A380飞机设计特点分析

A380飞机设计特点分析

情报组

科技信息档案室2005.9.21

目录

1. 引言 (1)

2. 项目进度 (1)

3. 设计特点 (2)

3.1 操纵面 (2)

3.2 结构 (2)

3.3 起落架 (3)

3.4 动力装置 (3)

3.5 座舱 (4)

3.6 系统 (4)

3.7 电子设备 (4)

3.8 几何尺寸 (5)

4. 先进的气动技术 (6)

4.1 选择最佳机身截面 (6)

4.2 机体CFD优化设计 (6)

4.3 精心的机翼设计 (7)

5. 新材料的应用 (9)

5.1 先进新型金属材料仍占主导地位 (9)

5.2 复合材料用于大型结构件的技术突破 (11)

5.3 充分利用GLARE材料的性能优势 (12)

6 先进制造技术对A380的贡献 (13)

6.1 先进复合材料制造技术 (13)

6.2 激光焊接 (13)

7 减轻结构重量的种种努力 (13)

7.1 中央翼盒 (14)

7.2 巨型机腹整流罩 (14)

7.3 客舱地板结构 (14)

7.4 独特的机翼结构 (14)

A380飞机设计特点分析

1. 引言

空中客车A380是迄今世界上正在生产之中的尺寸最大、客/货容量最高的喷气客机。到2006年它投入使用时，将会对21世纪大型民用喷气客机市场产生一个不小的冲击波，进而改变几十年来在大型客机市场一直被波音747垄断的局面。

A380飞机由法、德、英和西班牙等国飞机制造商共同研制。其中法国制造驾驶舱、中机身、发动机挂架并负责总装；德国提供前中机身、后机身、垂直安定面和方向舵；英国制造机翼主壁板、前轮和刹车以及襟翼导轨梁；西班牙负责生产机翼/机身整流罩、机腹整流罩和固定水平尾翼、水平尾翼前后缘和翼肋以及机翼翼肋。该机采用了大量的新技术，主要包括：计算机流体力学优化设计、液压增压技术、双飞行控制系统以及双轴供气空调系统等等。该机机身、尾翼和机头采用先进的Glare(玻璃纤维增强复合材料)复合材料层板，不仅有利于改进疲劳性能，还可大大减少蜂窝结构用量。据称A380的运营成本比波音747飞机低20%。

2. 项目进度

1994.6 着手工程研究，取名A3XX

1996.3 设立A3XX管理局（大飞机分公司）

1997 在巴黎展示机身剖面全尺寸模型

1999.12 空客工业管理局批准项目出台

2000.12 确认A380名称并接受必须的50架订货

2004.4 对原型机的主要分装配件（前、中和后机身，尾锥，尾翼和机翼）进行总装

2005年初预定首飞

2006.3 取得适航合格证并交付使用

3. 设计特点

A380飞机采用达索公司CATIA软件进行设计；结构、材料、系统、起落架设计和气动特性都有新改进；驾驶舱与现役空客飞机保持一致，以使驾驶员转型A380时具有相关认证资格。

机身垂直排列成椭圆形三舱布局：该设计可使主层舱容纳一排10座旅客、上层舱一排8座旅客，使每位旅客比波音747有更大的空间；下层舱可设商店、酒吧、餐厅和/或38个LD3集装箱或13个货盘和18.4m3的散货。

按用户要求可改装发动机、短舱和改变气动特性，以大大降低噪音水平。

机翼的1/4弦线后掠角为33°30’。

3.1 操纵面

单缝襟翼结合机翼前缘下垂以改善爬升性能。机翼各侧有2块副翼和2个作动筒，外加带单个作动筒的8块扰流板。升降舵每侧有2块和2个作动筒，方向舵也有2块和2个作动筒。

3.2 结构

复合材料大量用于襟翼、扰流板、后承压框、中央翼翼盒、尾翼等部位。采用“glare”复合材料，明显减少了结构重量，防止疲劳/损坏。激光束焊接可

减少成本和重量，用于连接长桁和下机身壁板。机翼前缘由热塑性塑料制成。外翼金属是粘结的。

A380-800上部地板梁用复合材料制造，整个结构使用重量较轻的2524铝合金以代替传统使用的2024。

3.3 起落架

Goodrich主起落架，每个四轮翼下起落架重2310kg，每个六轮机身下起落架重4080kg。Messier-Dowty双轮前起落架。米其林AIR X NZG轮胎：A380-800主起落架为1400×530R23（40层）轮胎；前起落架为1270×455R （32层）轮胎。机身下起落架设置在翼下起落架稍后的位置。所有主轮均装有碳刹车。能在45m宽的跑道和23m宽的滑行道上进行机动。利用差动刹车或不对称推力可在60m宽的跑道上进行U转弯。

3.4 动力装置

A380选用联盟（GE/P W）GP7200或R-RTrent900系。Trent于2004年晚期首飞，原定2005年取得适航合格证，据称已推迟到2006年第一季度。Trent970最初额定推力311kN，后降为302kN。但最终定为374kN。联盟GP7200使用与波音747X和远程767动力装置相同的核心机。设计工作始于2001年8月，后推迟到2003年初，2004年4月首次运转，2005年7月获取适航合格证，额定推力363kN，拟于2006年初首飞。

两型动力装置标准燃油310，000L；远程型飞机在机翼中央翼盒内，安装额外的燃油箱。

3.5 座舱

两人制驾驶舱，设有机组人员休息区；机身各侧有5个主层舱应急出口和3个上层舱应急出口。三级布局标准载客555人（主层舱一级22人，经济级334人；上层舱商务级96人，经济级103人），座舱排距为一级173cm；商务级122cm；经济级81或84cm。短程高密度布局840人。双通道登机梯允许四过道登机和通过主层舱离机。用于上层舱的救生滑梯藏入机体而不是在舱门内。

3.6 系统

装有由Thales公司和Diel公司的航电系统组成的综合模块航电系统（IMA），Rockwell Collins公司的传输速率达100兆位/秒的具有全双工连网的以太网。装有变频交流发电系统。为便于滑行，垂直安定面顶部和机身下部配有照相机。安装了燃油管理系统。

两个241×10 5帕的液压系统（黄色和绿色）和两个电器系统（红色和橙色）用于飞行操纵，后者每个采用至少两个不同的系统以防其中任何一个万一发生故障；每个系统都是完全独立的。液压系统所用的导管系统较其早期空客飞机所用的要轻且结构紧凑。机翼下起落架由绿色系统供压；机身下主起落架由黄色系统供压。发电系统采用180千伏安发电机。采用Eaton公司的8个发动机驱动液压泵和4个电动液压泵，工作压力345×105帕。

3.7 电子设备

装有带Thales/Diel显示器的Honeywell公司飞行管理系统。Rockwell Collins公司通讯/导航标准（包括VHF-920和HF-900数据无线电通讯、多模接收机、VOR-900全向指向接收机、DME-900和ADF-900）。双套Thales平