为什么C939会采用双层设计

在前不久的浦江论坛上， 商飞宣布我们的C929大飞机进入了初步设计阶段，这是和俄罗斯分手后的我国第一次关于C929更名的正式官方消息。而且这次论坛中还宣布，我们还有新的发展机型。

目前C929还处于初步阶段的情况下，谈论C939似乎还为时还早，但一款新的机型在立项前肯定会有前期的准备阶段和预研阶段，更要有前期的方向性的探讨阶段。

C929双通道宽体客机

未来我们的C929大飞机即便正式投入商用，在全球市场来看，也是所有存在宽体客机产业的国家中现役最大客机中最小的一个，比如美国波音的777X、欧洲空客的A350，甚至包括俄罗斯的伊尔96。这些都是在尺寸和载客量上超过C929的存在，更不必说已经停产的波音747和A380。我国作为全球最大的工业国和未来顶尖的工业巨头，C929大飞机远不会是我们发展的极限。从制造能力上来说，发展更大型的C939客机不会存在太大的技术障碍。当然，我们也不需要刻意追求创作一个高大上的工业奇迹；一款客机如果能够广受欢迎，除了安全可靠外，经济性是重中之重。作为未来的发展型号，设计出一款最具客座经济性的大型客机，则一定是我们的发展目标。

在窄体客机市场中，波音737和空客A320是最为经典的设计机型，也是C919的目标对手。之所以如此，不单是这两款客机的优秀设计，更是因为这两款客机在历史各类机型的客座经济性竞争中取得了决定性的胜利。

客机的设计如果单独考虑载客量，肯定是越宽大越好。但越宽大的客机，就会在飞行中面临更大的飞行阻力，同时要考虑设置多个通道解决乘客的上下通行，当然还有技术的实现性，研发的性价比、飞机停靠维护等原因。但从技术不断发展眼光去看，运输乘客的经济性最重要的还是取决于每个乘客的百公里耗油率，这其中单位乘客的飞行阻力是核心中的核心。

A320和波音737

波音737和A320之所以经典，正是因为其横切面单通道的六座的设计，即方便了乘客的上下出行，又最大程度减少了飞机的飞行阻力。毕竟在单层的飞机设计中，平均每个乘客占用六分之一个不产生经济性的过道的宽度，在所有的飞机中已经不能再低了。在支线客机中还存在2/2和2/3的座位布局，这些单通道飞机的经济性都无法和3/3的737和320相比。这也就是为什么是这两款飞机经过历史性的市场竞争和淘汰，成为经典中的经典。

在波音较早的双通道客机中，波音767一般配置是7座，两边是2座，中间3座，间隔2个过道，座位是2/3/2；这样的配置很尴尬，仅比737多一个座位，但却多出一个过道。虽然更方便乘客的上下出行，但还是最终在市场的经济性竞赛中被淘汰。

A300是空客最早的双发双通道客机，222英寸5.64米的机身直径，后面的A330/A340继承了A300的机身直径，所以座位布置和A300是一样的；A300/A330/A340，一般配置8座，两边是2座，中间4座，间隔2个过道，座位是2/4/2；空客介绍是可以配置9座的，不过只有廉价航空配置9座，太挤了，经济舱座位只有16寸多点，长距离飞行受不了。

考虑到同样会采用的拉长设计，所以飞机载客量和潜力也主要和飞机宽度相关。因为双通道的8座仍然缺乏竞争力，所以下一代的双通道宽体客机都是奔着9座来的。787/350/777和C929，飞机直径分别是5.74米、到5.97米、6.19米和5.9182米。这几款飞机最初设计的基本型都是9座，但思路又有不同。波音787最窄，经济舱每个座位的宽度只有17英寸，就是奔着减阻省油来的；777X最宽，原有的777都是9座，现在未投产的777X都奔着10座布置了，这也让A350在宣传上不断强调单个座位宽度，反对777X的不公平竞争。350比较宽，9座肯定比787舒服，但是10座就很紧张，目前只有两家低成本航司在使用，但单座宽度仅有16.4英寸。C929比350舱内空间还要窄两寸，9座没有任何问题，比787也要宽敞，但10座也很难，即便后期出来，也肯定不会舒服到哪去。

波音777X

双通道的客机竞争到如此程度，就没有其他的解决方案了吗？当然有，那就是发展双层客机！等等，双层客机不是被淘汰了吗？比如波音747、空客A380。如果我们单纯的这样理解，那就是大错特错了。当初波音和空客之所以要发展双层客机，就是因为双层设计是一个可以降低单位乘客风阻比的绝佳方案。但这两款客机之所以被淘汰却不是因为它们所采用的双层设计。

最典型的双层客机A380生产251架后已经停产，这款不算成功的机型其失败的主要原因主要为以下几点。

一、发动机的坑。考虑到单个发动机的推力和早期的跨洋飞机的适航证规则。当时的双层客机当然会优先考虑四发动机设计。四发并不省油，而且维护效率和成本也不低，但空客发动机的坑不只是四发。因为当时已经不看好四发机型，所以空客A380在招标合作的时候并没有发动机厂家愿意参与，最后采用了罗罗的Trent 900，罗罗的诚意着实不足，因为其随后就在波音787项目上提供了性能大幅领先的Trent 1000发动机，等到波音787刚出来之后，A380的单座经济性就被比下去了。属于出师未捷先尴尬。

