的人來說就比較難受了。
而在C919的首航之中,旅客和記者最為直觀的感受就是寬敞:客艙空間寬敞,座椅寬敞。這是因為C919的客艙寬度為3.73米,比737MAX寬20厘米。別小看這20厘米,這代表著C919在使用18英寸座椅之余,還能把中間座位給升級成18.5英寸座椅,而且能提供更寬敞的通道。在C919首航直播時,現場連線的登機記者就著重提到了座椅和通道的寬敞,對于長時間飛行來說,寬敞的座椅真的能大幅提升體驗。
C919的客艙寬度是ABC三家中最大的
737MAX的客艙與C919一對比就顯得很是狹小
而且除了客艙之外,737MAX的貨倉尺寸也隨之被壓縮,導致無法使用集裝箱器(ULD),只能使用散裝貨物來進行行李及貨物裝卸。對于旅客來說,這一點可能沒有直觀的影響,但很可能關系到你能不能準時走。
作為在航班保障現場工作了8年的人,我對飛機的散貨艙可謂深惡痛絕。因為哪怕你經驗再豐富進行裝艙預判和艙位分配,當一車車的行李和貨拉到飛機裝卸現場后,依然可能會因為體積、碼放等關系,發現貨艙裝不下行李和貨物,只能不斷和現場進行協調以調整。
如果遇到飛機的重心指數比較極端,那還不能隨便將預先分配好的貨物裝艙進行拉貨處理,因為這是牽一發而動全身。飛機的散貨艙最大的問題,就在于不可控因素太多容易影響裝載,而且需要人工搬運裝卸費時費力。
飛機散貨艙的貨物行李裝卸,對現場人員來說實在算不上友好
但對于擁有巨大機身直徑的C919來說,這就不是問題了。由于大機身直徑使得下層貨艙的空間很大,甚至可以使用集裝箱器(ULD)進行裝載。而集裝箱器的好處是貨物與行李事先裝進集裝箱器里,只要集裝箱器能關上門那么肯定能裝進飛機里。也因此不用估算貨物體積來進行艙位分配,一個蘿卜一個坑,只需要考慮重心配載。
而且集裝箱器使用平臺車直接裝卸,整個箱子推入飛機,效率比人力一件件裝載高到不知哪里去了。因此,可以使用集裝箱器的飛機往往更受航空公司歡迎,因為雖然保障設備需求變多(需要平臺升降車),但大幅提升裝載效率,也避免了延誤。
A320使用集裝箱器進行貨物裝載
雖然目前沒有C919使用集裝箱器進行貨艙裝載的照片,但C919的尺寸與A320相近,而且從C919性能手冊來看,其貨艙空間足夠放置集裝箱器并安裝軌道和地鎖,幾乎可以說是板上釘釘的事。而波音737MAX?那小直徑機身帶來的小貨艙尺寸,就別想用集裝箱器了,裝不了。
你看,這一路捋下來就會發現,737MAX的一切問題都源于它本質就是基于1967年首飛的波音737原始型發展而來的。哪怕換了先進的航電、更好的發動機,其底子依然是1967年的底子。從飛機的構型和尺寸上,就將737MAX的發展潛力給限制死了,縱使一個二代機能改到接近四代機的水平,但骨子里依然是個二代機的結構。
當然這其實也不能算是波音737的錯,畢竟人家也沒想到在21世紀第二個十年依然得挑起波音的大梁,和C919以及A320NEO對抗,這把老骨頭真的很不容易了。而波音領導層的傲慢,也讓他們沒有及早進行波音737的后繼機型研發,被空客A320NEO打得措手不及,也只能繼續拿737頂上,最終毀了737的一世英名。至于未來的中國天空,C919和波音737必然會處于一個此消彼長的狀態。
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