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“旗舰”飞行器的技术解读

2007-11-12 14:41 作者:李三
在人类历史上,有些日子是值得记录的。第一架A380飞机于10月28日正式投入商业运营。空中客车公司总裁兼首席执行官托马斯·恩德斯在交付仪式上感慨万千:“对于几年来为A380做出如此艰苦努力贡献的每一个人,这都是一个难忘的、有里程碑意义的日子。它对于所有参与研制A380的工程人员、制造人员和选择了这种超大型高效率喷气客机的客户来说,都是最大的回报。”

在人类历史上,有些日子是值得记录的。第一架A380飞机于10月28日正式投入商业运营。空中客车公司总裁兼首席执行官托马斯·恩德斯在交付仪式上感慨万千:“对于几年来为A380做出如此艰苦努力贡献的每一个人,这都是一个难忘的、有里程碑意义的日子。它对于所有参与研制A380的工程人员、制造人员和选择了这种超大型高效率喷气客机的客户来说,都是最大的回报。”

10月26日,A380客机第二次来京遇到了大雾,尽管A380具备三类盲降的技术,但据说按照民航总局的标准,为确保安全,这架序列号为007的A380飞机取消了原计划26日上午在北京上空1小时的演示飞行,只进行了静态展示。

大雾给A380的表演留下了些许遗憾,但丝毫没影响参观者的兴致。停泊在雾中的007号宛如A380的一个“样板间”,它装配了完整的标准三级客舱布局,共设有519个座位,其中上层客舱设64个公务舱座位、136个经济舱座位,下层主客舱设12个头等舱座位及307个经济舱座位。飞机上的接待台、酒吧间、公共休息区以及独立的机组休息室都是吸引参观者驻足的地方,在下层主客舱与上层客舱间设有52英寸超宽的楼梯,这个宽度是竞争机型内部楼梯宽度的两倍。

“A380上下两层客舱的总面积为550平方米,相当于3个网球场。”这样的描述屡屡出现。然而,除了舒适、宽敞外,A380身上还有什么更值得炫耀的?

在二层的商务舱内,本刊记者见到了A380项目负责生产、市场以及客户关系的项目经理托马斯·伯格(Thomas Buerger)先生,他是第二次陪同A380飞中国。去年,中国曾是A380环球试飞的重要一站。托马斯·伯格知道关于A380几乎所有的事情,从飞机上使用的材料到整个生产制造过程,当然还有世界各地的机场。在他眼里,空中客车A380不仅是迄今为止建造的最先进、最宽敞和最高效的飞机,更是空中客车公司与航空公司、机场和适航机构密切协作的成果。

为什么A380飞机被誉为21世纪的“旗舰”产品?托马斯·伯格的答案早就准备好了,他说,“性能、飞行控制、飞机系统、新型复合材料等等,在很多方面A380都取得了重大的技术创新与突破,21世纪的‘旗舰’可不是浪得虚名”。

三联生活周刊:我们看到与传统的飞机比较,整个飞机的座位布局发生了很大变化,这样的三级客舱布局能给乘客带来什么好处?

伯格:我们现在把头等舱放在驾驶舱后面,飞机的中间以及后半部是经济舱,二层前半部是商务舱,这样的舱位布置也叫三级客舱布局。采用这样的布局,A380客机可搭载525名乘客,与现有最大机型相比,A380飞机的载客量多出40%,乘客也感觉更舒适。A380使航空公司在各级别的客舱中尽可能增加舒适度,为乘客提供了更加宽敞的空间。经常搭乘飞机的旅客可能有嘈杂、干燥的感觉,A380的飞机客舱空气每3分钟就更换一次。

三联生活周刊:因为是全新的飞机,飞行员是否需要很长时间才能掌握这个大家伙?

伯格:这个问题让专业人员来回答比较合适,皮特·罗夫茨(Peter Lofts)是这架飞机的飞行员。

罗夫茨:尽管A380是空中客车公司一款全新设计的飞机,但它延续了空中客车家族各机型的通用性。从驾驶员的角度,由于使用了与其他空客机种相似的驾驶舱布局、程序和操纵特性,我们只需少量的额外培训,就可以从其他电传操纵飞机转换到A380。我了解的情况是,有空客飞机驾驶经验的飞行员需要两星期左右的时间就能成为合格的A380飞行员。由于配备了先进的电子设备,用空中客车首席试飞飞行员的话说,“驾驶A380就像开玩具车一样简单”,无论是起飞还是降落,这个大家伙非常听话。

三联生活周刊:第一架A380已经完成了从新加坡到澳大利亚悉尼的第一次商业飞行,世界上有多少机场为A380的到来做好了准备?

