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送别错失的中庸——波音757传

科普小知识2021-12-02 05:42:26
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今天,中国南方航空公司将退役最后一架波音757。

中国南方航空公司波音757将于今天退役。来源:见水印。

1957年12月20日,波音707飞上天空,开启了波音的第七个时代。波音公司100年来的最新产品线是787,于2009年12月15日首航。在这53年中,波音公司创造了707、727、737、747、757、767、777和787,除了从麦克唐纳·道格拉斯公司继承的717外,共制造了8个系列的民用客机。

波音757诞生于1982年2月19日,处于连接过去和未来的位置。它继承了波音707的衣钵,波音的下一个号码797可能是757。757满载200多人,最大起飞重量超过100吨,最大航程超过7000公里,在尺寸、运载能力和航程方面是一个完整的“中间产品”。

然而,人们对757的评价很少是中性的。

包括我在内的许多航空爱好者认为这是最漂亮的客机。757有细长的机身和坚固的机翼。它不像737那样有三条短腿。即使它停在地上,它也不会失去它的潇洒风度。人们也许更记得孔武的勇者关羽、张飞、李悝jy和宋武,但757是白马银枪赵子龙和浪子燕青的天桥之星。

如果你手里拿着757控制面板,那就是客机上的战斗机。它的强大动力使它成为爬升率最高的民用飞机之一。如果你是757后面飞机的驾驶员,麻烦制造者-757会产生与其尺寸不相称的剧烈尾流。历史上,两架小型飞机被757尾流掀翻并坠毁,因为它们彼此靠得太近,迫使飞行管理部门修改规定,使小型飞机离757更远。

更多的人认为波音757是第七时代最失败的机型,至少在产量方面是如此。早在2004年,就有757条生产线关闭,仅生产了1050台。

相比之下,757对双胞胎兄弟767,总产量已经超过1100。这个家族的老大哥707的产量只有1010,似乎没有757高,但是如果把707的所有前因都考虑在内,总产量将超过2000。更不用说737和747常青树,它们比757早出十多年,现在仍在生产。至于容量较大的较晚到达的777和787,输出已经或肯定会超过757。

这使得波音757看起来像是一个U型曲线槽。

像《星球大战》一样,在我们谈论757之前,我们必须先看一个很长的“前传”。

在波音公司诞生前的头十年里,世界航空工业体系中没有存在的意义。直到公司成立的第19年,一架改变波音命运的飞机诞生了,这是1935年第一架b-17重型轰炸机。当然,像许多早期的航空公司一样,真正改变他们命运的是战争。在第二次世界大战中,10,000多架B-17成为欧洲战争方向的决定性力量。多亏了b-17的成功,波音公司随后发射了b-29重型轰炸机,正是这架飞机最终投下了原子弹,彻底结束了第二次世界大战。

当第二次世界大战还在进行时,航空界人士敏锐地意识到,改变航空业格局的发明实际上已经诞生了很长一段时间。这是早在1929年由英国惠特尔提出的喷气发动机。专业轰炸机波音公司肯定不会落后。到1947年底,B-47已经升空。这是一架经常被航空爱好者忽略的飞机。它没有赶上第二次世界大战,当它到达越南时,它已经被它的继承者波音公司的b-52产品所取代。作为一名战士,很遗憾没有机会去战场。

美国空军波音B-47喷气式动力轰炸机。资料来源:airforceworld.com

然而,它的重要性不在于战场。这是波音公司和世界上第一架将喷气动力、后掠翼和机翼升力发动机布局相结合的飞机。喷气动力的重要性不言而喻,它使活塞发动机以前不能做任何事情的高空不再是飞行的禁区。高空空气阻力小,恶劣天气少,大大提高了长途飞行的舒适性和经济性。

