A380飛機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析_第1頁(yè)
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A380飛機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析_第3頁(yè)
A380飛機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析_第4頁(yè)
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A380飛機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析情報(bào)組科技信息檔案室目錄2.項(xiàng)目進(jìn)度.引言 2.項(xiàng)目進(jìn)度錯(cuò)誤!未定義書簽。. 設(shè)計(jì)特點(diǎn) 錯(cuò)誤!未定義書簽。操縱面 錯(cuò)誤!未定義書簽。結(jié)構(gòu) 錯(cuò)誤!未定義書簽。起落架 錯(cuò)誤!未定義書簽。動(dòng)力裝置 錯(cuò)誤!未定義書簽。座艙 錯(cuò)誤!未定義書簽。系統(tǒng) 錯(cuò)誤!未定義書簽。電子設(shè)備 錯(cuò)誤!未定義書簽。幾何尺寸 錯(cuò)誤!未定義書簽。. 先進(jìn)的氣動(dòng)技術(shù) 錯(cuò)誤!未定義書簽。選擇最佳機(jī)身截面 錯(cuò)誤!未定義書簽。機(jī)體CFC<化設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。精心的機(jī)翼設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。. 新材料的應(yīng)用 錯(cuò)誤!未定義書簽。先進(jìn)新型金屬材料仍占主導(dǎo)地位 錯(cuò)誤!未定義書簽。復(fù)合材料用于大型結(jié)構(gòu)件的技術(shù)突破 錯(cuò)誤!未定義書簽。充分利用GLAR的料的性能優(yōu)勢(shì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。先進(jìn)制造技術(shù)對(duì)A380的貢獻(xiàn) 錯(cuò)誤!未定義書簽。先進(jìn)復(fù)合材料制造技術(shù) 錯(cuò)誤!未定義書簽。激光焊接 錯(cuò)誤!未定義書簽。減輕結(jié)構(gòu)重量的種種努力 錯(cuò)誤!未定義書簽。中央翼盒 錯(cuò)誤!未定義書簽。巨型機(jī)腹整流罩 錯(cuò)誤!未定義書簽。客艙地板結(jié)構(gòu) 錯(cuò)誤!未定義書簽。獨(dú)特的機(jī)翼結(jié)構(gòu) 錯(cuò)誤!未定義書簽。A380飛機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析.引言空中客車A380是迄今世界上正在生產(chǎn)之中的尺寸最大、客/貨容量最高的噴氣客機(jī)。到2006年它投入使用時(shí),將會(huì)對(duì)21世紀(jì)大型民用噴氣客機(jī)市場(chǎng)產(chǎn)生一個(gè)不小的沖擊波,進(jìn)而改變幾十年來(lái)在大型客機(jī)市場(chǎng)一直被波音747壟斷的局面。A380飛機(jī)由法、德、英和西班牙等國(guó)飛機(jī)制造商共同研制。其中法國(guó)制造駕駛艙、中機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)掛架并負(fù)責(zé)總裝;德國(guó)提供前中機(jī)身、后機(jī)身、垂直安定面和方向舵;英國(guó)制造機(jī)翼主壁板、前輪和剎車以及襟翼導(dǎo)軌梁;西班牙負(fù)責(zé)生產(chǎn)機(jī)翼/機(jī)身整流罩、機(jī)腹整流罩和固定水平尾翼、水平尾翼前后緣和翼肋以及機(jī)翼翼肋。