[科普中国]-民航客机

发展历史

第一架全金属，具备一切现代民航客机（除螺旋桨发动机外）特点的商用单翼机是1930年波音公司的单发邮政机（Monomail），波音根据这架飞机的半硬壳式机身和应力蒙皮设计，在1931年为美国陆军航空部研制了双发动机轰炸机的原型机YB-9。

由于美国陆军未将YB-9投产，波音与它的商业伙伴联合航空（United Air Lines）经过慎重考虑后，在1932年以B-9构型为基础研制了体型稍小的商用机型，这就是于1933年2月首飞的B-247。这架在结构设计史上翻下新篇章的飞机是架具有全金属、应力蒙皮结构、全包覆式机舱、橡胶除冰靴、配平片（trim-tab）、流线型发动机罩、自动驾驶仪、下单翼、可收放式起落架设计特点的飞机，只凭一台发动机也能飞行和爬升。也就是说B-247是第一架“现代化”的民航机，之后的每一种民航机都是在模仿它的特点。这架飞机虽然只能乘坐10名旅客，但飞行时速比福特的三擎机快上56公里，可在24小时内飞越美国本土，因此极富商业竞争力，广受各家航空公司的欢迎而供不应求。但飞机的机身较低矮，旅客在机舱内要弯腰前进，还得跨过突出于地板上的机翼后梁。

由于波音的生产线无法满足航空公司的订单，道格拉斯公司乘势崛起，迅速推出后来名噪一时的全金属、下单翼、双发动机、可收放式起落架DC（Douglass Commercial）系列客机。可乘坐12名旅客的DC-1首飞于1933年，只比B-247晚了五个月。DC-1的机翼翼梁在机舱地板的下方，因此舱内地板平坦，空间较宽阔，旅客不需弯腰。1934年道格拉斯公司接着推出了机体较长，可乘坐14名旅客的DC-2；1935年则是推出了可乘坐21名旅客的DC-3。

DC-3的性能、有效载荷、坚固性使得航空公司真正开始能从民航运输中赚取利润，因此到了1940年就成为全世界航空运输业使用最多的飞机。DC-3是第一架能通过运送旅客及货物，不需政府补贴就能赚钱的民航机，到第二次世界大战结束时，共生产了1万1,000多架，是全世界到目前为止单一机型生产量最多的飞机，其中大多数是军用型的C-47。

DC-3划时代的成功，归功于同时具备了可收放式起落架、NACA设计的发动机罩（B-247的发动机罩由波音自行设计）、襟翼（B-247没有襟翼）、高效率增压发动机、变距螺旋桨。DC-3机翼内有三根主梁而非常见的两根，增加了机翼的耐用度，使得飞机结构具有安全性损坏（fail-safe）特性，疲劳寿命很长。DC-3具备了一切铝合金半硬壳结构的特点：成形后的铝蒙皮以铆钉和机体、纵梁、翼肋、翼梁、加强条、成形条相互铆接。现今最新式的C-17“环球霸王”（Globelmaster）运输机，翼展50.29米，最大起飞总重265吨，但机翼结构却和翼展28.96米，最大起飞总重11吨的DC-3基本一样，都是三翼梁、多翼肋、应力蒙皮的设计。可以这么说：DC-3之后的飞机和DC-3之间只有细节的差异，基本设计理念没什么不同。2

飞行特点对于民航飞机为何不以最大速度飞行，主要原因有以下三点：

第一为了经济性：

在巡航状态的飞机，单位距离上消耗的燃料最少；同时根据巡航速度计算出飞机的最大航程，甚至战斗机的转场航程都是按照飞机的巡航速度计算出来的。所以巡航是一种飞机飞行之中燃料经济性最高的一段，它出现在爬升和下降之间，即在飞机接近目的地，进入下降位置准备降落的时候结束，该段通常占据了大部分的飞行时间。

当然，这个再细化具点解释是，当飞行速度增加，马赫数增大到0.6左右时，空气开始展现它的压缩性能，即阻力开始增大；当飞行速度增加到跨音速区时，即马赫数处在0.8-1.2之间，开始产生激波，继而产生波阻。波阻在该区间内可能消耗发动机近乎动力的四分之三，在相同飞行距离里，跨音速飞行时间稍短，但其所耗燃油至少会增加1.5倍，所以民航飞机飞得快意义不是很大。

第二为了舒适性：

在飞行中，随着飞行速度的提高，机身会剧烈的摇晃，从而令客舱的座位产生剧烈的振动，而且发动机的噪声会大于平常你所搭乘飞机所产生的噪声，这与身体心理都是极不舒服的。

第三为了安全性以及飞机的使用寿命：

民航飞机加速飞行甚至接近最大的设计速度时是没有问题的，但这会造成飞机各系统的负载变大，会降低各系统部件的寿命。3

民航客机之最一、世界上最快的民航客机：

目前世界上大型民航飞机的飞行速度为800千米/小时至1000千米/小时，在高亚音速范围之内。如果想飞的更快的话就必须突破音障的考验。那么，飞机的结构、外形、蒙皮材料等都要随之改变。

那么我们民航飞机有没有超音速飞行的呢？答案是肯定的。世界上最快的民航飞机—“协和”号在1976年正式投入运营，成为了世界上唯一种超音速客机。

“协和”号重约175吨，载客100名。在16000米—18000米的高空，可以超音速2倍的速度来飞行，从伦敦到纽约只需要三个多小时。由于其飞行速度比地球自转还要快，所以如果您乘坐“协和”号向西飞行，可以追赶太阳，感受到“日不落”的奇景。不过因为成本等原因该机型已经退役。

