【簡介:】本篇文章給大家談?wù)劇赌暇┖娇蘸教齑髮W(xué)航空宇航制造》對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、C919首飛在即,國產(chǎn)大飛機原來是這樣的!
2、南京航空航天大學(xué)承擔(dān)了
本篇文章給大家談?wù)劇赌暇┖娇蘸教齑髮W(xué)航空宇航制造》對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、C919首飛在即,國產(chǎn)大飛機原來是這樣的!
- 2、南京航空航天大學(xué)承擔(dān)了多少項國產(chǎn)大飛機項目?
- 3、航空類的大學(xué)有哪些
- 4、中國的武直十飛機是中國自己研發(fā)的嗎?
C919首飛在即,國產(chǎn)大飛機原來是這樣的!
出品:科普中國
制作:南京航空航天大學(xué)大學(xué)生科學(xué)與技術(shù)協(xié)會戚耀文
監(jiān)制:中國科學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò)信息中心
C919大飛機即將首飛啦!C919是中國首款按照最新國際適航標準研制的干線民用飛機,于2008年開始研制,2015年11月2日,C919大型客機首架機正式下線;2017年3月,國內(nèi)63名院士和專家組成的評審委員會一致同意通過國產(chǎn)大型客機C919首飛技術(shù)評審;2017年4月16日,C919在上海浦東機場進行了首次高速滑行測試;2017年4月23日,C919在上海浦東機場成功進行了高速滑行抬前輪測試,標志著C919的首飛已進入“讀秒”狀態(tài)......
2015年11月2日,我國自主研制的C919大型客機首架機,在中國商飛公司新建成的總裝制造中心浦東基地廠房內(nèi)正式下線。新華社記者丁汀攝
2017年4月23日,國產(chǎn)大型客機C919在上海浦東機場進行高滑抬前輪試驗。王脊梁 攝
外形:小干線家族中的“大塊頭”
C919為雙發(fā)渦扇中型機,畢竟是干線客機,長38.9米,連翼展35.8米,高12米,就算身高1米9的乘客走在機艙里也不會覺得不適,最大起飛重量為72噸,雖然沒有波音777那么大,但已經(jīng)是小干線家族中比較大的機型了,最大可容納190人之多。
C919機身線條流暢,值得一提的是,飛機的機體從設(shè)計、計算、試驗、制造全是中國自己做的,強有力地回應(yīng)了對飛機制造自主性的諸多質(zhì)疑。飛機采用了新一代超臨界機翼,自主發(fā)展“一分鐘”快速成型的方法提高了機翼曲面的質(zhì)量,改善跨音速范圍內(nèi)的可控性,減少飛行阻力從而節(jié)省了很多燃料。為了全面認證C919的氣動設(shè)計,滿足對CFD技術(shù)的不同精度和效率的要求,不同構(gòu)型、雷諾數(shù)的全、半膜的風(fēng)洞測試不斷開展,包括測力、測壓、動力影響,增升裝置設(shè)計方案選型、驗證、確認等一系列超過15000的風(fēng)洞“吹風(fēng)”試驗,從而擁有了比現(xiàn)役同類飛機更好的巡航氣動效率。
再看看它的造型,就是霸氣,像是戴著一副俊酷的墨鏡。相比需要6塊擋風(fēng)玻璃的傳統(tǒng)飛機,C919只有4塊,機頭更具流線型,使得飛行員視野更開闊,減少阻力。但是這種擋風(fēng)玻璃工藝更復(fù)雜,制造難度也大。這也使得C919獨特到只看臉就可以辨認出來。
由于飛機重量比較重,其發(fā)動機甚至比現(xiàn)役的波音737的都要大,所以C919采用了第三代鋁鋰合金材料,鋰元素的加入使其比同等機型輕了5%-10%。飛機上使用的復(fù)合材料主要是碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料,具有高耐腐蝕、質(zhì)量輕等特點,但價格大約是常規(guī)鋁合金材料的幾十倍,所以在機體結(jié)構(gòu)用量只占到了12%。
發(fā)動機:技術(shù)創(chuàng)新運營成本降低
