波音777X 是波音公司研發的第三代波音777雙通道寬體客機。于2013年11月在迪拜中國國際航空航天博覽會上正式發起波音777X飛機項目,由波音777-8和波音777-9兩種型號組成。(以下分別簡稱波音777-8/B777-8、波音777-9/B777-9)。在二級客艙布局下基本型波音777-8能夠搭載384名乘客,波音777-9能夠搭載426名乘客。
波音777-8以空中客車公司的A350-1000為直接競爭目標,波音777-9則是同級別中唯一的機型。波音777X的性能優勢得益于原有的777系列飛機的精良設計和一系列創新技術的應用。波音777X在777飛機基礎上改進發展,沿用了后者的一些基本設計和先進技術,進行全面的技術升級和優化,機身長度加大、提升運力。金屬結構機身,可能大規模采用先進鋁鋰合金。增大復合材料水平尾翼面積。采用氣動力復合材料機翼,GE9X先進發動機和層流短艙,新的混合層流控制機翼-機身整流罩,新一代駕駛艙綜合航電系統和電傳操縱系統,全新內飾系統等。相比競爭機型,油耗降低12%,運營成本降低10%。777X樹立了雙通道寬體客機客機技術、飛行性能、使用性能、舒適性、可靠性的新標準。
2019年3月13日,首架波音777-9X原型機下線,2020年1月25日,777X系列中的777-9型首架WH-001號飛機,于當地時間上午10時9分從美國埃弗雷特的佩恩機場起飛,經過3小時51分鐘的飛行,順利完成了首飛。由于遲遲未能拿到監管機構的認證,波音777X飛機交付經歷過多次推遲,2025年10月3日,彭博社稱,波音 777X 客機的交付時間再度延后至2027年,計劃帶來25~40億美元的計提。
截至2021年7月31日,波音777X全球總訂單量2050架,成為整個777家族(777和777X)歷史上最暢銷的寬體機型。
發展歷程
研發背景
波音777飛機是世界上第一款采用完全數組化設計(也稱無紙化設計)和虛擬裝配技術的客機。1994年6月21日首飛, 1995年6月7日投入航線運營,隨后發展出多個型號。其中廣受歡迎的是777-300ER(777-300的增程型,典型兩艙布局為396座),配裝的唯一動力的GE90115B發動機。該機型于2004年4月29日交付用戶使用。為了滿足新的趨勢和新的要求,空中客車公司率先發力,2004年宣布并逐步推出了A350系列飛機,獲得了市場的積極響應。波音公司積極探索,回應市場,不斷改進777系列產品。在777和787先進技術的基礎上,打造一款世界上最大和最高效,且擁乘客體驗的雙發雙通道客機 - 777X。
研制歷程
前期波音公司進行了多年的波音777X項目研究工作,與潛在客戶進行了深入的溝通。2011年9月,波音公司宣布777X飛機計劃包括777-8X和777-9X兩種機型,并透露了了一些細節。2013年5月,波音公司董事會正式批準商用飛機分部向用戶銷售波音777X飛機。2013年10月,波音公司宣布公司多個下屬機構/部門將參與波音777X飛機設計。2016年8月29日,由波音和美國能源部橡樹嶺國家實驗室聯合開發的3D打印模具,獲得了吉尼斯世界紀錄。這個3D打印模具用于波音777X機翼部件修邊和鉆孔,是世界最大的實心3D打印物體。2019年5月,波音自己研制的F/A-18折疊機翼被美國聯邦航空局(FAA)和歐洲航空安全管理局(EASA)批準商用。2019年7月,波音777X唯一發動機供應商GE9X在試車臺上創造了航空發動機最大推力的吉尼斯世界記錄。
生產歷程
2011年,波音公司提出777X計劃開始加速變為現實。2013年,華盛頓州以16年減稅87億美元,以及讓機械師簽署不漲養老金的長期勞動合同為價碼,贏得了波音的青睞,將777X復合材料機翼中心(CWC)設在波音雙通道客機總裝大本營埃弗里特。
波音選擇與美國Electroimpact公司合作,引入其創新的龍門式高速AFP設備,制造蒙皮和翼梁;同時,西門牙MTorres公司也在埃弗雷特設立先進制造創新中心,向波音提供桁條AFP設備,該公司還同時向波音提供777X機翼翼梁裝配單元和機翼桁條連接裝配單元。
