【机械cax360第454期】空客A380是世界上最大的客机,是由空中客车公司研发的四发巨型客机,打破了波音747近31年的世界载客量最高民用飞机纪录。就在前些天,空中客车公司宣布由于A380订单减少,将于2021年停止生产空客A380。
空客A380项目持续十多年的设计开发,总投入达到250亿美元,每架A380售价4.45亿美元(2018年报价),2019年1月空客A380确认订单为313架且交付了234架。2月7日澳航取消8架A380订单,2月14号阿联酋航空取消了39架。
▲A380客机净订单和交货量
01
1988年,空客工程师秘密开发超高载客量飞机,用以对抗波音747在长途高载客量运输市场中的主导地位。这个大型项目是在1990年法恩伯勒航展上宣布的,其目标是比波音747-400降低15%的运营成本。
▲波音747-400
1994年6月,空客宣布计划开发自己的大型客机,指定为A3XX。空客曾经考虑过将两架A340机身边靠边并合为一架机身,而A340是当时空中客车最大的机型。
2000年12月19日,新改组的空中客车管理层表决通过投资88亿欧元在A3XX项目上,重新命名为A380,并且已经有6家航空公司订购共55架A380。
2000年,A380客机预计开发费用为88亿欧元。2004年,空中客车又追加15亿欧元,总成本达到103亿欧元。由于复杂的电气电缆布线和两年延迟交付投入180亿欧元之后,又拨款49亿欧元。2014年,A380客机估计开发费用为250亿美元。
A380名称与以前空客系列有所不同,之所以选择它,是因为数字8类似于双层横截面,并且在一些亚洲国家8是幸运数字。
▲A380三层机体结构,上中两层为客舱下层为货舱
A380于2001年初正式定型,第一架A380机翼于2002年1月23日开始建造,所有原型机各部件制造完成后,运往空中客车在法国图卢兹的厂房进行总装。
▲法国图卢兹工厂总装A380
▲法国图卢兹工厂总装A380
A380客机主要零件分别在法国、德国、西班牙和英国生产制造,有些零部件是超大尺寸,传统的运输方法是不可行的。他们通过专门的公路和水路运输,还有一些零部件用的是“大白鲸”超级运输机。
▲大白鲸超级运输机运送零部件
▲大白鲸超级运输机运送零部件
为了能让A380大型结构件通过公路水路运输,空客建造了一艘滚装船和港口设施,还新建公路和修改原有公路,以容纳超大型运输车队通行。
▲水陆运输A380组件
▲水陆运输A380组件
▲陆路运输A380大型组件
▲陆路运输A380大型组件
法国图卢兹工厂占地123.6英亩,A380装配生产线长490米,宽250米,高46米。
▲图卢兹工厂A380装配生产线
▲图卢兹工厂A380装配生产线
▲图卢兹工厂A380装配生产线
▲图卢兹工厂A380装配生产线
A380零部件是由世界各地的供应商提供,主要四大供应商是罗罗、赛峰、联合技术和通用电气。
▲首架A380在法国图卢兹工厂组装
法国图卢兹工厂组装完成后,飞机将飞往汉堡芬肯韦德机场进行内部装饰和喷漆,空中客车公司规定每月生产4架A380客机。
首架A380客机于2005年1月18日在图卢兹厂房举行出厂典礼,并于4月27日试飞成功。2007年10月15日A380客机首先交付给新加坡航空公司,在10月25日首次载客从新加坡樟宜机场飞抵澳大利亚的悉尼国际机场。
02
A380最初计划开发两种型号:A380-800和A380F。A380-800是客机,A380F是货机,A380F货机计划运载150吨货物,航程为10,400公里。由于空客优先考虑客机,货机开发被搁置,所有货机订单都被取消。所以,我们现在说的A380都是客机。
A380是首架真正意义上的双层客机,即从头至尾均为双层客舱,在标准三级舱配置下(头等舱—商务舱—经济舱),可承载555名乘客。如果采用最高密度单级经济配置时,可承载893名乘客。
▲A380标准三级舱配置
▲A380经济舱
▲A380商务舱
▲A380头等舱
A380客舱实用面积达478平方米,比波音747客舱面积大40%,相当于3个网球场。A380客机设计飞行里程为15,700公里,能够不间断从香港直飞到纽约。
▲A380客舱横切图
A380配备两种类型发动机:罗尔斯·罗伊斯遄达900涡扇发动机和GP7000涡扇发动机。罗罗遄达900风扇直径达3米,同等大小的发动机能提供更大推力,它为A380提供四个推力等级:310kN、320kN,暂未使用的340kN和360kN。
▲A380客机上的遄达900
▲测试中的遄达900
A380另一款GP7000涡扇发动机是由GE和普惠“发动机联盟”开发设计的,它是由GE公司的GE90和普惠公司的PW4000这两款ETOPS(双发延程运行)发动机发展而来的,也是一款基于成熟技术不断改进的衍生体。
▲A380客机上的GP7000
GP7000的机械部件由GE的核心机加上普惠的低压部分和齿轮箱组成。GE的核心机包括:9级高压压气机、2级高压涡轮和低排放的单环燃烧室;普惠低压部分则包括:1级风扇、5级低压压气机、6级低压涡轮。
▲等待往A380上安装的GP7000
A380机翼承载最大起飞重量超过650吨,这个重量的最佳翼展应为90米,但机场限制在80米以内(A380翼展是79.8米),这使得燃油效率下降约10%并且增加百分之几的运营成本。(燃料成本约占长途飞机运营成本的50%)
▲A380和747尺寸对比图
▲A380机翼结构图
A380机身大部分都是铝合金制造,这种新型可焊铝合金能使用激光束焊接制造技术,消除了多排铆钉,从而形成更轻,更坚固的结构。
A380机身采用复合材料占比20%以上,碳纤维增强塑料,玻璃纤维增强塑料和石英纤维增强塑料广泛用于机翼、机身部分(如底盘和机身后端)、尾部表面和门。
▲采用复合材料的A380左翼
A380采用航空电子综合模块系统(IMA),它首先用于先进的军用飞机,如洛克希德·马丁公司的F-22“猛禽”和F-35闪电II战斗机。IMA使各个管理系统在一个中央计算机系统内运作、联系,也方便管理系统升级。
▲A380驾驶室
A380首次采用了两套液压系统以及2个电力系统,两套液压系统由八台靠发动机提供动力的液压泵,驱动飞行控制、起落架、前轮转向和其他相关系统。即使在4台发动机失效的情况下,仅靠电力系统即可完全操控。
空客为了让A380驾驶上的经验与其他空客客机相同,将驾驶舱设于机首第一层与第二层间以制造出相同视角,并且使用了其他空客机型相似的驾驶舱布局,程序和操作特征以减低飞行员的训练成本。
▲A380驾驶室
阿联酋航空为首架A380安装了沐浴设备,每位头等舱乘客可享用,每次15分钟。澳大利亚航空为每架A380配置了自助小食吧和商务休息区,分别供经济客舱和商务客舱的乘客享用。
▲阿联酋航空A380小酒吧
▲阿联酋航空A380头等舱淋浴室
尽管在商业上A380是失败的,但在技术上它却是成功的, 为未来的航空工业树立了标杆。
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