[科普中国]-民用飞机

用于非军事目的的飞机称为民用飞机。早期，飞机并没有军用和民用之分。第一次世界大战结束后，为战时需要而生产的大量飞机，仅作一些简单的改装就用于运输邮件、货物和旅客了。但是，民用飞机和军用飞机的最大差别在于运营的经济性，所以民用飞机不能简单地用军用飞机改装，随着航空工业的不断发展和被用于国民经济的各部门，飞机便分成了军用和民用两大类。
　　民用飞机分为商业飞机和通用飞机。商业飞机有国内和国际干线客机、货机或客货两用机以及国内支线运输机。通用飞机有公务机、农业机、林业机、轻型多用途机、巡逻救护机、体育运动机和私人飞机等。

民用飞机作为一种运人载物的交通工具，特别强调其安全性、经济性和舒适性。对旅客来说，保证旅客在飞行中的生命安全是最首要的要求。
　　民用飞机可以随时转为军用。海湾战争期间，美国曾动员民用飞机用于军事运输。预警机、加油机等军事用途飞机也往往由民用飞机改型而成。

经过近一个世纪的发展，民用航空运输在速度和运力2个方面都有非常大的进步。作为民航运输的承载者，飞机自身也经历了长时间发展演变和多次技术革命，不断引入航空科学技术的最新成果，并不断适应世界航空运输业发展变化的需求。1

数据显示2010年，中国通用航空业完成通用航空作业飞行总量达到13.9万余小时，同比增长12.9%。其中工业航空作业飞行总量约6.4万小时，同比增长20.7%；农业航空作业飞行总量2.8万余小时，同比增长7.2%；其他作业飞行总量约4.8万小时，同比增长6.9%。2011年，通用航空飞行达45.5万小时，同比增长16.3%，其中生产作业飞行增长16.9%，预计2012年将同比增长10%。

随着我国经济社会的快速发展，我国通用航空飞机的数量及飞行作业市场增长迅速，但与此同时，我国的通用机场数量却没能保持同步增长，远远落后于西方发达国家，并在一定程度上制约了我国民用航空事业的发展。

截至2010年底，全国共有通用机场及通用航空临时起降场点286个，其中颁证机场及起降场点43个，未颁证机场及起降场点243个。而美国同期共有近2万个通用航空机场，巴西有近2500多个通用航空机场，我国通用机场已远远落后于美国和巴西，通用机场和临时起降点的不足限制了我国通用航空的发展。

波音747飞机是波音公司生产的四发（动机）远程宽机身运输机。是一种研制与销售都很成功的宽机身客机。1965年8月开始研制，1969年2月原型机试飞，1970年1月首架747交付给泛美航空公司投入航线运营，开创了宽体客机航线服务的新纪元。它的双层客舱及独特外形成为最易辨认的亚音速民航客机。当然也很不幸的成为恐怖分子的首选破坏目标。自波音747飞机投入运营以来，一直垄断着大型运输机的市场，直到A380的出现。在2005年11月14日，波音公司宣布将会开发747-8，驾驶舱和发动机技术与波音787基本一样，而747-8的名称亦因为采用波音787的技术而一样有“8”字。波音公司宣称新飞机的设计，将会比以前更宁静、更环保和更具燃油效益。747-8的机身延长了，由232英尺（70.8米）增加至250.8英尺（76.4米），意味着载客量将会随之增加，并取代A340-600成为世界上机身最长的飞机。

波音747-8的客机型号是747-8（Intercontinental，洲际型）在三级舱布置下载客量达467人，航程超过8000海里（15000千米），巡航速度达0.855马赫。747-8是747-400的衍生型号，因此飞行员进行机种转换所需时间减少，飞机某些零件更可以共用。波音747-8预计在2011年投入服务。

波音747-8货机型号是747-8F，是747-400ERF的衍生物，载货量达154吨（140公吨），机鼻货舱开能向上掀开方便装卸货物。747-8F的载负量比747-400F高出16%，标准货柜数量亦多出7个。747-8F预计在2011年投入服务。

