波音新中型客机NMA将成为波音在B787之后第一款全新设计的飞机
波音公司在巴黎航展上首次公布可能启动“新中型客机”（NMA）项目。此后，该公司成立了NMA项目办公室，并将777X项目前总工程师吸纳到NMA项目领导团队中。2018年9月，波音透露了NMA项目的2019年计划和部分细节，该机的发动机和机身外形选型方案已浮现。按波音的设想，NMA项目将通过研发方式创新和新技术引入，降低全寿命周期成本，并实现“兼顾舒适性和经济性”目标。该项目将助波音重塑当前由窄体客机占领的中端民机市场，推动波音民机研发方式实现又一次重大创新，并开启全球干线飞机市场新一轮竞争的大幕。
一、项目概况
根据波音最近透露，发动机制造商将提供NMA动力装置建议方案，2019年2月波音将确定发动机方案选择，3月将与航空公司和租赁公司签订初步意向订单，2019年6月在巴黎航展上将启动该项目，并宣布首家用户。波音认为，为了保证2025年交付使用，应在2019年启动项目。NMA预计将成为波音在B787之后第一款全新设计的飞机，耗油量可能比B757至少降低25%，将从战略层面拓展波音民机产品线和细分市场。
1．市场定位与潜在需求
NMA旨在重塑当前由窄体干线客机占领的中端民机市场，在波音民机产品定位中上接B787、下连B737。根据美国《航空周刊与空间技术》预测，B757和B767机队规模正在缩减，2022年时将从2018年的1253架减少到989架，到2026年其退役速度更会加快。随着B757及B767停产（后者已仅有货机和派生加油机生产），在单通道的波音737与双通道的波音787间出现了产品空挡，使空客A321有可乘之机。同时，空客A320neo系列的市场订单远超波音737MAX。在此竞争压力下，波音提出NMA项目，座级涵盖220～270座，设计航程不超过9260千米，力求打造一款采用双通道宽体设计，同时具有窄体飞机经济性的产品来重塑这一销售量最大、总价值最高的中端市场，打破空客领先的格局。NMA主要瞄准中远程密集航线，将填补B737系列窄体客机（航程小于7000千米）和B787大型宽体客机（航程大于10000千米）之间的市场空白。波音预计NMA的市场需求约4000架，2025年或2026年投入使用后，至少占据一半的市场份额。
2．已公布的部分技术细节
根据波音最新透露的信息，NMA将推出两个基本型，即228座的NMA-6X，航程9260千米；268座的NMA-7X，航程7778千米。其他技术细节可归纳为以下4点：
一是将采用独特的椭圆截面机身和先进复合材料机翼。考虑乘座的舒适度和进出客舱的时间，NMA的机身更倾向于选择宽体。为了避免过大的研制费用和长期的技术攻关，NMA采用比较成熟的技术，但机身和机翼将寻求创新，预计采用第五代复合材料机翼和“混合”机身设计，融合B777和B787的设计特征。“混合”机身的最优形状可能是一种可并排布置七座的椭圆截面机身，上机身采用双通道飞机客舱，下机身则采用截面较小的单通道货舱构型方案，使机身的阻力减少到同座级窄体客机的水平。
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波音NMA可能的技术特点示意图（737MAX的尾椎、787/777X客舱观景窗、更短的发动机短舱和入口、767-200的登机门、757/767/777的风挡、椭圆形截面混合机身）
二是先进、大涵道比、高压比发动机将成为首选动力装置。2018年6月，美国通用电气公司、美国普惠公司和英国罗罗公司针对NMA都提出了发动机投标方案，所提供的发动机推力都超过了220千牛。其中，罗罗公司将采用全新技术设计的“超扇”（UltraFan）齿轮传动发动机；通用电气公司将以GEnx和GE9X先进技术为基础，提出一款新的涡扇发动机方案；普惠将在A321neo采用的PW1100G齿轮传动发动机基础上进行升级。三款先进发动机的涵道比都将超过10∶1，总压比至少为50∶1。按照客户提议，波音可能会选择两款发动机作为候选动力装置。波音还透露，NMA一大亮点是机翼与发动机之间的结合将更为流线化。
