03.03 波音和空客新機型的研製用了什麼技術?

李松


這個問題我來回答。我數次在波音西雅圖總部和空客圖盧茲總部,參觀過波音787和空客A350的總裝線。也是國內第一批登上A350做體驗飛行的人。遠程飛行時,確實爽一些,舒服一些。建議出遠門優先選擇這兩型客機。

圖一:你乘座的每一架空客A350,都有中國製造的部件。

波音787和空客A350代表了人類現在能造的最高客機水平。從設計理念到製造工藝,再到乘客體驗,全面領先。

首先,從飛行理念上講,波音787和空客A350證明了一件事:太大的客機,這個時代是 無用的。

巨型客機波音747和空客A380的時代已經落幕了。最能代表波音和空客最新技術的機型都不是巨型客機,而是大型遠程寬體客機波音787和空客A350。這兩型飛機的技術擴散移植到小型窄體客機波音737MAX和空客A320neo上。

這背後反映的是出行理念的變化,以前的理念是波音747引領的,空客跟風,從樞紐到樞紐,中間要轉機,相當麻煩:乘客先乘小飛機到樞紐,再乘座巨型客機到另一個樞紐,然後再乘小飛機到目的地。波音787的理念是點到點,無需轉機一步直飛到位:從出發地直飛目的地。結果當是波音787受到全人類歡迎,空客A350於是再跟風。

圖二:遠程客機太大太小都不行。波音787大小適中,不是偶然的,是千錘百煉出來的。

其次,從設計製造上講,波音787和空客A350外形上雖然沒有大變化,但從裡到外都是全新的設計全新的材料全新的工藝。

兩者採用了最新的空氣動力學設計,採用了全新的機翼,波音787採用了被稱為斜削式翼稍小翼,空客A350採用了被稱為圓月彎刀式的翼稍小翼,降低空氣阻力。

兩者大量採用了複合材料,比重均超過50%,復材的優點是更輕更堅固,且耐腐蝕。目前國產C919的復材用量不超過12%。

兩者採用了新一代發動機,比上一代發動機更節油,波音787採用GENX-1B,空客A350採用TRENT XWB。兩者航電大幅升級,實現無紙化座艙,不用飛行員再背一大袋子飛行資料。

圖三:KTV風格的LED燈光,是波音787和空客A350的標配。

最後,波音787和空客A350也是坐起來最舒服的遠程客機。

手機總是沒電黨看過來,這兩型客機基本是標配客艙娛樂系統的,座椅通常也都有USB接口和電源接口。兩型飛機的行李艙也更大,出國時可以多買兩盒巧克力也不用擔心塞不進去。

細心的同學可能感受得到,這兩型飛機的艙內空氣沒有其它飛機那麼幹燥,相對溼潤,而且客艙壓力相對高些,長途飛行時感受舒服些。

最最後一個小建議,因為這兩型飛機噪音較小,而且窗子比較大,安安靜靜欣賞風光是非常爽的。老話說的好,出門靠娘,在外靠牆。咱們在飛機上靠不著牆,靠著窗子也是極好的。


厲兵


經過多年的的發展,複合材料在飛機制造商的結構比重在不斷增加。到了波音空客最新一代的機型波音787和空客A350身上上,都大規模應用了碳纖維複合材料,比例甚至超過了50%,我認為這是這兩款機型最大的賣點。

飛機上所應用的複合材料主要是由碳(石墨)纖維、凱夫拉縴維、樹脂和玻璃纖維做所合成的,它由一個特點,就是各種組分材料的特性都會在複合材料上體現出來,又而且還會增加出原組分材料所沒有的特性,通過對各組分材料的比例調配,可以搭配出擁有高性能的新型材料。而且複合材料還有一個好處就是它可像布料一樣進行剪裁,因此在使用這種材料製造飛機的時候,邊角餘料就減少了,更節省材料更環保。

不過這並非碳纖維複合材料的最大優點,它的最大優點在於強度高、密度輕,相比於傳統的鋁合金以及鈦合金材料,在同等質量下,碳纖維複合材料的強度可以達到前者的7倍之多。要知道給飛機減重是每一個飛機設計師的一直追求的目標,因為飛機越輕越省油,而且可以裝更多的人和貨物,或者搭載更多的燃油飛得更遠。

相比於鋁合金,複合材料還有一個好處。鋁合金容易腐蝕,而且使用時間長了會出現技術疲勞,降低了自身的強度。複合材料就不會受腐蝕的侵襲,比如飛機客艙的地板梁就經常容易遭受腐蝕,需要定期維護甚至更換,如果採用了複合材料就完全可以避免這個問題,這樣就大大降低了飛機的維護成本。

正是由於複合材料耐腐蝕不會產生金屬疲勞的特性,飛機設計者們就可以把客艙舷窗做得更大一些,波音787和空客A350的客艙舷窗比其他機型將近要大出一半,這樣可以讓乘客更好地觀賞窗外的美景。除此之外,飛機巡航時客艙內的氣壓也可以比其他飛機更高一些。傳統機型巡航時客艙高度都在2400米左右,也就是說巡航時客艙內的氣壓相當於海拔2400米的氣壓,而波音787和空客A350巡航時的客艙高度可以降低到1800米,這樣客艙內含氧量更高,乘客感覺更舒適,尤其可以減緩長途飛行時的疲勞感。

隨著材料科學技術的不斷更新突破,相信在不久的將來,會有越來越多的新材料新技術被應用到飛機制造領域。


分享到:


相關文章: