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送别错失的中庸——波音757传Comments>>

发表于 2018-03-08 06:56 | Tags 标签:, ,

本文来自果壳网,首发于2018年2月28日,文中提到的“今天”均指这个日期,地址在这里,未经书面许可不得进行商业转载

今天,南航将退役它的最后一架波音757客机。

中国南方航空的波音757客机,今天将全部退役。图片来源:见水印。

中国南方航空的波音757客机,今天将全部退役。图片来源:见水印。

1957年12月20日,波音707飞上了天,开启了波音的7时代。百年波音迄今最新的产品线是787,首飞于2009年12月15日。在这53年里,除了从麦道那里过继来的717,波音一共创造了707、727、737、747、757、767、777和787,一共8个民用客机系列产品。

诞生于1982年2月19日的的波音757,正好处在承前启后的位置。它继承了707的衣钵,而波音的下一个编号——797,很可能会接757的班。满载200多人、最大起飞重量100多吨、最大航程7000多公里,从尺寸、运载能力和航程上来说,757是十足的“中级产品”。

但是,人们对757的评价却鲜有中立。

包括我在内的很多航空爱好者认为,它是最美的客机。757的机身修长,机翼硬朗,也不像737那样有3条小短腿,即便停在地面也不失潇洒风度。人们可能更多会记住孔武勇猛的关羽、张飞、李逵和武松,但757是白马银枪赵子龙,是天巧星浪子燕青。

如果你手里握着757的操纵盘,它便是客机中的战斗机,充沛的动力让它成了爬升率最高的民航客机之一。如果你是跟在757后面飞机的飞行员,它则是麻烦制造者——757能够产生与它身量不相称的暴烈尾流,历史上曾有两架小飞机因为跟得太近而被757的尾流掀翻坠毁,让飞行管理部门不得不修改规章,让小飞机离757更远些。

更多的人则把757看作是7时代里波音最失败的机型,起码从产量上说是这样。早在2004年,757的生产线就关闭了,一共只生产了1050架。

相比之下,757的双胞胎哥哥767,目前总产量已经超过了1100架。7家族的老大哥707的产量只有1010架,似乎不如757高,但如果把707的前身都算进去的话,总产量会超过2000架。更不用提比757早十几年面世,现在仍在生产的737和747两位民航常青树。至于体量更大的后来者777和787,在产量上要么已经,要么必将超过757。

这让757似乎成了波音的一个u形曲线的低谷。

像《星球大战》一样,我们在谈论757之前,要先看一个很长的“前传”。

原点之前

波音历史的头十几年,在世界航空工业体系里,是缺乏存在感的。直到,公司成立的第19年,一款改变波音命运的飞机诞生了,这就是1935年首飞的b-17重型轰炸机。当然,跟很多早期航空企业一样,真正改变命运的其实是战争。在第二次世界大战中,一万多架b-17成了欧洲战事走向的决定性力量。得益于b-17的成功,波音继而推出了b-29重型轰炸机,最终投下原子弹并彻底结束二战的正是这种飞机。

在二战还在进行的时候,航空人敏锐的认识到,改变航空工业格局的发明其实已经诞生很久了,这就是英国人惠特尔早1929年提出的喷气发动机。轰炸机专业户波音当然不会落后,1947年底,B-47上天。这是一款经常被航空爱好者忽略的飞机。它没赶上二战,到越战的时候已经被后辈,同是波音产品的b-52取代。作为一款战机,没有机会上战场是遗憾的。

美国空军的波音B-47喷气动力轰炸机。图片来源:airforceworld.com

美国空军的波音B-47喷气动力轰炸机。图片来源:airforceworld.com

但是,它的重要性体现在战场之外。它是波音也是世界上第一款结合了喷气动力、后掠翼和翼吊式发动机布局的飞机。喷气动力的重要性自不必说,它让之前活塞发动机无能为力的高空不再是飞行的禁区。高空空气阻力小,恶劣天气少,大大提高了远程航空旅行的舒适性和经济性。

