波音777是劃時代的。第一代波音777被開發為中遠端、大容量、雙發寬體客機，但更大的推力、更省油的發動機和更大的起飛重量使得第二代波音777在保持雙發經濟性的同時，成為一款遠端客機，打破了傳統的四發飛機世界。空客A340首先被謀殺，A380仍在虧損，可能無法播放，而波音自己的千年空中女王波音747被刺倒在地。
波音公司現在正在開發代号為波音777X的第三代777。為了進一步增加航程和提高經濟性，第三代777具有更大的弦比和翼展。換句話說，翅膀更苗條。飛機飛過機翼，機翼都是用阻力換取升力裝置，細長機翼的升力比更高，滑翔機機翼特别細長就是這個原因。但過于纖細的機翼不僅難以設計和制造，而且在操作上也存在問題。機場的跑道問題并不大，翼展大的機翼不太可能刮入跑道兩側的障礙物。但滑行道和柏油路不一定那麼寬敞，停車位的寬度有限。機場根據着陸重量和停車位的寬度對飛機收費，特别是大翼展飛機占用的地方收費較多，損害了航空公司的利潤，節油的好處被多付機場費用抵消了很多。
為了簡化機場營運并降低航空成本，波音公司在第三代777上使用了可折疊的翼尖。在起飛之前，翼尖被降低，鎖定，折疊和固定，形成一個完整的大帶比機翼，從起飛到升空，巡航到着陸地面，機翼一直處于這種狀态。着陸後，當在跑道上減速時，當速度低于一定門檻值時，機翼尖端向上折疊，使機場易于操作。從那時起直到登機橋，它可以由标準翼展小于65米的普通飛機處理。
根據設計，機翼折疊可以自動或手動操作。由于現代客機的駕駛艙玻璃化程度很高，大量傳統儀表和開關都是電子的，沒有傳統的客機駕駛艙密集的開關，頭頂儀表闆上的新型折疊式機翼扳手開關和警示燈尤為突出。扳機的手指直覺地訓示翼尖的位置。飛行員可以手動拉動扳手并控制機翼向下或折疊。在自動狀态下，扳手開關還自動指向目前位置，使飛行員易于準确判斷。在儀表闆的大顯示屏上，翼尖折疊狀态還标有發動機、導航等重要資訊，并附加顯示符号。
折疊翼尖不是新技術。海軍艦載飛機長期以來一直使用折疊翼技術來節省船上的空間。波音公司熟悉折疊機翼的設計和制造，而購買它們的麥克道爾是船載飛機的專家。波音公司在第一代777可用時提出了折疊機翼，并打算将其用作一種選擇。但所有航空公司都是"不搖擺不定的"，不僅關注折疊機翼的額外重量和可靠性，還關注适航性認證。基本型 777 的認證不是問題，但無論誰選擇折疊翼，都準備好（至少部分）支付此選項的認證費用。所有航空公司都選擇了基本的固定機翼，波音公司後來取消了這一選擇。
88年研制的"777"，三發，機身767的延伸，機翼折疊
但到了第三代777時，翼展的延長是不可避免的。這一次，波音公司有足夠的信心，折疊式機翼現在可以作為标準技術使用，不再是一種選擇。不需要更大的範圍或更大的容量，但無論如何都有第二代777和更長的787可供選擇。
波音777X的翼展為71.8米，當尖端折疊時減少到64.8米，實際折疊的翼尖部分長3.66米。增加的7米翼展是777X成功的關鍵，但這也是一個巨大的挑戰。這不僅是波音公司的設計和制造挑戰，也是美國聯邦航空管理局（FAA）模型适航認證的挑戰。
對于美國聯邦航空局來說，模型适航性認證不僅針對正常使用強度、壽命等問題，還特别關注折疊機構的可靠性和失效問題。如果機翼在起飛或飛行過程中不能正常打開，或者意外折疊，翼展和機翼面積将低于設計要求，相應的升力将丢失。如果一側打開而另一側未打開，也會發生不對稱升力和阻力。
作為折疊機翼最多的使用者，美國海軍曆史上曾多次發現折疊機翼故障，幸運的是并非每次飛機都被摧毀。
1960年8月，一架F-8"十字軍"從那不勒斯機場起飛，起飛前忘了放下機翼尖，爬升到5000英尺，飛行員感覺到操縱杆上有異常的壓力，轉過身來觀看，才注意到折疊的機翼沒有放下。立即在空氣中加入油，減輕重量，24分鐘後傳回，安全着陸。着陸速度很快，但對方沒什麼異常，飛行控制也不太特别。從那時起，F-8已經發生了至少七起類似的事件，包括夜間飛行，并已安全傳回陸地。
