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资料来源:国产c929宽体机
本航空信(老虎虎虎)自古以来流传的国产c929宽屏客机,首次在模型上公开。 肯定是珠海航展最大的看点之一。
商飞展位上有c9x9(c929 )的型号,机体标志除了中国商飞外,还有俄罗斯联合飞机制造集团uac。 从c929机型来看,与波音787和空客人a350明显不同,但也有相似之处。 与抄写无关,应该理解为工程学上的死胡同。
继arj支线客机商业化载客运营之后,c919“铁鸟”、“铜鸟”、“电鸟”联考顺利首飞之际,商飞终于可以腾出手来,正式推进宽客机项目。 这并不意味着商飞要从今天的天才开始宽机计划。 中国是否应该迅速发展双通道国产宽体客机,动机和决心是毋庸置疑的。 俄罗斯媒体近年来在谈到中俄共同开发宽体客机时表明,比中方热情得多。
c919虽然冠以中国国产大型机的名字,但实际上是一种狭窄的干线客机,从尺寸、航程载荷、市场定位上看,与波音737max和空客a320neo基本一致。 国产大飞机的名字,给中国新的宽幅客机比较合适。
师承空客人a330,还是俄罗斯的伊尔96
中国没有宽体客机的技术积累,所以首要问题是c929技术从哪里来,水平如何,是什么世代水平? 更直接一点说,是师承空客人a330还是俄罗斯的伊尔96?
首先从c919的评价来看,c919的技术水平超过了波音737的前三代机型和空客a32ceo,除了刚开始商业化的空客a320neo,还有即将开始商业化的波音737max外, 这意味着中国商飞也同样不能以现金飞机为母本,编纂和模仿新一代宽体客机。 因为会导致市场惨败。 中国宽球队主力为空客a330,运营维持能力强。 年《航空周刊》指出,中国将购买200架a330,换取空客户在天津设立a330总装中心。 再好不过了,空客人现在在天津开工只是完成交货中心,不能和更有能力的总装中心同日而语。 如果最终组装中心成立的话,国产宽幅客机项目多少会受到影响。 一是宽体客机市场容量有限,二是arj和c919目前正在摸着石头过河,中国并行投入a330本地化和新宽体飞机研发两大事业,没必要。
伊尔96是目前俄罗斯主力的宽体客机机型,技术水平接近空客a340。 没有取得faa和easa的认证。 伊尔96和空客a340一样是4发客机,现在是4发客机谢幕的时代。 波音748和空客a380不够优秀,其缺点和优先级一样鲜明,追求大容量座舱和长距离,当时只能用四台发动机推。 波音777充分说明了自己的成功。 推力空前的强大可靠性空前有所提高的ge90,使得两台发动机推进的机体的性能与波音748和空客a380基本接近,油耗高得多。 空客人a340的双发版为a330,a330作为长青木充分说明了双发的特征。 a330并不是从a340进化而来的。 当时空客管理层要求迅速发展四架飞机。 罗舍·贝蒂经常意识到两枪才是未来,迫于压力,用小“把戏”通融。 设计将4台发动机和2台发动机组合起来制造2台飞机的通用机体。 前者是a340,后者是a330。 伊尔96没有这样的原生四发交换两发的构想。 伊尔96也提出了改为双发版的计划,但目前通过机上空谈实现的可能性很低,历史上几乎没有客机在服役中晚期减少发动机数量从而成功延长寿命的例子。 也就是说,中国宽体客机的总体设计方案意味着不能照搬伊尔96。 从石头里“跳”出来的运气20,已经很新鲜了。 20比c919大得多。 充分说明了中国对大型飞机的总体设计掌握能力,以及与机载分系统的集成能力。 商飞通过模型后面的触摸屏,首次揭示了广角客机的细节。 c929有基本型、缩短型、长型。 数据显示,基本型航程12000公里,典型三室布局281辆,典型二室291辆,全经济舱405辆,高密度440辆。
c929的头等舱使用1+2+1布局,典型三室8台,公务舱2+2+2布局,典型三室30台。 经济舱展示了与波音787相似的3+3+3的典型布局和空客人a330的2+4+2的典型布局。
