飛行的法棍,民航史上最長的單層客機

比利牛斯山的“熊”

1987年對於空客來講註定是不平凡的一年,這一年既是空客成立20週年,也是空客打入美國市場的第10個年頭。同樣在這一年在世界民航史上具有劃時代意義的空客A320型客機成功首飛...而正是在這一年空客的A330/340客機項目正式上馬研製。

飛行的法棍,民航史上最長的單層客機|空客A340

1985年有著綽號為“比利牛斯山的熊”的皮爾遜正式出任空中客車公司的一把手。這位新晉一哥頗具才幹且精力充沛,上任僅僅兩年間就讓空客的銷售額做到了過去15年的總和還要多。為了讓空客在遠程和超遠程客機市場上擁有一席之地,空客決定著手研發遠程雙過道寬體客機,其主要的競爭機型就是波音747。

起初空客公司內部產生了分歧,一部分人認為空客應當研製一款比空客A310更大的雙發客機,而另一部分支持研發一種對標波音747的載客量更大,航程更遠的四發客機。一時間誰也拿不定主意,與此同時除了發展方向沒有著落,新飛機的研發資金也出現了問題。由於歐洲人被協和客機虧怕了,所以各國政府在空客研發新飛機的項目上都顯得十分謹慎。但皮爾遜憑藉其極高的談判天賦加上A320的成功,最終英國宇航獲得了4.7億英鎊,法國宇航獲得約56億法郎,德空客則拿到了30億馬克的資金支持。

飛行的法棍,民航史上最長的單層客機|空客A340

最終皮爾遜憑藉其獨到的戰略眼光,決定這兩種設計方案同時上馬,而且兩種機型差異很小,基本上只有發動機數量的區別,在空客工程師的努力下,同時上馬兩種機型的研製費用,只比研製單型飛機多出5億美元。

4 Engines 4 Long Haul

1985年FAA推出了一項政策即ETOPS-120,意思是客機在單發失效的情況下在120分鐘時間內,能夠依靠另一個引擎降落在備降機場。這項政策很大程度的限制了航線的位置和距離,受ETOPS-120的影響,大部分跨大洋航線被限制,而四發客機卻不受這樣的限制。現在看來FAA的這項政策很有可能是在給波音747開綠燈,使得波音客機能夠在一段時間內在一些航線實現某種程度上的壟斷。

飛行的法棍,民航史上最長的單層客機|空客A340

所以空客也是抓住了這一點著眼於未來的遠程跨洋航線,分別設計了雙發和四發的330和340。但隨著首架A340的下線,FAA立馬推出了ETOPS-180,使得部分雙發客機擺脫了這一政策的限制。顯然這政策都是美國人為了阻止空客發展而量身定製的。

飛行的法棍,民航史上最長的單層客機|空客A340

由於四發的A340在當時可以不受ETOPS限制,不受大洋,山脈等極端地形的影響,維珍航空機隊在擁有空客A340飛機後就提出了這樣一句宣傳口號“4 Engines 4 long Haul”(更多的發動機,更遠的航程)。但與此同時四發隨之而來的是燃油經濟性的下降。

集先進技術於一身

沿襲了空客一貫的先進思路,空客A340成為了那個時代高新科技的代名詞。A340繼承了A320先進的航電系統,採用電傳操縱包括3臺主飛行控制計算機以及兩臺輔助飛行控制計算機,每臺計算機運行兩個不同的數據處理軟件,電源和線路相互獨立,主計算機和輔助計算機全部同時工作,併為正在工作的電傳通道提供比較器功能,具有失速保護、 超速保護和飛行包線限制等作用,確保飛機正確地完成基本儀表飛行。先進的座艙和航電系統使得駕駛這架龐然大物,僅僅需要兩名飛行員即可。

飛行的法棍,民航史上最長的單層客機|空客A340

處理航電系統外,A340的機翼也是個大工程,在起初的設計中由於機翼強度問題,導致A340在搭載外側發動機高速飛行時機翼會發生彎曲和擺動,這就給空客的工程師們出了難題,畢竟對於歐洲人來說,如此巨大的四發怪物是前無古人後無來者的。

儘管A340飛機的設計能力只有早期波音747的80% ,其機翼面積也只有波音 747 的 65% ,但A340與波音747的翼展基本一致。更大的展弦比使得A340在減小起飛阻力的同時,大大減小空中巡航時的飛行阻力。同時空客公司採用了先進的變彎度機翼技術,使得A340的機翼彎度隨著不同的飛行狀態而發生改變,使得整機阻力始終保持在理想的阻力最小值,進一步減少了飛行成本。

飛行的法棍,民航史上最長的單層客機|空客A340

(A320與A340機翼對比)

最終空客的工程師們在一系列先進技術的基礎上在翼下加上一個龜甲型的隆起結構,以改善發動機吊架附近的氣流,解決了高速巡航使機翼的彎曲和擺動問題,改進後的A340於1993年正式投入使用。

優美的法蘭西大茄子

A340給人的第一感覺就是“長”。而且是越來越長,據統計A340的早期型號A340-200的機身長度約為59米,此後空客的工程師們將A340“長”的特點發揮到了極致。此後的型號更是越來越長,發展到A340-600時其長度已經達到了驚人75.3米,配合不算大的機翼面積,使得A340整體上散發出一種獨特的美感,很容易讓人將其與法國人特有的精緻與優雅聯繫在一起。

