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世界航空发展史[1]1doc

2020-04-07 10:08航天世界 人已围观

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  1.本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

  民航运输机发展史 前言 飞机是人类20世纪所取得的最重大的科技成就之一。莱特兄弟在1903年发明飞机的最初几年里,各国的军方一直是航空发明的主要资助者,莱特兄弟飞机的第一个买家就是美国陆军通信兵团,还曾因安全因素连续造成十一名军官因失事而殉职,被飞行安全界称作“最初的十一人”(the first eleven)。直到一次大战结束后,随着军事需要的剧然减少,才开始将之应用于民间的邮政及交通运输。早期受机械可靠度及天气等因素限制,搭乘飞机旅行往往被看作一种冒险性的时尚方式,直到60年代后期,随着喷射机飞行高度高过大部分的天气变化(三万英呎左右)、同时可提供快捷而又平稳舒适的旅程,搭机旅行才逐渐广为大众接受。目前全球每年搭乘飞机的旅客约有16亿人次之多,还在逐年不断成长。 与其他交通工具相比,飞机的优点是快捷与机动:快捷在追求高效率的今天,节省了大量的运输时间。其次是机动,飞机不受高山、河川、沙漠、海洋的阻隔,且可根据客货源数量随时增减班次。而在众所瞩目的安全性上来说,拜科技进步之赐,世界民航定期航线失事率已大幅降低,目前西方国家设计制造飞机的平均百万操作小时(飞时)失事率仅约0.37,远较陆路运输为低;但因为空难事件的单一死亡率较高,故其安全性仍为舆论关注与质疑焦点。 依照国际民航组织(ICAO)第七号附约规定,航空器依其升力来源之不同可归类为(1)飞机(2)旋翼机(3)滑翔机(4)气球或飞艇等4个类别。根据「白努利原理」,飞机的升力来自依本身前进时行经翅膀的气流所产生,旋翼机(或俗称的直升机)则利用「旋翼」的圆周运动产生升力,改变旋翼的运动即能改变其飞行状态。滑翔机本身不具有动力,需靠外力拖曳运动后再利用长长的翅膀产生升力,然后顺着地表的上升气流「御风而行」;前述三种航空器都比空气要重,气球或飞艇则比空气要轻,完全利用阿基米德的「浮力原理」浮于空中,除了供作交通工具外,在一次大战时曾被广泛运用作为对敌方城市轰炸或战线观测的载具。 第二节、展翅初飞 在飞机大量使用之前,1909年11月16日,德国发明家齐伯林创办了德国航空有限责任公司(简称DELAG,后来转为国营DZR公司),是世界上第一家商业性质的民航运输业者。该公司自1910年开始用飞艇载客收费,到1913年11月第一次世界大战爆发前夕,该公司在德国各城市间运送了34000旅次,无一伤亡,确立了「航空公司」的基本经营型态。一次大战结束后,该公司及其后续者的齐伯林飞艇继续用于客运并成为新兴粹纳政权展示国力的标志;直到1937年5月,填充氢气的飞艇「兴登堡号」在飞越大西洋到达美国时,于纽泽西州降落场地不幸着火失事,事件照片及目击者惊悚证词被当时新兴的大众传播媒体(报纸、无线电广播)广泛散布,终止了各国继续发展飞艇的意愿;而媒体报导与飞航事故间的隐晦而又复杂的关系才方兴未艾。 固定翼航空器定期商业客运则开始于1914年1月1日,美国东南部佛罗里达州开辟了一条飞越海湾、连接圣彼得堡(St.Petersburg)和谭巴市(Tampa)的旅游航线(Air Boat Line),每天两个班次,飞行时间仅23分钟,在旅游旺季共经营了5个月,载客1204人次。这个航线充份展现了空运快捷的长处:两地间搭船需要2小时,乘火车绕一大圈需要12小时,汽车更要花上24小时,搭飞机只需23分钟,航空的优势显而易见。 第三节、一次大战后的发展 1914年,第一次世界大战(欧战)爆发,各国倾全力将航空力量展现在军事活动上。飞机性能经过4年激烈战争历练,无论在飞行性能还是结构强度上都得到了极大的提升。