后掠翼则是让喷气动力发挥能力的利器,通过把原本平直的机翼向后倾斜那么一个角度,飞机在高速飞行时候的阻力大大降低。这其实是二战期间德国航空先驱为了提高战斗机飞行速度搞出来的新玩意。如今大家乘坐的大部分民航客机,都可以轻松甩掉当年那些浴火战鹰,后掠翼功不可没。

翼吊发动机布局则是波音的首创,也就是把发动机装在一个短舱里挂在机翼下面。在b-47之前和同时代的很多航空设计师认为,要降低发动机带来的额外阻力,最好把发动机装进机身里。相比之下,翼吊布局的好处则是极大减小了地勤人员检修发动机的工作量。同时,让发动机这个飞机上最大的噪音源远离了机身。最大的好处有点事后诸葛亮——没过多久,航空动力的发展趋势就让发动机越变越粗,塞进机身变得越来越困难。

如今世界上大部分喷气客机仍在沿用70年前b-47确立的基本样式。B-47的成功让波音重新燃起了旧梦——在民用航空领域打开一片新天空。

在波音成为轰炸机专业户之前,它一直想在民航领域有所作为,但是那时候,真正的民航巨头,是道格拉斯。民航前波音时代的代名词是dc,道格拉斯dc-3的样子更是成了螺旋桨民航时代的标志。波音那时候推出的每一款民航产品,都被道格拉斯微笑着轻松碾压。

1950年,波音时任领导人比尔‧艾伦(bill allen)决定,造喷气客机。

军民融合典范

彼时,喷气时代到来已经确定无疑,大量军用飞机亟待更新,这里面就包括运输机和加油机。1952年,比尔‧艾伦的设想变成了工程设计。1954年,工程设计变成了现实。这就是波音367-80,一架在后掠翼下挂着4台喷气发动机的大型飞机。凭借这个设计,波音顺利拿下了美军空中加油机的标,这就是至今仍在大量服役的kc-135。

但是波音在拿这个产品去各家航空公司公关的时候,却吃了闭门羹。很多航空公司还待在螺旋桨客机的舒适区里不敢尝鲜。更要命的是,波音又遇到了它的死对头——道格拉斯。

道格拉斯当时推出了dc-8,同样采用后掠翼、翼吊布局、同样的4台发动机。但是,它更大。367-80的机身宽度是132英寸,一排只能布置5个座位,过道一侧是3个座,另一侧2个座。而dc-8的机身宽度是147英寸,每排6个座位。几乎同样的大小,同样的成本,航空公司选367-80那就傻了。dc-8拿下了达美和美联航的订单,而367-80无人问津。

波音的市场人员在公关美国航空的时候,美航的高层应付他们说:“如果你把飞机也改成一排6座,我就考虑订一些。”这绝对是应付,已经造完的飞机,你要我把机身加粗?别说要重新做多少实验,就说生产线上那些工具,全都得重新设计制造。

然而,波音已经没有退路了。战争结束了,单靠卖军火是没法长久的。波音真的修改了原始设计,每排6个座位,把机身加粗到了148英寸,比道格拉斯还宽1英寸!

在1957年12月20日增肥重生的飞机,波音把它命名为707,以表示与过去时代的告别。707成了新时代的符号,707战胜了dc-8。战胜707的,恰恰是707开创的这个时代。

波音707客机。图片来源:BBC

波音707客机。图片来源:BBC

喷气航空带来的舒适便捷让越来越多美国人选择航空出行。快!一切都要快,从20世纪50年代末到70年代初,航空的黄金时期到来了。这时候波音发现,对新出现的航空出行需求而言,707过于大了。为此,波音不惜把707截短,并给予了720的全新编号。
4-3-2

然而,时代已经抛开了707。707使用的发动机是美国普特拉惠特尼公司的jt-3系列。到了707开始大量服役的1960年代,普惠已经有了新产品jt-8系列。相比于jt-3,jt-8在其他性能接近的情况下,省油接近20%。资本家的银子也是一份一份省的,谁会跟更省油的发动机过不去呢?