Electroimpact公司專為航空產品提供自動鉆鉚和電磁鉚接系統。高速AFP系統將所有纖維束料都集成在模塊化鋪絲頭上,取消了傳統AFP設備上專設的纖維軸架輔助裝置。所有纖維束鋪放操作都集中在該鋪絲頭上實現,包括纖維束供料卷軸、牽絲輔助裝置、切割刀具、張力控制和粘結加熱等裝置。同時,鋪絲頭和控制它進行鋪放運動的平臺是分離的,類似數控加工中心的自動刀具交換功能一樣,鋪放成形需要的鋪絲頭能夠實現快速被交換到“運動平臺”上。這樣一來,一臺基礎機床(運動平臺)外加多個鋪絲頭就可適應不同復雜度的結構件鋪放加工,即在滿足高鋪放生產率前提下適應不同應用對象的鋪放成形。
公司為波音777X機翼制造提供了兩種定制化的自動化工作單元,機翼AFP系統和機身AFP系統。機翼AFP系統中,12.8米長的主龍門梁上安裝有重達1.7噸、裝有20個盤型卷軸(類似電影膠片盤)的AFP鋪絲頭,龍門可以沿著機翼壁板模具移動超過30米,鋪絲頭可以跨越龍門移動7.5米,以覆蓋最寬處達9米的模具,鋪絲頭的Z向移動約2米。上下兩塊機翼壁板在置于工作單元龍門工作區域內的低曲度陽模中制造,鋪絲頭在其上往復運動,從20個卷軸同時輸送38毫米寬的預浸帶,每次鋪放760毫米寬的一條鋪層。當鋪絲頭接觸到正在制造的位置時,其尖端的加熱元件會使樹脂機體發粘,從而使下一層很容易被粘結。整個過程十分安靜,唯一的聲響是氣動致動器發出的,即鋪絲頭改變角度放另一層預浸帶或一條鋪層鋪放結束后切割預浸帶時。
自動化鋪層邊界檢測系統每秒可以測量15個絲束末端,機翼壁板部件有2000個檢測的絲束末端,要花費3-5分鐘讓攝像頭拍照并讓軟件組合鋪層圖像,但也比人工檢查速度極大加快。系統可以正確識別并測量一個標準鋪層上92%的絲束末端,平均錯誤小于±1.25毫米,標準差是±0.5毫米。系統當前無法識別的那8%絲束末端正在用肉眼半自動定位,統計顯示如果那92%的已識別絲束末端精確表達了整個零件,那么就不再需要識別這8%。
產品測試
為了系統測試,波音公司在華盛頓州埃弗萊特的主要工廠所在地建立了試驗設施,從多方面測試折疊機構的可靠性和一般運作。還要在西雅圖以南的西雅圖金鎮國際機場另外建造全尺寸試驗設施,進一步進行美國聯邦航空局所要求的測試項目,尤其是可靠閉鎖和側風影響。至于駕駛艙內的折疊翼安全操作和聲音、視覺警報,波音在迪拜中國國際航空航天博覽會上展示了符合FAA要求的777X的駕駛艙和折疊翼操作界面。
2014年1月15日,波音公司宣布已經開始于上周在西雅圖的波音跨音速風洞進行波音777X飛機的高速風洞試驗。風洞試驗獲得的數據將幫助工程人員開展飛機構型研制、驗證CFD預測結果,以及支持初步載荷周期開發。后續幾輪的低速和高速風洞試驗將用于進一步設計改進和驗證整個飛機的性能預測。未來數年還將進行噪聲、結冰和推進的風洞試驗。
2019年,首次在埃弗雷德開始地面測試。在隨后的一年里開展全面的地面測試和空中測試。2020年,完成全部4架777-9的試飛工作,包括首架W001號機有關航電系統、剎車、顫振、模擬冰型、低速氣動、穩定性和控制測試項目;W002號機完成自動著陸、地面效應、穩定性和控制測試項目;W003號機完成輔助動力裝置、航電、飛行載荷和推進系統性能的測試項目;W004號機完成環控系統、延程飛行、功能性和可靠性(Functionality and reliability)、噪聲的測試項目。
采購歷程
2013年9月18日,漢莎航空作為777X啟動客戶購買了34架波音777-9X和25架空中客車公司A350-900,以取代其機隊里的22架747-400和48架A340-300/600。隨后中東各家在當年11月的迪拜航展上跟進,阿聯酋航空公司購買了115架9X和35架8X,卡塔爾航空公司購買了50架9X,阿提哈德航空購買了17架9X和8架8X。其中阿聯酋航空的這筆訂單成為了史上金額最大的單筆飛機訂單。其他訂購了的公司還有全日空,國泰航空,新加坡航空,英國航空和一位未公開信息的客戶。按總訂單量2050架這一數目來講(截至2021年7月31日),整個777家族(777和777X)已經成為歷史上最暢銷的寬體機型。由于遲遲未能拿到監管機構的認證,波音777X飛機交付經歷過多次推遲。777X的首批交付時間推遲至2025年初,因認證需要更長時間。因777X飛機一再延誤交付,2023年3月,波音董事會宣布取消CEO卡爾霍恩的700萬美元獎金。2025年9月,波音公司CEO凱利?奧特伯格在摩根士丹利會議上承認,認證工作“落后于進度”,原因是“工作量巨大”,并非飛機或發動機存在新的技術問題。10月3日,彭博社稱,波音 777X 客機的交付時間再度延后至2027年,計劃帶來25~40億美元的計提。
