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波音747

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波音747
Boeing 747-436 G-BNLU British Airways (10446761566).jpg
英国航空的波音744
类型四发喷气长程3-4-3式宽体干线民用飞行器
原始开发国美国
生产公司波音公司
首次飞行1969年2月9日[1]
服役1970年由泛美航空环球航空启用[1]
使用状态使用中,部分(例如747-400)陆续退役
主要用户英国航空
汉莎航空
荷兰皇家航空
中华航空
大韩航空
泛美航空
UPS
Polar Air
生产年份1968–现在
生产数量1,528(截至2017年2月)[2]
单位造价747-100US$2400万(1967年)
747-200 $3900万(1976年)
747-300 $8300万(1982年)
747-400 $2亿2800万~2亿6000万(2007年)[3]
747-8 $2亿8550万~3亿(2007年)[3][4]
衍生机型波音E-4B
波音747SP
波音VC-25
波音747-8
波音747-400 LCF
A380与波音747横截面对比

波音747,又称为“珍宝客机”(Jumbo Jet)[5][6]亦是全世界首款生产出的宽体民用飞机,由美国波音民用飞机集团制造。波音747雏型的大小是1960年代被广泛使用的波音707的两倍[7],飞机翼展比莱特兄弟首次飞行距离还要长。自1970年投入服务后,到2007年A380投入服务之前,波音747保持全世界载客量最高飞机的纪录长达37年。

波音747是一款双层四发动机飞机,能够用来载客、载货、军事和其它用途,例如作为美国总统指挥专机和空军司令部。747的上层甲板设计使它节货机型号能够在机首装一个货舱门,而客机型号的波音747则可以增加额外座位,三级座舱设计(即是分为经济,商务和头等舱)的载客量达到416人,而双级舱设计的载客量则高达524人,在当年747这种宽体客机的横空出世,使得民航载客量显著的增加,并降低了机票成本与价格,普罗大众环游世界也成为了可能,对于世界产生了巨大的影响。

80年代随着超音速客机的问世及持续发展,部分业界人士估计波音747将会慢慢退役[8],但直到1993年,波音747累计超过1000架的订单使他们的预测落空[9]。截至2014年6月,波音747共生产了1,500架,另外还有38架订单尚未交付[2]。波音747最新型号是747-8,已在2011年正式投入服务[10]。747载客市场的兴盛到了2010年代才告结束,因为双发中宽体客机的经济性更好,考虑到四发动机的燃油效益仍然过低,2017年6月波音宣布停产客运用的747-8,但表示会继续生产货运用的747-8F及特殊型号(如空军一号波音商务客机)。[11]

发展

背景

在1963年,美国空军为开发一种宽体战略运输机而展开一连串的研究计划。虽然C-141“运输星”英语Lockheed C-141 Starlifter已经开始被引进,但当局认为需要一款体积更大、性能更强的运输机,能够携带当时所有运输机都无法负载的特宽体货物。这些研究最终衍生出“CX-X”(Cargo, Experimental, no number,货运、实验性的、无编号)设计,载重量达180,000磅,速度达0.75马赫(500英里或805千米),载重115,000磅的航程达5,000海里(9,260千米),载货空间为宽17英尺(5.18米)、高13.5英尺(4.11米)和长100英尺(30.5米)。

CX-X早期的设计,是由六台发动机提供推力,但是CX-X的设计相比C-141,未显得有任何大进步而值得开发,于是一款称为“重型后勤系统”(Heavy Logistics System, CX-HLS)新的飞机计划在1964年4月27日诞生。CX-HLS由四台发动机提供推力,增加了发动机推力,并提升了燃油效率。1964年5月18日,机身提案到达了波音、道格拉斯、洛克希德、通用动力马丁·玛丽埃塔公司手上,经过筛选后,波音、道格拉斯和洛克希德给予关于机身的附加合约,发动机由普惠或通用电气公司提供。[12]

三间公司的提案各有一些共通特色,但其中一个与747外型有点相似。CX-HLS的设计是能携带重型货物,但是驾驶舱位于传统位置,当飞机坠毁时,货物便会向前推而压伤飞行员。三家公司都因这问题而困扰,于是道格拉斯公司便在机翼前上方增加一个小吊舱;洛克希德公司的设计是把驾驶舱放在上层,采用高单翼设计,四台发动机吊挂在主翼下;波音公司的设计便是增加一个较大的吊舱。[13]

1965年,洛克希德公司的设计和通用电气的发动机成功地夺得美国空军的订单,成为后来的C-5“银河”运输机

波音747计划

747的原型机,机号N7470,昵称“艾佛瑞特城号”,现存于美国华盛顿州波音公司厂区旁的飞行博物馆(Museum of Flight),目前该机已经整修后移入机库保存。

波音747的诞生是因为空中旅行在1960年代的流行,当时的波音707DC-8引发了喷气旅行革命,进入了一个商业喷气飞机的新时代[14]。虽然不久前波音公司失去CX-HLS的订单,但是泛美航空总裁胡安·特里普要求波音公司研制一款比波音707大两倍的客机。因为当时中小型飞机的运力严重不足导致机场挤满了候机旅客,因此胡安·特里普认为新的宽体飞机能解决此问题[15]

1965年,乔·萨特(Joe Sutter)由波音737开发小组调至管理波音747的开发计划[16],他与泛美航空等公司接洽,以了解他们对新飞机的需求。当时业界认为波音747最终会被超音速客机所取代[17],于是波音公司便回应,即使747不受旅客青睐,也可以用来运载货物。波音747的货运角色,明确地显示它能支援一般船只所用的标准货柜TEU)尺寸为前方8x8尺、长20或40尺,能够支援2x2x2或2x2x3货柜,此货柜款式与CX-HLS计划相似。

1966年4月,泛美航空订购了25架波音747-100,总共价值5亿2500万美元,签署仪式在西雅图举行,刚好正是波音公司成立50周年,泛美航空总裁胡安·特里普说“相比起洲际弹道导弹,波音747是人类的和平武器”,此话是根据当时波音747计划的高层马尔科姆·斯塔姆帕(Malcolm T. Stamper),在受访时所说[18]。因为泛美航空是波音747启动客户之一[1][19],因此泛美航空有能力改变747的设计和发展[20]

