《航空概論》論文

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1、《航空概論》論文之 我國民用客運飛機發(fā)展淺析 人類自古以來，就夢想能像鳥兒一樣在空中飛翔，中國春秋時代風箏的發(fā)明，雖然不能載人升空，但它確實可以稱之為飛機的鼻祖。1903年，美國萊特兄弟制造出第一架依靠自身動力進行載人飛行的飛機，并獲得試飛成功，人類由此步入了夢想已久的航空時代。 一、民用客機發(fā)展史 作為二十世紀最重大的科技發(fā)明之一，飛機技術(shù)在軍事和民用領(lǐng)域不斷得到進步和提升，其發(fā)展歷程也經(jīng)歷了幾個重要時代的更替和演變。 1、民用客機起步－活塞時代 1909年，第一家商業(yè)性質(zhì)的民航運輸公司在德國成立，并實現(xiàn)安全營運。其他國家和地區(qū)也誕生不同類型的航空營運機構(gòu)。1914年

2、，隨著第一次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)，航空技術(shù)力量被用作戰(zhàn)爭武器，民航飛行被迫中止。 一戰(zhàn)結(jié)束后，軍需的銳減迫使航空工業(yè)向民用方面尋求出路。但在民用航空發(fā)展的前幾年，客運機基本上是由戰(zhàn)爭時期的轟炸機改裝而成，其速度、載客量和航程都受到極大限制，航空客運均處于虧本經(jīng)營狀態(tài)。直到1935年道格拉斯DC-3客機的出現(xiàn)，才使這一局面得以扭轉(zhuǎn)。波音公司隨之于1938年實現(xiàn)B-307的生產(chǎn)和投運，成為促進客運航空發(fā)展的中堅力量。 在此后的發(fā)展過程中，民航客機采用了全金屬結(jié)構(gòu)，機身尺寸有效擴大，載客量和飛行速度也有了明顯提升。1953年投運的道格拉斯DC-7的載客人數(shù)突破了100人，最大飛行速度超過600Km/H

3、r。 2、民用客機發(fā)展－噴氣時代 二戰(zhàn)結(jié)束后，隨著戰(zhàn)時航空設(shè)施轉(zhuǎn)入民用，航空營運市場空前，而以活塞式發(fā)動機為動力的民用客機，其體積大、功率低、故障率高等缺陷，給航空的安全性、經(jīng)濟型帶來諸多不便，其飛行速度和乘坐舒適性也不能滿足乘客出行需要，噴氣式客機應(yīng)運而生。 1939年，世界上第一架噴氣飛機試驗機He－178在德國誕生，并成功試飛。1947年，英國哈維蘭生產(chǎn)并投運的“彗星”號噴氣式民用客機，其速度、飛行平穩(wěn)性大大超過活塞式飛機的任何機型，航程和載客量也有極大提升空間。雖然在以后的營運過程中，由于震顫造成多起空難，但它卻為后來的噴氣客機積累了極為重要的經(jīng)驗教訓(xùn)。 波音707是美國波音公

4、司研制的四發(fā)遠程噴氣運輸機，上世紀50年代作為民用客機以來，直到1991年生產(chǎn)線關(guān)閉，統(tǒng)領(lǐng)民航客機市場近半個世紀，成功確立了噴氣客機的歷史地位。之后，道格拉斯DC-8噴氣客機及英法等國噴氣客機相繼問世，民用客機全面進入噴氣時代。 上世紀60年代，噴氣客機已經(jīng)成為中長程航線的唯一選擇，民用噴氣客機也實現(xiàn)了幾次跨越，航行速度、飛行高度、載客量、航程、舒適性、安全性等方面均得到明顯改善。 70年代以后，波音公司相繼推出737等經(jīng)典機型，成為航空干線的主要機型。英法德幾個著名航空公司重組成立空中客車（AIRBUS），并于1972年成功下線A-300噴氣客機，之后相繼推出A320-A350等多種機型

5、，成為波音的有力競爭對手。 波音公司的747系列洲際客機自從誕生以來，就一直占領(lǐng)著大型遠程干線客機的主導(dǎo)地位，但空客A380的投運，成為迄今為至最大的民用客機，也使波音的霸主地位遭到動搖。這兩大機型的最大載客量均超過700人，飛行速度超過1000Km/Hr，成為遠程干線客機的統(tǒng)治者。 3、民用客機未來－超音時代 雖然噴氣式民用客機在二戰(zhàn)后的二十多年時間取得的進步是十分巨大的，但航空工程師們對噴氣客機的速度并不滿意，如果能實現(xiàn)民用客機的超音速飛行，將大大縮短長途飛行時間。 1976年，英國和法國合作研制的協(xié)和超音速客機投入使用。盡管協(xié)和飛機在技術(shù)上有許多重大突破，但在商業(yè)運營商卻存在一系