也就是在那时候,刚刚用707打开民用飞机市场的波音开始布局新一代产品。这次波音的市场调研人员不再到处吃闭门羹,美联航、美航和美国东方航空这些当年对波音爱搭不理的客户开始主动跟波音一起做预研。这些潜在的客户表示,他们想要的是一款比4台发动机的707小一些、更省油、可以在更短的跑道上起飞的,主要用于美国国内和周边航线的飞机。

最终大家讨论的结果是,这将是一架有3台发动机的飞机。选两台大推力发动机,在技术上可行,但当时的法规限制双发飞机进行跨洋飞行。于是,1963年诞生的产品727变成了一个大号的“三叉戟”,一架顺应当时时代潮流,但是非常“不波音”的三发客机。

波音727,最不像波音的飞机,装有3台发动机。图片来源:波音

波音727,最不像波音的飞机,装有3台发动机。图片来源:波音

草蛇灰线,浮脉千里。在这里有一根草蛇游进了草丛。在波音设计727的同时,“顺带”出了737,一个更小的家伙,同样继承自707的驾驶舱和机身宽度,跟727一样的jt-8发动机,只不过机身更短,发动机只在机翼下挂两台,载客量只有727的一半多一点,航程也是。主要用来满足美国和欧洲城市间的客运需求。由于前有潇洒的727,后有庞大的747,小短腿737毫不起眼。直到后来。

这个后来,是747开创的。747也是波音军民融合的产物。当年用于竞标美军特大型战略运输机而败给洛克希德公司的设计后,这个设计被波音公司用来开发全新的民用航空市场,这就是宽体远程客机。原本用于运输坦克、直升机和火箭的巨大货舱变成了可以布置两条过道和多达十排座椅。又是如日中天的泛美,给了747承诺,747,也成就了泛美永远停留在航空爱好者心中的形象。

对民航业态冲击更大的则是747的发动机选择。747选了4台“高涵道比涡扇发动机”,所谓高涵道比,直观的看就是更粗了,发动机把更多的功率传递给发动机前方的风扇上,驱动更多冷气推动飞机前进。这样的好处是,虽然发动机变大,重量和阻力都增加了,但是却更省油了,比过去同等推力的小涵道比发动机,省油至少1/4。747之所以选这样的发动机,初衷并不是为航空公司的老板省钱,而是为了满足美军对超大型战略运输机变态的航程要求。

没想到,航空的黄金时代在1973年戛然而止,因为石油危机。油比水便宜的时代,一去不复返了。小涵道比发动机这些油老虎一夜之间过了时,更别说超音速客机了。省油!航空公司的老板们做梦都会这样喊。而省油的高涵道比涡扇发动机成了航空制造企业手里的救命稻草。

757的诞生

石油危机敲响了小涵道比发动机客机的丧钟,727也不例外。航空公司对727的继任者提出了减少油耗至少20%的指标。继续改进727还是研发一款全新机型,这是一个让波音左右为难的选择题。波音决定两条腿走路,一方面提出了727的改进计划——727-300,采用更长的机身,改进款发动机或者全新发动机,翼梢增加小翼提升气动效率。另一方面,波音拿出了全新的设计——7n7。

两个选择摆在各家航空公司老板的桌上,最终,更多人选择了7n7。1979年3月,美国东方航空公司和英国航空公司成了7n7的启动用户,共签署了40架的购机合同,随后,7n7被正式命名为757。

从冻结设计到首机试飞成功,757用了不到3年时间。从外形上看,757是一种全新的飞机,重新回归擅长的翼吊布局,两台以当时的标准“硕大”的发动机,修长的机身与起落架。长机身为了装下比727更多的乘客,而大长腿是为了防止机身尾部在起降的时候擦地。唯一继承自727的,可能就是同样的客舱宽度了。

