市場競爭始自翼梢:737系列翼梢小翼技術(shù)發(fā)展
繼空客率先推出裝配鯊鰭小翼的A320飛機后，A320的有力競爭者波音737飛機也即將迎來嶄新的翼梢小翼時代。2013年1月中旬，美國聯(lián)合航空公司宣布該公司訂購了由波音航空伙伴公司（APB）設(shè)計的“雙叉彎刀”翼梢小翼，用以升級波音737NG系列飛機。APB公司表示，與融合式小翼相比，“雙叉彎刀”外形更加流線化，并增加了一個下部翼片，可進一步降低阻力。APB公司預計，未來全球737NG飛機中的60%可能會換裝該型翼梢小翼。
波音飛機翼梢小翼研制歷程
20世紀80年代中期，波音公司就已經(jīng)開始了對翼梢小翼的研究。1998年6月，波音在一架737-800飛機上首次進行了翼梢小翼的飛行測試。1999年，波音與航空伙伴公司組建合資企業(yè)APB，為波音飛機研發(fā)融合式翼梢小翼。具體到波音737飛機來說，目前主要裝備了3種翼梢小翼，分別是737NG上的融合式翼梢小翼、737Classic上的融合式翼梢小翼和737-200上的微型翼梢小翼。
737NG的融合式翼梢小翼
該類翼梢小翼長約
該融合式翼梢小翼是飛機機翼向上的后掠形延伸，最大的特點是在主翼和小翼的過渡區(qū)具有較大的半徑和翼弦的平穩(wěn)變化，這一特征在保證減弱翼梢渦的同時顯著地降低了主翼和小翼間的不利干擾，大大降低了機翼阻力。
2001年5月，裝配融合式翼梢小翼的737NG飛機開始交付， 之后的10多年里，陸續(xù)有多個航空公司采用了裝配融合式翼梢小翼的737NG飛機，到目前為止，有一半以上的737NG飛機都安裝了融合式翼梢小翼。經(jīng)過多年來的市場檢驗，融合式翼梢小翼為737NG飛機帶來了巨大的收益：
（1）改善起飛性能
融合式翼梢小翼使得飛機爬升路線更加陡峭，這一點在障礙物限制機場、高溫高原機場和重量限制機場顯得非常重要。融合式翼梢小翼能夠增加737NG飛機的起飛總重，有數(shù)據(jù)顯示融合式翼梢小翼使得直飛芝加哥至中途島航線的737-800飛機增加了
?。?SPAN lang=EN-US>2）減少發(fā)動機維護費用
融合式翼梢小翼提供了更好的爬升性能，這樣就允許更低的發(fā)動機推力，進而可延長發(fā)動機壽命和減少維護成本。在起飛狀態(tài)下，它可降低3%所需推力，巡航狀態(tài)下可降低4%所需推力。
（3）節(jié)省燃油，增加航程
融合式翼梢小翼降低了阻力，改善了氣動效率，因此減小了飛機油耗。根據(jù)不同的飛行任務剖面，融合式翼梢小翼能夠增加燃油里程高達6%。上表給出了融合式翼梢小翼使737NG飛機增加的平均航程。
?。?SPAN lang=EN-US>4）增加環(huán)境友好性
減少噪聲影響區(qū)域6.5%，降低氮氧化物排放5%。
?。?SPAN lang=EN-US>5）改善操作靈活性
由于航程和總體性能變好，融合式翼梢給機隊運營和航線選擇帶來了很大的靈活性。柏林航空公司曾表示換裝融合式翼梢小翼前，該公司的737NG飛機需要先爬升至
737Classic的融合式翼梢小翼
應用在737Classic上的融合式翼梢小翼同737NG非常相似，尺寸較737NG的小，長度大約為
737-200上的微型翼梢小翼
737-200上的微型翼梢小翼是由安靜機翼公司為737-200研發(fā)的襟翼改裝套件，于2005年獲得FAA認證。這個改裝套件還包括下垂4度的后緣襟翼和下垂1度的副翼，并增加了機翼的弧度，它為737-200飛機帶來收益包括：載重增加
波音為737MAX研制雙羽狀翼梢小翼
波音表示，這一采取了先進技術(shù)的翼梢小翼將使737 MAX在原定提升10%～12%燃油效率的基礎(chǔ)上再減少1.5%的燃油消耗。與目前在長航程上可節(jié)約4%燃油的融合式翼梢小翼技術(shù)相比，采取先進技術(shù)的雙羽狀翼梢小翼可在同樣長度的航線上提升5.5%的燃油效率。