該機(jī)采用了大量的新技術(shù),主要包括:計(jì)算機(jī)流體力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)、液壓增壓技術(shù)、雙飛行控制系統(tǒng)以及雙軸供氣空調(diào)系統(tǒng)等等。 該機(jī)機(jī)身、尾翼和機(jī)頭采用先進(jìn)的Glare(玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料)復(fù)合材料層板,不僅有利于改進(jìn)疲勞性能,還可大大減少蜂窩結(jié)構(gòu)用量。據(jù)稱A380的運(yùn)營(yíng)成本比波音747飛機(jī)低20%.項(xiàng)目進(jìn)度著手工程研究,取名A3XX設(shè)立A3XX管理局(大飛機(jī)分公司)1997 在巴黎展示機(jī)身剖面全尺寸模型空客工業(yè)管理局批準(zhǔn)項(xiàng)目出臺(tái)確認(rèn)A380名稱并接受必須的50架訂貨對(duì)原型機(jī)的主要分裝配件(前、中和后機(jī)身,尾錐,尾翼和機(jī)翼)進(jìn)行總裝2005年初 預(yù)定首飛取得適航合格證并交付使用.設(shè)計(jì)特點(diǎn)A380飛機(jī)采用達(dá)索公司CATIA軟件進(jìn)行設(shè)計(jì);結(jié)構(gòu)、材料、系統(tǒng)、起落架設(shè)計(jì)和氣動(dòng)特性都有新改進(jìn);駕駛艙與現(xiàn)役空客飛機(jī)保持一致,以使駕駛員轉(zhuǎn)型A380時(shí)具有相關(guān)認(rèn)證資格。機(jī)身垂直排列成橢圓形三艙布局:該設(shè)計(jì)可使主層艙容納一排 10座旅客、上層艙一排8座旅客,使每位旅客比波音747有更大的空間;下層艙可設(shè)商店、酒吧、餐廳和/或38個(gè)LD3集裝箱或13個(gè)貨盤和的散貨。按用戶要求可改裝發(fā)動(dòng)機(jī)、短艙和改變氣動(dòng)特性,以大大降低噪音水平。機(jī)翼的1/4弦線后掠角為33°30'。操縱面單縫襟翼結(jié)合機(jī)翼前緣下垂以改善爬升性能。機(jī)翼各側(cè)有2塊副翼和2個(gè)作動(dòng)筒,外加帶單個(gè)作動(dòng)筒的8塊擾流板。升降舵每側(cè)有2塊和2個(gè)作動(dòng)筒,方向舵也有2塊和2個(gè)作動(dòng)筒。結(jié)構(gòu)復(fù)合材料大量用于襟翼、擾流板、后承壓框、中央翼翼盒、尾翼等部位。采用“glare”復(fù)合材料,明顯減少了結(jié)構(gòu)重量,防止疲勞/損壞。激光束焊接可減少成本和重量,用于連接長(zhǎng)桁和下機(jī)身壁板。機(jī)翼前緣由熱塑性塑料制成。外翼金屬是粘結(jié)的。A380-800上部地板梁用復(fù)合材料制造,整個(gè)結(jié)構(gòu)使用重量較輕的2524鋁合金以代替?zhèn)鹘y(tǒng)使用的2024。起落架Goodrich主起落架,每個(gè)四輪翼下起落架重2310kg,每個(gè)六輪機(jī)身下起落架重4080kg。Messier-Dowty雙輪前起落架。米其林AIRXNZ碗胎:A380-800主起落架為1400X530R23(40層)輪胎;前起落架為1270X455R(32層)輪胎。機(jī)身下起落架設(shè)置在翼下起落架稍后的位置。所有主輪均裝有碳剎車。能在45m寬的跑道和23m寬的滑行道上進(jìn)行機(jī)動(dòng)。利用差動(dòng)剎車或不對(duì)稱推力可在 60m寬的跑道上進(jìn)行U轉(zhuǎn)彎。動(dòng)力裝置A380選用聯(lián)盟(GE/PVVGP7200或R-RTrent900系。Trent于2004年晚期首飛,原定2005年取得適航合格證,據(jù)稱已推遲到2006年第一季度。Trent970最初額定推力311kN,后P奉為302kNo但最終定為374kNo聯(lián)盟GP7200g用與波音747X和遠(yuǎn)程767動(dòng)力裝置相同的核心機(jī)。