设计

CX-HLS的高单翼设计最终没有用于波音747上[21],而747的原本设计是采用双层甲板设计,下层每行8座位的座位排列方式,设有一条通道,而上层采用每行7座位的座位排列方式,设有一条通道[22],可是,因为逃生路线和载货量的关系,此设计在1966年被取消了[1]。驾驶舱因此而放在上层甲板,使货舱门能够覆盖整个机鼻,这设计成为了波音747的特色[23]。波音747的设计雏型,设计团队不知如何处理在驾驶舱后面的空间,因此早期747的此空间成为了机组人员没有固定座位的休息室或头等舱乘客休息室。而在747之前采用上层驾驶舱隆起设计的飞机还有20世纪60年代初的ATL-98运输机AW660大商船运输机

早期波音747的上层空间多用作头等舱乘客休息室

波音747是采用高涵道比涡轮风扇发动机[24],此发动机的耗油量较低,推力较大。通用电气公司虽然是高涵道比涡扇发动机的先驱者,但因为专注于C-5银河的发动机的开发而没有参与波音747发动机的开发[25][26],而普惠公司也一样要专注于C-5银河的发动机的开发,可是在1966年出现了转机,普惠公司与泛美航空同意研发一款新的发动机,称为JT9D,作为波音747的发动机[26]

波音747的设计是采用一个新的方法,称为失误树分析法(fault tree analysis),从系统的失效现象做出发,根据这些失效现象,分析失效发生的原因及造成系统失效的可能部位[1]。为了提高波音747的安全和飞行能力,波音747拥有4套备用液压系统,多重结构备用装置,分离式控制面版,强化起落架设计,以及能让飞机在标准跑道长度起降的成熟机翼控制系统[27]

波音747计划对波音公司来说是一项赌注,是金钱和科技的赌注[1]。1967年,波音公司同意于1969年末把首架747交付给泛美航空,但波音距离交付时间只剩下28个月[28],需要加快进度完成,因此人们给此工程别名为“不可思议”(The Incredibles)[29]

新厂房

波音公司并没有足够的地方生产这款宽体飞机,因此波音公司需要建造一个新厂房,新厂房地点将会在50个侯选城市中的其中一个[30]。1966年,波音公司于华盛顿州西雅图以北约30英里处的艾佛里特佩恩机场[31]买了一块780英亩(约3.156平方千米)的土地作为新厂房[32],新厂房是全世界最大的飞机厂房[31],而整平新厂房的地基是需要移动超过310万立方米土地[33]

波音747的开发和生产已成为波音公司的一项重大挑战,于是波音总裁威廉·艾伦(William M. Allen)派马尔科姆·斯塔姆帕前往新厂房,监督新厂房和波音747的建造[34]。由于时间紧迫,在新厂房的天花板盖好之前,已经开始建造747原型机[35]

测试

波音747组装线
模拟式驾驶舱
数字化驾驶舱

在首架波音747完成装配之前,已经展开了测试工作。其中一项重要的测试是逃生测试,560人需要在限定时间内全部从模拟机舱撤离。首次逃生测试用了2分半钟,比美国联邦航空局要求的90秒慢许多,当中有些人更受了伤,随后的测试虽然达到联邦航空局的要求,但招来的是有更多人受伤,伤者大多是从上层甲板逃生的[36]

当747仍在建造时,波音公司设计一项特别的训练计划称为“韦德尔的马车”(Waddell's Wagon,一名747测试飞行员杰克·韦德尔为它命名)的模拟驾驶舱,该计划允许飞行员模拟在驾驶舱练习滑行此宽体飞机[37]

1968年9月30日,首架747出厂,26家订购747的航空公司分派空中服务员参加命名仪式[38]

接下来的数个月,波音公司要准备747的飞行测试。波音747于1969年2月9日首飞,由杰克·韦德尔(Jack Waddell)和布里恩·威格(Brien Wygle)操作[39][40],杰斯·沃利克(Jess Wallick)担任飞行工程师。尽管襟翼出现了一个小问题,不过整个飞行过程是十分良好,且不会出现“荷兰滚”情况[41]

在最后的测试环节中,颤振试飞显示了机翼在某种度下会受到振荡,而减少机翼组件能在一定程度上解决这问题。在短舱加装贫铀配重块只能解决早期747型号的高速颤振问题[42],但这措施导致一些空难事件,如1991年的中华航空358号班机和1992年的以色列航空1862号班机于坠毁处发生核污染的问题。[43][44]

747的飞行测试计划因为JT9D发动机出现问题而受阻,其中的困难包括因油门高速移动而引致发动机熄火和涡轮机壳在短期使用后即出现变形。[45]这些问题令波音747的交付延期数月,并使30多架等待安装新发动机的客机在厂房停滞。后来五架测试飞机中的一架在尝试降落波音公司位于伦顿的厂房──伦顿市机场──时严重受损,747的测试计划因此再度延迟;当时飞机的测试装备被移除并改装为客舱,降落时在短跑道外提前接地,起落架飞脱。[46]这些问题未能阻止波音公司的747飞机去参加1969年的巴黎航空展,该航空展令波音747首次公开亮相[47]。1969年12月,波音747完成了美国联邦航空局的测试,表示它能正式投入服务[48]

747的开发和新厂房的建造使波音公司几乎陷入破产边缘,甚至要向银行借款,在首架飞机交付前数个月,波音公司再度要求增加资金以完成747的开发,如果银行拒绝波音的请求,波音公司可能要面临倒闭[19][49]。最终,波音的赌注不但成功了,并支配了接下来数十年的宽体飞机市场[50]

投入服务

波音747-100和-200型的楼梯是采用螺旋型设计
帕特·尼克松在泛美航空首架波音747的驾驶舱内

在1970年1月15日,美国第一夫人帕特·尼克森(Pat Nixon)在华盛顿杜勒斯国际机场(Dulles International Airport)主持泛美航空首架747的命名仪式,该飞机在一星期后投入服务,负责纽约-伦敦航线[51]。该次飞行原定是在1月21日进行,但由于负责该趟飞行的747发动机过热不能参与,所以足足耽误了六小时才由另一架747负责飞行,而原本故障的747则回厂检修[52]