航空發(fā)動機作為“航空之花”,可以說是航空技術(shù)和工業(yè)積累的完整體驗。C919的發(fā)動機為LEAP-X1C發(fā)動機。
LEAP-X1C型發(fā)動機是由國際公司美國通用電氣與法國SNECMA各以50%資金比例合資建立的大型客機發(fā)動機生產(chǎn)商CFM國際公司研制的大型噴氣客機發(fā)動機。它采用了18片賽峰公司研制的碳纖維復(fù)合材料風(fēng)扇葉片以及美國通用電氣公司研制的陶瓷基復(fù)合材料渦輪部件。
它采用了許多行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的創(chuàng)新性技術(shù),包括超高壓比核心機、采用三維編織樹脂模傳遞成型技術(shù)制造的復(fù)合材料風(fēng)扇葉片、復(fù)合材料風(fēng)扇機匣、第三代三維氣動設(shè)計壓氣機和渦輪葉片設(shè)計技術(shù)、第二代雙環(huán)預(yù)混旋流器(TAPS II)燃燒室技術(shù)、可變面積外涵噴管和先進材料等。發(fā)動機和短艙將作為一體化推進系統(tǒng)來設(shè)計,擁有先進的進氣道、聲學(xué)處理和電動反推力裝置,可以充分發(fā)揮其氣動性能、重量和聲學(xué)優(yōu)勢。
這款先進的新型渦扇發(fā)動機較CFM之前生產(chǎn)的波音737的發(fā)動機有了許多先進性提升。LEAP-X1C發(fā)動機燃油消耗可減少16%,二氧化碳排放量可減少16%,氮氧化物排放量可減少至不足60%,且更為安靜。相比于其他發(fā)動機,LEAP-X運營成本可以比其他發(fā)動機降低15%,這是一項巨大的優(yōu)勢,這也是最終選定LEAP-X系列發(fā)動機作為動力裝置的最重要原因。
航空發(fā)動機(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))
為啥發(fā)動機不是國產(chǎn)的?
有人會問,C919的發(fā)動機為啥不用國產(chǎn)的呢?航空發(fā)動機的研制都有哪些難題呢?
中國的現(xiàn)代化工業(yè)起步比國外晚,技術(shù)也比較落后,這讓中國的航空發(fā)動機水平和中國航空整體水平相比比較低,這個短板影響了整個航空工業(yè)的實力。而我國在大飛機的發(fā)動機上落后很久,上世紀轟動一時的運10所用發(fā)動機就是波音707所用JT3D-7發(fā)動機。當(dāng)時雖然已經(jīng)開始著手研制我國自己的發(fā)動機,但是因為種種原因運10下馬,科研資料全部銷毀,致使我國發(fā)動機事業(yè)停滯不前。
難點1:四高
簡單而言,噴氣式飛機發(fā)動機就像是一個兩端都開口的圓筒,從前端吸入的空氣經(jīng)過壓氣機、燃燒室等一系列的內(nèi)部結(jié)構(gòu),而后變?yōu)楦邷?、高速的燃氣從后端噴射出去,就產(chǎn)生了向前的反推力。所以,飛機發(fā)動機的特點是“高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速、高負荷”。
這四高,簡直是個大難題。一般噴氣發(fā)動機內(nèi)部某些部位的溫度在1600℃左右,而發(fā)動機風(fēng)扇后的壓氣機進口空氣和出口空氣的壓強都要比大氣壓強要高得多。
與發(fā)動機相比,大飛機用的大涵道與發(fā)動機和戰(zhàn)斗機的小涵道又有不同,所謂涵道比就是發(fā)動機外涵道與內(nèi)涵道之比,拋開種種晦澀的技術(shù)細節(jié)不談,普通人能夠直觀明白的是,大涵道比發(fā)動機比小涵道比發(fā)動機的油耗小、推進效率好、經(jīng)濟性能高,不過制造要求也更高,穩(wěn)定性更強,比如前者的風(fēng)扇葉片起碼有一米多,而后者則只需0.3—0.4米左右。
拿一款非常高端的發(fā)動機來說,羅爾斯·羅伊斯公司為A380生產(chǎn)的發(fā)動機內(nèi)部的最高溫度達到了太陽表面的一半,發(fā)動機內(nèi)部的壓力達到了50個大氣壓,渦輪葉片葉尖的運動速度達到2000公里/小時,而它的葉片有3米多長。這四高兩低簡直是制造民用大飛機發(fā)動機的緊箍咒。
