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图说C919——更直观的认识中国的大客机

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2017年4月26日,国产第一条001A航母下水;2017年5月5日,国籍登记注册号为B-001A的C919顺利完成了首飞;2017年12月24日,B-002A的AG600大型水上飞机首飞成功。从2016年下半年到现在,国人接二连三的被一系列新诞生的国之重器所震撼,我们在各个领域取得的成就充分展现了国家意志和人民的创造力,这些成就的诞生是我们在复杂多变的国际环境中努力拼搏,锐意进取的最好证明,因为我们的目标是星辰大海。今天我就带大家围绕C919走一圈,一起仔细看看我们的C919,让您更直观的认识我们大型客机。

图001,C919选用了双曲面整体承载式风挡玻璃,总共四块,面积很大,这对机头驾驶舱结构和风挡玻璃的光学性能提出了很高的要求,风挡与机头雷达罩线条融为一体,整体气动减阻效果明显,飞行员的视野极好,现在全球这样做的大家常见的只有波音B787和C919,当然加拿大庞巴迪CS系列客机也是这样的,只是这个系列的飞机我们不常见而已。C919驾驶舱侧舷窗镀膜可以有效防紫外线,为飞行员提供高空飞行时的保护,这风挡玻璃可是咱们中国本土的企业提供的。

风挡的下方是一堆各种探头,对于飞机而言,比如飞行速度、飞行高度、升降速率等等很多飞行数据都需要测量空气压力,因此这些在机头处的各种探头就承担的是这样的责任他们分别是静压管、全压管、大气总温探头、结冰传感器,红色方框表示这个区域内一定要干净整洁,气动平滑,否则都有可能导致传感器测量不准。
  图片最左边有几条“凸筋”的圆滚滚的机头雷达罩里面就放置的是C919的气象雷达,飞机的飞行活动是靠天吃饭的,彩色气象雷达可以利用多普勒效应来探测雨云以及湍流,可以给我们的飞行员以安全的飞行参考,这些“凸筋”叫做防雷条,它既可以增加复合材料的雷达罩强度,也有效减弱雷电击中飞机影响(它们相当于避雷针的作用)。别看雷达罩和飞机机体是一个颜色,但是介电性质却完全不同,雷达罩就必须喷涂不能影响雷达波的漆,而机身的漆就不受此要求影响。
  C919上的复合材料应用范围从方向舵等次承力结构到平尾等主承力结构,主要包括雷达罩、机翼前后缘、活动翼面、翼梢小翼、翼身整流罩、后机身、尾翼等部件,用量达到机体结构重量的11.5%,这是国内首次在民用飞机的主承力结构、高温区、增压区使用复合材料。



图002,我们从右边看看C919的机头,由于采用了承载式整体风挡玻璃,因此C919和波音B787一样是没有能够打开的侧舷窗的,有些民航客机驾驶舱拥有能打开的侧舷窗也是飞行员紧急逃生的出口,像这样不能打开侧舷窗的飞机就必须为飞行员设计至少一个应急逃生门,我们可以看到在右侧的风挡上方就是C919的机组应急逃生门,这就是从为机组救生角度要求来设计的。
  右边的机头大气数据探头和左侧一模一样,它们有两个作用,第一作用大家都好理解——是为了安全的备份。第二是为了校准,关于校准我们需要解释一下:飞机本身也有一定的尺寸,所以当飞机横滚偏斜时,就会有一边的探头真实高度下降,而另一边的探头实际高度增加,两边的探头测量的数据会产生一定的误差,虽然民航飞机横滚偏转角度很小,两边探头的高度差很小,但就是为了更精准的测量高度,大气数据计算机会把两边“实际高度”不同探头测到的数据进行比较、加权、再根据飞参数值进行综合评价,从而解算出最精准的飞行高度——飞行的严谨性大家从这里就能见一般了吧?

图003,这是C919的左前登机门,我们乘客一般都从左边上飞机,右边是为飞机提供配餐、报刊杂志的,所以左边专业叫做登机门,右边专业上被称为勤务门,这些门既是乘客出入飞机的通道,也是应急逃生出口,所以,所有的门框都会用与机身颜色有明显区别的线条来表示,以帮助救援人员找到这些应急出口。我们可以看到,在门的上边有一根比门宽的“线”,这其实是一根导流槽,是个很贴心的设计,如果遇到下雨,雨水就会从导流槽向门的两侧分流,而不会让您穿越“水帘洞”。

图004,C919的这个客舱门的设计和空中客车的飞机类似,只要将门把手向上提起开锁,直接向外向前平推/拉开就可以将门打开并锁住。C919的首飞机长蔡俊大家都很熟悉了,但是C919首飞落地后第一个打开左前登机门的却是首飞的试飞工程师马菲,此图中他正在打开舱门,随后首飞机长蔡俊从容步出机舱,马菲在首飞机组中排位第四,通过他的操作方法我们可以看出大门的打开方式。


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1楼2019-03-28 23:35

    图015,这张照片很清楚的能看到C919的左侧机翼,前面是缝翼,作用已经说过了,后面黄框内弯曲向下偏转的是位于机翼后缘、内侧的襟翼,这个襟翼也是増升装置,属于次要操纵面,它和副翼的差动运行不一样,一般而言,它只能两侧同步向下偏转,不能向上偏转(很多战斗机或者有些民航飞机有襟副翼飞控系统,这是把襟翼和副翼功能结合在一起了,襟副翼就能实现既同时向下偏转又双侧差动控制的运动)。而且我们可以看到C919的襟翼是向后退,并且向下偏转,增加机翼面积同时还增加机翼弯曲程度,而且还明显的开了一条缝,这样的单块结构襟翼不仅制造控制简单,结构还轻巧,空中客车A320也用的是这样的襟翼。襟翼下表面那几个像小船一样的东西叫做整流罩,它们的作用是容纳襟翼的运行控制机构,调整理顺机翼附近气流,这样的设计符合面积率的气动修型,它在航空界还有个比较有意思的名字——“库其曼胡萝卜”,飞机设计师正是通过这样的设计将空气这种无形玩弄于鼓掌之间滴,既满足了包裹机械运行结构的需要,还实现了减小空气阻力的目的。
      大家注意到机翼下表面飞机国籍登记和注册号B-001A的字样了没?不知道是巧合还是有特别的寓意,C919这个国之重器的注册号和前不久下水的国产第一艘航空母舰都是001A,B是国籍标志,是国际上指定分配给中国的无线电联络代码,B字头的飞机就代表了登记为中国国籍的飞机,需要特别说明的是,不论是大陆,还是香港特别行政区,还是澳门特别行政区,还是宝岛台湾,民用飞机的国籍标志全部都是B,也就是从国际民航法理上,两岸三地就是一个中国!

    国籍标志和注册号之间椭圆形的盖板是飞机燃油箱的检查盖板,是的,现代飞机的燃油一般都是装在机翼里面的,这样做有几个好处:第一尽可能合理地利用飞机上各类储存空间,从而给机身腾出更多的容纳旅客以及货物的“商载”空间。第二,在飞行中燃油的重力可以抵消机翼的升力对翼根造成的弯矩,使得结构受力上更均衡,第三,降低采用下单翼飞机的整机重心,让飞机更稳定。
      C919在中央翼缘条、发动机吊挂、球面框缘条、襟缝翼滑轨、垂尾对接接头等部位应用钛合金。钛合金有强度高、耐高温、耐腐蚀等优异性能。比如中央翼缘条为“十”字形截面、双曲面的整体锻件,长2.8m,钛合金用量达到机体结构重量的7.3%。

