【簡介:】民用客機百年發(fā)展歷程(紀(jì)念航空百年特別報道)
萊特兄弟試飛了人類歷史上第一架真正的飛機后,飛機技術(shù)在運用到軍事和民用的過程中不斷發(fā)展。100年來,飛機的發(fā)展經(jīng)歷了哪些變革,
民用客機百年發(fā)展歷程(紀(jì)念航空百年特別報道)
萊特兄弟試飛了人類歷史上第一架真正的飛機后,飛機技術(shù)在運用到軍事和民用的過程中不斷發(fā)展。100年來,飛機的發(fā)展經(jīng)歷了哪些變革,未來飛機又將怎樣發(fā)展呢?
民航事業(yè)的初創(chuàng)與活塞時代
第一次世界大戰(zhàn)前,民用航空飛行試驗已經(jīng)開始。1914年第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā),民用航空飛行被迫停止,各國航空技術(shù)力量都集中起來為戰(zhàn)爭服務(wù)。短短4年,飛機的運載能力、飛行速度有了很大提高。到第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束前,航空技術(shù)都以活塞動力為主。
一戰(zhàn)后,軍事需求的銳減迫使航空工業(yè)向民用方面尋找出路。但在民用航空發(fā)展的前10年,運輸機大都是戰(zhàn)時的轟炸機改裝的,飛機的速度、載客量、載貨量和航程都十分有限,航空客運只能靠補貼生存。
1935年,美國道格拉斯公司成功試飛DC—3客機。它不但載客量大(32人),而且飛行平穩(wěn)。該機投入航線后一舉改變了航空公司虧損經(jīng)營的局面。
此后,全金屬結(jié)構(gòu)的采用以及發(fā)動機的發(fā)展,使民用飛機明顯地朝大型化方向發(fā)展:1953年的DC—7可載客110人,并使橫越美國大陸的時間由原來的18—20小時縮短到10小時。
噴氣式客機經(jīng)過5代發(fā)展
活塞式發(fā)動機有體積大、功率低、故障率高等許多缺陷,隨著技術(shù)的發(fā)展,噴氣式發(fā)動機應(yīng)運而生。二戰(zhàn)后不久,噴氣戰(zhàn)斗機和噴氣轟炸機就達到了實用化。那么,噴氣發(fā)動機能否用于民航客機呢?英國德·哈維蘭
公司研制的“彗星”
號噴氣客機表明,噴氣式客機飛行速度更快、乘坐更舒適;潛在的優(yōu)勢還有航程更遠、載客量更大。
1949年7月27日,“彗星”號進行了首次試飛,平均時速721千米,遠遠超過任何活塞式客機。但“彗星”號客機命運不佳。由于設(shè)計者沒有認(rèn)識到顫振問題,它多次空中解體,機毀人亡,波音公司采取措施,研制出性能更為優(yōu)異的波音707噴氣客機,使該公司一躍成為民航飛機領(lǐng)域的霸主,并確立了噴氣客機的歷史地位。
自20世紀(jì)50年代末開始,大型干線噴氣客機經(jīng)過了5代發(fā)展。每一代的發(fā)展主要與發(fā)動機性能、載重與航程、經(jīng)濟性以及年代等有關(guān),差不多每10年更新一代。其中第三代噴氣客機波音747仍是目前世界上載客量最大、航程最遠的客機,最大載客量可達714人。
超音速客機出師未捷
航空工程師們對噴氣客機的速度并不滿意,如果民航客機能實現(xiàn)超音速飛行,可使飛機速度提高幾倍,大大縮短長途飛行的時間。1976年,英國和法國合作研制的協(xié)和客機投入使用。盡管協(xié)和飛機在技術(shù)上有許多重大突破,但在商業(yè)上,它卻是個失敗者。協(xié)和飛機主要有三大缺點:第一,經(jīng)濟性差。協(xié)和式載客量只有波音747的1/4,但耗油量卻是波音747的2倍,經(jīng)濟艙的票價比亞音速飛機的頭等艙還貴20%。第二,航程短。協(xié)和的航程為6500千米,無法充分發(fā)揮速度優(yōu)勢。特別是在太平洋航線上,協(xié)和無用武之地。第三,噪音污染嚴(yán)重。協(xié)和式噪音水平高,按規(guī)定,不得在大陸上空進行超音速飛行。2003年,英法同時決定協(xié)和客機永久退出航線。第一代超音速客機就此劃上了句號。
民航客機技術(shù)的未來
隨著民航事業(yè)的迅速發(fā)展,乘坐飛機的人越來越多,一方面使一些繁忙航線的航班數(shù)量迅速增多,給空中交通管制帶來很大負(fù)擔(dān);另一方面人們對于遠程航線特別是越洋航線的飛行時間仍感偏長。因此,未來的客機需要朝高速化和巨型化方向發(fā)展。
在高速化方面,不少專家對超音速客機持樂觀態(tài)度,第二代超音速客機已有若干種方案。發(fā)動機技術(shù)的改善可能是第二代超音速客機成敗的關(guān)鍵。為降低噪聲,將在其發(fā)動機短艙上采用吸音材料。
另一個發(fā)展方向是超大型飛機,即載客量在600—800座的巨型干線客機。2000年,空中客車公司宣布正式開始研制超大型客機A380,一時間在航空界引起巨大反響。A380是一種寬體客機,初期載客量為555人,改進后可提高到800人,是名副其實的“巨型客機”??罩锌蛙嚬痉Q,A380客機內(nèi)設(shè)各種娛樂設(shè)施,能給旅行者提供“空中旅館”式的享受。A380計劃于2006年投入運營?!?br>????(本文作者系北京航空航天大學(xué)人文社會科學(xué)學(xué)院副院長、教授)