設(shè)計(jì)工作始于2001年8月,后推遲到2003年初,2004年4月首次運(yùn)轉(zhuǎn),2005年7月獲取適航合格證,額定推力363kN,擬于2006年初首飛。兩型動(dòng)力裝置標(biāo)準(zhǔn)燃油310,000L;遠(yuǎn)程型飛機(jī)在機(jī)翼中央翼盒內(nèi),安裝額外的燃油箱。座艙兩人制駕駛艙,設(shè)有機(jī)組人員休息區(qū);機(jī)身各側(cè)有 5個(gè)主層艙應(yīng)急出口和3個(gè)上層艙應(yīng)急出口。三級(jí)布局標(biāo)準(zhǔn)載客 555人(主層艙一級(jí)22人,經(jīng)濟(jì)級(jí)334人;上層艙商務(wù)級(jí)96人,經(jīng)濟(jì)級(jí)103人),座艙排距為一級(jí)173cm;商務(wù)級(jí)122cm經(jīng)濟(jì)級(jí)81或84cm短程高密度布局840人。雙通道登機(jī)梯允許四過(guò)道登機(jī)和通過(guò)主層艙離機(jī)。用于上層艙的救生滑梯藏入機(jī)體而不是在艙門內(nèi)。系統(tǒng)裝有由Thales公司和Diel公司的航電系統(tǒng)組成的綜合模塊航電系統(tǒng)(IMA),RockwellCollins公司的傳輸速率達(dá)100兆位/秒的具有全雙工連網(wǎng)的以太網(wǎng)。裝有變頻交流發(fā)電系統(tǒng)。為便于滑行,垂直安定面頂部和機(jī)身下部配有照相機(jī)。安裝了燃油管理系統(tǒng)。

兩個(gè)241X105帕的液壓系統(tǒng)(黃色和綠色)和兩個(gè)電器系統(tǒng)(紅色和橙色)用于飛行操縱,后者每個(gè)采用至少兩個(gè)不同的系統(tǒng)以防其中任何一個(gè)萬(wàn)一發(fā)生故障;每個(gè)系統(tǒng)都是完全獨(dú)立的。液壓系統(tǒng)所用的導(dǎo)管系統(tǒng)較其早期空客飛機(jī)所用的要輕且結(jié)構(gòu)緊湊。機(jī)翼下起落架由綠色系統(tǒng)供壓;機(jī)身下主起落架由黃色系統(tǒng)供壓。發(fā)電系統(tǒng)采用180千伏安發(fā)電機(jī)。采用Eaton公司的8個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵和4個(gè)電動(dòng)液壓泵,工作壓力345X105帕。電子設(shè)備裝有帶Thales/Diel顯示器的Honeywell公司飛行管理系統(tǒng)。RockwellCollins公司通訊/導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)(包括VHF-920和HF-900數(shù)據(jù)無(wú)線電通訊、多模接收機(jī)、VOR-900^向指向接收機(jī)、DME-900WADF-900)。雙套Thales平視顯示器任選。駕駛艙布置方案可與其它空客飛機(jī)兼容。 8臺(tái)新一代15cmX20cm的液晶顯示器取代了傳統(tǒng)的11臺(tái)15cmiX15cm的顯示器。裝有機(jī)上信息系統(tǒng)(OIS)和機(jī)上維護(hù)系統(tǒng)(OMS以及Honeywell地形導(dǎo)航和地面導(dǎo)航系統(tǒng)。幾何尺寸外部尺寸翼展弦根展弦比機(jī)長(zhǎng)機(jī)身最大寬度內(nèi)部尺寸客艙長(zhǎng)度主艙最大寬度上艙最大寬度機(jī)高尾翼翼展主輪輪距機(jī)高尾翼翼展主輪輪距前后輪距主艙地板寬度上艙地板寬度貨艙總?cè)莘e機(jī)翼總面積重量和載荷最大著陸重量386,000kg最大零油重量最大著陸重量386,000kg最大零油重量361,000kg最大機(jī)翼載荷m2航程 14,816km最大商載 84,000kg最大起飛重量560,000kg最大停機(jī)重量562,000kg性能(估計(jì),Trent發(fā)動(dòng)機(jī))最大使用速度實(shí)用升限13,100m.