廣泛應用新材料新技術(shù)
A380的設計使用壽命達40-50年,為保持飛機的可靠性和維修性,必須選用先進的新型材料和工藝技術(shù),為未來飛機搭建技術(shù)平臺。這些技術(shù)不僅經(jīng)過了大量全尺寸試驗驗證,而且經(jīng)過了航空公司維修專家的評審。
在新材料應用方面,空客公司首次將新一代碳纖維增強塑料(CFRP)和先進的金屬材料應用于A380設計中。A380機體有25%是復合材料,其中22%是碳纖維增強塑料,主要應用于中央翼盒和大部件結(jié)構(gòu)零件,除了減重效果外,還能提供更具優(yōu)勢的使用可靠性,且維護和維修更方便(在維修中只需做視覺檢查)。A380上機身蒙皮則采用了GLARE材料以提高可維修性,GLARE材料有鋁箔和單向玻璃纖維層交疊并浸漬環(huán)氧黏合劑粘結(jié)而成。不但比傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料輕很多,而且有非常好的抗疲勞破壞性能,在A380整個壽命期內(nèi)都不需要進行疲勞損傷檢查,而維修這種特殊的符合材料,能夠減重并節(jié)約成本。這項技術(shù)已經(jīng)在A340-600飛機上應用,改善了損傷容限和可檢測性。
在新技術(shù)和新工藝應用方面,空客公司將A318飛機上開發(fā)的用于機身下壁板制造的激光焊接技術(shù)應用在A380上替代鉚接,減少了裂紋增長。用激光焊接的壁板通過了壓力試驗和單雙曲度壁板的驗證,結(jié)果證明該技術(shù)不僅節(jié)約成本,而且提高抗腐蝕能力并可減重,避免了鉚接容易造成的縫隙腐蝕和疲勞裂紋等固有問題,從而減少了檢查和維修量。此外,A380飛機還大量采用了自動絲束鋪放、自動鋪帶、樹脂膜浸漬以及樹脂轉(zhuǎn)移成型這些低成本生產(chǎn)技術(shù),不僅能夠生產(chǎn)大型符合材料零件,而且降低了裝配維護成本。
進行大量模擬試驗掌握充分數(shù)據(jù)
A380是空客公司第一個自項目啟動開始就有維修工程師參與的項目。為減少維修工作負擔,A380特別強調(diào)飛機的而可靠性設計,與前一代飛機如波音747相比,A380進行嚴格檢查的時間間隔明顯延長。這也意味著A380能夠飛行更長時間,搭載更多程科,而在機庫待修的時間則更少。為達此目標,空客公司采用先進的維修技術(shù)并進行了大量試驗。
負責飛機可靠性設計的專家表示,A380投入使用前進行的試驗次數(shù)遠超以往,并在試驗中使用了包括全尺寸試驗裝置在內(nèi)的大量試驗設施,包括在德國漢堡的帶有相關飛行緊急狀態(tài)試驗裝置的“0號內(nèi)艙”試驗臺;在英國菲爾頓的“0號著陸裝置”;法國圖盧茲的“鐵鳥”(用于傳動及液壓系統(tǒng)試驗);以及燃料試驗裝置等。
空客公司先前的項目,如A340-500/-600,雖然有幾個可用的可靠性模型,但在整機層次尚無完整的驗證模型。為此,空客公司建立了一個新的計算機模型來預測飛機運營后的可靠性,并根據(jù)臺架試驗和飛行試驗數(shù)據(jù)對飛機進行改進。設計人員還在模型上模擬各種維修工作,以確保維修的簡便易行,并對設備的可達性或拆裝程序也進行了模擬優(yōu)化。例如在技術(shù)人員提起重物或搬運設備時,任何背部、手臂或腿部的不正常用力都會被儀器顯示出來,設計人員將分析問題原因并采取修正措施。
通過模擬試驗,A380的維修間隔明顯延長,具體為:A檢750小時,使用幾年后將延長到1000小時;C檢最初將每2年1次,中期將每6年1次;大檢12年1次。根據(jù)A380“視情維修”原則,A380每次檢修的維修工時不大于波音747-400現(xiàn)行標準,整體維修成本比波音747減少20%。
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