波音787亦称梦幻客机(英语:Dreamliner),是波音公司新型号的广体中型客机,现时由波音民用飞机集团负责开发,于2011年投入服务。787可载210至330人,视乎座位编排而定。燃料消耗方面,787比以往的产品省油,效益更高。此外在用料方面,787是首款主要使用复合材料建造的主流客机。波音787梦想飞机是波音公司1990年启动波音777计划后十多年来推出的首款全新机型。进行了包括复合材料、客舱空间、客舱空气压力等多项改进。2011年10月24日,美国政府问责办公室(GAO)在调查报告中指出787型客机用于制造机身机翼的复合材料在使用与维修方面存在四个安全隐患问题。2014年3月10日,波音公司在43架尚未出场的波音787飞机的机翼上发现了多条细如头发丝的裂纹。
波音787价格_波音787 -发展沿革
研发背景
“音速巡航者”
在1990年代后期,随着民用飞
机市场份额不断流失给其欧洲竞争对手空中客车公司。波音767在与空中客车A330的竞争中处于下风,波音公司决定研发其取代产品。向市场推出“音速巡航者”(Sonic Cruiser),强调在燃油消耗与波音767和A330相当的情况下,接近音速的飞行速度(约0.98马赫)。当时美国不少大规模的航空公司对“音速巡航者”的概念表示乐观。因把航程时间缩短可获乘客好评而大力支持研发该款客机。
9.11事件发生后,全球航空市场均受创,而美国的航空公司更是首当其冲,“音速巡航者”难以获得计划启动的足够订单。在油价上升的情况下,效益比速度更重要。波音公司最终决定放弃“音速巡航者”,提出新计划取代,称为“7E7”,当中的“E”可解释为效率(Efficiency)、经济性(Economics)、此外也可解释为环保(Environmentally Friendly)、超凡的乘坐舒适性和便利性(Extraordinary comfort and convenience)、以及电子化系统(E-enabled)等。“7E7”又称为“梦幻飞机”(Dreamliner),波音公司认为,波音7E7将为航空公司降低运营成本,创造更多利润,同时为乘客提供更舒适的客舱环境,以及更多的不经停直飞航线。
项目成立
波音787
2003年5月7日,波音公司发布了超效7E7飞机
的最新设计方案。
2004年4月19日,波音7E7主要合作伙伴团队组建工作宣布完成,
2004年4月,波音宣布7E7客机使用的发动机分别为通用电气的GEnx及劳斯莱斯的遄达Trent1000。不同厂商的787发动机均有着相同的标准接口,航空公司可把飞机的发动机互换,这在商用航空业界历史上实属首次。随着全日空确认50架飞机订单,该项目正式启动,全日空航空公司的订单是历史上对波音新型民用飞机最大的启动订单。2005年1月28日,波音公司为7E7梦幻飞机确定了正式的机型代号--787。
研发发展
波音787
2005年4月26日,即研发计划推出的一年后,波音在
787客机的外观设计作出改动,包括机鼻长度改短。
2006年6月30日,波音及其合作伙伴富士重工庆祝首架787梦想飞客机进入组装阶段。2007年5月下旬,首架787开始总装。同年7月8日,波音公司在西雅图波音总部举行787梦幻飞机下线仪式。有一种说法是,波音选在7月8日向外界展示787客机,是因为2007年7月8日的美式写法是“07/08/07”,刚好拼成“787”。可是,由于设计进展顺利,第一架波音787“梦幻客机”下线的时间不是在2007年7月8日。但这架下线的787“梦幻客机一号”还有几大部分的结构没有完工。波音也承认,第一架出厂的波音787因市场上缺乏碳纤维,所以只是用其他材料暂时遮盖。1968年波音第一架747下线时,也只是完工了78%的工作量,严格说来不是一架完整的飞机。波音787客机在埃弗雷特组装厂正式开始组装是在2008年3月,这时波音发现,从世界各地的合作伙伴那里汇集到组装厂的部件经常出现尺寸误差超标的问题,比如,各部分机体无法接合。
