首架国产客机我国自行研制的首架大型客机――运十
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发布时间:2024-08-20 01:44
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时间:2024-08-28 19:41
20年前,也就是1990年9月26日,我国自行设计、自行制造的首架大型远程喷气式客机——运十,在上海大场机场成功实施了首次试飞,这一历史性的时刻至今仍令人难以忘怀。
运十飞机由上海飞机研究所和上海飞机制造厂共同研制,它的设计方案最初在1970年8月提出,当时的要求只是在轰六飞机的基础上进行局部更改,设计航程为5000公里。然而,1971年4月,军委国防工业领导部门重新下达了研制运十的任务,并提出新的设计要求,明确指出,一定要设计出我国自己的大型旅客机。
经过反复的方案论证,1973年初开始了草图、工作图的设计,以及进行进一步的高、低速风洞试验和强度计算。1975年6月,全部工作图的设计完成。1976年9月,用于做静力试验的01架样机制造完成。原计划零批共制造3架飞机,其中01架用于静力试验,02、03架用于飞行试验。实际上,由于多方面的原因,只制造了2架。1978年11月30日,01架飞机成功地进行了全机静力破坏试验。1980年6月,完成了02架飞机的制造,准备用该机进行飞行试验。
1980年9月26日,02架飞机在上海成功地进行了首次飞行。当时的飞行高度为1350米,飞行时间28分钟,飞行情况良好。
运十飞机以美国1970年版联邦航空磨毁尺条例FAR-25的要求为设计基准。具体要求是,航程要大于7000公里,时速要达到900公里以上,飞行升限12000米,起飞滑跑距离不超过1300米。动力装置为4台涡扇发动机,单台地面静推力8165公斤,载客100人左右。
运十飞机采用常规气动布局。机翼翼展为42.24米,机翼采用悬臂式下单翼双梁单块式铝合金铆接结构。除根部为反弯度翼型外,其余均采用尖峰翼型,机翼上反角为7°。
全机长42.93米,机身长度40.75米,机高13.42米。机身采用半硬壳式安全结构。机身横截面为由2段圆弧形构成的倒“8”字形状。共有87个隔框,1~74框之间为气密舱。尾翼为全金属结构。平尾为全动形式,最大可上偏2.5°,下偏12°。垂尾面积较大,位置在机体正中。
起落架采用前三点式,前机轮向前收入前机身下的舱内,主起落架向内收入机身下部的起落架舱内。
驾驶舱采用5人制空勤组,即正、副驾驶员、随机机械师、领航员和通讯员。
在驾驶舱后面是客舱。客舱长30.40米,宽3.48米,高2.20米。客舱可按三种布局:其一是用于远程国际航线,此时客舱分为前后两部分。前客舱是一级客舱,设有16个座椅,共4排,每排4人,排距为1.05米,过道宽0.5米;后客舱是按旅行级布局,内设有108个座椅,共有18排,每排6座,排距为0.88米,过道宽0.43米。按照这种布局形式,共可安排124个座椅。其二是用于国内航线时,全部采用经济级布局,共可安排149个座椅。其三用于中短程航线时,可将座位增至178座。
在前客舱前端设有服务间、厨房、储藏室、卫生间各一个。余搏后客舱后部设有服务间、厨房、衣帽间、储藏室各一个、卫生间3个。
动力装置采用机翼中段下吊4台JT3D型短外涵涡轮风扇喷气发动机。耗油率为0.535公斤/公斤・小时。发动机有反推力装置,以便供飞机着陆时缩短滑跑距离用。
全机燃油均装在机翼整体油箱内和中央翼软油箱内。最大载油量为51吨。可采用压力加油或普通重力方式进行加油。在机翼4~10肋油箱的后部备有应急放油系统。发动机的起动系统有两套,一套是地面瞎高低压起动,另一套是机载高压冷气起动。
该机可通过手动操纵调整片实现对升降舵和副翼的人力操纵,通过液压助力器操纵扰流板和方向舵。襟翼操纵系统是由液压随动系统来实现的。为减轻飞行员的工作负荷,在升降舵、方向舵、副翼的操纵上,还设计了平衡板式气动配平系统。另外各系统均备有应急操纵系统。
该机设有完善的电子设备、电气设备、仪表设备、空调设备、氧气系统。此外,在机翼前缘、发动机进气道前还采用了热气防冰,驾驶舱玻璃采取了电热防冰措施。机外的照明设备有,航行灯、防撞闪光灯、着陆灯和机翼探冰灯。
运十飞机与伊尔-62、“三叉戟”以及波音707这些当时在航线上服役的飞机比较,有如下特点:
1.有较好的安全性。首先在设计上,运十飞机是以世界通用的美国FAR-25条例作为设计标准,这就为运十飞机的安全性和可靠性奠定了基础。同时,在该机的研制过程中,始终坚持了一切必须经过试验的原则。所以对该机进行了大量的试验,如在主要的风洞试验中,共设计制造了40套模型,进行了1400小时的吹风试验,从中获取了大量的气动原始数据;为了验证运十飞机的失速特性和尾旋特性,专门设计制造了3架自由飞模型,进行了11架次的试验,实验表明,运十飞机确实具有良好的失速特性和尾旋特性;对01架飞机进行的全机静力试验,一共有42项,其结果都满足了试验大纲的要求。对起落架的落震试验共进行了1200次之多。此外,还对飞机的操纵、液压、燃油、电气等各系统进行了地面模拟试验。
为确保质量,从1972~1979年先后进行了7次规模较大的设计质量复查,还邀请国内知名专家就运十飞机的结构疲劳、四大系统的模拟试验、风洞试验、气动外载荷等问题,进行了专题讨论。所有这些措施和试验都对确保运十飞机的质量和安全起到了重大作用。
2.有较好的速度特性。运十飞机与同级别的飞机相比,性能优于其他机型,如它的机翼阻力发散马赫数为0.85,比波音707的机翼阻力发散马赫数0.84大0.01,这是由于它采用了尖峰翼型的缘故;它的最大巡航速度为974公里/小时,高于伊尔-62和波音707;它的远程飞行马赫数为0.8,也高于波音707。
3.有较好的经济性。实践表明运十飞机的座公里油耗比伊尔-62和“三叉戟”飞机低,与波音707飞机相当。运十飞机载客178人时的吨公里耗油量为0.2635公斤/吨・公里,座公里耗油量为0.03233公斤/座・公里;波音707-320B飞机载客189人时的吨公里耗油量为0.25公斤/吨・公里,座公里耗油量为0.0324公斤/座・公里;伊尔-62载客186人时的吨公里耗油量为0.36公斤/吨・公里,座公里耗油量为0.0447公斤/座・公里;“三叉戟”载客115人时的吨公里耗油量为0.36公斤/吨・公里,座公里耗油量为0.0384公斤/座・公里。根据试验,运十飞机的上座率只要能达到60%,即可回收燃油费和飞机折旧费。
4.有较大的使用伸缩性。运十飞机基本型的商载为15吨时,航程为6400公里;装5吨商载时,它的航程可达8300公里;最大商载21.47吨时,其航程为3150公里。它的最大燃油量可达51吨,当装载客、货多时,燃油可少加些,航程就短些;如果载货少时,可多加些燃油,航程就远些。