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飞得更快更远更舒适

今日科技调查
2003-11-28 来源:光明日报 本报记者 陆彩荣 我有话说

航空博物馆一景


西雅图的秋天是绚烂、美丽的。那生长在山林间、楼群空地里的树木,有如一团团美丽的色彩从树梢间、叶脉里喷发出来,火枫、黄叶、绿松等等竞相绽放,美不胜收。就在这美丽的城市间,一架架崭新的波音飞机从这里飞向世界各地,一架架古老的飞机在这里的航空博物馆静静地休憩。

一百年前的12月17日,莱特兄弟以勇敢的探索精神,在美国北卡罗莱那州基蒂霍克的空地上开始了人类历史上第一次有动力飞行,第一次虽然只飞了12秒36米,甚为可怜,但它却揭开了人类航空飞行的历史。

在西雅图航空博物馆内,展出着一百年来各种具有重要纪念意义的飞机。刚刚宣布退役的协和机也静静地停放在它的空地上,宣示着一代英雄式飞机的终结。

波音公司民机集团的总部坐落在西雅图城市的一隅。而它的飞机生产工厂、研发机构等则散落于城市的四面八方。全世界运行的飞机中有60%多就是在这里完成生产制造的。一百年来,飞机,这一集人类高科技、大智慧、新工艺于一身的飞行工具,为推动人类交流,促进世界发展做出了重要而积极的贡献。

飞机设计理念每10年更新一次

11月17日,一个普通的西雅图之晨,在波音公司一间普通的平房内,被誉为航空界“白马王子”的波音7E7飞机内饰终于首次向外界露出了它的芳容。

7E7飞机是波音公司新世纪推出的第一款新式飞机,它改变了传统的以金属铝为主要材料而制作飞机的历史,改用碳纤维复合新材料,使飞机重量更轻,压强更小,使技术人员能通过技术手段让更多的新鲜空气进入客舱,使客舱中的空气湿度提高到20%至25%,让人在飞行途中不再感到干燥,从而更加舒适。由于飞机轻了,而且改用更轻的双发发动机,新一代7E7飞机能飞得更远,从而增加点对点飞行的速度,减轻旅客长途飞行之累,飞机的燃油效率也因此提高20%左右。

这是一种全新的飞机,新材料技术、信息技术、电子技术等人类最新的科技成果在它的身上集中体现,同时根据人体力学等诸多指标重新调整的客舱内饰,令人备感亲切。

走进灯光自动调节的客舱,眼前豁然开朗。大拱门增加了飞机内部的高度,斜坡式的行李舱扩大了头部上方的空间,舷窗扩大了近一倍,使人在空中的视野更为开阔;座椅改为削肩式,使座椅的间隔增大,后座旅客的视线开朗,飞机的卫生间也更为宽大、方便,坐轮椅的乘客可以更方便地进入其间。

波音公司7E7项目部负责人约翰·费文介绍说,民用飞机设计理念每10年就要更新一次,努力将人类最新的材料技术、动力技术、计算机信息技术理念等引进飞机设计,以提高飞行的舒适度。

随着现有飞机的升级换代,航空市场的进一步发展,人类出行将继续增加,对飞机的需求量也会相应增加。根据市场预测,未来20至30年内,全球将需要二三千架7E7飞机投入运行。

为开发这一款新飞机,波音公司投入了100亿美元左右的巨资,先后有1000多名工程技术人员参与设计工作,日后还将有3000多名工程技术人员继续参与开发。全球40多家航空公司参与了设计开发,将全球旅客的意见带进新型飞机的设计中。目前,这一飞机已经进入最后的定型申请生产阶段,预计首架飞机将在2008年投入商业运行。

让大学生参与飞机设计

飞机设计是一个科学与艺术高度结合的产物,波音公司将设计源头放在理念的创新上。他们在西雅图专门成立了一个理念创新中心,主攻飞机的客舱设计。目标只有一个:最大限度地提高空中旅行的舒适度。

在这个不太大的建筑内,有许多工程师在工作。中心的工作方针中很重要的一条是:“鼓励野性思维”。在这里,工程技术人员展开想象的翅膀,自由地进行设计,只要他们有了成型的想法,就可以动手进行制做。因此,这里有各种锯子、钳子、木材等,中心更像一个工厂的制做车间。