先進(jìn)的氣動(dòng)技術(shù)空客公司在A380飛機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅解決了巨型結(jié)構(gòu)尺寸所帶來(lái)的一系列工程技術(shù)問(wèn)題,而且在氣動(dòng)力設(shè)計(jì)技術(shù)方面也有所創(chuàng)新。選擇最佳機(jī)身截面作為目前世界上最大的民用客機(jī),A380既要充分滿足用戶獲得最大機(jī)身容量的要求,又要滿足適航機(jī)構(gòu)提出的飛機(jī)外型尺寸不得超出 80米見(jiàn)方的空間限制的機(jī)場(chǎng)停放要求。為此,空客為A380選擇了豎卵形機(jī)身橫截面形狀,這是目前業(yè)內(nèi)公認(rèn)的,艙內(nèi)容積截面最大,同時(shí)又能滿足限定的條件。A380機(jī)體上下兩部分均采用寬體飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)組成。之所以選用這樣的結(jié)構(gòu),是因?yàn)槿绻捎脤掦w飛機(jī)下機(jī)身與窄體上機(jī)身的組合形式,其機(jī)艙內(nèi)部空間會(huì)受到較大的限制;如果采用進(jìn)一步增加機(jī)身寬度的方式,雖然能滿足乘客的登離機(jī)要求,但卻降低了飛行經(jīng)濟(jì)性。機(jī)體CFDt化設(shè)計(jì)A380是空客有史以來(lái)首次先對(duì)機(jī)體采用先進(jìn)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) (CFD)方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化的產(chǎn)品。盡管從飛機(jī)整體設(shè)計(jì)角度來(lái)看,機(jī)翼對(duì)飛機(jī)的總氣動(dòng)性能影響最大,但空客用CFDft術(shù)先對(duì)A380機(jī)身進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化后,飛機(jī)的總體阻力減少了2%以上。在對(duì)A380機(jī)身進(jìn)行CFDffi化設(shè)計(jì)中,機(jī)頭部位的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作是最為關(guān)鍵的。這其中有兩個(gè)重要的考慮因素,一是因?yàn)?A380作為第一種全機(jī)身長(zhǎng)度都采用雙層機(jī)身布局的飛機(jī),其機(jī)頭設(shè)計(jì)必須要滿足雙層客艙布局飛機(jī)鈍形機(jī)頭的設(shè)計(jì)特點(diǎn);二是A380在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要滿足FAA提出的80米見(jiàn)方的機(jī)場(chǎng)停放空間的限制。另外,飛機(jī)在總體設(shè)計(jì)中還需要綜合考慮阻力、機(jī)身寬度、艙內(nèi)聲學(xué)特性等各種氣動(dòng)的、結(jié)構(gòu)的和環(huán)境的要求。最終機(jī)頭設(shè)計(jì)結(jié)果使全部流經(jīng)機(jī)頭上部的亞音速氣流流速控制在大約,并能夠在速度高達(dá)時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生激波。前機(jī)身段相對(duì)機(jī)身其他部位而言利用價(jià)值更高,因此設(shè)計(jì)人員針對(duì)駕駛艙門窗周圍的氣流作了大量細(xì)致深入的CFDW化設(shè)計(jì)工作。僅為確定駕駛艙位置前后就花了4年時(shí)間,作了多次修改。目前A380的駕駛艙位于飛機(jī)機(jī)頭的中部,機(jī)頭的外形曲率也改得稍稍平緩了些,因?yàn)轱w機(jī)頭部曲率較小有利于增加抬頭力矩和飛機(jī)配平。