2011年9月26日零时20分,首架波音787“梦幻飞机”在美国西雅图埃弗雷特波音工厂交付全日空。2013年1月16日,由于连续出现安全故障,美国联邦航空局宣布暂时停飞所有波音787“梦幻客机”。
2013年6月,中国引进的首架波音787飞抵广州。
2013年11月24日,波音警告称部分747及787客机引擎存在结冰风险。
首飞交付
波音787
波音公司最初计划在2008年上半年交付给日本全日空航空公
司第一架飞机,但由于某些零部件进度拖延及新产品陆续出现问题以及罢工事件使波音公司的工厂被迫停工的影响,波音公司已经先后五次推迟了787客机的首航计划。原定于2007年秋季开始试飞的787客机,延期到2007年11或12月中旬,导致了原定2008年5月要交给第一批客户全日空延后6个月,推迟到2008年12月才能营运。这样,全日空就错过了2008年北京奥运会的庞大运输量。在波音历来众多产品的首名买家中,以787的全日空所斥资金额为最大,总高达约60亿美元。全日空和澳大利亚航空一度考虑向波音索赔。当时间到了2009年,6月23日,因为飞机结构问题,波音第五次宣布推迟787“梦幻飞机”首飞的时间。
2009年12月15日,上午10时(北京时间16日凌晨2时)在华盛顿州埃佛瑞特潘恩机场,两名飞行员迈克尔・卡瑞克尔和兰多尔・内维勒驾驶的波音787飞机顺利升空,在飞行了大约四个多小时后返回地面,试飞成功,这标志着9个月的空中测试正式拉开序幕。
波音公司预计2010年第四季度交付第一架用于商业飞行的波音787客机。截至2009年12月15日试飞成功,波音787梦想飞机收到了来自世界六大洲的57家客户878架飞机的订单,合同储备订单总价值达到1400多亿美元。
2011年8月8日,波音公司参加第十届莫斯科航展,787客机与空客“巨无霸”同台竞技。
2011年9月26日,波音公司向全日空交付首架波音787客机。同年9月27日,在美国华盛顿州埃弗里特,第一架787“梦幻客机”准备首航。美国波音公司交付全日本航空公司的第一架787“梦幻客机”定于27日执行“处女航”,从华盛顿州埃弗里特飞往日本东京,全日空总裁兼首席执行官伊藤真一郎将搭乘这架客机,于28日抵达东京羽田机场。
最新计划
试飞图集
2013年6月2日
美国波音公司宣布,这家飞机制造商已开始建造“梦幻”客机的加长版787-9型。
波音在一份声明中说:“5月30日,这个787家族的最新成员开始在华盛顿州埃弗里特组装厂成型,波音按计划开始组装这一高效飞机的大部分。”
法新社报道,787-9型可搭载250名至290名乘客,比如今的787-8型多出40多人。同时,相比同尺寸飞机,这一加长款“梦幻”客机能节省20%燃料,多飞大约555公里。
787-9型预计几个月内首飞,首批交付将在2014年年初,买家是新西兰航空公司。波音说,全球20家用户订购355架787-9型,占全部787系列订单的大约40%。
波音787价格_波音787 -设计特点
动力系统
波音787 客机发动机
通用电气与罗尔斯・罗伊斯公司联合为787提供了新一代发动机技术。波音的专有技术与计算机流体力学(CFD)优化了发动机与787机身的整合,将干扰阻力降至最小,让这些技术进步的效益达到最优化。787新型发动机建立在成功的通用电气GE90与罗尔斯・罗伊斯遄达(Trent)发动机产品家族的基础上。这两款发动机都将取得在“开箱”投入使用时进行双发延程飞行(ETOPS)认证。
