777X成熟机型潜力有多大？

尘嚣

“如果评选世界最美客机，你会选谁？”

“波音777-300ER。”

“为什么？”

“修长、丰满、端庄、大气。777-300ER是我觉得最具美感的民航客机。”

这是很多人对波音777-300ER的评价。截至2017年11月30日，波音777系列飞机共获得了1 959架订单，已经交付1 526架，这一数字无异使777系列成为全世界最受欢迎的宽体客机之一。其中777-300ER更是以760架的订单在777系列中高居榜首。

为什么？因为在双发大载客量超长航程的机型中，波音777曾一度没有对手。20年前，中国南方航空使用波音777-200ER飞机从广州直飞洛杉矶，实现了人类航空史上首次使用双发飞机不经停跨越太平洋的商业飞行，这一里程碑式的创举为此后航空公司使用双发客机执行超远程跨洋航线开辟了先河，航空公司的远程机队组成自此发生了巨大变化。目前，以747和A380为代表的4发宽体机在全球宽体机数量的比例中从1990年的30%逐渐降低至不到10%，未来双发远程宽体机的市场，将会由777系列和A350家族占据。其中，777系列中将以777-300ER和它的后辈777X为主，A350家族中则是A350-1000型与前者竞争。

那么作为波音系列飞机中最新的一款，777X拥有哪些不一样的选择与设计，来实现其设想的美好蓝图呢？这些当从777X的心脏——GE9X发动机说起。

唯一的发动机选型

获得ETOPS-180甚至更高等级的认证是GE9X发动机成为777X动力的必要条件之一，否则，即使777X的载油量再多，航程再远，发动机的ETOPS等级不够，也无法帮助777X实现17 000千米超远航程的飞行。

为了配合777X，通用电气公司在2012年发布了GE9X发动机，相比前一代主要安装在777-300ER翼下的GE90-115B，GE9X的风扇直径高达3.35米，超越-115B成为全球直径最大的涡扇发动机，但推力却略有下降。这样设计的原因是为了使发动机获得更大的涵道比，以提升燃油效率。而102 000磅（约46吨，单发） 的最大推力足以满足777-9X的需求。

关于选型，只提供一型发动机的做法引来了一些航空公司的争议，毕竟在此之前，发动机制造商普惠和罗罗公司也分别为777X给出了各自的方案。波音方面给出的回答是，主要是因为技术规范，从发动机推力、效率和能力来选择，GE9X是唯一满足这些技术规范的发动机。换言之是普惠和罗罗的方案不达777X需求的标。但是，还有一个观点，随着飞机在减阻增效方面的设计逐渐趋于瓶颈，飞机在气动效率上的优化应该从更微观和更宏观的角度解决，微观层面包括对机翼、机身层流效应的研究，宏观则是将发动机和飞机看作一个整体，而非可以选择更换的两个部分分别设计，使用单型发动机真的可以从几乎没有空间的传统气动效率中榨出优化空间。空中客车也曾指出，设计一架可以装配不同发动机的飞机会增加数百万美元的成本，这一观点刊登在2014年7月15日的 《华尔街日报》上。普惠公司则表示，飞机发动机以后不会是商品，发动机和飞机两者的优化会变得更加密切。

折叠翼尖的挑战

为了在现行的机场运行标准和更优化的飞行效率之间寻求平衡，777X采用了可以折叠的翼尖设计。飞行时，折叠翼尖展开，71.8米的翼展为777X带来无与伦比的飞行效率，落地后，折起的翼尖是777X的翼展变为与777-300ER相同的64.8米，这可以使777X和777系列的其他机型共用停机坪，降低了航空公司的使用条件限制。

折叠机翼的设想早在777-200时就已提出。为节约停机坪使用成本，波音曾给出过折叠机翼的方案，达美航空也对该方案颇感兴趣，但折叠机构增加了机翼重量，增加油耗，同时，折叠的外侧機翼内也无法有效安装翼内油箱，这使达美航空最终放弃了该方案。

折叠翼尖的可靠性是人们最关注的问题。为了避免对采用新一代复合材料重新设计的777X的整个机翼造成影响，可折叠的部分仅限于翼尖必要的3.5米，而非此前777-200折叠翼设计近1/3的机翼，远离电子和其他机械设备的折叠机构降低了使用风险。

说起来简单，但对于民航业中出现的新事物，FAA却显得有些紧张，为此提出了数条针对性的安全要求。FAA指出，折叠翼尖在起飞前如果没有正常放下，驾驶舱内需要有听觉、视觉和触觉3方面的提示，并确保翼尖没有展开时，飞机无法起飞，这类似自动挡汽车必须踩着刹车才能挂挡;飞机一旦升空，所有可能触发翼尖解锁的动力源必须被物理隔离，所有机构必须能承受飞行时产生的载荷;整个翼尖结构必须能承受任何方向上65节（约120千米/小时）的阵风，特别是翼尖折叠时遇到强侧风，必须确保飞机能处于安全可控状态;折叠机构必须能确保翼尖在设计的范围内运动，并确保铰链结构能承受翼尖运动时的惯性负载。此外，任何单一故障都不能影响折叠翼尖的状态，这要求777X的折叠翼尖拥有冗余的控制与作动系统。

还有一个有意思的地方，FAA在文件中补充说，地面翼尖折叠时，不能影响翼尖航向灯的能见度，同时需要适当地固定翼尖，以防止对地面人员造成不必要的伤害。从目前波音公布的777X效果图来看，左红右绿的翼尖航向灯位于不可折叠的机翼末端，这样设计是为了使777X在地面滑行时（特别是夜间），更好地展示整个机翼的水平高度，但竖起的高达3米多的翼尖是否需要灯带显示位置避免剐蹭，波音和FAA目前都没有明确的解释或说明。现在偶尔发生两架飞机机翼剐蹭的事件，未来会不会发生在777X上翘的翼尖呢？

缺失的层流尾翼

这是一个很小的科技亮点，关键词是“混合层流控制减阻系统（HLFC）”。当气流流经物体表面时，靠近表面的气流会因摩擦而降低流速，形成湍流，湍流会极大增加气流与物体表面的摩擦力，如何消除或控制这层不友善的气流，成为近些年飞机制造商开始研究的课题。2017年9月26日，欧洲清洁天空项目就利用A340“嫁接”层流机翼进行了相关试验。波音和美国宇航局（NASA）则在2013年对757飞机的垂直尾翼进行了风洞试验，研究了层流控制的相关方案，并在波音787-9飞机的垂直和水平尾翼上应用。

波音采用的技术是一种通过尾翼表面的小孔吸附附面层上的气流，延后湍流发生的位置，以此降低摩擦阻力的设计。这是微观层面优化飞机气动的方法之一。直至2014年范堡罗航展，外界都认为这个新的气动减阻技术会成为未来波音所有产品的标配，包括787-10和777X。但在2015年，波音决定不在777X上使用HLFC技术，原因听上去也很不一般。

“我们确实不需要额外的性能了。”波音民用飞机发展高级副总裁兼总经理斯科特·芬奇（Scott Fancher）说：“777X的设计非常顺利，我们没有过分在重量、油耗或空气动力学性能上追求极致，现在的指标已经在基线设计之上，我们的工程师要认真的完善他们的设计思想，使飞机更具制造性和维护性。”不过他也承认，“HLFC系统的工作方式与777X机翼的尺寸配合并不完美。”

最终，我们不能在777X身上见到HLFC这样的层流控制技术。这是一个“妥协”的结果，因为很多时候把所有最先进的技术放在一起并不能得到最优秀的产品，飞机的进步不是技术的简单堆砌，合适的妥协可能才会获得更完美的飞行。

清晰的市场定位

虽然是波音的新旗舰机型，拥有400座级的载客量定位，但是从目前的订单来看，777X似乎没有获得强势的市场表现。从2013年11月阿提哈德航空和汉莎航空各25和20架的启动订单，到2017年6月新加坡航空的20架订单，777X在5年的时间里只获得了共326架订单。777X的未来真的不好么？

当然不是。777X的两个子型号-8和-9，传统两舱布局时前者拥有365个座位，订单更多的-9X则高达414座，这在所有双发宽体客机中都是前所未有的，相比竞争对手，A350-1000目前最多也只能排387座。777-9在同座级机型中没有竞争对手。通过对市场的分析，波音发现有一些远程国际航线平均每年飞机座椅供应数会增长1%，777X会很好地满足这一发展趋势，尤其是对一些主干的远程航线来说。

另外，同样达到400座级的波音747飞机这些年也在大量退役，单是2017年，长荣航空、美联航和达美航空等多家航空公司的747客机相继宣告退役，人们在举行仪式纪念的同时，也在寻找747的替代品，拥有与其相当载客量，超长航程与更低油耗的777X成为了不二之选。

如此看来，波音在双發宽体机的产品线上，通过从787-8/-9/-10到777-8/-9，实现了250座级到450座级的全覆盖。特别是-9，巨大的载客量将使其成为未来所有民航飞机中单座运营成本最低的机型。波音认为，777-9对于运营枢纽对枢纽之间的航线十分合适，-8则更适合航空公司进一步拓展航线网络，例如从北京直飞巴拿马或南美洲的其他城市，这些都将与787家族形成非常好的互补组合。

由此可见，波音对其产品线的认识与规划相当清楚，也颇有信心。尤其是在外界不太看好777X未来销量的时候，波音民机全球销售副总裁伊萨森·穆尼尔（Ihssane Mounir）在2017年9月表示，他并不担心市场对777X的需求不足，因为中国有望在2030年成为全球最大的航空旅行市场，但到目前为止，中国的几大航企也只是买了很少的飞机，一旦中国政府制定好新的五年计划（2021年开始的“十四五”），波音飞机的需求将会激增。

作为一款在成熟、成功机型上发展出来的新旗舰，777X不会像787那样经历全新客机成长中的坎坷，又能使用比787更先进的翼型和发动机等技术。777X，未来的市场潜力的确给人们带来了无限的遐想空间。

责任编辑：陈肖