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时代造就民航客机技术发展之变革

发布日期:2017-10-31 来源:未知 下载此文章

时代造就民航客机技术发展之变革

近几十年内民航其实进步是非常大,但是进步的目的只有一个,低成本且能给航空公司带来盈利,至于安全吗,嘿嘿,那是副产品,摔一架飞机的成本太高,所以提高可靠性和安全性其实最终的目的还是降-低-成-本。于是民航大发展让越来越多的人乘坐飞机,票价更便宜,航空公司挣的越多,当然飞机制造商也是赚的锅满瓢满。

1、首先说飞机的气动构型。现在的构型是经过几十年的检验,证明是最安全、最可靠、生产成本最低、维护最方便,风险最小。总起来说就是目前科技水平下最好的一种构型。什么T型尾翼、什么三角翼、什么三发甚至四发发动都是旁门邪道(A380除外 747-8是没有办法的办法),不见黄河不死心,不撞南墙不回头,碰一头包之后大家又都回到最便宜最可靠的现在构型。

看,当年777的原先设计是三发,结果被众航空公司喷的狗血喷头,只得灰溜溜的改成双发了。

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现在构型是最好的!

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像当年喷气式飞机的鼻祖彗星,内藏式发动机,发动机的检查、维修、更换对机务苦不堪言,对航空公司来讲综合成本太高,然后就被无情的抛弃了。至于三发布局?随着发动机可靠性的不断提高,航空公司恨不得用单发还给你上三发?到时候你就别嫌机票贵。于是现在的构型就是最好的!

至于看起来很美的飞翼式民航

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都是伪造的!

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注意看这货,是单发发动机的!!!你敢坐不?票价比现行还便宜40%坐不坐?

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相对保守的闭合式机翼

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甚至未来感十足的搭接翼

基于现在的最佳构型再研制一家新飞机都能逼死很多生产商,再研发这种未知的全新机种,还嫌死的不快?747差点逼死波音,777也是,空客如果没政府补贴早死翻N回了,现在看A380能收回成本就不错了----已经嗝屁的麦道、哈维兰表示点赞。

再来讲讲在目前最佳构型上这几十年来民航取得的其他进展吧。

一、复合材料的运用,以787为代表的新复合材料的运用让民航单位重量降低到前所未有的程度,由此带来的低油耗、高可靠性,低维护、免金属疲劳,直接就拉低了票价。也正因为有了全复合材料的机身就,没有困扰很久的金属疲劳,气压就可以加的大一些,更舒服一些。至于噪音,So easy,听说过降噪耳机不?戴上之后瞬间清净了,当然得自己掏腰包买。

二、生产和设计的优化,从777开始,随着CAD和仿真软件的进步,开发新飞机不需要再制作模型验证,直接电脑上画图和进入生产,导致开发难度大幅降低和可靠性的加强。甚至生产的优化可以3天组装一台787,而777则需要11天,这又会降低了你的票价,对不?

三、机翼虽然还是过去那副样子,但是本质发生了很大的变化,尤其以777 787 77X为代表。

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全新翼型提高的经济型和舒适性、更好的降低湍流阻力,虽然还是那副翅膀,但是通过超临界机翼、层流翼,效率、节油性和以往取得了革命性提高。

飞机最大的科技在机翼和发动机上,而机翼的设计是巨坑无比的流体力学和材料学(流体力学堪称天坑,估计除了天文没有比这更坑的吧?),每进步一点都意味着巨大付出!需要反复的计算、验证、风动测试等等。

尤其现在又流行的层流翼(二战时代的 P-51 “野马”战斗机采用层流翼设计,但二战时代的工艺无法保证机翼表面足够平顺,无法达到真正的层流翼。现在工艺可以做到机翼表面足够平顺,使层流翼的概念重获新生。但NASA的研究更进一步,研究采用主动吸气控制,控制局部的气流走向,保持气流贴附于机翼表面,避免气流分离导致湍流和阻力。另一个概念是受控凹凸。按照常理,表面的凹凸不平是破坏层流条件的重要原因,但如果凹凸的尺度足够小,不足以引起湍流,但气流只接触到的凸起的微小鼓包,产生摩擦阻力的接触表面积实际上变小了。布满茸毛的荷花叶子上水珠滚落得更快,就是一个例子。这些概念在原理上并不难,但工艺制造是一个问题,实用中如何保持不受污物堵塞而失效是另一个问题。NASA 的研究就是要把这些技术实用化。

四、至于发动机的进展更大,比如说777的GE90发动机的成功研发,长程飞机再也不非4发不可(A340痛哭流涕,777出来之后偶一架都卖不出去了),直接降低了成本和油耗,堪称工程界杰作,来看看777发动机有多大,越大效率越高,越省油。

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砂锅大拳头没见过,跟飞机一样宽的发动机可真有!

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快赶上737的机舱横截面大了吧。是不是你的票价又便宜了?而且,除了韩国那个菜鸟的事故,以及众所周知的MH370 MH17(这倒霉催的马航) 波音777至今没有因为设计、制作、维护死过一个人,堪称最安全的飞机。(话说如果不是777太强悍,MH370也不会这么难被发现)

发动机这背后的技术更是令人发指的一塌糊涂,比如说这叶片吧。

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任何一个学过机械加工的人都知道,设计、加工这种复杂的不规则大曲面的难度有多高,这还不算完,这种叶片工作状态又极为恶劣,高温、高压、高G力下还要尽量的轻以提高效率,这是多么不容易的事,看看,这些叶片都是中空的!!太复杂了有没有!!

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工业王冠上的钻石岂能浪得虚名!这凝聚太多的心血了。

五、电传飞控。这是最难看到的,不是简简单单把操纵杆变成跟游戏机一样的手柄,电传飞控技术的背后是静不安定设计,这种设计可以大幅降低油耗,但是缺点是人类无法操作,必须由电脑实时监控和操作才能飞行,虽然还是目前的飞机构型,对设计来说是重大革新,静不安定技术理论上可以降低10%-20%的油耗。这都是平常人看不到的。

随着这些技术的运用,各国政府也在90年代左右都取消了对航空公司机票价格监管,因为不同飞机每座成本差异实在是太大了,所以,你现在能买到最便宜的机票/公里应该是A380。而且航电的进步并不是光增加了几个LCD液晶显示屏,最重要的是降低了飞行员的负担并提高了飞行的安全性,把往日必须4人的机组成功降低到了只需要2人,更降低了成本。

毕竟飞机又不是什么大众化的工具,所以只看外形看不见内部,是发现不了多大变化。但民航在这几十年里的变化都不是一点半点,任何一处用革命来形容一点不为过。

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