战后,大量剩余飞机被欧美各国政府以低价抛售求现,数以千计的飞行或技术人员急需谋求军事以外的出路,造就了第一次「军转民」的浪潮,同样的情况也再度发生于1945年二次大战结束后蓬勃发展的民用航空市场上。时至今日,军方资源仍是许多国家民航事业发展的重要来源之一。 欧战后的1919年2月,英国和比利时之间开始了航空邮运服务,同年8月25日,在伦敦和巴黎之间开通了采用大战剩余物资D.H.4A飞机的客运和货运航线。当时的北洋政府为了发展民航,也向英国的Vicker公司订购了40架由轰炸机改装的Vimy Commerical,当时被称作「维梅机」或「维美机」,该机因性能不佳,在欧洲只卖出了3架,幸而有北洋政府的订单方能维持生产,不过该机北洋政府进口数量虽多,主要用途还在供作军阀混战时轰炸和侦察之用,真正在民航运输上发挥者极少。同时,德人容克斯由战时的J-10型轰炸机改良成世界上第一架全金属单翼的F-13型4人座民航机,此机性能优异,在民航运输史上占有极重要地位,被60多家航?空公司采用,巴西航空甚至使用到1954年。民初各方军阀及北伐军(俄援装备)以至国民政府时期均曾使用过F-13型机。 一战刚结束时的民航机多由军用轰炸机改装而来,荷兰人安东尼?福克从1919年的4人座单发动机的F.2开始,才开发了一系列纯民用飞机。1925年,福克再度以他的木质福克F.7a/3m开创三发动机飞机设计的新潮流。这种飞机实际上是单发动机F.7的三发衍生型,后来还有F.12和F.20等后续机型。一时之间,三发动机的设计除了在欧洲造成风潮外,也影响了大西洋彼端的美国:位于底特律的福特汽车公司在1926年推出一种全金属三个发动机的Ford Tri Motor 14人座客机,因外型酷似被称作「锡鹅」(Tin Goose)。1928年,波音公司也生产了非常类似但体型较小的Boeing 80型三发动机双翼机。国民政府时期与美方合办的中国航空公司曾引进福特「锡鹅」机,而另一家与德国合办的欧亚航空公司为了在市场上与其竞争,紧急进口了大名鼎鼎的德制容克斯Ju-52机多架,被称作「大容机」。其中有一架还售予国民政府成为 蒋公座机,民国25年西安事变时由 蒋夫人乘座该机前往西安营救,从而留下了历史镜头。 德国容克斯公司在1930年推出了单发动机的Ju-52/1M并在1932年改为装置三个发动机的Ju-52/3M。这种飞机采用与该厂F-13型机相同的波浪形金属蒙皮,结构坚固可靠,复翼式的襟翼及副翼组合,具有良好短场起降能力,曾参与西班牙内战及二次大战,成为纳粹空军运输主力,也是德国伞兵的标准突击运具,被暱称为「钢铁安妮」。1929年,容克斯另外还生产了外型巨大的30人座的G-38,部分旅客居然被安置在该型机宽大的机翼里。 20年代欧洲在民用飞机的发展处于领先地位,除了英、法、德等国各自发展外,小国荷兰的福克厂一系列优秀的民用飞机迭创长程飞行记录,也开发了三发动机飞机设计的新潮流。二次大战后,该厂还陆续发展FK-27、FK-28、FK-50、FK-70、FK-100等机型,但在90年代航空界不景气中仍以破产告终,其产品目前由该厂员工组成的「Fokker Service」来维系,国内华信航空仍是其大宗用户。 第四节、经典年代 进入30年代后,世界航空发展的优势逐步落到地大物博的美国人手中,我们可以从一些统计数字中略窥一端:在1926年,美国一年只有5,800人次搭过飞机;但在1930年,虽逢经济大萧条,却仍有417,000人次的搭乘量。这股热潮要感谢一个称为林白的美国航空邮件公司飞行员,1927年5月,林白独力以33小时冒险飞越大西洋,成为首位由美洲到欧洲不停靠的飞行员,他的壮举给予美国政府、民航业界及飞机制造厂极大的鼓励,投入大量资源从事相关的发展,这种优势仍保持到今天。1931年,波音公司制造了一架外观现代化的轰炸机B-9,参与当时美国陆军航空兵的竞标案,不幸落败。