757超额完成了之前波音定下的节油指标,这里居功至伟的是新发动机。757首飞的时候,那架飞机上装了两台来自英国罗尔斯罗伊斯公司的RB211-535发动机。这是波音的飞机首次装上非“国产”发动机首飞。罗罗在这款发动机上倾尽全力,除了当时时髦的大涵道比概念,它们使出了独门绝技——三转子结构,让油耗和噪音都得到了大幅度下降。

除了发动机的换代,飞机在气动布局,特别是机翼的设计上也采用了更新的技术,让飞行阻力大幅度下降。芳纶树脂复合材料、碳纤维和新型铝合金这些当时出现时间不长的新材料的使用,让757仅一对机翼就减重了将近1吨。

这些措施让757的航程远超727,从不到5000公里提高到了7250公里。从波音的故乡——美国西北部的西雅图飞到东南重镇迈阿密,航线距离超过了5000公里,过去727即便少装人多载油也没法做到直飞。现在有了757,轻松。除了阿拉斯加和夏威夷,美国本土的任意城市都可以用757直连。而且757保留了727的高原性能,可以在类似丹佛这样的高原地区自如起降。

波音757客机。 图片来源:波音

波音757客机。 图片来源:波音

除了美国本土的各家航空公司,757还赢得了欧洲航空公司的青睐,尤其是那些主场分布在欧洲“边缘”的航空公司:英国、西班牙,特别是冰岛。冰岛航空至今把757作为自己的绝对主力,32架的机队里27架是757。对冰岛人而言,比757小的机型航程不够,航程能与757比肩的机型又太大,毕竟整个冰岛一共才30多万人。

757出色的航程性能,在1986年得到了更充分的发挥空间。这一年,美国联邦航空署(FAA)批准了以RB211为动力的757跨大西洋双发延程资质。简单来说,以前757可以飞跃大西洋,但是管理方不允许,害怕发动机不可靠,万一在大洋上坏了一台发动机,靠另一台能不能撑到找到最近的机场,这是个问题。实验和实践证明,RB211是非常可靠的发动机,于是管理方批准了757执飞跨大西洋航线的资格。原本这些航线必须由类似747这样的大型客机来飞。757执飞这些航线,可以让美国和欧洲的二线城市更快得连接起来。

所以,757作为客机,是为中近程点对点航线而生的。

双胞胎

除了油钱,波音757还为航空公司老板们省下了另一笔成本,这就是飞行工程师的薪水。在活塞螺旋桨时代,民航客机驾驶舱里是很热闹的,除了两位飞行员,还有负责导航的领航员、负责通讯联络的无线电操作员、负责监控设备排除故障的飞行工程师。那时候,最忙的机组人员并不是飞行员,而是飞行工程师,因为包括发动机在内的各种设备的可靠性实在是不够好,想顺风顺水的飞个十几个小时,那简直是不可能的。

随着技术的进步,领航员被无线电导航和惯性导航系统取代,无线电收发只需要拧几个旋钮按几个按键,不用专人操作。同时,以发动机为代表的航空设备可靠性快速提高,比起活动部件很多的活塞发动机,喷气发动机结构简单得多,出故障的概率就小了很多。

被757取代的727,设计之初还是3人机组,到了服役后期很多航空公司已经改为两人机组。而757是波音第一代从一开始就确定是双人制驾驶舱的机型。比起之前琳琅满目的各种仪表和开关,757的驾驶舱里显得整洁了许多,几块多功能显示屏取代了大部分机械仪表。

从里到外,757的驾驶舱与767的如出一辙。这并不是一种巧合,因为767是757的双胞胎哥哥。在757还叫7N7的时候,767叫7X7。757的目标是取代727,767则肩负了让更多人坐上宽体机的使命。

波音767的驾驶舱,布局与波音757几乎完全一样。图片来源:Avionics Magazine

波音767的驾驶舱,布局与波音757几乎完全一样。图片来源:Avionics Magazine

为了降低开发和未来航空公司的运营成本,波音一开始就在757和767项目上共享资源,两型飞机的飞行控制系统非常接近,驾驶舱更是几乎完全一样。这种迁就让757的机头变得很圆润,不像前辈707、727和737那样尖嘴猴腮。采取同样驾驶舱的好处是,可以让757和767的飞行员很方便地互换机型。如果一家航空公司同时拥有这两种飞机,正如波音期待的那样,那就可以节省下一大笔飞行员培训的费用。

