论文部分内容阅读
摘要:随着世界经济全球化进程的加速和中国经济的腾飞,在未来几年,我国航空民用飞机产业必将大规模的快速发展,研制和发展民用飞机,对我国早日实现现代化具有极为重要的意义。在整个民用飞机的研制中,登机门研制占有举足轻重的作用,作为旅客的安全出入通道,其可靠性直接影响飞机的安全性能。本文根据对比分析了世界主流民用飞机登机门设计方案,为今后的飞机设计带来极大的方便。
关键词: 登机门,结构,开启
中图分类号:V223
1国内民用飞机研制现状
回首过往,中国民用支线飞机研制工作,走过了这样一波三折的30多年。
1970年8月,中国第一个大民用支线飞机项目“运十”启动研制工作。“运十”客舱按经济舱178座、混合级124座布置,最大起飞重量为110吨,达到“大民用支线飞机”标准。
1980年9月26日,首架“运十”成功首飞。“运十”先后在北京、合肥、哈尔滨、乌鲁木齐、昆明、成都等地起落,并先后7次飞抵起降难度最大的西藏拉萨贡嘎机场。 1985年,由于综合国力等种种因素,“运十”宣布下马。时年2月,耗资5.377亿元人民币研制的“运十”,被停放在上海民用支线飞机制造厂的一个角落里。
20世纪80年代中期,中国提出民用支线飞机工业发展“三步走”计划:第一步是装配和部分制造支干线民用支线飞机;第二步是与国外合作,联合设计研制100座级民用支线飞机;第三步是2010年实现自行设计、制造180座级干线民用支线飞机。
1985年,上海民用支线飞机制造厂与美国麦道公司合作组装生产MD82客机。1992年起,双方又启动了新型号MD90的组装。在与麦道合作的同时,1996年,中国和空客公司开始联合研制AE-100型客机。
1997年8月,麦道公司被波音公司并购,与中方的合作被迫终止。12年间,上海麦道共组装生产了35架MD82客机、2架MD90客机。
1998年,空客终止了AE-100项目。至此,中国大民用支线飞机的研制工作彻底停滞。2003年11月,中国“大民用支线飞机项目论证组”开始调研和专家论证。
2007年2月26日的国务院常务会议原则批准了大型民用飞机研制重大科技专项。
2008年5月11日10时50分,中国商用民用飞机有限公司揭牌成立。
ARJ21翔凤是我国首架自主知识产权新支线民用支线飞机。已于2008年8月底进入试飞站,正在全面进行系统地面综合试验、全机结构地面试验和验证试飞,计划于2008年11月底前进行第一次试飞。首飞完成后,计划推出4架ARJ21试民用支线飞机,经过相当于18个月运行期的稳定飞行,在相关型号得到审定后,计划向用户进行交付。ARJ21有四种容量不同的机型,客机型大约能设置70~100个座位。计划于2002年开始,计划2009年初将投入大规模生产。
2. 登机门设计形式进行对比
目前国际同类型具有竞争力的参考机型包括B737、B777、B787、A320、A380等。其主要为BOEING和AIRBUS的系列产品。在登机门设计上,AIRBUS民用飞机从A300、A320、A330、A340至A380方案相对比较一致,继承性较好,从最早的A300开始即采用了平移式登机门设计方案,至目前的A380民用飞机主方案仍没有改变。BOEING民用飞机B737、B757、B767、B777、B787的舱门设计方案种类较多,经历过堵塞式、上拉式,但在其后续机型B777开始采用了类似AIRBUS的平移式舱门,仅在第一阶段操作提升方案有所区别。并且随着AIRBUS和BOEING的使用,平移式登机门越来越多的被各制造商的新民用支线飞机采用。已经成为主流的登机门设计方案。因此,民用飞机登机门方案应选用平移式舱门,如图1。
在登机门的细节方案上虽然AIRBUS和BOEING相似,但提升的方式有所不同,AIRBUS采用外形曲線提升,BOEING采用垂直提升。两个方案各有利弊,曲线提升将增加提升机构设计的复杂性,垂直提升将增加密封件及止动块设计的复杂性。综合考虑,虽然垂直提升对外形不敏感,但其运动轨迹的可控制性较差,不利于后续民用飞机改型和继承,因此民用飞机登机门方案的特点除平移式外应选用曲线提升式。
B737民用飞机目前的堵塞式登机门方案已经不再被新机型采用,因此方案不理想。在A380民用飞机上登机门采用了电驱动方案,提升了登机门操纵的先进性。如图2。
