新世纪民航机发展趋势与中国的规划

民航开展趋势与中国的规划主要内容民机开展简要回忆1918年维梅轰炸机1918年福克F.7运输机1919年法尔芒F40运输机1919年F-13第一种全金属旅客机1920年HP-V8旅客机1921年维克斯维农1922年维克斯维多利亚1925年波音40型1925年福特三发客机1927年洛克希德织女星1929年容克斯G-381929年肖特C级水上客机1929年多尼尔Do-X1933年波音2471935年DC-3客机1935年马丁M130“中国飞剪〞1938年DC-4客机1943年洛克希德“星座〞1946年DC-6客机1948年“子爵〞涡桨式客机1949年德哈维兰“彗星〞喷气客机1953年DC-7五代喷气客机简况从彗星号到二强争霸英国彗星号走在世界前列由于50年代中期的几次事故，退出舞台波音707、道格拉斯DC-8确立领先地位喷气客机改变了运输结构，地球变小了喷气客机速度快、升限高、乘坐舒适空中客车公司后来居上喷气干线客机的更新换代第一代，彗星、图104、波音707、DC-8第二代，波音727、737、图154、DC-9、三叉第三代，波音747、A300、DC-10、伊尔-86第四代，波音757、767、A310、A320、图204第五代，波音777，MD-11、A330/340大约每十年一代，速度高亚音速、1万米发动机和气动设计是各代改进的关键第一代喷气客机“彗星〞、“快帆〞、波音707、DC-8和图104等采用涡轮喷气式发动机、后掠翼大展弦比后掠翼，层流平顶翼型，大面积襟翼后缘襟翼和富勒襟翼、前缘缝翼和克鲁格襟翼翼下短舱式多发动机布局，降低噪音和不利干扰活泼于50年代末，一直使用到90年代第二代喷气客机第三代喷气客机波音747-400性能机长：70.66米翼展：64.31米机高：19.33米最大起飞重量：395.986吨最大巡航速度：每小时985千米最大航程：13157千米最大载客量：592人短程和高密度座位布局，最大可载714人第四代喷气客机波音757、767、A310、A320和伊尔-96、图-204中等载客量(200人以下)和中近航程先进的高涵道比涡扇发动机超临界机翼和翼梢小翼高展弦比，小机翼后掠角，增大机翼厚度部件通用性高，本钱和运营本钱更低为提供气动效率还采用翼梢涡扩展器进一步减少部件干扰流场座耗油率比第一代降低了64％第五代喷气客机波音777，MD-11、A330/A340等设计上增加载客量、提高适应性继续探索降低油耗，提高经济性耗油率更低、排污更小、噪声更低、涵道比更高、推力更大、维护性更好的涡扇发动机加大复合材料的用量继续提高展弦比或加装翼梢小翼提高气动效率采用超临界翼型或高效亚音速翼型。大型飞机排行表安-225600吨图160285吨安-124405吨B-52221吨波音747395吨B-1216吨C-5B378吨波音777263吨A380560吨A340254吨彗星式客机1955年图-104波音707DC-8波音727波音737三叉戟737-900MD-90图154图154747L-1011DC-10伊尔86伊尔96A300747-400A320A340A330A340A340757-300767-200777座舱777-300MD-11图144图144协和式协和式协和式协和与红箭波音2707

未来民机开展方向现有飞机的不断改进改型高速民航机〔第二代超音速客机〕超大型飞机高超音速飞机大型地效飞行器高速民航机〔二代超音速〕HSCT-1HSCT-2HSCT-3航空航天飞机X-43A高超音速验证机X-34A高超音速验证机X-43A验证机B-52携带升空2004年3月27日下午2时B-52携带X-43A组合体升空试飞Pegasus与X-43A别离X-43A吸气冲压发动机工作太阳能飞机1978年英国人首次试飞成功太阳能飞机80年代初美国人麦克里迪取得很大成功蝉翼企鹅、太阳能挑战者都很著名1981年7月7日飞越英吉利海峡成功纪录：时间5h23m；距离260千米，54Km90年代美国研制了探路者、太阳神等型号，代表了国际最高水平用途十分广泛：环保、飞行时间长、升限高目前太阳能飞机性能性能：翼展74.6米〔747为64米〕太阳电池62000片，15千瓦功率飞行高度3万米重量1200千克续航时间20小时速度40千米/小时加燃料电池可飞行6个月1966年KM大型地效飞机

载重量大、高效平安、速度适中1986年苏联鸡鹞地效飞机

起飞重量400吨2003年波音地效飞机设想波音“鹈鹕〞地效飞行器机身长110米，翼展152米，载重为1270吨。可运载17辆M—1主战坦克，或3000名士兵。飞行高度6米，比普通飞机节约35％燃料。安装4台80000马力的涡轮螺旋桨发动机。飞行速度比舰船快得多，可达500千米/时。飞行高度能够到达6000米。一次加油后在海面航程可达1.85万公里。在陆地上，“鹈鹕〞的航程可达1.2万公里。超大型客机A380-900的性能机长79.4米翼展79.8米机高24.1米空重286,000吨起飞重量590,000吨动力装置：4台1332千牛发动机最大航程14450千米载客量：最低481人，最高840人载重量：95吨层流控制(LaminarFlowControl)湍流减阻(TurbulentDragReduction)