后掠翼是让喷气动力发挥作用的利器。通过将原本笔直的机翼向后倾斜一个角度,飞机在高速飞行时的阻力会大大降低。这实际上是二战期间德国航空先驱为了提高战斗机的速度而发明的一种新装置。今天,我们乘坐的大多数民航客机都可以轻易地摆脱那些曾经沐浴在火中的“鹰”。后掠翼非常重要。

机翼起重机的发动机布局是波音公司的第一个,也就是说,发动机安装在机舱内,悬挂在机翼下。在b-47出现之前和同时,许多航空设计师认为,为了减少发动机产生的额外阻力,最好将发动机放入机身。相比之下,翼吊布局的优点是大大减少了地勤人员在发动机维护方面的工作量。同时,让飞机上最大的噪声源发动机远离机身。最大的优势是有点后见之明——没过多久,航空动力的发展趋势就使得发动机越来越厚,越来越难安装到机身上。

今天,世界上大多数喷气式客机仍然使用70年前由b-47建立的基本模型。B-47的成功重新点燃了波音公司在民用航空领域开辟新天空的旧梦。

在波音成为轰炸机专家之前,它一直想在民用航空领域有所作为,但当时真正的民用航空巨头是道格拉斯。在民用航空出现之前,波音时代的代名词是dc,而道格拉斯dc-3的出现已经成为螺旋桨民用航空时代的象征。当时,波音公司推出的每一款民用航空产品都很容易被道格拉斯笑着碾碎。

1950年,波音公司当时的*比尔·艾伦决定建造一架喷气式飞机。

那时,当国防和民用技术相结合的模型建立时,喷气式飞机的时代无疑就要来临了。大量军用飞机需要更新,包括运输机和加油机。1952年,比尔·艾伦的想法变成了工程设计。1954年,工程设计成为现实。这是波音3680,一架大型飞机,四个喷气发动机悬挂在后掠翼下。通过这种设计,波音公司成功赢得了美国加油机kc-135的竞标,该加油机仍在服役。

然而,当波音公司将该产品带到多家航空公司进行公关时,它被拒绝了。许多航空公司仍然停留在螺旋桨飞机的舒适区,不敢尝试任何新的东西。更重要的是,波音再次遇到了它的死敌道格拉斯。

道格拉斯当时引进了dc-8,使用了相同的后掠翼、翼吊布局和相同的四个发动机。然而,它更大。3680的车身宽度为132英寸,一排只能安排5个座位,过道一侧有3个座位,另一侧有2个座位。dc-8宽147英寸,每行有6个座位。几乎同样的尺寸,同样的成本,航空公司选择3680那将是愚蠢的。Dc-8接受了达美航空和联合航空的订单,而3680没有得到回应。

当波音公司的营销人员与美国航空公司打交道时,美国航空公司的高级管理人员对他们说,“如果你把飞机改成一排六个座位,我会考虑订购一些。”这绝对是笔交易。你要我加厚成品飞机的机身吗?不要说要再做多少实验,只要说生产线上的所有工具都要重新设计和制造。

然而,波音没有出路。战争已经结束,光靠武器销售是无法持久的。波音公司真的修改了原来的设计,每排6个座位,使机身比道格拉斯飞机厚148英寸,宽1英寸!

1957年12月20日,波音公司将这架飞机命名为707,作为对过去的告别。707成为新时代的象征,707打败了dc-8。对707的胜利正是707创造的时代。

波音707。资料来源:英国广播公司

喷气式飞机带来的舒适和便利使得越来越多的美国人选择乘飞机旅行。来吧。一切都要快。从20世纪50年代末到70年代初,航空业的黄金时代到来了。当时,波音公司发现707对于航空旅行的新需求来说太大了。出于这个原因,波音公司毫不犹豫地缩短了707,并给了720一个全新的号码。42

然而,这个时代已经抛弃了707。707采用美国普特拉·惠特尼公司的jt-3系列。到20世纪60年代,当707开始广泛服务时,普惠公司已经有了新的jt-8系列。与jt-3相比,在其他性能相似的情况下,jt-8节省了近20%的燃油。资本家的钱也是一个一个省下来的。谁会对更省油的发动机有意见?

