波音新中型客機(jī)NMA將成為波音在B787之后第一款全新設(shè)計(jì)的飛機(jī)

波音公司在巴黎航展上首次公布可能啟動(dòng)“新中型客機(jī)”（NMA）項(xiàng)目。此后，該公司成立了NMA項(xiàng)目辦公室，并將777X項(xiàng)目前總工程師吸納到NMA項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)中。2018年9月，波音透露了NMA項(xiàng)目的2019年計(jì)劃和部分細(xì)節(jié)，該機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)身外形選型方案已浮現(xiàn)。按波音的設(shè)想，NMA項(xiàng)目將通過研發(fā)方式創(chuàng)新和新技術(shù)引入，降低全壽命周期成本，并實(shí)現(xiàn)“兼顧舒適性和經(jīng)濟(jì)性”目標(biāo)。該項(xiàng)目將助波音重塑當(dāng)前由窄體客機(jī)占領(lǐng)的中端民機(jī)市場，推動(dòng)波音民機(jī)研發(fā)方式實(shí)現(xiàn)又一次重大創(chuàng)新，并開啟全球干線飛機(jī)市場新一輪競爭的大幕。

一、項(xiàng)目概況

根據(jù)波音最近透露，發(fā)動(dòng)機(jī)制造商將提供NMA動(dòng)力裝置建議方案，2019年2月波音將確定發(fā)動(dòng)機(jī)方案選擇，3月將與航空公司和租賃公司簽訂初步意向訂單，2019年6月在巴黎航展上將啟動(dòng)該項(xiàng)目，并宣布首家用戶。波音認(rèn)為，為了保證2025年交付使用，應(yīng)在2019年啟動(dòng)項(xiàng)目。NMA預(yù)計(jì)將成為波音在B787之后第一款全新設(shè)計(jì)的飛機(jī)，耗油量可能比B757至少降低25%，將從戰(zhàn)略層面拓展波音民機(jī)產(chǎn)品線和細(xì)分市場。

1．市場定位與潛在需求

NMA旨在重塑當(dāng)前由窄體干線客機(jī)占領(lǐng)的中端民機(jī)市場，在波音民機(jī)產(chǎn)品定位中上接B787、下連B737。根據(jù)美國《航空周刊與空間技術(shù)》預(yù)測，B757和B767機(jī)隊(duì)規(guī)模正在縮減，2022年時(shí)將從2018年的1253架減少到989架，到2026年其退役速度更會(huì)加快。隨著B757及B767停產(chǎn)（后者已僅有貨機(jī)和派生加油機(jī)生產(chǎn)），在單通道的波音737與雙通道的波音787間出現(xiàn)了產(chǎn)品空擋，使空客A321有可乘之機(jī)。同時(shí)，空客A320neo系列的市場訂單遠(yuǎn)超波音737MAX。在此競爭壓力下，波音提出NMA項(xiàng)目，座級(jí)涵蓋220～270座，設(shè)計(jì)航程不超過9260千米，力求打造一款采用雙通道寬體設(shè)計(jì)，同時(shí)具有窄體飛機(jī)經(jīng)濟(jì)性的產(chǎn)品來重塑這一銷售量最大、總價(jià)值最高的中端市場，打破空客領(lǐng)先的格局。NMA主要瞄準(zhǔn)中遠(yuǎn)程密集航線，將填補(bǔ)B737系列窄體客機(jī)（航程小于7000千米）和B787大型寬體客機(jī)（航程大于10000千米）之間的市場空白。波音預(yù)計(jì)NMA的市場需求約4000架，2025年或2026年投入使用后，至少占據(jù)一半的市場份額。

2．已公布的部分技術(shù)細(xì)節(jié)

根據(jù)波音最新透露的信息，NMA將推出兩個(gè)基本型，即228座的NMA-6X，航程9260千米；268座的NMA-7X，航程7778千米。其他技術(shù)細(xì)節(jié)可歸納為以下4點(diǎn)：

一是將采用獨(dú)特的橢圓截面機(jī)身和先進(jìn)復(fù)合材料機(jī)翼。考慮乘座的舒適度和進(jìn)出客艙的時(shí)間，NMA的機(jī)身更傾向于選擇寬體。為了避免過大的研制費(fèi)用和長期的技術(shù)攻關(guān)，NMA采用比較成熟的技術(shù)，但機(jī)身和機(jī)翼將尋求創(chuàng)新，預(yù)計(jì)采用第五代復(fù)合材料機(jī)翼和“混合”機(jī)身設(shè)計(jì)，融合B777和B787的設(shè)計(jì)特征?！盎旌稀睓C(jī)身的最優(yōu)形狀可能是一種可并排布置七座的橢圓截面機(jī)身，上機(jī)身采用雙通道飛機(jī)客艙，下機(jī)身則采用截面較小的單通道貨艙構(gòu)型方案，使機(jī)身的阻力減少到同座級(jí)窄體客機(jī)的水平。

