【簡介:】本篇文章給大家談談《飛機每減重一公斤》對應的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、地殼中含量最高的金屬物質(zhì),有哪些?
2、直-20之后,中國直升機的未來之路該怎樣走
本篇文章給大家談談《飛機每減重一公斤》對應的知識點,希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、地殼中含量最高的金屬物質(zhì),有哪些?
- 2、直-20之后,中國直升機的未來之路該怎樣走呢?
- 3、減少飛機結構重量的重要意義
- 4、C919有那些技術亮點?
- 5、有人說飛機會把廢水排到空氣中,是不是真的?
- 6、波音787夢想客機重量是多少?為什么能做到那么輕?
地殼中含量最高的金屬物質(zhì),有哪些?
地殼中含量最多的元素是氧,含量最多的金屬物質(zhì)是鋁。鋁是產(chǎn)量最大的有色金屬,與國民經(jīng)濟各行業(yè)的相關性高達95%。廣泛應用于建筑結構、電力電子、耐用消費品、包裝容器、機械設備、交通運輸?shù)刃袠I(yè)。鋁合金是制造航天飛機機體、運輸車輛和高速水面艦艇的基本材料。是發(fā)展高新技術產(chǎn)業(yè)的重要戰(zhàn)略物資。
鋁是一種輕金屬,密度低,延展性好。純鋁可直接作為強度要求在200MPa以下的許多領域的材料。為了提高強度或綜合性能,在鋁中加入一種或多種合金元素,稱為鋁合金。鋁中常加入的合金元素包括銅、鎂、鋅、硅、錳等,形成所謂的合金系列。與純鋁相比,鋁合金的組織和性能發(fā)生了變化,適用于各種加工材料或鑄件。鋁通常是指鋁及鋁合金經(jīng)擠壓、軋制、鍛造和拉拔制成的型材、板材、帶材、箔材、鍛件和線材。
大約從 1990 年代開始,高結構效率設計與高強度鋁合金的發(fā)展相互促進,不僅提高了高強度鋁合金的基礎和應用研究水平,而且提高了結構效率、使用壽命和使用壽命。設備的可靠性。飛機先進、經(jīng)濟、舒適的設計,以及航空公司降低飛機運營成本和環(huán)境保護的壓力,使得飛機減重和燃油效率成為航空業(yè)亟待解決的問題。除了降低合金的密度,部件設計減重也是實現(xiàn)飛機減重和效率的有效方法。整體式、大型化的部件,避免了傳統(tǒng)的大量鉚接,既減輕了結構的重量,又提高了可靠性。
隨著我國國民經(jīng)濟和國防工業(yè)實力的增強,鋁產(chǎn)能和消費量快速增長。中國以獨特的方式迅速發(fā)展成為世界最大的鋁生產(chǎn)和消費國。隨著具有國際先進水平的鋁加工設備的建設到位,高性能產(chǎn)品技術的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化實施,成為鋁強國指日可待。
直-20之后,中國直升機的未來之路該怎樣走呢?
發(fā)展進步迅速,還是在補課
我國直升機發(fā)展歷史可以追溯至上世紀50年代,根據(jù)蘇制米里-4型直升機仿制的直-5直升機于1958年首飛成功,從此打開中國直升機工業(yè)發(fā)展的第一章;此后我國開始致力于直升機自主設計和研制直升機,先后研發(fā)了直-6、直-7直升機的研制工作,最終因各種原因并沒有裝備部隊;上世紀80年代末,直-8型13噸級直升機列裝部隊,在三年后引進消化的直-9直升機也實現(xiàn)首飛,自此直升機發(fā)展基本形成了以直-8和直-9直升機為基干的發(fā)展態(tài)勢,各種改進型運用拓展到了陸海空三軍。
進入本世紀,我國直升機發(fā)展邁入一個全新的發(fā)展階段,國產(chǎn)化進度加快,直-11、直-15直升機相繼研制成功,直-10第一代專用武裝直升機也研制成功,并同步推出了直-19武裝(偵察)直升機,結束了我國長期依賴外國改進機兼當武裝直升機的歷史,同步形成了高低搭配的低空、超低空對地火力突擊的打擊體系。歷經(jīng)八年的艱辛研制,直-20戰(zhàn)術通用直升機首飛成功,至此以直-11型2噸級輕型直升機、直-9、直-19型4噸級直升機、直-10型6噸級武裝直升機、直-20型10噸級戰(zhàn)術通用直升機以及直-8型13噸級運輸直升機為產(chǎn)業(yè)鏈條的軍用直升機體系基本形成。
從客觀的角度來看,直-20、直-10系列直升機的研制成功填補了我國在直升機發(fā)展領域的空白,解決了有無的問題。以武裝直升機為例,我國目前武裝直升機主要以4噸級的直-9和直-19以及6噸級直-10為主,缺乏國際上主流的10噸級武裝直升機,相較重型武裝直升機,現(xiàn)役的三款武裝直升機在機載航電、武器裝備負荷等方面有明顯的差異,例如美國AH-64阿帕奇武裝直升機可以掛載16枚反坦克導彈,而我們的武裝直升機只能攜帶8枚反坦克導彈,在數(shù)量上相差了一倍。直-20定位大致與美國黑鷹一致,但迄今黑鷹衍生出的型號勝不勝數(shù),而我國直-20僅僅只是一個開始,后續(xù)的拓展還需要一個時間周期。
由此可以清晰地看出,我國近些年在直升機領域的發(fā)展取得顯著的成績,但實質(zhì)上只是解決了有無的問題,填補了該領域發(fā)展的空白,在型號的選擇性以及裝備數(shù)量上都與國際水平尚有一定的差距,這條路還需很長一段時間去走。
直-20的進步在哪里?
