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C919的北方对手:俄罗斯MS-21窄体干线客机

科技 sean 7972℃ 1评论

2016年6月8日,俄罗斯自主研制的MS-21中短程窄体干线飞机首架机正式下线,标志着研制工作达到一个重要里程碑。与2014年调整后的计划相比,飞机下线时间推迟了大约6个月,相应地首飞时间被调整到2016年年底,预计首架飞机将于2018年交付。MS-21是俄联邦政府当前重点支持发展的民用航空产品,主承研单位是俄联合飞机制造集团(OAK)旗下的伊尔库特科研生产联合体股份公司。与俄已投入航线运营的SSJ-100支线飞机瞄准市场空缺不同,MS-21项目除明确要发展图-154和波音737、A320的替换机外,还提出了“与A320neo和波音737MAX相比要具备更优越的经济性”这一竞争性要求,是苏联解体后俄最具雄心的民用航空产品项目。

首架MS-21出厂仪式

2016年6月8日,俄联合飞机制造集团举行了首架MS-21(俄语МС-21)出厂仪式。如上图所示。该机为MS-21-300型,采用标准2级客舱布局时为163座,在采用全经济舱布局时可载客211名。根据2016年12月初的最新信息,该机的首飞时间被定在2016年12月至2017年2月之间。在此之前的2015年11月2日,中国商用飞机公司已经举行了首架C919飞机的出厂仪式(联合飞机制造集团图片)

总体来说,MS-21在材料、发动机、机电、航电和飞控等领域引入了多项新技术,其综合性能基本达到A320neo和波音737MAX的水平。此外,MS-21也具有一些自身的特点,如其座舱宽度达3.82米,超过了A320(3.70米)和波音737(3.54米),保证了良好的空间舒适性;与CFM56-5B等在役发动机相比,俄为该机新研的PD-14发动机耗油率可减少10%~15%;采用了大量的复合材料及新工艺,降低了制造和维修成本。MS-21对俄航空工业发展意义重大,许多新技术在民机上的应用尚属世界首次。

一、材料工艺进步催生“黑色”机翼

飞机机体结构大量应用复合材料是MS-21在技术上最重要的亮点之一。首先,该机的复合材料重量占全机结构重量的40%左右,在全球干线飞机中处于最先进行列;更重要的是,该机在世界干线飞机产品中,首次采用了以非热压罐成形工艺制造的复合材料主承力结构。

1.“黑色”机翼带来更高的气动性能

MS-21应用复合材料最多的部件是机翼,其中央翼、机翼翼盒、垂尾翼盒和平尾翼盒均采用复合材料,由于其颜色为黑色,故机翼被称为“黑色”机翼。在同类飞机中,金属材料机翼的展弦比可达到10.5,而MS-21机翼展弦比达到了11.5,使其巡航状态升阻比提高了5%~6%,燃油消耗可降低6%~8%。

MS-21机翼的翼盒在俄罗斯联合飞机制造公司进行静力试验

MS-21机翼的翼盒在俄罗斯联合飞机制造公司进行静力试验(联合飞机制造集团图片)

2.碳纤维铺层设备提高了生产效率

在为MS-21研制生产复合材料部件的过程中,俄OAK旗下的航空复合材料公司优化了制造工艺,引入了用于碳纤维铺层的机器人设备,可在2小时内完成以往传统工艺20人日的工作量。尽管复合材料价格昂贵、生产复杂,但由于极大地提高了劳动生产率,MS-21采用大量的复合材料部件仍经济可行。

俄航空复合材料公司采用机器人设备进行MS-21机翼下部面板碳纤维铺层

俄航空复合材料公司采用机器人设备进行MS-21机翼下部面板碳纤维铺层(俄《航空新闻网》图片)

3.首次应用非热压罐成形工艺制造主承力结构件

波音、空客民机大型复合材料主承力部件采用传统的热压罐固化工艺,而MS-21采用了非热压罐成形工艺,且零件最大尺寸可达20米×4米。由于取消了热压罐,该工艺可降低零件制造人工成本,减少能源消耗、提高生产效率。该工艺以往存在的问题是是质量控制较难,零件孔隙率控制难,但俄联合欧、美企业解决了这些技术难题,MS-21成为世界首型采用非热压罐成形工艺制造复合材料主承力结构的干线飞机。

中国航空工业集团公司旗下奥地利未来先进复合材料公司(FACC)为MS-21制造的复合材料翼盒。

中国航空工业集团公司旗下奥地利未来先进复合材料公司(FACC)为MS-21制造的复合材料翼盒。

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(1)个小伙伴在吐槽
  1. 看数据比C919强不少
    匿名2017-01-15 11:02 回复