6、列問題。 協(xié)和飛機主要有三大缺點：第一，經(jīng)濟性差。協(xié)和號最大載客量只140人，但耗油量卻是波音747的2倍，經(jīng)濟艙的票價比亞音速飛機的頭等艙還貴20%。第二，航程短。協(xié)和的航程為6500千米，無法充分發(fā)揮速度優(yōu)勢。第三，噪音污染嚴重。協(xié)和式噪音水平高，以至于歐美一些國家規(guī)定，不得在大陸上空進行超音速飛行。 鑒于以上原因，超音速民用客機的商業(yè)運行不得不暫時擱置，但人們對其實現(xiàn)的可能性的研究卻始終沒有停頓。我們有理由相信，隨著科學技術(shù)的不斷進步，在不遠的將來，它一定會成為民用客機的主力軍。 二、民用客機發(fā)展現(xiàn)狀 1、國外現(xiàn)狀 目前世界最大的四家民用客機制造商分別是美國波音公司、歐洲空

7、中客車、加拿大龐巴迪公司和巴西航空工業(yè)公司。這四大民用客機制造商的市場份額超過全球市場的80%。波音和麥道公司合并后，世界干線飛機市場的競爭形成了美國波音公司和歐洲空客公司兩強相爭的局面，而支線機市場在2002年美德合資的仙童道尼爾公司申請破產(chǎn)保護后，由三足鼎立變?yōu)辇嫲偷瞎竞桶臀骱娇展I(yè)公司雙雄爭霸的局面。 2、國內(nèi)現(xiàn)狀 中國航空客運的高速發(fā)展源自改革開放后經(jīng)濟的快速增長。1980年，運10飛機試飛成功，為自行研制支線噴氣飛機創(chuàng)造了條件。運12飛機還取得了美、英適航證，為今后民機取證積累了經(jīng)驗。 中美合作生產(chǎn)麥道系列飛機,也為國內(nèi)航空企業(yè)按國際標準組織生產(chǎn)支線客機積累了經(jīng)驗。國內(nèi)多家航

8、空制造公司參與了國外飛機零部件的轉(zhuǎn)包生產(chǎn),具備了按國際質(zhì)量標準組織航空零部件生產(chǎn)的能力。同時，通過國際合作生產(chǎn)，我國民機生產(chǎn)制造技術(shù)的確也有了相當?shù)奶岣?。但是在知識產(chǎn)權(quán)和關(guān)鍵核心技術(shù)問題上，中國始終沒有通過市場在核心技術(shù)上占有主導(dǎo)地位。 值得高興的是，近年來我國在自主研發(fā)和制造民用客機方面取得了長足進步。新舟60支線飛機已陸續(xù)交付用戶并開始營運，開創(chuàng)了國產(chǎn)民用客機的先河；2012年9月，中航商用飛機有限公司研制的ARJ21“翔鳳” 渦扇噴氣支線客機進入適航取證階段。干線客機C919研制同樣進展順利，可望于2016年投入營運。 三、民用客機分類 民用客機可以按一下方法進行分類： 1、

9、按飛機發(fā)動機的類型分，有螺旋槳飛機和噴氣式飛機之分。螺旋槳式飛機，包括活塞螺旋槳式飛機和渦輪螺旋槳式飛機，活塞螺旋槳式，是最原始的動力形式。它利用螺旋槳的轉(zhuǎn)動將空氣向機后推動，借其反作用力推動飛機前進。螺旋槳轉(zhuǎn)速愈高，則飛行速度愈快。噴氣式飛機，包括渦輪噴氣式和渦輪風扇噴氣式飛機。這種機型的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，速度快，一般時速可達500-600英里；燃料費用節(jié)省，裝客量大，一般可載客400-500人。 2. 按飛機的發(fā)動機數(shù)量分，有單發(fā)、雙發(fā)、三發(fā)、四發(fā)飛分。 3. 按飛機的飛行速度分，有亞音速飛機和超音速飛機之分，亞音速飛機又分低速飛機（飛行速度低于400公里/小時）和高亞音速飛機（飛行速度

10、馬赫數(shù)為0.8-0.9）。多數(shù)噴氣式飛機為高亞音速飛機。 4. 按飛機的航程遠近分，有近程、中程、遠程飛機之別。遠程飛機的航程超過10000公里，可以完成中途不著陸的洲際跨洋飛行。中程飛機的航程為3000公里左右，近程飛機的航程一般小于1000公里。近程飛機一般用于支線，因此又稱支線飛機。中、遠程飛機一般用于國內(nèi)干線和國際航線，又稱干線飛機。 四、民用客機發(fā)展趨勢 隨著民航事業(yè)的迅速發(fā)展，乘坐飛機的人越來越多，一方面使一些繁忙航線的航班數(shù)量迅速增多，給空中交通管制帶來很大負擔；另一方面人們對于遠程航線特別是越洋航線的飛行時間仍感偏長。因此，未來的客機需要朝高速化和巨型化方向發(fā)展。

