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新舟700飞机:竞争力源自成熟的先进技术

时间:2015-08-17  来源:中国航空报   发布:高端装备网 
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  新舟700飞机在整个飞行剖面内都具有高的气动效率,这主要得益于研究人员专门为其打造的一副高升力、高升阻比的大展弦比机翼。为了在未来支线航空市场竞争中占据优势,新舟700采用了能够降低结构重量,提升速度的先进气动力设计技术,并配备了能够大幅提高座舱品质、降低飞机结构重量的电传操纵系统。新舟700是全球唯一一型正在研制的全新涡桨支线客机,具有座级跨度大、环境适应能力强、经济巡航速度范围大等众多优势。该机应用了大量先进技术,可在未来支线航空运输市场占据明显的竞争优势。

 

  精准的市场定位

 

  与干线航空市场不同,支线航空运输市场具有多元化的竞争特点。支线航空运输市场上有诸多的飞机型号同台竞技,包括40~70座级的涡桨飞机和涡扇飞机,以及更高座级的次干线飞机和干线飞机,例如ATR42/72系列、冲8系列、ERJ-145/E-Jets、CRJ200/700/900、MRJ、ARJ21、SSJ100、CS100/300等。因此,在研究新舟700飞机的市场定位时,不能只关注来自涡桨支线飞机的竞争,而是要考虑所有的潜在竞争因素,唯有如此才可能确立正确的市场定位。

 

  新舟700项目团队在对全球涡桨支线飞机航空市场调研时发现,60~90座级飞机的市场需求在未来涡桨支线飞机市场中占有最大份额,这一市场又可细分为60座、70座和90座等3个不同的级别,它们将满足全球不同地区的差异化需求,欧洲和北美地区是70~90座级飞机的主要市场,亚太地区、西亚、非洲、俄罗斯将成为60~70座级产品的主要用户,中国、西亚和南美地区对飞机的高原性能有着特殊的要求。

 

  根据宏观市场需求,在确定新舟700飞机技术指标时,研究人员主要关注了3方面因素:一是乘客对产品总体印象的接受程度,主要包括是否认同飞机安全性、舒适性、票价和航段时间;二是航空公司的小时收益;三是竞争机型航段时间。尽管涡桨飞机本身具有较好的经济性,但航空公司更关注航段的小时经济性,乘客更关注票价和飞行时间。在综合考虑这些因素后,项目团队认为,新舟700飞机必须具有较高的安全性、与竞争机型相似的舒适性和航段时间以及低廉的票价,才能在市场竞争中处于有利地位。

 

  新舟700系列飞机将先后推出70座级的基本型、60座级的缩短型和90座级的加长型,以满足不同地区不同客户的需求。这三型飞机的市场覆盖了800km以内的典型支线航线,以及1000km以上的小流量瘦长航线。新舟700飞机飞行高度的选择兼顾了平原、高原以及高高原地区的使用要求。新舟700飞机经济巡航飞行速度为500~630km/h,可以在不同航线上具有足够的竞争力,使航空公司获得最大的收益。

 

  飞机的经济性是由飞机功能、性能以及产品的其他固有属性确定的。在选择飞机的布局方案、结构方案和系统方案时,项目团队在确保飞机具有较高安全性的前提下,尽量使飞机设计方案更加简单。

 

  最先进的成熟技术

 

  为了在支线航空市场竞争中占据优势,新舟700飞机应该比在役的支线飞机更加环保、快捷、舒适、适用,并具有更好的经济性。在确保飞机具有经济性优势的同时,选择什么样的技术来实现飞机的市场、技术目标,成为新舟700项目成功的关键。

 

  全新的高升力、高气动效率机翼

 

  新舟700飞机在整个飞行剖面内都具有高的气动效率,这主要得益于研究人员专门为其打造的一副高升力、高升阻比的大展弦比机翼,通过大量的叠代设计以及试验验证,实现了高升力与良好失速特性的统一,使其在整个巡航范围内均保持良好的气动效率。

 

  全新设计的低成本、长寿命机体结构

 

  考虑到涡桨飞机的使用环境和低成本要求,新舟700飞机的机身主体采用了高强度铝合金结构,飞机的尾翼为碳纤维复合材料结构,其他活动面全部采用复合材料结构。在主要结构部段方案设计上,采用了大模块化和整体结构的技术方案,大幅度减少了翼面部段的装配工作量;在机身的总体设计上,通过机身气动力的综合设计,最大程度减小了非等直段结构的长度,在一定程度上降低了机体成本。

 

  低耗油率的全新涡桨推进系统

 

  减少油耗是降低新舟700飞机直接使用成本的重要手段。高气动效率机翼、高效率机体结构以及高效率的推进系统是实现这一目标的三个综合技术措施。新舟700飞机使用了加普惠公司专门为其研制的耗油率更低的先进动力系统和道蒂公司研制的全新六叶螺旋桨。

 

  高度综合化的数字化驾驶舱

 

  新舟700飞机驾驶舱采用了全新的高度综合化的数字化驾驶舱设计,人机交互更加直接,系统功能更加完备,在大大提高机组驾驶安全性的同时,降低了机组的工作负荷。

 

  高安全性的电传操纵系统

 

  新舟700飞机是目前世界上唯一一型配备三轴数字电传操纵系统的涡桨支线飞机。电传操纵系统在涡桨飞机上的使用一直存在争议,主要在于“是否有必要使用”和“使用成本较高”。新舟700飞机配备电传系统出自三个方面的考虑:第一,由于新舟700飞机飞行速度较高,必须采用助力系统,在助力系统的基础上配备电传操纵指令系统,不但可使空间有限的新舟700飞机的操纵系统布置更加灵活,而且也降低了驾驶舱操纵系统的难度;第二,采用电传系统可以为飞机提供全面的包线保护功能,同时,舵面控制功能配置更加灵活,逻辑易于实现;第三,采用电传操纵系统后,飞机具有更多的应对舵面故障的构型组合,在故障状态下更能确保飞机的操纵性。研制团队根据新舟700飞机自身的特点,选择了一套简洁实用、安全可靠的电传操纵系统,显著降低了系统的研制成本。

 

  目前,新舟700飞机的研制已经进入联合定义阶段,各项研制工作顺利推进,工程预期目标也越来越近。以支线航空全市场竞争观和客户观为研制理念,不仅为产品研制奠定了良好的思想基础,而且将助力新舟700飞机取得最终的成功。

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