楊先碧
每天,我們頭頂?shù)倪@方藍天上都有不少飛機在忙碌地飛翔著,我們所能看到的大多是客機。我們是否想過,這些客機都是哪國制造的呢?令人遺憾的是,那些客機大多不是我國制造的,尤其是150座以上的大型客機,更沒有一架是國產(chǎn)飛機。然而,有一個好消息傳來了,我國第一款真正具有商業(yè)價值的大型客機C919即將翱翔藍天。
究竟有多大
中國商飛公司研制的C919大型客機,是我國繼運-10大型運輸機后自主設計、研制的第二種國產(chǎn)大飛機。令人惋惜的是,運-10大型運輸機由于種種原因,最終不能進入商業(yè)制造階段。因此,C919大型客機實際上是我國第一款具有商用價值的大型客機。當然,正是由于我國研發(fā)團隊在研制運-10大型運輸機時積累了不少經(jīng)驗,才使得國產(chǎn)C919大型客機的研制變得可能。
目前,我國已有的國產(chǎn)民用客機有兩款:一款是ARJ21-700翔鳳客機,另一款是新舟60客機。這兩款客機都是小型客機,前者的載客量是70~90人,后者的載客量是50~60人。而即將升空起飛的C919大型客機標準機型可載客156人或168人,設計的最大載客量為190人,符合我國制定的大型客機座位數(shù)在150座以上的標準,是名副其實的大飛機。
ARJ21-700翔鳳客機長度為33.46米,客艙寬度為3.14米;新舟60客機長約24.71米,客艙寬度為2.67米;而C919大型客機實際總長38米,客艙寬度為3.96米。C919大型客機的標準航程為4075千米,增大航程為5555千米,經(jīng)濟壽命達9萬飛行小時。
究竟有多舒適
C919大型客機采用先進的環(huán)境控制和照明設計,不僅給人以寬敞明亮的感覺,而且能帶給人們以舒適的乘坐體驗。C919大型客機采用先進的情景光照明,能實現(xiàn)多種情景模式,包括歡迎模式、就餐模式、休息模式和告別模式。在衛(wèi)生間馬桶后背、鏡子周邊分別使用了LED照明,營造了一個溫馨、明亮的盥洗室內(nèi)部環(huán)境。飛機上還配備了可供上網(wǎng)的電子娛樂設備,能有效化解旅客旅途的困乏。C919大型客機比其他機型更安靜一些,這是因為C919大型客機采用的是先進渦扇發(fā)動機,客艙噪音更小。
C919大型客機機艙座位布局將采用單通道,兩邊各三座的設計方案,其中中間的座位空間將加寬,可有效緩解以往中間座位乘客的擁擠感。前后座椅之間的間隔比較寬,乘客入座后膝蓋能夠自然伸展。與國外同等載客量的客機相比,C919大型客機機艙尺寸更大,座位更寬,行李艙位置更高。行李艙位置的加高設計可減少靠窗和中間乘客的壓抑感。不過這種設計也存在缺陷,那就是乘客擺放行李時不太方便,且行李艙容量會相應減少。
C919大型客機的內(nèi)部設計還加入了中國元素,給人賓至如歸的溫馨感覺。比如,行李箱鎖扣采用中國的“祥云”元素進行形象化設計,每個鎖扣猶如一朵白云,突出C919大型客機的中國神韻。此外,客艙天花板的設計也融入了中國特色,呈圓弧形,行李箱也是單曲圓弧設計,側壁板同樣是單曲弧面設計,連接在一起猶如一只展翅的蝙蝠??团撈拭娌捎眠@種“蝙蝠”形設計,寓意為乘坐C919大型客機將為所有乘客帶來福氣。
究竟有多先進
走進C919大型客機駕駛艙,濃濃的科技感撲面而來。駕駛艙內(nèi)各式現(xiàn)代化儀表和彩色大顯示屏,讓人有種跨入未來的錯覺。駕駛臺儀表設備中的4塊15.4英寸的液晶顯示屏特別醒目,所有信息基本都能在顯示屏上清晰地顯示出來。C919大型客機駕駛艙內(nèi)擁有比其他客機更大的顯示器,這是它的一個設計亮點,也是一種更具人性化的大氣設計,可使飛行員更為方便地操控飛機。
