Samolot C919 rozpoczyna regularne rejsy

chiny24.com 1 rok temu

4 sierpnia pierwsze dwa chińskie samoloty C919 rozpoczęły loty na trasie Szanghaj-Chengdu

W piątek 4 sierpnia dwa pierwsze egzemplarze chińskiego samolotu pasażerskiego C919 rozpoczęły regularną obsługę linii Szanghaj – Chengdu (stolica prowincji Syczuan w południowo-zachodnich Chinach) dla China Eastern Airlines. To kolejny kamień milowy w stałym rozwoju działalności komercyjnej samolotów C919.

W każdy poniedziałek, środę, piątek i niedzielę odbywać się będą 4 loty na wspomnianej linii tymi samolotami, a w pozostałe dni 2, poinformowała w piątek China Media Group.

Według agencji informacyjnej Xinhua uruchomienie obsługi tras komercyjnych ma na celu zgromadzenie większej ilości danych operacyjnych i doświadczeń dla maszyn C919, przyczyniając się do dalszego rozwoju wysokiej jakości samolotów opracowywanych w kraju.

Pierwszy C919, obsługujący pilotażowo tę trasę, wykonał 125 lotów komercyjnych o łącznym czasie obsługi ponad 360 godzin, przewożąc ponad 15 000 pasażerów. Drugi samolot C919 został oficjalnie dostarczony liniom China Eastern Airlines 16 lipca.

Ile kosztuje COMAC C919?

Chociaż COMAC nie publikuje oficjalnej ceny katalogowej, szacuje się, iż samolot może kosztować od 90 do 100 milionów dolarów amerykańskich. Taki poziom cenowy wydaje się dość konkurencyjny, biorąc pod uwagę cenę Airbusa 320neo wynoszącą 111 milionów dolarów, czy Boeinga 737 max 8, który kosztuje 121 milionów dolarów. Atrakcyjność chińskiej oferty podnoszą niższe koszty eksploatacyjne oraz zaawansowana konstrukcja. COMAC jest firmą, która dopiero zdobywa ten segment rynku. Zatem kwestią przyszłości jest wystąpienie dodatkowego czynnika mającego wpływ na popularność samolotu, którym jest jego bezawaryjność w trakcie eksploatacji.

Czy C919 można uznać za samolot „Made in China”?

Według Chen Yingchun, zastępcy głównego projektanta, COMAC jest właścicielem patentu C919. najważniejsze procesy, takie jak projektowanie, montaż końcowy, loty testowe i sprzedaż, zostały przeprowadzone przez COMAC. Chiny niezależnie zaprojektowały i przetestowały konfigurację aerodynamiczną, a także nadzorowały projektowanie samolotu, testy wydajności, produkcję części i integrację systemów.

Własną konstrukcją COMAC są skrzydła C919. Skrzydła to nie tylko główne elementy nośne całej konstrukcji, ale także najtrudniejsze do wyprodukowania komponenty. Dzięki nowo opracowanej chińskiej technologii płatów o profilu nadkrytycznym, C919 utrzymuje poziomy wydajności choćby przy dwóch metrach ugięcia w teście statycznym (obejrzyj, jak wyglądają testy statyczne C919 i Airbus 350).

Zużycie paliwa przez duże samoloty pasażerskie jest ogromne. Aby osiągnąć oszczędność paliwa, zastosowano technologię płatów nadkrytycznych, zwiększając wydajność aerodynamiczną o 20 procent i zmniejszając opór o 8 procent (!!!).

Płat nadkrytyczny zastosowany w modelu C919 został opracowany przez Aviation Industry Corporation of China (AICC).

Wyjaśnijmy: czym jest płat o profilu nadkrytycznym

(źródło: https://michaelsoroka.com/2014/08/29/flying-the-supercritical-wing-an-up-close-look-at-the-supercritical-airfoil-and-high-speed-flight/)

Trochę historii

Podczas wczesnych testów lotu naddźwiękowego w latach czterdziestych i pięćdziesiątych XX wieku stało się jasne, iż lot w reżimie naddźwiękowym stwarza poważne problemy inżynieryjne. gwałtownie zauważono, iż kiedy samolot zbliża się i przekracza prędkość dźwięku, zaczyna się dziać wiele niekorzystnych rzeczy. Dwa z najbardziej zauważalnych efektów to gwałtowny wzrost oporu spowodowany powstaniem fali uderzeniowej oraz przesunięciem środka siły nośnej generowanej przez skrzydło do tyłu.

Wyzwania te zostały ostatecznie zredukowane w projektach naddźwiękowych samolotów wojskowych, ale samoloty kategorii transportowej zostały osierocone z projektami skrzydeł z czasów Wilbura i Orville’a.

Na początku lat 70., kiedy popyt na tanie, ekonomiczne i szybkie podróże lotnicze wzrósł, rozpoczęto badania nad nowym typem skrzydła, które działałoby wydajniej przy prędkościach bliskich naddźwiękom. To ostatecznie doprowadziło do rozwoju nadkrytycznego skrzydła.

Nowoczesne skrzydło nadkrytyczne zostało po raz pierwszy oblatane na zmodyfikowanym F-8 Crusader podczas projektu badawczego NASA na początku lat siedemdziesiątych. Od tego czasu adaptacje technologii skrzydeł nadkrytycznych zostały wbudowane w prawie każdą kategorię samolotów transportowych. Canadair i Lear byli jednymi z pierwszych producentów samolotów, którzy zastosowali skrzydło nadkrytyczne w samolocie komercyjnym, i prawdopodobnie dlatego skrzydło nadkrytyczne w samolotach serii CRJ jest bardziej widoczne niż w innych samolotach kategorii transportowej.

Czym jest skrzydło nadkrytyczne i jak działa?

Kiedy przepływ powietrza wokół samolotu przekracza prędkość dźwięku, generowane są fale uderzeniowe. Te fale uderzeniowe, oprócz innych niekorzystnych rzeczy, znacznie zwiększają siłę oporu samolotu. Ponieważ wzrost oporu powodowany przez naddźwiękowy przepływ wokół samolotu jest tak znaczący, silniki samolotu muszą wytwarzać znacznie większy ciąg, aby przepchnąć powietrze z falami uderzeniowymi. Powoduje to znacznie większe spalanie paliwa przy dość niewielkim wzroście prędkości.

W rezultacie naddźwiękowe podróże pasażerskie są niezwykle kosztowne ze względu na ogromną ilość paliwa, które naddźwiękowe samoloty muszą spalić, aby przebić się przez falę uderzeniową (barierę dźwięku). Zjawisko to było główną przyczyną ekonomicznego upadku Concorde’a i jest powodem, dla którego wszystkie współczesne samoloty pasażerskie latają z prędkością mniejszą niż prędkość dźwięku.

Chociaż fale uderzeniowe zaczynają się tworzyć, gdy przepływ powietrza wokół samolotu osiąga prędkość dźwięku, nie oznacza to, iż latanie z prędkością tuż poniżej prędkości dźwięku uchroni samolot przed falą uderzeniową. Powód?

Niektóre części samolotu, w szczególności skrzydła, mają kształt, który powoduje, iż opływające je powietrze przyspiesza. Oznacza to, iż samolot może faktycznie lecieć z prędkością znacznie poniżej prędkości dźwięku, ale ma zlokalizowane obszary, w których przepływ powietrza jest faktycznie naddźwiękowy i generuje niekorzystne fale uderzeniowe, które wpływają na gwałtowny wzrost zużycia paliwa.

Górna powierzchnia skrzydła konwencjonalnego płata (skrzydło nie nadkrytyczne) jest zaokrąglona. Pomaga to zaciągnąć powietrze przepływające nad górną powierzchnią skrzydła w dół, generując dodatkową siłę nośną. Niestety, zaokrąglona górna powierzchnia konwencjonalnego płata również znacznie przyspiesza powietrze nad nim, podobnie jak zwężka Venturiego. Oznacza to, iż przepływ powietrza nad górną powierzchnią konwencjonalnego płata osiągnie prędkość naddźwiękową na długo przed osiągnięciem przez samolot prędkości dźwięku.

Tak więc, aby temu przeciwdziałać i opóźnić powstawanie fali uderzeniowej, nadkrytyczne skrzydło wykorzystuje bardziej płaską górną powierzchnię i bardziej zakrzywioną część ogonową. Bardziej płaska górna powierzchnia nadkrytycznego skrzydła nie przyspiesza powietrza tak bardzo, jak zaokrąglony konwencjonalny płat. Pozwala to samolotowi latać szybciej bez naddźwiękowego przepływu nad górną częścią skrzydła. Wypłaszczona górna powierzchnia skrzydła nadkrytycznego powoduje mniejszą siłę nośną niż konwencjonalny zaokrąglony płat. Aby to zrekompensować, nadkrytyczne skrzydło wykorzystuje specjalnie zaprojektowaną sekcję ogonową, aby odzyskać siłę nośną utraconą przez spłaszczoną górną powierzchnię.