基本設計
機型結構
機身
波音777X是在777飛機基礎上改進發展,沿用了后者的一些基本設計和先進技術,進行全面的技術升級和優化,機身長度加大提升運力。其中777-8是777-200/-200LR的后繼機,機身加長5.85米,機長達到69.5 米,777-9是777-300ER的后繼機,與后者相比機身加長2.13米,總長度達到76.5米,機長超過目前世界最長的客機波音747-8機長76.3米。機身金屬結構,可能大規模采用先進鋁鋰合金。增大復合材料水平尾翼面積(展長增大1.27米)。波音公司計劃使777X飛機保持與777飛機60%左右的通用性,這種繼承性和通用性能夠有效降低成本,提高競爭力。
機翼
為了提高氣動效率,波音公司設計的777X系列飛機比777-300ER系列飛機具有更長的碳纖維機翼。機翼采用碳纖維、環氧樹脂復合材料和弧形機翼設計,翼展為71.8米,加入了目前由空客A380(翼展79.75米)獨占的F級俱樂部。翼尖最大向上彎曲達到7.9米,改進了氣動效率。為了保持777X系列與777-300ER系列所使用的機場跑道兼容,波音公司在機翼翼尖增加了一個鉸[jiǎo]鏈,使得翼尖在飛機著陸后能夠向上折疊。波音777X飛機有一個重要特征,它的機翼和一般的客機不同,采用了全新的折疊式翼尖段設計。折疊式翼尖段設計可以使翼展增大6米(21英尺),使機翼獲得了更加理想的性能,使飛機獲得最大的效率。這在大型民用客機尚屬首次。因為這次777X的翼展達到了71.8米,超過了原適合波音777的E類停機位65米的限制。777X作為777的換代機型,必須使用F級機場是不能接受的。如果這樣的話,波音公司將會失去一大批客戶。于是設計人員在777X機翼設計中采用了折疊式翼梢,當飛機著陸后,翼梢可以向上折疊,看上去像小翼一樣,讓翼展恢復到777-300ER的水平,變身成為E級飛機。折疊翼尖的作動系統由總部設在圖盧茲的利勃海爾航空部門提供。
起落架
777X機型采取了主起落架轉向系統。在前起落架轉向角超過13時候自動啟動主起落架轉向,可以減少轉彎半徑和輪胎損耗,并且更容易在距離有限的情況下進入閘口。
航電飛控系統
波音777X飛行控制系統及其配套系統架構是傳統波音777系統的演化版,在波音787的基礎上增加了新的元素。波音777X電傳操縱飛行控制系統在所有三個軸(俯仰、橫滾和偏航)上運行。波音 777X 的側傾控制律源自 787 中使用的橫傾控制律。波音777X駕駛艙將采用5塊可配置的15.1-英寸大型LCD顯示屏——其中4塊分布在控制面板上,另一塊裝在中央操縱臺內,極大提高了飛行員的態勢感知能力和操縱效率。頭頂面板上配備了特殊的折疊機翼開關。777X 飛機集成了飛行控制汽車傳感器(IFCE)、電傳操縱系統(FBW)、飛行控制模塊(FCM),飛行控制模塊(FCM)配備了最新一代的Smoother Ride技術,當飛機進入空域時,隨著氣壓和溫度的變化,減少了湍流的影響。當飛機遇到湍流時,數百個傳感器會檢測變化并將數據提供給一臺特殊的計算機,該計算機進行飛行控制,以減少乘客感受到的湍流的影響。
動力系統
發動機
波音公司選擇了通用電氣的GE9X發動機作為777X的唯一動力選項。GE9X的風扇直徑提升到3.39米,額定推力從最初設計的99500磅提升到110000磅。雖然額定推力比前世界紀錄保持者GE90-115B少了5000磅,但GE9X在2017年11月10日的一次試車中達到了134300磅的推力,打破了GE90-115B在2002年取得的127900磅的世界紀錄。GE9X采用第四代復合材料寬弦風扇葉片和復合材料風扇機匣,將風扇葉片從GE90的22片減少到了16片(是所有雙通道客機所采用的發動機當中葉片最少的)。TAPS III燃燒室提供更高的進氣條件,以滿足最新的排放要求。高壓壓氣機從9級(-110B/113B/115B)增加到11級,增壓比高達27:1。核心機采用陶瓷基復合材料(CMC),與金屬部件相比,強度增大一倍,耐熱性能顯著提升,而重量只有其三分之一。并大量采用玻璃纖維、碳纖維和陶瓷基復合材料減重。該發動機和競品空中客車A350所使用的達XWB在同等推力下相比要低5%的油耗。波音公司預計777-9X會比A350-1000燃油效率提高12%。GE9X在每磅推力下產生的噪聲比自家所有發動機更低,并滿足美國聯邦航空局2017年提出的最嚴格的第五階段飛機噪聲標準。
