美国波音公布777升级计划

　　为了确保777飞机在777X服役前仍能在远程市场上保持足够的竞争力，波音公司计划对777进行新一轮的改进。波音在3月9日亚利桑那州举行的国际运输飞机贸易协会(ISTAT)会议上详细描述了777升级计划。

　　自波音777飞机服役以来，波音公司对其燃油性能、内饰、航电系统、维修性能进行了持续改进。目前777-300和777F飞机确认的储备订单有273架，以现在每月8.3架的生产速率其生产线只能维持生产2.7年。有分析称，在777X服役(2020年)前，为了确保777在远程市场上仍保持足够的竞争力，波音还需要获得272架新订单。这恐怕是波音启动777新一轮升级的内在原因之一。

　　波音公司于今年1月首次披露了777飞机的升级意向，并在3月9日亚利桑那州举行的国际运输飞机贸易协会(ISTAT)会议上对其进行了详细描述。

　　改进发动机性能

　　得益于GE90-115B发动机的性能改进包，升级版777的油耗将至少降低0.5%。 GE公司将于今年晚些时候开始对GE90-115B发动机进行性能升级测试。目前，GE公司已经改善了高压压气机第一级整体叶盘的效率，并减小了低压涡轮叶片和机匣之间的叶尖间隙。最终，波音可能会重新引入曾经由于可靠性问题在GE90上取消的核心隔间冷却阀。

　　降低结构重量

　　除发动机外，升级版777大部分的节油收益将来自飞机结构重量的减轻和空气阻力的降低。

　　波音777项目总工程拉里·施奈德称，目前在役的777-300ER的结构重量比2004年时减轻了816kg，而升级后的777-300ER的重量将在此基础上再减轻544kg。此次减重得益于777生产线引入了机身自动钻孔和铆接工艺，波音希望自动化装配技术能够在减轻飞机结构重量的同时，将装配时间也减少一半。实际上，波音正在777生产线上引入机身自动垂直制造(FAUB)工艺，以简化组装过程，相比计划2017年前开始组装的第一架777-9X，这项工艺的应用大为提前了。

　　777机身顶部的新设计对减重也有帮助。由于所有的系统都要穿过机身顶部，传统的方法是将其设计为一个从前到后的格栅系统，因此付出了较大的重量代价。而在升级版777上波音采用了一个类似787的连杆和复合材料集成壁板系统，这个新系统不但能使飞机结构重量降低数千克，而且能减少装配线上工人的工作量。

　　777-300ER基本型设计有电子尾橇(尾撬是安装在飞机尾部的一种防护装置,当飞机尾部擦地时可吸收部分能量防止机身受损)，这个系统允许尾部触地，并且能够将触地载荷通过尾橇和后体传递到机身内部，但该系统在结构上付出了几百千克的重量代价。为了实现减重和减阻的目标，波音于2014年11月启动了一项改进计划，即移除777-300ER上的尾橇。为此，波音重新设计了一套飞行控制软件，它能在起降操作中保护机尾部没有触地的可能性。

　　气动设计更新

　　除了结构方面的升级改进之外，波音基于787的气动设计经验对777进行了一系列气动改进。令人惊讶的是，MD-12项目中的一些先进气动设计理念也在777的升级改进计划中有所体现。一些观察人士看出，此次气动改进最明显的变化来自机翼下表面——源自787设计灵感的内侧襟翼整流罩改进设计方案。施奈德表示，气动专家花费大量的精力设计了襟翼整流罩的外形和弯度，希望其能够更好地控制机翼下表面的压力分布，从而实现阻力的最小化。

　　施奈德表示，改进后的整流罩更长、更宽，尽管浸湿面积增加导致了摩擦阻力的增加，但由整个机翼压力分布的最优化带来的减阻收益大大超过了摩擦阻力的增加。

　　在对机翼下表面压力分布进行优化后，波音回顾了MD-12飞机采用的技术，对机翼上表面进行了气动改型。施奈德说，777飞机的斜削式翼尖将修改为发散后缘翼型，这种改进使得外翼升力增加，机翼升力分布更加接近椭圆，诱导阻力有所降低。

图：目前777-300和777F飞机确认和储备订单有273架，以现在每月8.3架的生产速率其生产线只能维持生产2.7年。

      施奈德表示，波音已经进行了777机翼载荷分析，载荷分析师正在评估这些改进是否可以应用在现役的777飞机上供用户选装，评估结果预期在今年3月底公布。波音还将开展一次飞行测试，证明这两项气动改进措施不会影响机翼抖振特性。

　　波音还计划对777的前缘缝翼进行升级改进。施奈德介绍，原始的前缘缝翼的后缘台阶会带来附加的阻力。为了减小阻力，研究人员将削尖后缘使外形更加光滑。新的前缘缝翼将于2016年中期开始采用。

　　为了降低飞行阻力，波音将扩展升降舵内侧端部的密封装置，并增加乘客窗户的厚度使其与机身表面齐平，后一种改进措施将在2016年早期应用。

　　平尾升降舵配平偏置也是777升级项目的一部分。波音通过软件控制使777升降舵后缘位置在巡航状态改变2°，导致反向弯度增加。这项改进增加了平尾的向下载荷，减小了配平阻力，改善了远程巡航效率。据施奈德介绍，这项技术已经应用在787-9飞机上，由于777基本型的平尾翼型与787相同，预计将该技术移植到777后会取得不错的效果。

　　其他改进

　　升级改进后，波音777的航程将增加185km，或者载重增加2268kg。波音将通过修改位于后体上翘处客舱尾部的座椅调节导轨布局等措施，释放客舱内部空间，使飞机可以额外增加14个座位，进而提高整体运营效率，降低单座油耗。

　　波音还计划对777的盥洗室进行重新设计，在其内部空间没有变化的情况下，盥洗室的外部尺寸将减小20.3cm。这项新设计在残疾人模块和正常人模块之间设计了可折叠的壁板，为行动不便乘客及其助手提供了入口。波音还计划通过降噪措施，将客舱噪声进一步减少2.5dB。

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