机翼后掠角(25%弦长) 30度。计算机根据飞行时所处的高度和速度,以及载荷情况,操纵飞机后缘襟翼来获得最佳翼型。这种自动变弯度翼型可提高飞机气动效率、减小阻力、还可以缓解机翼所承受载荷而减小机翼结构重量,翼尖加装翼梢小翼。升阻比比A300高40%。机身和尾翼采用了大量铝锂合金和复合材料,铝锂合金用于机身结构、桁条等部件。尾翼、各操纵面、整流蒙皮、客舱地板均由复合材料制造。主起落架为四轮小车式,前起落架为双轮式。动力装置所选用的发动机GEnX,采用了先进技术,压缩比更高,加大了进气道和进气量,提高了发动机推力,降低了燃油消耗。全部符合ETOPS180分钟标准。
材料特点
波音787客机机翼
波音公司在波音787上使用了“音速巡航者”所提出的技术以及机体设计,并决定在7E7的主体结构(包括机翼
和机身)上大量采用先进的复合材料。波音787拥有多项技术创新,其中最引人注目的是波音787机体结构的一半左右都用更轻、更坚固的复合材料代替铝合金,是第一款以复合材料为主体材料的民用喷气式客机。一方面是因为金属能够隐藏损伤问题,这种损伤很难发现,直到碎裂时才会被发现,而合成材料就不存在这种问题;另一方面,用复合材料制造的机身比较轻,还能够埋入光纤管来监控飞机的状况,对于后期的维护成本跟安全上都能达到最新的飞机需求,这使得波音787更节省燃油,而且也可以节省在维护方面的花费。这种合成材料类似于一级方程式赛车中所使用的碳纤维合成材料。
1985年,空中客车公司率先将这种复合材料用于飞机制造,制造A310客机的尾翼,随后空中客车公司还将这种合成材料用于制造A350客机的机翼。波音787将这种技术全面运用到787飞机上,机身、机翼等主要的部件,都采用这一新技术,重量比例将超过50%,此前这个比例只有20%。复合材料也大量应用在发动机的叶片、发动机罩等部份。波音787也因这种新技术的广泛应用而被称作“梦想”飞机(使用物料(按重量):61%复合物料(碳纤维),20%铝,11%钛,8%钢)。
生产线只要3天(以生产线达至全力全速而言计算)便可完成一架787的装配,而737则需要11天。
机身特点
波音787组装
波音787机身截面形状采用双圆弧形,并采用平滑机翼、流线机头与鲨鱼鳍式翼端与尾翼的设计,顶部空间也进行了优化设计,可为乘客提供更宽敞的空间。波音787的机翼设计延续波音737NG(Next Generation)/777的超临界机翼设计。超临界翼的好处在于在高次音速时可增加5%气动力效率,可以减少燃料的消耗并增加飞机的性能,如飞行距离等。787还装备了垂直阵风抑制系统 ,能感知湍流并指挥机翼操纵面应对湍流,从而大幅提高飞行的平稳性。
客舱特点
航空旅行的相关调查揭示了对乘客飞行体验产生负面影响的各种症状与抱怨。调查结果直接影响了787系统的设计,使787在设计中力求营造更宜人的客舱环境,如更平稳的飞行、更低的座舱高度、更清新的空气以及更安静的客舱。提升整体的乘客飞行体验。
客舱尺寸
客舱比其他中型飞机宽敞,乘客坐下后其平视位置比竞争机型宽38厘米,能为每位乘客创造出更大的个人空间。客舱安装了比其他民用飞机宽的客椅,每个座位比最接近的竞争对手至少宽4厘米。经济舱通道宽55厘米,该宽度比典型的双通道飞机经济舱通道宽6厘米。公务舱通道宽65厘米,这一宽度使乘客可以轻松绕过正在供餐的餐车。
空气质量
波音787客舱内部测试仪器
与之前的民用飞机相比,
除了装备一般客机使用的、用于消除细菌、病毒与真菌的高效空气粒子(HEPA)过滤器之外,787系统中还额外引入了一种新型气体过滤系统,用以去除异味、刺激物与气态污染物。这样能减少乘客头疼、头昏,以及因干燥引起的咽喉刺激与眼部刺激,787客舱的空气将更清新。
787的客舱可以制造更高的客舱空气湿度,加上机身物料的空气密封功能,比旧款民航机更能保持机舱湿度,以提升乘客舒适度。787客舱可比金属机身飞机中的空气湿度更高,且与载客率的大小无关。787的复合材料机身不会随着湿度的增加更易腐蚀。
客舱气压
