波音新中型客機NMA將成為波音在B787之后第一款全新設(shè)計的飛機

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

一、項目概況

根據(jù)波音最近透露，發(fā)動機制造商將提供NMA動力裝置建議方案，2019年2月波音將確定發(fā)動機方案選擇，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該項目，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年啟動項目。NMA預(yù)計將成為波音在B787之后第一款全新設(shè)計的飛機，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)前由窄體干線客機占領(lǐng)的中端民機市場，在波音民機產(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機隊規(guī)模正在縮減，2022年時將從2018年的1253架減少到989架，到2026年其退役速度更會加快。隨著B757及B767停產(chǎn)（后者已僅有貨機和派生加油機生產(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。同時，空客A320neo系列的市場訂單遠超波音737MAX。在此競爭壓力下，波音提出NMA項目，座級涵蓋220～270座，設(shè)計航程不超過9260千米，力求打造一款采用雙通道寬體設(shè)計，同時具有窄體飛機經(jīng)濟性的產(chǎn)品來重塑這一銷售量最大、總價值最高的中端市場，打破空客領(lǐng)先的格局。NMA主要瞄準(zhǔn)中遠程密集航線，將填補B737系列窄體客機（航程小于7000千米）和B787大型寬體客機（航程大于10000千米）之間的市場空白。波音預(yù)計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：

一是將采用獨特的橢圓截面機身和先進復(fù)合材料機翼?？紤]乘座的舒適度和進出客艙的時間，NMA的機身更傾向于選擇寬體。為了避免過大的研制費用和長期的技術(shù)攻關(guān)，NMA采用比較成熟的技術(shù)，但機身和機翼將尋求創(chuàng)新，預(yù)計采用第五代復(fù)合材料機翼和“混合”機身設(shè)計，融合B777和B787的設(shè)計特征?！盎旌稀睓C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身，上機身采用雙通道飛機客艙，下機身則采用截面較小的單通道貨艙構(gòu)型方案，使機身的阻力減少到同座級窄體客機的水平。

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

二是先進、大涵道比、高壓比發(fā)動機將成為首選動力裝置。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NMA都提出了發(fā)動機投標(biāo)方案，所提供的發(fā)動機推力都超過了220千牛。其中，羅羅公司將采用全新技術(shù)設(shè)計的“超扇”（UltraFan）齒輪傳動發(fā)動機；通用電氣公司將以GEnx和GE9X先進技術(shù)為基礎(chǔ)，提出一款新的渦扇發(fā)動機方案；普惠將在A321neo采用的PW1100G齒輪傳動發(fā)動機基礎(chǔ)上進行升級。三款先進發(fā)動機的涵道比都將超過10∶1，總壓比至少為50∶1。按照客戶提議，波音可能會選擇兩款發(fā)動機作為候選動力裝置。波音還透露，NMA一大亮點是機翼與發(fā)動機之間的結(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)驗教訓(xùn)，率先在NMA項目上引入數(shù)字孿生和數(shù)字線索技術(shù)。前者是在數(shù)字空間建立真實產(chǎn)品的數(shù)字模型，通過傳感器實現(xiàn)與產(chǎn)品實際狀態(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)字模型并實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成。這兩項技術(shù)使產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、運行、維護達到無縫集成，提高研發(fā)效率，降低全壽命周期成本。《航空周刊與空間技術(shù)》早在2015年即預(yù)測：到2035年，當(dāng)航空運營商接收一架飛機時，還會同時接收一套該機的詳細(xì)數(shù)字模型。

四是波音將采用基于模型的系統(tǒng)工程和先進管理平臺改善研發(fā)流程。盡管NMA項目尚未正式啟動，但波音已采用基于模型的系統(tǒng)工程方法，對NMA的設(shè)計、生產(chǎn)和試驗等各個環(huán)節(jié)進行了深入而全面的分析。最近，該公司還向法國達索系統(tǒng)公司采購了最新產(chǎn)品全壽命管理平臺，達索系統(tǒng)公司稱該平臺將使飛機的研制流程得到巨大改進，號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NMA項目充滿期待，但它面臨諸多質(zhì)疑和挑戰(zhàn)：

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

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

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

三、潛在的影響

若波音最終順利推出并銷售NMA，預(yù)計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市場。一方面，波音將通過NMA重塑銷售量最大、總價值量最高的窄體客機市場，扭轉(zhuǎn)空客在該市場的優(yōu)勢，并阻滯新競爭對手的市場開拓。另一方面，NMA也將影響A330neo這類成本更高的寬體客機的市場銷售，并將對我國和俄羅斯聯(lián)合研制的CR929寬體客機構(gòu)成直接的競爭威脅。這樣，NMA將使全球干線飛機市場產(chǎn)生新的競爭格局。

二是樹立標(biāo)桿，推動民機研發(fā)方式新變革。在航空航天領(lǐng)域，波音一直是先進設(shè)計方法創(chuàng)新的引領(lǐng)者。繼B777實現(xiàn)無紙化設(shè)計、B787實現(xiàn)基于模型的設(shè)計和關(guān)聯(lián)設(shè)計之后，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)，實現(xiàn)其民機產(chǎn)品研發(fā)方式的又一次重大創(chuàng)新。

四、幾點看法

波音努力打造NMA，將開啟全球干線飛機市場新一輪競爭的大幕。面對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)有的競爭機型B787和A350，還應(yīng)對未來競爭機型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，達到與同期服役產(chǎn)品同臺競技的水平。

第二，波音將借助NMA項目推動民機產(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)新民機產(chǎn)品研發(fā)流程，加快研制進程，降低研制成本，盡快使產(chǎn)品投放市場。

第三，我國民機應(yīng)采用系統(tǒng)工程的方法，現(xiàn)階段CR929飛機項目當(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，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CR929項目研制進程，爭取早日搶占市場。