駕駛艙的左右操縱臺上各有一個電子飛行包,可方便飛行員快速正確地查找飛行信息。駕駛艙的平視顯示系統(tǒng)將飛行員從下視顯示儀表中解放出來,對飛機實現(xiàn)精確著陸和低能見度起飛具有重要作用。還有令人印象非常深刻的駕駛桿,C919改變了傳統(tǒng)的安放位置,開創(chuàng)性地將駕駛桿設計為飛行員右側的單手握桿,使得飛行員正前方的空間變得前所未有的寬敞與舒適。同時,飛行員右手單手握桿也極大地方便了操控。
此外,C919大型客機采用了先進的電傳操縱和主動控制技術。電傳操縱用導線取代笨重的機械桿系,由中央計算機接受飛行員指令、舵面位置信息,進行比較、計算、綜合后,驅動舵面按預定規(guī)律運動。電傳操縱能勝任飛行員無法完成的風險操作,大大減輕了飛行員的工作量。同時,電傳操縱還能通過多種傳感器監(jiān)控飛行故障,提升飛機的安全性。如今,電傳操縱已成為現(xiàn)代飛機的關鍵技術之一。
為C919大型客機提供升力的機翼是當代最先進的超臨界機翼。這是一種采用特殊翼剖面的機翼,能提高機翼的臨界馬赫數(shù),使機翼在接近聲速的高速飛行時阻力急劇增大的現(xiàn)象延遲發(fā)生。C919大型客機薄薄的翼型尾部上翹,具有極高的升力“天賦”。在機翼前后緣的襟翼、縫翼舵面上,C919大型客機采用先進而獨特的順氣流傳動裝置。當飛機起飛或降落時,舵面偏轉便產(chǎn)生巨大升力,可縮短滑跑距離;而漫長的巡航飛行時,由于多個整流罩窄而短,迎風面積和飛行阻力都很小,又大大增加了航程。
近年來,中國商飛公司云集了國內(nèi)外優(yōu)秀的飛機設計人才,有效地實現(xiàn)了C919大型客機從設計、制造到測試各環(huán)節(jié)的國際一流水平。這些人才中,有從國外歸來的氣動、強度、復合材料方面的專家,也有在國外從事多年適航管理工作的工作人員和試飛工程師,還有一批參加過運-10大型運輸機研制的專家。C919大型客機的設計與制造還融入了國外專家的智慧,客機必備的一批高精度的重要設備大都由世界一流的國外專業(yè)供應商提供,其中飛行控制、航空電子等主要系統(tǒng)完全可與空客A380客機和波音787客機相媲美。
究竟有多環(huán)保
現(xiàn)代航空業(yè)已經(jīng)進入了綠色航空時代,新型飛機是否節(jié)能環(huán)保是判斷其能否適應未來發(fā)展的重要因素之一。C919大型客機在設計之初就融入了節(jié)能環(huán)保的元素,從機頭到機翼再到機尾、發(fā)動機,研發(fā)人員在設計上都費盡心思,盡量減小阻力,有效降低油耗。
在減排方面,C919大型客機堪稱一款綠色排放、適應環(huán)保要求的先進飛機,通過環(huán)保的設計理念,有望將飛機碳排放量較同類飛機降低50%。發(fā)動機是飛機的“心臟”,也是節(jié)油的關鍵部位。C919大型客機裝載兩臺LEAP新型渦輪風扇發(fā)動機。憑借其優(yōu)異性能,滿載著旅客在1萬多米高空以0.8倍音速飛行時,它比同類發(fā)動機節(jié)省燃油15%,降低了二氧化碳排放量,減少了50%氮氧化物污染,噪音則可下降15分貝。同時,C919大型客機還具有高可靠性和低維護成本的優(yōu)勢。
與國外大客機相比,C919大型客機的機頭更具流線型,能減少阻力從而降低油耗。C919大型客機機頭駕駛艙采用四面式擋風玻璃。該項技術是國際上先進的工藝技術,目前大客機中只有最新的波音787客機采用。它的擋風面積大,視野開闊,簡化了機身加工工藝,減少了飛機頭部氣動阻力,但是工藝難度相對較大,制造工藝復雜。
