空客A330家族史

魯曉冬

大雙發(fā)布局+222英寸正圓機身截面

要說A330就不能不提它的前輩A300。A300是空客公司研發(fā)的第一種客機，也是世界上第一種雙發(fā)寬體客機。A300不僅為后來A330的成功做了鋪墊，甚至可以說是改變了世界。因為A300為國際民航業(yè)帶來了一種全新的布局——“大雙發(fā)”布局。站在歷史的角度上看，空客A300客機的出現(xiàn)導致了后面一系列的連鎖反應(yīng)，一方面幫助空客迅速上位，另一方面清理掉了競爭對手，最終奠定了現(xiàn)今大飛機工業(yè)歐美兩強相爭的世界版圖。為什么這么說呢？

首先，A300及其后出現(xiàn)的大雙發(fā)布局飛機終結(jié)了曾經(jīng)風靡一時的三發(fā)飛機。而三發(fā)飛機沒落的一個直接后果就是把美國軍火巨頭洛克希德排擠出了民機市場（洛克希德曾經(jīng)希望借L1011三發(fā)飛機進入民機市場）。伴隨著洛克希德的退出和空客公司的崛起，世界大飛機工業(yè)在20世紀90年代進入了短暫的“三國”時代（波音、空客、麥道）。但好景不長，同樣把寶押在三發(fā)飛機上的麥道終于也沒能阻擋住滾滾向前的歷史車輪，于1996年被波音兼并，旗下的DC-10以及MD-11系列也已基本退出歷史舞臺。而空客則通過A300、A330/340系列雙發(fā)飛機迅速上位，成為了與波音平起平坐的航空巨頭。航空業(yè)發(fā)展的歷史證明，曾被看好的三發(fā)布局僅僅是一個過渡，而大雙發(fā)布局才是王道。在未來，大雙發(fā)布局甚至有可能撼動四發(fā)飛機的地位也說不準。

歷史既然已經(jīng)證明了大雙發(fā)布局的正確，那我們不妨做一回事后諸葛亮，來分析一下大雙發(fā)飛機為什么能夠大行其道。在A300剛剛問世的年代，民航飛機還遵循著一個所謂的“60分鐘限制”。這條行規(guī)是從活塞式飛機時代沿用下來的，就是規(guī)定雙發(fā)飛機航線上任何一點到備降機場的距離不能超過60分鐘航時。這條規(guī)定等于宣告了雙發(fā)飛機不能進行越洋飛行。因為無論是飛越太平洋還是大西洋，很難保證航線上任何一點到備降機場的航時不會超過60分鐘。這就是麥道DC-10和洛克希德L1011等一系列三發(fā)飛機出現(xiàn)的原因，因為他們可以不受“60分鐘限制”進行越洋飛行。但麥道和洛克希德可以說是圓滑有余而創(chuàng)新不足，把條文研究得透透的，只想著順應(yīng)規(guī)則卻沒想著去改變規(guī)則。

空客也看到了“60分鐘限制”對A300前途命運的影響，提出了“90分鐘改航時間”的新主張。其實，就當時大涵道比渦扇發(fā)動機的可靠性而言，60分鐘限制也好，90分鐘改航時間也罷，已經(jīng)屬于阻擋社會向前發(fā)展的消極因素了。嗅覺敏銳的波音從A300上看到了大雙發(fā)布局的潛力，推出了對應(yīng)機型波音767。在經(jīng)過幾年的航線驗證之后，波音在1985年推動美國聯(lián)邦航空局做出了一項決定后世的新規(guī)——120分鐘延程飛行，即航線上任何一點距離備降場不超過120分鐘航時。這等于宣告大雙發(fā)飛機可以進行越洋飛行。

兩臺發(fā)動機就可以搞定的事，為什么還要用三臺發(fā)動機來飛？載客量差不多，卻平白多出一臺發(fā)動機消耗燃油。新規(guī)一出，航空公司立時擁向了雙發(fā)飛機。隨著大涵道比發(fā)動機的性能以及可靠性的提升，雙發(fā)飛機的延程飛行時間也進一步放寬到了180分鐘。現(xiàn)在的大雙發(fā)飛機（比如波音777）已經(jīng)在做著此前四發(fā)飛機做的事情。

除了發(fā)動機的大小和數(shù)目之外，決定民航機的另一個重要因素就是機身橫截面。這是一個被大多數(shù)人所忽略的事情。機身橫截面的尺寸和形狀，是飛機設(shè)計師在定義一架新機時，最先需要敲定的內(nèi)容。只有先把機身截面確定下來，后面的機身長度、起飛重量、翼身布局、發(fā)動機數(shù)目才能有所依據(jù)。而一個理想的機身橫截面的形狀和尺寸，往往是各種利弊因素相互折中的結(jié)果。確定的過程需要大量的試驗驗證，而橫截面一旦確定下來往往會成為一個沿用幾十年甚至數(shù)代飛機研制的標準。

