波音 7*7 系列客机是怎么发展的？是按数字顺序发布的吗 ...

MICHAEL09

是否按照中间数字的顺序？

NMZR1991

1.707：第一架成功喷气客机
2.727:为了在较小机场运行
3.737：取代727以及人数更少市场
4.747：使枢纽之间飞行平民化，使用败给洛克希德的军用大型运输机技术
5.757：应对石油危机取代727和部分707
6.767：狙击A300/310市场定位见300/310
7.777：狙击A330/340,MD11市场定位见330/340
8.787：9.11后放弃音速巡航者后选择的面对远程点对点航线
9.NMA面对767-300与767-400ER中间市场
巴黎航展概念图


市场预计


特别：717，777与767之间原为MD-90/95合并后改为717，替换老旧727/737

show712416

长话短说。
按照从上到下顺序。
707（367-80）
717（巡航导弹）
717（KC135)
727
737
（2707）
747
757
767
777
717（MD95）
787

就是这样。

freejaja

（长文预警，波音喷气式客机甚至是整个喷气式客机极简史）
一句话回答：是的，是以中间那个数字为顺序发布的（或者说几乎是）。


写在最前

但是这么大一个关于波音民机的问题，一句话哪儿够啊，我极简地分享一下波音民用喷气机的发展过程。历史冗长，内容繁杂，一次写完不太现实，我争取每天来更新一点（历时一个多礼拜，我更新完啦！撒花）。也难免有什么遗留和谬误，希望看官多提意见，也请多包含。
这里面不光是有波音数次改变整个民用航空工业乃至这个世界，还有差点拖死波音的极具野心的超音速客机2707的故事。
由活塞到喷气的动力转变

波音的「7几7」都是喷气式客机的型号，但是在喷气飞机出现之前，我们的天空是由活塞螺旋桨飞机统治的，那是什么促成了航空工业由活塞到喷气的动力转换呢。
二战中，各国为了赢得战争都用尽一切可调用资源研发和制造出最优秀的活塞式航空发动机，飞机的性能也因此而快速提升，但是在二战末期，活塞螺旋桨动力的天花板就越来越明显了。


以耗尽英国飞机100年颜值的「喷火」战斗机为例，它的英国国宝发动机午餐肉「梅林」，12缸，27升排量，最终版输出马力1500多点。这是一款极其优秀的发动机，还援助授权给美国，战后也还在作为活塞螺旋桨客机的动力，总产量接近15万台！




然而尽管是如此优秀的一台发动机，为了输出高功率，它有12个气缸，12套的配气、点火机构加上增压器，这东西结构非常复杂，对空军的后勤压力一点都不小。因为动力本身的特征，在巡航时，螺旋桨的效率大约为70%左右。装备了梅林的喷火极速可以达到595公里每小时，但是如果想达到644公里每小时极速，发动机功率需要提升到4000马力！因为随着速度的提升，螺旋桨推进效率断崖式下跌。
而达到4000马力的发动机，需要36个气缸（下图为一台28气缸的普惠R-4360，这台发动机后面会再提到）。这会给设计、制造和后勤都带来巨量的成本，价钱当然也便宜不了，给战斗机装这么个玩意，提升这么一点极速，可以说没有任何性价比。


而二战后期，喷气式发动机出现了，以最原始的喷气发动机为例，下图为英国罗罗（汽车领域叫劳斯莱斯，那时候还没分家）的初代喷气Derwent，来自弗兰克·惠特的W.2B原型机，虽然看着又脏又破，结构简单，十分的没有卖相，但是这玩意输出好几千磅的推力。


为了简单，我还是拿一个具体型号来比较，Derwent 8，也就是「格罗斯特流星战斗机」的动力，可以输出3600磅推力，这是啥概念呢。喷火战斗机在483公里每小时飞行时，午餐肉梅林的1500多马力只制造840磅推力！而且，这东西随着速度的提升，推进效率不会像活塞螺旋桨一样断崖下跌，而且在一些情况下反而速度越快效率越高。（在被现代汽车阿特金森循环发动机打破之前，热机效率最高的内燃机居然是超音速客机「协和」这个油老虎的Olympus 593，跑题了就不多讲了，详见我其它回答）


这玩意结构简单，制造容易，后勤压力小（可靠性提高了有10倍！），马上就引起了军方（尤其是美国空军，而不是英国空军）的重视，可谓出道即巅峰。
军用飞机开始大面积应用喷气发动机，战斗机、轰炸机、运输机。同时，客机领域也开始了喷气式动力的转换，下图为首个专职的喷气客机英国德哈维兰「彗星」。但是本题主角波音并没有立刻跟进。
其实在初代喷气客机，人们走了很多弯路，比如彗星的方窗户容易金属疲劳产生事故。但是最大的弯路还是在于发动机摆放位置和方式。


但是喷气式客机可以在高空贴着音速飞（也就是亚音速），平流层的气流稳定几乎没有颠簸也不用躲云雨雷暴天气（因为在天气的上面），喷气发动机没有大型活塞螺旋桨发动机噩梦般的震动和噪音，再加上提高了一倍飞行速度，乘坐体验巨幅提升啊。
我们再看看那时候波音民机忙啥呢。
377

不容易，终于说到波音了。
波音同学也知道二战结束了，军机订单会断崖式下跌，不搞民机，航空这生意不好做了。于是，波音拿扔原子弹的B-29「超级堡垒」轰炸机改了个客机波音377。而它的发动机则是上文提到过的普惠28缸R-4360发动机。


人家彗星1949年都首飞了，你的活塞客机377在1947年才首飞。于是，377不负众望，没咋卖出去，一共产了56台，在1950年就停产了，并于1963年退役，十分的短命。运气也不好的彗星产了114台，1997年才全面退役呢。


你还别看377丑，还有更丑的版本呢。
除了美国人自己拿377改超大空间运输机以外，空客还也买了，也就是「超级彩虹鱼」。


在空客有自己的白鲸之前，大型的飞机部件，还是靠波音的飞机来运输，是不是有点讽刺？
所以有一句话「So Many Airbus Jets Were Born on Boeing Wings」（记不太清了，反正就这个意思）。


现在有了白鲸和白鲸XL的空客，不再用得上波音「超级彩虹鱼」，把它退役了放在厂子里展览了，见证了一段历史。其中空客汉堡厂区里有一架，在卫星地图可以看到。


但是波音377的故事还没完，它还有一个表亲KC-97加油机，随着美国空军对加油机的需求越来越大，波音收到了超过800架KC-97订单。


如上文所说，空军的战斗机、轰炸机等在那个年代已经有了相当程度的“喷气化”，而喷气飞机也不只是改了个发动机驱动形式，因为速度快，所以机翼机身等都需要配合。所以这些飞机很难在低速轻松、稳定地飞行。而且因为升限的原因，KC-97无法在高空工作，而在低空又比较危险。那时候用活塞机给喷气机加油是个相当危险的工作，受油喷气机需要襟翼全开，以相当大的攻角飞行，而加油活塞机需要发动机全力输出，并以一个缓缓俯冲的姿态，这两架飞机的速度才可以在一个很窄的区间契合。



看加油机和受油机的飞行姿态区别，扎心了

波音这时候有个点子，把剩下的KC-97订单一部分转化成喷气机，可以在高空高速给空军的喷气飞机加油，空军的老爷们肯定有兴趣，而同时，这台加油机改一改内部就是一台客机。拿着国会老爷的国防预算，补贴到自己的喷气式客机项目，妙啊！
空军老爷们一听，喷气式加油机？东西留下，钱拿走！这便是波音的KC-135加油机。


而波音作为航空巨头，在喷气客机上也不是完全白手起家，在B-47和B-52两个喷气式轰炸机上，波音就积累了不少的技术功底。B-47和B-52的后掠翼都是35°，你猜707的后掠角是多少？（嗯，除了35°还有别的回答吗？）




367-80

而最初为了掩饰自己在研发全新飞机，它有一个老367活塞式运输机系列衍生代号367-80，内部简称「Dash 80」，然而实则这是波音在这个领域的首次尝试。而波音367就是上面提到的波音377客机的货机版本。