机舱气压以电动的空气压缩机维持,不使用引擎放气带入的空气。客舱最高压力高度为1228米,而不是其它飞机的2438米。高压氧舱试验表明,置身于压力高度为1228米的787客舱还能让乘客的血液多吸收8%的氧气,从而减少头疼与头昏,疲劳感减轻。铝制飞机因材料疲劳或重量原因而无法实现1228米的压力高度。787复合材料机身不会疲劳,因此,既能应对更低高度的座舱压力,又不对重量产生影响。
灯光设计
波音787机舱
787客舱内以发光二极管(LED)提供照
明,取代传统使用的荧光管。营造出头顶即是天空的感觉,天空特色的舱顶一直贯穿整个客舱,机组还可以在飞行中控制天空特色舱顶的亮度和颜色。需要时,乘务员可以为乘客提供白天的感觉,而当乘客需要休息时,舱顶则可模拟夜色。机舱以重复的大弧度拱形结构、动态照明以及飞行中可以由乘客调整透明度的电子遮光帘为特色,并利用可以变幻色彩及明亮度的LED数组营造出仿真“天空”的天花板效果。
舷窗设计
波音787的舷窗与之前的飞机相比,规格是最大的(高47厘米,宽28厘米),比竞争机型的舷窗大65%,窗的位置亦更高,所以无论坐在飞机的什么位置,乘客都能看到地平线。机身舷窗有别于过往使用隔板,而改用电致变色的原理调整明暗,减少窗外射入的眩光及维持透明。
驾驶舱特点
波音787驾驶舱
787驾驶舱还与以777为代表的其它波音机型保持了通用性。787驾驶舱装备的是和其他波音机型相同的波音操纵系统、显示器与程序,使得机组人员能在较短的时间内从波音飞机家族其他机型改装到787,并能实现经济的混编机队飞行。在无需地面助航设备的情况下,787能够通过点到点的方式着陆到跑道的任何一端。787还拥有许多其它先进的功能,如综合通信(机内用以太网路提供驾驶室及各部分的资料通讯)、综合数据链、双重监视与保护系统及电气跳开关等等。
787驾驶舱中集成了开放式构架设计,升级通过软件进行,而不需要进行更为昂贵的硬件更换或升级。通过“软键”菜单,能融合未来的管制要求与通信、导航、系统与空中交通管理等领域的变更与技术升级。
波音787
787驾驶舱仅装备13个航线可更换组件
(LRU),零部件及其成本仅相当于777和747的一半。更少的零部件与更完善的设计,能降低运营成本,提高可靠性。五个多功能显示器实现了许多标准功能,如进行地面滑行的高清晰度的机场滑行道地图,以及增强型垂直状况显示,提供进近区地形剖面图。每个显示器都能提供双窗口(分屏显示),或配置为提供大型策略地图。
787驾驶舱装配了一整套导航与通信无线电设备及航空电子设备,无需额外的选装件和费用,也不必另行认证,787标准化飞机在交付时即可“投入运营”。双平视显示器(HUD)、非常大型的多功能平板显示器、双电子飞行包以及一个电子检查表,都是标准配置。
波音787梦想飞机
双平视显示器(HUD):作为基本配置的双平视显示器,能让机
长与副驾驶在更多地了解“驾驶舱外的情况”下飞行。无论能见度好坏,双平面显示器都能增强所有飞机阶段的安全性,还能降低最低起飞能见度标准。双平视显示器能让副驾驶在成长为机长的过程中熟练掌握平视显示器的使用。
双电子飞行包(EFB):787的双电子飞行包可通过触摸屏、边框按键、光标控制或键盘操作。其它航空电子设备、飞行管理计算机、通信设备与驾驶舱打印机,均有接口与电子飞行包相连。通过提供标准化的软件套件,电子飞行包减少了大量的驾驶舱纸质文件。该软件套件包含各种机载维修功能、一个性能工具、电子日志及文件浏览器。电子飞行包还为各种选装系统进行预留,如终端图、飞机视频监视,并能适应未来的改进。
波音787价格_波音787 -结构特点
广体机,机内两行通道。比其他民航机拥有更大的窗户,窗的位置亦更高。乘客可以看见地平线。窗中以液晶体调校机舱的光暗,减少窗外射入的眩光及维持透明。
机舱内以发光二极管提供照明,取代萤光管,节省约一半电力消耗。机舱气压以电动的空气压缩机维持,不使用引擎压缩段带入的高压空气;加上机身物料的空气密封功能,比旧款民航机更能保持机舱湿度。