客机座舱的布局主要取决于机体的宽度。 机身宽度是客机设计最重要的取舍之一。 客机在全寿命周期和后期改造中可以更换机翼、更换发动机、更新航电,但改变不同宽度的机体,其工作量相当于重新制造飞机。 c929机体宽度和客舱宽度在空客a330和空客a350之间,偏向a350。 现有的a350也称为a350xwb,意味着主体将扩大,以展示与以前未被顾客认可的早期a350方案的差异。 的车身加宽成为空客a350市场反响的一大因素。 c929的客舱宽度比a350稍小,但比a330大,c929的客舱宽度比波音789大,所以经济舱的使用和波音789常见的3+3+3布局没有问题。 c929声称的两个座舱291辆,与波音789的两个座舱290辆惊人地相似。 这相对于a330是一个明显的特征,意味着可以配置比a330更多的座位。
c929的最大起飞重量、最大着陆重量不是a350-900而是接近a330-300。 从起飞重量和尺寸大小来看,c929比a350-900稍小,比a330-300稍大,和波音789相似。
脱离载重跑道没有意义,波音789的商业旅行能力极其惊人。 波音展示了basic和max两种结构,分别对应不同的起飞重量,在max结构中,典型的载荷跳闸达到了14000公斤。 c929的最大起飞重量明显小于波音789,机体宽度也大于波音789,即使机体设计水平相同,也几乎不可能超过波音789,当然要大于1号空客a359 当然,公路旅行性能优于a330-900,不是悬念。 另外,虽然载荷跳闸是飞机性能判断的重要依据,但也与产品的定位和设计的选择点有关。 俄罗斯在il-86之后,发售了il-96,但都不以远路为重点。
为什么说c929是新一代客机?
展板显示,c929的首要技术特点是先进的气动技术、高涵洞比低噪声涡扇发动机、多电技术、先进的复合材料技术、先进的飞行控制技术、综合模块化航空技术。
尽管美国航空航天局、波音和罗马正在探索新的空中布局客机,如飞机。 但是,这并不意味着以前传下来的空气布局潜力被充分挖掘,近年来,依然取得了技术的进步。 波音777x更新了新的机翼,通过优化空空气动力设计取得了性能上的突破。 20翼的设计选择点有舍,适用超临界翼型,但翼有点小。 c929也应用超临界翼型,其机翼类似a350“圆月弯刀小翼”,与波音787的斜削式机翼略有不同。 机翼整体气压设计优于a330,与a350和波音787为同时代。
波音787和空客a350的机体结构大量应用先进材料,包括新一代铝锂合金和复合材料,大大有助于减重和增加强度、耐腐蚀、简化维护。 波音787复合材料的用量占机体结构重量的50%,空客a350xwb为52%。 在生产能力方面,我国目前可以供应航空空用复合材料,但高强度用于承重零件的复合材料仍然不足,目前国产飞机完全使用进口复合材料,国产复合材料仍存在普遍问题。 在应用方面,商飞复合材料机翼的研究已经取得进展,从克服关键技术转向重视产品型号的要求。 中国商飞北研中心常务副主任李东升于年5月表示,目前arj21-700仍以金属材料为主,但c919采用了12%的复合材料。 宽客机c929将增加复合材料的应用,达到51%,铝合金和铝锂合金的比重将下降到20%左右。 c929应该会开始采用国产复合材料,但有些可能仍然需要采用进口材料。
多电技术其实是c929最大的亮点之一,如果说气动设计是“外部”看到的进步,那么多电技术就是区别于上一代飞机的“经脉”进化。 多电飞机是指将现有飞机的液压能量和气动能量统一为电能。 最大的优点是二次能源不是以前传来的液压、气压和电力,而是全部或尽可能地采用电能。 多电技术有助于减少飞机内的液压管路和燃气管路,简化飞机和航空空发动机的结构,提高飞机的可靠性。 波音787是典型的多电飞机,使用逆变交流电源系统,每台发动机传动两台发电机,主发电机总容量达到1000kva。 中国可以公开查询的学术论文一方面对波音787、空客a380和f-35三种飞机的多电技术进行了充分的研究,另一方面承认多电技术的特点和必要性,另一方面与波音787不同的高压直流电源系统得到了巨大的飞速发展。 珠海航展、中航工业以互动的方式展示了对多电飞机的研究成果,提出了应用于先进飞机的概念模型。 c929成为多电飞机是理所当然的。 c929多电的一些应用包括但不限于:防电冰、电刹车、飞控电动作、电反推。