367

波音省钱小能手，  KC-135竞标赢了空军的单子后，改了改就拿去给航空公司做演示了，注意看下图这架367-80，连窗户都没有，从外面看就是军机改了个涂装。




当初波音在西雅图给航空公司决策者展示367-80内部之前，做了一个飞行展示。当时波音飞行员非常大胆地做了个滚转，给波音CEO和航空公司大佬们都吓尿了。下了飞机就被CEO一顿臭骂，差点解雇，结果这位飞行员回：你就说好不好使吧，卖没卖出去？
结果非常好，航空公司都被它表现出的飞行性能折服，飞行员同志也保住了工作，但被严厉警告以后别这么做了。其实这是一个非常温柔的滚转，全程飞机载荷为1g，只是视觉上有些震撼，今天确实也见不到大型客机做滚转表演。（多么疯狂的年代）


后来应空军要求由拿KC-135加宽机身改了一个运输机型号，也就是下图的C-135。


在人们被波音367-80的速度与舒适性折服后，美国航空业最有影响力的人，泛美航空公司总裁胡安·特里普（大佬在华尔街上班觉得太无聊，才去搞航空公司的）下单购买，但同时要求波音加宽机身，以提高乘坐舒适性和载客量。而胡安·特里普这个人也是促成波音一代名机747（怎么747比707出现的还靠前？）重要的一环。
而作为加油机原型机给空军展示后，又被改装成客机给航空公司展示的那一台367-80，就在美国华盛顿DC杜勒斯机场旁的史密森航空航天博物馆里。（这个是我听博物馆讲解员介绍的，在书里没读到）


707

而按照胡安·特里普加宽了机身的367-80终于被授予新的系列型号名称「7几7」里的707，它开启了一个时代。


如前文所说，波音707并不是第一个喷气式客机，它前面还有「彗星」，以及下图展示的加拿大C-102。


但是，喷气式客机对于整个人类来说都是全新的领域，不知道最优解在哪里，只能大胆地去探索。而在这过程中，必然会走弯路。
举两个例子，上面多次提到的「彗星」，最初它的舷窗是下图这样方形的就像地面建筑那样，但是在不停地加压减压循环中，窗户角金属疲劳导致结构失效而非常悲剧。后来改成了上面贴的那种圆形窗户，这个血的教训一直到今天都非常有用，所以各家飞机厂再天马行空也不会再做个方窗户出来了。




第二个例子就是发动机位置，其实发动机放在飞机的哪里最好，当时的工程师们也没有一个共识。而上面提到的两个比707更早的客机，都把发动机埋到了机翼里面，甚至彗星把发动机放在了翼根处。虽说喷气式发动机比活塞式航空发动机可靠得多，但是这出点啥事，要是炸了，直接给机翼炸断，就太悲剧了。


而波音在之前B-47和B-52喷气式轰炸机上不光积累了35°后掠翼的工程经验，还有就是翼吊式发动机布局。首先，发动机挂在机翼前面，如果炸了不会把机翼炸断，且其飞出的零件不会让机翼内部脆弱且重要的系统（比如电气、液压、襟翼、油箱等）受损。当然，今天航空发动机虽然更复杂了，但是可靠性比那个年代强太多。


而且相较于把发动机贴着机身放，翼吊布局对机翼结构还有一个好处。飞机在飞行时，机翼收到向上的升力，如果把发动机放在机翼上，把机翼往下压，这样平衡了升力，降低了机翼结构的载荷，同样把油箱放在机翼里也是这个道理。


这种机翼布局显然是喷气式客机的最优解，所以也就被各家厂的中大型客机（比如下图的空客A380）沿用至今，除了因为一些其它因素不得不把发动机放到屁股上，而把一台发动机放屁股上的三发布局飞机也有很多自身的劣势：
后置发动机的客机为什么现在很少了？
而所有三发布局（甚至在一定程度上包括四发）的飞机又被777彻底灭杀（当然也要配合航空发动机取得的长足进步才实现的ETOPS）。


工程师为了降低707的发动机噪音，动了不少心思，喷气的噪音声学研究在那时远不如今天发达，下图这种看着就效率低下的发动机喷嘴有着浓厚的年代感。


除此以外，最初707搭配的发动机为普惠的JT3C涡喷发动机，后来换装更高效，推力更大，噪音更低的涡扇发动机：英国罗罗Conway和普惠JT3D。



Conway

普惠JT3D涡扇来自于JT3C，把低压轴的三级压气机叶片换成了两级风扇，从而实现了外函道喷气。虽说当年油跟不要钱一样，但是更大的推力能推起更重的飞机，也就是更多的油，而油耗低还同时保证了长航程。发动机改进的功劳不能归波音，但是至少波音接受了航空发动机届的改变吧。



JT3D

关于航空发动机的内容，感兴趣的可以阅读我的专栏，以及几乎每一条回答，在这就不赘述发动机的事儿了：
优雅又野蛮的动力——航空发动机回到开头，707不是第一台喷气式客机，但是它可以说是第一款商业上成功的喷气式客机，总产量达到了865架，除此以外还有803架KC-135加油机，68架E-3侦察机，60架C-135运输机。这里面还有当时的美国总统专机——空军一号。这些加起来，对比114架产量的「彗星」，已经是惊人的成功了！




有说法，中国上海的运-10飞机是参考甚至是逆向波音707来的，其原型机用的发动机和航电系统就是国内波音707的备件。是不是逆向707在这不讨论，至少可以侧面说明707的成功，对它的认可。要不为啥不去逆向波音377呢对吧？当时747的总师乔·萨特在上海访问，在地面操作了几下运-10，评价不低。


707的故事先介绍到这，以后想到什么再补充。
2707

人类航空工程学在二战中经历了极速发展后，在美国贝尔X-1火箭动力实验飞机在1946年证明了，「音障」是可以打破的，开启了超音速时代。


在那个航空技术突飞猛进，日新月异的年代，各家公司都在勇敢地探索。在50，60年代，亚音速客机还未完全成熟的年代，世界各国都不约而同地开始了超音速客机的验证和研发。
除了上面提到过的协和客机，还有苏联的图-144，这两架是唯二进入商业运营的超音速客机。骄傲的美国航空业，怎么能没有自己的作品？


波音在1952年就开始了超音速客机验证，更是在1958年就成立了委员会，项目代号733，可在最初的十年中，波音一直没有完成自己作品的定义，但布局和协和与图144大同小异，无尾三角翼。而波音在一些军机项目中积累了一定的可变后掠翼经验，想要转化到这台客机上，又做出了下面这个布局。


1963年，美国肯尼迪政府决定向超音速客机计划注资，承诺由国家承担75%开发费用，且由于当时美国超音速客机进度已经不如欧洲协和，所以要差异化竞争，提出要求，美国飞机要更大，速度更快，技术更强。协和客机的巡航速度为2.02马赫（1马赫为1倍音速），载客100名左右。而美国要做到3马赫巡航，250载客量。协和把速度定在2.02马赫一个重要原因是，超过这个速度，飞机表面就会因为和空气摩擦升温到铝合金蒙皮无法承受的程度，这也就是所谓的「热障」。


而美国飞机要达到3马赫飞行速度，这意味着需要寻找更强的蒙皮材料，除了黑鸟的钛合金就是米格-25的不锈钢。钛合金非常贵，而且主要产地在苏联，不锈钢很重，都不是特别理想。






美国航空大国，不止波音一家航空巨头，也就不止波音一家在做超音速客机，但美国政府只能资助一个项目，于是开始竞争。下图为几个竞争项目，其中波音的超音速客机项目733衍生出两个机型参与竞标。（机海战术？？？）



北美航空NAC-60



洛克希德L-2000

波音733项目衍生出的两个型号分别再取名为，1966和2707（终于出现了！太不容易啦，撒花）。注意下面两张图尾翼的布局区别。




而其中2707入选，波音超音速客机项目春风得意，在公司内外都享受明星般的待遇。说出来怕你不信，2707居然是人类设计的第一架宽体客机（就是有两个过道的），乘客还有个人电子娱乐系统，扶手里有个小电视可以弄出来，要知道这是60年代啊！舒适性加到满点，设计遇到了巨大阻碍，后放弃了可变后掠翼，改为有尾三角翼，也就是大概下图1：1模型的样子。


