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中国第一架737MAX交付国航 发动机机翼大有讲究

2017-11-07 FEI 翼周刊

中国第一架737 MAX 8,来了!


首架737 MAX 8

于11月3日从西雅图出发

飞跃太平洋,经停夏威夷、关岛


11月7日飞抵北京首都国际机场。正式加入国航机队大家庭!


西雅图待交付的国航737MAX8


对于737的发展,可以说是波音无心插柳之作,在波音707的基础上缩短机身研发了波音727,又在727的基础上再次缩短机身变成了737,在60年代航空运输业大发展的时期,小个子的737并没有被看好。


80年代中期,中国开始引进737飞机,陆续引进了200型和300型。


50年过去了,707、727已将成为历史,唯独737家族不断演进。


737家族共有4代机型,初始机型737-1/200,经典机型737-3/4/500,新一代机型737-6/7/8/900,和737MAX7/8/9/10。


737MAX的LED着陆灯和滑行灯


737的订单达到13787架,交付量超千的型号有737-200(1114架),737-300(1113架),737-700(1150架),737-800(3486架),737MAX的订单达到3605架。


737MAX从外形上看,与上一代737NG有明显不同,首先是双叉小翼,其次是尺寸更大的菊花尾发动机,还有拉长机尾的APU段。


西雅图待交付的国航737MAX8


在MAX上马之前,航空公司对新一代中短程干线客机已经有了要求,那就是省、省、省,要求更省油,更有效率,2011年,波音启动了MAX项目。在此之前,空客已经启动了320neo项目。

矮脚成为限制发动机的问题

这个问题来自737的先天基因,由于要兼顾支线机场运行,要求737的发动机离地近,利于支线机场维修和快速过站,早期的737-1/200的JT-8D发动机就像一个炮弹壳,没有涵道的发动机细长,满足了这一要求。


西雅图待交付的国航737MAX8


但是,到了737-300阶段,大涵道的CFM56发动机装上去,发现发动机外罩有蹭地的危险,无奈只能改成下部扁平的椭圆形进气道,成了737的最明显特征。


到了MAX这个问题依然存在,发动机尺寸又增大了,怎么办?


波音坚持最低小动的原则,所以机体、机翼、尾翼基本上和现有的NG相同,但是新的LEAP发动机比CFM56尺寸要大,A320neo采用的LEAP-1A发动机,直径78英寸(1,981 毫米),737MAX采用LEAP-1B发动机,直径69.4英寸(1,762 毫米)。


737MAX的LEAP发动机外形


这个尺寸比原来NG上用的CFM56的61英寸(1,549 毫米)要大很多,这就迫使波音加高了前起落架,并把发动机短舱向机翼前方挪移,发动机短舱的吊架非但不下垂,还略为上扬,发动机看起来比机翼还高,以解决发动机离地净空的问题。


737NG的CFM发动机外形


菊花瓣发动机


737MAX发动机短舱的后缘是锯齿形的,跟787和747-8一样。锯齿形会让喷流不再规整,而是呈菊花形地散开,换句话说带来压力损失。


就像水龙头有缺口的话,水很容易从缺口处喷出。但菊花形的喷流更容易与外界空气的混合,降低喷流速度,降低喷气噪声。




但降噪和增推节油是矛盾的,只有精确计算和仔细平衡才能两者兼顾。


不过,对于这台直径69.4英寸发动机,波音的工程师已经找到了油耗与阻力之间的甜蜜点。


双叉造型的机翼


这是波音“先进技术小翼”,波音737-800上也用了这种小翼。这种翼尖看起来像双刀造型,是NASA的气动理论大师发明的。翼尖小翼也是他发明的。


国航737MAX8从西雅图波音工厂起飞


他发现翼尖涡流具有很强大的能量,这能量最终来自发动机的推力,但这部分推力既不产生升力,也不产生速度,事实上是阻力。


上扬的小翼阻止了翼尖上方内卷的涡流,如果带有外倾的话,可以在阻止涡流内卷的同时,由内卷涡流向内的压力产生额外的升力。


下垂的小翼阻止了翼尖下方外卷的涡流,如果内倾的话,可以在阻止涡流外卷的同时,由外卷涡流向外的压力产生额外升力。


加长的机尾设计

后部机身气动改进包括重新设计的辅助动力装置进气道、加长的尾椎,以及加厚升降舵上方的尾部横截面以改善气流的稳定性。


西雅图待交付的国航737MAX8


这些变化消除了对机尾上涡流发生器的需要,降低了1%的阻力,为燃油效率提升做出了贡献。


驾驶舱Plus显示器

737MAX采用了787风格的大型驾驶舱显示器,带来了增强的显示性能、改进的可靠性、更低的备件与维修成本、更轻的重量、更低的全寿命升级费用。



当飞行员和训练需求发生变化时,波音将能够将未来的功能应用到737MAX的驾驶舱中。


标配天空内饰


天空内饰在新一代737上作为选装得到应用。这种新型内饰采用了现代造型的侧壁和窗框、可以增强开阔感LED照明,以及更大的转轴式头顶行李舱。



2015年7月,波音有针对天空内饰推出了“超大空间行李箱”,将行李存储空间增加了约50%。同时降低了行李舱舱口高度,使得行李舱里侧的可见度提升。



737MAX系列机型一共有包括MAX7、MAX8、MAX9和MAX10四款机型,另外还有一种基于MAX8的高密度改款MAX200,目前国内几大主要航空公司都已经订购了737MAX系列,未来3年国航将接收40架737MAX。


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