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噴髮式發動機的誕生,為人們追求更快、更高的飛行目標提供了可靠的動力。1944年,德國和英國的首批噴氣式戰鬥機投入使用。1949年,第一架噴氣式民航客機----英國的「彗星」號首次飛行。從此,人類航空史進入了噴氣機時代。現今世界上絕大部分民航客機都已實現了噴氣化。大型噴氣式客機的時速約為900km/h左右。

1 噴氣式客機 -發展歷史

噴氣式客機波音707

20世紀50年代出現噴氣式客機主要有英國的彗星客機、美國的波音707和DC-8。採用渦輪噴氣發動機、后掠翼,與活塞式客機相比大大提高了巡航速度和客運量,運營效率大為提高。但油耗率高,雜訊大。

60年代開始使用的中短程客機採用了耗油率更低的渦輪風扇發動機,降低了耗油率,提高了經濟性。代表機型有波音727、DC-9和三叉戟客機。

70年代針對世界客運量的飛速增長而問世的寬機身客機大大提高了載客能力,如波音747、DC-10、伊爾-86,空中客車A300等;機身直徑比以前所謂「窄體」客機的大幅度增加,採用高涵道比渦輪風扇發動機,耗油率又有降低。

80年代—90年代以來,出現了一批設備更先進的客機,如使用電傳操縱系統的空中客車A320、A330、波音777等。

2 噴氣式客機 -發動機布局形式

噴氣式客機波音727

翼根發動機布局

最初出現的一批噴氣式客機,如「彗星」(Comet)客機,將發動機裝在機翼的根部,稱為翼根發動機布局。這種布局使飛機保持著由機翼、機身、尾翼三組主要空氣動力部件形成的外形。這種布局使飛機結構重量增加以及雜訊問題,此後噴氣式客機便不再採用翼根布局。

尾式發動機布局

最先採用這種布局的噴氣式客機是「快帆」(Caravelle)客機,後來出現的如波音727等也採用這樣布局。這種布局的優點是可以保持機翼外形的乾淨,流過機翼的氣流免受干擾。但缺點是當飛機空載和滿載時重心移動距離過大,由於發動機的位置關係採用高平尾布局,大迎角狀態下機翼會對高平尾形成氣流遮蔽,會涉及飛機在臨界飛行狀態下的安全。到20世紀末期,採用尾吊發動機布局均為小型客機。小型客機機身較短,空載和滿載時重心不會有較大移動。

翼吊式發動機布局

這種布局形式首先在美國波音公司生產的戰略轟炸機上使用成功,因此波音公司研製波音707噴氣式客機也採用這種布局形式。這種布局將發動機裝在懸在機翼下面的吊艙內。為了減少發動機吊艙對機翼氣流的干擾,以往採用翼吊式發動機布局的飛機,傾向於將吊艙盡量遠離機翼的下表面。到1980年代,發動機進氣口面積增加,經研究良好的設計,發動機吊艙緊貼機翼下表面使機翼與吊艙間形成「有利干擾」。到20世紀末,較大型噴氣式客機均採用這種布局形式。

翼吊+尾吊發動機布局

這種綜合的布局形式用於部分採用3台發動機的機型。1964年,FAA取消了對三發動機飛機的「60分鐘限制」,可以執行橫越大西洋的航線。如美國的DC-10及L-1011,均採用將2台發動機翼吊,將第3台發動機置於尾部。後來高涵道比的渦輪風扇噴氣式發動機性能尤其可靠性有很大提高,進一步拓寬了雙發飛機的航線範圍。雙發飛機延伸航程運行使採用3台發動機的機型逐漸失去市場。

3 噴氣式客機 -中國相關

噴氣式客機ARJ21-700

2007年,支線飛機作為民航運輸的重要方式在中國有著巨大的市場潛力和發展空間,正成為新的經濟增長點。在這樣的背景下ARJ21應運而生,這個新生兒名字的含義就是21世紀的先進噴氣式支線客機。

中國首架具有完全自主知識產權的新支線飛機ARJ21-700,2007年12月21日在上海總裝下線。這標誌著中國重大自主創新工程ARJ21飛機的研製工作全面完成,中國飛機正式躋身世界民用客機行列。

4 噴氣式客機 -參考資料

[1] 無憂教育 http://www.51education.net/Article/HTML/Article_5778.html

[2] 航空博物館 http://amuseum.cdstm.cn/AMuseum/hangkong/hksh_pqsd_18.html

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