【簡(jiǎn)介:】民用客機(jī)百年發(fā)展歷程(紀(jì)念航空百年特別報(bào)道)
萊特兄弟試飛了人類(lèi)歷史上第一架真正的飛機(jī)后,飛機(jī)技術(shù)在運(yùn)用到軍事和民用的過(guò)程中不斷發(fā)展。100年來(lái),飛機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了哪些變革,
民用客機(jī)百年發(fā)展歷程(紀(jì)念航空百年特別報(bào)道)
萊特兄弟試飛了人類(lèi)歷史上第一架真正的飛機(jī)后,飛機(jī)技術(shù)在運(yùn)用到軍事和民用的過(guò)程中不斷發(fā)展。100年來(lái),飛機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了哪些變革,未來(lái)飛機(jī)又將怎樣發(fā)展呢?
民航事業(yè)的初創(chuàng)與活塞時(shí)代
第一次世界大戰(zhàn)前,民用航空飛行試驗(yàn)已經(jīng)開(kāi)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(guó)航空技術(shù)力量都集中起來(lái)為戰(zhàn)爭(zhēng)服務(wù)。短短4年,飛機(jī)的運(yùn)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(dòng)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(yùn)輸機(jī)大都是戰(zhàn)時(shí)的轟炸機(jī)改裝的,飛機(jī)的速度、載客量、載貨量和航程都十分有限,航空客運(yùn)只能靠補(bǔ)貼生存。
1935年,美國(guó)道格拉斯公司成功試飛DC—3客機(jī)。它不但載客量大(32人),而且飛行平穩(wěn)。該機(jī)投入航線(xiàn)后一舉改變了航空公司虧損經(jīng)營(yíng)的局面。
此后,全金屬結(jié)構(gòu)的采用以及發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展,使民用飛機(jī)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(guó)大陸的時(shí)間由原來(lái)的18—20小時(shí)縮短到10小時(shí)。
噴氣式客機(jī)經(jīng)過(guò)5代發(fā)展
活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。二戰(zhàn)后不久,噴氣戰(zhàn)斗機(jī)和噴氣轟炸機(jī)就達(dá)到了實(shí)用化。那么,噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)能否用于民航客機(jī)呢?英國(guó)德·哈維蘭
公司研制的“彗星”
號(hào)噴氣客機(jī)表明,噴氣式客機(jī)飛行速度更快、乘坐更舒適;潛在的優(yōu)勢(shì)還有航程更遠(yuǎn)、載客量更大。
1949年7月27日,“彗星”號(hào)進(jìn)行了首次試飛,平均時(shí)速721千米,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)任何活塞式客機(jī)。但“彗星”號(hào)客機(jī)命運(yùn)不佳。由于設(shè)計(jì)者沒(méi)有認(rèn)識(shí)到顫振問(wèn)題,它多次空中解體,機(jī)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(jī),使該公司一躍成為民航飛機(jī)領(lǐng)域的霸主,并確立了噴氣客機(jī)的歷史地位。
自20世紀(jì)50年代末開(kāi)始,大型干線(xiàn)噴氣客機(jī)經(jīng)過(guò)了5代發(fā)展。每一代的發(fā)展主要與發(fā)動(dòng)機(jī)性能、載重與航程、經(jīng)濟(jì)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(jī)波音747仍是目前世界上載客量最大、航程最遠(yuǎn)的客機(jī),最大載客量可達(dá)714人。
超音速客機(jī)出師未捷
航空工程師們對(duì)噴氣客機(jī)的速度并不滿(mǎn)意,如果民航客機(jī)能實(shí)現(xiàn)超音速飛行,可使飛機(jī)速度提高幾倍,大大縮短長(zhǎng)途飛行的時(shí)間。1976年,英國(guó)和法國(guó)合作研制的協(xié)和客機(jī)投入使用。盡管協(xié)和飛機(jī)在技術(shù)上有許多重大突破,但在商業(yè)上,它卻是個(gè)失敗者。協(xié)和飛機(jī)主要有三大缺點(diǎn):第一,經(jīng)濟(jì)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(jì)艙的票價(jià)比亞音速飛機(jī)的頭等艙還貴20%。第二,航程短。協(xié)和的航程為6500千米,無(wú)法充分發(fā)揮速度優(yōu)勢(shì)。特別是在太平洋航線(xiàn)上,協(xié)和無(wú)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(jìn)行超音速飛行。2003年,英法同時(shí)決定協(xié)和客機(jī)永久退出航線(xiàn)。第一代超音速客機(jī)就此劃上了句號(hào)。
民航客機(jī)技術(shù)的未來(lái)
隨著民航事業(yè)的迅速發(fā)展,乘坐飛機(jī)的人越來(lái)越多,一方面使一些繁忙航線(xiàn)的航班數(shù)量迅速增多,給空中交通管制帶來(lái)很大負(fù)擔(dān);另一方面人們對(duì)于遠(yuǎn)程航線(xiàn)特別是越洋航線(xiàn)的飛行時(shí)間仍感偏長(zhǎng)。因此,未來(lái)的客機(jī)需要朝高速化和巨型化方向發(fā)展。
在高速化方面,不少專(zhuān)家對(duì)超音速客機(jī)持樂(lè)觀態(tài)度,第二代超音速客機(jī)已有若干種方案。發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的改善可能是第二代超音速客機(jī)成敗的關(guān)鍵。為降低噪聲,將在其發(fā)動(dòng)機(jī)短艙上采用吸音材料。
另一個(gè)發(fā)展方向是超大型飛機(jī),即載客量在600—800座的巨型干線(xiàn)客機(jī)。2000年,空中客車(chē)公司宣布正式開(kāi)始研制超大型客機(jī)A380,一時(shí)間在航空界引起巨大反響。A380是一種寬體客機(jī),初期載客量為555人,改進(jìn)后可提高到800人,是名副其實(shí)的“巨型客機(jī)”??罩锌蛙?chē)公司稱(chēng),A380客機(jī)內(nèi)設(shè)各種娛樂(lè)設(shè)施,能給旅行者提供“空中旅館”式的享受。A380計(jì)劃于2006年投入運(yùn)營(yíng)?!?br>????(本文作者系北京航空航天大學(xué)人文社會(huì)科學(xué)學(xué)院副院長(zhǎng)、教授)