截至2010年6月，波音共收到109架747-8飞机订单，其中33架为747-8洲际飞机，76架为747-8货机。卢森堡货运、全日空货航、空桥货航、阿拉斯加航空、国泰航空、迪拜航空航天企业、阿联酋SkyCargo航空、古根海姆和大韩航空都订购了747-8货机。

除了747-8型外，其他型号均已停产。

波音767是美国波音公司研制的双发半宽体中远程客机，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年提出这项研制计划，经过6年的方案论证和市场调查，1978年正式开始研制，1981年9月第1架波音767试飞，1982年7月获得联邦航空局型号合格证，同年8月交付使用。波音767采用最先进的航空电子系统，先进复合材料和先进技术机翼，设计上力求保持与757有更多的共同性，研制费大约15亿美元(1978年币值)。飞机研制采取了国际合作方式，波音公司主要承担飞机最后总装，日本的三菱、川崎和富士重工业公司及意大利阿莱尼亚公司也参加了研制工作，日、意各承担767研制费和制造工作量的15%。至1995年12月31日波音767共获订货713架，已交付595架。主要型别有：-200，基本型，载客220人；-200ER，加大航程型；-300，比-200型机身上加长42米，载客269人；-300ER，加大航程型，标准客舱布局载客250人；300F，货机型。以下内容适于波音767-200型。该机装2台213.5千牛的通用电气公司CF6-80A或普拉特．惠特尼集团公司JT9D-7R4D，222.4千牛CF6-80A2或JT9D-7R4E/7R4E4涡扇发动机。双人制驾驶舱，客舱基本布局216座，全经济舱布局载客量290名。该机装有自动飞行状态调节控制系统保证飞行永远处于最佳经济巡航状态，装有发动机数据显示和警告系统，惯性坐标系统，飞行管理系统和三余度数字式飞行控制计算机等设备。波音767-200型三方向剖面图。尺寸数据：翼展47.57米，机长48.51米，机高15.85米，机翼面积283.30平方米，1/4弦线后掠角31.30°；客舱33.93米×4.72米×2.87米。重量数据：(装CF6-80A发动机)空重80510千克，最商载19595千克，最大燃油重量51130千克，最大起飞重量136080干克，最大着陆重量122470千克。性能数据：(最大起飞重量)正常巡航速度M0.80，巡航高度12100米，进场速度(最大着陆重量)252千米/小时，起飞滑跑距离1798米，航程5963千米。噪声特性：起飞噪声87.1分贝，进场噪声101.6分贝，侧向噪声95.4分贝 。

波音777是美国波音公司研制的双发宽体客机。1990年10月29日正式起1994年6月12日第1架波音777首次试飞，1995年4月19日获得欧洲联合适航证和美国联邦航空局型号合格证，1995年5月30日获准180分钟双发延程飞行，1995年5月17日首架交付用户美国联合航空。波音公司与日本三菱、川崎和富士重工业株式会社签定了风险分担伙伴协议，日方承担777结构工作的20%。波音777在大小和航程上介于B767-300和B747-400之间，具有座舱布局灵活、航程范围大和不同型号能满足不断变化的市场需求的特点。在设计初期。波音公司和一些航空公司进行了广泛深入的讨论以确定和开发新飞机的结构布局、这些航空公司包括：美国联合航空公司、全日空航空公司、英国航空公司、日本航空公司和香港国泰航空公司，它们在航线结构客流量和服务频率方面全方位地代表了各航空公司现有的营运水平。这些航空公司的参与保证了产品最大限度地满足全世界航空公司的需要。波音777停在跑道上．其最明显的识别标志之一就是它的三轴六轮主起落架系统和两个前轮，这种结构既有效地分散了路面载荷又使飞机有不超过三个起落架支柱。波音777驾驶舱采用了最新技术的平面液晶显示系统、数字驾驶舱技术。保留了驾驶盘而没有采用侧向操纵杆。波音777的数字驾驶舱技术已经在波音757、波音767和波音747-400飞机上得以验证、许多过上由驾驶员手动的操纵砚在都可自动完成，减少了驾驶员的工作负荷。灵活的电传操纵系统具有驾驶员友好界面，既降低重量，又比传统的机械操纵减少了维护了作量。另外，驾驶舱无论从外部还是从内部来看，飞控系统都是标准的，不同点在于飞行控制都是电子操纵的，这在波音商用飞机上还是首次。波音777完成了航空史上最复杂的飞行试验项目，一共有10架波音777参加了其中的飞行试验。 波音777是世界上最大的双发喷气飞机。采用三级客舱布局，可载客301至368名。性能：2台发动机，巡航高度11000米，最大飞行速度830千米/小时。

