幹線飛機

幹線飛機，是指用於國際航線和國內航空運輸樞紐站之間航路的“客機”。主幹航線的旅客流量大，航程遠，因而國際幹線飛機的載客量都在150人以上，通常航程在5000km以上，多為大型中、遠程飛機。國內航線的幹線客機，客流密度大，一般載客在100人以上，航程在3000km以上，多為中型以上飛機。

世界上有能力生產大型幹線飛機的國家就美國，俄羅斯，烏克蘭，歐洲等，大型幹線飛機的生產不僅是國家的需要也是一個國家國力的體現。

基本介紹

• 中文名：幹線飛機
• 外文名：Trunk aircraft
• 特徵：載客量大，速度快，航程大
• 機型：波音737，空客320

研發歷程

自20世紀50年代初噴氣客機問世以來，基本每隔10多年就出現一批具有不同技術特點的幹線運輸機。至今，噴氣幹線飛機的發展已經進入第五代飛機。

第一代

第一代噴氣幹線飛機於20世紀50年代投入航線運營，代表機型有美國的波音707、DC-8和蘇聯的圖-104等客機。其主要技術特點是採用渦輪噴氣發動機作為動力裝置和使用帶後掠角的機翼代替以往的活塞式發動機和直機翼，從而大大提高了飛機的巡航速度和客運量，使航空公司的運營效率大為提高。

第二代

第二代噴氣幹線飛機於60年代開始投入航線運營，代表機型包括美國的波音727、波音737、DC-9、英國的“三叉戟”和蘇聯的圖-154。其主要的技術特點是裝有低涵道比渦輪風扇噴氣發動機，降低了油耗，提高了中近程航線運營的經濟性，各系列型號覆蓋了從100座至180座的各個座級，滿足了中近程航線的運輸需求。

第三代

第三代噴氣幹線飛機包括70～80年代投入使用的眾多機型，包括美國的波音747、DC-10、L-1011、波音757、波音767，歐洲的A300B、A310，以及蘇聯的伊爾-86等為代表的寬體飛機。這一代飛機的技術特點是除了採用改進的高涵道比渦扇發動機使油耗改善5%以上外，還逐步採用了超臨界機翼、減小機翼後掠角、加大機翼展弦比、增大機翼相對厚度，通過這些措施來改善飛機的巡航氣動效率，並採用新的鋁合金材料以減輕結構重量。這些措施有效降低了飛機的直接使用成本，提高了運營效率。此外，在80年代，為了占領波音727、波音737早期型(波音737-100/200)、DC-9等一批150座級的中短程老齡飛機退役而出現的市場空缺，美國的波音公司和麥道飛機公司分別在早期的波音737-200和DC-9-50基礎上利用新技術推出波音737-300/400/500和MD-81/82/83/87/88等型別。

歐洲空客公司則“以新制勝”，研製出在民機上首次採用電傳操縱等一系列新技術的A320參加這一市場的競爭。這型80年代出現的150座級的新幹線飛機也具有前述第三代幹線飛機的技術特點，也應屬於第三代幹線飛機的範疇。

第四代

第四代噴氣幹線飛機從90年代開始陸續投入航線運營，機型以美國的波音777、波音737NG(波音737-600/700/800/900/900ER)、歐洲空客的A330/A340、俄羅斯的圖-204以及伊爾-96為代表，空客公司最新機型A380的工程研製工作始於90年代中期，2000年底項目正式啟動，於2007年10月投入運營。第四代飛機採用寬體機身以增載入客量，機翼進一步加大展弦比或加裝翼梢小翼來提高巡航效率；在動力裝置上採用推力大、油耗低、停車率低、污染小、噪聲低的涵道比7～9的先進高涵道比渦扇發動機；在機體結構上廣泛採用輕型結構材料，加大複合材料用量，波音777和A380的複合材料用量占總結構重量的比重分別達12%和25%，遠高於過去機型3%的複合材料用量，較大幅度地減少了飛機的結構重量；客艙寬敞舒適；駕駛艙仍採用在第四代飛機上廣泛採用的雙人駕駛體制，使用電傳操縱系統，用先進液晶平板顯示器代替過去飛機上的陰極射線管顯示器，所有主要的飛行、導航及發動機信息數據都顯示在6塊大型螢幕上，大大減輕了飛行員的工作負擔。