在烧了巨量的预算后，波音和美国国会都有点虚。再加上当时民众对超音速飞行产生的音爆造成的潜在安全隐患，以及对超高巡航高度飞机排放造成环境影响的未知。最终，1972年美国国会决定停止向2707项目继续投入。这直接宣判了它的死刑。2707太受波音重视，吞噬了太多的人才和金钱，它的彻底失败把波音拖入泥潭，幸好这时波音有一个“失败”的项目在进行，这项目不光救了波音，还再次改变全球航空业，甚至是世界地缘政治，这就是乔·萨特的747，后面详细说。
虽然图144和协和的日子也不是很顺利，但是这跟波音关系就不太大了，在此不再细讲，感兴趣的可以看我其它回答。
至于其它的超音速客机以及次世代超音速公务机：
公务机超音速有什么难度?还有超音速公务机的发动机：
如何评价 GE 新发布的专为民用飞机打造的超音速涡扇发动机 Affinity？717

707商业成功，但也不是完全没有竞争，同样来自美国的道格拉斯就有一款和707定位相似的四发亚音速喷气客机DC-8。


在50年代，道格拉斯就考虑要做一款双发，更小，载客量低，航程也短的小飞机来满足航空公司短途航线的需求，和DC-8实现大小、长短搭配。这便是DC-9，其采用T字尾翼，尾置双发为当时先进的普惠JT8D涡扇发动机。


DC-8和DC-9项目让道格拉斯公司有了一定的资金压力，为了拥有充足的现金流来保障公司军机项目进度，在1967年与另一家美国飞机公司麦克唐纳合并，新公司名字非常没有创意：麦克唐纳-道格拉斯，也就是麦道。


上图为印有麦道logo的机库，前面摆放了麦道的军机产品，请对这个logo留有一点印象。
DC-9总产量达到了接近1000架，在那个年代已经是相当的成功了。80年代，麦道公司决定将DC-9二次开发，也就是改进版的MD-80系列，以及1989年再推出更新的改进版MD-90系列。


MD-80大获成功，总产量达到了一千多架。这款成功的飞机，还吸引了一个东方神秘国度的主意。（大家都知道是哪个国家）
为了引进技术，锻炼整个航空工业，1985年，中国上海引进了麦道MD-82，购买35架飞机的配件，在上海授权生产。并在1992年再签合同引进MD-90。


1996年，波音收购北美航空，1997年波音再与麦道合并，成了如今的 the big Boeing，而今日波音logo上的那个标志是麦道所留下不多的痕迹之一了。在麦道并入波音集团后，上飞引进MD-80/90的项目有了很多负面的变化，中间和美国产生了巨量的扯皮推诿，就不细说了。最终结果是花了几十亿，只生产了两架MD-90，上海飞机设计研究所进入了艰难时期。
而在90年末，波音认为MD-90还是很有前途的，要再次对其进行改进，这便是717项目了，除了波音对其进行的一些诸如转化为电传飞控以外，这还是一个麦道（或者说道格拉斯）的底子。最终卖出了156架，并不是很成功，而这也是波音最小的喷气客机了，也是最不波音的，以及最不重要的。


但这架飞机的故事还没完，2000年，中国要发展自己的支线飞机，02年立项，拿MD-80/90的底子进行现代化改造和再开发，也就是今天的ARJ21。其由上海、西安、成都、沈阳共同制造。并在2016年拿到了中国适航证，开始商业运营。距离它的始祖DC-9首飞已经过去了半个多世纪。但是还是能看到他们的血缘关系，比如机头造型。





727

其实波音除了「7几7」以外还有别的喷气机，下图为衍生自707的720，在其开发过程中曾被称为717，但是后来还是没有授予「7几7」的正式名称。
波音在720上对707进行了很多修改，使其适应较短的跑道，还提高了一丢丢的飞行速度。


在拥有了707和720后，航空公司还要求波音制造一架更小一点的喷气客机。根据每家航空公司运营情况不同需求就不同，有的航空公司想要双发，有的想要四发来适应短跑道和高原机场，四发和双发的平均值就是三发，所以新飞机就确定拥有三个发动机了。
因为财务的紧张，波音并没有搞一架完全从头设计的飞机，这架新的三发支线客机拥有和707一样的机头和机身，尽可能多用707的设计和零件，节约成本，这就是727了。而727尾置三发的布局，对今天的波音产生了，非常非常大的影响，这个后面细说。


虽然今天不怎么看得到，但是这个成功的型号制造了接近2000架，非常了不起。在当年三发的727和双发的DC-9为正面竞争关系。
737

拥有727的波音看到航空市场上有一些双发飞机很受欢迎，例如上面的DC-9，荷兰的福克F28，英国BAC 1-11。觉得自己也不能差的波音要开发一架双发的小喷气客机，抠门如波音，觉得还是拿个原有的飞机改就行了，最合适的是谁呢，当然是727了。



F28



BAC 1-11

这架新的双发客机便是737了，它来自于727，其60%部件都与727通用，厨房座椅等都可以互换，大幅降低了开发成本。而727来自于707，客舱直径都是3.76米，一直到最新的737MAX都还是，这老本吃的啊。


上面讲727用了尾置三发布局，所以起落架不用做多高，飞机可以更贴近地面，反正机翼下没有吊着发动机。但是从727来的737可是翼吊双发，这腿短就要了亲命了。


因为飞机在设计时有一个重要的指标就是，如果前起落架完全失效，飞机下巴着地，发动机不能触地，因为发动机实在是太贵了，真的修不起更换不起。
但是当年航空发动机都是小涵道比，小水管还不严重，对翼下空间需求没有那么大，但即使这样，看737的小短腿也是非常让人捉急。


737由于每排6个座位，大于对手的5个，加上波音本身产品力强大，大获成功。
初代737的发动机和DC-9以及727一样，都是普惠的JT8D。当年的普惠如日中天，在美国航发市场绝对统治地位。波音要求普惠做一款更大涵道比，更高效省油的发动机，再配合其它更新，增加737的产品力出一代更新款再大卖，也就是737第二代Classic。


高傲的普惠拒绝了波音，觉得油价这么低，JT8D这么优秀，没有更新的必要。这时候美国GE和法国赛峰的合资公司CFM走了过来。


GE为美国空军的超音速战略轰炸机B-1「枪骑兵」开发了一款发动机F-101。


CFM就是拿这台F-101的核心机套了一个新的低压轴，做了一款民用的大涵道比涡扇发动机，起名为CFM56，航发届无人不知的一代名机，商业上最成功的航空发动机，总产量超过3万台，非常惊人。


波音在第二代737舍弃了高傲的普惠，选择了当时的后生仔CFM，更新后的737各方面都有所提高尤其是油耗，737再次取得了更大的成功。
因为第二代737应用了大涵道比发动机，不再像之前第一代那样小水管，翼下空间就更紧张了，波音做出了重重努力后，还是成功地装上了这台先进的大涵道比涡扇。为了不碰地，737的发动机进气口呈椭圆形，下面是平的，具有超高辨识度的同时，也非常非常丑。


为了适配737，CFM56的负责提供液压动力，发电等附带功能的齿轮箱还从下面挪到了侧面。


这个丑点被第三代NG和第四代MAX完美继承。


除此以外，737还有个基因缺陷，它的起落架收回后不能完全被包在机腹内。只能在轮子上盖个盖子，降低一点风阻，轮胎旁边的空穴在亚音速飞行时会产生不小的风阻。但是这样简单的设计，重量更低，可靠性更高，依旧无法掩盖737强大的产品力。


此后737再次更新第三代，也就是NG，除了CFM56更新，效率再次提高以外，飞机本身还进行了一些诸如航电系统等改进。P-8波塞冬挂弹巡逻机也是由737NG开发而来的。




