“中國大鵬”何時振翅沖天

　　國產(chǎn)大飛機項目公司——中國商用飛機公司宣布，將設(shè)計研發(fā)中心落戶上海浦東張江。
 
 
　　中國商用飛機公司副總經(jīng)理率肉、大型客機總設(shè)計師吳光輝３月５日透露，大飛機項目的可行性研究剛剛完成嘀矢，由我國自行設(shè)計剑三、集成、總裝昵例，擁有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)矩汪，預(yù)計在８～１０年之內(nèi)，國產(chǎn)大飛機就能順利上天锣裆。那么拒凝，我國大飛機項目的難點在哪里？

　　技術(shù)難關(guān)有待攻克

　∨⒙俊２月２５日的法國《國際先驅(qū)論壇報》認為牢裳，通過制造自己的大飛機，中國將同美國波音和歐洲空客公司展開競爭叶沛。２月２０日英國《每日電訊》報的報道說贰健，中國制造大飛機是繼載人航天后又一個雄心勃勃的計劃。

　　很多關(guān)注大飛機的人一般認為恬汁，大飛機就是個頭兒很大、載重量大的飛機辜伟，其實不全對氓侧。大飛機一般是指起飛總重超過１００噸的軍用運輸機，以及包括一次航程達３０００公里导狡、１００座以上的民用客機约巷。由于制造技術(shù)的復(fù)雜及投資巨大偎痛，目前世界上只有美國、歐洲的法德英三國独郎，以及俄羅斯有制造大飛機的能力踩麦，而占領(lǐng)國際民航市場的只有美國的波音和歐洲的空客。

　　其實氓癌，早在３０多年前谓谦，中國就開始了一項代號為７０８的工程——制造自己的大型噴氣客機。１９８０年９月２６日她蛉，在上海市北郊機場贺坝，中國首架大飛機“運－１０”試飛成功，成為第一架按國際適航條例設(shè)計的國產(chǎn)大飛機赚兰。此后我國又先后進行了“空中快車”俘噩、“麥道９０”等大飛機項目，但因種種原因郎石，這些項目在幾年后就終止了逾辕。去年３月，我國大飛機項目正式立項认吕。

　　雖然經(jīng)過幾十年的發(fā)展煮沸，我國的技術(shù)力量與工業(yè)基礎(chǔ)已今非昔比，但這只“中國大鵬”要像空客Ａ－３８０绍挤、波音－７８７那樣翱翔藍天章神，還有幾個技術(shù)難關(guān)尚待攻克。生產(chǎn)大飛機的過程涉及多個學科籽榕，包括空氣動力學爷耀、材料學、航空電子學等拍皮；大飛機產(chǎn)業(yè)涉及化工歹叮、電子、冶金等部門铆帽，被稱為“現(xiàn)代工業(yè)之花”咆耿。據(jù)中國新聞社２月初報道，中國航空第二集團公司科技委員會副主任崔德剛在接受采訪時表示爹橱，為保證中國研制的民用大型飛機具有國際競爭力萨螺，并達到適航標準，首先要突破多項關(guān)鍵技術(shù)愧驱，包括最為關(guān)鍵的發(fā)動機技術(shù)慰技、先進復(fù)合材料技術(shù)、長壽命高可靠性結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)等。

　　以先進復(fù)合材料為例吻商，大型客機為了達到自重輕掏颊、強度大、抗腐蝕抗疲勞等要求址檀，通常采用綜合各種材料優(yōu)點的復(fù)合材料锌褒。目前大型客機的復(fù)合材料已由以前的以先進鋁合金為主改為高強度碳纖維，在大幅度提高性能指標的同時使成本降得更低绍堪。據(jù)波音勇湃、空客公司網(wǎng)站資料顯示，現(xiàn)在波音－７８７的復(fù)合材料用量已占到結(jié)構(gòu)重量的５０％叮盲，到２０２０年它們生產(chǎn)的大型客機將全部采用復(fù)合材料铆韭。而我國目前掌握的主要還是金屬飛機的制造技術(shù)，在先進復(fù)合材料的研發(fā)及制造工藝上只忿，都與目前國際先進水平相差不少菜涯。

　　另一個不得不提的就是發(fā)動機問題。發(fā)動機是大型超音速噴氣式客機的動力之源禾膀，其設(shè)計涉及力學拣末、機械、材料驹柴、化工等多個學科饼瓮。我國大飛機與大飛機發(fā)動機同時立項，也說明了發(fā)動機的重要性夹厌。目前我國在飛機發(fā)動機上還只能引進他國技術(shù)豹爹。

　　巨無霸上天是航空奇跡

　　很多人已習慣于乘坐客機往來于世界各地，安全矛纹、舒適及一流的服務(wù)吸引著越來越多的人選擇這種交通工具臂聋。美國萊特兄弟１９０３年將首架飛機送上天后，人們很難想到或南，一架半個足球場那么大孩等、載重量達數(shù)百噸的鋼鐵巨無霸，能跨越海洋進行洲際飛行采够。如果說萊特兄弟的貢獻是讓少數(shù)人實現(xiàn)了飛行夢想肄方，那么現(xiàn)代的大型噴氣式客機則讓飛行夢想變成了便捷的交通工具。