第五代

進入21世紀，以波音787和空客A350XWB為代表的第五代幹線飛機出現在世人面前，分別計畫於2008年和2013年投入運營。這一代飛機非常強調客艙的舒適性；採用先進計算流體力學設計，融合式翼梢小翼的三維一體化機翼提高了飛機的空氣動力性能和巡航效率；在動力裝置上採用推力大、油耗低、環保的涵道比為9～11的先進高涵道比渦扇發動機，油耗比同類型現役飛機低20%以上；最顯著的技術特點是在機體結構上大量增加複合材料用量，波音787和A350XWB飛機的主機身結構所用複合材料分別占總結構重量的50%和52%，遠高於大型幹線飛機的傳統用量(目前最高水平在25%左右)，顯著地減輕了飛機的結構重量，複合材料機身部件的採用，提高了機體的可維修性；採用開放式結構的中央計算機取代傳統的數十個獨立匯流排，控制整個飛機的航電和通用系統，提高了飛機系統的可靠性；首次採用了電剎車系統，將環控系統由傳統的發動機引起系統驅動改為電驅動；駕駛艙仍採用雙人駕駛體制，使用電傳操縱系統，採用更大尺寸的雙屏液晶平板顯示器，並採用垂直狀態顯示模式以顯示飛機航跡的相關數據，可以加入增強視景系統和三維合成視景系統，進一步減輕了飛行員的工作負擔。此外，龐巴迪宇航正在研製的110座級和130座級的c系列飛機將是第五代飛機中窄體飛機的先驅者，C系列飛機代表著窄體飛機未來的技術發展方向，採用先進的發動機技術和複合材料技術，發動機涵道比將達到10～11。

目前，美歐還在研製的翼身融合體民用客機，將帶來民用飛機劃時代的革命。

未來發展趨勢

波音公司和空客公司對世界幹線運輸市場的未來發展趨勢持不同的觀點，波音認為，為了滿足旅客對快捷旅行方式的偏好，航空公司將會開通更多的點到點航線，這些航線繞開大型樞紐機場，直飛二級城市；未來航班的頻率將會增加，飛機的尺寸趨於縮小；由於大型樞紐機場普遍存在擁堵問題，大型飛機較長的過站時間會加劇機場的擁堵，所以波音公司預測大型飛機的需求量遠低於空客公司的預測。而空客公司堅持認為，未來飛機平均尺寸呈現增大的趨勢，採用A380等大型飛機通過一個航班載運更多的乘客，才是解決機場和航線擁堵的有力手段，所以其對於大型飛機需求量的預測值遠高于波音公司。

特點

所有幹線飛機都有不能轉為手動操縱的不可逆助力操縱系統。波音747、L-1011、C5A、伊爾-86、安-124、伊爾96-300的舵機是由四套獨立液壓系統供能的，而DC-10、A300B、A310、波音757、波音767、A320、圖-204則是三套，但在所有情況下兩套液壓系統出故障時，都能保障安全飛行。所有飛機上廣泛採用了分段式操縱面，此時，在傾斜通道上除了普遍採用分段式擾流片外，還採用了內外兩段副翼(波音747、DC-10、A300B、A310)，外副翼僅在起飛著陸狀態時接通；所有飛機(L-1011除外)的升降舵也是分段的。為了提高俯仰操縱效率(特別在著陸狀態)，L-1011採用與升降舵用運動機構相連的可控水平安定面。為了提高偏航操縱效率，DC-10、安-72和安-74採用兩段方向舵，其第一段由舵機驅動，第二段由運動機構驅動。這些飛機的方向舵沿展向也是按通常方式分段的。舵面和副翼的各段靠有兩個或更多個工作腔的舵機偏轉。近來傾向於由並聯(而不是串聯)單腔組件組成的舵機。這種結構型式可以避免舵機與舵面各段的連桿脫鉤時舵面段的失效(伊爾-86、伊爾-96-300、安-124、圖-204、A300B、A310、A320)。擾流板的各段實際上總是採用單腔舵機的。L-1011的水平安定面由四套單腔舵機操縱。