747投入服务的过程十分顺利,事实证明了规模较小的机场也一样可以容纳747[53],虽然出现了些技术小问题,但都很快地解决了[54]。自泛美航空的747投入服务后,其它订购了747的航空公司争相投入服务,以提高自己的竞争力[55][56]。波音估计逾半订购747早期型号的航空公司,都是把它们用作执行长途航线,而非高载客量的航线[57]。虽然波音747的人均营运成本相对较低,但要高载客率才有利可图,据估计,一架70%载客率的747的燃油耗量是一架全满747的95%[58]

1973年,石油危机爆发,随着营运成本上升,一些航空公司发现747的营运对他们来说几乎无利可图,于是便使用同期的DC-10L-1011或较后期的波音767A300代替747[59],有些航空公司虽然继续使用747,但他们会拆去一些座位,改装成为酒吧等,美国航空在1983年把747改装成为货机,并用自己的747与泛美航空的DC-10交换[60],而达美航空亦在数年后把747除役[61]

1980年代,国际航班经传统转运站而到达其它小城市越来越普及[62],这趋势虽然削弱了747的竞争力,但仍有许多航空公司继续使用747来营运太平洋航线.[63];在国内线需求极高的日本,747是日本国内线的主力机队[64]

由于波音747的高知名度与广泛运用,经常被用作为电影(尤其是空难电影)的背景或道具,曾经有747入镜的影片不计其数,例在1996年上映的电影《747绝地悍将》(Executive Decision[65]、1997年上映的电影《空军一号》(Air Force One[66]、2006年上映的电影《毒蛇吓机》(Snakes on a Plane[67]和2007年上映的电影《死亡客机》(Flight of the Living Dead: Outbreak on a Plane)。除了电影,在不少欧美、日韩动漫影视和游戏作品里面,都有747的身影出现。在著名第一人称射击游戏反恐精英》之中有3张相关地图(cs_747、zm_747、dm_747)。在奇幻系轻小说《Fate/Apocrypha》中被黑之阵营大量用以追击夺走大圣杯的红之阵营。在3D动画电影《赛车总动员2》里面,闪电麦昆和朋友们乘坐那架客机也是747拟人化而来。在《名侦探柯南》2004年剧场版《银翼的魔术师》中的飞机也是波音747。而波音也曾经在著名的社交平台新浪微博发起一条名为“寻找747”的微博,引起广大航空爱好者的强烈关注。

后续发展

后期747型号加长了上层甲板
四款世上最宽体飞机的尺寸比较

波音开发完了747-100之后,再开发一款拥有较高起飞重量的-100B和高载客量的短程型-SR(多用于日本国内航线,同时因频繁的起落次数而加强了起落架)[68],最大起飞重量提高表示能够装载更多燃料飞行得更远,相当于今天的-ER(波音/麦道)/IGW(麦道)/HGW(空客)[69]。后期还有-100SUD(延长上层甲板用于载客)型可供改造。-200型在1971年投入服务,采用更高效率的发动机和提高了最大起飞重量,该型号的用途可仔细分为客运、货运(-F),客货转换(-C)和客货混合(M,即Combi)[68]。747-200同样可以改造为-200SUD。1970年代中期,波音公司又开发了一款缩短机身但航程较远的-SP(Special Performance)[70]

1980年波音公司又开发了-300型,主要是增加了载客量,计划代号为747SUD,意即“延长上层甲板”(Stretched Upper Deck)[71],但此代号很快地更名为747EUD(Extended Upper Deck)[72],名称虽然不同,意思仍旧一样。首架747-300在1983年建造,除了延长上层甲板,还提高航速和载客量,并设有客运、客货混合、SR和后期改造的货运型号[68]

1985年,波音公司再度开发一款新型号名为747-400[73],该型号配备玻璃座舱[74],需要的飞行员由三人减少至两人。随着研发成本上升,应航空公司要求而加入的新技术,再加上员工经验不足使飞机延期[1],使-400型在1989年才能投入服务[75]

继B747-400之后,波音公司有意再延长747。1996年,波音公司宣布波音747-500X和波音747-600X计划[76],新计划需要约50亿美元去开发[76],但因为航空公司不感兴趣而没有执行该计划[77]。在2000年,波音公司再度宣布新的747X和747X衍生型号以回应空中客车的A3XX,同样地因航空公司不感兴趣而没有执行,波音便在2001年宣布开发音速巡航者以代替747X[78],但航空公司不感兴趣而停止开发,取而代之的是波音787[79];然而,那些计划亦不是一无是处,有些概念应用在波音747-400ER上[80]。波音放弃多个计划后,有业界对波音公司的新飞机计划有点担忧[81],但在2004年,波音宣布一个新的747计划,该计划终于被波音采用了,新747计划与747-X相似,当中有些技术更是改良自波音787技术。

2002年,通用电气的747-100测试机正在莫哈维机场英语Mojave Air and Space Port进行GE90-115B发动机的测试(该机原为泛美航空N744PA,1992年改为N747GE)

在2005年11月14日,波音宣布新开发747-8[82],而波音亦希望对手A380延期交付会使747-8的订单有所增长。两家空中客车买家与波音公司附加合约订购747-8[83][84],两家订购了A380的公司宣布取消A380订单,但亦有少数航空公司会接受A380延期交付或考虑订购747-8或B777F[85][86]

在2007年A380投入服务之前,波音747曾是全世界载客量最高的飞机[87],在1991年的所罗门行动中,一架以色列航空波音747破纪录地运送了1087名乘客[88]。波音747曾是全世界最重的飞机直至1982年An-124运输机的出现。至于拥有翼展最长的飞机,则是由只飞行过一次的休斯H-4大力神在长期占据此名誉[89],但未来将被波音777X系列代替成为翼展最长的飞机。

一些747被改装用作特别用途,通用电气公司拥有1架747-100用作测试自己的发动机[90][91],一架由长青国际航空改装的747用作救火之用[90]。波音747客机停产后将由Y3计划取代。

淡出

虽然波音747这种超大载客量珍宝客机曾经带来商业飞行的革命,但基于较大油耗和乘客量不佳等因素,而且现代更符合燃油效益的双发动机飞机不断推陈出新,波音公司终于在2017年6月宣布,被誉为“空中女王”的747飞机将全面退出客机市场,并全面由波音777、787替代,只留下货机和特殊用途飞机,如空军一号[92]