　　萊特兄弟發(fā)明飛機后不久爆發(fā)了第一次世界大戰(zhàn)蹬癌，此后在相當長一段時期內(nèi)权她，飛機充當?shù)闹饕巧际恰翱罩袣⑹帧保哲姷摹傲闶健睉?zhàn)機逝薪，美軍的Ｂ－２９“空中堡壘”都是這一階段的杰作伴奥。從速度靈活的戰(zhàn)斗機到載彈量大的轟炸機写烤，飛機性能在二戰(zhàn)期間達到了頂峰∷叹Γ可悲的是，人類發(fā)明飛機的初衷只是為了使交通更快捷猩烘，未想竟然淪為戰(zhàn)爭工具车咕。此時在空中運輸任務(wù)方面，飛艇的風頭甚至一度蓋過飛機内会。

　　在相當長一段時期內(nèi)淹郎，飛機在民用航空領(lǐng)域無所作為，原因在于飛機載重量低蝉嘲、噪音大氛硬、速度慢，不夠安全痛的。但這種情況在噴氣式客機出現(xiàn)后大為改觀田蔑。從活塞驅(qū)動的螺旋槳飛機到完全靠燃氣反沖力推進的噴氣式飛機，這可不是一蹴而就的梆栏，其中包含各領(lǐng)域技術(shù)人員的努力紫磷。

　　起初的飛機可以被看作一個大功率的“飛船”，因為其依靠螺旋槳推動的動力系統(tǒng)與輪船差別不大做个，有耗油量大鸽心、澡音大、速度低等諸多缺點纹硼。從“飛船”到現(xiàn)代飛機的一個重要事件是突破音障帅邮。

　　美國國家流體動力學協(xié)會（ＮＦＰＡ）官員卡爾·羅德游两，在２月２１日接受英國《泰晤士報》采訪時說，一戰(zhàn)時的戰(zhàn)機時速只有１８０～２２０公里糯景，這和今天的直升機速度差不多。根據(jù)空氣動力學計算跟束，如果利用燃氣噴射的反沖力作為動力莺奸，飛機就可輕易突破音速。但當時冀宴，人們普遍對人類生理是否能承受超音速飛行心懷畏懼灭贷。美國航空航天局（ＮＡＳＡ）的資料顯示，１９４７年美國貝爾公司一架由Ｂ－２９在空中放下的火箭飛機第一次突破音障略贮，駕駛員安然無恙甚疟。此后，人們大膽地將渦輪噴氣發(fā)動機裝上了飛機梯盹。１９４９年俗股，人類第一架噴氣式民航客機──英國“彗星”號首次飛行。從此，人類航空史進入了噴氣機時代馁言。如今的噴氣式客機時速一般都能達到９００公里涯蜜，諸如火箭發(fā)動機、沖壓發(fā)動機等效率更高的發(fā)動機群骂，正陸續(xù)進入航空領(lǐng)域烙锉。

　　“鋼鐵大鵬”為何能懸浮空中

　　“北冥有魚，其名鯤谱聂。鯤之大孙鼎，不知其幾千里也；化而為鳥桐装，其名為鵬升慕。
 
 
　　鵬之背，不知其幾千里也害切；怒而飛旅急，其翼若垂天之云⊥空伲”這是戰(zhàn)國時著名思想家莊子在《逍遙游》中對大鵬自由自在飛翔的描述坠非。喜歡窮根問底的人就會想到，鯤魚是靠水的浮力游動果正，大鵬靠翅膀撲扇飛行炎码。那么，翅膀固定的“鋼鐵大鵬”秋泳，靠什么浮在空中而不掉下來呢潦闲？

　　人類很早就意識到，不可能制造出鳥像靈巧雙翅那樣的飛行器迫皱。正因為如此歉闰，在１９世紀，很多物理學家都對密度比空氣大的飛行器能飛上天持否定態(tài)度卓起。１８９２年和敬，英國物理學家開爾文勛爵斷言：“比空氣重的飛行器飛上天是不可能的∠吩模”開爾文依據(jù)的原理是阿基米德浮力原理肚乓。但令他意外的是，他斷言的依據(jù)——浮力并不是飛機懸在空中的原因做法。

　　在解釋之前案帆，我們需要知道流體力學中的一條重要定律——伯努利定律，該定律用簡略的文字語言可表述為：流體在一個管道中流動時反饲，流速大的地方壓力小捎梢，流速小的地方壓力大邓刻。飛機飛行時，采用了特殊流線型設(shè)計的機翼上方空氣流速大摹搂，壓強薪跏恰；下方空氣流速小指佳，壓強大诫列。由此產(chǎn)生的壓強差就是飛機的升力來源。大型客機對機翼的要求很高水水，其角度、長度迂卢、寬度某弦、厚度等設(shè)計參數(shù)，都是實驗人員在風洞中經(jīng)過無數(shù)次實驗才確定下來的而克，并且要在試飛中接受苛刻的檢驗靶壮。

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