波音的氣動力學專家利用先進的計算流體力學，將上下小翼式翼梢概念和斜削翼梢小翼技術(shù)進行融合提出了“雙羽狀”翼梢小翼，他們認為 “雙羽狀”小翼能夠重新分布機翼載荷，增加有效翼展，并使上下兩片羽狀小翼達到很好的平衡，因此可產(chǎn)生更大的升力和更小的阻力。這使得系統(tǒng)在不增加額外重量的前提下更加有效?！?SPAN lang=EN-US>
一個有意思的現(xiàn)象是，波音的“雙羽狀”翼梢小翼乍一看與現(xiàn)在A320傳統(tǒng)的翼梢帆片有些相似，而A320新推出的鯊鰭小翼則更像是波音融合式翼梢小翼的放大版。也許等到2015年裝配鯊鰭小翼的A320neo服役和2017年裝配“雙羽狀”翼梢小翼的737MAX服役后，人們似乎會覺得這兩款翼梢小翼似曾相識，而當這兩款飛機在一起出現(xiàn)的時候，大家又會不會覺得比較“困惑”呢？
APB公司為737NG研制的“雙叉彎刀”翼梢小翼
波音為737MAX研制“雙羽狀”翼梢小翼的工作開始于2011年6月，而APB公司幾乎在同一時期也開始了為737NG研制新型翼梢小翼的工作。兩家公司表示，他們雙方都不知曉對方的研究方案。巧合的是，兩家公司都選擇了兩片式小翼構(gòu)型作為新型小翼的基礎(chǔ)構(gòu)型。但是最終，兩家公司的新型翼梢小翼設(shè)計方案并不相同。APB公司為737NG設(shè)計了“雙叉彎刀”翼梢小翼?！半p叉彎刀”翼梢小翼和“雙羽狀”翼梢小翼的顯著區(qū)別就是前者采用了彎刀形的翼尖，后者采用的是直線形的翼尖。APB稱，與融合式小翼相比，“雙叉彎刀”外形更加流線，可進一步降低阻力，它可為737NG降低2.5~3%的油耗。該公司預計，全球現(xiàn)役的4700多架737NG系列飛機中，大約有60%可能將陸續(xù)裝配這種新型小翼。
2012年4月，APB公司在一架737BBJ飛機上進行了試驗，試驗結(jié)果顯示設(shè)計方案的性能達到了預期，采用的計算流體力學方法的精度達到了0.001。
今年初，美國聯(lián)合航空訂購了APB的“雙叉彎刀”翼梢小翼，用以升級其波音737NG系列飛機。APB稱，“雙叉彎刀”翼梢小翼預計在今年10月將獲得FAA的認證。屆時，第一架升級后的波音737-800飛機將能交付。APB補充稱，這也將是8架等待升級的737NG系列飛機中第一架交付的。此外，為波音737-900ER飛機設(shè)計的“雙叉彎刀”翼梢小翼則預計在2014年3月能獲得FAA的認證。
結(jié)束語
圍繞著如何減小油耗，減少環(huán)境污染，降低飛機的運營成本，波音和空客長期以來始終致力于這方面的研究，而翼梢小翼作為一種“四兩撥千斤”的有效的、經(jīng)濟實惠的手段一直是雙方研發(fā)的重點。目前，空客已經(jīng)擯棄了傳統(tǒng)的翼梢帆片設(shè)計理念，研發(fā)了新一代的鯊鰭小翼作為A320neo的標準裝備和A320的選裝設(shè)備。作為回應，波音也為737MAX設(shè)計了全新的“雙羽狀”翼梢小翼。而APB公司也為737NG設(shè)計了全新的“雙叉彎刀”翼梢小翼。未來，由新型翼梢小翼換裝而引起的窄體客機領(lǐng)域的競爭將會更加激烈。
值得注意的是，盡管737MAX和737NG的主翼采用同樣的翼型。但波音公司和APB公司在兩型飛機的新一代翼梢小翼的設(shè)計上還是產(chǎn)生了分歧，波音預測737MAX應用“雙羽狀”翼梢小翼可使燃油消耗降低1.5%，而APB公司則認為“雙叉彎刀”翼梢小翼的效果更好，它能使737NG減少2.5%～3%的燃油消耗。究竟兩種方案誰更勝一籌，只有等到市場檢驗后才能知曉。
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