二、可使用机场较少。因为其庞大的机翼只能在4F级别的机场起降，所以全球采购的航司和市场容量大幅降低。其实点对点的非枢纽城市并非不能满足客座率需求，只是航班会更少些，A380的中心枢纽设计考虑等于自绝放弃了全球的大部分市场。

空客A380布局

三、为了吸引乘客乘坐，A380采用了奢华舒适的设计取向。其标准经济座就达到了惊人的20.5英寸，作为对比，波音747的下层和A380同样采用同样的3/4/3座位布局，747的机身宽度仅为6.1米，和777X差不多，但A380的机身宽度达到了惊人的7.14米。这样的设计取向处处可见，乘客固然喜欢乘坐，但却大幅增加了航司的购买成本和运营成本。本来双层客机的最大优势就是经济性，但A380却毫不在意的挥霍掉了自身最大的优势。反而成为因经济性不佳而被淘汰的又一案例，着实让人可惜。

四、客座率不高。座位数再多，拉空椅子也是不赚钱的。客座率之所以不高一方面因为前三个原因导致的经济性不佳，单座成本无法降低。另一方面确实载客数太多目前还不能拉满。

空客A380

前几年疫情一来，A380立刻面临停飞和停产的结局。当前疫情结束后，全球A380的复飞率又在不断提高，连二手的交易市场都起来了。这说明这款飞机容量本身还是有一定需求的，当然这也改变不了它经济性变差的现状和最终结局。任何事物的发展都会有起起落落，长期看，航空市场需求是一直往上走的，但像疫情这样的千股跌停也偶尔出现，吃过亏的波音和空客暂时不会发展新的双层客机了，而随着飞机技术和材料的发展，改造这两款原有飞机和重新设计无异，这就给了我们吸取经验教训和弯道超车的机会。

建造747和A380这样级别的双层双发客机，至少需要通用GE9X这样60吨级别的发动机，这样推力的发动机过去想都不敢想，但是随着技术的进步，通用GE9X在2018年完成了型号认证并用在777X上，同时777X创造性的使用了折叠翼尖，这样避免了像A380那样必须使用4F机场起落，使用大量的4E级别的机场完全没有任何问题。

777X毫无疑问是当前双通道客机霸主的存在，但777X也面临竞争力不足的问题。首先就是其机身从777改进而来，原有机身复合材料使用率不高，机翼增加复材比例机身却不能，所以飞机自重不能大幅降低，其次就是10座布局相比九座也提高不了太大的优势，机身风阻也相应增大。做为双通道客机座位数3/4/3比3/3/3是有一定优势，但机身比A350又落后半代，所以777X本身的竞争优势不是太大的。双通道最好的排座方式似乎是3/5/3，这样可以做到每座位的过道占比更低，同时兼顾了乘客的便利性，但这样，圆形机身的巨大的上下空间就浪费了很多，单位乘客的风阻的经济性反而是下降了。所以飞机发展到777X这个级别，双层客机是更好的发展方向了。

对，这就是A380设计时候的考量。A380经济舱下层采用的就是3/5/3或者3/4/3的座位布局，上层采用2/4/2的布局，截面座位数为18或者19人，这样的设计经济性是大大超出当前的9座或者10座的双通道客机的。由上可以看出A380的设计布局单位乘客风阻经济性理论上是远超当前的双通道客机设计的。但是由于其上述主要的四个原因，使得其生不逢时。即便如此，随着全球疫情已过需求复苏、经济发展、人口增长。A380的当前需求也几乎恰恰处于一家飞机经济性的平衡点上，停产还是很可惜。目前发动机功率和可使用4E机场的折叠机翼已经在777X看到了解决方案。而客座率不高也和其主要的经济性不高密切相关，所以A380的出生再晚一点就好极了，再小一点点就更好了！

空客A380座位布局

这也就是为什么我们提到的C939的飞机需要采用双层设计的原因，C939如果常规设计单行座位数即便是3/4/3或者3/5/3的座位布局也仅仅比C929的3/3/3多一两个座位，虽然单位过道占比变比小了，但圆形机身导致的整体阻力增大又会让这种经济性变的得不偿失甚至下降。所以在不增加发动机数量的情况下，双层设计实际上是一种大幅提高经济性的跳跃式方案。

空客A380

如今，我们已经具备大功率航空发动机的设计和生产能力，配合GTF设计的CJ3000发动机将会是媲美和超越罗罗超扇系列的存在，同样折叠翼尖的设计方案将会使的C939在各大4E级别的机场畅行无阻；如果考虑到客座率的问题，C939下层采用3/4/3上层2/3/2的布局方式，这样比A380整体载客少不了太多，但比目前的双通道客机要多很多，机身宽度在6.5米左右就可以达到经济性和舒适性的最佳平衡。再加上目前新型客机复合材料使用比例大幅增加的革命性趋势，所以未来新推出的双层、双发、高复材、折叠翼尖、涵道比15的GTF版本的CJ3000发动机、再配合极具经济性的中国制造的C939将会成为世界航空史上长期的神话般的空中之王。

在未来世界领先的工业巨头中国面前，C939的出现会成为中国崛起的重要标志；也会是未来商飞以旗舰客机称王全球航空市场的登基之作；同时，C939本身也必将成为未来商业客机里面无可超越的不朽传奇。

相信商飞未来能够献上我们期许的C939梦想之作，让我们拭目以待。