波音遂以B-9为基础开发出一种新型民用飞机,称为B-247,它的外形新颖,采用半硬壳机身及可收放式起落架等新技术,可载客10人,性能超过当时所有的民航机,被公认是第一种“现代化”的民航机,连爱好新事物的少帅张学良也曾购买一架作为专机,后来转为国府空军所用。该机于1933年2月首飞,3月起投入联合航空公司(UA)营运,在该年的夏天便创造了从美国东海岸到西海岸只需19小时45分钟的速度纪录。因为波音公司最初祇肯将B-247卖给当时属同一个集团旗下的UA,使UA的对手环球航空(TWA)非常不满,转而求向另一家飞机制造厂道格拉斯公司,成功开发出了DC系列客机。 道格拉斯公司于1933年推出DC-1,1934年为了与波音公司的B-247抗衡,再推出加长型的14座DC-2(我空军使用者称为「大达机」),航空公司反应不错,遂又开发了加宽机身、21人座可带卧铺并有空厨提供热食的DC-3,从此掀开了波音和道格拉斯(后来的麦道公司)两家公司长达数十年的竞争,直到1996年底波音将麦道合并为止。DC-3是一种性能良好、安全又可靠的飞机,堪称目前最为长寿的一种飞机,直到今天仍有少数还在世界各地飞翔。其强化机身底部的军用型C-47除了在二战时空投盟军的伞兵,飞越驼峰运送支援中国抗战物资外,战后的1948年和C-54(DC-4军用型)共同执行柏林空运任务,在军事运输上占有历史性的地位。 DC-3以其更大载运能力抢在波音B-247前面,成为当时世界上最成功的设计。波音为了重新夺回B-247失去的优势,便开始生产的革命性的B-307「同温层客机」,于1938年首飞。这是一种从由B-17「飞行堡垒」轰炸机发展出来的设计,成为世界上第一种座舱增压客机(机身截面也由B-17的方型改为圆筒型以均衡内部压力),它可以飞得更高(一万呎以上)以避开大部分的天气变化,却又使旅客在高空飞行时不受稀薄空气的影响。第一批B-307于1940年中左右由环球航空和汎美航空(PAN AM)使用,但是因为舱压可靠性等问题并没有大量被市场接受。 从30年代至50年代的20年间里,由于飞机的续航力有限,曾使水上飞机(或水陆两用机)一度大行其道。水上飞机最大的优点是使用时不需要专门的场地。为了多载载客、飞得远,飞机的尺寸不怕大,因为在浩瀚的江洋湖面上总会找到供飞机起降的地方,其巨大者如德国多尼尔公司的Do X型等;美国泛美航空也曾使用波音公司制造的B-314飞艇,运作于「中」美间定期航线(旧金山至上海及香港等地),中国航空公司也曾使用过Loening公司的C2H水陆两用飞机(洛宁机)经营长江航线后方才退居第二线,抗战时期还曾纳编为我空军后备兵力。随着客机性能的提升和二次大战时因军事需要在各地广建机场,战后水上飞机就逐步退出了空运市场。 30年代的美国,除了波音和道格拉斯公司之外,还有一家洛克希德公司也致力开发新型的民用客机,以代替该公司最早发展,但并不受欢迎的「猎户座」(不是该公司制造的另一种P-3「猎户座」反潜机,但显然洛克希德公司很喜欢这个名字)。为满足环球航空公司对增压座舱、不着陆横跨美洲和越洋飞行的要求,洛克希德公司自1939年开始了L-049/1049/1649系列「星座式/超级星座式」客机的设计(军用型称C-69/C-121),这种客机后来成为该公司最富盛名的流线月飞行,它比竞争对手:DC-3的后继机DC-4更大、飞得更快,于1946年初交付给环球航空公司,投入纽约至巴黎之间的大西洋航线。 第五节、二次大战后的发展 二战期间发展的道格拉斯DC-4/C-54是第一种采用前三点式起落架的客机/运输机。战后更有许多航空公司把战时军用剩余物资的C-54运输机改装为DC-4民航机使用,我国民航空运公司(CAT)及中华航空均在其中。同时为了和星座机竞争,道格拉斯公司还研制了DC-4的加长型,86人座的DC-6(军用型称为C-118,曾为我国「中美号」总统座机,到70年代初期被另一架波音720「中美号」取代),于1947年4月投入使用,后来又特别为泛美航空的大西洋航线,则是种没有被大规模运用的小型飞机。 波音公司也在B-29“超级空中堡垒”轰炸机的基础上发展成民用型的B-377「同温层巡航者」(Stratocruiser),军用型称作C-97,采用4具R-4360型发动机,每个发动机的汽缸高达28个,构造复杂但扭力惊人,是往复式发动机最终极致的发展,不过该机在市场上并不成功,除军方以外的使用者有限,最后被改装成为特殊用途的「超级古比鱼」,为美国太空总署(NASA)运送太空火箭或替其对手空中巴士集团输送飞机组件半成品。 二次大战结束带来民用航空运输的兴旺发达。1946年,全球空运旅客达1800万人次,其中三分之二是美国国内航空公司运送的。但当时使用的往复式飞机,不仅速度慢,而且因为飞行高度低,飞机易受大气乱流影响,天气不好时多数乘客呕吐不止,十分难受。大战时期因军事需要世界各地兴建的大型机场为战后民航迅速发展创造了良好环境,喷射发动机的出现适时为民航机喷射化奠定了基础。喷射机投入使用是民航技术另一次跃升,不仅使民航飞机的速度提高,而且使飞行高度跨举到平流层,提升了安全性和舒适性。 第六节、喷射高飞 最初使用涡轮喷射技术的民航机是1950年英国的Viscount「子爵」式,安装了4具涡轮螺旋桨发动机,利用涡轮喷射原理转动螺旋桨,不算是真正的喷射机。民航第一种「纯」喷射客机是英国「彗星」式,翼根装有四具喷射发动机,1949年由迪哈维兰公司设计,1952年5月2日开始在伦敦-南非航线上使用。不过该型机因为对客舱加压的结构设计经验不足,在反覆加压的情况下造成机身金属疲劳,接连发生数起重大空难,使社会上对刚发展出的喷射客机产生极大的质疑,也是英国战后蓬勃发展的航空工业重大挫败。 为了与英国的彗星客机相抗衡,1954年7月,美国波音公司的Dash 80出厂,它是波音707喷射客机的原型,采用了大后掠角的机翼,安装4具普惠公司的JT3涡轮喷射发动机(后来体积略小的衍生型波音720B则改装具有旁通比的JT3D涡轮风扇发动机)。波音707及体型较小但速度更快的波音720成功综合了美方较为成熟的机体设计、制造经验和战后习自英国/德国的喷射发动机技术,为美国民用航空霸业打下了重要基础;也证明了航空工业是一门「整合」性的技术,不只考验一个国家的制造工艺与设计水平,更能看出其相应的工程联络、系统整合能力。时至今日,波音公司的飞机制造工作早已分包全球各供应商,但最初的系统开发及最后总装的衔接/整合工作仍保留在美国本土进行。 同一时间在欧洲,英国的迪哈维兰公司努力解决「彗星」喷射机上出现的问题而再度发展了彗星二型/四型。法国的南方航空则开发了西方第一架双发动机,专供短程使用的喷射客机「Caravell」(卡拉维尔),该机于1955年首飞,并于1959年5月开始飞航定期航线年引进此型飞机飞航国内北高线分钟的飞行时间对抗当时远东航空螺旋桨的Viscount「子爵式」。 1957年,洛克希德公司修长而流线的「超级星座式」最后一种发展型L-1649出厂,尽管它的续航时间长达18小时,可以从美国西海岸不着陆直飞欧洲,但也只生产了44架;自此除小型机市场外,活塞螺旋桨客机终于走入历史 第七节、全面开发 1958年4月,道格拉斯公司在波音707之后也推出了四发动机的DC-8喷射客机,一年后向联合航空及达美航空交付第一批。在各国竞相发展的喷射机市场中,DC-8并不是一种成功的商品,目前仅有少数的货机还在使用。同时另一家康维尔(Convair)公司也生产了略小的CV 880/990,市场接受度比DC-8还低,很快就退出了竞争。我国民航空运公司在1959年开始使用Convair 880,称作「超级翠华号」(该公司波音B-727也被称为超级翠华号),从名字就可约略猜到应是当时最顶级的消费,也是我国使用的第一种喷射客机。 60年代时,喷射机已经成为中、长程航线的唯一选择。但航空公司此时还搞不清楚,对短程航线而言,应该采用新式的喷射机还是沿用旧有的老式飞机较为经济?法国Caravell短程喷射机研制成功对「喷射机派」是一个鼓励:1962年1月,英国霍克希德黎公司应「英国欧洲航空公司」的要求,研发出短程三发动机100人座的DH.121「三叉戟」。一年后,波音公司也推出外型类似但稍为大些的B-727。由于727市场极为成功,几乎囊括了所有西方世界的空运市场,到1984年停产为止,波音公司共生产了1832架727,而同时期的「三叉戟」则只生产了117架,除供英国本身使用之外,还有部分作为60年代的英国外交筹码卖给了中共「中国民航」和解放空军专机部队,「事件」失败夜奔和「六义士」投奔自由均为此型飞机。三叉戟是第一种安装CAT III类仪降设备的民航机,可以在零能见度的情况下执行自动进场。 1963年8月,整合后的英国航天公司推出「子爵」机的后继机种—尾置双喷射发动机80人座的BAC 1-11以取代老旧的子爵式飞机;1965年2月,道格拉斯公司推出外型与性能均类似的DC-9,同年投入市场竞争,DC-9较占上风并有多种发展型,不断加长到DC-9 Super 80才被改称为MD-80。当DC-9仅以两具发动机的简便维修受到航空公司欢迎时,波音还忙于销售它的热门商品707和727,没有空闲理会这块日渐成熟的短程喷射客机市场,迟至1967年才推出翼下安装双发动机的B-737,居然在销售竞争中后来居上。为减少操作成本,737是世界上第一个取消飞航机械员(FE)的客机,也是150座级客机中最卖座的机队,自1967年4月首次试飞以来,737-100/-200和737-300/-400/-500共交付了3132架;1997年开始交付新一代波音737-600/-700/-800/-900,目前仍在持续生产,各型737总数预计将会超过5000架。 第八节、石油危机 到60年代中期,上演由于航线飞机的发展,航空公司本身也处于在一个转折点:价格保謢的市场、便宜的航空燃料和不断增加的市场造成飞机不断加大,加长型的DC-8-60系列已达到250人座,波音公司还推出400座的宽体型波音B-747。1969年,747原型机出厂,次年便由汎美航空公司投入纽约与伦敦之间的航线年代初期严重的石油危机,使得当初看好而花大笔经费购买747的航空公司大喊吃不消。时至今日,客机的耗油率仍是左右航空公司采购机种的重要因素。1976年汎美航空采用了缩短机身但航程超长的747SP飞航天平洋线,此型机也广为同样有太平洋航线需求的新兴的亚洲航空公司(日航、华航等)所喜用。 第九节、空中巴士崛起 从30年代到70年代初,美国航空工业一直主宰着世界飞机市场,其间欧洲几个航空发达国家虽然也推出过几种性能不错的飞机,但彼此之间总是处于相互竞争、自相残杀的困境(子爵式、卡拉维尔、三叉戟、BAC 1-11等等)。直到60年代中期以后,法国、德国和英国才意识到,如果要生存,就必须停止生产类似的产品自相残杀,而需集中各国之力来对抗美国强大的航空工业。1965年6月巴黎航展期间,欧洲国家的航空公司集会,提出适应欧洲「城市对」市场的大容量中、短程客机,于是英、法两国展开合作计划,后来扩大到德国。1967年,三国政府商定合作发展一种新型中短程宽机身客机,取名「空中巴士」(Airbus),因为目标载客量为300人,代号为A-300。 1970年12月,空中巴士公司正式成立,基地设在法国南部图鲁兹。第一个产品A-300B型于1972年10月出厂,算是世界上第一种广体客机,因为新发动机开发时程无法配合,并没有使用原设定的英制发动机,反而装配了美国现货CF-6发动机,其推力只够推动250人,也使得原本计划的发动机提供者英国翻脸退出合作,直到1979年才重新加入。A-300起初销售情况不好,美国市场对欧洲产品也不屑一顾,但到70年代末,爰于航空公司燃油节省等考量,A-300销售量遂持续上升,它的第二个衍生的产品A-310也顺势切入市场,从而逐渐形成今日两强相争的局面。 第十节、铁幕银翼 前苏联航空工业早有基础,二次大战时先是专利生产美国的DC-3并仿制为Li-2式运输机,仿制B-29成为Tu-4式轰炸机(中共称为杜4式),战后逐步利用己身的轰炸机技术研制民航客机如IL-12及IL-14等(中共称伊尔12及伊尔14)。1955年,前苏联国营民航公司采用了世界上第二种喷射客机-从Tu-16轰炸机(中共仿制称为轰6)发展而来的Tu-104。1957年,图波列夫厂设计出另一种硕大的Tu-114客机,它是由Tu-95「熊」式轰炸机衍生出来的四发涡轮螺桨飞机,可载220人,是60年代末期广体客机(两排以上走道)出现前世界上最大、最重的民航客机,但仅生产了32架。 在冷战的60年代和70年代,前苏联各航空设计局除了为军事服务外,为了满足国内及其附庸国的民航市场需求,也发展了一系列的民用飞机:苏联第一架装置涡轮扇发动机的客机Tu-124是前述Tu-104的改良型(其实也就是Tu-16后继机种Tu-20的民用型),于1962年11月投入使用;另一种T形尾翼、后置发动机的Tu-134也自1967年交付使用。图波列夫设计局还有一种全新的三发动机130~160人座的Tu-154,可作为Tu-104及涡轮螺旋桨IL-18(中共称为伊尔18)的后继机种,后来几经改良,直到现在还被许多的航空公司大量使用。伊留申设计局1967年9月推出尾置四发动机140~180人座的IL-62,1980年再推出了翼置四发动机的IL-86及其远程型IL-96。1978年雅克设计局则推出了外型和性能和英国的三叉戟相当的Yak-42型。前苏联的最后一型民航机是1989年首飞的Tu-204,其外型约略与757相当,苏联解体后该机改装西方的航电和发动机,改称为Tu-214。 中共的航空工业最初以国民政府遗留在大陆的基础上逐步发展,早期以修配、维持俄援新飞机及国府时期的旧有飞机操作为主,50年代中期起逐渐转型至设计、制造新机。先以仿制An-2而成「运5」,在60年代中期发展的两款运输机,「运7」(最新采用西方发动机和航电的改良型称为「新舟60」)可以看到An-24/26影子,「运8」则是An-12的翻版。70年代初期曾自力发展过外型酷似707的「运10」,历经十载的研制,总共只造了两架半,因种种因素最后无疾而终。目前中共航空工业在民机市场上,除了参与国际民航客机的联合制造外,正自力开发70人至100人座的ARJ-21区间客机。 第十一节、两强争霸 80年代初期是民用航空制造业十分繁荣的时期。波音公司在营运良好的氛围下,一举推出两种新型双发动机客机—双走道的波音B-767和单走道的波音B-757,分别于1982年和1983年开始使用,两型客机的驾驶舱概念及飞机系统都非常类似,很多零件甚至通用。在同一时间,欧洲空中巴士公司也继A-300之后,于1983年开始交付A-310。757最初的目的在于取代727的市场,但最后的发展成为另一种全新的200人座市场;767本来就是为了填补727至747间的250-300人座市场空隙,免不了要和同样思想下的A-300正面迎战。目前A-300及757/767这两型80年代生产的客机逐渐已届汰换年龄或改作货机使用,A-300因属双走道广体机身故享有较多的客改货优势。 到80年代中期,随着DC-9及B-737等型机的老化,出现了对新型150人座飞机的迫切需求,以更新这些60年代出厂的几千架短程喷射客机。经过反覆权衡,空中巴士推出第一种窄体设计A-320,1988年投入使用。A-320对该公司而言是首度和波音同级商品(7J7计划和后来的新一代737系列)进行面对面的较量,其成功也进一步确定了它稳坐世界第二大民用飞机制造商的地位。A-320同时也是世界上最先采用数位式电传飞控系统和「玻璃座舱」的客机。 1984年,洛克希德公司在交付了250架「三星」(Tristar)中的最后一架后便宣布不再进行民用航空的投资。美国便只剩波音和麦道两家大型民用客机制造商了。麦道公司在1970年推出与三星式竞争的DC-10之后,两家公司都受到不小的内伤,均无力再发展新型的客机,洛克希德退出民用市场后,麦道只在1986年推出其改良型的MD-11,80年代末期投入使用;而更换发动机及少部分机体、设备的MD-80,则被称为MD-90,于1995年投入使用,1996年被波音公司合并(麦道公司在被合并前曾计划与当时亟欲开展航空工业的我国共同发展MD-12客机,后因出资银行团评估该案风险过大、美国国会为维护该国航空工业领先地位反对以及国籍航空公司不愿承诺采购等因素而告吹)。 在另一方面,波音公司的实力不断增强,扩展了它的737、757和767三个家族。1989年又推出第二代的747:采用「玻璃座舱」并取消飞航机械员的波音747-400。空中巴士则继续努力扩大产品范围,推出两种非常相似且组员可以轻易训练转换的新机型:远程四发的A-340和中程双发的A-330,并于1993年投入使用,两种飞机使用相同的机翼和不同数目的发动机以同时满足两个不同的市场区隔并以几乎相同的驾驶舱与系统使飞航组员的交互操作(CCQ)成为可能。空中巴士这两型机的市场成功,再加上A-320家族(包括A-318、A-319和A-321等多种机型)的推波助澜,加速了麦道公司的没落。面对空中巴士A-330/340的威胁,波音公司的回应是推出它的第一种电传飞控的双发动机波音777(也有中程和长程两种规格),并于1995年6月首先由美国的联合航空公司使用。 1996年底,实力强大的波音公司兼并了缺乏竞争力并且债台高筑的麦道公司,结束了两家公司长达80年的品牌竞争。空中巴士为了取得和波音公司并驾齐驱的地位,也不遗余力地扩大自己的产品范围,决心研制555座的A380超大型客(货)机,以期一举打破波音公司对大型客机(及747大型货机)30多年的垄断。波音为了突破空中巴士各机型的分进合击,也推出了7E7(正式名称为787)以资对抗,目前都还在测试市场接受程度。 第十二节、超音速客机 70年代的民航发展有另一项重大突破,即超音速客机问世。细长的机身、大后掠三角翼配上特有的斜板形进气道的协和式及Tu-144分别为代表作(同时期的美国超音速客机SST计划因国会反对而遭取消)。前苏联的Tu-144于1968年底首次试飞,但因技术问题宕延至1976年开始进入市场,因技术问题只使用了很短一段时间就退出市场。英法两国联合研制的「协和」式客机则于1969年年初开始试飞,1976年1月投入营运。它把从美国纽约飞越大西洋抵达欧洲大陆的飞行时间又缩短了一半,从7小时缩短到3.5小时。但70年代出现的石油危机,加上超音速飞行的音爆及发动机排放物对环保的冲击,使这种飞机没有足够的市场利基,总共只政策性的由两国的国家航空公司(英、法航)各买了7架后就停产了。2003年底,协和式因为安全和经济双重因素除役。值得注意的是这两种超音速客机都不是使用传统白努利定理的机翼升力而是采用三角型翼造成涡旋(vortex)升力,是航空工程技术上首度使用涡旋流升力的例子,后来被广泛运用于70-80年代发展的军用战斗机上。 超音速客机因经济性及环境因素方面的种种问题而不能被广泛运用,但航空先进国家对超音速客机的技术探索始终没有停止,目前美国太空总署、俄罗斯图波列夫设计局和欧洲各国都还有相关的研究计划在进行,但距离超音速客机真正普遍实用化则还有许多困难尚待克服。 第十三节、事故教训 在民航发展的过程中,亦曾发生过不少惨痛的飞安事故(如前述的1954年英国的彗星式事件),其中约有75%系人为因素导致,但也有若干系由于航空器本身设计/制造缺陷所造成,这些累积的经验及教训对客机的设计制造都曾产生深远影响。若能在技术上结合设计与制造的改良,必能大幅减少飞安事故的发生。 1956年6月30日,环球航空一架超级星座机和联合航空的DC-7在大峡谷上空相撞,造成128人死亡。本案的直接影响是美国飞航管制系统的重新检讨;其后再经过多年的努力,终于在80年代开发出空中防撞预警系统并逐步装置于中、大型客机上。 1996年11月12日,仍不幸发生一架沙地阿拉伯航空的747-100客机在印度新德里起飞后7分钟,与另一架哈萨克航空的IL-76型货机在14000呎半空相撞,死亡人数高达349人。调查指出是哈萨克货机机长未依照指定高度飞行,该机也没有装置空中防撞系统。 1974年3月3日,土耳其航空的DC-10客机在巴黎奥利机场起飞后十分钟,机底货舱门突然连同部分机件飞脱,舱压失效后随即以高速撞击地面。事后调查是因为地勤人员关门不当引起,但也揭露了DC-10的舱门设计问题。 1979年5月25日,无独有偶,美国航空的一架DC-10在芝加哥机场起飞后不久坠毁,造成机上271人及地面2人罹难,后来经过详细调查证明是因为机尾发动机派龙架设计及维护工作不当所造成,基于频频发生的飞航事故,美国联邦航空总署甚至一度曾下令该型机停飞。 DC-10连续两件事故造成社会大众对搭乘该机的信心全失,竟还有航空公司以该公司没有此型机服役作为宣传,对麦道公司的商誉更是严重打击。我国华航1975年间差点就要购买此型飞机,原厂已将飞机涂装连同编号都已喷妥,但最后还是转而选择了波音747作为长程航线的机种。 飞机使用经年,结构及内部埋藏的线束等便会因为腐蚀磨耗而逐渐老化,如果使用维修时稍有不注意,容易发生故障甚至造成严重的飞安事件。民航界曾发生多起因高龄飞机结构或内部线路失效造成的事故如下: ( 1977年5月14日,英国IAS货运公司一架机龄11年的707在下降过程中右水平尾翼及升降舵突然飞脱,飞机随即坠毁,调查显示传统的结构设计及维修检查方式存有缺陷亟待改进。 1988年4月28日,一架阿罗哈航空高达20年机龄的737在飞行途中机身蒙皮飞脱,1名空服员当场因泄压而被吹出机外死亡,飞机紧急落地安降成功。调查结果是例行维护检查工作无法发现因老旧造成的结构损伤。 1981年8月22日,我国远东航空的737在三义上空解体造成110人死亡,事后证据显示是机身严重腐蚀所造成。 1985年8月12日,日本航空747SR型机从东京羽田机场起飞后不久,机尾隔框连同整片垂直尾飞脱,同时打坏了四套液压系统使飞机方向难以控制,最后坠毁在群马县的御巢鹰山,共520人死亡,调查结果显示是机身破损修补工作不当所致。 1989年2月24日,美国联合航空747-100型客机在从夏威夷机场起飞爬升过程中,因前货舱门上锁机构失效,于空中货舱门飞脱解体,空中失压造成9人死亡。 1996年7月17日,环球航空一架已有25年机龄的747-100型客机由纽约飞往巴黎,在起飞后不久于半空爆炸解体,230人当场死亡。当时有人怀疑是或是被军方演习的飞弹所击落,但最后的调查指出是油箱附近的电线短路引起火花,从而燃点了油气引起爆炸。 1998年9月2日,瑞士航空的MD11型客机,在飞行时因机舱失火冒烟,紧急降落前失事坠海,机上229人死亡。调查报告指出,火灾是机上客舱娱乐系统的电线损坏点燃绝缘物质所导致,这是首宗因客舱娱乐系统设计、安装不良导致的空难。 2002年5月25日,我国中华航空747-200型机由台北飞香港时,在澎湖外海失事,机上225名旅客及机组人员全部罹难。调查结果显示系因该机在1980年发生机尾触地事件后,修补工作不足以重建受损部位的强度,导致机身后段底部结构失效而发生空中解体。 第十四节、未来展望 从20世纪初发明飞机至今已满百年,民航客机从最初只能载客4~10人发展到今天400~500人;速度从最初每小时几十公里到今天的2000多公里。1519年,麦哲伦驾驶帆船绕地球一周花了3年时间;1929年齐伯林乘飞艇环球飞行用时21天7小时;1976年一架波音747SP客机从纽约出发,只用了1天22小时26分就完成了一次环球飞行;1992年10月,为纪念哥伦布发现新大陆500周年,一批欧洲有钱人乘「协和」式客机进行环球飞行,全程则只用了32小时49分,中间落地加油6次,实际飞行时间只有23小时27分钟,可以称得上是「天涯若比邻」。 有人称21世纪「全球化」的浪潮其实是20世纪的三大发明带来的:世纪初期的「飞机」、世纪中期普及的「电视和卫星转播」还有世纪末兴起的「网际网络」。经过百年的长足发展,飞机已全盘改写了人类交通的风貌和生活方式。展望未来,为满足空中运输的需求,民航客机势将运用各项先进的关键技术,配合新一代的空中导航、通讯、监视系统及场站设施,持续向有效、经济、环保、安全的方向迈进,整体民航发展仍然方兴未艾。

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