“有什么样的新技术、新理念可以用在飞机设计上?”是理念设计人员思考的中心问题。他们从虚拟一个人在未来如何进机场、上飞机进行空中旅行入手,从空间的湿度、温度、高度、声响等诸多角度进行研究。

这是一个全新的创新设计中心。2000年刚刚成立,目前已获得2项专利,同时还有近20项专利项目在申请过程中。

为了使创新中心真正达到领先世界的目标,他们除与许多国家的航空公司合作,吸收乘客的意见外,还积极与美国的大学、研究机构和相关公司进行合作,在大学生中进行设计比赛。他们认为,大学时期是人的一生思维最为活跃的时期,大学校园是创新智慧、理念最为集中的地方,大学生的设计思维是超前的,不受束缚的,因而也是最珍贵的,在大学生们中间,创新理念层出不穷,这是推进人类创新的重要源头。

虽然,该中心的成果还没有真正投入商用,但它的最新设计成果还是让我们开了一回眼界:增大后的飞机舷窗两层玻璃间装上了电控窗帘,乘务人员可以控制窗帘的升降,省去了乘客开闭窗帘的不统一。自动调节的灯光可以变化出各种梦一般的意境,宝石蓝、玫瑰红、月亮白……增加了客舱中的典雅、浪漫与温馨。卫生间里增加了雾气淋浴房,让空中旅行更具家庭生活色彩。内嵌式的卧铺设计,为超远程飞行需要休息的旅客创造了个人的空间……创新,正在推动着飞机的设计,推动着人类飞行的发展。

中国推动世界航空业发展

在波音公司硕大的飞机组装车间,一架架崭新的飞机正在流水线式的移动生产线上进行最后的组装。从737、747、757、767到777,全系列的飞机一点点地变为巨大的飞行器。飞机零部件在世界各地生产,中国的西安、成都、沈阳、上海等飞机制造工厂生产了波音多款飞机的尾段、水平翼、垂直翼、机舱门等,目前波音的3300多架飞机上装有中国生产的零部件。所有的零部件由水路、空路运至西雅图,再由火车、汽车运至组装车间。飞机组装先从机身结构完善做起,接着装电路、机翼、内饰、厨房,然后进行密封、安装发动机、驾驶舱等推进系统,最后进行性能测试、试飞。为此,工厂外面有一个波音公司自己的飞机场。一架飞机平均组装时间目前为14天左右,未来计划缩短至8天左右。

在从707到777飞机的研发过程中,波音公司主要是与美国的航空公司合作的。但美国航空业近年来一直不景气,特别是遭受“9·11”的重创,许多航空公司债务累累,眼下无力进行项目投资。而且从发展趋势看,美国航空公司在全球航空市场中的份额将缩小,其他地区市场在成长。

波音公司认为,单纯依靠美国航空公司不是一个明智的选择。为了保持波音飞机制造的发展,他们及时调整了生产战略,将合作目光投放到美国以外,将亚洲等新兴市场的发展力量引入飞机制造,开始了“走出美国”的新的发展历程。

中国是世界航空市场上发展最为迅速的市场之一。随着中国经济社会的发展,市场的扩大与技术的进步,中国的发展潜力巨大。因此,波音公司反复强调,希望更多的中国公司能参与波音新型飞机的研发,未来的波音7E7飞机中的一些零部件也希望有中国公司参与生产。

波音公司发展战略负责人史达尔·戴婉娜女士介绍说,自从波音公司1972年与中国合作以来,双方的业务交流发展迅速。近10年来,波音公司为中国培训了2.3万名民航专业人士,包括飞行员、维修人员以及民航高级管理人员。中国在波音飞机制造中的比重也在逐步上升。一个月前,波音公司在北京召开了7E7结构供应商大会,与中国航空工业界进行了初步接洽。

戴婉娜说,不久前,中国成功地进行了首次载人航天飞行,这是一件令人激动的事件。我们为之庆贺!再过几天,人类就要庆祝飞行百年,世界航空业已经做好准备,迎接第二个世纪。在这新的百年中,国家间的联系将更为紧密,波音与中国的合作也会进一步发展。相信未来的百年,飞行方式将更为多彩,飞机也将更为丰富、更加舒适。航空工业将继续推动人类的发展。

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