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國產(chǎn)大飛機(jī)“胖九”賣萌自述:天高從此任我飛
嗨!大家好,!我叫“胖九”,,學(xué)名“C919”,,是中國首款按照最新國際適航標(biāo)準(zhǔn)研制的干線民用飛機(jī),。今天下午,,我就要在上海浦東機(jī)場首飛,,還是有點(diǎn)小激動,!
哈哈……大家對我了解嗎?我的學(xué)名叫“COMAC919”,?!癈OMAC”是中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司英文簡寫,“C”既代表COMAC,,也代表咱China,。第一個(gè)“9”表示天長地久,而“19”是說我的最大載客量是190座,。我的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)航程為4075公里,可以一口氣從長春飛到拉薩,!
別看我叫“胖九”,,體型俊著呢,,戴了一副酷酷的“墨鏡”,簡直帥呆啦
先來看看我的體型吧,,我是雙發(fā)渦扇中型機(jī),,畢竟是干線客機(jī),長38.9米,,連翼展35.8米,,高12米,就算身高1米9的乘客走在機(jī)艙也挺舒服,,最大起飛重量為72噸,,雖然沒有波音777那么大,但也是小干線家族中較大的機(jī)型了——小名叫“胖九”恰如其分吧,!
其實(shí)我的身材線條流暢哦,,值得一提的是,我的機(jī)體從設(shè)計(jì),、計(jì)算,、試驗(yàn)、制造全是中國造,,對俺胖九制造自主性的質(zhì)疑可以休矣,!我用了新一代超臨界機(jī)翼,自主發(fā)展的“一分鐘”快速成型法提高了機(jī)翼曲面質(zhì)量,,改善跨音速范圍內(nèi)的可控性,,減少飛行阻力,從而節(jié)省了很多燃料,??茖W(xué)家們還殫精竭慮,經(jīng)過一系列超過15000的風(fēng)洞“吹風(fēng)”試驗(yàn),,讓我擁有比現(xiàn)役同類飛機(jī)更好的巡航氣動效率,。
再看我的造型,必須霸氣啊,,像不像戴著一副俊酷的墨鏡,?相比需要6塊擋風(fēng)玻璃的傳統(tǒng)飛機(jī),,我只有4塊,流線型的機(jī)頭讓飛行員視野更開闊,,也減少阻力,。這種擋風(fēng)玻璃工藝復(fù)雜,制造難度大——也讓我?guī)浀街豢茨樉湍鼙嬲J(rèn)啦,!
我的體重可不輕,,發(fā)動機(jī)比現(xiàn)役波音737的都大,所以機(jī)身采用第三代鋁鋰合金材料,,鋰元素的加入,,讓我比同等機(jī)型輕了5%-10%。飛機(jī)上用的復(fù)合材料主要是碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料,,高耐腐蝕,、質(zhì)量輕,但價(jià)格是常規(guī)鋁合金材料的幾十倍,,所以在機(jī)體結(jié)構(gòu)用量只占12%,。
揣了一顆舶來的“心臟”,俺胖九也是百感交集
說說我的“心臟”——發(fā)動機(jī)吧,。航空發(fā)動機(jī)人稱“航空之花”,,是航空技術(shù)和工業(yè)積累的完整體現(xiàn)。我的心臟是LEAP-X1C發(fā)動機(jī),,是由美國通用電氣與法國SNECMA各以50%資金比例合資的大型客機(jī)發(fā)動機(jī)生產(chǎn)商CFM國際公司研制的,,專用于大型噴氣客機(jī)。它采用了18片賽峰公司研制的碳纖維復(fù)合材料風(fēng)扇葉片以及美國通用電氣公司研制的陶瓷基復(fù)合材料渦輪部件,。
我這顆“心臟”許多新技術(shù)都行業(yè)領(lǐng)先:超高壓比核心機(jī),、采用三維編織樹脂模傳遞成型技術(shù)制造的復(fù)合材料風(fēng)扇葉片、復(fù)合材料風(fēng)扇機(jī)匣,、第三代三維氣動設(shè)計(jì)壓氣機(jī)和渦輪葉片設(shè)計(jì)技術(shù),、第二代雙環(huán)預(yù)混旋流器(TAPS II)燃燒室技術(shù)、可變面積外涵噴管和等,。發(fā)動機(jī)和短艙將作為一體化推進(jìn)系統(tǒng)來設(shè)計(jì),,擁有先進(jìn)的進(jìn)氣道、聲學(xué)處理和電動反推力裝置,,可以充分發(fā)揮其氣動性能,、重量和聲學(xué)優(yōu)勢。
這新型渦扇發(fā)動機(jī)比CFM之前生產(chǎn)的波音737發(fā)動機(jī)提升太多啦:燃油消耗減少16%,、二氧化碳排放量減少16%,,氮氧化物排放量減少至不足60%,,還更為安靜;運(yùn)營成本比其他發(fā)動機(jī)降低15%——優(yōu)勢太大啦,,最終選定LEAP-X系列發(fā)動機(jī)作為我的“心臟”,這是最重要的原因,。
有人問我,,“心臟”為啥不用國產(chǎn)?哎,,這就不得不提起我的前世,。
中國現(xiàn)代化工業(yè)起步晚,技術(shù)落后,,航空發(fā)動機(jī)水平較低,,這個(gè)短板影響了整個(gè)航空工業(yè)的實(shí)力。我國在大飛機(jī)的發(fā)動機(jī)上落后很久,,上世紀(jì)轟動一時(shí)的運(yùn)十發(fā)動機(jī)就是波音707所用的JT3D-7發(fā)動機(jī),。當(dāng)時(shí)雖著手研制我國自己的發(fā)動機(jī),但因?yàn)榉N種原因運(yùn)十下馬,,科研資料全部銷毀,,造“心”大業(yè)停滯了。
說句心里話,,我也不樂意揣著一顆舶來的“心臟”,,但航空發(fā)動機(jī)的研制困難重重。
首先是“四高”,,簡單說,,噴氣式飛機(jī)發(fā)動機(jī)就像是一個(gè)兩端都開口的圓筒,從前端吸入的空氣經(jīng)過壓氣機(jī),、燃燒室等一系列內(nèi)部結(jié)構(gòu),,而后變?yōu)楦邷亍⒏咚俚娜細(xì)鈴暮蠖藝娚涑鋈?,產(chǎn)生了向前的反推力,。飛機(jī)發(fā)動機(jī)的特點(diǎn)是“高溫、高壓,、高轉(zhuǎn)速,、高負(fù)荷”。
這四高,,簡直是個(gè)大難題,。一般噴氣發(fā)動機(jī)內(nèi)部某些部位溫度高達(dá)1600左右;而發(fā)動機(jī)風(fēng)扇后的壓氣機(jī)進(jìn)口空氣和出口空氣的壓強(qiáng)都要比大氣壓強(qiáng)要高得多,。
與發(fā)動機(jī)相比,,大飛機(jī)用的大涵道與發(fā)動機(jī)和戰(zhàn)斗機(jī)的小涵道又有不同,,所謂涵道比就是發(fā)動機(jī)外涵道與內(nèi)涵道之比,拋開種種晦澀技術(shù)細(xì)節(jié),,普通人能明白的是,,大涵道比發(fā)動機(jī)比小涵道比發(fā)動機(jī)油耗小、推進(jìn)效率好,、經(jīng)濟(jì)性能高,,不過制造要求也更高,穩(wěn)定性更強(qiáng),,比如前者的風(fēng)扇葉片起碼有一米多,,而后者則只需0.3—0.4米左右。
拿一款非常高端的發(fā)動機(jī)來說,,羅爾斯·羅伊斯公司為A380生產(chǎn)的發(fā)動機(jī),,內(nèi)部最高溫度達(dá)到太陽表面的一半,發(fā)動機(jī)內(nèi)部壓力達(dá)50個(gè)大氣壓,,渦輪葉片葉尖的運(yùn)動速度達(dá)2000公里/小時(shí),,葉片有3米多長。
民用客機(jī)發(fā)動機(jī)還必須考慮經(jīng)濟(jì)性能和舒適度:油耗要低,,噪音也要低,。
這“四高兩低”像是六道“緊箍咒”,限制了我國飛機(jī)發(fā)動機(jī)的發(fā)展速度,。
材料和工藝難題也不能忽略,。要保持燃油火焰在以每秒100多米高速流動的高壓氣流中穩(wěn)定燃燒,這與在狂風(fēng)中保證手中火炬不滅一樣困難,;同時(shí)要保護(hù)燃燒室火焰筒壁不被高溫燃?xì)鉄g,,不僅需要耐高溫材料和耐熱涂層,還要通過燃燒室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,采取冷卻手段,,降低燃燒室筒壁溫度。
國外發(fā)達(dá)國家的發(fā)動機(jī)主軸承壽命都在1萬小時(shí)以上,,我國的基本在900小時(shí)以內(nèi),,差距太大。現(xiàn)代高性能航空發(fā)動機(jī)都采取高強(qiáng)度,、耐高溫材料,,包括鈦、鎳,、鋁,、復(fù)合材料以及鎳基和鈷基超耐熱合金。據(jù)估計(jì),,中國每年超耐熱合金的生產(chǎn)量約為10000噸,,而需求量則為20000噸,。有專家指出,制造發(fā)動機(jī)風(fēng)扇的復(fù)合材料,,國內(nèi)還做不出來,。
好消息是,我的國產(chǎn)化率已達(dá)50%以上,,相當(dāng)厲害啦,!
坐上胖九飛行,安全必須是杠杠滴,!
很多小伙伴最關(guān)切:坐上胖九安全否?我很負(fù)責(zé)任地告訴大家,,我采用雙側(cè)桿正桿飛行控制系統(tǒng),,特色在于采用兩種不同構(gòu)型的4個(gè)獨(dú)立主飛行控制系統(tǒng),包括兩個(gè)常規(guī)液壓動作系統(tǒng)和兩個(gè)電-液動作系統(tǒng),。采用電-液動作系統(tǒng),,在動力資源上具備更大靈活性,增加了冗余性,,提高了安全性能,。針對先進(jìn)的氣動布局、結(jié)構(gòu)材料和機(jī)載系統(tǒng),,研制人員規(guī)劃了102項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),,包括飛機(jī)發(fā)動機(jī)一體化設(shè)計(jì)、電傳飛控系統(tǒng)控制律設(shè)計(jì),、主動控制技術(shù)等,。
與此同時(shí),我的機(jī)體內(nèi)采用先進(jìn)的電傳操縱和主動控制技術(shù),,提高了綜合性能,,改善人為因素和舒適性;先進(jìn)的綜合航電技術(shù)減輕了飛行員負(fù)擔(dān),,提高導(dǎo)航性能,,改善人機(jī)界面。
編輯:秦云
關(guān)鍵詞:國產(chǎn)大飛機(jī) C919 國產(chǎn)大飛機(jī)C919首飛