    图016,C919的主起落架,有外筒和内筒,它就像是一个装了一半药水一半空气的针管,而且起落架的内筒就是针管里面的活塞,外筒就是针管外壳,当我们飞机接地的时候起落架内筒就会压缩,首先由针管里的空气压缩减震,空气缓缓通过针头这个细孔“流出针管”(实际中飞机起落架内部的气体或者液体虽然也会通过一个小孔,但是始终在起落架内部运行,并不向外界自由泄露,所以加了引号,这样的例子只是能让我们直观感受起落架简直支柱吸收能量的过程),当针管(起落架内外筒之间的)空气压缩到底仍然没有缓冲完冲击能量,就接着有“药水”(专用减震液压油)缓缓通过针头的小孔来继续减震。再加上富有弹性的轮胎,充分保证起落架系统可以安全承载我们起飞降落时与跑道的冲击。
      起落架上这些排列有序的管路和导线分管很多功能,刹车液压管,轮速、胎压、刹车压力以及空/地逻辑传感导线,和主流干支线运输机一样,C919的轮胎是没有内胎的,它的刹车是安装在轮毂内碳素多盘式刹车,重量更轻,刹车效能更强。顺便科普一下,一般而言,飞机的起落架上的轮子没有动力直接传动,都是自由旋转的,是完全依靠发动机推力或者螺旋桨的拉力带着飞机向前跑,而且只有主起落架上有刹车系统。



    图017,C919的液压系统独创性的引入了高压液压系统,正常工作压力达到了5000磅/平方英寸(折合351.5公斤/平方厘米),相比传统的飞机3000磅/平方英寸(折合211公斤/平方厘米)的液压系统可以用更小尺寸的液压管路,小直径的管路在液压系统上就节省了很多重量,这也是未来民航客机液压系统的发展趋势。这张照片是C919的主起落架轮舱,那些排列整齐的银色管路就是给飞控系统的舵面液压管(蓝色方框),我们可以看到采用全电传操纵的C919没有了那些繁重的操纵索系或者传动连杆,全部舵面是由液压系统驱动,这样不仅降低了飞控系统重量,同时减少了很多运行机构,大大提升了操纵效率和可靠性。
      C919的轮舱里原本是白色,呈现淡黄色是因为涂布了水置换型防腐剂的结果,因为起落架舱工作环境较为恶劣,结构防腐的要求较高,飞机部件表面的涂漆一是为了防腐,一是为了美观,而防腐还有一个手段就是在漆层上再喷涂防腐剂。C919为了降低阻力,尽可能减少开口的大小,起落架区域也是尽可能如此的设计,起落架上的板就是舱门的一部分(左侧红圈),当起落架收上后,这些板就会与机翼下表面融合,既将容纳起落架的舱口封闭起来,也作为机翼的一部分来提供气动升力。C919的机身下部也有巨大的轮舱门(右侧红圈),这个门是为了飞机起落架巨大的轮胎进出起落架舱而设计的,只在起落架收放的瞬间打开,当起落架收上锁定或者放下锁定后它就都会关闭与机腹贴合,最大限度的平顺气流,减小阻力。

    图018,这张图我们不仅能看得很清楚机翼后缘的襟翼向下偏转以及随动的襟翼滑轨整流罩,我们还能看到在机翼上表面还有两个应急出口,这样C919设计的应急出口总共是9个,飞行机组一个,客舱们里连同我们平常进出飞机的大门一共8个应急出口,它们可以保证在紧急情况下所有乘客90秒内全部撤离飞机,当然,除了机身左右的前后登机门和前后勤务门经常常打开,其他的都不能随意乱动,飞机上所有的应急出口不是谁都有资格打开的,除非您已经得到授权并采用了一些隔离手段,否则一开门就会释放应急滑梯,所有的应急出口都会用与机身明显有差异的颜色进行涂装,确保有效的救援识别。


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    4楼2019-03-29 00:25



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      6楼2019-03-29 01:14



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        7楼2019-03-29 01:15
          发动机离地高度多少知道吗


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          来自iPhone客户端8楼2019-03-29 18:47
            真正干货贴


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            来自iPhone客户端9楼2019-06-28 12:58