難點2:經(jīng)濟性與舒適度
除了四高難題以外,民用客機的發(fā)動機還必須考慮經(jīng)濟性能和舒適度,也就是說,油耗要低,噪音也要低。而這些林林總總的問題也正導(dǎo)致了我國飛機發(fā)動機發(fā)展緩慢。
難點3:發(fā)動機的材料和工藝
此外,材料和工藝難題也是不能忽略的,要保持燃油火焰在以每秒100多米高速流動的高壓氣流中穩(wěn)定燃燒,這與在狂風(fēng)中保證手中火炬不滅一樣困難;同時要保護燃燒室火焰筒壁不被高溫燃氣燒蝕,不僅需要耐高溫材料和耐熱涂層,還要通過燃燒室結(jié)構(gòu)設(shè)計,采取冷卻手段,降低燃燒室筒壁溫度。
目前國外發(fā)達國家的發(fā)動機主軸承的壽命都在1萬小時以上,而我國的基本在900小時以內(nèi),差距還很大。而現(xiàn)代高性能航空發(fā)動機都采取一些高強度、耐高溫材料,包括鈦、鎳、鋁、復(fù)合材料以及鎳基和鈷基超耐熱合金。有分析認為,中國現(xiàn)在超耐熱合金還不能完全自給,據(jù)估計中國每年超耐熱合金的生產(chǎn)量約為10000噸,而需求量則為20000噸。更有專家指出,制造發(fā)動機風(fēng)扇的復(fù)合材料目前國內(nèi)做不出來。
機上電子設(shè)備
C919采用了雙側(cè)桿正桿飛行控制系統(tǒng),其特色在于采用兩種不同構(gòu)型的4個獨立主飛行控制系統(tǒng)。其中包括兩個常規(guī)液壓動作系統(tǒng)和兩個電-液動作系統(tǒng)。C919采用電-液動作系統(tǒng),這使其在動力資源上具備更大的靈活性,增加了冗余性,提高了安全性能。針對先進的氣動布局、結(jié)構(gòu)材料和機載系統(tǒng),研制人員共規(guī)劃了102項關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),包括飛機發(fā)動機一體化設(shè)計、電傳飛控系統(tǒng)控制律設(shè)計、主動控制技術(shù)等。
與此同時,C919在機內(nèi)采用先進的電傳操縱和主動控制技術(shù),提高飛機綜合性能,改善人為因素和舒適性;另外,先進的綜合航電技術(shù)減輕了飛行員負擔(dān),提高導(dǎo)航性能,改善人機界面。
但必須承認的是,C919上也有很多設(shè)備是現(xiàn)在甚至是較長時間內(nèi),國內(nèi)都無法提供具備競爭力產(chǎn)品的類型。一個典型例子就是機載液壓系統(tǒng)。飛機上的各個氣動舵面偏轉(zhuǎn)、艙門和起落架的收放等等,無不依賴于液壓系統(tǒng)的驅(qū)動——這個以極小的體積和重量,就能傳遞極大的功率的神奇設(shè)備。
C919首飛意味著什么?
航空制造業(yè)差不多代表了一個國家制造業(yè)的頂尖水平,我國在上世紀放棄了運-10計劃導(dǎo)致國內(nèi)航空制造業(yè)十年的斷檔和大量的人才流失,此次首飛標志著我國的大飛機制造業(yè)重新崛起。
有人說,我們只是造一個殼子把所有的東西塞進去。但這正是我們所取得最大進步所在,航空制造業(yè)與其他制造業(yè)的有一個不同之處就在于集成的難度,飛機特別是商用的大飛機,講究耐用率與經(jīng)濟性,這就帶來了對氣動布局的近乎苛刻的要求,既要有可靠的結(jié)構(gòu)強度同時又要做到盡可能輕便,而一個氣動布局所涉及到超算模型與風(fēng)洞模擬,又不是一般小國家可以做到的體系化建設(shè)??梢哉f造出一個殼子是一個系統(tǒng)的工程,考驗的是一個國家的完整工業(yè)體系與龐大的工程師隊伍。
在全球化的時代里,一味講究國產(chǎn)率實際上并沒有太多的價值,737和A380上面也有不少零件來自于中國制造商。C919使用了美法合資CFM公司的LEAP-1C的發(fā)動機,其實波音與空客的飛機也用了這個發(fā)動機,C-919用了它可以消耗比同級別飛機少15%的燃油,降低10%的座公里直接使用成本,還可以減少50%的碳排放量,別人的好東西可以拿來用為什么不用呢?