飛行的法棍,民航史上最長的單層客機|空客A340

A340在很長的一段時間裡保持了世界最長客機的記錄,直到2011年這一紀錄才被波音最新的747-800所打破。除了飛機外形,其內部客艙佈局也將乘客的達成體驗擺在了首位。A340通過將廚房等一些功能性區域設置在機艙下部,有效增加了機艙內空間的大小,提高載客量的同時也為乘客提供了更為寬敞的乘機環境。A340擁有寬大的底部艙空間,使得在當時油價下,即便A340僅僅使用貨艙拉貨而不乘坐旅客,也能盈利。作為當時世界上最大且航程最遠的客機,A340系列的最大載客數始終沒有超過400人,但同時期的波音747-400的載客數在3級客艙佈局的情況下,達到了416人。

飛行的法棍,民航史上最長的單層客機|空客A340

此前空客公司曾發出警告,A340的機身前部由於設計問題,導致前部過重可能會對飛行安全造成一定威脅。後來警告空客官方調查,機頭過重的原因是因為頭等艙安裝的沉重的傢俱和機載娛樂系統導致的。可見空客對於乘客的飛行體驗有多麼的重視。

早期的A340-300採用4臺CFM56-5C發動機,由於發動機推力過小,使得A340-300被人們親切的稱之為“5apu”。apu是飛機的輔助動力裝置,通常為飛機提供電源和壓縮空氣,同時也能提供小部分的輔助動力裝置。正常客機只有一個apu輔助動力裝置,但由於A340發動機推力過小,所以這四具引擎也被人們玩笑式的稱作apu,這樣A340就成為了全世界首款採用5apu動力系統的民航客機。

飛行的法棍,民航史上最長的單層客機|空客A340

(東航A340)

發動機動力不足,導致其爬升速度緩慢,稱得上用“盡每一寸跑道”。但在其後續版本中,空客對A340詬病已久的動力問題做出了改進,到了A340-600空客公司採用4臺推力達249千牛的Trent 556發動機,打破了A340“5apu”的外號。當時流傳一個笑話,飛A340-600的飛行員們中有一部分此前是A340-300的駕駛員,在首次駕機時他們幾乎都由於拉起過猛爬升率過快而被嚇到。(這都是飛A340-300留下的後遺症啊)

英雄遲暮,屬於A340的時代終會結束

時間進入21世紀,隨著油價的不斷上漲,技術的不斷提高,以波音777為代表的新一代遠程雙發客機無論從運營成本還是燃油經濟性都遠遠好於四發的A340。雖然四發在一定程度上擁有更高的可靠性,但新技術的發展使得傳統雙發佈局也能擁有同四發一樣的安全性與可靠性。

飛行的法棍,民航史上最長的單層客機|空客A340

(波音777)

2005年,波音777獲得了近160架飛機的訂單,與此同時A340僅僅售出15架。到了2006年,空客公司推出了A340E系列客機,試圖通過改善燃油消耗,降低運營成本重新奪回屬於自己的市場份額,但無濟於事。A340的噩夢遠沒有結束,2008年金融危機爆發,油價攀升,這對於像A340這樣的四發遠程油王來講是致命的打擊。在那段黑暗的日子裡,法航高管曾評價A340是一架“沒有乘客的加油機”除非以原票價的1.2倍出售那些根本賣不出去的機票,才能回本。

飛行的法棍,民航史上最長的單層客機|空客A340

2011年11月11日前夕,在這個富有戲劇性的日子,空客宣佈A340正式停產。

據統計空客A340系列共生產377架,截至2016年仍有約265架正在服役。未來能夠在機場看到“法棍”的概率會越來越小,看一次少一次。自1996年中國民航總局為A340頒發適航證以來,大陸及港澳臺地區共引進約31架空客A340。2015年10月30日大陸東航最後一架也是大陸最後一架A340-600從上海浦東機場啟程飛往德國,結束了A340在中國大陸20年的服役史。

未來民航客機展望

未來民航客機的發展方向,首先就是低成本運營,如何降低客機的飛行和維護成本是每一家飛機研發製造企業需要思考的。通過運用先進的氣動佈局(如飛翼佈局和翼身融合設計等)減小飛行阻力,此外改善發動機性能降低油耗也是控制飛行成本的一條必經之路。通過一些列技術改進,目前市面上較為先進的波音787系列在效益比上要比同類型客機高20%以上。更低的運營成本和更低的機票價格,對於航司和乘客來說無疑是有利無弊的。

飛行的法棍,民航史上最長的單層客機|空客A340

(空客翼身融合概念機)

其次就是如何在提高乘客飛行體驗,以及環保問題上做文章。未來寬體客機應當適當擴大每名乘客的個人空間,通過更為舒適的座椅,豐富的機上娛樂設備以及完善的通訊體系如機上WiFi等,甚至是發展二代超聲速客機,縮短飛行所需要的時間,這一系列的改進,無疑對於提升乘客的乘機體驗有著劃時代的意義。而採用新型綠色能源如液氫,則能大大降低飛機飛行所造成的環境汙染。

更舒適,更安全,更便捷將成為未來民航發展的主流。


分享到:


相關文章: