【機械cax360第456期】世界最大雙引擎寬體客機是美國波音公司開發(fā)制造的波音777，它也是世界最大的雙噴氣式飛機。波音777客機是第一架完全采用計算機輔助設計的商用飛機。
波音777客機的三級艙布置最大載客量為368人，最大航程17,500千米。采用圓形機身設計，寬度更大，起落架共有14個機輪，波音投入了大量的資源來開發(fā)777，商用結果證明波音777是一款成功的機型。
01
1990年10月，波音公司董事會正式批準開發(fā)波音777系列機型，計劃設計載客量超過洛馬L-1011客機至少25%，并排座位可乘坐十個人。
波音777采用了許多先進的技術，如擁有全世界最大的飛機起落架，首次采用復合材料制造的飛機，擁有亞音速商業(yè)飛機中最匹配空氣動力學的機翼。
波音777是第一架完全由計算機設計的商用飛機，每個設計圖紙都是在CATIA三維軟件上創(chuàng)建的，工程師可以在計算機模擬環(huán)境中組裝虛擬飛機，檢查驗證數(shù)萬個零件是否合適，從而減少了昂貴的返工成本。
一架波音777飛機是由300多萬個零件組成，這些零件是全球化生產制造的。三菱重工和川崎重工制造機身面板，富士重工制造機翼中央部分，澳大利亞航空航天技術公司制造方向舵，俄羅斯伊留申飛機公司制造機艙行李架。
波音777兩個機翼上各有一個發(fā)動機，圓潤的機鼻通向筆直的機身部分，尾部采用兩個后翅片逐漸變細。它的機身橫切面呈圓形，機艙橫切面寬達6.2米，雙過道客艙，每排6到10個座位。
▲波音777在飛行中底部視圖
▲波音777飛機結構圖
波音777的機翼采用超臨界翼型設計，機翼設計的厚度更大，跨度更長，從而提高了有效載荷和航程，也提高了起飛性能和巡航高度。
波音777機翼可以儲存燃料，可攜帶最多181,300升的燃料飛行，能夠運營超長距離和跨極地航線，如多倫多直飛到香港。2013年升級后的777X推出了由復合材料制成的新型機翼，具有更寬的跨度。
波音777首次飛行配置了長度為6.40米的大型折疊翼尖，能夠在一些停機坪寬度有限的機場停泊，但此功能并沒有任何航空公司采用。2013年升級版777X發(fā)布時，折疊翼尖再次成為設計特色。
▲波音777折疊翼尖
波音777是首次采用復合材料制造的飛機，復合材料大部分應用于機身尾段，減輕約9%的機身重量。由復合材料制成的零件包括副翼、襟翼、升降舵、方向舵和駕駛室地板等。
▲復合材料制造的波音777機翼
波音777還配備了世界最大的起落架和商用噴氣式客機中使用過的最大輪胎。六輪主起落架的每個輪胎可承載26,980千克的載荷，前輪起落架是全世界最大的飛機起落架，以便有效控制兩組6輪的輪胎，而無須另設一具后軸心支架。波音777還配置了三套液壓系統(tǒng)，但只需一個液壓系統(tǒng)就可以控制飛機著陸。
▲波音777六輪主起落架
▲波音777六輪主起落架
▲波音777六輪主起落架和前輪起落架
波音777擁有兩個強大的發(fā)動機，即使其中一個發(fā)動機發(fā)生故障停止工作，另一個也能夠確保飛行至少三個小時。波音777系列飛機有三家的渦扇發(fā)動機可以選配：普拉特·惠特尼的PW4000系列，通用電氣的GE90系列和羅爾斯·羅伊斯的遄達800系列。
▲往波音777上裝普惠PW4000渦扇發(fā)動機
普拉特·惠特尼公司創(chuàng)建于1925年，它是美國最大的兩家航空發(fā)動機制造公司之一，也是世界主要的航空燃氣渦輪發(fā)動機制造商之一。普惠的發(fā)動機型號眾多，適用機型除了波音空客，更多用于F-16、F-17、F-22等戰(zhàn)斗機及轟炸機。
▲普惠PW4000渦扇發(fā)動機
羅爾斯·羅伊斯的遄達800系列是三軸式高涵道渦扇發(fā)動機，也是基于RB211引擎，專為777機型開發(fā)的。遄達800系列直徑2.8米，長4.37米，重7.484噸，推力為240千牛到420千牛。
▲羅羅遄達800系列發(fā)動機
▲羅羅遄達800系列發(fā)動機
通用電氣的GE90系列是世界上最大的渦扇發(fā)動機，測試推力達569千牛，推力額定值從330到510千牛，連同發(fā)動機外殼一起的直徑，比波音737機身直徑都大。GE90碳纖復合材料風扇葉片能夠達到金屬鈦的兩倍強度，重量卻只有金屬鈦的三分之一。
▲GE90發(fā)動機極寒環(huán)境測試
▲GE90發(fā)動機性能測試
GE90系列曾經做出有史以來第一片達到4英尺（1.22米）長的葉片，重量卻還不到22.68千克。GE90獨特的扇葉弧度更加符合空氣動力學，讓它比傳統(tǒng)鈦合金葉片更輕，從而降低了發(fā)動機的總重和油耗，大量的空氣進入發(fā)動機，使得運轉更安靜，效率更高，從而推力更大。
▲動力強勁的GE90發(fā)動機
波音777采用雙人制駕駛艙，使用了先進的電傳操縱技術，5個LCD顯示器取代傳統(tǒng)的指針式儀表，其航電系統(tǒng)由霍尼韋爾公司、英國宇航系統(tǒng)和洛克威爾柯林斯公司提供。
▲波音777駕駛艙
02
波音位于西雅圖的民用飛機制造總部艾弗雷特工廠，占地面積282英畝。每天有10-12架飛機進行裝配，包括747、767、777和787在內的所有波音王牌機型。
每三天就可以生產一架777架飛機，每月總共生產七架飛機（明年產量提高到每月8架），完成最終裝配需要49天。
艾弗雷特工廠有六座相互獨立的生產裝配機庫，每天有二萬五千多名工人按三班輪流工作。
由于飛機的銷售數(shù)量相對較少，因此該行業(yè)采用自動化的速度很慢，絕大多數(shù)的工作都是手工完成。
▲起重機提升波音777機翼框架
工廠天花板上的起重機將777機翼框架提升到位，燃油箱安裝在機翼結構內部。工廠有26臺起重機在39英里的軌道上運行，每臺起重機的最大提升重量是40噸。
這是一個剛剛到達工廠的波音777機鼻部分，底部開放區(qū)域是輪艙，是容納前起落架的地方。
▲波音777機身橫截面
貨艙將占據(jù)波音777機身底部空間，而上方的框架部分將支撐客艙地板。
▲帶有窗孔的艙壁局部
▲內部墻壁部分配有窗孔
波音777主要機身部分：飛機的機頭、中部和后部組裝在一起，鉸鏈翼尖僅12英尺（3.7米），翼尖上帶有鎖銷。
▲準備安裝發(fā)動機
發(fā)動機吊艙通過掛架懸掛在機翼上，在安裝發(fā)動機之前，波音777的左舷翼上的塔架準備就緒。
▲發(fā)動機安裝完成，懸掛在機翼下方
在生產線的最后，工人正在安裝最后的零部件。在艾弗雷特工廠墻壁上有一個大屏幕，顯示著每架飛機在生產線上的進度。