在波音渐渐统治了美国民用航空工业后，它迎来了一个新的强大竞争对手，来自欧洲的空客。窄体机是波音、空客的摇钱树。而在737直接竞品空客A320更新到第二代A320neo时，波音也将737更新到了第四代，也就是737MAX。这次更新幅度相当大，增加了起飞重量，巨幅更新机翼，换装标配了分叉式小翼。


并且再次大幅更新发动机，这次换了CFM的新产品Leap，空客A320neo也可以选这款，中国商飞C919也选了它。这是一款极其优秀的发动机，几乎可以说是集成了现代人类商用航发各领域之最，可靠性优秀的同时，效率极高。


说到了次世代最先进的民用航空发动机，想再让大家对比一下，喷气式发动机开始时候的样子，当时它的结构简单是个大优势，如今已经发展成上图Leap这个复杂程度了。


关于Leap航发就不多说了，有兴趣可以读我的专栏文章，里面还有空客A320neo发动机的另一个选项普惠PW1000G，这是普惠在痛失窄体中推市场的一次憋大招回归：
卢西：浅谈新一代窄体客机动力明星，PW1000G与Leap而Leap比CFM56的尺寸更大了，对737翼下空间再次提出了挑战，波音工程师使出浑身解数，把发动机向外挪了一点，还往前往上了一点。尽管如此，737装的Leap涵道比只有9倍，而A320neo的Leap达到了11倍，尽管它们的内核都是一样的。


除此以外，因为737Max10的机身太长了，波音还给它装了个伸缩的小短腿，起飞时候蹬一下腿防止抬头时候屁股蹭到地上，起落架收回的时候再缩回去。


换了Leap的第四代737非常受欢迎，波音接单接到手软。然后就是大家都知道的，出事了。因为换装了新的推力更大的发动机，也由于安装位置的原因，导致737max比它的前辈们更容易抬头以更大迎角飞行，这在有些情况会产生危险，大迎角飞行容易失速坠毁。所以波音加入了自动监测，如果仰角太大则自动把机头摁下来的MCAS系统，但是问题是，如果仰角传感器坏了。飞机本来没有很大仰角，还是不停地往下摁机头，就失控坠毁了。




然后如大家所知，737MAX全球禁飞到今天还没有复飞，这么多昂贵的飞机停在地面对航空公司产生了巨量的亏损。但是737依旧是一个有着极强产品力的型号，即使是在禁飞时期，737MAX还卖出去不少，成交价甚至高于A320neo。


无法交付的737MAX都停到了波音员工停车场。


尽管，737从祖先707那继承了那么多落后的设计，比如机头气动原始，还有落后的机身截面设计导致无法容纳LD3标准航空集装箱，小短腿导致涵道比无法做的更大，主起落架无法完全收回导致飞行阻力高。



LD3航空集装箱

但是737定位精准，可靠性优秀，广受好评，到今天为止总产量超过一万架，这是个很夸张的数字，737以此成为人类史上最畅销，商业最成功的喷气式客机。这世界上有些航空公司甚至是全737机队，可见它的强大。




747

时间回到和2707项目进行的60年代，美国空军当时需要体积更大、载货能力更强、航程更远的战略运输机，也就是CX-HLS计划。


在经过筛选后，波音、道格拉斯以及洛克希德马丁进入下一轮方案投标。在这个项目中，空军老爷提出一项需求，当飞机硬着陆甚至坠毁时，货舱中的货物不能向前碾压驾驶舱威胁飞行员的生命。
各家都拿出自己的方案，但是波音的方案并没有被选中，洛克希德的方案竞标成功最终发展成了C-5「银河」战略运输机。（怎么感觉美国憋出来个超重型战略运输机这么轻松呢？）


虽然波音失去了CX-HLS项目，但是这只是故事的开始。
707和DC-8的成功开启了喷气飞行时代，舒适而快速的旅行让航空公司和旅客都尝到了甜头，客户也对飞机制造商提出了新的要求。上文提到过的泛美航空总裁胡安·特里普向波音提出，泛美需要一架比707要大两倍的大型客机，解决现款飞机运力不足的问题，提升旅客体验。


别忘了，这正是2707这个明星项目正在快速推进的时代，波音觉得虽然市场对大型亚音速客机有需求，但是很有限，未来的客运市场是属于超音速客机的。波音就决定把落标的CX-HLS设计拿来改个客机，在2707投入商用之前先做个过度。
而CX-HLS的底子是一架超重型战略运输机，当客运市场被超音速客机占据以后，它还可以做个纯货机继续飞行，航空货运市场的时效性要求不像客运那么高。大部分货物不差这几个小时。
于是波音上马了747项目，天才飞机设计师乔·萨特担任总师，而乔·萨特这个人从头就不看好2707觉得技术跨步太大，未来是属于大型亚音速客机的。


最初强硬的胡安·特里普很坚持，新飞机需要双层，每层一个通道，大概就是两个707叠起来的意思。波音很不好驳回胡安·特里普，乔·萨特深知双层飞机的困难，于是他大胆地做了一个单层双通道的客舱分段模型展示给胡安·特里普，并且表示双层飞机在紧急逃生时二层的乘客因为高度，跳下来时会很恐惧。（这一点在747的二层确实应验了）当胡安·特里普体验到这巨大的宽体客舱后，立即表示，单层双通道是个好主意，就这么办了！747后来也就此成为人类第一个投入商用的双通道宽体客机。


747的设计借鉴了英国运输机机头驾驶舱隆起的设计，这样首先可以避免货物向前碾压驾驶舱，其次保证一个从机头到机尾贯穿的货舱，以及机鼻翻起装卸货物的能力。再次，驾驶舱后的空间可以作为机组休息室，大幅改善工作条件。


1965年乔·萨特接手747项目，1966年泛美订购25架初代747。波音在1967年答应泛美，新飞机将于1969年交付，别说那时747这个空前巨大的商用飞机还没设计完全，波音连能制造它的厂房都没有！
时间就是金钱，波音争分夺秒地推进项目，马上在西雅图艾佛利特佩恩机场旁买了一块地并立即开建一个飞机厂房，这个传奇的厂房到今天都是人类最大的飞机厂房，其占地310万平米，因为过于巨大甚至有自己的天气！


因为时间紧迫，747最初的生产和产房的建造是同步进行的，747原型机开工的时候，厂房还没封顶！多么疯狂的年代。
747因为太过巨大和复杂，波音为此做出了很多新的尝试。比如首次应用失误树分析法，这个方法已经是今天可靠性工程学的基础。一共4套互为冗余的液压系统，多柱式主起落架。


初代747就应用了当时相当先进的普惠JT9D大涵道比涡扇发动机，但是普惠一直无法提供成熟稳定的产品，这对747最初项目有了不小影响。


而且因为这个发动机太大，当飞机在哪个机场由于发动机故障无法起飞，航空公司很难将备用发动机空运到目标机场，于是747被设计可以自己带一个备用发动机去救小伙伴。左翼接近翼根处可以再挂一台，但是这台不能运行制造推力。


维珍老板脑洞大开利用这个挂架，挂了个空射火箭去发卫星了。






呃，老外多奇志，反正我对这个模式是很怀疑的。具体原因可以参考我这个回答：
世界上最大飞机首飞成功，未来前景是否光明？时间没过去几个月，747原型机在1968年9月30日就下线了，26家已经订购747的航空公司参与了下线仪式，留下了这张极具历史意义的照片。


其实当时因为普惠的问题，这台原型机下线时，发动机位挂的是配重，而不是普惠的发动机。下图为当时乔·萨特和他的杰作。


波音在短时间内2707疯狂烧钱，又买地盖厂房，再加上747开发制造费用，已经捉襟见肘了，当时差一点点就破产，最后还是银行救了波音。1969年，747参加巴黎航展公开亮相，同年通过美国FAA适航认证，获得了投入商业飞行的资格。1970年1月，美国第一夫人帕特·尼克松在华盛顿Dalles主持了泛美747投入商用的仪式。


当时707只有不到7000公里的航程，而747初代则具有超过8500公里，大幅提高了出行灵活性，增加了直飞航线。


747除了客机和货机以外还有众多改性，比如针对客流量低的航线推出客货混型，以及为日本定制的747SR短途型都获得了相当高的市场认可。尤其是在超音速客机被判死刑后，747就更受重视了。
因为驾驶舱在二楼，一楼最前面的位置非常安静又不会有机组人员走来走去，深受头等舱旅客喜爱。因为大翼展和大重量，本身又飞行十分平稳安静，卖的非常好，不光救了波音的命还成了波音的现金奶牛。


747二楼除了摆放座椅载客外也有一些特殊用途，在伊朗有钱的时候买了很多747，二楼不放座位，而是布置了伊朗经济成果展览，坐伊朗747的旅客可以去参观，这也行？
也是因为它优秀的性能，707为基础的空军一号后被替换为747-200B为基础的空军一号，现在这一代的美国总统专机也老了，将被最新一代的747-8替换，而且替换的这飞机本来是俄罗斯的订单，跑单了以后被美国空军接手改空军一号。


经历几十年的发展747拥有众多子型号，最新的是747-8。但是在21世纪，因为双发飞机（这跟777关系非常大，后面说）的性能提升，以及发动机的更新换代，四发飞机渐露颓势，订单量越来越差了，在可预见的未来，将会停产。


但是货运版的747将一直活跃在空中，因为它军用运输机的底子，可翻起的机鼻让它可以兼容超长货物装载，以及极大地提高了货物装载效率。非747的货机装载都要从侧面塞进去再摆放。


747还有众多特种用途改型，比如航天飞机运输机。


普惠和GE的发动机测试平台。




还有德国宇航局DLR和NASA其它合作项目的飞行实验平台。


波音自己运787大型部件的运输机。



天妇罗

747开启了宽体客机时代，让跨洲飞行更加舒适和便宜。它标志性隆起的鹅头也让它成了最容易被认出来的飞机型号。747作为一架四发巨型宽体客机，总产量超过1500架，已经是非常了不起了。
747所代表的四发客机时代已经在渐渐地离开我们了（所以接下来要讲的只剩双发飞机了），但是因为它货运的能力，应该在未来很长一段时间都能经常看到它忙碌的身影。
ETOPS

想了很久，为了把接下来的故事讲明白，这里必须得详细解释一下对民航极其重要的ETOPS认证。
不同于汽车，如果发动机失效，可以在路边紧急停车，飞机发动机失效就要紧急迫降，这就太危险了，如果在海上前不着村后不着地的，那就彻底跪了。但如果因此就禁止飞机在海上飞行，那绝对是因噎废食。所以民航规定，飞机在任意地点，距离最近可供起降的机场在60分钟航程之内，并且飞机在一个发动机失效的情况下可以安全飞行60分钟，确保安全。


上文已经讲过，喷气发动机在出世时就比活塞机有着巨大的可靠性优势，50到60年代被广泛应用的普惠JT8D（再次缅怀普惠曾经的商发市场统治地位）有着非常良好的可靠性记录，于是民航规定对喷气机放开了管制，大于等于3台发动机的喷气式客机可以不受60分钟限制！但是双发喷气式飞机还是受到60分钟的限制。


本来需要绕路蹭机场的航线，如果用三发或四发飞机执飞，则可以直线飞行。而随着发动机性能的提升，三台先进的发动机已经可以驱动大型客机了，而三发飞机又比四发飞机少了一台发动机的维护保养成本，所以封印解除之后，三发大型飞机立刻雨后春笋般冒出来，下面举两个例子。



MD-11



L-1101

民航工业凭借航空发动机的高可靠性记录再次说服了航空安全管理部门（FAA和EASA前身JAA），双发喷气式客机的这个飞行时距离可供起降机场的限制提升为90分钟。
这便是双发延程飞行的由来，英文简称ETOPS（Engines Turn Or Passengers Swim），和一个正经的括号（Extended-range Twin-engine Operational Performance Standards）。
这时候，一家公司最先抓住了这个时机，推出了划时代的双发宽体客机——A300，而这家公司点进来的都知道，就是欧洲的空中客车。


A300比上面的洛克希德三星L-1101体型小了四分之一，载客量相同，运营费用低了非常多，航空公司争相购买（但是打开市场的路也十分艰辛，这故事跑题就不讲了），这直接就是对三发客机判了死刑，四发客机判了死缓。（至于为何这么多三发货机还在飞，货运航空市场是一个超大的话题，和客运是两个世界，在这就不展开了）
具体三发飞机有啥劣势，在这个回答里写了，这里不再赘述：
后置发动机的客机为什么现在很少了？A300是一架定位十分精准的飞机，它虽然宽体载客量最高可以达到345，但是航程还不如上面最原始的窄体喷气客机707，它就是针对欧洲市场定义的，比如柏林到罗马，巴黎到伦敦这种航线，虽然距离不远，但是客流量很有保障。直到今天，我个人认为空客对波音最大的优势就是飞机的定义精准，反过来波音的优势是产品力。A380当然是商业上失败的，但是这一个机型的失败掩盖不了空客整体产品布局的精准，关于A380我写过：
卢西：空中巨无霸终落幕——空客A380将于2021年全面停产如何看待空客 A380 被宣布停产，能说明它是个失败的机型吗？ETOPS不仅左右着民航界，还有世界的格局。比如夏威夷这样的地方，前不着村后不着店，除了坐船就是坐飞机才能到。但是在当地经济和旅游业并不发达时，这么远的航班只能由昂贵的大飞机来飞，但是其经济又支撑不起大飞机航班，那就没人来没法发展，没发展就继续无法支撑大飞机航班，而坐船好几天才到再玩两三天就回去了，这样度假太没有吸引力。有了ETOPS，双发飞机也可以飞，更容易塞满就可以开始发展旅游业了。


757

航空工业高速发展到70年代，在737和747以及它们竞品面前，707和727吸引力渐渐下降，再加上上面详细介绍的ETOPS出世，A300双发宽体客机的成功，波音便着手设计新飞机，而且一下就是两个相对独立的型号。
为了满足小客流量远程航线的需求，波音开发了这就是小宽体767（在767再说），以及一架意在替换过时的三发727的较大型的双发窄体客机，它还可以在客流量不足以支撑767的航线运营，这就是757。


本来，波音觉得还是拿727现代化改造一下就差不多了，比如沿袭727的T字尾翼，以及祖传自707的机身截面。但是幸好最后做出了预算上的妥协，将757和767做成了一代全新飞机。
作为一架全新的飞机，757换上了全新的机头气动造型（终于换了），当时已经相对普及的双人驾驶座舱（连A300宽体都双人驾驶舱了），机翼气动也得到了全面优化，而最重要的是它的发动机选择。（再次暴露航发话题答主本质）
757是波音第一次初始型号就用非美国产发动机，来自英国罗罗的传奇——RB211。




RB211是全球第一款使用三轴架构的涡扇发动机，通常涡扇都是双轴的，低压轴高压轴，高压轴加燃烧室就是核心机。为了提高性能，低压轴在驱动外涵道风扇的同时还要带几级低压压气机，提升整机总压比。涵道比大了以后，风扇和低压压气机直径差距实在太大了，因为是同一根轴转数是一样的。这就造成了，风扇外侧已经周向超音速了，低压压气机叶尖周向速度还很慢，达到不了多高的压比。



双轴涡扇

罗罗憋了个大招在RB211上，给美国洛克希德三星L-1101做为独选发动机，拿出三轴架构，从外到内是低压轴、中压轴、高压轴。中压轴来做低压压气机的事，因为不带风扇所以转数可以很大，极大提高了压气效率。低压轴只带推力风扇转。一下就解决了风扇和低压压气机的转数矛盾。（还可以更方便地通过缩放来低成本开发不同推力级别的产品）



三轴涡扇



三轴涡扇

而且中压轴的工作特性可以自动找到自己最优转数，可以减少或者彻底取消压气机定子可调结构，简化结构还大幅提高可靠性。这样的设计因为效率高，还可以一定程度降低涡轮前温度，这样涡轮的寿命和可靠性都提高。


