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從A350看寬體客機發(fā)展趨勢

據(jù)了解,A350使用了大量新技術(shù)、新材料和新工藝,每座燃油效率與當(dāng)前同級別飛機相比提高了25%。如此運營成本的降低,自然使這款飛機成為航空公司關(guān)注的焦點。
機體使用復(fù)材超過50%
A350究竟有哪些吸引人之處呢?首先,飛機機體結(jié)構(gòu)超過50%使用了復(fù)合材料。創(chuàng)新的碳纖維增強材料機身進一步減輕了重量,并更易于維修;全新的復(fù)合材料機翼,使其巡航速度可以與A380的0.85馬赫相媲美。
其次,飛機裝配了推力可達92000磅的新型羅羅Trent發(fā)動機。這讓飛機擁有更低的燃油消耗水平和更低的維修成本,與目前運營的同級別飛機相比,A350平均每位乘客二氧化碳排放量降低25%,外部噪音降低16分貝。
再次,飛機的導(dǎo)航系統(tǒng)繼承并發(fā)展了A380相關(guān)系統(tǒng)所具有的優(yōu)勢,可以進行精確、節(jié)省燃料的飛行規(guī)劃,獨特的“滑跑偏離剎車系統(tǒng)”有助于飛機在降落時增加乘客的舒適性,并減少占用跑道的時間。
此外,飛機的電傳操縱與空客其他機型有著高度的通用性,確保航空公司能夠在引進A350后與現(xiàn)有的空客機隊保持更順暢的銜接。
在做到以上各點的同時,A350提供了同級別飛機中最舒適的客艙,總寬度達到5.58米,可安裝同級別飛機中最寬敞的座椅;模塊化客艙,能夠在一夜之間完成對客艙的重新布局,航空公司可根據(jù)不同的運力需求和季節(jié)變化,對客艙布局進行快速調(diào)整;全新設(shè)計的舷窗讓乘客擁有更大的視野,新型行李架設(shè)計則讓乘客享受更大的頭部空間。
儲備訂單占寬體客機三分之一
按照座級分類,目前全球?qū)掦w客機主要分為三大類:以波音787和空客A330為代表的200至300座級中型寬體客機、以波音777和空客A350為代表的300-400座級大型寬體客機和以波音747和空客A380為代表的400座級以上超大型寬體客機。
據(jù)世界主要航空制造企業(yè)預(yù)測,未來20年全球?qū)掦w客機的需求量約為9300架,約占同期新飛機總量的30%。鑒于亞太地區(qū)經(jīng)濟增長速度較快,約有50%的寬體客機將交付亞太地區(qū)運營商,余下西亞北非地區(qū)為16%、歐洲15%、北美9%。
相關(guān)資料顯示,波音787-9的目錄價格約為2.5億美元,而作為窄體機的波音737MAX8約為1億美元。豐厚的利潤是驅(qū)使制造商投入巨資加快研制寬體客機的主要動力。無論是飛機制造商,還是發(fā)動機制造商,都希望能從寬體客機項目中獲得巨額利潤。
目前,全球仍處于在產(chǎn)狀態(tài)的在役寬體機型包括空客的A330、A380和A350系列,以及波音的747、777和787系列。作為空客目前主打中遠(yuǎn)程市場的主力機型之一,A350項目的市場反應(yīng)對空客至關(guān)重要。從儲備訂單數(shù)量上來看,A350市場反應(yīng)良好,占了寬體客機訂單總數(shù)的約36%。
經(jīng)濟、舒適、環(huán)保是發(fā)展方向
據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析,未來的寬體客機,將繼續(xù)在提高安全可靠性的基礎(chǔ)上,朝著更經(jīng)濟、更舒適、更環(huán)保的方向發(fā)展。
在增加安全性方面,將從材料、設(shè)計、制造、試驗、使用和維護等全過程考慮,不斷提高最低安全門檻,使飛機安全性水平不斷提升。預(yù)計到2020年,以大型寬體客機為代表的飛機安全性將比2000年初提高10倍。
在改善經(jīng)濟性方面,將通過采用先進氣動外形設(shè)計,包括采用翼身融合體和飛翼等新布局、改善發(fā)動機性能、采用復(fù)合材料和一體化綜合設(shè)計、實施全壽命經(jīng)濟評估、減少維護保障費用等措施,進一步提高飛機經(jīng)濟性。預(yù)計到2020年,大型寬體客機的經(jīng)濟性將比目前提高1倍,即運營成本降低50%。
在提高舒適性方面,座椅和過道寬度、個人空間、行李艙空間等衡量舒適性的重要標(biāo)準(zhǔn)依舊是重中之重。今后的寬體客機將會通過增加座椅前后間距和客艙高度,改善噪聲、氣壓、溫度、濕度、視野、采光等艙內(nèi)環(huán)境,裝配更人性化的座椅,提供更先進完善的上網(wǎng)及機上娛樂設(shè)施,進一步改善飛機的乘坐品質(zhì)。從長遠(yuǎn)來看,如果第二代超音速客機能夠投入使用,空中旅行的時間將被成倍壓縮,長途飛行帶來的疲憊感將從根本上得到緩解。
在提升環(huán)保性方面,將通過改善發(fā)動機性能、優(yōu)化飛機氣動外形、使用綠色燃料等手段,減少民用飛機在飛行時對自然環(huán)境的影響。
根據(jù)美國近年來提出的民機發(fā)展目標(biāo),2030至2035年,民用飛機的噪音將比國際民航組織第四階段限制標(biāo)準(zhǔn)低62分貝,氮氧化物排放量比國際民航組織航空環(huán)境保護委員會第二級標(biāo)準(zhǔn)低80%。而根據(jù)歐盟最近提出的“清潔天空”計劃,到2020年民用飛機氮氧化物排放量將減少80%,二氧化碳排放量減少50%,噪音降低50%。
寬體客機難在哪里
近年來,中國民機業(yè)茁壯成長——C919總裝下線、ARJ21取得型號合格證、新舟60實現(xiàn)在海外銷售。未來,對于寬體客機的研制將成為行業(yè)關(guān)注的焦點。如果中國人研制國產(chǎn)寬體客機,難點會在哪里呢?
目前的寬體客機大量采用材料、結(jié)構(gòu)、氣動、控制、動力等技術(shù)領(lǐng)域的最新成果,對技術(shù)和經(jīng)濟性要求更高。最新的空客A350機體結(jié)構(gòu)復(fù)合材料使用比例超過50%,經(jīng)濟性不言而喻。而波音747、空客A300等寬體機型在當(dāng)年剛進入市場時也都是以經(jīng)濟性取勝。波音747在1970年進入市場時,載客數(shù)達當(dāng)時最大客機的兩倍,加上超遠(yuǎn)距離航程,使航空公司的成本下降了三分之二;A300則在實際測試中油耗比競爭機型波音727低34.6%。
我國民機產(chǎn)業(yè)正處于導(dǎo)入階段,作為追趕者,尚未具備波音、空客那樣成熟的總體設(shè)計能力,在氣動、結(jié)構(gòu)、發(fā)動機、總體布局、制造加工工藝等方面面臨不少挑戰(zhàn)。
在航空客運市場樹立品牌需要一個長期的過程,新進入者在短期內(nèi)難以達到較高的社會認(rèn)知和信任度。全新的機型在投入使用初期都有一個“可靠性增長期”,其間通常會遇到一些不可預(yù)料的問題。波音787在交付后發(fā)生起火、漏油等故障,A380交付初期也是問題頻出。因此,如果我國研制寬體客機,任重而道遠(yuǎn)。
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