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晨枫:英国螺栓被法国扳手拧进德国螺帽,或是空客给商飞的启示
空客的成功关键在于不简单地复制成功的现有产品。这不是标新立异,而是在成熟市场里杀出重围的必须。欧洲幅员不大,人口密集,60-70年代的欧洲市场需要容量较大但航程不太长的宽体客机。洛克希德L-1011“三星”和麦道DC-10都是三发的,定位于中远程航线,短途使用经济性不好,四发的波音747用于短途航线的经济性更糟。空客以双发宽体中短程入手,推出A300,精准定位于欧洲内部和美国国内航线。机舱截面足够安排2+4+2的座位,宽大舒适。与波音767的2+3+2相比,营收空间占比更高;与3+4+3的波音747相比,任何旅客最多只需要跨过一个邻座就可以走上走廊,便利性和舒适性提高。地板下的空间正好并排容纳两个标准的LD3航空集装箱,既避免旅客行李散装的麻烦,也便于在有余力的时候捎带一点货物,赚点外快。
A300的机体截面高度成功,自然沿用到深度改进的A310,并继续沿用到A330/340。共用的机体截面意味着不同飞机之间共享机体的基本设计和制造工艺,大大降低设计、制造和适航性认证的成本。但从真理向前多迈一步,就要成为谬误。空客试图在A350继续沿用同一机体截面时,遭到民航业界的强烈反对,最后只好推倒重来,加宽机体到与波音787一样的3+3+3。A350的全称是A350XWB,XWB意为“加宽机体”。
空客和波音在很多风格上都存在差别,包括座舱设计风格
从宽体、双通道的A300/310转向窄体、单通道的A320在技术上是相对容易的下坡路,但这是大宗市场,不仅定位更要精准,在理念上也要有创新。在这里,空客推出数字式电传飞控。在80年代,电传飞控正在战斗机上普及,但空客在A320上用电传飞控不是为了静不稳定性,而是无忧虑操作,取消大量的线缆、滑轮、液压伺服机构等还节约了约150公斤的重量。更重要的是,数字飞控可以在不同飞机之间提供一致的操控感觉,使得不同机型的飞行员交叉上岗成为可能,这是接下来推出的A330/340获得高度成功的主要原因之一。
A330/340比A320要大得多,但因为仪表面板、操控感与A320很相似,A320和A330/340的飞行员的交叉执飞只需要很简单的培训,反之亦然。在A320家族(包括A318、A319、A320、A 321)内部的任一型号上合格的飞行员更是可以直接飞其他型号,A330和A340之间也一样,现在计划把交叉执飞扩大到A220。这对航司具有极大的吸引力,不仅节约飞行员培训时间和投资,也大大便利了飞行员的调度,甚至便于到其他航司挖墙脚。反之,没有数字飞控而用叠加在传统的机电飞控上的数字增稳达到相似的目的,弄不好就会弄巧成拙,波音737MAX的MCAS灾难就是这样开始的。
从A310开始,空客还引入了双人制机组。在这之前,窄体客机已经有双人制了,但宽体客机无一例外都有一个飞行工程师,形成三人制机组。飞行工程师的任务是监管发动机和其他机上系统,但现代电子系统使得保留飞行工程师不再必要。对航司来说,减少一个飞行工程师对节约工薪和福利开支有很大好处。在A310之后,不论大小,所有空客飞机都是双人制,波音也跟进了。
空客还是在大型客机上率先大量使用复材的,以降低重量,延长寿命。A310是最先采用碳纤维垂尾结构的大型客机,比常规金属结构节约了20%的重量。A320是第一架使用复材平尾和垂尾的量产型客机,机翼按重量算也有13%为复材。A380率先采用复材中央翼盒,采用包括玻璃纤维增强铝合金层板(也称GLARE)等各种复材,复材占A380结构重量的25%,A350的复材用量更是达到53%,比波音787的50%还多。
空客也是在散漫、小而全的欧洲各国航空工业上集成而成的,从一开始,就强调各成员扬长避短,坚决避免小而全。因此空客打造了的跨国生产体系,各种部件不仅水运、车运,还用机舱特大的“超级泡泡鱼”运输机在几个厂区之间运输机体和大件,把远在各国的生产体系连接在一起。“超级泡泡鱼”是由螺旋桨的波音C-97改装的,后来由从A300改装的“大白鲸”替换,2020年起将由从A330改装的“大白鲸XL”替换。对空客来说,这在一开始是确保各国工作份额的需要,但现在的重点是发挥各厂区的技术、场地和成本优势,因为总装厂的技术要求最高,但生产规模一大,未必有场地制造机身分段、机翼等大件,这也是把新厂区结合进现有生产体系的最好方法。现在波音也仿效这个做法,用从波音747改装的“梦幻运输机”把在其他地方制造的机体和大件运到西雅图的总装厂。
为了将分布在各国的工厂有机联系在一起,空客专门开发了大型飞机部件运输机
在更具体的技术层面上,空客在A380上首先采用5000磅/平方英尺(约34.5兆帕)压力的高压液压系统,高于常规的3000磅/平方英寸(约20.7兆帕)和“协和”式的4000磅/平方英寸(约27.6兆帕),降低重量达1200公斤。一般的电传飞控只是信号电传,作动还是液压的。A380飞控还采用电液混合飞控,两套电动,两套液压,只要有任何一套还在工作,飞机就继续可控。与全液压相比,重量也减轻了。A350采用了同样的电液混合飞控。
A380还率先采用跑道防冲出系统(简称ROP)和及时减速系统(简称BTV)。在下滑接近时,ROP根据数据库里的目的地跑道信息,与当前速度、高度、距离、飞机重量等数据相对照,在有可能冲出跑道的情况下,自动提醒飞行员。如果飞行员继续着陆,系统会自动施加反推力和刹车,确保在最短距离里停下来。BTV则是用于正常着陆的。飞行员根据塔台通知,在着陆前预先指定离开跑道、转入滑行道的出口。在接地后,BTV自动施加最小刹车,确保在减速到指定出口时速度刚好降低到规定要求,以节约刹车和轮胎的磨耗。这也在A350上使用了。
空客还在创新的路上继续前进。
大疆一样的多旋翼电动无人机现在很普及了,但更进一步发展成为送货无人机或者无人驾驶飞行的士依然只是理想,这现在统称为eVTOL,意为电动垂直起落。空客是世界上首先热衷于eVTOL的重量级飞机公司,现在波音也跟进了。空客的电动四旋翼的CityAirbus已经在2019年5月1日首飞,两天后串列倾转翼的Vahana完成了垂直起落状态到平飞状态的转换,速度达到90节(约167公里/小时),这也是电动的。eVTOL与民航客机相距甚远,但对未来城市空中交通和生活方式可能产生重大影响,以所有形式空中飞行为己任的空客希望这成为新的增长重点。
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