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      空中客車A380揭秘

       茶香飄萬里 2010-12-18
      A380是迄今為止世界上最大的客機(jī)——以至于機(jī)場必須重新設(shè)計(jì)才能容納它。它可以裝載比其它任何商用客機(jī)都要多的乘客和貨物,其設(shè)計(jì)者更聲稱A380的能效更高,可以有效節(jié)省燃料并且降低噪音。

      A380面世
      空中客車公司供圖
      A380面世

       

       
       

       
       

      空中客車A380的出現(xiàn)在航空業(yè)內(nèi)引起了很大反響。很多人在猜測外界是否準(zhǔn)備好了接受如此大型的客機(jī)。在本文中,我們將探究出它究竟有多大,它能容納多少人以及它是否會(huì)帶來商業(yè)航空的革命性轉(zhuǎn)變。
      空中客車A380是個(gè)不折不扣的巨無霸。它的機(jī)翼長79.8米,機(jī)身全長73米,最大起飛重量超過54萬公斤。

      空中客車A380尺寸示意圖

      雖然這是迄今為止最大的客機(jī),但這并不是世界上最大的飛機(jī)——這項(xiàng)殊榮屬于烏克蘭的An-225,北約代號“哥薩克(Cossack)”(見后文)。
      與現(xiàn)有的客機(jī)相比,這么大的飛機(jī)可能可以多載幾百名乘客。在單級客艙結(jié)構(gòu)中,A380可配兩層客艙(下面還有一層貨艙),最多可運(yùn)載840名乘客。但是,空中客車公司沒有重點(diǎn)采用這個(gè)方案,而是設(shè)計(jì)了一種能運(yùn)載555名乘客的三級客艙結(jié)構(gòu)。這比起目前在載客量方面領(lǐng)先的波音747-400(可運(yùn)載416名乘客),還是有明顯的增加。
      A380的艙室布局。

      巨型機(jī)的巨額成本
      空中客車公司在A380的研發(fā)已耗資約130億美元。每架飛機(jī)的售價(jià)定為2.85億美元。業(yè)內(nèi)專家指出,各航空公司幾乎都不是按定價(jià)的全價(jià)付款的,尤其當(dāng)它們訂購了大量飛機(jī)時(shí),因此要準(zhǔn)確計(jì)算出空中客車公司需要賣出多少架飛機(jī)才能收回研發(fā)成本是很難的。每一項(xiàng)新的飛機(jī)設(shè)計(jì)都將經(jīng)過數(shù)十年的改進(jìn)和提高,記住這一點(diǎn)很重要;而空中客車公司稱其期待在2020年完成A380的設(shè)計(jì)。波音747客機(jī)從1970年起一直飛行至今。

       


      為什么選擇三級客艙結(jié)構(gòu),而不選擇具有更大載客量的單級客艙結(jié)構(gòu)呢?空中客車公司官方網(wǎng)站這么說:
      A380的雙通道雙層客艙為長途旅客提供了全新的舒適體驗(yàn)??团撌歉鶕?jù)對目前大量實(shí)際乘客的抽樣調(diào)查結(jié)果設(shè)計(jì)的,無論乘客購買哪種艙位機(jī)票,都能為其提供更大的空間、更寬敞的座椅和通道。底層客艙中的休息區(qū)、商務(wù)區(qū)、酒吧或其他設(shè)施可供乘客選用,這些都能進(jìn)一步豐富A380的旅行體驗(yàn)。

      A380的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

      實(shí)際上,經(jīng)濟(jì)艙的座椅將加寬約2.54厘米,而頭等艙的座椅可以翻下去變成床。有人甚至建議在A380上配備賭場、商店、熱水浴盆及雙人床,使其成為一架“豪華噴氣飛機(jī)”。

      A380機(jī)艙實(shí)物模型:上層商務(wù)艙
      空中客車公司供圖
      A380機(jī)艙實(shí)物模型:上層商務(wù)艙

      A380機(jī)艙實(shí)物模型:上層社交區(qū)
      空中客車公司供圖
      A380機(jī)艙實(shí)物模型:上層社交區(qū)

