所长信箱  |  联系我们  |  English  |  中国科学院
首 页 研究生教育 出版物 信息公开
当前位置:首页 > 科学传播
新机型一路走来一把鼻涕一把泪
作者: 发布时间:2017-05-10 阅读次数:

  

  民用客机是一项极其精密、复杂和庞大的工程。一种全新的机型从设计、制造到首飞都要经历些什么呢?此中艰辛,说起来,真的是一把鼻涕一把泪! 

  来看看世界民机制造巨头波音和空客他们的飞机是如何实现首飞的吧。 

  这里特别挑选了波音737系列和空客A320系列,他们都是民航历史上最成功的窄体民航客机系列之一,换发后的波音737MAXA320neo更是国产大飞机C919的直接竞争机型。 

1、波音737MAX737MAX-7/-8/-9 

  机型名称737MAX-8 

  立项时间2011830 

  首飞时间2016129 

  机型简介:波音为市场领先的737飞机启动了装配新发动机的衍生机型,并将其命名为737MAX。这一新的飞机家族建立在新一代737优势基础之上,包括737MAX-7737MAX-8737MAX-9。波音737MAX-7对应的尺寸为新一代波音737系列的波音737-700,波音737MAX-8 对应的为波音737-800,波音737MAX-9 对应的为波音737-900ER737MAX为航空公司带来未来竞争所需要的更低的燃油成本。由于采用了优化的由CFM国际制造的LEAP-1B发动机、更高效的结构设计和更低的维护要求,航空公司可享受到比未来的竞争机型高出7%的运营成本优势。737 MAX提供了新的波音天空内饰吸引更多乘客。新内饰的强大吸引力来自最宽敞的客舱头顶空间、与天花板融为一体而容量更大的头顶行李舱以及为客舱带来各种色彩的LED照明。 

  研制历程 

  Ø  20117,美航订单促使波音737换发。作为航空制造业一大巨头,波音公司如果决定长期生产一款飞机,通常会提前几年作出建造决定,而此次在与美航的交涉中其态度却发生了闪电般迅速的逆转。空中客车公司(Airbus S.A.S.)的A320neo飞机获得的订单越来越多,加之美航这次开出的超大订单,促使波音为了留住美国航空公司(American Airlines)这个大客户,向美航许诺将为其波音737飞机配置新引擎,现在这款飞机的名字尚未确定。此前波音公司一直在权衡是建造一款全新飞机,还是在现有波音B737飞机上安装燃油效率更高的新引擎。20115月份,波音表示倾向于建造一款全新飞机的方案。然而,720日波音商用飞机公司首席执行官Jim Albaugh告诉媒体,客户希望购进燃油效率更高的飞机,这促使其决定更换737的引擎。 

  Ø  20117,波音为737Max选择发动机。波音民用飞机集团总裁吉姆阿尔鲍(Jim Albaugh)表示,波音计划在三到四周内决定其波音737换发的最终配置,其最终的决定倾向于CFM国际公司为737换发专门提供的Leap-X发动机。 

  Ø  2011830日,随着董事会对737换发项目的批准,波音公司在商用飞机客户体验中心的记者招待会上宣布已经命名其换发的737737MAX,并将启动配备CFM国际Leap-1B发动机的737MAX789机型的窄体机系列客机。波音承诺737MAX的燃油消耗将比现有的A32016%,而比A320neo4% 

  Ø  20111130日,波音公司在伦顿组装737MAX合同获批。国际机械师和航空航天工人协会(IAM)已经批准了一项为期四年的新合同,以确保换发737MAX将在波音公司位于华盛顿州伦顿工厂的总装生产线上组装。关于该合同,74%的人投赞成票。 

  Ø  20121月,波音在伦顿建造737MAX的第三条并行生产线,波音公司已经确定将在目前生产737NG的华盛顿伦顿工厂进行737MAX总装。 

  Ø  201562日,波音华盛顿州的伦顿工厂开始组装首架737 MAX 

  Ø  2015128日,波音公司在位于西雅图南部的伦顿工厂举行737 MAX下线仪式,热烈庆祝首架737 MAX-8完成总装。 

  Ø  2016129日,首架波音737MAX-8完成首飞。 

  波音737系列各型号实现首飞历时 

  

型号 

立项时间 

首飞时间 

历时(年) 

