空中客车(AIRBUS)A380：21世纪的飞行技术

　　作为21世纪的旗舰飞机，A380不仅是有史以来人类制造的最宽敞的民用飞机，而且也是最先进的机型--它代表着可以用于发展所有未来商用飞机项目的独一无二的技术平台。

　　在以渐进和可靠的方式来开拓新技术确保飞机性能更佳、运营成本更低、操作更容易、乘坐更舒适等方面，空客拥有长期并且成功的记录。这是空客公司能获得市场成功的基石。它使空客飞机与其她产品相比，能保持强有力的竞争优势，并且可以迅速转化为客户、用户、飞行员、机组和乘客等的收益。

　　A380将这一理念带入了21世纪，已经开发、试验和应用了有关材料、工艺、系统和发动机等的一系列新技术。空客正在对A380所考虑的所有技术进行仔细研究，以确定它们在飞机整个寿命期间发挥的功效，并从中选择成熟性已被证实的、可以带来长期收益的技术。因此，每一项选择都有助于实现或超过项目目标，并和可靠性、降低每座英里成本、提高乘客舒适度和环保等基本的设计原则保持一致。

　　此外，在呈现全新设计所带来的全部优势的同时，A380还将空客飞机系列通用性的益处处拓展到超大型飞机系列。飞行员只需很少的附加培训就可以从空客其它电传操纵系统的飞机转换到A380，这得益于它们具有相同的驾驶舱布局、程序和操作特性。

　　材料

　　由于A380引入的多项革新技术，使得飞机尽管空间巨大，但仍可节省可观的飞机重量。试验显示，飞机的空气动力性能有明显提高。更优异的空气动力性能和更轻的机身重量降低了对放置发动机的要求，并转化为更低的油耗，更少的废气排放和更低的运营成本。

　　例如，基于在现有产品上使用所获得的出色使用经验，空客在A380上扩大了碳纤维增强塑料(CFRP)的使用。A380将是第一种使用碳纤维中央翼盒的客机，这比目前最先进的铝合金部件减少1.5吨重量。垂尾翼盒和方向舵、水平尾翼和升降舵也采用了统一的CFRP设计。进而，上层机舱地板梁和密封隔框也由CFRP制成，而机翼蒙皮则采用先进铝合金结构。固定的机翼前缘将由热塑性塑料制成，机身内的辅助支撑结构(例如用于支撑内部装饰的结构)也可能采用热塑性塑料。对热塑性塑料的更深层次的应用正在研究之中，如用于水平和垂直尾翼的固定前缘翼肋上。

　　大约40%的飞机结构和部件上将使用最新一代的碳纤维复合材料和先进的金属材料进行制造。这些材料除比传统材料重量更轻外，还在使用可靠性、可维护性和易修理性上具有明显的优势。

　　在进行大量试验后，一种新的轻型和抗性更强的材料也将首次应用在民用客机上。A380的上部机身外壳将采用一种铝材和玻璃纤维交替粘合的层制材料制造，名为GLARE。该材料除比铝的密度小10%(重量上轻800千克)外，还被证实在抗疲劳和防火、抗损伤方面性能更出众。试验证明，在这种材料上的一条人造裂纹经过上千次的飞行起落后尺寸几乎没有扩大。新材料的防腐蚀的效果也出人意料地好，第一层碳纤维涂层比铝涂层能更有效地防止任何渗漏。GLARE虽然使用热粘结的制造工艺，但在修理上可采用与标准铝材相同的方法。

　　通过深入地研究、两次试飞以及大量的试验室和模拟器试验，A380工程师成功地将飞机重心后移大约6%。重心的后移再结合增强的电传操纵系统，使垂直尾翼的面积减少约40平方米，重量也随之减少，但仍能保持飞机在飞行中的稳定性。

　　以上这些以及以下将要讨论的其他创新技术，使A380净重减少到240吨左右，比采用747技术制造的近似尺寸的飞机要轻10吨~15吨。

　　系统

　　A380重量减轻的另外一个原因是飞机液压系统增压的应用。在民用航空历史上，A380首次使液压系统的压力增加到每平方英寸5000磅，而传统的压力为每平方英寸3000磅。压力的增加使需要的动力可以通过更小的管道和液压部件传输。部件、接口和管道尺寸减小不仅使飞机重量减轻了1吨左右，也改善了维修性。高压系统在军用飞机上已经使用了很多年，并通过渐进式的改进使其能满足合格性试验。通过对在现有的液压油和部件进行的试验显示，在更高的压力下，液压油不会降解，也不会产生腐蚀。

　　除增加液压外，A380还采用了双飞行控制系统，其特色在于采用两种不同的构型的4个独立的主飞行控制系统。其中两个系统采用传统的液压动作系统，另外两个则是带有用于操纵面的局部电-液 动 作 器 系 统。这 四 套 系 统 中 的 任何一套都可以用来对飞机进行控制，这使A380的飞行控制在系统独立性和裕度上达到了以往不论是民用还是军用飞机都未曾达到的新水平。

