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​我国第一架大型客机运-10的真实历史情况是怎么样的?

2024-06-17 20:40 来源:风海网 点击:

我国第一架大型客机运-10的真实历史情况是怎么样的?

运十是唯一一个使用机械式调整片作为主要操纵系统的大型喷气式客机。(更正,不是唯一一个,除了它还有B707。这个我后面解释。应该是在七十年代后唯一一个。)

先说一下什么是调整片,以及为什么要用调整片。

最早的操纵系统线操纵系统,通过钢丝把操纵杆的位移直接传导到操纵面上。下图是入门级航模,俗称飘飘的照片。看到红色圈出来的两根线没?这就是线操纵系统。

我国第一架大型客机运-10的真实历史情况是怎么样的?

但是在飞机越飞越快,越造越大之后,这个方法不管用了。原因无他,这时候操纵面受力非常大,飞行员扳不动操纵杆。所以大型喷气式飞机几乎无一例外使用液压助力。

例外就是运十。

我国第一架大型客机运-10的真实历史情况是怎么样的?

我国第一架大型客机运-10的真实历史情况是怎么样的?

上面这段话的语气非常自豪,但是内容其实非常丢人。这段话说明,运十操纵副翼和升降舵(这两个恰恰是控制飞机转向、滚转和俯仰最重要的舵面。飞过民航的都知道,转向基本上用不上方向舵的)的方式,不是靠液压系统,而是靠的“调整片”(servo tab)。

所谓调整片,它是怎么运作的呢?飞行员不是扳不动舵面吗,那我就让飞行员去扳一个小的调整片,调整片在气流冲刷下产生一个力,再用这个力去驱动舵面。如下图(来自维基)。

我国第一架大型客机运-10的真实历史情况是怎么样的?

(我要让舵面向下偏转,但是飞行员扳不动舵面,所以先通过钢丝让一个小调整片向上偏转,在气流冲刷下产生向下的力,这个力再把真正的舵面拉下去。)

这种操纵方式有几个致命问题。

首先,输入和输出不明确对应。波音的飞机是用液压操纵系统,我的操纵杆扳了多少,舵面就会偏转唯一对应的一个角度。空客的飞机更先进一些,我的操纵杆扳了多少,飞机就会变化到唯一对应的一个姿态。运十的“气动助力操纵系统呢”?舵面偏转多少度,跟飞机的海拔、空速、姿态、甚至调整片姿态持续的时间都有关系。

其次,无法自动回中。其它的操纵系统,操纵杆回中了,舵面(或是飞机的姿态)也就回中了。调整片则不然,操纵杆回中,只是调整片回中,真正的舵面呢?并不会跟着回中。

用汽车做类比好了。如果一辆车的操纵不是像现在这样,我方向盘打多少,车轮就转向多少,而是方向盘打得越大,前轮转向得越快;具体有多快不仅取决于你方向盘打得多大,还取决于当前的车速、海拔甚至你的体重;你方向盘回中了,前轮并不会自动回中。这种车,各位敢开吗?那如果一架飞机是这么飞的,各位敢坐吗?

以上还是气动操纵系统本质的、共性的、无论如何都绕不开的缺点。具体到运十这架飞机上,还有其他的问题。

我国第一架大型客机运-10的真实历史情况是怎么样的?

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还是用汽车做类比。停车的时候你的方向盘死区为零;等上了高速发现方向盘有了半圈的死区,打方向小于半圈的话一点效果都没有;你觉得不对劲了去了休息区停车检查,突然发现这时候方向盘的死区又变成1/4圈了;你找修车师傅把死区调回零,然后发现方向盘扳不动了。这种车你敢开吗?

我们把运十和飞机比一比。100座以上的喷气式客机,哪怕是1949年首飞的彗星,都是液压操纵系统。1952年首飞的Bristol Britannia倒是用的调整片,但是1、人家是螺旋桨飞机,最大速度345节;2、最大起飞重量85吨;3、1960年就停产了,过了二十多年运十才首飞。

有人补充说B707也是软性操纵系统。此话不假。但是1、波音707的产量并没有各位想象得多(算上720一共1000架出头,作为对比,并不出名的727产量是1800+,737则超过了9000架);2、一千出头的产量里面有170架全损,而产量是它九倍的737的这个数字不到一半;3、707采用此项设计的背景是大量螺旋桨飞行员转飞喷气客机,要照顾螺旋桨飞机飞行员的操作习惯。

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运十的上限,被操纵系统这一项就锁死了。其它很多毛病,比如发动机,都可以先定型然后慢慢改进。但是诸如操纵系统这种东西,开始设计成什么样,后面就基本没法改了。举个例子,波音737成功不成功?造了九千多架了,起落架长度没改过,导致装备不了大直径发动机,好不容易装个CFM56和LEAP1,要专门改动机匣位置,把发动机压扁;哪怕到了737NG,几乎是完全从头设计了,还是没有电传操纵系统。

所以运十再怎么发展,也就到原型机阶段为止了。

不客气的说,保留设计队伍、保留经验这种话属于废话。运十是以大修厂(没错,上飞就是个飞机大修厂的底子)为基础,抽调各厂所专家搞的会战式项目,会战结束了人自然要回去。至于经验,我只说一句话,错误的经验不如没有经验。你可以喷C919项目启动晚了,发展慢了,但C919再如何,都跟运十没什么关系了。