第一代 

737-100 

1964 

1967.4.9 

3 

737-200 

1964 

1967.8.8 

3 

第二代 

737-300 

1981.3 

1984.2.24 

3 

737-400 

1985 

1988.2.7 

3 

737-500 

1987.5.20 

1989.6.20 

2 

新一代 

737NG 

737-600 

1994.9.5 

1998.1.22 

3.5 

737-700 

1993.11.17 

1997.2.9 

3.25 

737-800 

1994.9.5 

1997.7.31 

3 

737-900 

1997.11.10 

2000.8.3 

3 

737-900ER 

2005.7.18 

2006.9.1 

1 

737MAX 

737MAX-8 

2011.8.30 

2016.1.29 

4.5 

  2、空客A320neoA319/-320/-321neo 

  机型名称A320neo 

  立项时间201012 

  首飞时间2014926 

  机型简介:空客A320neo系列飞机是现款A320系列飞机的改进机型,安装新型高效发动机:普惠公司生产的静洁动力PW1100G齿轮传动涡扇发动机或CFM国际公司生产的LEAP-1A发动机,并配备空客最新的鲨鳍小翼(Sharklets),相比现款A320A320neo能够降低15%的燃油消耗。A320neo飞机与现款A320飞机拥有95%的通用性,A320neo与现款A320在驾驶舱方面几乎没有任何区别,所以飞行员在驾驶A320neo时不会感到任何不同。 

  研制历程 

  在对民用飞机生产商和市场竞争的分析过程中,空客发现目前A320系列飞机上使用的CFM56V2500发动机不再适应民航业发展需要。但此时空客面临的是:A380尚未收回投资,A350面临很大挑战,且正处于组织机构重大调整和磨合时期,A320除了换发别无选择。因此,在经过一系列评估后,空客于201012月启动了A320neo项目。该项目一经提出,就引起市场的强烈反响。最终A320neo凭借其强大魅力,获得众多航空公司的青睐。换发后的A320neo飞机将选装普惠公司生产的静洁动力PW1100G齿轮传动涡扇发动机或CFM国际公司生产的LEAP-1A发动机。 

  在首飞之前,空客为A320neo系列飞机的试飞做了许多方面的准备工作和前期测试,具体包括以下工作: 

a)推力系统测试

  l  普惠/CFM发动机的飞行测试 

  2013515日,普惠公司第一台PW1100G-JM发动机在完成超过365个小时的地面性能测试和可操作性测试后,于当天开始进行飞行测试,这一测试在普惠的波音747SP试飞平台上进行。 

  l  后吊架整流罩测试 

  空客为A320neo专门设计了后吊架整流罩,与现有A320系列飞机发动机吊架有着很大程度的通用性,同时借鉴A380飞机吊架上的先进设计和成功经验,采用了较高比例的钛合金原料,此款后吊架整流罩有助于A320neo系列飞机提高燃油效率。此前,空客曾在A380上对这款后吊架整流罩的性能进行验证。 

  l  反推系统测试 

  空客在测试台上对A320neo系列进行了严密的反推系统测试。 

b)鲨鳍小翼的飞行动力学测试

  鲨鳍小翼是A320neo系列飞机的标准配置。此前,空客公司已经对装有不同发动机的A320飞机进行了鲨鳍小翼的适航认证和飞行测试,整个测试历经250飞行小时,为A320neo系列飞机今后的飞行测试打好基础。 

c)软硬件系统验证

  空客公司在一架A320ceo内部测试飞机上进行了约250小时的飞行测试,用于验证A320neo飞行控制规则的软硬件系统,相当于“提前”开始了A320neo系列的飞行测试项目。 

d)虚拟飞行测试

  空客公司在20147月提前对A320neo飞机进行虚拟飞行测试,使用模拟机对飞行场景及飞机系统进行评估,作为首飞的预演。 

  除了以上几项测试准备之外,空客系列飞机电传操纵系统的高度通用性也会有助于降低A320neo飞行测试及认证的难度。 

  空客A320系列各型号实现首飞历时 

型号 

立项时间 

首飞时间 

历时(年) 

A320 

1984.3.23 

1987.2.22 

2.92 

A321 

1989.11.24 

1993.3.11 

3.30 

A319 

1993.6.10 

1995.8.29 

2.22 

A318 

1999.4.26 

2002.1.15 

2.73 

A320neo 

2010.12 

2014.9.26 

3.75 

 3、搞好第一个型号太重要啦 

  波音737系列和空客A320系列从立项到首飞平均历时三至四年。他们能在如此短的时间内实现一种新型号的首飞完全得益于前续飞机系列的成功研制,这为新机型的推出打下了很好的基础。就波音来说,他们进行战略转移的第一个型号是707,由于它的成功,激发了波音公司研制好大客机的动力,才有后续7字号大客机系列的发展。对空客来说,他们用6年时间研制出第一个型号A300飞机,又隔了9年时间推出新型号A310,之后慢慢加快研制进度,平均4-5年时间间隔推出新型号。从波音和空客的例子可以看出,由于第一个型号开好了头,之后的型号就会顺着路走下去,并且越走越顺。因此,对国产民机来说,搞好第一个型号真的太重要了,一个品种成功了,其他就可迎刃而解。把C919飞机研制成功,中国的大飞机事业就已经成功了一半! 

 
【打印本页】【关闭本页】
中国科学院   版权所有 © 中国科学院光电技术研究所  单位邮编:610209 备案号:蜀ICP备05022581号
单位地址:中国四川省成都市双流350信箱 电子邮件:dangban@ioe.ac.cn