有沟槽减阻和横向小肋减阻沟槽减阻是沿机翼外表弦向开一系列有规那么的V形沟槽，深度十万分之一到几百万分之一毫米横向小肋是在机翼外表按气流方向安装1条或几条小翼片，是一种大涡破碎装置。它可设计成机翼形状，高度约为边界层厚度的80％左右。这种小肋可以打碎边界层内的大涡结构，使流动变得规那么，从而到达减阻目的。气动／推进一体化设计(Airframe／PropulsionIntegratedDesign)任务适应机翼(Mission-AdaptiveWing)

能够根据飞行条件的变化改变弯度或几何形状的机翼，又称任务适应性机翼，又称自适应机翼。机翼内装有传感器和操纵机构。机翼中间局部是不动的，前后缘能够连续偏转，从而到达柔性在改变弯度的目的。试验结果说明，飞行速度、航程、盘旋能力和无抖振可用升力都有较大提高。任务适应机翼还能提高机动能力、控制机动载荷、控制阵风减缓。能提高飞行升限、改善飞行品质、协调上下速性能的矛盾。新型超高涵道比涡扇发动机。仍探索三高：高涵道比、高压缩比和高涡轮前温度。通过选择适宜的转子和静子叶片数的比例、转子与静子轴向间距以及叶尖速度等来降低风扇叶片噪声。宽弦无凸台大直径风扇的应用，使喷流速度降低，因而使喷流噪声降低；采用消声喷管，在发动机短舱上采用衰减声波的吸音材料、利用多瓣式混合器进行内、外涵道混合排气等手段，也可以降低喷流噪声。在风扇材料方面，那么可以采用复合材料等新型材料，既能够降低噪声，又能降低耗油率。吸气超燃冲压发动机〔Scramjet〕自适应结构(Self-AdaptiveStructure)低雷诺数机理研究与实验

大飞行器的雷诺数很高，一般为10E7量级。自然界生物飞行雷诺数很小，如鸟和昆虫，可小到数千数百甚至数十。这样小的雷诺数意味着粘性大、边界层厚、环量小，相当于升力系数很低，机翼理论完全无效。必须探索非线性、非定常气动力学。生物飞行机理用于飞行器，可研制出微/纳级飞行器，亦可探索大型飞机气动效率提高以及经济性改善。

五

中国民机开展规划运5、运7、运8、运11、运12均属于小型或中型运输机；后改进或新研制星舟-60，ARJ21合作生产ERJ-145支线客机；80年代研制出运10，后下马；目前正在论证干线客机工程。运-5运-7-100Y-7-200星舟-60运-8中型运输机运-8运-9模型运-10运-10运-11运-12运-12中巴ERJ-145〔2003〕中巴ERJ-145〔2003首飞〕ARJ21〔2000年立项〕ARJ21涡扇支线客机2000年批准立项80座，可扩展到100座，美国GE发动机2005年首飞，2006年投入运营中国民机开展的假设干问题1982年赵紫阳指出：“关于国内航线使用民用飞机，由国内自己制造要作为国策定下来。〞胡耀邦在1984年指出：“这种事〔指民用飞机〕必须狠狠抓。如果80年代仍然上不去冲不破就太不象话了。〞1984年11月23日，在李鹏主持的关于加速开展国产民用飞机问题会议的纪要中指出：“加速开展国产民用飞机问题，是到了该解决的时候了。我们这样大的国家，不能只靠买国外飞机搞民航。开展国产民用飞机是要花钱的，但非干不可。〞关于运10下马的原因20世纪80年代后期干线支线之争仿制自制之争波音麦道之争市场问题之争〔面向国际还是国内〕起点上下之争MD80与MD90〔麦道大员：我们选择与上海合作的目的就是要搞垮中国的运10〕。?财富?杂志声称：“因为上海搞过运10，我们才与上海合作，如果不打倒运10，美国飞机就不好打进中国。〞

20世纪90年代航空腾飞方案三步走战略：MD82/90、合作支线、自行研制中韩合作、中新合作、中法新合作第一步前期到1995年根本完成，第二步艰难AE100方案：1996年签约，1998年中止原因：空客亚洲公司无权代表空客签约，100座市场前景不好，空客无力搞中国在两条战线上损失数十亿，外电评论，九六年那笔大宗订货救活了濒临破产的Airbus公司。Airbus缓过气来却将AE100工程搞垮。

不确定的21世纪初1993年5月21日，朱镕基表示：“中国政府将集中财力、物力优先开展民用航空，把民用航空放在仅次于铁路的地位。〞2002年李鹏参加北航50周年校庆说：“我感到遗憾的就是，我们中国现在还不能制造大型的客机。〞2003年温家宝视察北航时指出：2003年底，干线飞机论证工作开始。下面的意见仍然不能统一，未来不确定。大致规划一那么有趣的报道在2003年9月的“21世纪航空和中国经济〞顶峰论坛的论坛上，一边是中国业界人士和专家在呼吁中国开展自己的民机工业，另一边是波音、空客、GE这样的国际航空业巨头竭力推销自己的最新产品，同时鼓吹自己和中国的合作是多么的愉快和成功。〔中国青年报〕中国航空工业第一集团公司总经理刘高倬显然有些冲动。他说，一个国家没有自己的民机工业，就不能算民航强国。这句话所指，显然是国家“要在20年内由民航大国变成民航强国〞的战略蓝图。“我们也尝试了国