【機(jī)械cax360第456期】世界最大雙引擎寬體客機(jī)是美國(guó)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(jī)。波音777客機(jī)是第一架完全采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的商用飛機(jī)。
波音777客機(jī)的三級(jí)艙布置最大載客量為368人，最大航程17,500千米。采用圓形機(jī)身設(shè)計(jì)，寬度更大，起落架共有14個(gè)機(jī)輪，波音投入了大量的資源來開發(fā)777，商用結(jié)果證明波音777是一款成功的機(jī)型。
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1990年10月，波音公司董事會(huì)正式批準(zhǔn)開發(fā)波音777系列機(jī)型，計(jì)劃設(shè)計(jì)載客量超過洛馬L-1011客機(jī)至少25%，并排座位可乘坐十個(gè)人。
波音777采用了許多先進(jìn)的技術(shù)，如擁有全世界最大的飛機(jī)起落架，首次采用復(fù)合材料制造的飛機(jī)，擁有亞音速商業(yè)飛機(jī)中最匹配空氣動(dòng)力學(xué)的機(jī)翼。
波音777是第一架完全由計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的商用飛機(jī)，每個(gè)設(shè)計(jì)圖紙都是在CATIA三維軟件上創(chuàng)建的，工程師可以在計(jì)算機(jī)模擬環(huán)境中組裝虛擬飛機(jī)，檢查驗(yàn)證數(shù)萬個(gè)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(jī)是由300多萬個(gè)零件組成，這些零件是全球化生產(chǎn)制造的。三菱重工和川崎重工制造機(jī)身面板，富士重工制造機(jī)翼中央部分，澳大利亞航空航天技術(shù)公司制造方向舵，俄羅斯伊留申飛機(jī)公司制造機(jī)艙行李架。
波音777兩個(gè)機(jī)翼上各有一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，圓潤(rùn)的機(jī)鼻通向筆直的機(jī)身部分，尾部采用兩個(gè)后翅片逐漸變細(xì)。它的機(jī)身橫切面呈圓形，機(jī)艙橫切面寬達(dá)6.2米，雙過道客艙，每排6到10個(gè)座位。
▲波音777在飛行中底部視圖
▲波音777飛機(jī)結(jié)構(gòu)圖
波音777的機(jī)翼采用超臨界翼型設(shè)計(jì)，機(jī)翼設(shè)計(jì)的厚度更大，跨度更長(zhǎng)，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(jī)翼可以儲(chǔ)存燃料，可攜帶最多181,300升的燃料飛行，能夠運(yùn)營(yíng)超長(zhǎng)距離和跨極地航線，如多倫多直飛到香港。2013年升級(jí)后的777X推出了由復(fù)合材料制成的新型機(jī)翼，具有更寬的跨度。
波音777首次飛行配置了長(zhǎng)度為6.40米的大型折疊翼尖，能夠在一些停機(jī)坪寬度有限的機(jī)場(chǎng)停泊，但此功能并沒有任何航空公司采用。2013年升級(jí)版777X發(fā)布時(shí)，折疊翼尖再次成為設(shè)計(jì)特色。
▲波音777折疊翼尖
波音777是首次采用復(fù)合材料制造的飛機(jī)，復(fù)合材料大部分應(yīng)用于機(jī)身尾段，減輕約9%的機(jī)身重量。由復(fù)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(fù)合材料制造的波音777機(jī)翼
波音777還配備了世界最大的起落架和商用噴氣式客機(jī)中使用過的最大輪胎。六輪主起落架的每個(gè)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(jī)起落架，以便有效控制兩組6輪的輪胎，而無須另設(shè)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(gè)液壓系統(tǒng)就可以控制飛機(jī)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(gè)強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī)，即使其中一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障停止工作，另一個(gè)也能夠確保飛行至少三個(gè)小時(shí)。波音777系列飛機(jī)有三家的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)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(dá)800系列。
▲往波音777上裝普惠PW4000渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)
普拉特·惠特尼公司創(chuàng)建于1925年，它是美國(guó)最大的兩家航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司之一，也是世界主要的航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)制造商之一。普惠的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)眾多，適用機(jī)型除了波音空客，更多用于F-16、F-17、F-22等戰(zhàn)斗機(jī)及轟炸機(jī)。
▲普惠PW4000渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)
羅爾斯·羅伊斯的遄達(dá)800系列是三軸式高涵道渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，也是基于RB211引擎，專為777機(jī)型開發(fā)的。遄達(dá)800系列直徑2.8米，長(zhǎng)4.37米，重7.484噸，推力為240千牛到420千牛。
▲羅羅遄達(dá)800系列發(fā)動(dòng)機(jī)
▲羅羅遄達(dá)800系列發(fā)動(dòng)機(jī)
通用電氣的GE90系列是世界上最大的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)試推力達(dá)569千牛，推力額定值從330到510千牛，連同發(fā)動(dòng)機(jī)外殼一起的直徑，比波音737機(jī)身直徑都大。GE90碳纖復(fù)合材料風(fēng)扇葉片能夠達(dá)到金屬鈦的兩倍強(qiáng)度，重量卻只有金屬鈦的三分之一。
▲GE90發(fā)動(dòng)機(jī)極寒環(huán)境測(cè)試
▲GE90發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試
GE90系列曾經(jīng)做出有史以來第一片達(dá)到4英尺（1.22米）長(zhǎng)的葉片，重量卻還不到22.68千克。GE90獨(dú)特的扇葉弧度更加符合空氣動(dòng)力學(xué)，讓它比傳統(tǒng)鈦合金葉片更輕，從而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的總重和油耗，大量的空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，使得運(yùn)轉(zhuǎn)更安靜，效率更高，從而推力更大。
▲動(dòng)力強(qiáng)勁的GE90發(fā)動(dòng)機(jī)
波音777采用雙人制駕駛艙，使用了先進(jìn)的電傳操縱技術(shù)，5個(gè)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(guó)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(jī)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(jī)進(jìn)行裝配，包括747、767、777和787在內(nèi)的所有波音王牌機(jī)型。
每三天就可以生產(chǎn)一架777架飛機(jī)，每月總共生產(chǎn)七架飛機(jī)（明年產(chǎn)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(dú)立的生產(chǎn)裝配機(jī)庫(kù)，每天有二萬五千多名工人按三班輪流工作。
由于飛機(jī)的銷售數(shù)量相對(duì)較少，因此該行業(yè)采用自動(dòng)化的速度很慢，絕大多數(shù)的工作都是手工完成。
▲起重機(jī)提升波音777機(jī)翼框架
工廠天花板上的起重機(jī)將777機(jī)翼框架提升到位，燃油箱安裝在機(jī)翼結(jié)構(gòu)內(nèi)部。工廠有26臺(tái)起重機(jī)在39英里的軌道上運(yùn)行，每臺(tái)起重機(jī)的最大提升重量是40噸。
這是一個(gè)剛剛到達(dá)工廠的波音777機(jī)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(jī)身橫截面
貨艙將占據(jù)波音777機(jī)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(nèi)部墻壁部分配有窗孔
波音777主要機(jī)身部分：飛機(jī)的機(jī)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(zhǔn)備安裝發(fā)動(dòng)機(jī)
發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙通過掛架懸掛在機(jī)翼上，在安裝發(fā)動(dòng)機(jī)之前，波音777的左舷翼上的塔架準(zhǔn)備就緒。
▲發(fā)動(dòng)機(jī)安裝完成，懸掛在機(jī)翼下方
在生產(chǎn)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(gè)大屏幕，顯示著每架飛機(jī)在生產(chǎn)線上的進(jìn)度。
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