折疊機翼F-8
六年後，1966年5月10日，羅斯福号航空母艦（CV-42，不是現在的同名尼米茲級航空母艦）的F-4B"幽靈"從羅斯福号航空母艦（CV-42，不是現在的同名尼米茲級航空母艦）上彈射而出（CV-42，不是現在的同名尼米茲級航空母艦）。還要立即釋放機油，甩掉外衣架，放下翻蓋，然後撥打緊急電話。飛行員被指令轉移到59英裡外的附近陸地機場，以170-180節的速度着陸，使用尾鈎幫助減速并保持飛機完好無損。幾天後再次飛行。美國空軍和皇家空軍也有F-4在空中發現機翼仍在折疊，這兩者都沒有成為惡性事故。
機翼折疊F-4幽靈
在美國海軍服役的早期，至少有四起類似的事件。但是，F-14的機翼是不可折疊的，但可變後掠角的外翼段在停車後可以掠過75度，并且與折疊機翼一樣寬，是以這是F-14對應折疊機翼的狀态。經過四次驚險刺激，美國海軍決定在這種情況下測試飛行和着陸特性，甚至更極端，一側展開，一側掠過。在1985年12月19日至1986年2月28日之間，進行了六次測試，全部登陸船隻。在某一點上，一側的最大後掠角達到60度，确認安全傳回和着陸。
F-14側最大後掠質側的最小後掠質狀态
但這樣驚心動魄的不可能是民航飛機可以鄙視折疊機翼故障的危害。戰鬥機的機翼載荷比民用飛機低得多，對機翼面積的缺乏也比民用飛機更不敏感。戰鬥機比民用飛機運作得更好，如果它們失控，飛行員可以彈射。民航飛機沒有這麼好的東西。民用飛機的安全要求比戰鬥機提高了一個數量級。
美國是航空旅行的發源地。1926年，美國國會通過了《商業航空法》，規定美國商務部負責航空安全事務，包括飛行員資格、飛機适航性等。事實上，在商務部之前，郵政部就已經負責相關事務，因為最早的飛機除了雜耍和玩樂外，主要的商業用途是空郵。1938年《民用航空法》規定，新成立的民航局必須負責航空安全和空中交通管制。1940年，羅斯福将民航局分為民航局，前者負責空中交通管制和飛行員認證，後者負責航空安全和飛機模型認證。1958年，新的《聯邦航空法》将民航局與民航委員會合并，成立了聯邦航空局。除了名稱和編隊的不同，美國聯邦航空局可以算是從事飛機模型認證行業曆史最悠久的資質，但現有的适航認證規定并沒有關于如何認證折疊翼的規定，也沒有曆史上民航飛機認證折疊翼的先例，也是美國聯邦航空局在舊革命中遇到的新問題。
美國聯邦航空局曆史背景
作為行業的老大，美國聯邦航空局并不是航空技術發展的漫長曆史中第一次遇到過這樣的問題，有一套專門設計的方法來處理這樣的新問題。如果現有規範和标準中沒有适用條款，美國聯邦航空局将為新技術提出"特殊條件"。在确認特殊條件的适用性和新技術的安全性後，相關條件被納入現有法規，成為未來認證的規範性規定。
美國聯邦航空局支援檔案
波音也是行業的老大，引進新技術不是第一次，如何與認證機構合作確定安全，也是引進新技術，也非常有經驗。民航飛機認證是一個耗時且成本高昂的過程，這是現有設計前潛力尚未挖掘，通常隻是改裝挖掘，避免了新設計的真相。老樹花最着名的例子當然是波音737，但空中客車A320和A330也是如此。波音777X基于波音777基本型号的額外認證，折疊機翼與原始設計相差太大，必須重新認證。在設計過程中，波音公司一直在與歐洲的FAA和EASA合作，研究認證問題至少四年。新技術和特殊條件不是對每個人的突然襲擊，他們是有準備的。
美國聯邦航空局對折疊機翼有三個"特殊條件"：
1、起飛或飛行時有折疊機翼未放下或鎖不可靠，應有額外警告
2、需要确認折疊機翼的承載力限制
3、需要證明地面側風力對折疊翼尖的沖擊在可接受範圍内
