关于航空的科普(1)一一波音737的发展史

山之笑

<p>  1916年7月15日,在西雅图诞生了一家公司,他就是当今航空业巨头一一波音</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;如果对这一方面有了解的人可能会问:“波音?不是最近连续坠毁两架客机造成300余人死亡的那家公司吗?”对,他就是。而我今天要讲的是波音公司最成功的客机一一波音737系列</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;B737Original----开始的开始:</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;当时,波音公司想着完善自己的产品线,想做一款载客量在60人左右短途客机,但波音自己也没底,因为那时相似的道格拉斯DC-9已经制造并交付了市场。于是波音找各个航空公司问有没有人愿意买他的客机,结果是一样的:没有。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;这时汉莎航空出来说:“你给我做成100座的,我30架开始,上不封顶。”波音回答道:“100座的你去买我家的727不就好了,要我改成100座的,你是英国人派来捣乱的吗?”当时波音对这款客机的设计思路是能够与波音727有很大的互换性,但现在却没人要买,航空公司都说要更大的,但此时再重新设计机身也来不及了,不如直接把发动机移动到大翼下面。将发动机放在大翼下面在那时是很惊为天人的做法,因为那时的航空发动机都是涡轮发动机,只有4引擎及以上的客机才敢把发动机架在大翼上,以弥补发动机出现故障停车导致的动力不同产生的偏航问题。其次,波音把机尾两个引擎架在了大翼下面也让尾部少了那两个引擎的重量用来拉长机身。同时,发动机放在机身重心附近也为波音拉长机身创造了更多可能性,尾部减少的重量全部用来拉长机身。其次,将发动机架在大翼下面的技术困难有多么大,带来的好处就有多么明显。你航司想要多少座的飞机,波音我就给你拉出多长的机身出来。而当波音还在制造波音737-100系列的时候,波音也设计出了更长的200型号,以满足当时快速发展的民航市场。事实也证明了,200型相比100型更受欢迎。因为60年代的工业水平造不出合格的大风扇,所以当时发动机提升效率的方法也跟现在不同:在风扇做不大的前提下,想要提升发动机的热效率,只能通过加长喷管长度,让热空气在喷灌内充分膨胀加速,喷口喷出的气体温度越低,发动机的能量损失自然也越小。所以初代737身上的发动机是很修长的,有着足够的离地间隙,自然也就不存在为了保护发动机而魔改短舱(发动机短舱)和吊架的问题。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;B737Classic(2)--(不负经典之名)</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;80年代初材料科学与加工工艺的提升,让高涵道比发动机成为了可能,波音也让自己的737装上了更高效的引擎--CFM56-7B</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;但同时,737的短腿缺点暴露出来了,过低的离地间隙让波音737更换不了新型的CFM56发动机,但波音没有贸然更改发动机位置的举动,除了找GE稍微缩小了风扇面积之外,波音也很巧妙的通过调整传动杆的位置,实现了附件齿轮箱的侧移,椭圆短舱从此成了波音737身上的经典标志。但是在拉长机身的道路上走火入魔的波音遇到了一个麻烦----过长的机身导致起飞时机身与地面的间距不足,很容易发生擦尾的情况,如果这就是“爱情”,波音难以接受,于是波音给机尾加上了一套液压保护装置,想要在与大地发生擦尾的时候做最后的挣扎。而这也是737短腿的另一个经典元素--尾撬。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;B737NG(Next Generation)--不该有下一代的下一代:</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;这次最重要的升级是个发动机换装了一套全数字化的管理系统,以前的波音737引擎靠的是藏匿在机舱内的钢索来操纵引擎的燃油计量活门控制引擎的推力,但由于长时间的磨损,最右两根钢索长度会出现不一致的现象,飞行员都只能凭借经验来感觉发动机的推力以控制,而正是这套系统,让波音737升级NG系列有了真正的意义,这套系统的全名叫做Full Authority Digital Engine Control简称FADEC,它让两个引擎真正实现了推力统一。而737NG系列从诞生以来就成为了世界上最可靠的单通道客机,而波音也是充分信任飞行员的,当飞行员做出危险的举动时,飞机会通过警告甚至是抖动驾驶杆告诉飞行员当前是错误举动,而不会主动去纠正飞行员。但是在737MAX中MCAS出现之后,破坏了波音一直以来的坚守,以往那个只要双手握住就很安心的配平轮被电脑替换后,在这两场人与机器的对战中,人类再次成为了设计的牺牲品。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;B737MAX--不该出现的错误:</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;2010年,空客公司提出了对自家A320系列的升级计划,升级后的机型被称为A320NEO,A320NEO的引擎比升级前的引擎大,但是却比升级前的引擎节省15%的燃油。并且空客公司声称只需要让飞行进行额外培训就能够飞行A320NEO系列的飞机。这节省的15%燃油,对于航空公司来说无疑是天上撒钱,波音恼火了:“凭什么你能撒钱我不能?”于是波音也对自家737系列客机宣布了升级计划,被称为BOEING737MAX,其中最大的改变就是机翼末端的双刀小翼以及新型的Leap发动机,这时波音发现了一个问题,离地间隙不够波音更换新的发动机,波音也不愿重新设计机身,2015年,波音宣布了其解决办法:将发动机往前并上移,但这有一个副作用--这会导致飞机在最大推力(例如起飞时)飞机仰角过大造成失速。但波音也找到了其解决办法,他们增加了一个机动特性增强系统,全称Maneuvering Characteristics Augmentation System,简称MCAS,这是一个防止飞机出现过高仰角造成失速的一个软件,这也是后面出现两次空难的原因。波音737MAX在交付航空公司之后得到了很好的反馈,但是之后FAA(美国联邦航空局)接受到了来自飞行员的投诉:飞机在上升过程中突然出现了机鼻向下的情况。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;为什么?</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;源于竞争</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;空客公司在推出A320NEO系列的时候对飞行员要求了额外的培训,而波音公司只让飞行员进行了两小时的ipad课程,并且课程中对MCAS这个系统只字不提,这也是为什么后来波音737MAX会连续坠毁两架的原因。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;而现在,波音公司宣布已改进了MCAS系统,使得MCAS系统不那么激进。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;但是全球已经对波音737MAX实施停飞,对已经订购了波音737MAX客机的航空公司造成了巨大损失,波音也对其订购了该型客机的航空公司进行全款赔偿,而FAA也将被调查,为什么FAA会如此之快让波音737MAX拿到适航证。</p><p><br></p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</p>