但是RB211的开发之路十分的艰辛，罗罗用力过猛导致破产（还跟当时英国的会计规则有关系，不展开），RB211本来想一步到位用碳纤维风扇Hyfil结果也一败涂地，备胎空心钛合金三明治风扇顶上，一直用到今天（也快到头了）。罗罗破产以后被英国政府接管，三年后的1973年罗罗汽车业务被拆分，也就是今天劳斯莱斯汽车，从此和罗罗航空发动机毫无关系。罗罗航发赚钱了以后又再次私有化。
RB211研发的困难无法掩盖其优秀的本质和极高的潜力，在罗罗解决了它的问题后被众多喷气客机型号广泛应用，还衍生出罗罗大推航发Trent家族。而罗罗又根据三轴的工作特性创造了一个生意模式，以不太高的大推市场占有率拿走了大部分大推市场利润，真的是前人种树后人乘凉。


而波音就是看中了这款优秀的发动机，757最初的发动机为RB211独选，后才加入了普惠PW2000作为选项。波音选择RB211作为757首发并不是单纯因为它的性能，还有商业上的考虑，当时罗罗是英国国企还没私有化，英航也是国企，波音通过向罗罗RB211抛出橄榄枝来换取英航的757订单。当时因为RB211原配飞机L-1101市场表现不好，这对罗罗是一个非常好的翻身机会，但是需要额外付出研发成本来再次改进RB211。



PW2000

但是不管RB211还是PW2000，这在当时都是相当先进的发动机，宽体的动力给窄体757赋予了非常强悍的性能，这意味着757可以有很远的航程（空客A321LR之前最远窄体），远远超过波音另一架双发窄体737。同时还保证了它在高温和高原地区的起降性能，这对一些航班是刚性需求，由于墨西哥城的海拔有2250米之高，墨西哥总统专机为此选择了757。相比其它飞机，因为高推重比，可以爬升极快，被称为「Rocket Plane」。美国副总统专机，空军二号也是757改的。它也顺利地得到了ETOPS认证，是最早的一批。


全新设计的机翼还实用了超临界机翼。因为气流在通过机翼上面时会被加速，当飞机本身就贴近音速（亚音速）飞行时，气流再被加速就会进入超音速领域，而超音速气流会产生激波，使飞行阻力骤增。超临界机翼后沿更加平坦，使得气流被加速的更柔和，激波来的更晚和更弱。




用心去感受，我相信你能看到激波，加油！




得益于超临界机翼，效率提高的同时还提高了一丢丢巡航速度到0.8马赫（倍音速），比当时的二代737Classic的0.745马赫提高了不少。但是这种翼型的低速性能就略低于传统翼型。
还有一种更加高效的翼型，层流翼，我写过一篇文章科普，虽然空客的这个飞行试验因为实验设计不好，没有得到有效结果：
卢西：空客Blade层流翼型飞行实验平台首飞了因为757和767是共同开发的，两兄弟有相当多的相同设计，这使得一个飞行员在任一机型得到训练后自动得到飞另一个机型的资质，所以757窄体和767宽体机组可以混飞，提高了航空公司排班灵活性，降低了运营成本。（下图来找不同）



757



767

此外，757不仅完成了替换727的本职任务还被众多航司拿来替换了老旧的四发707。
757是一款相当优秀的飞机，而跟737直面竞争的窄体客机A320有一款子型号A321，出世后快速抢占原本是757的市场，最终757于2004年停产。历史的车轮就是这么无情地碾压了一个优秀的型号，反观更成熟（老）的737，让人唏嘘。
767

虽然写在757后，但是767和757是一起波音一起开发的双子机型，首飞也略早于757。


747确实很棒，但是并不是每一条航线都能塞满，再加上四台发动机运营成本非常高，747本身也十分昂贵，这让很多航空公司望而却步。


而且在波音看到空客双发宽体A300在ETOPS获得的成功，便计划开发一个竞争机型，双发的小宽体客机，在双发宽体市场抢一块蛋糕，还可以取代707、DC-8老四发窄体和一些三发宽体机型。
虽然757和767一起开发，研发成本低于两个独立机型，但还是让波音承受了一定程度资金压力，为此波音首次与美国国外公司以revenue sharing partnership形式合作，也就是按照合同承担自己部分的开发、制造和售后，并在这个型号飞机挣得每一笔钱（包括卖飞机和售后）按照合同比例得到回报，合作伙伴是意大利Aeritalia和日本民航联合体CTDC。这种合作模式也叫风险分摊合作，在航空领域非常常见，据说其雏形来自于法国南部葡萄酒庄。




1976年，767正式进入开发阶段，因为767计划开始于第一次石油危机后，由于油价原因，航空公司和飞机制造商都相比于之前更加重视以油耗为主的运营成本而不是载客量和航程。为此，波音采用了非常类似于空客A300的设计，用彩色显示器和电子仪表替代了机械师实现了双人驾驶舱（除了澳大利亚安捷航空订制的三人版），双发高涵道比涡扇，可选普惠JT9D，GE的CF6以及也用在757的罗罗RB211（比757的RB211推力更大的子型号）。



CF-6

767毫不意外的也应用了757一样的超临界机翼，既然一样，在这就不赘述了。
应用当时最新的航空材料，在机翼上应用了碳纤维，机身用先进铝合金，60年代被发明的凯夫拉纤维也被用在了767身上。767的气动外形经过全新设计，机头也看不到多少707的基因了，还有超临界机翼加持，巡航速度和双胞胎757一样是0.8马赫。在大型喷气客机领域已经经验丰富，并且稳坐全球民航工业第一把交椅的波音在开发767时也没有遇到太多困难。
波音最后选择将747在西雅图的工厂生产767，这也是第二个艾弗雷特工厂生产的第二个型号。


通过revenue sharing partnership波音从日本CTDC得到了相当多的核心部件供应，川崎提供中段机身，三菱生产机尾，富士生产起落架舱门等等，日本航空工业获得了相当的回报的同时还积累了大量一线经验，日本也被波音带到了西方航空制造业的舞台上，开启了和西方长期合作的时代，到今天，日本军用飞机可以自产F-35在内多种先进战斗机（虽然第一架坠海了吧），可以产PW1000G先进民用航发，还有MRJ支线喷气客机。




第一架767于1981年9月26日首飞，不到一年1982年9月8日交付商用。在欧洲到北美的跨大西洋航班市场，767大受欢迎，ETOPS的优势被充分展示。在1985年，767的ETOPS认证从标准的90分钟增加到120分钟，并且在1989年装备CF6发动机的767得到了180分钟ETOPS认证，这也是当时世界上最长的ETOPS，覆盖了世界上绝大多数的航线，767的运营灵活性被相当大程度地提高。当然，这份功劳是航空发动机制造商的，从这也能看出，航空业安全制度也是随着科技的进步而同步的。


此后，波音在成功的767-200基础上又推出了767-300型以及增程767-300ER型，载客量提升20%的同时，航程甚至达到了747初代的水平，11000公里！
波音一看，哟，不赖啊，增加机身体积就能多装人多装油，要不一步到位再加一层客舱吧！于是搞了个这么蹩脚的东西，起名767-X，就是767驮了半截757的机身，首先这玩意丑不说，飞行阻力肯定不小，747的大鹅头小二层是有降低风阻效果的，小头大屁股看着就不行，反响很差就没有继续做了。但是767X这个代号只是第一次出现，它还将出现两次。


时间来到21世纪，优秀的767在市场上渐渐地不再有太多技术优势，波音又押注在「音速巡航者」（Sonic Cruiser）上，想要推出一款可以紧贴着音速巡航的高亚音速客机，比普通亚音速客机提升速度25%。


所以，波音便放弃了767的大幅更新计划，「音速巡航者」最终流产，但是它演变成了「梦想客机」（Dreamliner）——787，虽然没有这么酷炫，但是787也是一个革命性的优秀型号，这个到787再讲。而767客机则在2013年停产，货机还在继续生产。
除了客机和货机以及客改货以外，767还有众多军机改型。



E-767



KC-46



KC-767

767-X这个名字的第三次出现，是今年。因为767在货运市场的受欢迎，波音考虑推出一架搭载原本为787的次世代先进大推GE公司的GEnX发动机，此款发动机后又应用于波音747-8上，后面在787会具体介绍。（航空发动机话题答主再次暴露）除了发动机以外，这架767-X或者说767-XF还将得到来自787的先进机翼。（谁让787没有货机啊）