燃油系統
TAPS III燃燒室是一個獨特的第三代燃燒系統,采用增材制造技術生產的燃油噴嘴、新的燃燒室頭部設計和陶瓷基復合材料(CMC)內外襯套,將提高燃燒室的耐久性,減少對冷卻空氣的需求,使空氣和燃油在燃燒前充分混合,從而強化貧油燃燒過程。以實現貧油燃燒及更少的排放。燃燒系統與GE史上最高壓比為27:1的GE9X發動機相匹配。把燃燒技術提升到了新的高度。
駕駛艙設計
波音777X駕駛艙沿用787駕駛艙設計,并引進了觸控屏技術。整個駕駛艙儀表5個顯示器全部都支持觸控屏。初始階段,中控臺顯示器實現MCDU和基本的按鍵操作,然后擴展到中央顯示器,飛行員可以進行重新配置、目標設定和其他飛行員用例。觸控屏支持多點觸控,可以允許兩名飛行員同時使用同一個觸控屏。觸控屏采用電阻技術,只有按實了才能起作用,這和我們平常使用的智能設備輕輕觸摸就可以完全不同,從而避免了因無意觸摸帶來的誤操作。飛行員也可以用旋轉鼠標控制按鈕來和觸控屏進行交互式互動。為了加強顛簸狀態下操作的穩定性,觸控屏都設計了邊框,飛行員操作時遇到顛簸手可以按扶住邊框,起到增強穩定性的作用。
客艙設計
777X是三級客艙布局的大型寬體客機。其中777-8客艙寬5.96米,長54.9米,面積302.5平方米。載客量較777-200/-200LR增大52名,標準三級客艙布局為353座。777-9客艙寬5.96米,長61.8米,面積342.7平方米。標準三級客艙布局為407座。777X不僅是長,也是客艙最寬的雙發客機,通過內飾改進等舉措比以往的777客艙寬度增加10厘米,空間與777單層部分相差無幾,比空中客車A350要款35厘米,可與上一代四發飛機相媲美。777X 的客艙采用現代高效的雙引擎平臺,享受多個私人睡眠區、專用生活空間、辦公室等等。乘客可以在不打擾其他旅行者的情況下工作、休息和用餐。可構建寬敞的起居區和頂部機組休息區,提供比任何競爭對手更多的定制選項。有足夠的空間為員工、顧問或旅行伴侶提供舒適的座位,可以配備頭等艙、公務艙或經濟艙布局。保留標準側壁板、頂部行李箱和大航班的廚房,可以快速裝修一個高密度座椅區域,為飛機的內飾裝修提供了更多的選擇和靈活性。客艙裝備了更大的舷窗,面積增加29%。舷窗尺寸162平方英寸僅次于全復合材料的整機成型機身的787。
性能參數
以上參考資料:
使用情況
2019年3月13日,首架波音777-9X原型機下線。6月,首飛的777X因發動機問題不得不延長飛行時間。由于該發動機采用了大量新材料生產部件,導致其耐用性不強,有可能在使用周期內就出現損壞情況,更糟糕的是會威脅到飛行安全。發現問題后,通用電氣立刻采取措施,對發動機進行重新修復。即便修復成功,波音公司還需要重新進行電子、滑行、耐用性等測試,777X預定首飛失敗。
2019年9月6日,777X在進行高壓測試時,機身撕裂、一扇客艙艙門脫落,當時飛機處于的壓力值為1.48倍。根據美國聯邦航空局的要求,飛機應該在1.5倍的極限負載下保持3秒鐘才算合格。初代777在1.54倍的極限負載下也沒有出現機身撕裂的情況,777X需對數據再次進行分析,以確保完成要求。
2020年1月23日,原定于777X首飛的時間,由于糟糕的天氣推遲了首飛時間。1月25日,777X系列中的777-9型首架WH-001號飛機,在數千名波音公司的員工和來賓的見證下,于當地時間上午10時9分從位于美國埃弗雷德的佩恩機場起飛,經過3小時51分鐘的飛行,降落在西雅圖的波音機場,順利完成了首飛。
衍生機型