特色

747机轮

波音747是一款双层、宽体、双通道、四发动机的飞机,其机翼后掠角为37.5度,此角度是为了提高巡航速度之用[23],最佳巡航速度为0.84-0.88马赫(视型号而定),且能够停泊在飞机棚[1][93]。如果747客舱主层的经济舱座位以3-4-3和头等舱1-2-1的排列,上层以2-2排列方式,747的载客量会超过366人[94]。波音747的驾驶舱位于上层甲板,驾驶舱后面的空间可以用作客舱或机员休息室,货机型号有可掀起的机鼻舱门[23];747-100B的买家可选择延长上层甲板,以增加载客量,但在较后期的型号中上层甲板的延长成为了747的标准设计。

747的最大起飞重量由73万5千磅(334,000千克,-100型)至97万磅(439,985千克,-8型)不等,航程由5,300海里(6,100英里、9,800千米,-100型)至8,000海里(9,210英里、14,815千米,-8I型)不等[95][96]

因此波音747拥有4套液压系统、多重结构备用装置、18个机轮以支撑如此笨重的飞机,当机轮爆胎时,也能确保飞机可以顺利滑行;而747拥有多组机轮是为了确保当降落时两组坏了,余下的都能够支撑整架飞机[97];而分离式控制面板及精密的三槽式襟翼能够降低降落速度,以确保跑道有足够长度去容纳飞机,减少飞机滑行距离[98]。早期747型号能够在发动机与机身之间、在机翼下增加第五个吊舱以容纳一个不会运作的发动机,用作运送后备发动机[99][100]

型号

交付时间表

波音747-100是747的原始型号,在1966年开发,747-200在1968年接到订单后便进行开发,而747-300和747-400分别在1980年和1985年开发,而最新型号747-8是在2005年宣布开发。每款747的都有其衍生型号。在早期747型号中有许多都是同期生产的。

泛美航空为波音747的启动用户

747-100

早期生产的波音747-100上层甲板只有6个窗口(每边3个)属于机员休息室或头等舱休息室的窗口,后来有航空公司想把机员休息室改建为客舱,波音公司为了回应航空公司的需求,便在上层甲板增加4个窗口来容纳客舱;有些航空公司选择自行改建747-100的客舱设计[101][102]。1974年,比利时航空的两架波音747-129客机被波音公司改装为客货混装机,成为747客货混装型号的雏形。[103]

波音公司虽然没有研发747-100型货机,但有少数客机改装为货机,被称为波音747-100SF[104]。747-100总共交付了250架(所有型号包括747SP),当中167架是747-100、45架SP、29架SR和8架-100B[105],最后一架在1986年交付,机型为波音747-146。[106]

值得一提的是,目前仍在飞行的747-100中机龄最长的一架正服役于伊朗空军,用作空中加油机(原环球航空N93101,生产线编号为5)。[107]

747-100SR/100SUD

日本航空旗下的747-146B/SR/SUD(JA8170,另一架为JA8176)
全日本空输的747SR(使用通用电气CF6-45A2发动机;当时全日空以达·芬奇设计的直升机为标志)

波音公司按日本航空公司的要求而在747-100的基础上研发一款短程用客机747-100SR(Short Range),增强了机体结构以抵受频密的起降次数,减少了燃料缸并增加载客量至498人,后期更可高达550人(全经济舱)[68]。由于747-100SR的燃油负载量少了20%,因此多出的空量能够强化机翼、机身和机轮结构[108]。747-100SR在1973年10月7日投入服务[32],至1975年共生产7架。这七架747SR的最大起飞重量为520,000英磅(240,000千克),发动机为推力减至43,000英磅力(190,000牛顿)的JT9D-7A,全部交付给日本航空。

1978年,波音在747-100SR的基础上推出结构加强、最大起飞重量更大的747-100BSR,该型号于1978年11月3日首飞,首两架同年12月交付给全日本空输,全日空也成为-100BSR的主要用户,自1979年1月25日至2006年3月10日共计运营17架该型机[109],且全部使用CF6-45A2发动机,而日航也曾运营3架装有JT9D发动机的-100BSR。后来波音公司更研制出747-300SR和747-400D,皆是日本国内线专用的特殊规格机种[110]

波音公司共交付了两架747-100SUD(上层客舱增长并增加了一对逃生门,后来747-300/400标准版均沿用了该设计)来给日本航空以容纳更多乘客[111][112]。日本航空作营运的747-100SR/SUD的载客量高达563人,最后一架在2006年第三季退役。而全日空曾营运不少747SR,载客量为455至456人,最后一架在2006年3月10日退役[113]。日本航空和日线航空曾营运747-300SR,主要负责国内线和部分亚洲航线,已于2009年7月退役。一架747-100SR(原日航JA8117)由美国NASA改装为可背负航天飞机飞行的SCA(航天飞机运输机)。

747-100B

1978年,波音在-100SR的基础上推出747-100B。波音747-100B拥有更强的机身、更强的起落架设计和增加了最大起飞重量,提高至750000磅(340000千克)。747-100B制造总数仅8架,客户只有伊朗航空和沙特航空(今沙特阿拉伯航空[114],航空公司可选用罗尔斯·罗伊斯或通用电气的发动机,但只有沙特航空选用罗尔斯·罗伊斯发动机[115],伊朗航空的唯一一架747-100B则使用普惠JT9D-7A。

747SP

大韩航空的747SP

波音747SP比747-100短48尺4英寸(14.7米),747SP是747系列中唯一一款长度缩短的型号。相比与标准版747系列,单槽襟翼取代了原来的三槽式襟翼[116][117]。同时增长了垂直尾翼和水平尾翼。[118]

747SP在1976年2月4日获得适航证书后,在同年加入泛美航空机队[117]。订购了747SP的航空公司希望它能够飞往一些跑道较短的机场[119]。747SP总共生产了45架[120],第44架在1982年8月30日交付。波音公司在1987年重新启动747SP生产线以生产第45架747SP,以完成阿联酋政府的订单[117]。直至2007年8月,仍有17架747SP营运中,当中3架为伊朗航空、1架为沙特阿拉伯航空、2架叙利亚阿拉伯航空和一些用作行政专机,NASA的德赖登飞行研究中心改装了一架747SP用作测试同温层红外线天文台[121]

747-200

1976年,北欧航空一架波音747-283B在斯德哥尔摩阿兰达机场,注意其上层窗口仍为每边3个
北欧航空的波音747-200BM客货混合机,图中飞机为波音公司制造的第500架747