當(dāng)然這也不意味著我們可以不必發(fā)展發(fā)動機,C919的航電、飛控、空氣管理系統(tǒng)供貨商均為歐美公司,這些關(guān)鍵技術(shù)上面我們尚還沒有能力做出和西方歐美公司一個水準的產(chǎn)品,但是只要我們可以利用他們的技術(shù)造出我們的飛機,并且可以投入運營并盈利,自然會有國內(nèi)的廠家來研發(fā)我們自己的航電、飛控系統(tǒng),如果一蹴而就全部國產(chǎn),可能帶來的結(jié)果是C919項目的失敗,這會導(dǎo)致國民對整個國產(chǎn)飛機產(chǎn)業(yè)鏈失去信心,國產(chǎn)飛機失去市場,行業(yè)逐漸崩潰,想要再一次打開市場,困難可想而知。
C919以高達百分之五十的國產(chǎn)率下架,打破了歐美在大型客機領(lǐng)域的壟斷地位,是超出預(yù)期的成功。作為一款商業(yè)用途的飛機,大量使用國際一流的發(fā)動機與航電、飛控技術(shù)以增強穩(wěn)定性,并以此加大通過美歐主導(dǎo)的適航認證的概率,更為之后的國產(chǎn)化積累了經(jīng)驗。
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南京航空航天大學(xué)承擔(dān)了多少項國產(chǎn)大飛機項目?
南航共承擔(dān)140余項國產(chǎn)大飛機項目.
從ARJ21(我國首款噴氣支線客機)到C919,南航共承擔(dān)140余項國產(chǎn)大飛機項目,遴選29名骨干教師直接參與中國商飛聯(lián)合工程隊。科研團隊參與了大飛機項目的總體、氣動、強度、材料、航電、飛控、動力、環(huán)控、防冰、四性、適航等內(nèi)容的論證工作,并在飛機設(shè)計、空氣動力、結(jié)構(gòu)強度、材料制造、適航管理等領(lǐng)域進行關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),學(xué)校還為大飛機研制單位——中國商用飛機有限責(zé)任公司輸送了上千名畢業(yè)生。
航空類的大學(xué)有哪些
3大類27所航空航天院校如下:
中國夢,航天夢。隨著世界航天技術(shù)的發(fā)展,近年來我國的航空航天技術(shù)已經(jīng)躋身世界前列,這也歸功于我國在航空航天方面的教育投入,我國有很多大學(xué)開設(shè)了航空航天專業(yè),很多學(xué)生也有自己的航天夢,那么我國最有實力的五大航空航天的院校是哪些呢,今天大膽就給大家介紹一下這五所大學(xué)。
一、北京航空航天大學(xué)
成立于1952年有清華等八所大學(xué)的航空航天專業(yè)很冰成立的,84年正式改名為北京航空航天大學(xué),是985工程、211工程大學(xué),世界一流學(xué)科建設(shè)的高校。學(xué)校一直專心研究最前沿的航空航天技術(shù),科研能力強,知名度高。
學(xué)校有30個學(xué)院,工理官文法經(jīng)哲教育醫(yī)學(xué)和藝術(shù)齊全的綜合性大學(xué),有28個國防重點學(xué)科。
A+學(xué)科:航空宇航科學(xué)與技術(shù)、材料科學(xué)與工程、儀器科學(xué)與技術(shù)、軟件工程
二、哈爾濱工業(yè)大學(xué)
始建于1920年,學(xué)校有哈爾濱、威海、深圳三個校區(qū),隸屬于工業(yè)和信息化部,985工程、211工程大學(xué),雙一流建設(shè)A類高校。學(xué)校有17個A類學(xué)科,第一個航天學(xué)院,第一顆自主研發(fā)的小微型,第一部新體制雷達等多個國防方面第一足以看出實力強大。