麦道11是麦克唐纳·道格拉斯公司针对90年代世界民机市场需要推出的先进中/远端三发大型宽体客机，以取代麦道10。1985年7月开始研制，1986年12月30日麦道公司正式宣布上马MD11计画。麦道11是在麦道10-30基础上研制的。与麦道10-30相比，其改进是：安装上下翼梢倾斜小翼，减小后掠角，采用整体配平油箱，加长尾翼，采用先进的双人机组全数位式驾驶舱。麦道11航程增加27%，载客量提高，复合材料的应用是麦道11设计的特色，有20多个结构部件使用复合材料，从生产的第14架飞机起采用铝-锂合金地板梁，由于该型飞机订单数较少，曾一度使研制生产工作减缓甚至停滞，1990年11月8日，取得适航证，同年12月7日投入航线运营。但该型号飞机并未达到设计要求的航程，1993年后出厂的该型号飞机均进行了不同程度的性能改进，包括改变飞机总重、改进发动机性能、空气动力性等。由于1997年波音公司兼并麦道公司，麦道11与波音产品系列发生冲突，在2000年停产，各型号总交付量约200架。

先进复合材料诞生于20世纪60年代末，20世纪70年代初即应用于飞机结构，40年来先进复合材料在飞机结构上的应用已经取得了飞速的发展，在航空工业中发挥着越来越重要的作用，被广泛应用于民用飞机的各类结构。复合材料具有比强度和比刚度高，力学性能可设计等优点，是大型民用飞机理想的结构材料，可以实现飞机结构减重20%-30%。复合材料优异的抗疲劳性能和耐腐蚀性能不仅可以提高飞机结构的使用寿命、降低飞机的维护费用，而且可以增加舱内压力和空气湿度，提高乘客的舒适度。复合材料工艺技术的发展为实现民用飞机大部件的整体设计与整体制造提供了可能，使得飞机结构零部件的数量大大减少，提高了飞机的生产效率和可靠性。目前采用复合材料取代金属和非金属等常规材料制造结构件已经成为世界民机制造业的主流趋势，这对中国自主研制的大型民用飞机的市场竞争力提出了严峻的考验。2

复合材料呈多层次结构，其复杂程度远高于金属材料，大型结构件的整体成型和集成制造使得问题更加复杂化，因此其在大型民用飞机上的应用历经坎坷。波音B757和波音B767中复合材料占总质量的4%；波音B777和空客A340中复合材料的质量分数上升到11%和14%；对于空客A380，复合材料的质量分数为25%；对于代表当今世界民用飞机制造技术最高水平的波音B787和空客A350，复合材料的质量分数高达50%和52%。可以说，先进复合材料质量占飞机结构总质量的多少，在某种程度上已经成为评价该飞机技术先进程度和市场竞争力的重要指标。2