由于使用JT9D-3A发动机的波音747-100在业载和航程上只能勉强满足长程航班的需求,波音开发出747-100的改进型747-200系列,在747-100基础上采用更具效率的发动机、增加了最大起飞重量、增加了航程。多数747-200上层甲板的窗口由每边3个增加到8至10个,但部分早期747-200上层仍为每边3窗[122]

波音747-200包括多个版本。747-200B(早期又称747B)是-200的全客机基础型号,增加了燃料量和更具效率的发动机,初期航程可达5000海里(9300千米)。747-200B在1971年2月投入服务[123],最初使用JT9D-7A系列发动机,1972年波音与通用电气签订协议,决定在747-200上使用通用电气CF6发动机,1975年罗尔斯·罗伊斯RB211也首次在747-200上投入使用,747-200由此成为第一款由三家公司提供发动机的747子型号,此后747-200系列使用过的发动机包括普惠JT9D-7A/7F/-7J/-70A/-7Q/-7R4G2、通用电气CF6-50E/-50E1/-50E2/-80C2B1及罗尔斯·罗伊斯RB211-524B。大多数747-200的上层客舱内部空间在747-100的基础上稍有加长,最多可容纳16个座位[124]。1982年普惠推出供747-300使用的JT9D-7R4G2后,波音也开始为此后生产的747-200选装该型发动机,这些后期型747-200的最大起飞重量可达833000磅[125],航程达到6857海里(12700千米),有助于航空公司开辟更多不经停航班(如日本航空1983年由东京直航纽约的日航行政特快)。

香港华民航空的波音747-200F

747-200F是货机型号,载货量为105吨(95.3公吨),最大起飞重量为833000磅(378000千克),航空公司能选择是否在机身侧面装设货舱门(SCD, Side Cargo Door)[123],首架在1972年加入汉莎航空机队[126]

747-200C是客货转换型号或客货混合型号[68],座位能够从机上移除[123],也可选择在机身前部载货后部载客。航空公司能够选择在主层甲板增装一个货舱门[127]。部分747-278C只有前货舱门。

波音747-200M是客货混合型英语Combi aircraft,又名Combi[123],主层甲板有一个货舱门,能够在飞机后半部分运载货物,而前半部分则可以用来载客,在三级舱布置下最高载客量达238人,首架于1975年交付给加拿大航空。和747-100一样,747-200也拥有上层客舱加长版本,荷兰皇家航空法国联合航空(在破产后被法国航空收购)分别营运了10架和2架747-200SUD[123][128][129]。与相同外观的747-100SUD相比,747-200SUD拥有同747-200B相同的航程,而747-100SUD的航程仅跟747-100SR相同。

波音747-200生产线在波音747-400推出后于1991年完结[130],共生产了393架,当中225架为747-200、73架747-200F、13架747-200C、78架747-200M和4架用作军事用途[131]

目前主流航空公司大都把747-200退役,尤其是在九一一恐怖袭击后加速了747-200的退役,有些被报废或改装为货机,但仍有不少747-200分散在小型航空公司里继续营运[132][133]。而中华航空曾使用过的747-200客机与货机,自从发生2002年澎湖空难后,因为机体老旧、保修欠佳而宣布全面退役。

747-300

新加坡航空的波音747-300BIG TOP客机

波音747-300与先前型号有明显分别的地方是沿用了747-100/200SUD的设计,逃生门增加至两个和航空公司能够选装在驾驶舱后面的机员休息室[134]。747-300的上层甲板比-100/200标准版长了23.4尺(7.11米),与747-100SUD/200SUD相同[134],通往上层的楼梯由螺旋型改为平直型[68],能够提供更多空间供载客之用。相比于前两代波音747,747-300巡航速度由以往的0.84马赫增加至0.85马赫[134],但最大起飞重量与后期型747-200一样。发动机方面,747-300是747系列中首个采用JT9D-7R4G2的型号,三款发动机中有两款与747-200型的一样,通用电气公司提供的初期仍是GE CF6-50E2,到1987年以后出厂的才改为与波音747-400同款的GE CF6-80C2B1[68],且建造数量仅有7架。且值得注意的是,使用CF6-80C2B1的747-300已经将高频(HF)天线改短并移至垂直尾翼顶部后方(同747-400)。

波音公司在开发747的同时并没有打算开发747-300,而747-300的也是在1980年才开发。瑞士航空在1980年6月11日订购747-300,是首家订购747-300的航空公司。747-300在1982年10月5日首飞,首架在1983年3月23日交付给瑞士航空[32]

日线航空的747-346SR(后易手俄罗斯洲际航空

波音747-300也有一些衍生型号。747-300M像747-200M一样可以在机身后方运载货物,但不同之处是747-300的上层甲板能运送更多乘客[135]。747-300SR是747-300的短程型号,是为了应付日本的高客量国内线,如日本航空要求747-300SR的载客量能达到600人,这些高客量飞机主要是负责东京冲绳等类似航线,但实际产量只有4架(注册编号JA8183/84/86/87)。波音公司虽然没有开发747-300货机型号,但自2000年开始波音公司可按航空公司要求而把它改装为货机[136]

747-300共生产了81架,其中56架为客机,21架为-300M和4架-300SR[137]。747-300是-200和-400之间的过渡机种,它很快地被在1985年研发,1989年首飞,且更先进的-400型取代[138];最后一架747-300在1990年9月交付比利时航空,注册编号为OO-SGD。[68][139]

目前大部分747-300已经退役。

747-400

中国国际航空的波音747-400(普惠发动机)
全日本空输用于日本国内线的波音747-481D,可见其没有翼尖小翼
联合航空的最后一架波音747-400退役前于檀香山国际机场,2017年11月

波音747-400是747-300的改良和增程型,翼端加长1.8米并增加了翼尖小翼,驾驶舱更换为全显示屏玻璃座舱,同时需要的飞行员由三人减少至两人(取消飞行工程师)。747-400的发动机和客舱内部都有所修订,并在飞机尾翼增加了一个燃料缸以增加航程[140]

747-400的衍生型号包括货机型号-400F、客货混合型-400M、日本国内线型-400D、增程型-400ER和增程型货机-400ERF。747-400货机型号的上层甲板重新缩短回波音747-100/200/SP的长度[141],但与747-200F一样设置开合式机鼻舱门。而-400D因为属于短程型,并没有加装翼尖小翼,但亦可按航空公司要求而补回[142]

