功夫派那个图爆金龙珠

航空翻譯_飛行翻譯_民航翻譯_藍天飛行翻譯公司

當前位置: 主頁 > 航空新聞 > 民用航空 >

深度解讀,大飛機C919都用了哪些新材料?

時間:2019-06-08 09:27來源:航空制造網 作者:中國航空

 

今天,我們為大家請來了C919設計師,為你解讀C919的高科技。相信看完了之后,你也能和他們談笑風生。趕緊上車!

C919命名頗具深意 

C919大型客機是我國擁有自主知識產權的中短程商用干線飛機。你知道他的名字是怎么來的嗎?

C919的含義 

“C” —— 中國商飛英文縮寫“COMAC”的第一個字母,也代表“China”,也恰好與“空中客車(Airbus)”和“波音(Boeing)”的字頭構成順序排列。 

“9”—— 代表“長久。 

“19”—— 代表最大載客可達190座。 

看完了C919名字的來歷,下面我們來了解下他的基本參數。

C919的基本參數,都在這了 :

 

在《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》當中,C919被確定為16個重大科技專項之一。這是因為,研發大型民航客機,不僅是提高國家自主創新能力、增強核心競爭力的重大戰略舉措,也是國家工業、科技水平和綜合實力的集中體現。

需求管理體系為大飛機作保 

在研制之初,C919就將競爭國際市場作為目標,為國產大型客機“飛出國門”鋪路。因此,它是中國首款按照最新國際標準研制的干線民用飛機。目前,國際上重要的標準之一,便是ARP 4754A《民用飛機與系統研制指南》。

什么是“ARP 4754A” 

這一文件由美國自動工程協會(SAE)根據美國聯邦航空局(FAA)的要求于2010年編寫發布,用以證明高度綜合與復雜航電系統對適航規章的符合性,是關于飛機系統研制的頂層規范。可以說,從頂層設計開始就嚴格按照ARP 4754A規定的方法和流程研制民航客機,是獲得美國與歐洲適航許可的重要基礎,也是飛機走向市場的重要保證。

飛機研制的核心工作是自上而下需求分解分配和自下而上集成驗證的結合。因此,對這兩者的管理,便是ARP 4754A的核心,業界稱之為“雙V”管理流程。對于民航客機來說,“需求”從上而下被劃分為市場需求、飛機級需求、系統級需求、分系統級需求、設備級需求等需求。

C919的研發工作,便是遵循ARP 4754A的要求展開,依據市場需求、飛機設計等頂層需求出發,捕獲、分析并定義了飛機級需求,包含一般需求、結構需求、可靠性/維修性需求、安全性需求、功能性需求及附加適航審定需求等;分解分配到系統級、設備級并形成相應具體的需求文件,由此構建完整的全機需求管理體系。這個過程,確保了C919飛機研制先進性和科學性的需求予以落實、實現。

“超臨界機翼”大大提高氣動效率 

由于民用飛機更強調經濟性和安全性,科研人員除了考慮大飛機的先進性和科學性,也在努力提升飛機的經濟性能。飛機的耗油量與飛機的升阻比(升力和阻力的比值)有直接的關系,升阻比越高,飛機的氣動效率越高,耗油量就越少。而飛機的升力主要來源于機翼,全機70%左右的阻力也來源于機翼。因此,為了保證飛機的座級,避免“油老虎”的出現,在飛機機翼上動腦筋,便成了提高飛機氣動效率的關鍵。

噴氣式民航客機通常以略低于音速的高亞音速飛行。當飛行速度接近音速時,機翼上表面某些區域的氣流速度可能已經達到音速,令飛行阻力急劇增加。

這一時刻飛機飛行速度與音速的比值,被稱為飛機的“臨界馬赫數”。第一、二代噴氣式客機采用的多是傳統的古典翼型,古典翼型適合于低速及亞音速飛行,在這種速度范圍內,它們具有較高的氣動效率。

但是,隨著飛行速度的進一步提高,古典翼型的設計已不可能適應高速巡航飛行的要求,因此,只能尋求一種既能適應高速巡航飛行,又能保持較高氣動效率的翼型,這就是超臨界翼型。

 

▲ 超臨界翼型較古典翼型氣動效率更高,更適合高速巡航飛行 

(圖中是兩種翼型的橫截面示意圖) 