包括駕駛艙和前部地板下貨艙在內(nèi),A380的前機(jī)身段共分為四個(gè)獨(dú)立的艙室,其余兩個(gè)艙室為前起落架艙和雷達(dá)艙。一塊帶有曲度的密封增壓隔板通過(guò)激光束焊接技術(shù)與駕駛艙門和前機(jī)身下部焊接到一起,將駕駛艙密封艙與前起落架和氣象雷達(dá)艙分隔開來(lái)。精心的機(jī)翼設(shè)計(jì)A380巨大的機(jī)翼從翼根到翼尖足足有米長(zhǎng),根部弦長(zhǎng)為米,比A320一側(cè)機(jī)翼的翼展還要長(zhǎng)。面對(duì)這樣的巨型升力面,設(shè)計(jì)人員在機(jī)翼設(shè)計(jì)過(guò)程中,除了要考慮上述FAA提出的80米見(jiàn)方的機(jī)場(chǎng)空間限制之外,在機(jī)翼尺寸和外形設(shè)計(jì)中還要考慮很多其他限制條件造成的影響。例如,機(jī)翼的根梢比要受到機(jī)翼面積和翼根弦長(zhǎng)兩方面的約束限制。而后者本身又需要滿足FAA提出的飛機(jī)兩個(gè)艙門之間的最大間距不得超過(guò)米的規(guī)定。這樣一來(lái),A380的應(yīng)急出口需設(shè)在上層艙的前門,應(yīng)急逃離滑梯必須位于機(jī)翼前、后緣的上面。在這些限制條件下,機(jī)翼最終的面積為845平方米,比目前的波音747的524平方米大了很多。A380機(jī)翼的尺寸主要是受到機(jī)場(chǎng)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施要求的限定,不然設(shè)計(jì)人員大概更愿意采取加長(zhǎng)翼展而不是增加翼面積的做法。止匕外,由于A380屬于一種高高客容量飛機(jī),最終確定機(jī)翼面積時(shí),還要綜合考慮采用結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單的增升系統(tǒng)。包括單縫后緣襟翼、前緣縫翼和兩段前緣下偏裝置等。A380機(jī)翼的襟翼和縫翼設(shè)計(jì),要達(dá)到使A380能以低于140節(jié)速度進(jìn)場(chǎng)的性能目標(biāo)。同時(shí),最終確定的機(jī)翼尺寸要使之具有能夠承受以上的抖振發(fā)生裕度。根據(jù)空客的設(shè)計(jì)目標(biāo),A380應(yīng)該能實(shí)現(xiàn)以最大重量起飛時(shí),直接爬升到10500米高度的爬升性能目標(biāo)。前緣襟翼兩段前緣下偏裝置是在設(shè)計(jì)的后期才增加的, 是為滿足2002年的QC2要求所作的改進(jìn)的一部分。前緣襟翼下偏的角度位置是由翼根的位置確定,為了有助于改善飛機(jī)的起飛性能,設(shè)計(jì)人員試圖通過(guò)使翼根根部率先失速,給飛機(jī)一個(gè)正的機(jī)頭下偏力矩,以減小飛機(jī)迎角,使之快速恢復(fù)到正常狀態(tài)。目前這種新的前緣襟翼裝置已經(jīng)取代了空客最初設(shè)計(jì)的米長(zhǎng)的內(nèi)側(cè)機(jī)翼邊條?;贑FW計(jì)技術(shù),A380機(jī)翼沿翼展方向不斷改變機(jī)翼彎度和扭轉(zhuǎn)角度,從而進(jìn)一步減少2%的阻力,并減少了發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙對(duì)機(jī)翼干擾阻力。在A380的設(shè)計(jì)過(guò)程中,空客共為之研究了17種不同的機(jī)翼平面設(shè)計(jì)方案,并對(duì)11種高速翼型進(jìn)行了25次風(fēng)洞試驗(yàn)。A380機(jī)翼的跨音速風(fēng)洞試驗(yàn)工作將于今年年底完成。試驗(yàn)表明,A380機(jī)翼的升阻比提高了8%;馬赫數(shù)靈活性提高了33%。機(jī)翼位于飛機(jī)35%到40%之間的中心范圍處,比以前客機(jī)的位置都靠后。機(jī)翼1/4弦長(zhǎng)后掠角為。