首架747-400客机在1989年1月加入西北航空机队(N663US为最先交付西北航空的747-400),负责明尼阿波利斯凤凰城[75];首架客货混合型于1989年6月30日首飞,同年9月1日加入KLM机队;747-400D型于1991年首飞并交付日本航空;首架747-400F在1993年加入卢森堡货运机队;747-400ERF和747-400ER分别在2002年10月和11月加入法国航空和澳洲航空机队[143]。澳洲航空是唯一一个订购客运版747-400ER的航空公司,且其747-400ER客机只有6架,均为GE CF6-80C发动机。

最后一架747-400客机在2005年4月交付中华航空(编号:B-18215)。2007年3月,波音公司宣布停产747-400客机[144],但同一时间波音仍有36架货机仍未交付[144]。最后一架747-400货机于2009年制造,原计划交付给科威特一家货运航空公司“LoadAir Cargo”,唯该公司已倒闭;是机于2011年转售卡利塔航空,次年编为N782CK,这也是波音公司制造的第1419架747(第1420架为747-8F)。[145]

早期的波音747-400使用的内饰与前期的波音747系列大致相同,后来从1995年开始随着波音777的发布开始,所有后续生产的波音747-400全部与777相同的波音概念机舱。

直至在2007年10月,共交付了670架747-400客机[146],最大的747-400营运者是英国航空[147]

现今中华航空公司仍营运世界上数一数二规模的波音747全货机机队,共18架;目前仍使用747-400 Combi(客货机)的主要客户为荷兰皇家航空,而国航与韩亚航空部分的747客货机退出了载客用途,并改装为747-400 BCF(Boeing Converted Freighter,由厦门太古飞机工程公司厦门高崎国际机场改造)/747-400 BDSF(Bedek Special Freighter,由以色列航天特拉维夫本·古里安国际机场改造),747-400 BCF/BDSF/SCD(Side Cargo Door,侧置货舱门)则没有跟747-400F一样设置开合式机鼻舱门。

747 LCF

正从苏格兰格拉斯哥普雷斯提克机场(Prestwick Airport,EGPK)起飞的LCF

波音747梦幻货机[148](Dreamlifter,原称Large Cargo Freighter或LCF[149])是一款以747-400和747SP为基础,由波音公司设计,长荣航天科技将747-400与747SP组合为747 LCF,用来运送波音787的机身组件[150]。747 LCF在2006年9月9日首飞[151],该飞机的适航证书只是供飞机运货之用,不设客运[152],目前已经生产了四架。[149]

2018年起,波音开始计划将部分747-400LCF进行改造,以便747-400LCF还能运送波音767-300F的机身组件。

747-8

汉莎航空的波音747-8I,可见舷窗已经由747-400的方形改为与777同样的圆形
英国航空的波音747-8F(由亚特拉斯航空旗下子公司Global Supply Systems营运)
波音747-8结构图

在2005年11月14日,波音公司宣布将会开发747-8,驾驶舱和发动机技术与波音787相同,而747-8的名称亦因为采用波音787的技术而一样有“8”字。波音公司宣称新飞机的设计:与波音787同款的发动机,全新的锯齿状整流罩,包括鲨鱼鳍式翼尖小翼的U型超临界机翼和重新设计的双槽式襟翼,这些新设计将会比以前更宁静、更环保和更具燃油效益。同时747-8的机身由232英尺(70.8米)增加至250.8英尺(76.4米),意味着载客量将会随之增加,并取代A340-600成为世界上机身最长的飞机[153]

波音747-8的客机型号是747-8I(Intercontinental,洲际型),波音公务机型号为747VIP,在三级舱布置下载客量达467人,航程超过8000海里(15000千米),巡航速度达0.855马赫。747-8是747-400的衍生型号,因此飞行员进行机种转换所需时间减少,飞机某些零件更可以共用[154]。2011年3月20日,B747-8I首飞成功。波音747-8预计在2011年投入服务[155]。2012年5月1日,美国波音公司在西雅图北部埃弗里特市的佩因菲尔德机场向启动用户德国汉莎航空公司交付了首架波音747-8洲际客机。6月1日,德国汉莎航空公司这架波音747-8I客机从法兰克福飞抵美国首都华盛顿附近的杜勒斯国际机场,完成了波音747-8I客机全球首次商业飞行。2014年10月1日,中国国际航空公司首架747-8I客机(注册号:B-2485)降落在北京首都国际机场,并于同年10月11日投入北京—广州航线运营。

波音747-8货机型号是747-8F,是747-400ERF的衍生型,载货量达154吨(140公吨)。和747-200F/400 (ER) F一样拥有机鼻货舱开。747-8F的载负量比747-400F高出16%,标准货柜数量亦多出7个。747-8F在2011年投入服务[156]

截至2010年6月,波音共收到109架747-8飞机订单,其中33架为747-8I客机和747VIP公务机,76架为747-8F货机[157]卢森堡货运日本货物航空空桥货运航空亚特拉斯航空国泰航空迪拜航空航天企业阿联酋航空古根海姆大韩航空都订购了747-8货机[158]。首架747-8F于2011年10月12日交付给卢森堡货运[159]