為了保證機械操縱線路卡滯、脫鉤或斷裂時的飛機操縱，在所有飛機的俯仰和傾斜通道中均採用帶專門裝置(離合器、彈簧拉桿)的兩套機械(通常為鋼索)操縱線路，可以保持上述故障時的操縱(波音747、DC-10、L-1011、A300B、C5A、波音757、波音767、A310、伊爾-86)。安-124和伊爾96-300採取按操縱力進行操縱的原則，從而可以解決用一套機械操縱線路時的飛行安全問題。此線路出故障(脫鉤或卡滯)時，通過按操縱力的電傳操縱迴路來操縱飛機。為了減小系統摩擦力(特別是兩套機械操縱線路時)，除了對鋼索操縱線路採取特殊的結構措施外，在波音747、A300B、DC-10、伊爾-86等飛機的傾斜通道中還裝有輔助液壓機械舵機；在波音747俯仰通道和L-1011傾斜通道中串聯安裝了操縱面各段舵機(後一段的驅動由前一段操縱)。所有這些措施使得能夠獲得飛行員可接受的操縱系統特性。

為了減小因飛行狀態、飛機重心和重量變化而出現過載桿力梯度的散布，飛機(波音747、DC-10、A300B、L-1011、A310、波音757、波音767、C5A、MD-11、伊爾-86、安-124)俯仰通道中駕駛盤載荷梯度可按速壓和水平安定面位置進行調節。縱向操縱自動程度高的飛機(伊爾96-300、圖-204、A320)採用不可調的彈簧載荷機構，這些飛機的桿力和位移過載梯度。實際上所有飛機的傾斜和航向通道中均採用不可調的彈簧載荷機構。

區別

幹線飛機是相對於支線飛機來說的，幹線飛機一般是指航行城市與城市之間載客量大，速度快，航程遠的飛機，比如波音737，空客320等這些飛機都有載客量大，速度快，航程大等特點。

幹線飛機和支線飛機在結構強度上都是一樣的。支線飛機所執行的安全標準，與波音、空客大飛機基本一致。一般說來，飛機越大，抗干擾能力就越強，所以感覺比較平穩。小飛機抗干擾能力弱一些，就會有顛簸感。由於支線飛機飛行距離較短，高度不高，容易受氣流影響，所以會有顛簸感。

我國首架

中新社上海1999年十一月九日電 中國生產的首架MD90－30幹線飛機，在完成了全部試飛項目後，今天獲得美國聯邦航空局頒發的適航證。

此間業內人士認為，這標誌著中國航空工業的生產製造能力、工程技術水平和管理水平都獲得了長足進步，已具備了生產當代大型先進民用飛機的能力。

據了解，MD90－30幹線飛機合作項目始於一九九二年，並於兩年後在美國商務部正式簽署了MD90－30幹線飛機契約修改協定，確定由中國航空工業總公司（現為中國航空工業第一集團公司）生產二十架此類飛機。

這是繼上海航空工業公司與原麥道公司成功合作生產三十五架MD82/83飛機後，中美航空界的又一重大合作項目。

自一九九五年起，中國航空工業總公司所屬成都、瀋陽、西安和上海四家骨幹航空工業企業開展了卓有成效的協作和努力，建成了完整的生產線，並攻克了製造過程中的一百多項技術、工藝難關，終於在今年十月的試飛中，成功地把首架MD90－30飛機送上了藍天。

據介紹，MD90-30 飛機是原美國麥道公司研製開發的一百五十座級新型幹線飛機，裝備有國際先進的V2500發動機，具有油耗低、噪音小、性能優越的特點。

按照計畫，中國航空工業總公司原定生產二十架MD90-30幹線飛機。由於國際市場的變化、波音公司與麥道公司的兼併重組等多種原因，這一項目作了相應調整，最終將合作生產的飛機削減為兩架。首架飛機取得適航證後，即可正式交付客戶投入運營。據悉，第二架MD90-30飛機將於明年二月交付。