C919的機翼設計就是運用了這一超臨界翼型。相對于古典翼型,超臨界翼型可使巡航氣動效率提高20%以上,巡航速度提高將近100多千米/小時;如果用同一厚度的標準來設計古典翼型和超臨界翼型,超臨界翼型的整體阻力比古典翼型要小8%左右,因而,超臨界翼型具有較大的機翼相對厚度,而這可以減輕飛機的結構重量,增大結構空間及燃油容積。

在C919飛機的設計上,超臨界機翼與發動機、機身和吊掛之間還采用了性能更為優化的局部融合設計,這些設計進一步提高了C919飛機的經濟性和安全性。

通常飛機發動機的安裝位置與機翼較近,兩者之間難免產生阻力干擾。設計人員經過反復論證研究,采取了局部融合設計,使發動機與機翼之間達到了有利干擾,也就是“1+1<2”的設計效果,讓兩者一起的阻力小于兩者的阻力之和。對于機翼和機身之間過渡區的局部設計,不僅沒有帶來機翼的升力損失,還提高了一部分機翼升力系數,也讓兩臺全新的LEAP-1C高函道比發動機能發揮出更佳的性能。

吊掛是發動機和機翼之間的一個狹窄通道,C919飛機采用的是IPS吊掛。在吊掛設計的過程中,既不能讓它破壞機翼下表面的壓力分布,又不能破壞發動機短艙上的壓力分布。設計人員利用IPS吊掛寬度較大的特點,在機翼前緣進行了融合設計,在不破壞壓力分布的情況下,能讓機翼晚些到達失速安全邊界,提高了飛機的安全性。

國內首次應用第三代鋁鋰合金材料 

在中國武術界,有著“內練一身氣,外練筋骨皮”的說法。C919大型客機的研發,也詮釋了這一思想。它的結構設計完全由中國商飛自主完成,并實現生產制造全國產化。在機體主結構上,設計人員大量使用了世界先進的第三代鋁鋰合金材料,這在國內尚屬首次,大大帶動了國內航空材料和制造的發展。

鋁鋰合金材料被認為是目前航空航天業首選的理想輕質高耐損傷金屬材料。相比于普通鋁合金,鋁鋰合金在同等重量下強度更大,在同等強度下重量更輕,這一性能對飛機而言非常重要。同時,鋁鋰合金的損傷容限性能和抗腐蝕性能也更強,使用鋁鋰合金可以實現結構減重并大大提高飛機壽命。

由于第三代鋁鋰合金此前沒有在國內民用飛機上使用過,因此拉伸性能、疲勞性能和斷裂性能等關系到飛機設計的重要參數,在國內基本沒有,需要進行大量試驗,方能獲得其各項性能指標。為此,攻關團隊先后進行了三大塊試驗,獲得了大量設計用有效數據,建立了第三代鋁鋰合金的材料規范體系、設計許用值體系和制造工藝規范體系,為將來鋁鋰合金在國內民機產業的廣泛使用奠定了堅實的基礎。

苦練內功,航電核心處理系統達到國際先進水平 

如武學人才內外兼修一樣,C919也在“內功”上狠下功夫。在民用飛機產業有個形象的說法:航電系統是“大腦”,飛控系統是“四肢”,EWIS系統是“經絡”。就像人一樣,一架先進的飛機應該擁有聰敏的大腦、靈活的四肢、通暢的經絡。

C919航電系統的核心——IMA,使用的是目前最先進的高度集成數據處理和網絡傳輸技術。飛機搭載的IMA,由兩臺核心處理計算機柜負責處理全機各系統的數據,承擔全機信息交換中心的職能。

遍布全機的多個遠程數據接口裝置(RDIU)和遠程交換機,為全機各系統數據傳輸、交換提供了通路,形成了強大的數據傳輸網絡。

這種網絡化數據處理方式,相較之前一對一的數據傳輸處理方式,是巨大的變革,因為它不僅提高了數據傳輸的處理效率,也大大減少了全機電纜的長度,從而實現了有效的減重。比如說,飛行速度、高度這些數據,以前要由大氣數據計算機分別建立通路,傳輸給顯示系統、發動機、環境控制等系統;現在,只需“把工作都交給網絡”。 

飛行翻譯 www.ukeip.club
本文鏈接地址:深度解讀,大飛機C919都用了哪些新材料?
功夫派那个图爆金龙珠