伯格:从我们现在掌握的情况看,到2011年,全世界70多个机场都将做好运营A380飞机的准备。A380飞机在飞行测试过程中,已经造访了全球50多个主要机场,成为名副其实的“环球旅行家”。空中客车公司和世界各地的机场多年合作卓有成效,A380很容易与现有机场设施相融合。

2005年10月底,德国法兰克福国际机场成为全球首家进行A380全面兼容性测试的机场。2006年5月,A380飞机首次访问了英国伦敦希思罗国际机场,该机场为专门停靠A380飞机而新建的6号停机坪正式启用。在A380飞机正式开始商业运营后,伦敦希思罗国际机场很可能将成为整个欧洲第一个A380飞机的目的地机场。目前,A380飞机的14家用户中,有10家均表示希望能够在希思罗国际机场运营他们的A380飞机。

今年5月,A380成功地完成了首次新德里和孟买的拜访。6月初,A380在巴黎戴高乐机场完成了一系列的机场兼容性测试。今年8月,A380开始了新一轮演示飞行,到访了曼谷、清迈、河内、香港和首尔等东南亚地区的主要国际机场。

三联生活周刊:A380所做的机场兼容测试都有哪些具体内容?

伯格:保证完全的机场兼容性是A380飞机设计的关键考虑因素。从1996年项目还在理论阶段开始,空中客车就与管理当局、机场、航空公司、地面人员、飞行员和行业工会之间建立了长期的对话与沟通,保证了该机型完全符合机场环境。

A380在全球许多重要的机场先后进行了机场兼容测试。A380机场兼容性测试包括环机场滑行、飞机进港、检查主客舱和上层舱的乘客登机廊桥的定位。同时,还要验证使用服务车的便利性,如饮食补给车、货物装卸车、燃油车和供水车等,这些科目不仅要分别进行测试,还要一同测试在飞机转场时它们各自的位置。

三联生活周刊:美国不但是世界上最大的航空市场,同时也是空中客车最大的竞争对手波音的老家,A380已经去过美国了,在那里的表现如何?

伯格:今年3月,空中客车公司与汉莎航空公司联合进行了A380商业验证飞行,测试中,满载乘客的A380飞机进行了从法兰克福至美国纽约、华盛顿的跨大西洋长途飞行。此外,飞抵美国洛杉矶和芝加哥也都显示了A380良好的机场适应性。今年10月,装配了联合发动机公司GP7000发动机的A380也在美国进行了安装发动机后的验证飞行。

三联生活周刊:由于A380翼展更大,几年前航空业有这样的讨论和担心,机场需要为A380修建特殊的跑道和独立的廊桥等,这些担心有必要吗?

伯格:一个新事物出现总要引起人们关注,是的,A380翼展比传统的大飞机更大,从物理学原理上,我们知道,翅膀大就可以有更大的升力。在航空行业,A380的出现曾经导致了很多讨论,其中,现有的机场能否停靠这样大的飞机?跑道距离是否能够让这个大家伙安全起飞和降落?通常意义上的廊桥是否能满足乘客的疏散等等,机场兼容性的话题似乎从来就没停止过。

事实上,由于A380采用了新型的高效机翼设计,它比其他大型飞机的爬升离场时间更短,A380起飞和降落所需要的跑道长度也更短,完全可以与现有机场基础设施兼容。现在,A380已经获得了有关当局认证,可在45米宽的跑道上运行。45米宽跑道是标准跑道,目前世界上大部分机场都使用这种跑道。有先进的设计和地面服务人员的共同努力,A380的周转时间和现在其他大型飞机一样,航空公司不需要重新安排航班的时间。

三联生活周刊:这是否意味着航空公司以及机场能够获得更多效益?

伯格:A380可以替代以前较小的宽体飞机,但在同样时间内,却能赢得更多的经济效益,A380庞大的载客量,比竞争者拥有更高的效率。由于飞机容量的增加,A380飞机不增加航班班次即可提供超大的载客能力,与现有最大机型相比,A380的效率和先进技术使每英里成本降低了20%,航程则高出1000多海里。

测试证明,虽然A380的体积较大,但登机时间并不比现有的大型飞机长,A380超宽的前部登机梯的确可使乘客同时或单独从其前部的两道舱门登机,而不必使用上层舱登机梯,从而使转场时间大大减少。

由于A380飞机使用了更先进的材料以及更完备的系统,飞机在维修和检测方面更简单。飞机需要在地面维护的时间就更短,这样航空公司的维修成本就大大降低。

三联生活周刊:近年来新技术在航空工业得到广泛应用,A380飞机上有哪些新技术?