从分析可以看出虽然初始运动非向内的舱门在飞行中有意外打开的趋势,但在应急逃生时更安全。此外,初始运动非向内的舱门均设计了完备的闩系统、锁系统和警告系统,因此意外打开的可能非常小,所以初始运动非向内的B777和A320得分更高,另外因为B777实现了增压预防措施,因此分数要高于A320,但是不能因此否认A320是不附合适航条款的。A320在“增压预防”是如何符合适航的还需要进一步研究。
在工艺性上,其中B737由于机构简单,并且工艺方法先进因此得分最高,而A320和B777机构复杂,装配工序复杂,对制造精度和装配精度均较高,因此得分稍低。
在经济性上,主要从制造成本、重量和维修性对舱门进行考核,初始运动非向内的舱门对刚度要求高、机构复杂,因此重量普遍较高,并且大量的机加件,大量不同的标准件和成品件,因此经济性得分较低。
在外观舒适性上,B777和A320关闭后外形光顺,并且手柄力低,设计了滑梯预位杆机构,更人性化,更简便,因此得分较高。由于B737登机门的外表面有上下铰链,因此对外形有一定影响。
3.小结
B737登机门代表了典型初始运动向内舱门的设计,B737各机型的舱门也不一样,B737-600/700/800民用飞机的登机门也有比较大的改善,除此之外还有B747、B757等BOEING系列的舱门,但自B777开始,BOEING大型民机同样摒弃了初始运动向内的舱门,并在B787中延续了该设计思路。除此之外,俄罗斯的SSJ和BOMBARDIER的C系列民用飞机都在登机门的方案中选择了初始运动非向内即平移式的舱门。因此从竞争机型的分析中可以看出民用飞机登机门在各种形式中趋向于采用初始运动非向内即平移式的方案。
参考文献
[1] 汪性武,登机门综合技术研究,民用支线飞机设计与研究,2009 03期
[2] 严海宁,谢奉军,我国航空工业区域布局的现状及成因分析,太原理工大学学报(社会科学版),2010 04期
[3] 肖艳颍,我国支线航空发展的政策建议,中国民用航空,2010 11期
[4] 周强,我国支线飞机制造企业竞争战略研究[D],南京航空航天大学,2008
[5] 陈绍旺,世界航空制造业的竞争与聚焦[D],南开大学,2009
[6] 赵颖,论我国航空公司的差异化竞争及其法律对策[D]. 西南政法大学 , 2010
关键词: 登机门,结构,开启
中图分类号:V223
1国内民用飞机研制现状
回首过往,中国民用支线飞机研制工作,走过了这样一波三折的30多年。
1970年8月,中国第一个大民用支线飞机项目“运十”启动研制工作。“运十”客舱按经济舱178座、混合级124座布置,最大起飞重量为110吨,达到“大民用支线飞机”标准。
1980年9月26日,首架“运十”成功首飞。“运十”先后在北京、合肥、哈尔滨、乌鲁木齐、昆明、成都等地起落,并先后7次飞抵起降难度最大的西藏拉萨贡嘎机场。 1985年,由于综合国力等种种因素,“运十”宣布下马。时年2月,耗资5.377亿元人民币研制的“运十”,被停放在上海民用支线飞机制造厂的一个角落里。
20世纪80年代中期,中国提出民用支线飞机工业发展“三步走”计划:第一步是装配和部分制造支干线民用支线飞机;第二步是与国外合作,联合设计研制100座级民用支线飞机;第三步是2010年实现自行设计、制造180座级干线民用支线飞机。
1985年,上海民用支线飞机制造厂与美国麦道公司合作组装生产MD82客机。1992年起,双方又启动了新型号MD90的组装。在与麦道合作的同时,1996年,中国和空客公司开始联合研制AE-100型客机。
1997年8月,麦道公司被波音公司并购,与中方的合作被迫终止。12年间,上海麦道共组装生产了35架MD82客机、2架MD90客机。
1998年,空客终止了AE-100项目。至此,中国大民用支线飞机的研制工作彻底停滞。2003年11月,中国“大民用支线飞机项目论证组”开始调研和专家论证。
2007年2月26日的国务院常务会议原则批准了大型民用飞机研制重大科技专项。
2008年5月11日10时50分,中国商用民用飞机有限公司揭牌成立。