也就是说,当时刚刚以707打开民用飞机市场的波音公司,开始设计新一代产品。这一次,波音的市场研究人员不再到处被拒绝。当时忽视波音的美国联合航空公司、美国航空公司和东方航空公司开始主动与波音进行初步研究。这些潜在客户表示,他们想要一架比707更小、配有4个引擎、燃油效率更高、能够在更短的跑道上起飞的飞机,主要用于美国国内和周边航线。

讨论的最终结果是,这将是一架有三个引擎的飞机。选择两台大推力发动机在技术上是可行的,但当时的法律法规限制了两台发动机的飞机飞越海洋。结果,诞生于1963年的产品727变成了一架大型三叉戟飞机,一架跟随时代潮流但非常“非波音”的三人飞机。

最不像波音飞机的波音727有三个引擎。来源:波音公司

草蛇灰线,浮脉千里。这里一条草蛇游进了草丛。当波音公司设计727时,“顺便提一下”737,一个更小的家伙,也继承了707的驾驶舱和机身的宽度。jt-8发动机与727相同,但机身更短。引擎只在机翼下挂了两个,载着727的一半多一点,而且航程相同。它主要用于满足美国和欧洲城市之间的乘客需求。因为前面有一个漂亮的727,后面有一个巨大的747,小短腿737不显眼。直到后来。

这是后来747年发起的。747也是波音公司整合国防和民用技术的产品。在竞标一架特大型美国军事战略运输机时输给了洛克希德之后,该设计被波音公司用来开发一个全新的民用航空市场,即宽体远程客机。最初用于运输坦克、直升机和火箭的巨大货舱已经被改造成一个有两条过道和多达十排座位的空间。同样处于鼎盛时期的泛美航空给了747一个承诺,747也实现了泛美航空永远热爱航空的形象。

对民航行业的影响大于747发动机的选择。747选择了四个“高涵道路比涡扇发动机”。所谓的高涵路比在视觉上更粗糙。发动机将更多的动力传递给发动机前面的风扇,驱动更多的冷空气推动飞机前进。这样做的优点是,尽管发动机变得更大,但它的重量和阻力增加,但它更省油,比以前推力相同的小型旁通发动机至少节省1/4的燃油。747选择这种发动机不是为了给航空公司老板省钱,而是为了满足美国军方对超大型战略运输机的异常航程要求。

出人意料的是,由于石油危机,航空业的黄金时代在1973年戛然而止。石油比水便宜的日子一去不复返了。当这些油老虎一夜之间经过时,这个小涵洞不仅仅是一个发动机,更不用说一架超音速客机了。燃油经济性!航空公司老板在梦里总是这样大喊大叫。省油的高涵杜比涡扇发动机已经成为航空制造商的生命线。

757的诞生,石油危机,敲响了小型旁路喷气机的丧钟,727也不例外。该航空公司为727的后继者设定了至少降低20%燃料消耗的目标。继续改进727或开发一种全新的型号是一个多项选择的问题,这让波音公司进退两难。波音公司决定用两条腿走路。一方面,它提出了72300改进计划,使用更长的机身、改进的发动机或全新的发动机,并在翼尖增加小翼以提高空气动力效率。另一方面,波音公司推出了全新的设计——7N 7。

这两个选择被放在不同航空公司所有者的桌子上。最终,更多的人选择了7n7。1979年3月,美国东方航空公司和英国航空公司成为7n7的发射用户,共签订了40份飞机采购合同。随后,7n7正式命名为757。

从冰冻的设计到第一架飞机的成功试飞,用了不到3年的时间。从外观上看,757是一架全新的飞机,回到了良好的机翼起重机布局,两个“巨大”的发动机,细长的机身和起落架按照当时的标准。长机身设计用于容纳727人以上的乘客,而长腿设计用于防止机身尾部在起飞和着陆时擦到地面。从727继承下来的唯一东西可能是同样的机舱宽度。