至于这个第三个767-X未来怎么样，现在说还为时尚早。
但是第二个767-X的故事还没讲呢。
777

在767设计之初波音还考虑过开发一种专门用于洲际长途飞行的三发版本，也就是767MR/LR，但是因为和双发767差距太大，被授予了一个自己的「7几7」系列名称——777，但是并没有卖出去，这个计划最终流产，但它的故事也还没完。



767的项目在正式命名前叫做「7X7」

在波音的四发747和双发767之间还有一个相当大的市场空间，在三发767被取消后，波音自家没有三发宽体，而以MD-11为首的三发宽体客机进入退役期，波音怎能放弃这个市场？
于是，767-X的第二次出现，是在767驮半截757失败后，波音再次尝试推出一款加长机身，同时加大翼展的767改型使用的。更大的机身可以容纳更多的乘客，更多的燃油可以有更远的续航，这也就意味着更大的机翼、更强的发动机以及更粗壮的起落架，那这新飞机跟原来的767还有啥关系呢？


还不如做一架全新的飞机，不要背老旧设计的包袱嘛。于是波音从零开始定义这架新飞机，甚至曾经考虑过和三发767类似布局，甚至是四发布局，但是最终因为运营成本原因选择了双发布局，这也得益于当时航空发动机科技的进步，推力、可靠性、油耗都可以支撑一架双发的洲际大型宽体客机。
与以往新飞机项目不同，波音这次有非常明确的目标，就是替代市场上的三发宽体客机，于是波音首次在飞机设计阶段邀请众多航空公司参与，这些航空公司对现有飞机的性能了如指掌，优缺点，改进余地等等。虽然平衡各家意见不容易，但是这项「Working Together」计划最终确定了1500项设计，极大提升了777产品力，参与这项计划的航空公司当然也普遍愿意掏钱买它。


作为一架全新的飞机，777没有任何历史包袱，应用了大量最先进技术，这是波音首次在客机上应用大量复合材料，机尾段减重达到了10%，十分感人。毫不意外地应用了彩色显示器，双人座舱。在777正式立项前三年，1987年世界上首款全电传飞控亚音速客机空客A320首飞了（首款全电传飞控客机是超音速协和，因为跨音速飞控特征天翻地覆，必须要电传来实现有效安全的操控）。当时，航空届还不是特别确定这是不是未来，在「Working Together」计划中，美联航提出一定要这个特性，最终777成了波音首款电传飞控客机，而上文提到的717更晚一些。


777还装备了当时世界上最大的单个起落架，每个上有三对六个轮子，极富力量感。


因为单个起落架的强壮，777只有两个主起落架，不会像其它重型机一样有复杂起落架结构和起落架舱结构，降低重量、复杂性，提高了可靠性。


而空客A340重量低于777，都还多了一根中央主起落架。


777还拥有当时客机中最优秀的空气动力学，它没有像其它机翼一样翘起的翼尖小翼，而是向后倾斜的翼尖，这在大翼展的机翼上比小翼更加高效，在787和747-8的机翼上上都能看到777机翼的影子，但是上文提到的窄体客机737MAX则用了浮夸的分叉式翼尖小翼。




在90年代，计算机技术已经得到了长足的进步，波音动用2200台电脑，首次完全用计算机来设计飞机，这个软件就是法国达索的CATIA，如今已经是全球航空航天领域行业标准了。CATIA的应用大幅缩短了777研发周期，降低了研发成本。


在767项目中，波音和日本航空工业界有了愉快的合作经验，于是在777中更进一步，其中20%的零件都是在日本设计制造的。
因为推力要求实在是太高，而且为了ETOPS认证还需要可靠性极强，为了降低整个777项目风险，波音让世界航发三巨头都参与项目，普惠拿出增推版PW4000，罗罗拿出RB211的后代Trent 800，GE拿出了一款全新的杰作GE90。



PW4000-112



Trent 800



GE90-94b

这三台发动机最值得讲的是GE90，但是罗罗在RB211项目中尝试应用碳纤维风扇Hyfil失败了，主要原因是虽然碳纤维风扇性能很好，但是当它在异物吸入情况下，很脆，很容易整个崩溃，不符合安全规定。而金属材料风扇则有很好的韧性和塑形，不会立即崩溃丧失全部推力。而GE为了保住GE90项目的利润，拒绝参与A380项目搭配发动机，后来被空客以A320neo发动机选项威胁，才和普惠联合出品了一台GP7200。




罗罗已经证明了碳纤维风扇是条思路，但是GE还是迎难而上，搞定了，拿到了发动机适航证，这其中的艰辛GE自己最清楚，最终这些投入和风险都payback了。如今，碳纤维风扇已经成了先进航发的标配，连罗罗都在再次尝试碳纤维风扇，放弃其本来骄傲的空心钛合金三明治。


因为碳纤维的重量轻，旋转起来离心力小，所以可以做的更大，还对中间叶盘的载荷也小，因为叶片轻，所以整个包容环也可以更轻，滚雪球似的提升性能。


这三台发动机性能都相当优秀，都用了跨音速超宽弦风扇叶片，其外侧风扇工作在超音速区，内侧在亚音速，中间隆起的那一部分在跨音速区。内侧亚音速压气靠传统的流体转向，外侧靠超音速激波。
具体移步：
活塞发动机的增压涡轮为什么普遍是离心式而没有轴流式的？

GE90作为世界上第一款碳纤维风扇航发，也成了最有辨识的航发，「the black fan」，因为它极其符合空气动力学的优美曲线，还被纽约现代艺术博物馆MoMa收录了。


777也顺利地拿到了ETOPS-120分钟认证，并且波音在开发777时已经说服了FAA提前颁发了ETOPS-180分钟认证，尽管理论上一个机型需要在ETOPS-120分钟运营一年不出现问题才有资格获得。
因为777体型远大于其它双发客机，波音为了777的航线运营灵活性，还资助扩建了美国在中途岛空军基地的跑道，使其可以作为777的备降机场。


1994年顺利首飞，1995年交付美联航进入商用，因为前期和航空公司一起设计，又把握住了双发宽体这个潮流，777受到市场热烈欢迎。


大西洋对面的空客作为第一个抓住ETOPS双发宽体的公司，反而这时对双发远程宽体不太确定了，为了保险，推出了一对双子机型，A330/A340。几乎唯一的区别就是两台大推发动机还是四台中推发动机。


双子其中的A340拥有更远的航程，且不受ETOPS限制，来占领远程市场。假如ETOPS在继续发展，那A330也可以占领大部分市场，波音则完全押宝在ETOPS上。最终结果大家都知道，波音赢了，777大获成功，A330因为设计之初要考虑四发A340兼容性，并不是双发最优解，而A340只卖出380架。


在21世纪之初，波音回应法航提出的一款增程型777-300ER，也就是77W。此机型需要将起飞重量从300吨提升至350吨，发动机推力需求大幅提高。在这个项目中，波音选择只保留GE90一个选项，而空客觉得GE90的推力从94千磅提升至115千磅风险太大，如果GE90增推失败，则77W失败，这时全球超远航程的市场就不一样了，A340翻身的机会来了，便推出了民航史上最优雅的A340-600，其航程达到14000公里，与77W相当。




GE公司在GE90增推项目倾注心血，大幅修改设计，应用新技术，成功地作出GE90-115b子型，成就了人类历史上推力最大航空发动机，这也就直接判了A340-600的死刑。GE这家公司进入商用航发市场晚，却每一步都走对了，总是能押宝成功，真是服了。



GE90-115b

这时，一台777的发动机直径已经和一台737机身直径差不多了，让人惊叹。


后来，空客推出A330改型A350的改型A350XWB，波音为了维持产品竞争力推出了777最新改型777X。


相比777，777X增加了翼展，为了能机场的运营方便，777X应用了民航史上首个可折叠式翼尖，来自德国利勃海尔宇航。其实最初在777项目90年代时，波音就提出过，但没有航空公司回应，于是作罢，现在因为翼展太大，复活了。