机内用以太网络提供驾驶室及各部分的资料通讯。无高压分气系统的涡轮扇引擎,减少各式高压热空气管道,以电力系统取代。
波音787价格_波音787 -性能规格
性能规格机型787-8787-9787-10机师数2座位数210 ~ 250250 ~ 290320~330长度186英尺(57米)206英尺(63米)224英尺(68米)翼展197英尺(60米)后掠翼32.2°高度16.92 米机身高5.91 米机身宽5.75 米座舱宽5.49 米载货容量4,882ft3(137立方米)28 LD36,086ft3(172立方米)36 LD36,187ft3(175立方米)40 LD3空重110,000kg115,000kgN/A最大起飞重量228,000kg247,000kg247,000kg巡航速率0.85马赫(903km/h, 561英里(mph)最高巡航速率0.89马赫(945km/h,587英里)满载航距7,650 ~ 8,200海里(14,200 ~ 15,200km)8,000 ~ 8,500海里
(14,800 ~ 15,750km)7,000海里
(13000km)最大燃油容量126,918 L138,898 L138,898 L实用升限43,000英尺(13,106.4米)引擎 (×2)通用电气(通用电气/General Electric)GEnx 或者罗尔斯・罗伊斯(Rolls-Royce Trent)Trent 1000最大引擎推力能力64000lbf(280kN)71000lbf(320kN)76,000lbf (340kN)
资料来源:787-8 fact sheet
,787-9 fact sheet
波音787价格_波音787 -机型事件
交付事件
波音787
延迟交付三年之后,波音787“梦幻飞机”于2011年9月27日
零时20分交付全日空。作为波音787订单大户,中国预订了57架“梦想幻飞机”。波音787梦幻飞机被誉为承载着人类“飞翔新梦想”,这是波音公司自推出777机型14载后研发的首款全新机型。据全日空介绍,这架787的国际航线将于12月启动,执飞羽田-北京,每周一班。
“梦幻飞机”中也凝聚了中国制造业的梦想。成飞、哈飞、沈飞均是该项目相应部件的唯一供应商。
2011年12月4日,波音787“梦幻”飞机抵达北京首都国际机场。当日,波音787“梦幻”飞机飞抵北京。此次飞行正式启动了该机型为期六个月的全球巡展活动“梦幻之旅”。
安全故障
在2013年1月6日-16日的10天内,全日空和日航这两家日本最大的航空公司,已经连续发生七起波音787事故。发生的这七起事故原因包括电池电路起火、燃料泄漏、刹车装置故障、驾驶舱挡风玻璃出现裂痕等等。
事故检查
波音787 2013年 故障一览
1月7日 日本航空,降落后辅助动力系统(APU)电瓶组件故障,客舱内冒出烟雾。
1月8日日本航空,在地面发生燃油泄漏事故。
1月9日 全日空航空,由于刹车系统故障,航班取消。
1月10日全日空航空,因为计算机系统误报故障,导致航班取消。
1月11日 全日空航空,飞行途中发现驾驶舱玻璃出现裂纹。
1月13日 日本航空,在东京机场检修时发生漏油事件。
1月16日 全日空航空,因机舱冒烟紧急降落。
7月13日:埃塞俄比亚航空,在希思罗机场停机坪上起火
停飞事件
波音787
美国东部时间2013年1月7号10点,一架从东京出发抵达波士顿
洛根国际机场的日航波音787型航班报警,后舱突然冒出烟雾,机场消防人员迅速查看情况并将火扑灭。为此,2013年1月16日,FAA(美国联邦航空局)和NTSB(美国国家运输安全委员会)宣布,由于连续出现安全故障,美国航空公司暂时停飞所有波音787“梦幻”客机,以进行相关安全检测。