757已经超过了波音之前设定的节油目标,新发动机是这里最重要的一个。在757的第一次飞行中,飞机配备了两台英国劳斯莱斯公司生产的RB21535发动机。这是波音飞机首次配备非国产发动机。罗洛在这台发动机上尽了最大努力。除了当时流行的大分流比概念外,他们还开发了一种独特的技术——三转子结构,大大降低了油耗和噪音。

除了更换发动机之外,飞机在空气动力学布局上也采用了更新的技术,特别是机翼设计,这大大降低了飞行阻力。芳纶树脂复合材料、碳纤维和新铝合金的使用,这些在当时并未出现很长时间的新材料,仅一对机翼就使757的重量减轻了近1吨。

这些措施使757的航程从不到5000公里增加到7250公里。从波音公司位于美国西北部的家乡西雅图到东南部城市迈阿密,飞行距离超过5000公里。在过去的727次航班中,即使乘客更少,燃料更多,也无法实现直航。现在有了757,这很容易。除了阿拉斯加和夏威夷,美国的任何一个城市都可以使用757条直接线路。此外,757保留了727的高原性能,可以在丹佛等高原地区*起飞和降落。

波音757。来源:波音公司

除了美国航空公司,757也赢得了欧洲航空公司的青睐,尤其是那些主要业务位于欧洲“边缘”的航空公司:英国、西班牙,尤其是冰岛。冰岛航空公司迄今已将757架飞机作为其绝对主力,32架飞机中有27架是757架。对冰岛人来说,小于757的飞机没有足够的航程,航程与757相当的飞机太大了。毕竟,冰岛总共只有30多万人口。

757出色的靶场性能使它在1986年得到了更充分的发挥。今年,美国联邦航空管理局(FAA)批准了由RB211提供动力的757跨大西洋双升力飞机的鉴定。简而言之,757以前可以飞越大西洋,但是管理层不允许。他们担心发动机不可靠。万一一个引擎在海里坏了,另一个引擎能否到达最近的机场就成了问题。实验和实践证明,RB211是一个非常可靠的发动机,所以管理层批准757飞越大西洋的路线。最初,这些航线必须由像747这样的大型客机飞行。757飞这些航线,可以使美国和欧洲的二线城市连接得更快。

因此,757作为客机,诞生于中短程之间的点对点航线。

除了石油收入,波音757还为航空公司老板节省了另一笔费用,那就是飞行工程师的工资。在活塞螺旋桨时代,民用客机的驾驶舱非常活跃。除了两名飞行员之外,还有负责导航的飞行员、负责通信的无线电操作员和负责监控设备故障排除的飞行工程师。当时,最忙的机组人员不是飞行员,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不够好。在风中飞行超过十个小时是不可能的。

随着技术的进步,导航仪已经被无线电导航和惯性导航系统所取代。无线电收发机只需要转动几个旋钮和按几个键,没有人需要操作它。与此同时,以发动机为代表的航空设备的可靠性正在迅速提高。与有许多运动部件的活塞式发动机相比,喷气发动机的结构简单得多,故障概率也小得多。

727被757取代,最初设计为三人单元。到服务结束时,许多航空公司已经改为两人机组。757是波音的第一代飞机,从一开始就被确认为双人驾驶舱。与以前的各种仪器和开关相比,757的驾驶舱要整洁得多,几个多功能显示屏取代了大多数机械仪器。

从里到外,757驾驶舱和767一样。这不是巧合,因为767是757的孪生兄弟。当757也被称为7N7时,767被称为7X7。757的目标是取代727,767,让更多人使用宽体机。