伯格:A380项目研发、测试和应用涉及有关材料、工艺、系统和发动机等一系列新技术,并对每一项新技术进行仔细研究,以确定它们在飞机整个寿命期间的功效,以便从中选择成熟的、可以带来长期收益的技术。

A380飞机约25%由先进轻质复合材料制造,使得飞机的总重量减轻了15吨。A380采用的另一项减轻重量的创新性措施是采用了每平方英寸5000磅压力的液压系统,与一般民用飞机采用的每平方英寸3000磅压力的液压系统相比,可提供更大的动力。压力的增加意味着可使用较小的管道和液压部件传输动力。

飞行控制系统首次采用了两个液压网络以及两个电力网络,而不是传统的3个或4个液压控制系统。因而,除了用液压控制系统来操控飞机以外,A380还可以通过以上7个系统中的任何一个电力系统实现对飞机的控制,因而安全性大大提高。

A380项目创新的制造技术中还包括了先进的驾驶舱,其中有更加有利于互动的更大的显示屏,还有通过以太网数据链连接的扩展集成化模块式航空电子设备。飞机上的变频发电机是专为A380开发的,没有传统的定频发电机复杂,更加可靠、重量更轻。

A380还配备了由全球两家领先制造商提供的最新机上娱乐系统,这些制造商正提供功能更为强大的第三代机上娱乐系统,以充分利用A380的创新光纤分配网络。

三联生活周刊:复合材料正在成为飞机制造工业非常重要的原材料,在A380飞机中复合材料的比重占多少?

伯格:A380飞机约25%轻质复合材料中,由22%为碳纤维增强塑料(CFRP),另外3%是一种玻璃纤维铝层压板(GLARE),这种新材料是首次用于民用飞机。A380还首次采用了复合材料制成的中央翼盒,这一部件是连接机翼与机身的非常重要的主体结构。此外,A380还首次在后压力舱后部的机身采用了复合材料。除复合材料外,A380还大量采用了先进的金属材料,这些材料提供的好处包括操控可靠和易于维护。每一种材料都将根据不同部件预计承受的负荷、压力和损坏程度而优化使用。

三联生活周刊:根据波音公司公布的数据,在787飞机上,波音公司使用复合材料的数量已经达到50%,是否复合材料使用越多,飞机性能就越好?

伯格:复合材料因为重量轻、耐高低温以及耐压能力强等特点广泛使用到飞机制造行业。有了它们,飞机内部就有了更多空间可以让工程师们发挥他们的想象力,为乘客设计更宽敞舒适的空间。例如您现在看到的酒吧、图书阅览室等。但这并不意味着复合材料越多越好,在使用中,要看复合材料使用的部位以及功能。

三联生活周刊:我们注意到,空中客车在推广A380的时候,把它比喻成“绿色巨人”。飞机历来被认为是高能耗的运输工具,空中客车的环保成绩单如何?

伯格:更环保、更清洁、更宁静且更睿智是空中客车公司为A380选择的宣传口号,空中客车希望为旅行和环保设立新标准。A380每座每百公里油耗不到3升,这个数据意味着A380人均二氧化碳排放量比普通家用轿车还要低。

A380新一代的罗罗公司遄达900发动机和发动机联合公司GP7000发动机以及其卓越的气动性能使其噪音水平远远低于国际标准,在起飞和降落时释放的噪音比现有最大机型降低一半。

目前,空中客车几乎所有的技术研发项目都直接或间接地涉及到环境保护的问题,如提高燃油效率、二氧化碳、氮氧化物减排和降低噪音等等。在过去10年里,空客一直在积极支持寻找航空燃油替代燃料的科学研究,现在空客正在集中资源,与法国重点学术研究机构和工业合作伙伴一起,加快在这一领域的研究步伐。在资金投入方面,空客总裁曾明确表示过将在环保方面继续增加研发投入。从2008年起,我们的技术研发预算将增加25%,达到每年5亿欧元,其中约一半资金将投入‘绿色技术’研究。

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