直-20是我國研制的最新的一款直升機,大量的使用了國內(nèi)最先進的技術,主要有以下幾點進步:第一個就是解決了動力包問題,發(fā)動機是直升機的動力核心,一個實例就足以說明問題,那就是我國在研制直-10的時候曾在工程末期進行過一個減重作業(yè),主要原因就是設計超重,現(xiàn)有的發(fā)動機很難達到設計指標,故而不得已全面進行了減重設計,包括犧牲了武裝直升機必不可少的裝甲防護。直-20使用國產(chǎn)渦軸-10大功率發(fā)動機,輸出功率超過1600KW,達到國際水平,最大輸出功率甚至可以達到2000KW,充沛的動力解決了一個困擾多年的技術瓶頸。
第二個,掌握了飛控技術。直-20是國內(nèi)首款采用電傳飛控系統(tǒng)的直升機,
電傳飛控系統(tǒng)相對于機械飛控系統(tǒng)最大的特點就是改善了直升機的操縱性,降低了飛行員的操縱負荷,操縱的靈敏性大幅提升、操作響應速度也大幅縮減,從而增強了直升機的機動性。
電傳飛控系統(tǒng)的核心是電傳計算機,飛行員只要通過操縱桿,飛控計算機就會根據(jù)飛機的飛行狀態(tài)計算出合適的操縱指令,帶動飛機改變飛行姿態(tài)。最早運用飛控的是阿波羅號飛船,保證了飛機能在低空或者超低空飛一些特殊的動作,對于高原和未來作戰(zhàn)都具有非常大的意義。這也是國際上直升機未來發(fā)展的主要方向之一。
第三個,解決了高原環(huán)境使用問題。我國擁有較為廣袤的高寒作戰(zhàn)地域,這也是上世紀80年代在經(jīng)濟不充裕的情況下引進24架美制S-70直升機的核心所在,至今仍然在部隊超期服役。直-20使用了旋翼除冰技術,保證了直升機在高寒地區(qū)以及凍雨等惡劣環(huán)境下正常使用,這是我國軍用直升機發(fā)展的一個特征之所在。其實直-10在研發(fā)初始,就確立了保證高原飛行的能力,直-20真正實現(xiàn)了這一目的,不僅僅具備高寒地區(qū)使用的能力,同時保證了較大的運載能力。
此后,路在何方?
