

在空中飞行时,即将推出的波音777x飞机将拥有107.2米(235英尺)的宏伟翼展。不幸的是,这个尺寸太大,无法停靠在为777飞机设计的机场登机口。因此,波音公司没有选择削减飞机的机翼——或要求机场建造更大的登机口——而是为机翼安装了铰链,以便翼尖可以向上和向下折叠。这样可以将翼展减小到仅103.1米(212英尺)。
波音公司于5月18日获得了这项创新新设计的官方批准,当时美国联邦航空局(FAA)在《联邦公报》上发布了一份文件,解释了这家飞机制造商在新飞机设计中必须遵循的“特殊条件”。
波音777飞机是双引擎宽体客机,目前其机翼展长略低于65.5米(213英尺)。那么,为什么在新飞机上还要增加长度,从而增加折叠机构带来的复杂性呢?
这些较长的机翼由碳纤维制成,燃油效率更高。北达科他大学航空航天科学学院副教授、前空军飞行员加里·乌尔里希(Gary Ullrich)说:“这一切都是因为这降低了阻力。”他也是《飞行员空气动力学》教科书的合著者。
乌尔里希说,较长的机翼可以减少翼尖产生的涡流或尾流湍流,这就是为什么这些长机翼能以更小的阻力穿过空气,从而节省燃油,进而节省资金。
他举例说,想象一架战斗机,它有短而粗的机翼,再与滑翔机的机翼相比。战斗机的短翼比滑翔机的机翼产生更大的涡流和更大的阻力。“他们有777,他们想把它变成滑翔机,”乌尔里希说。事实上,他说,对于两架相同的飞机,翼展表面积相同,较长的机翼比较短的机翼阻力更小,效率更高。(技术上来说,这种阻力被称为“诱导阻力”。)
但是,由于这些新的777飞机——将被命名为777-8和777-9,分别可以载客375人和425人——需要停靠在登机口,所以这些长机翼需要折叠起来。但乌尔里希说,这也有代价,其中之一是增加了复杂性。
美国联邦航空局在其《特殊条件》文件中指出,折叠机翼的功能只在飞机停在地面时有效,而且该公司不打算在折叠部分储存燃油。鉴于如果在飞行中机翼折叠,或者飞机在机翼未处于正确位置时尝试起飞,将会是灾难性的,波音公司必须非常认真地对待这项新功能的设计方面。
波音公司工程师特里·比兹霍尔德(Terry Beezhold)在一则视频中说:“我们考虑了实际折叠机构的冗余度——锁定销、闩锁——我们有一个主要和次要的闩锁系统。”“我们有多层冗余和保护层,以确保折叠翼尖在飞行中始终保持展开状态,并且只在发出指令时(飞机在地面时)才折叠。”
航母上的军用飞机已经在使用折叠机翼来节省空间。乌尔里希说,他觉得这项技术在民用领域的使用“令人耳目一新”。
他说:“这是经过长期考虑的事情。”“由于重量问题和复杂性问题,这项技术一直难以在民用航空领域实现。”该飞机预计将于2020年交付。