二、世界上载客最多的民航客机：

当我们想形容一件东西很大的时候，一个词总闪现在我们眼前—“巨无霸”。是的，我们空中“巨无霸”A380正是目前世界上载客最多的民航客机。

A380最多可载客840名，航程可达1.48万公里。起落架轮子更是有22个之多。超大的机身可以配置多种豪华娱乐场所。很多A380上设立了健身房、浴室、餐厅、酒吧等娱乐场所为旅客的飞行增添的乐趣。

2002年1月，A380的第一组机翼开始建造； 2005年1月18日首架A380在空客厂房中诞生；2005年4月27日，首架A380试飞成功。A380的投入服务也打破了波音747飞机在远程超大型宽体客机市场上30年的垄断地位。

三、世界上航程最远的民航客机：

如果说选出目前世界上航程最远的民航客机的话，无疑是波音777-200LR了。777-300LR于2006年2月正式投入服务。波音公司将其命名为“环球客机”，从名字我们便能明白其超远的航程是多么突出了。

2005年11月10日一架777-200LR客机从香港国际机场起飞，途径太平洋，穿过美国，横跨大西洋抵达伦敦，全程约21601公里，打破了商用客机不停靠站长途飞行的纪录。4

机型举例波音747波音747是美国波音公司研制的四发宽机远程客机，是世界上最大的民航客机。1965年8月波音公司开始研制一种载客500人的大型宽机身客机，以满足60年代末民航旅客增加的需要。1968年9月30日第一架波音747出厂，截止1992年3月31日，各型波音747共获定货1168架。波音747的巡航高度为13700米，最大载油量134吨，商载90吨，最大马赫0.88M，航程13000KM，它在世界上被各国国际航空公司广泛运营在跨洋航线上。波音747自从1969年第一次投入飞行以来，已经成为飞机中的大哥大：它拥有的庞大机身、四台马力强劲的涡轮风扇发动机、更远的飞行距离和载客量是其它商业飞机无法比拟的，即使在今天，也是依然如此。

波音757波音757飞机是波音家族的新成员，是最经济的中远程双发客机。1982年开始交付给航空公司使用。波音757是在波音727的基础上采用新机翼和先进的发动机，修改了机身外形发展而行成的。在1000千米航段上比波音727-100省油10%。它主要的机型有757-200、757-300，巡航高度为12700米，载油34吨，商载26吨，航程可达7000公里，最大马赫0.86M。虽然它比B737飞机的“个头”大,但它可以使用和波音737一样的机场进行起降，飞行性能十分良好

波音777波音777是波音公司研制的双发动机涡扇远程运输机，也是世界上最大的双发客机1995年开始投入使用。它拥有比波音747更好的飞行性能。可以提供380个客座，最大巡航高度15000米。航程可达14000公里，最大商载55吨。它是介于747和767之间的机型，它有两种系列型号：777-200和777-300。波音777从设计到出厂，没有使用一张纸，被誉为“无纸设计”。它的先进的驾驶舱管理功能使广大飞行员对它无不向往。

波音767飞机波音767是美国波音公司研制的双发动机半宽机身中远程客机，用来代替波音707、DC—8和波音727等因老化而退出航线的200座级客机。1972年提出设计计划，经过六年论证1978年开始研制，1980年原型机出厂，1982年开始交付使用。波音767是一种双通道客舱、双发、广泛用于横跨大西洋的机型，它的巡航高度为12000米，载油量51吨，可以提供260个客座，最大马赫0.86M。它分为六种系列型号：767-200、767-200增程型、767-300、767-300增程型、767-300货机、767-400增程型。

波音737-700波音737-700飞机项目于1993年11月启动，第一架737-700飞机于1997年12月交付，737-700飞机与600，700，800和900共属于新一代737飞机，新一代737在传统型737的基础上通过提高可靠性，简易化设计以及降低运营与维护成本使航空公司受益，从而间接给旅客带来好处。737-700飞机与737-300座级相当，但具有机翼大、航程远、速度快的特点。通过加大机翼、增加油箱容积以及提高燃油效率，737-700的设计航程达到了6110公里，经济巡航速度提高到853公里/小时。由于装载了新型CFM56-7型发动机,飞机的噪声更小。通过对737-700内部重新设计，使客舱更宽敞，行李空间更大

波音737-300波音737-300是美国的波音公司生产的中短程客机，该飞机项目于1981年3月启动，1984年11月首架737-300飞机交付给用户。737-300飞机借鉴了757与767飞机的先进技术，采用了推力更大、更为先进的M56-3型发动机，与传统的737-200机型相比适航性能与节油性能都有了明显的提高。737-300飞机共生产了1113架，约占737系列飞机的三分之一，仅次于737-200的1114架,是最成功的衍生机型之一。波音737-300飞机的最大座位数为149座（排距30英寸，约为76cm），全长33.40米，翼展28.88米，客舱内部宽度为3.53米，设计航程4180公里，经济巡航速度785公里/小时，全长33.40米，翼展28.88米，客舱内部宽度为3.53米。每架737-300的飞机的售价在3000万美元以上，融资租赁的月租金也要30余万美金。