,在每側(cè)的兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)之間段變?yōu)椤?,在機(jī)翼外緣段為。。這符合空客在A380設(shè)計(jì)中提出的盡可能增加翼根的后掠角,減少外翼的后掠角的設(shè)計(jì)思想。把后掠角定在30°?35°之間,比747略小,比777略大。A380機(jī)翼設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的技術(shù)創(chuàng)新是增加了主動(dòng)載荷管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)機(jī)翼兩側(cè)油箱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)翼載荷的合理內(nèi)部分布,補(bǔ)償長(zhǎng)期內(nèi)載分布問(wèn)題對(duì)結(jié)構(gòu)造成的影響。.新材料的應(yīng)用空中客車的A380是一款前所未有的超大型民用運(yùn)輸機(jī)。為使其在性能水平、商業(yè)水平和環(huán)境水平上有突破性的整體改善,空客公司采用了大量先進(jìn)的綜合技術(shù)。而飛機(jī)性能水平的改善,首先要解決盡可能減輕結(jié)構(gòu)重量的問(wèn)題,這需要慎重地選擇各種先進(jìn)的新型結(jié)構(gòu)材料。而且材料的選擇絕不僅僅局限于滿足結(jié)構(gòu)性能要求的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,還需要考慮成本,以及采購(gòu)活動(dòng)的需要等因素。先進(jìn)新型金屬材料仍占主導(dǎo)地位飛機(jī)結(jié)構(gòu)的選材,主要以提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度/損壞容限,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和抗腐蝕性為指導(dǎo)準(zhǔn)則。在A380的結(jié)構(gòu)選材中,先進(jìn)鋁材仍占有很高的比例,大約占整個(gè)機(jī)體結(jié)構(gòu)重量的61%特別是機(jī)翼結(jié)構(gòu),鋁材的用量占機(jī)翼結(jié)構(gòu)重量的80%此外,A380大型結(jié)構(gòu)部件的尺寸要求也面臨極大的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。A380-800先進(jìn)鋁合金選材特點(diǎn)包括:機(jī)身壁板選用尺寸非常寬的鋁合金鉞材,以盡可能減少連接部件,減輕結(jié)構(gòu)重量;飛機(jī)主艙橫梁采用了鋁鋰合金鍛壓件。新一代合金材料的出現(xiàn)使鋁鋰合金可能具有與碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP在這類部件上應(yīng)用的競(jìng)爭(zhēng)潛力。翼梁和翼肋選擇全新的7085型合金。與制造超厚鉞材和大型鍛件用的傳統(tǒng)合金材料相比,7085型合金材料強(qiáng)度更高。?更多選用鈦合金材料。鈦合金材料由于強(qiáng)度高、重量輕、損傷容限高和抗腐蝕性好等特點(diǎn),一直是代替飛機(jī)結(jié)構(gòu)中鋼材的理想金屬材料。 但其高昂的價(jià)格在某種程度上限制了它的大量應(yīng)用。在A380上,鈦合金的用量已經(jīng)從原來(lái)占空客飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量的 5%-7%曾加到10%僅發(fā)動(dòng)機(jī)吊掛架和起落架的鈦含量就增加了 2%這對(duì)未來(lái)飛機(jī)結(jié)構(gòu)選材提出了獨(dú)特的挑戰(zhàn)??湛褪状卧贏380發(fā)動(dòng)機(jī)吊掛架主要結(jié)構(gòu)上使用全鈦合金材料。