11、在高速化方面，不少專家對超音速客機持樂觀態(tài)度，第二代超音速客機已有若干種方案。發(fā)動機技術(shù)的改善可能是第二代超音速客機成敗的關(guān)鍵。另外，如何降低超音速飛行的噪聲污染，也是必須面對和解決的。 另一個發(fā)展方向是超大型飛機，即載客量在600—800座的巨型干線客機。2007年，研制多年的超大型民用客機—空客A380投入營運，一時間在航空界引起巨大反響。A380是一種寬體客機，最高時速可超過1000Km，航程接近1.5萬Km，初期載客量為555人，改進后可提高到800人，是名副其實的“空中巨無霸”。 五、民用客機國產(chǎn)化 1、國產(chǎn)民用客機發(fā)展歷程 新中國成立后，自主設(shè)計制造民用客機的步伐從未停

12、息。1958年9月，北京航空航天大學自行設(shè)計制造的我國第一架輕型運輸機“北京一號”，在首都機場試飛成功，并在之后完成了北京—上海航線試飛。 之后經(jīng)歷了幾十年的艱難跋涉，國產(chǎn)“運系列”民用機雖有不小進步，但與國際先進水平相比差距甚遠?；仡櫸覈娇展I(yè)50年走過的歷程，可以用五個階段加以概括：仿制和測繪設(shè)計階段、自行研制階段、國際合作“三步走”階段、改型研制階段、自主研制新階段。 至今為止，我國已累計研制、生產(chǎn)了各類型號的民用飛機近2000架，其中由“運七”改進而成的支線客機“新舟60”已投入使用。2008年5月，隨著中國商用飛機有限責任公司的掛牌，中國大飛機項目正式啟動。目前中國商飛的支線客

13、機“翔鳳”ARJ21已成功試飛，進入適航取證階段，C919干線飛機研制也進入實質(zhì)性階段。 2、國產(chǎn)民用客機發(fā)展見解 改革開放30多年來，我國的工業(yè)水平、科技水平和綜合國力已經(jīng)有了長足的發(fā)展，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)相當成熟，但是總體來講，我國的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)仍然處于國際高技術(shù)產(chǎn)業(yè)價值鏈的低端，制造國產(chǎn)民用客機所需的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)投入仍顯不足，競爭力較低，與發(fā)達的國家有較大的差距。 針對目前民用客機的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，結(jié)合我國航空工業(yè)實際，我們不妨得出以下發(fā)展思路： 1、對照技術(shù)特征類型選擇合適的技術(shù)實現(xiàn)途徑 我國的航空工業(yè)經(jīng)過50多年的磨練，在民用飛機的工藝制造、零部件生產(chǎn)、大部件的組裝以及全機最后結(jié)

14、構(gòu)的總裝等許多領(lǐng)域都比較成熟，但是在航空發(fā)動機、新材料特別是復(fù)合材料技術(shù)、系統(tǒng)集成等關(guān)鍵技術(shù)方面，仍需繼續(xù)努力。 民用客機制造技術(shù)可分為:核心技術(shù)、輔助技術(shù)及一般技術(shù)。針對核心技術(shù)要自主創(chuàng)新，使其成為我們的核心競爭力。輔助技術(shù)可以尋求國際合作，一般技術(shù)的委托加工可使經(jīng)濟性得到良好體現(xiàn)。 2、走出中國特色的民用客機發(fā)展道路 加大對既有客機“翔鳳”、“新舟”系列的研制、改型、促銷力度，進一步提高國產(chǎn)化水平，走出一條具有中國特色的民用客機發(fā)展道路。借鑒加拿大龐巴迪和巴西航空工業(yè)的成功經(jīng)驗，避開競爭鋒芒，發(fā)展特色航空。抓住國內(nèi)航空市場迅猛發(fā)展的機遇，為國產(chǎn)民用客機占領(lǐng)一席之地。 3、搶占技術(shù)制

15、高點、實現(xiàn)跨越式發(fā)展 我國現(xiàn)階段民用客機發(fā)展方面的被動局面，源于國外對核心技術(shù)的壟斷，這一教訓(xùn)是深刻的。所以我們在發(fā)展大型干線民用客機的同時，應(yīng)當著眼于對下一代機型的投入。大型民機發(fā)展計劃應(yīng)當將超音速飛機的研發(fā)納入其中，實現(xiàn)跨越式發(fā)展，通過搶占技術(shù)制高點，進一步縮小與西方發(fā)達國家的技術(shù)差距，并為其它航空領(lǐng)域積累寶貴的經(jīng)驗。 [參考資料] 《民用客機百年發(fā)展歷程》 李成智 《環(huán)球時報》2003.12.17 《對中國大型運輸機發(fā)展的思考》 潘文林 《航空檔案》2007.5 中國商用飛機有限責任公司網(wǎng)站 西安飛機工業(yè)(集團)有限責任公司網(wǎng)站 北京航空航天大學網(wǎng)站