空客從A300飛機起，確定了222英寸（5.64米，此系機身外部直徑）正圓形飛機機身橫截面尺寸形狀，這是空客綜合了各方面因素決定的?？湛驼J為，相對于波音慣用的8字形或橢圓形機身截面，正圓形的機身截面獲得的內(nèi)部空間最大而且表面積最小，有利于減少飛行阻力。另外正圓形的截面使得飛機下部貨艙的寬度要比波音飛機大，便于航空公司在載客的同時通過拉貨來賺錢。另外，5.28米的客艙寬度不大不小，雙通道布局下每排8個座位，形成2-4-2布局。大多數(shù)的乘客不是靠窗就是靠近走道，即便坐在中間的乘客去往走道也只隔一個座椅。事實證明222英寸正圓截面的確受到了航空公司的喜愛，空客也把這一截面當成了傳家寶，沿用到了A330/340系列客機身上。

從A300到A330的進化

在A300獲得成功的基礎(chǔ)上，空客于1986年宣布啟動A330/340客機研制計劃。這是空客又一次把兩個型號的飛機作為一個系列同時上馬（上一次是A300/310）。這樣做的好處是，實現(xiàn)研發(fā)資源的最大化利用，同樣的機身截面、同樣的機翼、同樣的航電設(shè)備，通過調(diào)整機身長度和發(fā)動機的數(shù)量，實現(xiàn)了6種不同的布局，用最少的研發(fā)成本來滿足盡可能多的客戶需求。同樣的，航空公司也可以借助空客飛機通用化的便利，大大降低一系列使用成本。

A330在總體上來看可以說是A300進化的產(chǎn)物。它繼續(xù)沿用了A300的222英寸正圓形機身截面，客艙寬度也是5.28米，經(jīng)濟艙繼續(xù)保持空客獨有的2-4-2座位布局。但是和A300致力于短程區(qū)域航線有著本質(zhì)區(qū)別的是，A330宣布立項的年代已經(jīng)有了120分鐘延程飛行的概念，大雙發(fā)代替三發(fā)飛機進行洲際飛行的趨勢已經(jīng)很清楚，因此A330被定義為執(zhí)行遠程航線飛行的機種。A330雖然與A300有著一脈相承的血緣關(guān)系，卻是兩種使命截然不同的飛機。

A330發(fā)起的同時，空客的另一全新機種A320單通道客機也在研制當中。A320客機雖為一種單通道的小飛機，但它給民航業(yè)帶來的改變一點也不比A330小，尤其是A320的航電技術(shù)。A320的研發(fā)對于A330也有著決定性的影響。

在航電技術(shù)方面，空客一直以來是獨樹一幟的。早在A300/310時代，空客就在業(yè)內(nèi)率先實現(xiàn)了雙人制機組?？湛虯310在民航機上率先引進了電子飛行儀表。采用6臺陰極射線管分別顯示飛行、導航信息以及發(fā)動機性能參數(shù)和系統(tǒng)信息。這些電子飛行儀表雖然遠沒有現(xiàn)代客機的多功能顯示器那樣功能強大，但卻是飛機從分立式機電儀表向綜合化航電過渡的一個重要里程碑。

從A320開始，空客全面進入了“玻璃座艙”的時代。駕駛艙儀表板的主要部分被6臺邊長為18.4厘米的方形彩色CRT顯示器占據(jù)。顯示器也進化成能夠綜合顯示大量信息的主飛行顯示器和導航顯示器。主飛行顯示器和導航顯示器位于儀表板左右兩名飛行員的正前方，兩臺系統(tǒng)顯示器則以上下疊放的形式位于儀表板正中。這一布局形式成為現(xiàn)代客機的經(jīng)典形式。

相比玻璃座艙更有革命性意義的是，A320將電傳操縱系統(tǒng)被引入民航客機。A320是世界上第一種采用電傳操縱系統(tǒng)的客機。由于采用電傳操縱，A320可以采用放寬靜穩(wěn)定度設(shè)計，水平尾翼的尺寸可以設(shè)計得比較小，降低飛行阻力。

在A320之后立項開發(fā)的A330全面采用了A320從玻璃座艙到電傳操縱的全套新一代航電技術(shù)。因此從直觀角度看，A320和A330的駕駛艙具有高度的相似性。也可以這么說，A300的截面和大雙發(fā)布局+A320的電傳操縱=A330。