不久之后,大西洋对岸的空中客车把这个理念贯彻到了极致。今天空客所有的客机产品,从最小的A318到起飞重量是A318近20倍的A380,所有的机型的座舱都是同一设计理念的结果,极其相似,飞行员转换机型的难度大大降低。

长大的对手

757的辉煌时期出现在30年前。1988年,757赢得了148架订单,次年更是拿下166架。波音开足马力,1992年,平均不到4天就有一架崭新的757从西雅图伦顿工厂飞向世界各地。那一年,波音一共向客户交付了99架757,是整个生产史的顶峰。

就在同一时期,空中客车正在进行着响亮的变革。1987年,空客推出了自己的第3款产品——A320。这款机型瞄准了当时已经20岁有些“老迈”的波音737和麦道DC-9系列的升级市场,用一系列新理念和新技术给民航业带来了变革。虽然30多年后的今天,当年已经老迈的737居然还在成功续命,并即将在今年达到交付10000架的伟大壮举。但737的记录注定不会维持太久,因为A320系列目前的交付数量加上储备订单数即将超过前辈737,会成为民航史上前无古人的机型。

在757风光的时候,A320还在努力打拼市场。但空客的算盘是用一款机型做足加减法。在A320的基础上缩短机身,减少载客人数,就诞生了航程和高原性能与757相仿的A319。在A320的基础上延长机身,就诞生了A321,载客人数与757不相上下。

1988年立项,1993年首飞的A321,比757晚生10年。从外到里,它看上去都跟757有很大区别。由于是“拉皮延长”的作品,A321外观不如A320匀称,更没法与英俊的757相比。从动力方面说,757是标准的“美式肌肉机”,不管是RB211还是另外一个动力选择普惠的PW-2000,那都是推背感十足。而A321继承了来自A320的发动机,推力比RB211小几乎1/3。所以,驾驶感受?别想了,合格的“家用机”而已。

但就是A321,抢走并继承了757的大部分市场份额。从1994年开始交付用户,A321的头十几年一直不温不火,直到2010年以后,交付数量才开始井喷。2010年交付51架,2013年交付103架,2016年交付222架。2017年,更换了新一代发动机的A321neo交付用户。按照计划,今年第四季度,A321neo的增程型A321LR将会投入商业运营。A321LR增加了起飞重量,终于在包括航程在内的各项性能上超越了757,并且运营成本比老前辈节省1/4。

正是空中客车的A321,抢走并继承了757的大部分市场份额。图片来源:ICC JET

正是空中客车的A321,抢走并继承了757的大部分市场份额。图片来源:ICC JET

长大的队友

还记得前面埋的那根灰线吗?在727时代就出现了的小不点737,最初最大载客能力才100人上下。到了757的年代,737已经不再是吴下阿蒙。当年,石油危机同样宣判了初代737的死刑,改进还是重新设计新机型?737选择了改进。主要的变化自然也是换发动机,波音的货架上有个不错的备选方案——CFM国际公司的CFM-56。

CFM-56成就了737,737同样也成就了前者。更换发动机,对机翼进行空气动力学改进,用757的技术提升驾驶舱和客舱之后的那一代737,被波音称作“经典737”。A320瞄准并超越的就是经典737。同档次的发动机,全新的设计理念和材料,A320这招棋一落子,在棋盘的这一角,空客占了先手,波音必须应对。还是那个选择题,开发新机型还是继续改进737?1993年,波音决定,继续改进。

第3代737延续了上一代的特点,改进的CFM-56,延长的机翼,选配的翼梢小翼,更新的驾驶舱和客舱电子设备。当然,还有很重要的,波音几十年打下的市场基础。第三代737被波音称作“下一代737”,成了波音有史以来卖得最好的民用飞机。对空客的伸缩大法,波音全面应对,在基本型737-800的基础上,缩短机身变成737-700,延长机身变成737-900。