美國當地時間2022年1月31日,波音宣布啟動777X貨機型777-8F,以擴展其市場領先的777X家族及貨機家族。擁有世界最大貨機機隊之一的卡塔爾航空公司訂購了多達50架該機型,成為這種新型貨機的啟動客戶。777-8F融合了來自777X家族的技術和市場領先的777貨機的可靠性能,將成為業界最大、航程最遠和能力最強的雙發貨機。該機業載能力與747-400相近,而燃油效率、排放和運營成本均改進了25%,將可以幫助用戶打造更具可持續性和盈利能力的業務。
波音公司正在開展777-8F的設計工作,旨在實現最佳的效率和環保性能。在4410海里(8167千米)的航程之下,777-8貨機的最大結構業載達118噸,使客戶可以減少遠程航線上的經停次數和著陸費用。
相關事件
試飛出現裂痕
當地時間2024年8月19日,美國波音公司在777X客機首次試飛中發現其結構出現裂縫。波音公司表示,將停飛測試機隊,更換故障部件并查明問題原因。波音公司指出,問題部件是連接發動機與機體的結構部件,并已將相關情況通報給聯邦監管機構和客戶。據悉,波音公司有540架新飛機訂單,計劃于2025年開始交付,尚不清楚該問題是否會對飛機的交付日期產生影響。
公司虧損
當地時間2024年10月11日,波音公司宣布計劃裁員約10%,涉及約17000名員工。該公司首席執行官奧特伯格在給員工的備忘錄中說,裁員對象將包括高管、經理和普通員工,裁員計劃在“未來幾個月”內進行;并且新型波音777X飛機的交付將進一步延后至2026年,波音在2027年前還將停止生產主要用于運輸貨物的767貨機。當天波音公司發布第三季度初步業績,預計第三季度營收178億美元及每股虧損9.97美元。經營現金流出為13億美元,截至季末現金和有價證券投資額為105億美元。
美國與卡塔爾簽署經濟及軍事合作協議
2025年5月14日,美國白宮發表聲明說,美國與卡塔爾當天簽署總價值超過2435億美元的多項協議。聲明說,卡塔爾航空公司與美國波音公司和通用電氣電氣-航空航天公司簽署價值960億美元的合同,購買多達210架波音787“夢想客機”和波音777X客機。 白宮表示,阿提哈德已向波音公司和通用電氣承諾,會投資145億美元購買28架美國制造、配備通用電氣發動機的波音787和波音777X飛機。
參考資料 >
波音.boeing.2024-01-31
B777X介紹.businessjets.2024-02-05
777x介紹.boeing.2024-01-31
波音777X 的由來和首飛.caacnews.2024-01-31
波音777X折疊翼尖之路 .thepaper.2024-02-01
波音777x立項.網易.2024-01-31
波音777x特點.微博.2024-01-31
波音率先簽下大訂單獨占風頭.騰訊.2024-01-31
波音宣布裁員10%,777X機型首次交付將推遲至2026年.界面快訊-今日頭條.2024-10-12
波音777X被曝推遲至2027年交付,預計將帶來最高40億美元損失.騰訊網.2025-10-03
創造波音歷史四個第一.新浪.2024-01-31
欣長舒展的民航旗艦.chinaerospace.2024-02-04
波音777X飛機開始進行高速風洞試驗.cdstm.2024-02-02
波音 777X 帶來的翻天覆地變化.carnoc.2024-01-31
B777X飛控.aviationweek.2024-02-04
波音777X將采用羅克韋爾飛行控制系統.新浪.2024-01-31
B777X飛控.airplaneupdate.2024-02-03
燃油系統.caacnews.2024-02-04
777X駕駛艙的創新體驗.thepaper.2024-01-31
777x設計亮點.boeing.2024-01-31
B777X-8F參數.boeing.2024-02-05
命運多舛的777X.騰訊.2024-02-02
波音啟動777X貨機型777-8F.騰訊.2024-02-02
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美國與卡塔爾簽署超2435億美元經濟及軍事合作協議.新京報-今日頭條.2025-05-15
外媒:美國與阿聯酋簽超2000億美元大單.參考消息-百家號.2025-05-16