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2019/03/25 03:16:14瀏覽2224|回應6|推薦102 | |
【音樂欣賞】莫扎特的《春》14號弦樂四重奏 II 續自上一篇 摔飛機時談造飛機 [摘要] 波音737MAX 摔飛機肇因探實:(若是不欲涉入細節,可只讀此摘要)
[正文] 波音最新型的737MAX在近半年內連摔兩架,再度引發對飛行安全的關注。那麽,作為民用噴氣式客機的後來者,中國的大飛機能不能保證安全呢? 這個是讓人迫切關心的問題。藉機顧覽中國大飛機項目的發展歷程和研發、設計、技術、安全等方面的細節。 大飛機 C919是和波音737、空客A320同一級別的飛機:單通道幹線飛機。之所以先造這一等級的大飛機,是因為需求量最大,中國民航70%的飛機都是這一級。預計未來20年,中國需要3500架這樣的飛機。而未來20年中國預計總共需要6800架客機,這是全球最大的市場。 C919的市場時機和1970-80的運10的時代已經完全不同了。"造不如買"的短見,讓與空客差不多同時起步的中國大飛機運10下馬,毀了中國的整個民機工業,造成了整個產業鏈、技術和人才的斷層。 C919要和世界最先進的飛機競爭,因此必須採用最先進、最成熟的設備,首先確保商業上的成功。但是隨著中國自己的民機工業起來了,也必將帶動國產大飛機產業鏈的發展。 ---重點在這裡:在保證安全性的前提下,C919在最重要的四個要素:氣動布局、機體結構、動力裝置、機載系統上,比波音737、空客A320有優勢。 1. 氣動布局
這是因為C919採用了4塊流線型曲面大玻璃,而A320和737採用了傳統的6塊平面玻璃。對比圖看一下:
C919大視野大眼睛對比737的小瞇縫眼,不但有大視野,而且阻力小。為什麽波音和空客都不能改呢? 因為C919的曲面玻璃是承載式風擋,強度高,能傳遞載荷。如果波音和空客要改,等於強度和氣動阻力要重新設計驗證,工作量太大。這就是後發優勢。新設計的波音787也採用了曲面風擋玻璃。 其次,C919採用了超臨界機翼和翼稍小翼。當時做了1000多個設計方案,利用中國超級計算機的優勢(中國超級計算機包攬世界前兩位好多年,剛剛才被美國扳回一局),算出最優的4個方案做風洞試驗,最後才優選出來,大大降低了阻力。
另外,A320比波音737的客艙寬了16公分,而C919又比A320寬了5公分。因此,C919的舒適性是最好的。 雖然機身更寬加大了阻力,但是優秀的氣動設計使得C919的綜合阻力最小。 2. 機體結構 3. 動力裝置 設計於1964年的波音737有一個最大的問題,就是起落架過短。
波音737機翼和地面距離太小,沒有辦法安裝尺寸較大的發動機,所以波音737MAX的LEAP-1B不得不瘦身。 波音的解決方案,一是讓CFM公司把發動機直徑從78英寸減到66英寸,並把底部拍扁,榨乾每一點空間;其次是發動機在機翼的安裝位置,盡量往前、往上升高。
737MAX發動機的離地間隙已經小的不能再小了。 但是這樣一來,737MAX的氣動性能就受到影響,如此安裝的發動機工作時容易導致氣動性能惡化,飛行迎角過高而導致失速的隱患。 波音不得不設計了一個軟件,讓它在探測到迎角過大時不分青紅皂白自動下壓機頭俯沖十秒。這種硬件不行軟件湊合造成的安全隱患很難可靠解決。 而波音737MAX最近連續墜毀兩架飛機,很可能是因為軟件沒有考慮容錯機制設計失誤導致的。 4. 機載系統
看上面是波音最新型號的737MAX的座艙,換了4塊大顯示屏。仍然採用巨大的駕駛桿,因為它仍然是機械+液壓操縱的。 對比一下C919先進的駕駛艙:
波音737是50年前設計的飛機,空客A320是30年前,雖然歷經修改和升級,但是主體的氣動設計和操控設計都無法有大的變化,否則不如重新設計全新的型號了。 A320相比波音737後來居上,就是後發優勢;而C919性能超越前兩者,也是後發優勢。
C919是一架非常漂亮的飛機。 技術上,通過大飛機項目的技術攻關,中國掌握了5大類20個專業6000多項民用飛機技術,加快了新材料、現代制造等關鍵領域的突破,形成了全國22個省市、200多家企業、20萬人參與的大飛機產業鏈。尤其主要的是,收獲了一支平均年齡35歲的人才隊伍。 通過C919項目,國外供應商也和中國企業合作,成立了16家合資企業。 C919最重要的航電系統、飛行控制系統是自主設計的。航電系統是飛機的大腦和神經,是承擔飛機上幾乎所有數據交換功能的綜合系統,所有設備的接口和標準都要按照它的標準來。 飛行控制系統則是機載系統中最複雜的,直接控制飛機的飛行,是最核心的系統。 最核心的航電系統和飛行控制系統實現自主化,就可以很方便的替換任何一個子系統。只要中國自己的分系統成熟了,就可以匹配採用。 雖然C919先期選用了CFM的LEAP發動機,但是同時也啟動了國產發動機項目,目前國產發動機驗證機已經完成了點火試車。國產發動機驗證機CJ-1000AX已於2018年5月20日完成了首次點火試車。
2017年5月,中國商飛與俄羅斯成立了合資公司,CR929雙通道大型寬體客機立項。C919是80噸級168座中程客機,CR929是250噸級300座遠程客機,航程12000公里。預計2023年首飛。
從支線客機ARJ21、大飛機C919到遠程寬體客機CR929,中國各型民航客機齊頭並進。 大飛機的安全 商業噴氣客機已經是一個非常成熟的產業,沒有不可逾越的技術障礙,需要的是尊重客觀規律,踏踏實實的試飛和改進。 而即便是像波音737這樣的50多年的成熟機型,如果迫於競爭和資本盈利的壓力,在安全上妥協犧牲,也會造成災難性的結果。 中國有全世界最大的737MAX機隊,但在埃航空難發生之後,中國民航局果斷在全球第一個停飛所有737MAX,體現了中國民航局以安全為重的態度,和專業素養。 而波音和美國聯邦航空管理局首先考慮的是自身的利益,在全球的強大壓力下才最後一個停飛737MAX,還一再堅持飛機安全沒有問題,只是為了照顧公眾的情緒。 --這個事件,打破了波音安全第一的神話,也損害了美國聯邦航空管理局的威信。 在中國在不斷加強身身的能力相反,波音卻為了降低成本,在不斷把各種工作盡可能的外包出去,尤其近幾年把大量軟件開放外包給了印度,這不能不說對飛機的安全性有潛在影響。 至於你是信任中國民航局,還是相信美國聯邦航空管理局關於波音737MAX安全的說法,那就是個人信仰問題了。 大國的核心技術是買不來的 如果說,今天大家都能認同中國的高鐵已經超越了德國、日本、加拿大,那麼同樣,未來中國大飛機超越波音、空客也是很有可能的。 【引伸閱讀】346条生命逝去,波音黑幕终被揭开 |
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