波音757：爬升最快飞得最远的窄体大飞机

　　小火箭出品

　　本文作者：邢强博士

　　作为美国空军配给美国副总统和其他贵宾以“空军二号”为名来使用的客机，波音757总是能够在一些特定场合成为大家关注的焦点。尤其是在唐纳德·特朗普于2015年6月16日正式宣布参加2016年美国总统选举的共和党初选之后，特朗普的那架波音757更是有着极高的曝光率。

　　
那么，成为“空军二号”与特朗普专机的波音757在整个波音客机家族中有着怎样的独特特征呢？757项目的由来是什么呢？

　　设计初衷为替代波音727

　　1974年，波音公司开始考虑名为波音7N7客机的项目，用于在未来的航线中替代波音727。有关波音727的内容，详见小火箭的微信公众号文章《波音727：世界上第一款销量过千的喷气式客机》。

　　
波音727的销量非常好，但是，在美国东方航空公司和英国航空公司的建议下，波音开启了双发、双人制驾驶舱的窄体客机的设计计划。

　　实际上，当时促使波音开始动手研制这种类型的飞机有更深层次的原因。一个是政策，另一个是经济性。

　　1969年，美国联邦政府颁布了首部与航空噪声有关的标准。而1963年就已经首飞的波音727明显与该标准之间存在一定差距。波音采取了换用较小的发动机和重新设计发动机短舱的方式，试图通过小改动来迎合标准。但是，到了上世纪70年代，更加严格的标准出现了。波音认为，不重新设计一款新型客机的话，迟早会被越来越严格的噪声标准给限制住。

　　另外，上世纪70年代，石油危机爆发，油价暴涨。原本燃油价格占客机直接运营成本的21%，到了石油危机爆发之后，这个比例飙升为60%。那种浪漫的3发，3机组人员的波音727设计使得航空公司的运营成本居高不下。

　　于是更大的载客量、更经济的燃油效率、更小的噪声成了波音757设计过程中要遵守的主要标准。机组人员由3人减为2人，发动机由3台减为2台。

　　
由于波音727的市场反响实在是太好了，波音公司的设计人员一开始很难从波音727的影子中走出来。早期的波音757原型沿用了大量波音727的设计。其前机身、后机身沿用波音727，而且尾翼也采用了727标志性的T型尾翼。

　　虽然从气动效率上来说，T型尾翼比较优秀，但是综合考虑安全性，尤其是大攻角状态下的失速特性，设计师最终还是放弃了T尾，改用正常式布局的传统尾翼。

　　投产从波音757-200开始

　　

　　1982年1月13日，首架波音757下线。这架波音757-200从下线到首飞，用了1个月零6天的时间。1982年2月19日，波音757首飞。

　　波音757的第一个量产型号就是波音757-200。之前有过波音757-100的计划，准备用一款150座的客机来直接替代波音727，但是因为航空公司们对这种直接替代的计划不感兴趣，波音直接放弃了波音757-100的生产。

　　

　　1982年2月19日，波音757-200的首飞。其首飞的照片登上了1982年3月份的美国《航空与太空技术周刊》的封面。（该刊物通常被简称为Aviation Week，因此在国内大多被叫做《航空周刊》。）

　　
参加1982年范保罗航展的波音757-200。在这次航展上，波音757展示她惊人的爬升率。实际上，波音757是世界上爬升速度最快的窄体客机。

　　另外，由于其诞生于石油危机时代，因此，对燃油效率有极致的追求。波音757的燃油效率比波音727高80%！

　　

　　停靠在英国泰恩河畔的纽卡斯尔国际机场的一架亚特兰蒂斯航空的波音727-200和一架欧洲航空的波音757-200在诉说着客机的历史沿革。注意两架飞机在机身结构上的相似性和不同的发动机与尾翼布局形式。

　　

　　一架芬兰航空公司的波音757-200正准备降落在赫尔辛基-万塔机场。该机场是整个地区乃至全芬兰最繁忙的机场。

　　
达美航空公司的一架波音757-200ER。实际上，代表增程型的ER（Extended Range）在波音757-200上的称呼不够确切。与其他的官方定义的ER不同，757的ER大多是航空公司对自己的起飞重量较大且多用于洲际航线的昵称。

　　
这架由波音757改装的C-32便是“空军二号”。（有关“空军一号”，详见小火箭的微信公众号文章《空中女王！波音747！》）。该机正准备将时任美国副总统拜登送往纽约。

　　
不过，“空军二号”并非是美国副总统的专属飞机。除副总统本人外，美国第一夫人和美国国务卿也可使用。在执行一些特殊任务的时候，美国国会的相关人员亦能使用。另外，如果以波音747改装的“空军一号”没法在目的地机场降落时，美国总统可以临时征用这架由波音757改装而成的C-32。

　　
2007年，时任美国国防部长罗伯特·盖茨与乔治·H.W·布什在“空军二号”上。

　　
2009年6月6日，奥巴马去法国卡昂的时候，乘坐了C-32，于是这架“空军二号”被临时升格为“空军一号”。

　　
从一架波音757-200的舱门探出头向后望去的样子。注意，机翼上的箭头指示的是逃生方向。

　　
波音757拥有窄体客机中最大的航程，在满载200名乘客的情况下可飞行超过7275公里，这航程甚至比协和飞机的最大航程还要远（协和飞机的航程为7250公里）。这使得波音757足以横跨大西洋。实际上，波音757-200是最早获得双发延程飞行（ETOPS）评级的民航客机之一。另外，波音757的载客量比波音727多出50人，从经济效益上来说，通常要优于波音727（尤其在高密度人员航线上）。