飛機節(jié)能還需減輕自重,在同樣大小和載客量的情況下,飛機自重越輕就越節(jié)能。C919大型客機的機體結構由“西飛”“成飛”等國內(nèi)五大飛機制造公司生產(chǎn),這些制造公司已制造過復雜的空客A320客機機翼等成批大型部件。因而,研發(fā)人員在積累豐富經(jīng)驗的基礎上大膽創(chuàng)新,把一些輕型的材料應用在C919大型客機上,有效減輕了飛機重量。這些材料包括高強度輕質(zhì)鋁鋰合金材料、抗高溫鈦合金、優(yōu)質(zhì)碳纖維復合材料,其中復合材料使用量將達到20%。C919大型客機采用以鋁為基、加入適量鋰的第三代鋁鋰合金材料,這在國內(nèi)民用飛機應用上尚屬首次,有助于提升飛機結構材料性能,減輕飛機整體結構重量。
當然,飛機不能只關注降低自重,安全性是比節(jié)能更重要的因素,而這些新型材料也能起到保護飛行安全的作用。同時,C919大型客機由于大量采用復合材料,機艙內(nèi)噪音有望降低到60分貝以下,較國外同類型飛機80分貝的機艙內(nèi)噪音大為降低。研究人員還通過一些科學的設計來保障安全性。比如,C919大型客機采用了多種保障供電安全的手段。假設一臺發(fā)電機失效,還有備用發(fā)電機可保證供電。如果兩臺發(fā)電機都失效了(雖然這種概率極低),還有APU(輔助動力裝置)可供電。如果不幸地連APU都損壞了,還有一個風動發(fā)電機,可利用飛機在高空飛行時產(chǎn)生的高風速發(fā)電,借此可以使飛機自由滑翔到地面。這些完整周密的設計滿足了安全性的要求。
前景有多好
C919大型客機最大的優(yōu)勢就是統(tǒng)籌和突出了安全、經(jīng)濟、舒適和環(huán)保的特點。具體來說,就是全面按照國際民航規(guī)章和適航標準開展設計研制并進行適航審定,以保證其安全性;采用新材料,減輕機身重量,飛機燃油消耗等直接使用成本比現(xiàn)有同類飛機低,經(jīng)濟性突出;采用加寬客艙和座椅寬度、配備新的機載設備等手段來改善舒適性;選用新型發(fā)動機滿足低噪聲和減少污染物排放的要求,提高環(huán)保標準。
由于C919大型客機具有安全、舒適、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)勢,該款機型贏得了國際各大航空公司,尤其是我國航空公司的青睞,雖然還未下線,卻已獲得了追捧。截至2014年11月,C919大型客機已經(jīng)獲得國內(nèi)外訂單共計430架。除國內(nèi)四大航空公司外,訂單還來自于美國、東南亞的一些國家和地區(qū)。C919大型客機趕上了我國經(jīng)濟實力日益強大和國內(nèi)外航空市場蓬勃發(fā)展的好時代。據(jù)生產(chǎn)商預測,8~10年后,我國和其他部分國家的中短程航線將主要采用C919大型客機。在未來20年中,我國需要3750架客機,其中大多數(shù)為C919這樣的大客機。
名詞卡片:
大飛機:一般是指起飛總重超過100噸的運輸類飛機,包括軍用大型運輸機和民用大型運輸機,也包括一次航程達到3000千米的軍用或100座以上的民用客機。從地域上講,中國把150座以上的客機稱為大客機,而國際航運體系習慣上把300座以上的客機稱作大型客機,這主要由各國的航空工業(yè)技術水平?jīng)Q定的。大型客機往往用作干線飛機,是民航使用最廣泛的主力機型。