      A380機(jī)艙實(shí)物模型:主層經(jīng)濟(jì)艙
      空中客車公司供圖
      A380機(jī)艙實(shí)物模型:主層經(jīng)濟(jì)艙

      大多數(shù)航空公司追求的是效率,而非豪華,而A380實(shí)現(xiàn)了這兩者的結(jié)合。A380可持續(xù)飛行8,000海里(14,800公里),并且采用了大量新技術(shù)和先進(jìn)的引擎提高燃油效率。
      在下一部分中,我們將討論這些效率改善情況。

      迄今最大的飛機(jī)
      An-225運(yùn)輸機(jī)(北約代號“哥薩克”)是迄今為止成功飛行的最大飛機(jī)。An-225是擁有六臺引擎的龐然大物,最初是設(shè)計(jì)來運(yùn)載前蘇聯(lián)航天飛機(jī)的,1988年進(jìn)行首次試飛。該機(jī)僅制造了一架原型機(jī),而飛機(jī)從未投入生產(chǎn)。塵封多年后,機(jī)翼長88米、機(jī)身長84米的哥薩克成為了一架貨機(jī)。
      休斯(Hughes)HK-1水上飛機(jī)(因其全木結(jié)構(gòu)而被稱為“云杉木鵝”),建造于1947年。其機(jī)翼長98米,機(jī)身長66.6米,一度是世界上最大的飛機(jī)。休斯水上飛機(jī)僅建造了一架真機(jī),而且只飛行過一次。“云杉木鵝”(SpruceGoose)成為了“野心勃勃、耗資巨大、最終難逃失敗噩運(yùn)的工程”的代名詞。
      如果將A380與其他飛機(jī)就機(jī)身和機(jī)翼的平均長度進(jìn)行比較,A380排在第三位,但還有好幾種飛機(jī)不相上下。這些飛機(jī)包括KM里海怪物,一架運(yùn)用地面效應(yīng)浮在水面上的飛機(jī)(又稱為“Ekranoplan”);安-124禿鷹;美軍的C-5銀河運(yùn)輸機(jī);以及波音777-300ER


      許多航空公司訂購A380并不只是因?yàn)樗w積龐大。新的設(shè)計(jì)必須能使它們賺取更多利潤,特別是在整個(gè)航空業(yè)利潤率普遍低下的環(huán)境下。A380也確實(shí)通過規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)而提供了增加利潤的機(jī)會(huì)。

      A380
      空中客車公司供圖

      A380的運(yùn)行成本并不比波音747(體積和載客量與A380最接近的噴氣機(jī))高許多。A380上每多出一位乘客,就代表著航空公司能從中獲得比小型客機(jī)更多的收入。增加的航程還有助于增加每次航班的“客運(yùn)里程”。據(jù)空中客車公司稱,最終結(jié)果將導(dǎo)致每位乘客的平均運(yùn)行費(fèi)用下降15%-20%。
      空中客車公司還引進(jìn)了許多最新技術(shù),盡可能使A380燃油效率更高、環(huán)保性能更強(qiáng)。現(xiàn)在,勞斯萊斯公司與由通用電氣及普惠聯(lián)營的引擎聯(lián)盟(EngineAlliance)正在開發(fā)高效引擎。

      在第一架A380客機(jī)MSN001上安裝勞斯萊斯特侖特(Trent)900引擎
      空中客車公司供圖
      在第一架A380客機(jī)MSN001上安裝勞斯萊斯特侖特(Trent)900引擎(2004年9月)

      輕質(zhì)材料的使用有助于減輕飛機(jī)重量,而全面風(fēng)洞測試則使A380獲得了最佳的氣動(dòng)外型。特殊的減震器將引擎產(chǎn)生的噪音減少到其他大型噴氣機(jī)的一半左右。
      A380的主要部件以碳纖維為材料,這是一種既堅(jiān)固又輕便的材料,但是價(jià)格比較昂貴。飛機(jī)整個(gè)結(jié)構(gòu)中約25%是用碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)制造的。工程師們采用了不同的工藝來制造A380各種形狀的部件。大而平的部件由樹脂浸漬碳纖維帶在壓力釜中通過一臺由電腦控制的鋪帶機(jī)加工而成。彎曲的部件是將碳纖維增強(qiáng)塑料進(jìn)行干定型,然后用樹脂浸漬而成。有的部件是由大塊碳纖維通過電腦控制的工業(yè)縫紉機(jī)縫合而成。