政府和军事用途

机尾号码29000的VC-25A,改装自747-200B,自1990年起便成为美国总统的专机
E-4B:国家空中指挥中心
改装为航天飞机运输机美国航空波音747-100(N905NA),并搭载企业号航天飞机
中国领导人出访时,会抽调中国国际航空平时执飞客运航线的747客机,临时改编为行政专机。
  • C-19:美国空军称曾经由航空公司操作,然后交由美国空军改装,用于民用后备空运部队英语Civil Reserve Air Fleet(CRAF)的747-100为C-19[160]
  • VC-25:原本是747-200B,由美国空军操作,用来运载重量级人物。目前美国空军有两架VC-25A,机尾编号为28000和29000,它们便是著名的空军一号,空军一号是对搭载美国总统的任何美国空军飞机的称呼。虽然飞机改装自747-200B,但机上有很多改良技术是都属于波音747-400的,例如驾驶舱和发动机。部分飞机在艾佛瑞特生产完成后,便飞往威奇托,进行最后组装,而不是在艾佛瑞特进行。美国空军最近宣布,将以新款747-8取代机龄达到30年的VC-25作为新一代“空军一号”。
  • E-4AE-4B:旧称国家紧急空中指挥所,现在改名为国家空中指挥中心。
  • YAL-1:机载激光的实验品,是国家导弹防御系统的一部分。
  • 航天飞机运输机:由美国NASA改装为可背负航天飞机飞行的飞机,一架是在1974年从美国航空买入的747-100,另一架是在1988年从日本航空买入的747-100SR,它在1991年首次背负航天飞机飞行。两架飞机于2012年全部退役。
  • 一些747用作国家政府行政专机,包括中国韩国印度土耳其科威特巴林卡塔尔沙特阿拉伯阿联酋阿曼文莱
  • 一些身份不明的客户透过波音公务喷气机代订747-8,准备改装为VIP专机[161]
  • C-33:美军有意扩充其C-17机队,于是便向波音提案以747-400为基础开发C-33。后来美军改订C-17,C-33计划被取消了。
  • KC-33A(KC-747):世界最大的一款空中加油机,在美国空军的ATCA竞标中,因价格昂贵,败给了麦道公司的KC-10,波音急于将其对外出售以挽回亏损,而伊朗巴列维王朝正准备给F-4战斗机配套一种强大的加油机,于是便买下了KC-747的所有两架原型机,但是有一架已经坠毁,现在世上仅存一架KC-747于伊朗空军服役。[162][163][162]
  • 747 CMCA:在发展B-1枪骑兵战略轰炸机的同时美国空军向波音提出用这个型号的飞机来运送巡航导弹,它能够运输50至100枚AGM-86 ALCM导弹,不过这计划最终放弃了[164]

未发展的型号

波音747曾考虑过发展以下型号:

747-300三发动机型

在1970年代,波音公司欲开发一款机身较短、三发动机的、成本比747SP低的747 Trijet,希望能够与DC-10和L-1011进行直接竞争。747-300三发动机型的载重量较多,航程和载客量亦会增加,其配置于垂直尾翼根部的二号发动机采用与L-1011类似的“S型”配置,也就是进气口与喷气口不在同一个高度上。但工程师们发现开发此型号需要 巨额成本和时间,机翼亦需要重新设计,因此便放弃此构想[165]

747-500X,600X和700X

波音公司在1996年的法恩博洛航空展中宣布将会开发747-500X和-600X[76],新飞机的机翼衍生自波音777的机翼,翼展达251英尺(77米),结合前期747的客舱,发动机推力更大和增加了机轮,鼻轮由2个增加至4个,而主机轮则由16个增加至20个[166]

747-500X的机身延长了18英尺(5.5米),机身长250英尺(76.2米),载客量达462人,航程达8700海里(10000英里或16100千米),最大起飞重量超过100万磅[166]。概念机747-600X机身长279英尺(85米),载客量达548人,航程达7700海里(8900英里或14300千米),最大起飞重量超过120万磅[166]。747-700X的机身扩宽了,载客量达650人,航程与747-400一样[76]。747-500X和-600X计划的成本大约要50亿美元[76],但因为得不到航空公司兴趣而没有执行[77]

747X和747X延长型

在空中客车开发A3XX的同时,波音公司在2000年宣布将会开发一款新的747的衍生型号,新的747设计取材自747-500X和-600X,翼展增加至229英尺(69.8米)[167],发动机由发动机联盟提供的GP7172和罗尔斯·罗伊斯的Trent 600,型号与767-400ERX相同[168]。驾驶舱改良自波音777的驾驶舱,载客量达430人,航程达8700海里(10000英里或16100千米)。747X延长型的机身长263英尺(80.2米),载客量达500人,航程达7800海里(9000英里或14500千米)[167]。两款型号的内部设计是以波音777为基础[169];两款型号均设有货机型[170]

像先前的一样,747X家族并不引起航空公司的兴趣,使波音公司在2001年3月终止了747X与767-400ERX的研发,之后波音公司用音速巡航者代替747X[78]。虽然747X的研发费用较少,但被航空公司批评的地方是它与747-400没什么大改进。747X计划终止了,但747-400X计划并没有结束,并成为后来的747-400ER[171]

747X QLR

波音747X计划终止了后,波音公司继续研发747的可能衍生机型——747X QLR(Quiet Longer Range,“静音较长距离”版本之意)家族,主要强调的是比以往的型号更为宁静[172],航程达7980海里(9200英里或14800千米);747-400XQLR的翼尖小翼与767-400ER的相同,锯齿型发动机吊舱能够减少噪音[173]。虽然747-400XQLR没有正式投产,但它有不少技术应用在747-8上。

机型规格

[174]

747-100 747-100B 747-200B 747-300 747-400 747-400D 747-8
飞行员数目 3 2
载客量 385人 452人 400-560人 416人(3级) 568人 467/524/581人
长度 70.6
(231英尺10英寸)
70.6米

(231英尺10英寸)