波音767的驾驶舱与波音757的布局几乎完全相同。来源:航空电子杂志

为了降低未来航空公司的发展和运营成本,波音从一开始就在757和767项目上共享资源。这两种飞机的飞行控制系统非常接近,驾驶舱几乎相同。这种调节使得757的鼻子非常圆,不像它的前身707、727和737。采用同一个驾驶舱的优点是,757和767飞行员可以很容易地交换飞机。如波音公司所料,如果一家航空公司拥有两架飞机,它可以在飞行员培训上节省大量资金。

不久之后,大西洋彼岸的空客将这一想法发挥到了极致。如今,所有空客客机产品,从最小的A318到起飞重量接近A318 20倍的A380,在驾驶舱都有相同的设计理念,这非常相似,使得飞行员更换飞机的难度大大降低。

成年对手757的辉煌岁月出现在30年前。1988年,757赢得了148份订单,第二年赢得了166份。波音全力以赴。1992年,一架崭新的757飞机从西雅图的伦顿工厂飞往世界各地,平均不到4天。那一年,波音公司总共向客户交付了99 757架飞机,这是整个生产历史的顶峰。

与此同时,空客正在经历巨大的变化。1987年,空客推出了第三款产品——A320。这款机型的目标是波音737和麦克唐纳·道格拉斯公司的直流-9系列的升级市场,这两款机型在当时已经有20年的历史,而且有些“老旧”。它以一系列新的理念和技术给民航行业带来了变化。尽管30多年后的今天,已经非常古老的737仍在成功地更新其寿命,并将很快达到今年交付10,000台的伟大壮举。然而,737的纪录预计不会持续太久,因为A320系列目前的交付量和储备订单的数量将很快超过以前的737,使其成为民航史上前所未有的机型。

在757年的时候,A320还在为市场而挣扎。但是空客的计划是用一个模型加减。在A320的基础上,机身的缩短和乘客数量的减少催生了A319,其航程和高原性能与757相似。在A320的基础上扩展机身,诞生了A321,搭载了多达757名乘客。

该项目始于1988年,首次飞行于1993年的A321比757晚10年诞生。从外向内看,它与757非常不同。因为这是一个“拉伸和拉长”的作品,A321没有A320比例好,也无法与漂亮的757相比。从动力方面来说,757是一台标准的“美国肌肉机”。无论是RB211还是普惠公司的PW-2000,它都充满了背感。A321继承了A320的发动机,其推力几乎比RB211小1/3。那么,开车的感觉如何?别想了,这只是一台合格的“家用机器”。

但正是A321夺走并继承了757的大部分市场份额。A321交付给客户始于1994年。A321最初的十年并不冷不热。交付量直到2010年后才开始激增。2010年51起,2013年103起,2016年222起。2017年,取代新一代发动机的A321neo交付给用户。根据计划,今年第四季度,A321LR,A321neo的延伸,将投入商业运营。A321LR增加了起飞重量,包括航程在内的各种性能最终超过757,运行费用比老一代飞机低1/4。

是空客的A321窃取并继承了757的大部分市场份额。资料来源:国际商会喷气飞机公司

成年的队友还记得埋在他们面前的灰线吗?微型737出现在727时代,最初最大载客量为100人。到了757年,737不再是吴夏阿蒙了。那一年,石油危机也判处第一批737人死刑。你想改进还是重新设计新模型?737选择了改进。主要的改变自然是改变引擎。波音公司货架上有一个很好的替代品CFM国际公司的CFM-56。

CFM-56制造了737,737也制造了前者。在更换发动机、改善机翼空气动力学、用757技术升级驾驶舱和客舱后,波音公司将737称为“经典737”。A320瞄准并超越的是经典737。凭借同等级的发动机、全新的设计理念和材料,A320被击败了。空客在棋盘的这个角落领先,波音不得不应对。开发新型号还是继续改进737,这仍然是多项选择的问题吗?1993年,波音公司决定继续改进。