      國際爭端
      A380的到來不僅僅關(guān)乎空中客車公司與波音公司的競爭??罩锌蛙嚬具@款巨型噴氣機(jī)的面市使美國貿(mào)易官員與歐盟陷入對立之中。核心問題是世界貿(mào)易組織(WTO)的一些條約限制了政府對國際型產(chǎn)業(yè)的資助??罩锌蛙嚬咀猿闪⒁詠砭鸵恢鲍@得歐洲國家的低息或零利息貸款,其中有些貸款完全不用償還。業(yè)內(nèi)人士聲稱A380是史上資助金額最大的飛機(jī),波音公司稱歐盟國家的各政府為空中客車公司提供了1500萬美元的資助。但也有反駁稱波音公司獲得了美國政府的資助。



      下圖將空中客車A380與波音747-400(波音747系列中最新、最暢銷的客機(jī))進(jìn)行了比較。本圖根據(jù)A380的基本配置制成,不過空中客車公司還計(jì)劃推出幾種不同的機(jī)型,包括A380F貨機(jī)。聯(lián)邦快遞公司已經(jīng)訂購了10架A380F,將于2008年交付。

      空中客車A380與波音747-400
      空中客車公司(左圖)和Chris Sloan供圖
      空中客車A380圖示(左圖)與波音747-400


      空中客車A380*
      波音747-400*
      尺寸
      機(jī)翼
      79.8米 64.4米
      全長
      73.0米 70.7米
      高度
      24.1米 19.4米
      重量:空載重量
      277,000公斤 181,000公斤
      重量:最大起飛重量
      560,000公斤 397,000公斤
      載客量/布局
      機(jī)組人員
      2 2
      乘客(三級客艙配置)
      555 416
      座位布局
      雙層雙通道 單層雙通道
      其他
      航程
      8,000海里(14,800公里) 7,284海里(13,491公里)
      實(shí)用升限
      13,100米 12,497米
      最高巡航速度
      0.88馬赫(299米/秒) 0.79馬赫(260米/秒)
      長途巡航速度
      0.85馬赫(289米/秒) 0.76馬赫(252米/秒)
      發(fā)動(dòng)裝置
      4臺勞斯萊斯特侖特900渦輪風(fēng)扇引擎(起飛時(shí)推力為31,751公斤;起飛后推力為36,287公斤[參考])
      4臺引擎聯(lián)盟GP7200渦輪風(fēng)扇引擎(推力約為37,194公斤)
      4臺普惠PW4056渦輪風(fēng)扇引擎(推力為25,401公斤[參考])
      *資料來源: Airbus.com;Boeing.com;Airliners.net

      A380的組裝生產(chǎn)就給空中客車公司帶來了許多難題。公司沒有足夠大的單個(gè)生產(chǎn)設(shè)施能制造整架飛機(jī)。不同部件在歐洲各地完成制造:
      • 機(jī)翼:威爾士Broughton
      • 機(jī)身:德國Hamburg
      • 尾翼:德國Stade
      • 方向舵:西班牙Puerto Real
      • 機(jī)頭:法國Saint Nazaire
      • 機(jī)身與駕駛艙組件:法國Meaulte
      • 水平尾翼:西班牙Getafe
      • 最后組裝:法國Toulouse
      • 機(jī)艙安裝及上漆:德國Hamburg

      其他部件在全球各地制造,其中一部分在美國制造。大部分最大的部件都通過駁船運(yùn)送。

      空中客車公司英國Broughton工廠與Mostyn港之間Dee-Dee河船上運(yùn)載的A380機(jī)翼
      空中客車公司供圖
      空中客車公司英國Broughton工廠與Mostyn港之間
      Dee-Dee河船上運(yùn)載的A380機(jī)翼