76.4米
(250英尺8英寸)
翼展 59.6米
(195英尺8英寸)
64.4米
(211英尺5英寸)
59.6米
(195英尺8英寸)
68.5米
(224英尺9英寸)
高度 19.3米
(63英尺5英寸)
19.4米
(63英尺8英寸)
19.4米
(63英尺6英寸)
19.4米
(63英尺6英寸)
空载重量 162,400千克
(358,000磅)
174,000千克
(383,000磅)
178,100千克
(392,800磅)
178,756千克
(393,263磅)
164,382千克
(361,640磅)
185,972千克
(410,000磅)
185,972千克
(410,000磅)
最大起飞重量(MTOW) 333,390千克
(735,000磅)
377,842千克
(833,000磅)
377,842千克
(833,000磅)
396,890千克
(875,000磅)
412,775千克
(910,000磅)
439,985千克
(970,000磅)
439,985千克
(970,000磅)
典型巡航速度 0.84马赫
(每小时639英里/1029千米/556
巡航高度:35,000
0.85马赫
(每小时647英里/1041千米/
562节)巡航高度:35,000呎
0.855马赫
(每小时651英里/1047千米/566节)
巡航高度:35,000呎
0.855马赫
(每小时651英里/1047千米/566节)
巡航高度:35,000呎
最高巡航速度 0.89马赫
(每小时677英里/1090千米/589节)
0.92马赫
(每小时700英里/1127千米/609节)
0.92马赫(每小时700英里/1127千米/609节) 0.92马赫(每小时700英里/1127千米/609节)
MTOW时
所需跑道长度
3000m 10,466呎
(3,190米)
10,893呎
(3,320米)
9,902呎
(3,018米)
10,138呎
(3,090米)
3800m 3800m
全载重时续航力 5,300海里
(9,800千米)
6,850海里
(12,700千米)
6,700海里
(12,400千米)
7,260海里
(13,450千米)
7,670海里
(14,205千米)
8,000哩
(15,000千米)
8,000哩
(15,000千米)
最大燃料容量 48,445加仑
(183,380
52,410加仑
(199,158升)
57,285加仑
(216,840升)
63,705加仑
(241,140升)
57,285加仑
(216,840升)
57,285加仑
(216,840升)
全载时燃料消耗 每千米18.7升 每千米15.7升 每千米16.1升 每千米16.1升 每千米17.0升 每千米14.6升 每千米14.6升
发动机(4具) PW JT9D-7A
GE CF6-45A2
RR RB211-524B2
PW JT9D-7R4G2
GE CF6-50E2
RR RB211-524D4
PW JT9D-7R4G2
GE CF6-80C2B1
RR RB211-524D4
PW JT9D-7R4G2
GE CF6-80C2B5F
RR RB211-524H
PW 4062
GE CF6-80C2B5F
RR RB211-524H
PW 4062
GE CF6-80C2B5F
GEnx-2B67
发动机推力(每具) 46,500 lbf PW
46,500 lbf GE
50,100 lbf RR
54,750 lbf PW
52,500 lbf GE
53,000 lbf RR
54,750 lbf PW
55,640 lbf GE
53,000 lbf RR
63,300 lbf PW
62,100 lbf GE
59,500 lbf RR
63,300 lbf PW
62,100 lbf GE
59,500 lbf RR
63,300 lbf PW
62,100 lbf GE
66,500 lbf

(296 kN)

发动机代号注解:PW=普惠;GE=通用电气;RR=罗尔斯·罗伊斯

资料来源:747 specifications,[175] 747 airport report[176]

飞机展示

德国施佩耶尔科技博物馆的原汉莎航空的波音747-200
首尔的飞机餐厅,由原泛美航空的747-100(注册号N747PA)改造,现已被拆除

“古典型”747-100和-200正处于退役期,有些被送往博物馆或改装为餐厅和旅馆。首架波音747原型机艾佛瑞特城号在美国西雅图的飞机博物馆[177]

其它被展示的747包括在荷兰的国家航空主题博物馆、澳洲的澳洲航空创立者澳洲内地博物馆、南非兰德机场德国施佩耶尔科技博物馆法国航空博物馆、伊朗的德黑兰航空博物馆、韩国的郑锡勇航空博物馆[178]和美国的国家航空航天博物馆[179]

英国著名汽车节目《Top Gear》剧组在自家用于拍摄节目的Dunsfold机场里面也收藏着一架特殊的747,这架747据说是英国航空退役下来的。这架机的特殊之处在于发动机由“四发”改装为“双发”。而这个“双发”事实上还是算是“四发”的,只是把两具发动机合并在一起在内侧悬吊着,而外侧原本悬吊发动机的地方侧悬吊着油箱。这架747不时被剧组用来当作道具使用,而且除了Top Gear剧组外,这架747也曾经在电影《007:大战皇家赌场》出现过,机身被刷上蓝黄条纹涂装,在影片以虚构机型SkyFleet S570原型机的身份登场。另外,大众汽车也在Dunsfold机场做了个有趣的实验,用一台装备W12发动机的大众途锐拉动这架747,并成功将其拉出150米。

位于中国上海的飞行家主题园在2013年购入了一架退役拆解过的波音747客机。2017年9月,同样位于中国的北京石景山游乐园将自中国国际航空退役的B-2468号747客货两用机安置在园内。

客户

747-300

747-400

747-400F

747-8I

747-8F

订单与交付数量

合计 2019 2018 2017 2016 2014 2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001
订单 1598 0 18 6 18 6 2 13 7 7 1 5 2 25 54 48 10 4 17 16
交付数量 1555 7 6 14 9 18 19 24 31 9 0 8 14 16 14 13 15 19 27 31
2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 1990 1989 1988 1987 1986 1985 1984 1983 1982 1981
订单 26 35 15 36 56 32 16 2 23 31 122 56 49 66 84 42 23 24 14 23
交付数量 25 47 53 39 26 25 40 56 61 64 70 45 24 23 35 24 16 22 26 53
1980 1979 1978 1977 1976 1975 1974 1973 1972 1971 1970 1969 1968 1967 1966
订单 49 72 76 42 14 20 29 29 18 7 20 30 22 43 83
交付数量 73 67 32 20 27 21 22 30 30 69 92 4
  • 更新日期为2020年2月25日[2][56]

其中日本航空引进最多的747,总共有108架(全数已退役)。

飞行事故

波音首架制成的波音747-400客机(N661US),曾担任波音747-400的试验机,试验后卖给作为启始客户西北航空。于2002年在白令海上发生严重故障,但最终成功迫降安克雷奇国际机场,全机乘员生还。(详情见西北航空85号班机事故)

截至2007年5月为止,共有45架747飞机因为意外而损毁报销,牵涉到3,707位的人命损失[180][181]

只有少数747意外与飞机设计瑕疵有关。特内里费空难起因是飞行员操作错误、空管员操作错误和沟通问题;1985年的日本航空123号班机空难与2002年的中华航空611号班机空难起因是维修问题;1983年的大韩航空007号班机空难起因是机长的大意,加上苏联战斗机驾驶员对形势的错误判断,还有整条航线上空管的失职导致偏航误入苏联领空而被战机击落,使美国总统里根宣布开放部分的GPS给民间使用。但真正与飞机设计有关的意外很少,例如1989年2月24日的联合航空811号班机起因是货舱门设计错误而在飞行途中打开引致空中爆炸;1996年7月17日的环球航空800号班机空难的空中爆炸,使美国联邦航空局要求大飞机需要在中央油缸加入惰化系统(向油箱充入氮气)。

相关条目

波音产品线

相关机型

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外部链接