ARJ21翔凤是我国首架自主知识产权新支线民用支线飞机。已于2008年8月底进入试飞站,正在全面进行系统地面综合试验、全机结构地面试验和验证试飞,计划于2008年11月底前进行第一次试飞。首飞完成后,计划推出4架ARJ21试民用支线飞机,经过相当于18个月运行期的稳定飞行,在相关型号得到审定后,计划向用户进行交付。ARJ21有四种容量不同的机型,客机型大约能设置70~100个座位。计划于2002年开始,计划2009年初将投入大规模生产。
2. 登机门设计形式进行对比
目前国际同类型具有竞争力的参考机型包括B737、B777、B787、A320、A380等。其主要为BOEING和AIRBUS的系列产品。在登机门设计上,AIRBUS民用飞机从A300、A320、A330、A340至A380方案相对比较一致,继承性较好,从最早的A300开始即采用了平移式登机门设计方案,至目前的A380民用飞机主方案仍没有改变。BOEING民用飞机B737、B757、B767、B777、B787的舱门设计方案种类较多,经历过堵塞式、上拉式,但在其后续机型B777开始采用了类似AIRBUS的平移式舱门,仅在第一阶段操作提升方案有所区别。并且随着AIRBUS和BOEING的使用,平移式登机门越来越多的被各制造商的新民用支线飞机采用。已经成为主流的登机门设计方案。因此,民用飞机登机门方案应选用平移式舱门,如图1。
在登机门的细节方案上虽然AIRBUS和BOEING相似,但提升的方式有所不同,AIRBUS采用外形曲線提升,BOEING采用垂直提升。两个方案各有利弊,曲线提升将增加提升机构设计的复杂性,垂直提升将增加密封件及止动块设计的复杂性。综合考虑,虽然垂直提升对外形不敏感,但其运动轨迹的可控制性较差,不利于后续民用飞机改型和继承,因此民用飞机登机门方案的特点除平移式外应选用曲线提升式。
B737民用飞机目前的堵塞式登机门方案已经不再被新机型采用,因此方案不理想。在A380民用飞机上登机门采用了电驱动方案,提升了登机门操纵的先进性。如图2。
从分析可以看出虽然初始运动非向内的舱门在飞行中有意外打开的趋势,但在应急逃生时更安全。此外,初始运动非向内的舱门均设计了完备的闩系统、锁系统和警告系统,因此意外打开的可能非常小,所以初始运动非向内的B777和A320得分更高,另外因为B777实现了增压预防措施,因此分数要高于A320,但是不能因此否认A320是不附合适航条款的。A320在“增压预防”是如何符合适航的还需要进一步研究。
在工艺性上,其中B737由于机构简单,并且工艺方法先进因此得分最高,而A320和B777机构复杂,装配工序复杂,对制造精度和装配精度均较高,因此得分稍低。
在经济性上,主要从制造成本、重量和维修性对舱门进行考核,初始运动非向内的舱门对刚度要求高、机构复杂,因此重量普遍较高,并且大量的机加件,大量不同的标准件和成品件,因此经济性得分较低。
在外观舒适性上,B777和A320关闭后外形光顺,并且手柄力低,设计了滑梯预位杆机构,更人性化,更简便,因此得分较高。由于B737登机门的外表面有上下铰链,因此对外形有一定影响。
3.小结
B737登机门代表了典型初始运动向内舱门的设计,B737各机型的舱门也不一样,B737-600/700/800民用飞机的登机门也有比较大的改善,除此之外还有B747、B757等BOEING系列的舱门,但自B777开始,BOEING大型民机同样摒弃了初始运动向内的舱门,并在B787中延续了该设计思路。除此之外,俄罗斯的SSJ和BOMBARDIER的C系列民用飞机都在登机门的方案中选择了初始运动非向内即平移式的舱门。因此从竞争机型的分析中可以看出民用飞机登机门在各种形式中趋向于采用初始运动非向内即平移式的方案。
参考文献
[1] 汪性武,登机门综合技术研究,民用支线飞机设计与研究,2009 03期
[2] 严海宁,谢奉军,我国航空工业区域布局的现状及成因分析,太原理工大学学报(社会科学版),2010 04期
[3] 肖艳颍,我国支线航空发展的政策建议,中国民用航空,2010 11期
[4] 周强,我国支线飞机制造企业竞争战略研究[D],南京航空航天大学,2008
[5] 陈绍旺,世界航空制造业的竞争与聚焦[D],南开大学,2009
[6] 赵颖,论我国航空公司的差异化竞争及其法律对策[D]. 西南政法大学 , 2010