三是数字孪生和数字线索技术将成为NMA研发的关键。波音将吸取B787研制过程中的经验教训，率先在NMA项目上引入数字孪生和数字线索技术。前者是在数字空间建立真实产品的数字模型，通过传感器实现与产品实际状态的完全同步；后者是贯穿产品生命周期的、无缝传递产品数字模型并实现数据集成。这两项技术使产品设计、生产、运行、维护达到无缝集成，提高研发效率，降低全寿命周期成本。《航空周刊与空间技术》早在2015年即预测：到2035年，当航空运营商接收一架飞机时，还会同时接收一套该机的详细数字模型。
四是波音将采用基于模型的系统工程和先进管理平台改善研发流程。尽管NMA项目尚未正式启动，但波音已采用基于模型的系统工程方法，对NMA的设计、生产和试验等各个环节进行了深入而全面的分析。最近，该公司还向法国达索系统公司采购了最新产品全寿命管理平台，达索系统公司称该平台将使飞机的研制流程得到巨大改进，号称能使研制周期缩短25%。
二、面临的挑战
综合分析，尽管波音对NMA项目充满期待，但它面临诸多质疑和挑战：
一是大多数航空运营商对NMA持怀疑态度。国外相关机构的调查显示，大多数航空公司对NMA座级和航程不感兴趣，认为该机并不能满足中端市场需求。相比于A321neo、B737MAX-10、A330neo，以及计划中的A321neo+等机型，NMA飞机性能提升优势并不明显。虽然波音推出NMA的主要目的是取代B757和B767，但后两型飞机还会运营相当长的一段时间，运营商对新机的需求并不十分迫切。因此，波音期待的NMA市场规模能否实现尚存疑问。
二是面临运营经济性和生产经济性挑战。一方面，NMA采用独特的椭圆截面机身，即便达到了窄体飞机的经济性，但飞机的机腹容量变小，这会削弱其对亚洲运营商的吸引力。另一方面，若该机采用更大比例的复合材料来实现更好的运营经济性，但其生产成本也会更高。波音若想解决这一矛盾，虽然可以先接受较低售价，以后期更多的潜在服务收益作为补偿，但售后服务市场存在着很大的不确定性。
三是除了机体构型外，NMA的另一个重大挑战是发动机的选择。波音的目标是在B757和B767的基础上将NMA的单机成本降低30%，其中大部分要依靠发动机来实现。尽管三大发动机制造商对提供发动机感兴趣，但正着力提供B737MAX、A320neo和B787等新机的发动机，难以很快推出新型发动机，因此NMA可能最早也只能在2026～2027年投入运营。
三、潜在的影响
若波音最终顺利推出并销售NMA，预计将带来以下两方面影响：
一是打破界限，抢占窄体和宽体两个市场。一方面，波音将通过NMA重塑销售量最大、总价值量最高的窄体客机市场，扭转空客在该市场的优势，并阻滞新竞争对手的市场开拓。另一方面，NMA也将影响A330neo这类成本更高的宽体客机的市场销售，并将对我国和俄罗斯联合研制的CR929宽体客机构成直接的竞争威胁。这样，NMA将使全球干线飞机市场产生新的竞争格局。
二是树立标杆，推动民机研发方式新变革。在航空航天领域，波音一直是先进设计方法创新的引领者。继B777实现无纸化设计、B787实现基于模型的设计和关联设计之后，波音将在NMA研发中采用基于模型的系统工程方法及数字孪生和数字线索技术，实现其民机产品研发方式的又一次重大创新。
四、几点看法
波音努力打造NMA，将开启全球干线飞机市场新一轮竞争的大幕。面对越来越残酷的国际竞争，我国和俄罗斯联合研制的CR929宽体客机要想在未来的国际市场上占有一席之地，应有如下考虑：
第一，CR929不能仅瞄准现有的竞争机型B787和A350，还应对未来竞争机型NMA等产品的特征、指标和技术保持密切关注和适度借鉴，真正提升CR929的竞争力，达到与同期服役产品同台竞技的水平。
第二，波音将借助NMA项目推动民机产品研发方式的变革，我国应把握趋势，立足基于模型的系统工程及数字孪生和数字线索技术的应用，创新民机产品研发流程，加快研制进程，降低研制成本，尽快使产品投放市场。
第三，我国民机应采用系统工程的方法，现阶段CR929飞机项目当务之急是充分调研和论证我国、俄罗斯及第三世界国家等潜在的市场需求，并将重要用户纳入到论证和研制过程中。同时，在竞争日益激烈的环境下，中俄两国应加大投入力度和扶持政策，充分利用双方优势资源，尽快推动CR929项目研制进程，争取早日抢占市场。