2006年,波音又对737-900进行了增程改进,737-900ER,是波音对空客A321的回应,也是给757的退休通知。

鸡肋?不对,是弃子

21世纪快要到来的时候,世界并不怎么欢腾。金融危机延绵不绝,中东和南欧局势动荡,油价上涨。原本为了省油而诞生的757,到了这时候,运营成本已经没有什么优势了。刚刚迎来交付顶峰的757迅速遭遇订单危机。1998年,757还有50架的订单,2002年就吃了鸭蛋。2003年下浮反弹到7架,2004年又是空手而归。2005年4月,注册号B-2876,生产序列号MSN33967的波音757-200交付给上海航空公司。这是第1050架757,也是最后一架。之后,波音宣布关闭757的生产线,工人转岗。

爱757的人们,包括很多业内人士,一直到今天,仍有人在对波音喊话:重启757生产线吧,换个新发动机,20年后757还是一条好汉。但是,波音放弃了757。年过半百的737都有了第4代——737MAX,继续走改进路线,737的能力被压榨到了极限。计划中的737MAX10已经无限接近完全覆盖757当年的航线。不帅?动力不强?醒醒吧,21世纪了,人们变得更理性,性能够用的情况下,越省钱越好。

如果非要给757换发,大幅提升性能,那岂不是要抢占当时正在孕育的787的市场份额。

如今,距离787首飞已经过去了8年多。采用了大量新技术的787在渡过了最初的踉跄之后,已经步入正轨,它的市场定位越来越明晰。从执飞高密度中短程航线的787-8,到执飞点对点远程航线的787-9,再到未来更大的787-10。无疑,它是新一代的波音颜值担当,也给航空业树立了新的标杆。

2017年,越来越清晰的声音从波音传来,自从757停产就开始构想的“新中级”飞机,就快要现身了。业内人士相信,它会是一款双通道宽体客机。什么样子?大家尽可以想象一下更小一号的787。

先手和后手的转换,往往就是从弃子开始的。

停产之后

一转眼,757已经停产十几年了,然而,世界上仍然有大量757在活跃着。第一架757现在仍在波音上班,作为空中电子设备测试平台。F-22的航电设备,就是在这架飞机上测试定型的。

美国的达美航空现在还运营着超过130架的757机队,美航和美联航两家还有各约80架757穿梭在北美的天空中。冰岛航空的757机队也会继续维持下去。在这些最适合的航线上,757难说再见。而目前在役的第二大757机队属于联邦快递(FedEx Express),有近100架。未来,大家看到的757,更多会是以快递小哥的身份工作着。

作为快递小哥的身份仍在工作的波音757。图片来源:Airplane-Pictures.net

作为快递小哥的身份仍在工作的波音757。图片来源:Airplane-Pictures.net

757在亚洲拿到的最大订单,是当年还没分家的中国民航(CAAC)下的,59架。1987年9月22日,波音生产的第144架757交付中国民航,注册号B-2801。后来,这架飞机被分配给了新成立的中国南方航空公司。除了南航,中国西南航空(后并入国航)、厦门航空、上海航空和新疆航空(后并入南航)共同瓜分了这些757。不难看出,这些散落在祖国各个角落的航空公司,所处的情况跟欧洲的冰岛航空、英国航空和伊比利亚航空很像,都有一些距离很长但是客流并不大的航线需要运营。

随着新机型的加入,我国大部分航空公司都逐步退役了自己的757机队。比如波音最后一架生产的757,交给上海航空的B-2876,在2015年已经回了美国娘家,现在穿着达美的制服。

而今天,南航即将退役它的最后一架757,注册号B-2851,1998年四月交付给彼时的新疆航空。B-2851,是波音生产的第797架757。而797,很可能就是757的继任者,波音新中级的编号。

757,再见。(编辑:Steed)

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One Response to “送别错失的中庸——波音757传”

  1. 匿名说道:

    之前在空翼看到了,难怪觉得作者的名字这么眼熟

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