c919和空客a380、波音787都使用综合模块式航空体系结构。 机载电子系统向高度综合化迅速发展,一体化是机载电子系统迅速发展的趋势。 与一直以来流传的联合式系统设计相比,综合化系统设计具有体积小、重量轻、功耗低、维修性高、可靠性高的优点,可以极大地提高飞机的经济性。 c919使用的是全时全权限输电操纵系统和主动控制技术。 c929的航空电气系统在各个子系统中,可能会成为迅速发展的比较顺利的系统。 从c919开始,中国开始自行攻关喷气客机飞行控制率算法,难以实现,过程坎坷,但教训经验有助于获取c929控制率。 中国商飞北研中心设立的多电系统综合研究实验室,包括光传输控制和光总线组网技术研究,c929可能使用光传输控制系统。 可用于c929智能驾驶舱的技术有4g/5g移动通信技术、卫星宽带通信技术、语音识别技术。 早期明确应用的有双硬盘、侧栏、静暗、无纸化。
中国其实并不是不重视航空空发动机的研发,而是因为基础薄弱,所以必须采取阶段性的融通手段。 近年来,中国在开发新型飞机时,多使用进口发动机进行转移,然后逐步推出国产机型。 c919就是一个例子,目前装备有leap-1c发动机,确认leap-1c将在中国组装,但实际上中国有国产发动机的计划。 国产cj1000-a(sf-a )涡扇发动机将于2022年配备c919,到2026年cj1000-b(sf-b )将配备c919延程型。 sf-a处理有无的问题,性能指标相当于cfm56,sf-b的处理从有到易用的问题,第一性能指标与leap-1c一致。 年中国航发集团的成立,有助于统一领域特点,保障宽客机用cj-1000系列,推进cj-2000的研发进度。 年中航商发设计研发中心高级专家倪金刚表示,广航客机使用的cj-2000系列计划年完成技术预研,2022年通过试验验证机,2025~2030年完成适航取证。 根据公开论文的分解,中国相关部门已经预先讨论了大推力高性能民用涡扇发动机的关键技术,如总体方案设计、叶尖主动间隙控制技术、高性能大尺寸风扇转子叶片的三维弯曲设计技术、复合材料风扇叶片/壳体等。 cj-2000发动机基准推力为75000lb。 降低基准转速,可以满足减推力采用发动机的要求。 保持核心机不动,重新匹配低压零件,推力会增加。 推型和推型的范围在70000lb-82000lb之间,推进波音789级客机没有压力。 据悉,俄罗斯将基于pd-14、pd-35开发35吨推力的发动机用于c929。 这个发动机还在纸面上,风险和前景不清楚,不知道cj-2000的进展状况和哪个在前。
如上所述,c929使用高效的气动布局,提高了下降状态的升力系数和巡航状态的上升阻力比,复合材料的用量达到51%,使用了多电系统技术、主动控制技术、先进的涡喷发动机、大变形复合材料的座舱噪声抑制技术和低碳排放。 如果顺利完成,c929技术水平相当于波音787和空客a350,领先a330一代。 除了已知的航程载荷性能存在差异外,还具有接近波音789的性能。 中国需要的是新的开发,从一开始的远程宽体客机,伊尔96在任何方面都不具备脱胎换骨的条件。 中国可能需要与俄罗斯合作开发,向飞机整体设计、发动机求助俄罗斯的力量。 波音787和空客a350已经进入稳定量产阶段,c929从项目开始到交货,最乐观的报价也是10年。 不管是发动机的开发,还是取得faa的认证,都是荆棘之路。 10年后,竞争对手也在进化,波音787和空客a350有可能又开始新的改造。