晨譯自
最新型的飛機(jī)不是用鋁合金制造的,而是塑料材料復(fù)合而成。
為了在與空中客車公司的競爭中取勝,波音公司打造出了由塑料組成的、更堅(jiān)固、更省油的新型夢幻飛機(jī)。
碳纖維強(qiáng)化塑料的復(fù)合材料早已廣泛應(yīng)用到球拍、高爾夫球桿甚至地下管道的制造中,但誰能想到用它來制造飛機(jī)?波音公司為了擺脫過去4年銷售業(yè)績一直落后于勁敵空中客車公司的財(cái)務(wù)窘?jīng)r,邁出了大膽的一步,它即將推出的787夢幻客機(jī),機(jī)身架構(gòu)將全部采用復(fù)合材料打造。
商業(yè)航空的新紀(jì)元從此到來。
性能全方位提升的塑料飛機(jī)
787型夢幻客機(jī)的第一個(gè)機(jī)身在去年11月制造成功,它長22英尺,直徑19英尺,是全球第一個(gè)一件式的復(fù)合材料機(jī)身。這個(gè)機(jī)身采用超強(qiáng)硬的碳纖維編織,然后浸泡在一種蜂蜜般粘稠的聚合體混合劑中,再不斷燒烤,讓高溫引發(fā)化學(xué)反應(yīng),使整個(gè)機(jī)身變成一個(gè)異常堅(jiān)固的聚合體。制成之后,夢幻客機(jī)的工程師發(fā)現(xiàn),這種復(fù)合材料甚至比原先預(yù)期的還要堅(jiān)硬,這使787客機(jī)的維修成本比鋁合金飛機(jī)節(jié)省了30%。
就零部件而言,現(xiàn)在每架鋁合金客機(jī)機(jī)身需1500片金屬板和近50000顆鉚釘,而787客機(jī)全部由復(fù)合材料制造,可以在幾乎不使用鉚釘?shù)那闆r下與其他部分銜接,所需的零部件數(shù)量相對鋁合金客機(jī)一下子減少了80%,組裝起來也更快更便宜。
重量上,塑料比鋁輕,飛機(jī)能在燃燒更少油料的情況下飛得更快,在目前燃料價(jià)格高漲的情況下,這無疑也是一種優(yōu)勢。
另外,波音公司表示,由于復(fù)合材料機(jī)身的優(yōu)異強(qiáng)度使客艙可以承受更大的壓力,更易于控制客艙內(nèi)的溫度、濕度和通風(fēng),787型客機(jī)的客艙內(nèi)溫度可逼近常溫,提高了乘坐的舒適度。
航空公司的福音
787夢幻客機(jī)一經(jīng)宣傳即有回應(yīng)。今年6月巴黎航空展前,波音公司已 經(jīng)得到266架787型客機(jī)的訂單,并有21家客戶承諾購買它,這也使它成為歷史上賣得最快的一種商用飛機(jī)。
787型客機(jī)的暢銷原因很簡單:客戶所花的錢能帶來更多的經(jīng)濟(jì)收益。787型客機(jī)只賣1.2億美元,這只是20世紀(jì)80年代波音767-300型客機(jī)的價(jià)格!目前航空公司才剛走出航空產(chǎn)業(yè)史上最嚴(yán)重的衰退卻又碰上了燃料價(jià)格高漲,787客機(jī)用復(fù)合材料搭配燃油效率更高的引擎,不僅飛得更好,還能幫助航空公司大幅減少運(yùn)營成本,甚至能顛覆以鋁合金為主的產(chǎn)業(yè)形態(tài)。
對航空公司而言,787型客機(jī)最大的成本節(jié)省在于飛機(jī)檢查。一般飛機(jī)在服役6年后必須進(jìn)行詳細(xì)且昂貴的腐蝕檢測,而復(fù)合材料比鋁更具耐久性、抗腐蝕性和抗疲勞性,787型客機(jī)可能在服役12年后才須進(jìn)行第一次結(jié)構(gòu)檢查。在同等條件下,夢幻客機(jī)可以比普通飛機(jī)多飛113架次。
值得期待的飛行之夢
787夢幻客機(jī)也有不盡如人意之處。
首先是停機(jī)坪的碰撞問題。雖然碳質(zhì)復(fù)合材料通常十分堅(jiān)硬,但如果遭受大力撞擊,不但會(huì)造成機(jī)身凹陷,甚至?xí)跈C(jī)身外殼造成裂縫。如果是肉眼難以察覺的小裂縫,當(dāng)飛機(jī)爬升至約3萬英尺時(shí),高速飛行時(shí)承受的壓力會(huì)將裂縫擴(kuò)大,后果將不堪設(shè)想。
再就是機(jī)身的整個(gè)設(shè)計(jì)依舊過重,當(dāng)然這在新飛機(jī)的研發(fā)階段相當(dāng)常見,波音的787客機(jī)研發(fā)隊(duì)伍正在開發(fā)更有效率的制造方法,估計(jì)在今年底787夢幻客機(jī)可以完成全部架構(gòu),之后就是零部件及制造工具的最終設(shè)計(jì)了。
一旦夢幻客機(jī)的機(jī)身、機(jī)翼及其他部分準(zhǔn)備就緒,波音公司希望僅用3天時(shí)間就能組裝出1架787客機(jī),而1架737客機(jī)的組裝時(shí)間是11天。
看來,波音787型夢幻客機(jī)將給人類帶來一個(gè)薄如晶片、卻硬如花崗巖的飛行之夢。
海外星云 2005年21期