　　波音757的爬升率在地势较高的机场上很受欢迎，其高原起降性能得到了充分验证。鉴于此，墨西哥总统将波音757选为总统专机，因为墨西哥城有着较高的海拔。

　　1991年3月29日，一架波音757在仅有1台发动机工作的情况下，从海拔3570米的西藏贡嘎机场起飞，仍然使用1台发动机进行盘旋飞行后，降落在贡嘎机场。

　　

　　罗尔斯·罗伊斯的RB211-535发动机是波音757的动力来源之一。该发动机与波音747-400系列采用的发动机类似，只不过直径比波音747-400的要小一些。（波音757-200的RB211发动机风扇直径1.86米，而波音747-400的RB211发动机的风扇直径为2.19米。）

　　
一架荷兰泛航航空的波音757-200的正面照，可以看到正在工作的罗罗RB211发动机。

　　
英国航空公司的波音757-200，选用罗罗的RB211系列发动机。

　　
达美航空公司早期使用的波音757则选用了普惠的PW2000系列的发动机（尤其是PW2037）这款发动机的性能也不错。值得一提的是，波音757的PW2000系列的发动机与C-17环球霸王的发动机系出同门。而实际上，伊尔96飞机用的也是普惠PW2000系列的发动机。

　　
同样用在波音757上的普惠PW2040发动机

　　

　　这是C-17的发动机，或许她通常以F117-PW-100发动机的名字为人所知。但是，实际上，这就是普惠当年给波音757供应的PW2000系列的发动机。

　　
波音757的驾驶舱

　　
双人制的驾驶舱取代了波音727的典型的3人制驾驶舱，CRT显示屏开始得到应用。

　　
波音757-200的安全卡片

　　
经典的老东方航空涂装的波音757

　　

　　
老AA涂装，老波音757

　　
一架埃塞俄比亚航空公司的波音757-200停靠在英国希斯罗国际机场。

　　
埃塞俄比亚航空公司的波音757-200的内部。其经济舱通常采用左3右3的布局。

　　

　　这架属于尼泊尔皇家航空公司的波音757-200很特殊。这是一架波音757-200M，后面通常会加一个combi。这是唯一一种既有客舱舷窗，又有机头侧面的大货舱门的波音757。这样的设计用来满足某些航空公司既要载客又要货运的要求。每个舱门下面都有一道灰线，注意机头后面，机身左侧的大货舱门。

　　
从里面看这架拆掉了座椅的波音757-200M是这个样子的。

　　
货舱门向外张开，因此如果想要让外面的人看清logo的话，可以考虑在货舱门内侧倒着印logo，比如这架联邦快递的波音757-200F就是这么干的。

　　
一架正在准备降落的美国联合航空的波音757-200，注意其起落架已经放下，前缘襟翼、襟翼也已经到位。

　　

　　波音757-300的下线仪式

　　

　　波音757-300是波音757-200的加长版（-200全长47.32 米，-300全长54.41 米 ），载客252人。但是，加长后的波音757的航程有所损失，由7275公里减为6421公里。

　　
波音737-300的RB211发动机535E4B型比波音757-200的风扇直径增大了2厘米，达1.88米。

　　
以色列Arkia航空的波音757-300

　　
上世纪90年代，空客A321进入市场，使得波音757的销量大减。2003年，波音考虑到波音737和波音787的组合已经能够覆盖波音757的大部分任务，于是决定停产波音757。此时，波音757的订单已超过1000架。

　　
这是最后一架出厂的波音757，在2005年11月交付给了中国上海航空公司。这是第1050架波音757。

　　不过，市场上对波音757的需求依然旺盛。停产后的波音757，其价格出现了大幅上涨的现象，这使得转售波音757变得有利可图。很多航空公司都在寻求二手的波音757。以美国大陆航空为例，他们在2004年底从波音订购了波音787和波音737-800之后，还从其他地方买来了10架二手波音757-300。

　　
正在爬升的一架波音757-300，她属于曾经的美国大陆航空公司。在一些远程航线上，波音757依然受到青睐。

　　
不过，虽然波音757停产了，但是对其进行改进的努力并没有停止。适用于波音757的翼梢小翼被开发了出来，进一步提高了757的经济性。（美国航空、大陆航空、西北航空、冰岛航空等公司进行了选装。）有关翼梢小翼的内容，详见小火箭微信公众号文章《飞机上的翼梢小翼》。另外，从这张照片中刚好能够看到波音757起落架收起瞬间的样子。

　　波音757的起落架采用粉末冶金方式生产，这种商用级别的7290系列的铝锂合金使起落架又轻又坚固。

　　

　　
波音757对F-22战斗机的设计与定型测试起了重要作用。这架造型奇妙的尖嘴波音757专门用来测试F-22的机头和航电设备。

　　
霍尼韦尔的这架波音757则长出了一只耳，用作发动机空中测试平台。

　　
2009年12月16日，新西兰皇家空军的波音757首次抵达南极。注意这架757的乘客登机方式。这样的设计使得这架波音757减少了对机场廊桥的依赖。

　　

　　
神鹰航空的波音757-300，看起来有点儿长。