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空中客车公司的550座级超大型远程宽体客机 A380 |
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空中客车直升机公司研制的北约护卫舰直升机(NH90 NFH) |
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空客直升飞机的模拟训练器 |
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包豪斯航空推出的新创意:在飞机尾巴上再加一个发动机 |
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空中客车公司A350中远程超宽客机(A350XWB) |
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用于引导激光制导武器的单兵激光照射仪 |
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罗尔斯·罗伊斯展出的遄达(Trent)1000发动机 |
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奥地利AIRBORNE技术公司展示的自助式空中侦察吊舱(S.C.A.R.-Pod) |
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英国狂风(Tornado)战斗机升级改进后的雷达显示与信息系统 |
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欧洲导弹制造商MBDA公司展示的中程扩展防空系统(MEADS) |
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空中客车公司推出的AM400军用运输机 |
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德国航空航天中心展示的可以行走的人形机器人Toro |
5月20日至25日,2014年柏林航展在柏林舍内费尔德机场举行。来自全球40个国家的1200多家参展商参加,参观人数将超过20万。
远程宽体客机A350XWB受关注
空中客车公司推出的最新双发远程宽体客机A350XWB是2014柏林航展的焦点之一。由于采用更多新型材料、最新的气动外形、先进的系统以及新一代发动机,相比同级别双发宽体飞机,A350XWB能够降低25%的燃油消耗。首架A350XWB将于2014年第四季度交付卡塔尔航空公司。
从技术上看,A350XWB大量使用了复合材料,如机翼为碳化纤维合成结构,机身也大量使用碳化纤维合成物。使用大量复合材料及铝—锂合金有效地减少了飞机本身的重量,进而降低了油耗。其次是配备全新机舱、机翼、机尾、起落架等新系统,使用了很多从A380发展出来的技术。发动机则采用的是罗尔斯·罗伊斯专门研发的遄达XWB(Trent XWB),推力可达 75000至95000lbf。而将来为空客A350-1000优化的遄达XWB发动机会具有更大的推力,使得最大起飞重量可以提高到308吨。
反观空客A350XWB历时8年多的立项和研发过程,最值得关注的应该是这个耗资金近100亿欧元项目的明确市场定位,即与波音的787-9及777-200ER客机争夺市场。A350XWB的机身阔度比波音787大少许,其中一型号的航程将超过8800海里,也将超越波音787。这反映了世界民用航空市场的激烈竞争。因此,对于尚处在可行性论证阶段的中国和俄罗斯联合研制下一代远程宽体客机而言,抛开依赖美欧的幻想,自力更生,直面竞争,并奋起直追才是关键。
军用运输机A400M抛头露面
空中客车A400M成为看点的理由并不是其技术的先进性,而是它一拖再拖,还要拖的顽强精神。该军用运输机的计划可以追溯到1982年。自2005年开始建造,原先计划2009年即交付用户,但由于研发过程困难重重,未能按照原定的计划交付,直到2013年8月才将第一架飞机交付给了法国空军。尽管出现在了2014年的柏林航展上,已经数次推迟的2014年11月交付德国空军第一架飞机的计划又再次被推迟,新的时间表是2015年年中。