Rezultatem jest płat, który przez cały czas zachowuje przyzwoite osiągi przy niskich prędkościach, jednocześnie zyskując zdolność latania z prędkościami bliższymi prędkości dźwięku bez generowania dużych fal uderzeniowych.

Według NASA skrzydła nadkrytyczne zmniejszają zużycie paliwa przy prędkościach transsonicznych o około 15%. Technologia skrzydeł nadkrytycznych zwiększyła również prędkość, jaką samolot może skutecznie latać z około 0,70 prędkości dźwięku w przypadku konwencjonalnego skrzydła do ponad 0,84 prędkości dźwięku w przypadku skrzydła nadkrytycznego. Co oznacza, iż możesz dotrzeć tam, gdzie chcesz, znacznie szybciej i teoretycznie zapłacić mniej za bilet. Teoretycznie…

W 1974 roku NASA obliczyła, iż przewoźnicy lotniczy na całym świecie mogliby zaoszczędzić łącznie około pół miliarda dolarów na paliwie dzięki włączeniu tej technologii. To prawie 2,4 miliarda dolarów w przeliczeniu na dzisiejsze dolary, ale wtedy, według kanadyjskiego Departamentu Transportu, na świecie latało tylko około 4500 samolotów pasażerskich, a Boeing szacował globalną flotę samolotów pasażerskich w perspektywie do końca 2012 roku na nieco ponad 20 000 maszyn.

„Praca NASA nad zarządzaniem barierą dźwiękową zapewniła fundamentalne zrozumienie aerodynamiki transsonicznej i naddźwiękowej, co umożliwiło opracowanie samolotu, którym latamy dzisiaj” — mówi Robert Gregg, główny aerodynamik Boeing Commercial Airplanes z siedzibą w Renton w stanie Waszyngton. Zauważa, iż w 2012 roku amerykańscy przewoźnicy umożliwili podróż 734 milionów pasażerów, a w 2008 roku drogą lotniczą przewieziono towary o wartości 1,6 biliona dolarów, dodając: „Bez pracy prowadzonej przez NASA nie byłoby to możliwe”.

I dodaje, iż cokolwiek zaoszczędzi się na paliwie, zaoszczędzi się również na dwutlenku węgla i innych emisjach gazów cieplarnianych.”

Źródło: https://spinoff.nasa.gov/Spinoff2015/t_2.html

Opracowanie optymalnego profilu płata skrzydła samolotu to nie wszystko

Kluczowa cecha technologiczna w produkcji skrzydeł samolotów – śrutowanie dużych integralnych paneli skrzydeł – od dawna stanowiła zagraniczny monopol, który ograniczał rozwój dużych samolotów w Chinach. Po wielu badaniach i systematycznych eksperymentach AICC ostatecznie opanowało technologię nadkrytycznych płatów i złożyło wniosek o patent. W ten sposób ominięto zagraniczny monopol a firma stała się jedną z nielicznych na świecie posiadających prawa intelektualne do tej technologii.

Kolejnym dużym osiągnięciem było opracowanie i zastosowanie sferycznej przedniej szyby samolotu wykonanej ze szkła kwarcowego. Jest to kolejny czynnik zmniejszający opór aerodynamiczny a co za tym idzie koszty eksploatacji.

Sam COMAC w tej chwili nie podaje szczegółowych informacji na ten temat.

To uosabia charakter badań technologicznych zaangażowanych w rozwój C919. Kraje zachodnie przez cały czas przodują w rozwoju dużych samolotów pasażerskich i są weteranami na rynku międzynarodowym, podczas gdy Chiny wciąż napotykają przeszkody techniczne. COMAC skupił się na opracowaniu 102 kluczowych technologii podczas produkcji C919, nie tylko osiągając przełom w nowych materiałach, nowoczesnej produkcji i zaawansowanej mocy, ale także promując rozwój w Chinach mechaniki, matematyki obliczeniowej i innych kluczowych dziedzin.