當然了，除了航電以外A330身上的獨特之處還有很多，比如機翼技術(shù)。在A330/340系列上，空客一方面繼續(xù)采用A300上采用過的超臨界翼型，另一方面增大了機翼的后掠角和展弦比。A330/340還采用了變彎度機翼技術(shù)，機翼可以根據(jù)速度自動調(diào)整襟翼偏轉(zhuǎn)以獲得最大升阻比，這是該技術(shù)第一次在民航機上采用。A330/340的機翼在進行上述改良后，升阻比較上一代的A300系列提升40%左右。

此外，A330的還有一大特色是實現(xiàn)了“交叉機組駕駛資格”以及“混合機隊飛行”的概念。A330是和A340共同開發(fā)的飛機。這兩種飛機的駕駛艙設(shè)備具有高度的一致性，A330的飛行員也具備操作A340的資格，反過來也是一樣。而A330和A340除發(fā)動機以外的零部件也是高度通用的，這也使得運行A330和A340的航空公司可以大大節(jié)約成本。

A330的未來

如果要問起A330與它的競爭對手波音777哪個更好？這一直以來是一個從業(yè)界到民間爭論不休的話題。雙方各有一批粉絲，雙方都站在自己的立場或者過往經(jīng)歷上為心儀的飛機辯護，甚至吵得不可開交。這些爭論里面有強調(diào)舒適性的，有強調(diào)安全性的，也有強調(diào)技術(shù)因素的?？傊枪f公有理，婆說婆有理，到現(xiàn)在也未分出高低來。

從交付數(shù)量上來看，A330系列和波音777也是難分伯仲，兩個系列客機都分別賣出了1500架，實際交付數(shù)量也分別超過了1100架。從商業(yè)角度上看，兩種飛機無疑都是成功的。因此，即便兩大巨頭的全新一代客機A350XWB和波音787已經(jīng)問世，空客和波音都仍然在繼續(xù)開發(fā)A330和波音777系列，而且大有利用新一代客機上的先進技術(shù)“反哺”老一代客機的勢頭。就像軍機里面利用F-35的技術(shù)升級F-16，用T-50的技術(shù)升級蘇-35一樣。

先說波音777，波音在2011年就宣布要開發(fā)該系列的最新成員波音777X。2013年，波音宣布波音777X項目啟動，分為波音777-8X和波音777-9X，預計2020年交付客戶。在當年的迪拜航展上，波音宣布波音777X獲得259架發(fā)起定單，總價值950億美元，并且說這是航空史上最大的發(fā)起定貨。

空客緊隨其后，在2014年的范堡羅航展上宣布發(fā)起A330neo系列研發(fā)。與波音777相對的，A330neo分成-800和-900兩個系列。相對波音777的“史上最大首發(fā)定單”，A330neo也不甘示弱，項目宣布頭三天就在航展上簽定121架定單，總價值332億美元。

相比目前的A330，A330neo最大的改進就是發(fā)動機。所謂neo也就是new engine option——“新發(fā)動機選擇”的意思。準備裝在A330neo上的新發(fā)動機是羅羅公司研制的Trent7000。這型發(fā)動機源自波音787上的Trent1000，并且結(jié)合了TrentXWB的技術(shù)。相比A330所裝用的Trent700發(fā)動機，Trent7000的風扇直徑從97.5英寸增加到112英寸，涵道比從5猛增到10，燃油消耗降低11%。另外在氣動方面，A330neo也將采用A350XWB的融合式翼梢小翼。以上這些都是曾經(jīng)為新一代客機準備的技術(shù)。

而A330neo最絕的地方是保持了現(xiàn)有A330之間95%的共通性，據(jù)說A330的飛行員只需要進行半天訓練就可以上手A330neo。空客依托A330系列的現(xiàn)有陣地與空客777系列針鋒相對死磕到底的決心可見一斑。

據(jù)不完全統(tǒng)計，全中國（包括香港臺灣地區(qū)）一共有265架A330系列飛機服役。今年6月李克強總理訪法期間，中國航空器材進出口公司與空客簽署45架A330的購機協(xié)議，同時保留30架A330的選擇權(quán)?？湛捅硎?，這份合同對于空客意義重大，可以使空客保持A330的生產(chǎn)線直到2017年A330neo投產(chǎn)。

幾乎與之同時傳來消息，天津保稅區(qū)與空客公司簽署A330完成及交付中心框架協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，空客將于2017年將綠皮A330飛赴天津，在空客天津總裝廠完成客艙設(shè)備的安裝以及外部涂裝以及測試工作，并從天津交付客戶。而天津空客總裝廠也將成為全球第四個同時具有交付單通道和雙通道客機的總裝基地。