此外,因安全问题,印度,波兰航空,卡塔尔航空等多国航空公司也宣布暂时停飞波音787梦幻客机。
波音787于2013年初事故后暂时禁飞
被指是波音787客机连番事故的元凶锂离子电池,已被广泛应用在手提电脑、手机等电子装置,
甚至电动汽车、人造卫星和美军F35战机也有采用。波音所用的锂离子电池,是由日本汤浅公司制造,比一般电动汽车所用的锂离子电池大一倍,在实验室进行的测试证明安全,可是应用在波音787客机却频生意外。锂离子电池被视为未来主要电池来源,一来是它较其它电池轻巧,却能储存更多能源。不过,若电池被过度充电,就会十分容易起火,相当危险,因为内含大量氧气,对大火有助燃作用,令火势难以扑救。电池在高压下和出现短路时,也较易起火。
26日,美国联邦航空管理局(FAA)发言人劳伦・布朗(Lauran Brown)表示,有关FAA批准波音787梦想客机针对电瓶问题进行飞行测试的报道严重失实,并否认飞行测试最早会在下周开始。
而在停飞事件中受损较大的日本,为了缓解其国内航空公司的压力,出台了诸如免除波音787客机在国内机场的停机费用等。
事故原因探讨
电池充电过度还是充电器故障?
事故原因探讨
波音公司(Boeing) 787梦幻客机( Dreamliner )事故频
传,先前指称787锂电池充电过度导致意外的原因已被推翻,问题的焦点已被转向是充电装置的电子电路出了问题。为此,美国国家运输安全委员会(NTSB)的研究人员们抵达亚利桑州图森市(Tucson)展开更详细的调查。
NTSB的研究团队们前往为波音787客机制造电池的Meggitt旗下航空电子公司SecuraPlane Technologies,针对该公司供应的电池充电设备、电源线以及电池管理电路板进行详细测试。日本运输省以及美国航空安全人员们从2013年初开始针对造成787飞安事故的电池及其它问题进行调查,而全球波音787客机也从1月16日起全面停飞。
波音787图片欣赏
对于波音公司而言,787梦幻客机象征着一项重大技术与商机,它采用了更先进的电子技术、数百万行的软件程序码以及锂离子电池技术,实现了较其波音767更高20%的燃
油效率。
1月7日,日本航空一架未载客的787梦幻客机在美国波士顿机场起火后,疑似造成这起意外的飞机辅助动力装置(APU)锂离子电池,成为安全人员们最初锁定梦幻客机事件调查行动的关键。因为这起事件和先前发生在雪佛兰Volt碰撞测试时的锂离子电池起火意外有些类似之处。
调查人员们表示,他们以X射线和CT扫描的方式描检查32V电池,将APU电池拆解为八个电池单元以便进行详细的检查。后来又从中选取必须进一步进行X光检查的三个电池单元,详细观察这些电池的内部结构。
NTSB后来发表声明指出,从JAL B- 787飞机的飞行记录器数据研判, APU电池充电量并未超过设计上限的32V,因而推翻了原先指称飞机上锂电池充电过度导致过热起火的理由。
波音787 BCU
排除了电池充电过度导致意外的原因后,NTSB的调查人员开始把调查重点转向为波音787制造电池的SecuraPlane Technologies,寻找电线系统和充电装置的电子电路等其它可能的原因。
SecuraPlane Technologies在2011年被英国Meggitt公司收购,根据SecuraPlane公司网站,该公司自1986年起持续为航空领域提供各种航空电子设备,包括飞机安全系统、锂电池、充电器和转换器,还包括Vienna整流器、功率MOSFET/IGBT、平面变压器、超级电容器以及先进的脉冲宽度调变(PWM)技术。
针对疑似发生问题的充电器──波音787 BCU ,根据该公司的资料显示,该控制单元采用了先进的DC变频技术、专利的充电演算法、完整的诊断,以及对APU电池充电进行故障隔离。
这款安装在机架上的BCU系统大小约为14.7×5.0×7.7英