第三代737延续了前一代的特点,改进了CFM-56,扩展了机翼,可选小翼,更新了驾驶舱和客舱电子设备。当然,波音公司几十年来也打下了非常重要的市场基础。第三代737被波音公司称为“下一代737”,已经成为波音公司历史上最畅销的民用飞机。波音公司对空客的扩张计划做出了全面回应,在73800的基础上,将机身缩短至73700,并将机身延长至73900。

2006年,波音对73900做了进一步改进。73900ER是波音对空客A321的回应,也是757的退役通知。

鸡肋?不,当21世纪即将到来时,世界并不快乐。金融危机仍在继续,中东和南欧局势动荡,石油价格正在上涨。757最初是为了节省燃料而诞生的,现在在运营成本方面已经没有优势了。刚刚达到交货高峰期的757很快遇到了订单危机。1998年,757家仍有50份订单,2002年还有鸭蛋。它在2003年反弹到7,2004年空手而回。2005年4月,注册号为B-2876和MSN33967的波音75200交付给上海航空公司。这是第1050次,也是最后一次。此后,波音公司宣布关闭757生产线,工人们换了工作。

热爱757的人,包括许多业内人士,今天仍在对波音大喊:重启757生产线,更换新发动机,20年后757仍将是英雄。然而,波音放弃了757。超过半个世纪的老737已经有了第四代——737 Max,继续走改良路线,737的产能已经被挤压到极限。计划中的737MAX10已经无限接近完全覆盖757年的路线。不帅吗?动机薄弱?醒醒。在21世纪,人们变得更加理性。当有性生活时,钱越少越好。

如果757必须被替换以大大提高其性能,那么它就不能抢占当时正在培育的787的市场份额。

今天,787次飞行已经过去了八年多。采用了大量新技术的787在最初的挫折后已经走上了正轨,其市场地位也越来越清晰。从788飞高密度短程和中程航线,到789飞点对点远程航线,再到7810飞未来更大的航线。毫无疑问,这是新一代波音公司,为航空业树立了新的标杆。

2017年,来自波音的声音越来越清晰,自757停止生产以来构思的“新中间”飞机即将出现。业内人士认为,这将是一架双通道宽体客机。它看起来像什么?你可以想象一个更小的787。

第一手资料和第二手资料之间的转换通常从遗弃孩子开始。

关闭后,757已经关闭了十多年。然而,世界上仍然有大量的757个。第一架757仍在波音公司工作,作为机载电子设备的测试平台。F-22航空电子设备在这架飞机上进行了测试和定型。

达美航空公司目前运营着超过130,757架飞机,美国航空公司和联合航空公司各有约80,757架飞机穿梭于北美上空。冰岛航空的757机队也将继续。在这些最合适的路线上,757很难说再见。目前,服务中的第二大757机队属于联邦快递,拥有近100架飞机。在未来,你看到的757将更多地作为一个快递兄弟。

波音757仍然是快递兄弟。资料来源:Airplane-Pictures.net

亚洲收到的最大订单757是来自中国民航的59份订单,而中国民航尚未拆分。1987年9月22日,波音公司的第144架757交付给中国民航,注册号为B-2801。后来,这架飞机被分配到新成立的中国南方航空公司。除了中国南方航空公司之外,中国西南航空公司(后并入中国国际航空公司)、厦门航空公司、上海航空公司和*航空公司(后并入中国南方航空公司)共同分割了这757家航空公司。不难看出,这些分散在祖国各个角落的航空公司的处境与欧洲的冰岛航空公司、英国航空公司和伊比利亚航空公司相似。他们都有一些客流量小的长途线路可以运营。

随着新飞机的引进,中国大多数航空公司已经逐步淘汰了757机队。例如,波音757最后一架交付给上海航空公司的B-2876,于2015年回到她母亲在美国的家,现在穿着达米安制服。

今天,中国南方航空公司即将退役其最后的757,注册号为B-2851,于1998年4月交付给*航空公司。B-2851是波音797的757。而797,很可能是757的继任者,波音的新的中间号码。