美國聯邦航空局進一步指出，如果在起飛前或飛行過程中翼尖未定位或可靠地鎖定，飛行員應收到多個警告，例如聲音，視覺等，以確定它們不會被忽視。在報警條件下，飛控系統應自動確定不可能起飛。起飛後和飛行期間，波音公司必須在技術上確定由于單點故障而無法解鎖。闩鎖必須是機械的、被動的、自鎖的，如果沒有外部能量源就無法解鎖，鎖定後必須将其隔離（拉動），以確定它們不會意外解鎖。閉鎖機構還必須能夠承受外力，并且不會因沖擊或外力而意外解鎖。
777X 測試折疊機翼的内部鉸鍊結構
美國聯邦航空局以控制面上的陣風鎖定為例。當飛機停飛時，液壓被移除，尾舵和襟翼和副翼處于"自然松弛"狀态。在大風的情況下，控制表面可能會因過度擺動而損壞，是以将其鎖定在地面上。但是，如果您在起飛或飛行過程中不小心被鎖住，飛機将失去控制。現在有一套完整的技術和檢查措施，以確定控制面在起飛前解鎖，就像常見的起飛前控制面擺動一樣。控制面和機翼尖端在确認鎖定狀态方面相似，但不同：前者确認解鎖，後者确認鎖定，前者在停車位，後者在跑道上的出發位置。
為了保證折疊機構的強度，除了正常的負載測試外，美國聯邦航空局還要求波音公司證明，在長期使用過程中，磨損、腐蝕等不會導緻閉鎖機構過度松動。任何機械閉鎖都有一定的松動，但如果折疊機構出現過度松動，即使不影響機翼強度，也會影響氣動性能，特别是避免氣動彈性引起的控制反轉這種危險特性。
翅膀是有彈性的。初學者可能會驚訝地發現翅膀在飛行後是倒置的。對于帶有複合材料機翼的波音787來說，上升是如此明顯，以至于坐在中間的乘客可能看不到機翼尖端。波音777X還使用複合機翼。在發生強烈的氣流幹擾時，機翼也會劇烈搖晃。這都是由機翼的結構彈性引起的。這種彈性在和平時期不是大問題，絕對的剛性也是不可能的。然而，過度的彈性可能導緻結構反轉和控制反轉。例如，放下襟翼的作用就是增加。但如果機翼結構過于柔軟，襟翼造成的額外升力迫使結果變形，後緣相對凸起，但會導緻機翼整體迎面下降，導緻升力損失，這就是控制反轉。副翼也可能具有類似的後果，即向左滾動，導緻機翼彈性發生變化，但向右轉。這是非常危險的。
波音787由複合材料制成，機身和機翼完全複合材料，複合材料占飛機總重量的50%。
在平時的機翼設計中，氣動彈性的問題已經得到了足夠的重視，控制反轉不再是問題。但是，松散的折疊機構會導緻結構變形超出機翼結構的彈性，是以必須相應地考慮這一點，因為FAA要求波音公司證明這一點。
折疊機構也"打破"了機翼結構通常的強制路徑，折疊機構本身也改變了局部振動特性。一般要注意上下方向的彎曲，但同樣重要的是沿鉸鍊線的剪切力。美國聯邦航空局還要求波音公司明确這些問題。
根據波音公司的設計，在着陸運作速度降低到一定程度後，可以自動或手動激活折疊，使機翼向後傾斜，就像超大尺寸的翼尖機翼一樣。折疊和展開每個需要 20 秒。美國聯邦航空局要求波音公司證明，在地面滑行時，這個額外的垂直機翼區域不會受到過多側風的影響，進而導緻滑行控制問題。此外，折疊的翼尖必須能夠承受來自任何方向的高達65節的風力影響。所有示範文稿都包括從完全展開到崩潰的所有狀态。波音公司還展示了不對稱的折疊條件和一側正确折疊而另一側失敗的影響。
777x翼折疊結構
美國聯邦航空局還要求波音公司在盡可能靠近起飛位置的高度安裝翼尖導航燈，這可能迫使波音公司修改其設計。翼尖左紅右綠導航燈是飛機夜間前進方向和飛行高度的重要名額。在雷達和其他探測技術高度發達的時代，導航燈并不像過去那樣重要，但它們仍然是飛機上必不可少的安全裝置，特别是對于夜間接地和滑行道操作。根據規定，導航燈應安裝在兩個翼尖上，以訓示飛機的全寬和高度。波音原本計劃在機翼固定段的外側頂部安裝777X導航燈，這樣可以滿足機翼折疊的要求，但起飛前和飛行前都不會，是以它搬到了機翼尖端的傳統位置。問題是，機翼尖端折疊後，導航燈在上方很高，遠高于正常翼尖的高度，這很容易導緻誤判。目前尚不清楚波音公司将如何解決這個問題，最簡單的方法是在固定段的外部安裝第二組折疊後折疊導航燈，這些導航燈僅在翼尖折疊後使用，而翼尖導航燈關閉。當翼尖展開時，第二組導航燈關閉，正常的翼尖導航燈被激活。