作为一款四涡轮旋桨发动机飞机,空中客车研发A400M的目的是满足欧洲国家对军用运输机的需求,或者也可以说是为了在军用运输机方面摆脱对美国的依赖。A400M货舱长度17.71米,地板宽度4米,总体积约340立方米。可以同时装载两架AH-64武装直升机或一架NH-90直升机。除了可以空投116名士兵,A400M也可空投总重25吨的货物。经过2个小时的改装A400M还可以成为一架可同时为两架飞机加油的空中加油机。
该项目是欧洲最大的军事合作项目,法国、德国、英国、西班牙等7个欧洲国家投入了近200亿欧元的研发资金,原计划取代老旧的C-130以及C-160运输机。A400M充分说明了“欲速则不达”的道理,根据激进的研制计划,该机不生产原型机,A400M第一架飞机即是量产型。这导致了设计变更和超重等问题,而兼顾战略与战术运输机的性能与成本的想法导致该机型的特点不够鲜明。目前A400M只拥有约174架订单,马来西亚定购的4架是迄今为止A400M在欧洲之外的唯一订单,这或许就是国际市场对其的评价。
罗尔斯·罗伊斯遄达1000发动机很震撼
站在罗尔斯·罗伊斯遄达1000发动机面前,看着直径约3米的风扇叶片,人们可以充分体会为什么高涵道比涡轮风扇发动机被誉为航空工业先进技术的代表。从RB211系列发展而来的罗尔斯·罗伊斯遄达发动机采用三转子设计,可容许高压、中压和低压三种系统独立运转。由于布局相似,该系列发动机的模块可按飞机要求的动力作独立调整,以满足性能和推力要求。核心机大小的改变可容许高压转子的温度维持在低水平,从而把维修成本减至最低。
凭借遄达系列发动机的良好表现,现在罗尔斯·罗伊斯公司在世界航空发动机市场已经升到了第二的位置。但是如果当年没有研发出世界上第一款三转子涡轮发动机RB211,很难想象罗尔斯·罗伊斯公司能发展到今天。先前研究RB211所花去的巨额资金使得罗尔斯·罗伊斯有限公司在1971年破产,后来是英国政府的国有化才使得公司生存下来。由此可见,对于航空业,尤其是航空发动机,国家和企业都必须有足够的耐心,并且立足长远,技术积累和创新需要时间和持之以恒的资金投入。
此外,世界航空发动机市场上发动机厂家努力争取为更多的机型配套相应的发动机,而飞机制造商有时也会根据用户的要求不仅仅只采购一家发动机厂商的发动机。例如波音787飞机就能使用GE和罗尔斯·罗伊斯的发动机。尽管波音公司曾想过只采用GE一家的发动机,后来由于用户希望获得更多的选择,波音公司最终妥协,让两种发动机公司拥有相同的接口。可替代选择的存在是重要的,因为它不仅仅能够带来竞争,包括利润丰厚的售后维修市场,还能够为按计划推进项目带来更多的保障。
改进、革新、新创意层出不穷
在飞机的设计理念方面,德国的跨学科研究机构包豪斯航空推出了一个新的创意,将飞机尾巴设计成一个发动机。上个世纪六七十年代,三发动机喷气式飞机曾是世界上最广泛使用的飞机种类之一,但随着发动机的推力越来越大,许多双发动机飞机的性能能与三发动机媲美,使三发动机喷气式飞机逐渐没落。而现在德国人提出这一创意的原因是此举有摄取飞机机身周围,即所谓的边界层的独特能力。一个小的发动机,只能提供25%的推力,但却能改善飞机的阻力。该创意设想能够减少约10%的燃油消耗,到2035年甚至有可能达到30%。
另外值得一看的还有英国狂风(Tornado)战斗机升级改进后的雷达显示与信息系统。如何升级在役军用飞机,减少直接淘汰带来的巨大损失,一直是世界各国尤其是军用航空领域的一个难题。没有足够先进的雷达和武器系统,战机在迎战时会变成靶子,毫无还手之力。但如果直接退役购置新战机,高昂的成本往往令人却步。于是乎,为20年以前的老旧战机提供升级的电子和雷达系统成了一个不错的选择。
除了飞机本身,越来越多的相关部件和系统正变得模块化,比如,奥地利AIRBORNE技术公司展示的自助式空中侦察吊舱。无论是固定翼飞机还是直升机,抑或是无人机,都可以应用该空中侦察吊舱。该设备自备电池,应用WIFI传输数据,可以应客户要求进行定制。类似的模块化电子系统正加速小型飞机的发展,尤其是无人机。从2014年柏林航展中德国慕尼黑工大、柏林工大等多所大学展示的学生团队研发的无人机系统也说明了这一趋势。
在航天领域,除了欧洲航空航天局的成就展示之外,德国航空航天中心也带来了自己最新的研究成果。例如可以行走的人形机器人Toro、合成孔径雷达卫星、锐边飞行试验及新型概念飞机项目等。此次柏林航展,俄罗斯也积极参展。从不同型号的飞机发动机,到不同类型运载火箭和完整的卫星家族,俄罗斯在航空航天领域的实力仍然非常雄厚。
(科技日报柏林5月25日电)
(本版照片均为本报记者李山摄)