鸟撞是指飞机等飞行器与天空中飞行的鸟类相撞造成的飞行事故。在撞击过程中，由于鸟体减速而产生的巨大压力远远超过鸟体组织的极限强度，致使鸟体破裂成碎片，甚至发生流变，因而鸟撞也称之为软体碰撞。鸟撞是一种突发性和多发性的飞行事故，一旦发生，往往会造成灾难，直接威胁到空勤人员及旅客的生命安全，造成重大的经济损失，轻则导致飞机结构部件的损伤，重则引发机毁人亡的灾难性事故。3

研究鸟撞问题的最终目的是提高飞机的抗鸟撞能力。提高结构抗鸟撞能力的关键在于吸能结构形式的设计，当冲击能量一定时，吸能结构的使用可有效降低冲击载荷的幅值并增大脉冲宽度，以减小结构的冲击损伤、提高结构的抗鸟撞能力。出于这个原因，吸能材料被广泛地用于抗鸟撞结构设计。多胞结构材料（蜂窝、泡沫等）在压缩过程相对密度小，刚度低，压缩变形能力强，这些特性使其具有优异的吸能性能和很高的吸能效率，是理想的飞机结构材料。以多胞结构材料为芯层的夹芯结构在抗鸟撞设计中一直备受关注。3

用于民机抗鸟撞设计的材料从曾经的金属铝合金材料向各种先进复合材料转变，尤其是最新诞生的FML复合材料将会在未来的抗鸟撞设计中发挥其巨大的优势。由于良好的吸能效果，各种蜂窝、泡沫金属结构也在飞行器结构中大量使用，由先进复合材料和蜂窝、泡沫等吸能结构所制成的夹芯结构将会更多地应用于民机机翼、尾翼的抗鸟撞设计。3

2017年5月11日下午，2017（第八届）民用飞机工业国际论坛在上海顺利闭幕，此次论坛由中国航空学会主办，为期两天，吸引了来自国内外近200位飞机整机、飞机部件的设计制造单位的领导和专家参会。

5日，C919在上海浦东机场成功首飞，振奋了亿万国人的心，也让越来越多的人开始关注中国民用航空的发展，在论坛举办期间，空中客车中国公司首席运营官马福朗、波音民用飞机集团中国运营和业务发展副总裁张仁爀等纷纷对此表示了祝贺。

工业和信息化部装备工业司副司长杨拴昌用了“蓬勃发展”四个字来形容当前民用航空工业的发展，他指出，目前我国航空工业是按照“主制造商+供应商”的发展模式来运作，坚持创新驱动和中国适航，走一条自主研制、国际合作、国际标准的技术路线，符合我国当前实际，也是国际上大型飞机甚至是所有其他大型复杂系统装备领域通用的发展模式，我们的供应商面向全球，供应链也是全球化的。

中国商用飞机有限责任公司副总经理史坚忠认为，中国民用航空产业是一项很大的系统工程，产业覆盖面很广，当前国家提出转变发展方式，调整产业结构，特别是在高端制造业方面，对大飞机提出了特别的要求，民用飞机产业不仅带动了上下游产业的发展，还将在未来促进相关产业的发展，兰德公司有这种说法，中国国家战略把发展大飞机作为转变发展方式、促进未来发展重大战略举措之一。

史坚忠指出，未来20年中国民航将会成为全球增长最快的市场。中国商飞公司发布的《2016-2035年民用飞机市场预测年报》显示，未来20年，根据中国GDP年均增长速度预测，机队年均增长率为5.5%，旅客周转量年均增长率为6.1%，预计中国将交付6865架客机。至2035年，中国机队规模将达到8139架，中国的旅客周转量将达到2.7万亿公里，占全球的16.8%。

据悉，民用飞机工业国际论坛是以民用飞机工业技术交流为核心、以产业发展为动力、以服务民用飞机工业为目的展开的技术交流、信息分享、市场合作的平台。在此次论坛现场，来自国内外民机制造企业、高校、科研院所的专业人士，围绕中外民机制造企业的国际合作开展、民机产业与飞机适航取证工作、商用飞机先进技术的应用和发展前景、智能化设备在飞机制造与装配中的使用等话题，展开了深入的交流和探讨。4