美國聯邦航空局已經提出了很多要求，但實際上，其中一些是FAA的額外要求，有些是與波音公司商定的，隻是為了規範波音的内部做法，明确文化。波音的設計和實踐也是與航空公司長期深入互動的結果。這實際上揭示了開發人員，認證者和采用者在新技術出現時應該進行的互動。
新技術的出現是推動經濟和社會向前發展的好方法，但新技術的風險也需要得到很好的控制。既不可能冒險，也不可能人為地制造不可能的障礙。這不是推動認證方的問題。事實上，在新技術的研發中，開發者、使用方、認證方有三大責任，應該齊心協力推動，而不是以鄰為壑。
使用者傾向于有詢問價格并坐在還價上的想法，這無濟于事。提出不切實際的要求和開發者根據單一的全集，那一定是有貓累了。實事求是，才能實作雙赢。另一方面，從安全角度來看，隻有符合使用者習慣，易于了解的系統才是最安全的系統，反人性化設計在人機界面中一直是一個安全陷阱。這需要使用者參與。波音777基本型号由全日空航空公司，美國航空公司，BA，國泰航空公司，達美航空公司，日本航空公司，澳洲航空公司和美國聯合航空公司組成的使用者咨詢委員會參與。777X的使用者顧問委員會成員尚不清楚，但人們普遍認為，中東青少年（酋長，阿提哈德，卡達）以及漢莎航空的參與度很高。
作為開發商，波音公司有能力確定産品安全，而無意中設計或制造的飛機對波音公司的信譽的影響是毀滅性的。波音還擁有豐富的經驗和成熟的風控系統設計技術，适用于折疊機翼等關鍵系統，從系統架構到機電部件再到操作規程，實作備援和故障安全。也就是說，如果系統或元件發生故障，它将"自然地"傳回或保持在安全位置。
對于系統測試，波音公司在其位于華盛頓州埃弗雷特的主工廠現場建立了一個測試設施，以各種方式測試折疊機構的可靠性和一般操作。西雅圖以南的波音機場将建造額外的全尺寸測試設施，以進一步推進FAA要求的測試項目，特别是可靠的閉鎖和側風效應。至于駕駛艙内折疊機翼的安全操作以及聲音和視覺警報，波音公司在迪拜航展上展示了符合FAA标準的777X駕駛艙和折疊機翼接口。
波音777X駕駛艙在迪拜航展上展出
但無論主觀意願如何，在同一體系中思考更加密集，容易陷入思維定的陷阱，缺陷容易"黑燈下"而視而不見。需要獨立審查。FAA作為獨立的認證機構。
但新技術畢竟是新的，美國聯邦航空局可能從一開始就不知道什麼樣的要求是必要的，哪些要求最好滿足，哪些可能得到滿足。必須滿足必要的要求，如果不滿足這些要求，就很可能存在安全問題。但是，無休止的要求很可能是不令人滿意的，不分青紅皂白地扼殺新技術不符合任何人的利益。在控制風險的同時，認真區分必要要求和應滿足的要求，以安全的方式推進技術前沿，是科學實踐。
這正是美國聯邦航空局在折疊機翼時所做的。幾十年來，美國聯邦航空局在ETOPS上也做了同樣的事情。ETOPS為雙飛行路線上的着陸設定了機場要求。ETOPS有不同的級别，如ETOPS 180、ETOPS 240等，隻要在航線上任何一點180或240分鐘内有一個預備機場，這就是合法航線。ETOPS大大擴充了雙發飛機的使用範圍，使雙發飛機可用于越洋航線，這是波音777成功的基本條件，ETOPS 240基本抹去了四發客機存在的意義。
但ETOPS的擴充是一步一步的。最初為ETOPS 120，飛機必須累積足夠的安全飛行小時數才能申請。随着經驗的積累，ETOPS 180被認為是可行的。但波音777 Basic早在ETOPS 180的初始型号就獲得了認證。這不是美國聯邦航空局"敞開後門"，而是在幾十年的ETOPS營運經驗中，積累了一套制度，嚴格的ETOPS認證程式和标準才得以實施。
中國的科技和工業正在進入井噴式發展的階段，新技術如雨後春筍般湧現，從手機到全電動汽車再到民用客機，都有不同的安全風控要求。中國需要建立積極健全的發展、認證和互動使用方，波音和FAA的經驗值得借鑒。既要創新，又要妥善控制風險，從超級制造強國的道路上走得如此之遠。