      在加龍河上運(yùn)載的A380機(jī)身元件,河船正在穿越法國波爾多的皮埃爾橋。
      空中客車公司供圖
      在加龍河上運(yùn)載的A380機(jī)身元件,
      河船正在穿越法國波爾多的皮埃爾橋。

      尾翼組件是唯一能空運(yùn)的主要部件(使用AirbusBeluga)。大型卡車護(hù)送隊(duì)將部件從法國Langon運(yùn)送到Toulouse。為了容納這些巨大的部件,必須建造一整套基礎(chǔ)設(shè)施,包括能對部件進(jìn)行“滾裝裝卸”的特制河船和海船、專用港口設(shè)施以及拓寬型道路。

      法國Pauillac水上中轉(zhuǎn)站上的A380機(jī)身前端和中部
      空中客車公司供圖
      法國Pauillac水上中轉(zhuǎn)站上的A380機(jī)身前端和中部

      關(guān)于制造流程的更多詳細(xì)內(nèi)容(包括圖片),請查看下列鏈接:

      空中客車公司擔(dān)心飛行員可能需要全面訓(xùn)練才能駕駛這么大的飛機(jī),這樣將增加航空公司的實(shí)際成本。帶著這種想法,空中客車公司改進(jìn)了電傳操縱技術(shù)以減少飛行員的工作量;為了保持高能見度、確保A380上所有設(shè)備與飛行員習(xí)慣駕駛的其他噴氣式客機(jī)更相近,公司將駕駛艙設(shè)置在兩層客艙的中間。通過安裝在機(jī)腹上的照相機(jī),飛行員可以檢查機(jī)輪的位置??刂葡到y(tǒng)與空中客車公司其他機(jī)型的相似,這樣就將A380飛行員所需的額外訓(xùn)練降到了最少。


      20世紀(jì)90年代初,空中客車公司開始研究如何開發(fā)載客量超過500人次的噴氣機(jī),以直接抗衡波音747。但直到1994年才開始工程和設(shè)計(jì)工作,當(dāng)時(shí)飛機(jī)被稱為A3XX??罩锌蛙嚬鹃_始設(shè)想的是一種寬體雙尾翼設(shè)計(jì),但后來用雙層設(shè)計(jì)取而代之。最后,飛機(jī)被命名為A380,并沒有按照空中客車公司其他飛機(jī)常用的數(shù)字順序命名:由于該飛機(jī)雙層客艙的橫截面呈“8”字形,因此選擇了“8”。

      MSN001進(jìn)入系統(tǒng)裝配站(2004年6月)
      空中客車公司供圖
      MSN001進(jìn)入系統(tǒng)裝配站(2004年6月)

      2000年,A380迎來了第一批訂單,空中客車公司開始鋪設(shè)用于生產(chǎn)這架大型飛機(jī)的基礎(chǔ)設(shè)施,包括位于法國、威爾士、德國、西班牙及英國的大型飛機(jī)庫和工廠。

      MSN001進(jìn)入系統(tǒng)裝配站
      空中客車公司供圖

      MSN001進(jìn)入系統(tǒng)裝配站
      空中客車公司供圖

      MSN001進(jìn)入系統(tǒng)裝配站
      空中客車公司供圖

      MSN001進(jìn)入系統(tǒng)裝配站
      空中客車公司供圖

      2002年,A380工程工作人員超過了6000人。制造后期工作快完成時(shí),銷量也提高了。到2005年初,已有14家航空公司訂購了154架A380客機(jī)。
      2005年1月18日,第一架完工的A380揭開了面紗。2005年4月27日,它進(jìn)行了試飛。2006年春季,新加坡航空公司開設(shè)A380定期航班。而僅用作貨機(jī)的A380F將于2008年投入使用。
      由于其前所未有的體積和載客量,A380引發(fā)了許多值得思考的重要問題。它能在哪里著陸?什么樣的機(jī)場可以應(yīng)付800個(gè)人同時(shí)上下一架飛機(jī)?航空公司真的能售出那么多張機(jī)票,使每一架A380都滿座嗎?

      A380對現(xiàn)有的機(jī)場提出了挑戰(zhàn)
      空中客車公司供圖
      A380對現(xiàn)有的機(jī)場提出了挑戰(zhàn)

      確實(shí),并不是每一個(gè)機(jī)場都能應(yīng)付龐大的A380,但是問題并不是出在飛機(jī)跑道上。大量測試表明,A380的重量不會(huì)對跑道施加過重的壓力。事實(shí)上,與其他大型噴氣機(jī)相比,A380使用了更多起落輪,這樣,每個(gè)機(jī)輪實(shí)際向跑道施加的重力比其他飛機(jī)的要輕。大多數(shù)主跑道都有足夠的長度供飛機(jī)起飛與降落,雖然有的跑道不夠?qū)挘ˋ380的引擎可能會(huì)有點(diǎn)掛到跑道邊緣)。必須拓寬滑行道才能容納這么大的飛機(jī)。

      而最大的問題是機(jī)場候機(jī)樓的空間。大部分機(jī)場候機(jī)樓都沒有足夠的空間停A380。為了使這么多乘客上下飛機(jī)更加方便,空中客車公司設(shè)置了兩個(gè)入口通道。因此,需要在每個(gè)候機(jī)樓設(shè)置兩條通道。只有少數(shù)機(jī)場有這種配備。即使機(jī)場本身的設(shè)計(jì)可以容納大型飛機(jī),對機(jī)場后勤人員來說,對這么多人進(jìn)行檢票、行李托運(yùn)和安檢也是一項(xiàng)極其艱巨的任務(wù)。A380用于國際航班,那么毫無疑問,這些乘客的海關(guān)和移民檢查隊(duì)伍將會(huì)排得非常長。如果由于天氣或調(diào)度的問題,兩架或更多A380飛機(jī)同時(shí)到達(dá)某個(gè)下機(jī)口,機(jī)場預(yù)計(jì)全部旅客下機(jī)并找到行李將花近一天的時(shí)間。波音747剛投入使用時(shí)也遇到了相似的問題。

      空中客車公司稱,它所關(guān)注的是連接倫敦、香港等國際樞紐城市,并不想覆蓋每一個(gè)主要機(jī)場。在日本的短途旅行中,也能發(fā)現(xiàn)A380的身影。這個(gè)島國稠密的人口意味著即使是較短的旅程一般也能滿座。

      有些機(jī)構(gòu)和人士——特別是波音公司(原因很明顯)以及環(huán)境組織和航空業(yè)專家——質(zhì)疑A380是否真如空中客車公司所宣稱的能實(shí)現(xiàn)低成本高效率??罩锌蛙嚨男时仨氁詽M載為前提。這架大型飛機(jī)上即使只有一些空位,也將削減航空公司的利潤率并影響飛機(jī)的每乘客平均排放量。

      波音公司走自己的路
      波音公司并未與空中客車公司比誰的飛機(jī)更大,而是將關(guān)注重心轉(zhuǎn)移到效率上,以此應(yīng)對公司面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。波音公司認(rèn)為主要樞紐城市的機(jī)場使用巨型飛機(jī)可能對旅客造成不便,也會(huì)為航空公司增加經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。為各種機(jī)場提供更多航班,同時(shí)減少每次航班的平均載客量,才是航空公司和乘客真正需要的。為此,波音公司開發(fā)出了波音787(先前稱為波音7E7)。這是一架中型飛機(jī),載客量約為250人次。據(jù)波音公司稱,該飛機(jī)大約一半的部件將用輕質(zhì)材料制成,加上更新的引擎和氣動(dòng)學(xué)應(yīng)用,波音787將成為最節(jié)省燃油的飛機(jī)之一。此外,波音787的巡航速度能達(dá)到0.85馬赫,也不需要對機(jī)場進(jìn)行任何改造。根據(jù)波音公司計(jì)劃,787將于2008年首次亮相。

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