　　此外，A380还可从全新设计的双轴供气系统中获益，该系统的热力学循环效率更高，为地面和巡航之间不同的供气需求提供更大的灵活性，占用的空间更小，并可提供更大的裕度和更好的抗损伤性。飞机上通常装备两套空调，每一套将来自发动机压缩级的高温、高压气体转化成室温的增压客舱空气。A380采用两套革新的双组件空调设备代替四套空调产生必需的空气，每套组件在整个空气循环中具有独立的功能。这种更强劲方法提供了有价值的系统裕度，同时具有更高的整体效率。

　　工艺

　　A380项目已选用了几项创新的制造技术，其中一些技术已在其它较早飞机的生产中得到应用并被证明具有很大的优势。

　　其中一个例子是激光束焊接技术，它将取代传统的铆接方法来连接下机身壳体(纵向增强的)“桁条”。这种技术不仅可使飞机潜在重量减轻，而且比传统的铆接法连接速度更快，每分钟可用激光束焊接8米长的桁条。这种方法包括了一个内置的自动检测单元。通过在最后的结构上进行测定损伤和疲劳容忍性的检验已证实它比常规的合金结构具有相同或更佳的性能。这种技术的进一步主要优势是摒弃了紧固件，从而消除了腐蚀和疲劳裂纹的主要来源。

　　激光束焊接技术于2001年投入批生产，在单通道飞机A318后机身的内下表面蒙皮制造中采用了这种技术。

　　环保性

　　A380将有助于解决旅客量的增长，但对环境不会产生负面影响，这要归功于其噪音和废气排放水平的大大降低。尽管飞机的大重量和对推力的要求有所增加，但A380比直接竞争对手的噪音还要低，而且可以多运载30%~50%的乘客。A380比目前的噪音取证条例(ICAO“第3章”)规定的标准要低得多，它也符合最严格的当地噪音规定，如从伦敦繁忙机场起飞的QC2规定和到达时的QC1规定。

　　在地面使用时，如果需要，A380可以只使用两台发动机进行滑行，并只使用两台反推和一套低噪音的辅助动力装置，以有助于消除可能涉及的噪音问题。

　　A380的新一代发动机也能很好满足最新条例对着陆和起飞的规定。由于具有更大的容量，A380可以更有效地利用起飞和着陆时段，由此减少飞机在航班延误和航线等待时造成的燃油耗费。

　　A380燃油的经济性(约比直接竞争机型少13%)，也会减少废气对大气的污染。事实上，A380将是第一个每百公里每乘客消耗燃油不足3升的远程飞机。这与一辆汽车的燃油水平相当。

　　与机场的兼容

　　A380在设计中一直与主要的航空公司、机场和适航当局保持了密切的合作。在过去近10年中，空客公司与来自60多个国际机场的代表携手工作，确保飞机的商业运营的最具成本效益的综合。其结果是，A380主要的目的地在总体规划中都确保了A380投入服务时可以被机场所接纳。

　　A380与当今大型飞机使用的设施在很多方面具有兼容性。A380的大机翼和新型发动机可以提供比当前大型飞机更佳的起飞和着陆滑跑性能，所以只需要更短的跑道。此外，由于使用了20个轮子的主起落架，A380的道面单位载荷将仍然保持在现役飞机的参数范围内。A380起落架的滑行印记与现有飞机类似，无须新的跑道。

　　A380的驾驶舱位于两层客舱之中，这意味着飞行员坐于中线附近，因而具有更佳的视野。装在垂直尾翼侧面和机舱腹部的照相机可以使飞机的定位更准确。

　　在登机门，A380的两层客舱和宽大的前向登机梯使飞机转场时间与当今的最大的飞机类似，甚至只通过单一的主客舱登机也是可能的。

　　对于年复一年的交通流量增长和机场拥挤问题，A380代表了针对主要的国际枢纽的积极性投资，它将为解决主要机场的拥挤问题做出贡献。空客对于这个议题的分析一直是不容置疑的。通过A380项目从最开始启动时的全行业参与，以及A380在市场上已经获得的极大成功，都说明了这一点。

　　超大型客机A380-800资料：

　　载客量

　　    "典型客/货载荷 (1,000磅)"555

　　头等舱 + (公务舱 +) 经济舱布局(22+96+437)

　　最大载客量853

　　LD3货物集装箱量38

　　航程在典型客/货载荷下(海里)"8,000"

　　动力装置

　　发动机数量4

　　可选发动机Trent 900/GP7200

　　发动机推力 (磅)"70,000"

　　飞机性能技术指标

　　机身直径(米)23.5 (horiz)

　　总机长(米)239.3

　　翼展(米)261.8

　　总机高(米)79.7

　　机翼面积(平方英尺)"9,104"

　　机翼后略角(度)33.5

　　典型巡航速度(马赫)0.85

　　最大使用速度(马赫)0.89

　　重量和燃油(标准和最大选择)

　　"最大起飞重量(1,000磅)""1,235"

　　"最大着陆重量 (1,000磅)"851

　　"最大有效载荷 (1,000磅)"185

　　最大载油量 (美式加仑)"81,890"

　　相关专题：航空：空中客车专题