在777X项目中，波音再次考虑过提供不同航空发动机选项，本来罗罗Trent家族已经跃跃欲试，要增推配777X，然而这时，GE向波音777X项目注资5亿美元，买断了777X的发动机选项。波音干啥跟钱过不去啊，于是就和77W一样又是GE独选了，这次GE拿出GE9X，人类史上尺寸最大发动机，口径即正义。






其比前身GE90-115b经过全面现代化改造，很多技术来自于Leap，降低油耗10%，虽然最近有些小问题，推迟了777X的首飞，但是毫无疑问这是一款优秀的发动机，777X也毫无疑问是一款优秀的飞机。
787

21世纪之初，空客提出民航的未来是先乘坐小支线航空到大的枢纽机场再乘坐巨型飞机达到目的地附近的枢纽，再坐支线到最终目的地，也就是hub and spoke。所以A380上马了。


而波音则认为民航的未来是点到点，流量不大的二线城市可以直接飞洲际航班，也就是point to point。



上文在767中说过，90年代波音提出了「音速巡航者」计划，这台长相怪异的客机可以以0.98马赫（也就是贴近音速）巡航，超过现有客机0.9马赫。然而代价是15-20%更多的燃油消耗，对于旅客来说可以更快达到目的地，对于航空公司来说，可以在同样时间内飞更多往返，能卖多几遍机票。


在911事件后，航空业遇冷，面对资金不足的情况，以及对油价上涨的预期，波音将计划改为更加保守的高效的传统亚音速客机。代号为7E7，其中E取义Efficiency高效。7E7也就是今天的787，「梦想客机」（Dreamliner）。
787将777超临界机翼进一步现代化改造，使其更高效，并激进地大量应用复合材料制造。




787的机头气动外形也更为流线，而一个已经存在的机型更新是无法修改机头气动外形的。因为这样做就需要改驾驶舱，从而使得飞行员需要重新培训，为航空公司带来巨量运营成本，不会有人买账。


这就是为啥，先进的737MAX还顶着个707的脑袋。


787机身机翼应用非常大量的复合材料，比例达到了50%。而这部分生产工作，很多都是在日本完成的。






碳纤维不同于铝合金，这玩意不导电，在雷击面前脆弱不堪。所以787的碳纤维编织中加入了金属网，来防雷击。此外，787的复合材料中还埋入了光纤以检测机身状况。除了先进的复合材料以外，还增加了钛合金的应用。


GE的GEnX和罗罗Trent1000作为787的发动机选项，这两款都是非常高效先进的发动机，比早了几年的A380配套发动机GP7200和Trent900都要先进一个台阶。而GEnX则可以看作是一台现代化改造后缩小减推的GE90。



Trent 1000



GEnX


两款发动机外壳还都装了锯齿形喷嘴（chevron nozzle）降低了排气噪音，提高乘坐舒适性。
而787还史无前例的允许飞机随时更换另外型号的发动机，这两款发动机都有相同的标准接口，相互兼容。（发动机就不多写了，航发的内容可以看我其它回答文章）
787的客舱也换上更高效的LED光源，而在乘客角度，它最有辨识度的就是它的窗户了，不光尺寸巨大，还能变色。（但是波音天杀的提供了一个选配，机组可以在爬升和下降过程锁住不让调颜色，晒死了，差评！）


不同于其它所有型号窗户有个遮光板，787的玻璃采用了应用电致变色原理的玻璃，可以说非常有科技感了。
但是从航空工程师角度，787最革新的技术还是它更大量电气化设计理念（more electric aircraft）。例如制动系统使用电驱动，而不是以往的液压，机内数据传输则是通过计算机局域网。
而其中最大的亮点在于它的客舱进气不再来自于发动机压气机抽气。


传统喷气式客机的客舱进气都是来自于发动机压气机的抽气，这不可避免的会掺入极少量飞机发动机轴承润滑油蒸汽，这玩意有一定毒性，虽然计量小不太影响，但是能避免也是极好的。飞机例如机翼的除冰也靠发动机抽气，但是787改用电加热了，大幅提高效率。


除了发动机进气口的除冰以外，787没有地方再需要发动机抽气了。避免了抽气引起的发动机效率下降。而客舱进气则是来自于一套复杂的空调系统，这套系统使得客舱气压更高（更接近于地面），配合飞机其它系统设计，湿度也更高，大幅提高乘坐体验。




787是继747、767、777后第四个在波音Everett工厂生产的机型，但是因为太过拥挤，波音又在南卡罗来纳州查尔斯顿建了一个新厂，专职生产787，而在两地之间运送787大型结构部件就是上面那个改装的747Dreamlifter。
当时，787-10在南卡的首飞仪式我也在那，也算是见证了波音的一小段历史。


787应用的先进技术远不止上面提到的，但是光是这些也足够撑起“梦想”这两个字了，但“梦想”还有另外一层含义。
通常飞跨洲远程航班的飞机是比较大的，载客量比较大，二线小城市的跨洲航线不太容易塞满，航空公司肯定不愿意去开这种航线。


但是787-9（用-9举例子）虽然三级布局仅有260座，但是航程却达到甚至超过了有点丧心病狂的15000公里。而略大的空客A330航程只有11750-13450公里。
座位数少容易塞满，两台发动机维护成本低于四台，而且效率很高，每座油耗并没有因为飞机尺寸小而上升反而低于其它市场现有更大的飞机。这就可以实现二线城市跨洲直飞的梦想，航空公司同样也可以赚到钱。
开辟跨洲航线，不仅是可以提高城市国际形象（为啥国内二线城市对国际航班疯狂补贴？），还能增加国际间的经济往来，跟“要想富，先修路”一个道理。往往这些城市的经济存在不足以支撑大型客机的定期航班。
所以787这么小的宽体机，却有这么大的航程，它的成功不仅是先进技术的支撑，更有它精准的市场定位和顶层设计定义。




797（NMA）

作为一个还没正式发布的机型，外界只能猜测，所以能说的也不太多。


如果你读了全文，可能发现了，767被787替代，757停产没有继任者。波音缺少一个在窄体737和小宽体787之间和空客A321较量的机型，波音要发一款现代化全新大窄体的谣言在圈内隔几个月就要传出来一次。


A321以及一众后缀改型让空客活得太舒服，在大窄体的新机市场可以说是垄断的存在，波音急需一款飞机来与之竞争。


但是坊间传闻，波音一直犹豫是做一款757类似定义的长窄体还是比767更小的小宽体，甚至是两个都做。随着时间的推移，空客又要在2025发布A320家族的继任者，一款全新的窄体，而在A320第二代A320neo发布后，时间还没过去多久，797再发布也无法得到性能得到相比PW1000G和Leap巨幅提升的发动机。
罗罗为797提出的两轴半，变距齿轮风扇Ultranfan因为太过激进，距离技术成熟还太远，被波音否了。


卡在这个时间点上，波音真的有些尴尬，从这可以看出，这个来自欧洲的对手，比当时波音面对的美国对手，强了不少。


写在最后

从波音7*7系列喷气客机的历史，可以清晰地看到民航从二战后活塞机到最新喷气机这几十年发展之路，飞机和发动机都越来越贵，却也越来越高效、快速、舒适和可靠。




到今天，飞行看着这么不靠谱的出行方式居然是最安全的。而表价动辄几亿美元的飞机，却可以让人十分廉价而快速地出行，缩小了地球，也极大推动了世界经济。航空航天作为人类科技的发动机，产生了大量尖端技术，逐渐下放其它产业，比如碳纤维，钛合金，都在各行各业发挥自己的能量。
写到这里，我打开Flightradar24，截了一张实时的地图，上面标记了正在飞行的民航飞机。


看着可以说是无数的飞机，在辛勤地连接我们这个世界。身在德国的我，可以把来自墨西哥的水果和来自西班牙的蔬菜拌到一碗沙拉里，我可以仅用一周的时间从德国飞回中国参加活动、拜访朋友再回来，都是有了现代民航才成为可能，我很自豪可以为这一事业贡献自己一份力量。
空客系列和罗罗RB211衍生的Trent家族故事写不写，什么时候写，还不知道。要不先关注一下？
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