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波音NMA可能的技術(shù)特點(diǎn)示意圖（737MAX的尾椎、787/777X客艙觀景窗、更短的發(fā)動(dòng)機(jī)短艙和入口、767-200的登機(jī)門、757/767/777的風(fēng)擋、橢圓形截面混合機(jī)身）

二是先進(jìn)、大涵道比、高壓比發(fā)動(dòng)機(jī)將成為首選動(dòng)力裝置。2018年6月，美國通用電氣公司、美國普惠公司和英國羅羅公司針對(duì)NMA都提出了發(fā)動(dòng)機(jī)投標(biāo)方案，所提供的發(fā)動(dòng)機(jī)推力都超過了220千牛。其中，羅羅公司將采用全新技術(shù)設(shè)計(jì)的“超扇”（UltraFan）齒輪傳動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；通用電氣公司將以GEnx和GE9X先進(jìn)技術(shù)為基礎(chǔ)，提出一款新的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)方案；普惠將在A321neo采用的PW1100G齒輪傳動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)。三款先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的涵道比都將超過10∶1，總壓比至少為50∶1。按照客戶提議，波音可能會(huì)選擇兩款發(fā)動(dòng)機(jī)作為候選動(dòng)力裝置。波音還透露，NMA一大亮點(diǎn)是機(jī)翼與發(fā)動(dòng)機(jī)之間的結(jié)合將更為流線化。

三是數(shù)字孿生和數(shù)字線索技術(shù)將成為NMA研發(fā)的關(guān)鍵。波音將吸取B787研制過程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，率先在NMA項(xiàng)目上引入數(shù)字孿生和數(shù)字線索技術(shù)。前者是在數(shù)字空間建立真實(shí)產(chǎn)品的數(shù)字模型，通過傳感器實(shí)現(xiàn)與產(chǎn)品實(shí)際狀態(tài)的完全同步；后者是貫穿產(chǎn)品生命周期的、無縫傳遞產(chǎn)品數(shù)字模型并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成。這兩項(xiàng)技術(shù)使產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)行、維護(hù)達(dá)到無縫集成，提高研發(fā)效率，降低全壽命周期成本?！逗娇罩芸c空間技術(shù)》早在2015年即預(yù)測：到2035年，當(dāng)航空運(yùn)營商接收一架飛機(jī)時(shí)，還會(huì)同時(shí)接收一套該機(jī)的詳細(xì)數(shù)字模型。

四是波音將采用基于模型的系統(tǒng)工程和先進(jìn)管理平臺(tái)改善研發(fā)流程。盡管NMA項(xiàng)目尚未正式啟動(dòng)，但波音已采用基于模型的系統(tǒng)工程方法，對(duì)NMA的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和試驗(yàn)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了深入而全面的分析。最近，該公司還向法國達(dá)索系統(tǒng)公司采購了最新產(chǎn)品全壽命管理平臺(tái)，達(dá)索系統(tǒng)公司稱該平臺(tái)將使飛機(jī)的研制流程得到巨大改進(jìn)，號(hào)稱能使研制周期縮短25%。

二、面臨的挑戰(zhàn)

綜合分析，盡管波音對(duì)NMA項(xiàng)目充滿期待，但它面臨諸多質(zhì)疑和挑戰(zhàn)：

一是大多數(shù)航空運(yùn)營商對(duì)NMA持懷疑態(tài)度。國外相關(guān)機(jī)構(gòu)的調(diào)查顯示，大多數(shù)航空公司對(duì)NMA座級(jí)和航程不感興趣，認(rèn)為該機(jī)并不能滿足中端市場需求。相比于A321neo、B737MAX-10、A330neo，以及計(jì)劃中的A321neo+等機(jī)型，NMA飛機(jī)性能提升優(yōu)勢并不明顯。雖然波音推出NMA的主要目的是取代B757和B767，但后兩型飛機(jī)還會(huì)運(yùn)營相當(dāng)長的一段時(shí)間，運(yùn)營商對(duì)新機(jī)的需求并不十分迫切。因此，波音期待的NMA市場規(guī)模能否實(shí)現(xiàn)尚存疑問。