直-20成功后,擺在眼前的首要問題就是如何實現(xiàn)直-20戰(zhàn)術通用直升機的功能拓展問題,要知道直-20基礎型號是根據(jù)陸航運輸型來開發(fā)的,我國在海軍、空軍都有很大的缺口。參照美國黑鷹直升機,先后發(fā)展了艦載型、通信中繼型、武裝運輸型、特戰(zhàn)型等等,尤其在海軍領域現(xiàn)役艦載直升機直-9C太小,直-8和引進的卡-28因為載重以及構型問題限制了大量使用,直-20成為最佳選擇,10噸級艦載直升機高清圖片此前已經(jīng)在網(wǎng)絡上曝光,后期應該盡快實現(xiàn)相應型號的拓展改進工作。
第二,重型武裝直升機發(fā)展迫在眉睫。直-10武裝直升機的出現(xiàn)填補了我國長期缺乏專用武裝直升機的空白,但在載彈量等領域還是與重型直升機有較大的差距,陸航還需一款10級的重型武裝直升機。有分析說,直-20使用的渦軸-10型1600KW大功率動力包具備兼顧拓展使用的能力,果真如此的話,國產(chǎn)10噸級重型武裝直升機將在不久面世。另外今年天津直博會上展出了一款外形科幻的超級大白鯊翼身融合新概念高速武裝直升機,該型機飛行速度達到650公里/小時,或許會成為未來的發(fā)展方向之一。
第三,重型運輸直升機。我國已經(jīng)啟動與俄羅斯聯(lián)合研制重型運輸直升機的合作項目,重型直升機研制工作正式起步。目前國際上,現(xiàn)役的重型運輸直升機只有美國的CH-47和俄羅斯的米-26兩種型號,尤其是CH-47型運輸直升機在戰(zhàn)爭中的作用有目共睹,我國也曾引進過幾架米-26重型運輸直升機,這個領域是目前唯一的一個空白。
減少飛機結構重量的重要意義
減少飛機結構重量的重要意義:保證飛機總重和使用空機重量達到型號設計要求;滿足型號的性能和使用要求;具有良好的營運經(jīng)濟性,保證市場競爭能力。
飛機減重就意味著飛機的油耗小,成本低,更環(huán)保節(jié)能,減少二氧化碳排放。
飛機基本重量組成:
1、空機重量
飛機本身的結構重量、動力裝置重量、固定設備重量、油箱內(nèi)不能利用或不能放出的燃油重量、滑油重量、降溫系統(tǒng)中的液體重量等的總和。
2、附加設備重量。
3、空勤人員及其隨帶用具、物品的重量。
4、服務設備及供應品重量。
5、其他按規(guī)定應計算在基本重量之內(nèi)的重量。
C919有那些技術亮點?
從2007年國家對大飛機項目立項到2008年C919名稱發(fā)布,從設計圖紙到2015年底的總裝下線,這架飛機從無到有,承載了億萬國人對中國航空事業(yè)的期待。
為保證國產(chǎn)大飛機C919獲得國際市場的認可,該項目采用了大量的新技術,以保證C919飛機的綜合性能處于國際領先水平,在同波音737 MAX和空客A320neo競爭時,不至于處于下風。
首次自主設計超臨界機翼達到世界先進水平:C919的機翼設計采用了超臨界機翼。與傳統(tǒng)機翼相比,超臨界機翼可使飛機的巡航氣動效率提高20%以上,進而使其巡航速度提高將近100多千米/小時。如果用同一厚度的標準來設計傳統(tǒng)機翼和超臨界機翼,超臨界機翼的整體阻力比傳統(tǒng)機翼要小8%左右。采用超臨界機翼還可以減輕飛機的結構重量,增大結構空間及燃油容積。
先進材料首次在國產(chǎn)民機大規(guī)模應用:C919采用鋁鋰合金、復合材料等先進材料實現(xiàn)飛機減重、增加使用壽命的目標。C919的第三代鋁鋰合金材料用量達到8.8%,先進復合材料用量達到12%。
C919裝配先進的機載系統(tǒng)和發(fā)動機:C919采用了先進的機載系統(tǒng)和發(fā)動機,比如高度模塊化和綜合化的航電系統(tǒng)、帶包線保護功能的全數(shù)字電傳飛控系統(tǒng)等,全新的LEAP-1C高涵道比發(fā)動機采用了一體化推進系統(tǒng)設計方式,經(jīng)濟性能更好。
有人說飛機會把廢水排到空氣中,是不是真的?
飛機技術還沒有發(fā)達之前,廢水確實是排到空中,而現(xiàn)在的廢水基本上是真空保管不會外排。每次我們乘坐飛機時候,都會很好奇上次所后的廢水是不是直接排到空著呢?甚至有人在路上走著,遇到飛機路過時候都會擔心天空會不會下降一些“廢水”,其實這個情況根本不用擔心,畢竟現(xiàn)在的飛機基本上是真空保管廢水再處理,不再外排到空氣中。
一、在飛機發(fā)展的階段,確實有一段時間直接把廢水以“藍冰”的模式排放在空中
飛機廢水以及廢物都是我們很好奇的一個環(huán)節(jié),畢竟大家都擔心這些東西會無辜掉在自己的頭上,甚至有人會把噴射飛機的氣體認為在“排廢水”。其實在飛機發(fā)展中的那些年代,由于技術的限制所謂的廢水確實是直接排到空中,通過某種物質(zhì)凝固成為“藍冰”后排到天空中;但由于受到很多人的抗議,其實很早就已經(jīng)取消了這個模式的排放,心在的污水基本上都是收集起來再處理的。
二、考慮到環(huán)境問題,現(xiàn)在的飛機廢水都是真空保管,每趟飛機降落后統(tǒng)一處理的
那么現(xiàn)在的廢水到底是怎么處理的?其實現(xiàn)在的飛機基本上是使用了真空保存廢水的情況;當客人食用玩廁所后,廁所的廢水就會被直接加壓存放到飛機內(nèi)部的存儲罐,然后飛機找落后就會有工作人員對這些廢水進行處理。由于現(xiàn)在的技術比較先進,基本上在飛機的過程里面是不會再出現(xiàn)廢水外漏的情況,更加不用擔心自己走著會沾到這些廢水,畢竟飛機負責人也考慮到環(huán)境污染的問題了。
現(xiàn)在的飛機是不會把廢水直接排到空氣中的,畢竟環(huán)境才是最重要。
波音787夢想客機重量是多少?為什么能做到那么輕?
現(xiàn)代客機所用材料的平均密度是多少?自從萊特兄弟駕駛第一架實用飛機以來,平均密度的下降是巨大的。飛機在減輕重量方面的努力是積極的、持續(xù)的,并且由于燃料價格的迅速攀升而加速。這種驅(qū)動降低了特定的燃料成本,改善了航程并有助于改善環(huán)境。復合材料在現(xiàn)代飛機中發(fā)揮著重要作用,波音夢想客機也不例外。
復合材料與減重
道格拉斯DC3起飛時的重量約為2.52萬磅,最大乘客總數(shù)約為25人。波音夢想客機起飛重量55萬磅,載客290人,滿載里程超過8000英里。復合材料發(fā)揮了巨大的作用,它們被用于夢想客機的機身、引擎和許多其他部件。
客機機身上的復合材料
夢想客機的機身由近50%的碳纖維增強塑料和其他復合材料組成。與更傳統(tǒng)的鋁制設計相比,這種方法平均節(jié)省了20%的重量。
機身中的復合材料也有維護優(yōu)勢。典型的維修可能需要24小時或更長的飛機停機時間,但波音公司開發(fā)了一種新的維修能力,只需要不到一小時的時間。這種快速的技術提供了臨時維修和快速周轉(zhuǎn)的可能性,而這種輕微的損壞可能會使一架鋁飛機停飛。
機身由管狀部分構成,然后在最終組裝時連接在一起。據(jù)說每架飛機使用復合材料可節(jié)省5萬個鉚釘。作為潛在故障位置,每個鉚釘位置都需要進行維護檢查。
發(fā)動機中的復合材料
夢想客機有通用電氣(GEnx-1B)和羅爾斯?羅伊斯(Trent 1000)兩款發(fā)動機可選,而且都廣泛使用復合材料。短艙(進氣罩和風扇罩)顯然是復合材料的最佳使用地點。復合材料甚至被用于通用電氣發(fā)動機的風扇葉片。自從羅爾斯?羅伊斯RB211問世以來,葉片技術有了巨大的進步。早在1971年,由于海飛碳纖維風扇葉片在鳥擊試驗中失敗,這項早期技術使公司破產(chǎn)。
自1995年以來,通用電氣在鈦片復合扇葉技術方面一直處于領先地位。對于夢想客機的發(fā)動機,復合材料還被用于7級低壓渦輪的前5級。
更少的重量
通用電氣發(fā)動機使用輕型機匣能夠減少飛機重量1200磅。機匣用碳纖維編織帶加固,是復合材料強度/重量效益的一個重要指標。這是因為風扇機匣必須包含所有的碎片,以防風扇故障。如果它不能包含碎片,那么發(fā)動機就不能適航。
在飛機上使用復合材料的早期設計和生產(chǎn)問題現(xiàn)已得到解決。夢想飛機正處于飛機燃油效率的巔峰,將對環(huán)境的影響和安全的影響降到最低。隨著部件數(shù)量減少、維護檢查水平降低和飛行時間延長,航空公司運營商的支持成本顯著降低。
從風扇葉片到機身、機翼到洗手間,如果沒有先進的復合材料,“夢想飛機”的效率是不可能的。
關于《飛機每減重一公斤》的介紹到此就結束了。