经过多年的的发展,复合材料在飞机制造商的结构比重在不断增加。到了波音空客最新一代的机型波音787和空客A350身上上,都大规模应用了碳纤维复合材料,比例甚至超过了50%,我认为这是这两款机型最大的卖点。
飞机上所应用的复合材料主要是由碳(石墨)纤维、凯夫拉纤维、树脂和玻璃纤维做所合成的,它由一个特点,就是各种组分材料的特性都会在复合材料上体现出来,又而且还会增加出原组分材料所没有的特性,通过对各组分材料的比例调配,可以搭配出拥有高性能的新型材料。而且复合材料还有一个好处就是它可像布料一样进行剪裁,因此在使用这种材料制造飞机的时候,边角余料就减少了,更节省材料更环保。
不过这并非碳纤维复合材料的最大优点,它的最大优点在于强度高、密度轻,相比于传统的铝合金以及钛合金材料,在同等质量下,碳纤维复合材料的强度可以达到前者的7倍之多。要知道给飞机减重是每一个飞机设计师的一直追求的目标,因为飞机越轻越省油,而且可以装更多的人和货物,或者搭载更多的燃油飞得更远。
相比于铝合金,复合材料还有一个好处。铝合金容易腐蚀,而且使用时间长了会出现技术疲劳,降低了自身的强度。复合材料就不会受腐蚀的侵袭,比如飞机客舱的地板梁就经常容易遭受腐蚀,需要定期维护甚至更换,如果采用了复合材料就完全可以避免,这样就大大降低了飞机的维护成本。
正是由于复合材料耐腐蚀不会产生金属疲劳的特性,飞机设计者们就可以把客舱舷窗做得更大一些,波音787和空客A350的客舱舷窗比其他机型将近要大出一半,这样可以让乘客更好地观赏窗外的美景。除此之外,飞机巡航时客舱内的气压也可以比其他飞机更高一些。传统机型巡航时客舱高度都在2400米左右,也就是说巡航时客舱内的气压相当于海拔2400米的气压,而波音787和空客A350巡航时的客舱高度可以降低到1800米,这样客舱内含氧量更高,乘客感觉更舒适,尤其可以减缓长途飞行时的疲劳感。
随着材料科学技术的不断更新突破,相信在不久的将来,会有越来越多的新材料新技术被应用到飞机制造领域。
我来解答。我数次在波音西雅图总部和空客图卢兹总部,参观过波音787和空客A350的总装线。也是国内第一批登上A350做体验飞行的人。远程飞行时,确实爽一些,舒服一些。建议出远门优先选择这两型客机。
图一:你乘座的每一架空客A350,都有中国制造的部件。
波音787和空客A350代表了人类现在能造的最高客机水平。从设计理念到制造工艺,再到乘客体验,全面领先。
首先,从飞行理念上讲,波音787和空客A350证明了一件事:太大的客机,这个时代是 无用的。
巨型客机波音747和空客A380的时代已经落幕了。最能代表波音和空客最新技术的机型都不是巨型客机,而是大型远程宽体客机波音787和空客A350。这两型飞机的技术扩散移植到小型窄体客机波音737MAX和空客A320neo上。
这背后反映的是出行理念的变化,以前的理念是波音747引领的,空客跟风,从枢纽到枢纽,中间要转机,相当麻烦:乘客先乘小飞机到枢纽,再乘座巨型客机到另一个枢纽,然后再乘小飞机到目的地。波音787的理念是点到点,无需转机一步直飞到位:从出发地直飞目的地。结果当是波音787受到全人类欢迎,空客A350于是再跟风。
图二:远程客机太大太小都不行。波音787大小适中,不是偶然的,是千锤百炼出来的。
其次,从设计制造上讲,波音787和空客A350外形上虽然没有大变化,但从里到外都是全新的设计全新的材料全新的工艺。
两者采用了最新的空气动力学设计,采用了全新的机翼,波音787采用了被称为斜削式翼稍小翼,空客A350采用了被称为圆月弯刀式的翼稍小翼,降低空气阻力。
两者大量采用了复合材料,比重均超过50%,复材的优点是更轻更坚固,且耐腐蚀。目前国产C919的复材用量不超过12%。
两者采用了新一代发动机,比上一代发动机更节油,波音787采用GENX-1B,空客A350采用TRENT XWB。两者航电大幅升级,实现无纸化座舱,不用飞行员再背一大袋子飞行资料。
图三:KTV风格的LED灯光,是波音787和空客A350的标配。
最后,波音787和空客A350也是坐起来最舒服的远程客机。
手机总是没电党看过来,这两型客机基本是标配客舱娱乐系统的,座椅通常也都有USB接口和电源接口。两型飞机的行李舱也更大,出国时可以多买两盒巧克力也不用担心塞不进去。
细心的同学可能感受得到,这两型飞机的舱内空气没有其它飞机那么干燥,相对湿润,而且客舱压力相对高些,长途飞行时感受舒服些。
最最后一个小建议,因为这两型飞机噪音较小,而且窗子比较大,安安静静欣赏风光是非常爽的。老话说的好,出门靠娘,在外靠墙。咱们在飞机上靠不着墙,靠着窗子也是极好的。
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