二是面臨運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性挑戰(zhàn)。一方面，NMA采用獨(dú)特的橢圓截面機(jī)身，即便達(dá)到了窄體飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，但飛機(jī)的機(jī)腹容量變小，這會(huì)削弱其對(duì)亞洲運(yùn)營商的吸引力。另一方面，若該機(jī)采用更大比例的復(fù)合材料來實(shí)現(xiàn)更好的運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性，但其生產(chǎn)成本也會(huì)更高。波音若想解決這一矛盾，雖然可以先接受較低售價(jià)，以后期更多的潛在服務(wù)收益作為補(bǔ)償，但售后服務(wù)市場存在著很大的不確定性。

三是除了機(jī)體構(gòu)型外，NMA的另一個(gè)重大挑戰(zhàn)是發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇。波音的目標(biāo)是在B757和B767的基礎(chǔ)上將NMA的單機(jī)成本降低30%，其中大部分要依靠發(fā)動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)。盡管三大發(fā)動(dòng)機(jī)制造商對(duì)提供發(fā)動(dòng)機(jī)感興趣，但正著力提供B737MAX、A320neo和B787等新機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，難以很快推出新型發(fā)動(dòng)機(jī)，因此NMA可能最早也只能在2026～2027年投入運(yùn)營。

三、潛在的影響

若波音最終順利推出并銷售NMA，預(yù)計(jì)將帶來以下兩方面影響：

一是打破界限，搶占窄體和寬體兩個(gè)市場。一方面，波音將通過NMA重塑銷售量最大、總價(jià)值量最高的窄體客機(jī)市場，扭轉(zhuǎn)空客在該市場的優(yōu)勢，并阻滯新競爭對(duì)手的市場開拓。另一方面，NMA也將影響A330neo這類成本更高的寬體客機(jī)的市場銷售，并將對(duì)我國和俄羅斯聯(lián)合研制的CR929寬體客機(jī)構(gòu)成直接的競爭威脅。這樣，NMA將使全球干線飛機(jī)市場產(chǎn)生新的競爭格局。

二是樹立標(biāo)桿，推動(dòng)民機(jī)研發(fā)方式新變革。在航空航天領(lǐng)域，波音一直是先進(jìn)設(shè)計(jì)方法創(chuàng)新的引領(lǐng)者。繼B777實(shí)現(xiàn)無紙化設(shè)計(jì)、B787實(shí)現(xiàn)基于模型的設(shè)計(jì)和關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)之后，波音將在NMA研發(fā)中采用基于模型的系統(tǒng)工程方法及數(shù)字孿生和數(shù)字線索技術(shù)，實(shí)現(xiàn)其民機(jī)產(chǎn)品研發(fā)方式的又一次重大創(chuàng)新。

四、幾點(diǎn)看法

波音努力打造NMA，將開啟全球干線飛機(jī)市場新一輪競爭的大幕。面對(duì)越來越殘酷的國際競爭，我國和俄羅斯聯(lián)合研制的CR929寬體客機(jī)要想在未來的國際市場上占有一席之地，應(yīng)有如下考慮：

第一，CR929不能僅瞄準(zhǔn)現(xiàn)有的競爭機(jī)型B787和A350，還應(yīng)對(duì)未來競爭機(jī)型NMA等產(chǎn)品的特征、指標(biāo)和技術(shù)保持密切關(guān)注和適度借鑒，真正提升CR929的競爭力，達(dá)到與同期服役產(chǎn)品同臺(tái)競技的水平。

第二，波音將借助NMA項(xiàng)目推動(dòng)民機(jī)產(chǎn)品研發(fā)方式的變革，我國應(yīng)把握趨勢，立足基于模型的系統(tǒng)工程及數(shù)字孿生和數(shù)字線索技術(shù)的應(yīng)用，創(chuàng)新民機(jī)產(chǎn)品研發(fā)流程，加快研制進(jìn)程，降低研制成本，盡快使產(chǎn)品投放市場。

第三，我國民機(jī)應(yīng)采用系統(tǒng)工程的方法，現(xiàn)階段CR929飛機(jī)項(xiàng)目當(dāng)務(wù)之急是充分調(diào)研和論證我國、俄羅斯及第三世界國家等潛在的市場需求，并將重要用戶納入到論證和研制過程中。同時(shí)，在競爭日益激烈的環(huán)境下，中俄兩國應(yīng)加大投入力度和扶持政策，充分利用雙方優(yōu)勢資源，盡快推動(dòng)CR929項(xiàng)目研制進(jìn)程，爭取早日搶占市場。