采用的普通Ti-6A1-4V合金也經(jīng)過(guò)了B退火條件處理,以使之達(dá)到最大斷裂韌性和最小裂紋擴(kuò)展速度。A380也是空客首次采用與俄羅斯生產(chǎn)商合作開發(fā)的 VST55531牌號(hào)新型鈦合金材料的飛機(jī)。這種新型的鈦合金材料具有異乎尋常的斷裂韌性和高強(qiáng)度的組合特性,比較適用于機(jī)翼和發(fā)動(dòng)機(jī)掛架之間連接裝置的制造, 其進(jìn)一步的應(yīng)用尚在研究之中。復(fù)合材料用于大型結(jié)構(gòu)件的技術(shù)突破在A380結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,復(fù)合材料的用量排在第二位,占飛機(jī)結(jié)構(gòu)總重的22%空客是最早將復(fù)合材料廣泛用于大型商業(yè)運(yùn)輸飛機(jī)的飛機(jī)制造商。 A310是首架采用復(fù)合材料尾翼翼盒的飛機(jī);A320率先在商用飛機(jī)上采用了全復(fù)合材料尾翼;A340飛機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料重量占結(jié)構(gòu)重量的 13%以及A340-500/600成功采用了碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP龍骨橫梁。今天,空客憑借豐富的復(fù)合材料選材經(jīng)驗(yàn)和日臻成熟的應(yīng)用技術(shù),在A380飛機(jī)上又開創(chuàng)了復(fù)合材料應(yīng)用的新篇章。A380將是第一種采用CFRFg合材料中央翼盒的大型商業(yè)飛機(jī)。與采用鋁合金材料相比,這種中央翼盒的重量將減輕噸。A380的中央翼盒重約噸,其中復(fù)合材料用量占噸。采用CFR樂(lè)合材料制造中央翼盒的關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)是解決復(fù)雜的翼根結(jié)合處的制造難題和解決部件厚度較大的問(wèn)題,因?yàn)樵摬考淖畲蠛穸壬踔吝_(dá)到 45毫米。A380的上艙地板橫梁和后壓力隔框也將由CRF剛成。前者采用擠拉工藝制造,即將碳纖維增強(qiáng)塑料通過(guò)一套工具連續(xù)拉出。后者則因?yàn)樾螤钤颍囼?yàn)了不同的制造方法,例如樹脂薄膜滲透(RFI)和自動(dòng)化纖維鋪放(AFP)方法,并最終選擇了RFI方法。對(duì)A380后機(jī)身非增壓部分的復(fù)合材料蒙皮,是雙曲面的蒙皮面板,選用AFP方法制造。但高承力隔框則采用高強(qiáng)度鋁合金經(jīng)機(jī)加工成型。通常,復(fù)合材料的樹脂轉(zhuǎn)移成型法(RTM)更適用于生產(chǎn)承力小的結(jié)構(gòu)部件。A380的固定式機(jī)翼前緣(J形機(jī)翼前緣)采用曾經(jīng)在A340-600項(xiàng)目中開發(fā)的熱塑性玻璃纖維材料。它具有減輕結(jié)構(gòu)重量、制造簡(jiǎn)單、能改善損傷容限的優(yōu)點(diǎn)。而且與采用金屬部件相比提高了可檢性。其可操縱的機(jī)翼后緣選擇 CFR附料,也被認(rèn)為具有當(dāng)代先進(jìn)技術(shù)水平。該機(jī)的一些操縱面的較接部件和翼肋,將選才?RTM0造技術(shù)。在A380懸臂式機(jī)翼翼盒設(shè)計(jì)中,空客大膽進(jìn)行了用CFRP翼肋代替鋁合金翼肋的嘗試。此外,A380的中間和外側(cè)襟翼、襟翼滑軌整流罩,以及擾流板和副翼,也都采用了CFR明料。在A380的夾層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,采用輕型蜂窩結(jié)構(gòu)代替常規(guī)的芳族聚酰胺(agamid)紙蜂窩結(jié)構(gòu)是空客的技術(shù)創(chuàng)新之一。