三、西北工業(yè)大學(xué)
坐落于西安,可以追溯到1938年,1957年西北工學(xué)院與西安航空學(xué)院合并組建成西北工業(yè)大學(xué),1970年,中國人民解放軍軍事工程學(xué)院空軍工程系整體并入了西北工業(yè)大學(xué)。
一帶一路航天創(chuàng)新聯(lián)盟組成成員,雙一流建設(shè)高校,985、211大學(xué),我國西部重點國防專業(yè)大學(xué),科研能力強,三航是特色優(yōu)勢學(xué)科,創(chuàng)立了多個第一:第一架小型無人機、第一臺地效飛行器、第一臺航空機載計算機,科研經(jīng)費投入大,有8個國家級重點實驗室、2個國家工程研究中心,4個國家級國際科技合作基地。
四、南京航空航天大學(xué)
始建于1952年,隸屬于工業(yè)和信息化部,211工程大學(xué),航空航天民航為特色。第一架無人駕駛大型靶機,第一架無人駕駛直升機、第一家微型飛行器,多項技術(shù)應(yīng)用到嫦娥三號,為我國航空航天作出重大貢獻。
五、沈陽航空航天大學(xué)
創(chuàng)建于1952年,其前身為沈陽航空工業(yè)學(xué)校。2010年正式更名為沈陽航空航天大學(xué)。以工為主,工、理、文、經(jīng)、管、藝等多學(xué)科發(fā)展的高等院校,教育部、中航工業(yè)集團公司與遼寧省共建高校。
沈航致力于開發(fā)新能源通用飛機,現(xiàn)已成功研制出了三款新能源飛機。建立了“航空制造工藝數(shù)字化國防重點學(xué)科實驗室”。為國家培養(yǎng)航空航天的特色人才。
中國的武直十飛機是中國自己研發(fā)的嗎?
中國的武直十飛機確實是中國自己研發(fā)的武裝直升機,中國經(jīng)歷了百年屈辱史后,盼來了新中國成立,中國人民一直在努力奮斗,然而國家的部分實力依舊比較落后,所以為了能夠提升國家的綜合實力,中國也向國外引進了一些戰(zhàn)斗直升機等軍事產(chǎn)品,但是屬于中國人自己的產(chǎn)品卻比較少,然而那些厲害的工程師并沒有放棄,他們默默努力著,最后國產(chǎn)武裝直升機和大家見面了。
這款產(chǎn)品的另外一個名字叫做霹靂火10,這個名字非常的霸氣,能夠彰顯中國的氣勢。中國曾經(jīng)一直使用的直升機都是根據(jù)法國海豚直升機為基礎(chǔ)設(shè)計的機型,雖然這些武裝直升機的能力比較好,但畢竟是其他國家的技術(shù),只有研發(fā)出屬于自己國家的直升機,才能夠變得越來越獨立??萍荚诓粩嗟倪M步,中國的發(fā)展也會日新月異。這是中國人民解放軍創(chuàng)造出的第1種專業(yè)武裝直升機,這個消息傳出來之后,引發(fā)了亞洲各個國家的關(guān)注。
這架直升機的外形非常的炫酷,其中功勞最大的就是南京航空航天大學(xué)。2020年12月26日,這款直升機在南航校區(qū)舉辦揭幕儀式。這款直升機的性能非常高,能夠和世界第3代直升機相媲美,意義是非常深遠的。多虧了這所學(xué)校的優(yōu)秀人才,所以才能夠促進中國軍事領(lǐng)域的發(fā)展。
直升機的用處比較大,如果森林發(fā)生大火,就可以通過直升機滅火,而且在搶險救災(zāi)過程當(dāng)中也能夠拯救當(dāng)?shù)乇焕Ь用瘛K允袌鲂枨罅渴欠浅4蟮?,如果一直從國外進口的話,價格很貴,甚至?xí)艿侥承﹪业闹萍s。但是中國人民自強不息,學(xué)校能夠培養(yǎng)很多創(chuàng)新型人才,大家團心協(xié)力,最終設(shè)計出了國產(chǎn)牌武裝直升機。
關(guān)于《南京航空航天大學(xué)航空宇航制造》的介紹到此就結(jié)束了。