空中客车A380模型
空中客车(AIRBUS)A380:21世纪的飞行技术
作为21世纪的旗舰飞机,A380不仅是有史以来人类制造的最宽敞的民用飞机,而且也是最先进的机型--它代表着可以用于发展所有未来商用飞机项目的独一无二的技术平台。
在以渐进和可靠的方式来开拓新技术确保飞机性能更佳、运营成本更低、操作更容易、乘坐更舒适等方面,空客拥有长期并且成功的记录。这是空客公司能获得市场成功的基石。它使空客飞机与其她产品相比,能保持强有力的竞争优势,并且可以迅速转化为客户、用户、飞行员、机组和乘客等的收益。
A380将这一理念带入了21世纪,已经开发、试验和应用了有关材料、工艺、系统和发动机等的一系列新技术。空客正在对A380所考虑的所有技术进行仔细研究,以确定它们在飞机整个寿命期间发挥的功效,并从中选择成熟性已被证实的、可以带来长期收益的技术。因此,每一项选择都有助于实现或超过项目目标,并和可靠性、降低每座英里成本、提高乘客舒适度和环保等基本的设计原则保持一致。
此外,在呈现全新设计所带来的全部优势的同时,A380还将空客飞机系列通用性的益处处拓展到超大型飞机系列。飞行员只需很少的附加培训就可以从空客其它电传操纵系统的飞机转换到A380,这得益于它们具有相同的驾驶舱布局、程序和操作特性。
材料
由于A380引入的多项革新技术,使得飞机尽管空间巨大,但仍可节省可观的飞机重量。试验显示,飞机的空气动力性能有明显提高。更优异的空气动力性能和更轻的机身重量降低了对放置发动机的要求,并转化为更低的油耗,更少的废气排放和更低的运营成本。
例如,基于在现有产品上使用所获得的出色使用经验,空客在A380上扩大了碳纤维增强塑料(CFRP)的使用。A380将是第一种使用碳纤维中央翼盒的客机,这比目前最先进的铝合金部件减少1.5吨重量。垂尾翼盒和方向舵、水平尾翼和升降舵也采用了统一的CFRP设计。进而,上层机舱地板梁和密封隔框也由CFRP制成,而机翼蒙皮则采用先进铝合金结构。固定的机翼前缘将由热塑性塑料制成,机身内的辅助支撑结构(例如用于支撑内部装饰的结构)也可能采用热塑性塑料。对热塑性塑料的更深层次的应用正在研究之中,如用于水平和垂直尾翼的固定前缘翼肋上。
大约40%的飞机结构和部件上将使用最新一代的碳纤维复合材料和先进的金属材料进行制造。这些材料除比传统材料重量更轻外,还在使用可靠性、可维护性和易修理性上具有明显的优势。
在进行大量试验后,一种新的轻型和抗性更强的材料也将首次应用在民用客机上。A380的上部机身外壳将采用一种铝材和玻璃纤维交替粘合的层制材料制造,名为GLARE。该材料除比铝的密度小10%(重量上轻800千克)外,还被证实在抗疲劳和防火、抗损伤方面性能更出众。试验证明,在这种材料上的一条人造裂纹经过上千次的飞行起落后尺寸几乎没有扩大。新材料的防腐蚀的效果也出人意料地好,第一层碳纤维涂层比铝涂层能更有效地防止任何渗漏。GLARE虽然使用热粘结的制造工艺,但在修理上可采用与标准铝材相同的方法。
通过深入地研究、两次试飞以及大量的试验室和模拟器试验,A380工程师成功地将飞机重心后移大约6%。重心的后移再结合增强的电传操纵系统,使垂直尾翼的面积减少约40平方米,重量也随之减少,但仍能保持飞机在飞行中的稳定性。
以上这些以及以下将要讨论的其他创新技术,使A380净重减少到240吨左右,比采用747技术制造的近似尺寸的飞机要轻10吨~15吨。