這種情況適于大型結(jié)構(gòu),如機(jī)腹整流罩(超過(guò)300平方米)和客艙地板。在A380設(shè)計(jì)過(guò)程中,盡可能使用單體設(shè)計(jì)代替夾層結(jié)構(gòu),如它的機(jī)身下起落架和機(jī)翼下起落架已經(jīng)采用了單體設(shè)計(jì)方案。充分利用GLAR時(shí)料的性能優(yōu)勢(shì)A380-800結(jié)構(gòu)采用的GLAR的料占飛機(jī)總重約3%該材料占大約500m的蒙皮,主要是上機(jī)身壁板。GLAR理一種混合材料,由鋁箔和單向性玻璃纖維層交疊,通過(guò)浸漬環(huán)氧粘合劑疊接而成。與采用鋁鉞材制造壁板相比,GLAR時(shí)料適用于制造寬度更大的機(jī)身壁板,從而可以減少機(jī)身蒙皮壁板縱向連接點(diǎn)。機(jī)身壁板應(yīng)用GLARED料的動(dòng)機(jī)是因?yàn)槠涑錾目沽鸭y能力。與鋁合金相比,GLAR材料的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是還能顯著提高防腐蝕和防火能力。目前,空客正在準(zhǔn)備進(jìn)行大量的試驗(yàn),包括一些部件的局部和全尺寸試驗(yàn),以驗(yàn)證他們?yōu)锳380選擇的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案和新材料的特性。例如,試驗(yàn)利用GLARE?造的機(jī)翼前緣的防鳥撞能力,對(duì)用GLAR第代鋁材料后的尾翼前緣進(jìn)行的性能測(cè)試等。6先進(jìn)制造技術(shù)對(duì)A380的貢獻(xiàn)先進(jìn)復(fù)合材料制造技術(shù)A380飛機(jī)上自動(dòng)纖維填注、自動(dòng)鋪帶、樹脂薄膜滲透和樹脂轉(zhuǎn)移成形等先進(jìn)復(fù)合材料制造手段的應(yīng)用,有助于減小復(fù)合材料部件的生產(chǎn)成本,并使超大型A380飛機(jī)上超大尺寸的復(fù)合材料部件加工成為可能,從而減小了裝配成本。A380使空客在機(jī)體復(fù)合材料的應(yīng)用研究方面又邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。激光焊接A380開始用激光束焊接(LBW肢術(shù)取代下機(jī)身壁板桁條的怫接工藝。LBW支術(shù)的應(yīng)用將使機(jī)身壁板結(jié)構(gòu)從過(guò)去的“裝配式結(jié)構(gòu)”概念改變成“整體式結(jié)構(gòu)”概念。從機(jī)械的觀點(diǎn)來(lái)看,二者主要的差別在于蒙皮損壞后能減少裂紋的增長(zhǎng)??湛瓦€準(zhǔn)備將LBW支術(shù)擴(kuò)展到鋁合金6056和6013的焊接領(lǐng)域。試驗(yàn)結(jié)果表明,LBW是適用于單曲度和雙曲度壁板的焊接工藝,能顯著降低生產(chǎn)成本,提高防腐性能和減輕重量。空客還將進(jìn)一步將LBW支術(shù)用在蒙皮和支架接頭,以及起落架艙區(qū)域壓力隔框的制造上。7減輕結(jié)構(gòu)重量的種種努力在A380的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中,減重是一個(gè)十分重要而艱巨的任務(wù)。設(shè)計(jì)人員為此付出了巨大的努力。中央翼盒對(duì)機(jī)翼中央翼盒所做的大量減重措施包括:翼盒上、下蒙皮壁板,前、中、后梁等都采用復(fù)合材料制造;上梁、地板支柱和機(jī)體的主框支撐結(jié)構(gòu)使用鋁材。A380中央翼盒段中所用的大部分復(fù)合材料都是碳纖維增強(qiáng)材料,所用的鋁合金材料種類多達(dá)7000多種。巨型機(jī)腹整流罩A380的機(jī)腹部被一個(gè)巨型的機(jī)腹整流罩罩住。機(jī)腹整流

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