飞机维修专业学生毕业实习报告Word格式.docx
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波音777在多方面采取了先进的技术,其中包括动力设计,舱室设计和结构设计三方面。
动力方面,波音777采用三种效率更高、噪声更小的涡轮风扇发动机:
普拉特?
惠特尼公司提供普惠PW4000系列发动机,通用电气公司提供GE90系列发动机,罗尔斯?
罗伊斯公司提供遄达800(Trent800)系列发动机。
这三种发动机为世界上最大的双发客机提供了足够的安全和保障。
如图1-3所示,为B777普遍采用的GE90,世界上最大的飞机发动机。
舱室设计方面,波音777采用双人制驾驶舱,如图1-4所示。
驾驶舱采用了新技术的平面液晶显示系统、数字驾驶舱技术,采用5个LCD显示器取代传统的指针式仪表。
同时为了对抗空中客车与麦道,波音777增设了线传飞控技术,成为首款次使用线传飞行控制技术的波音商用飞机,全数字Fly-by-wire线传飞行控制系统既降低重量,又比传统的机械操纵减少了维护了作量。
不过777还有液压操纵系统用作备份,所有飞行操纵面都是利用液压驱动,由电脑控制的各种飞行动作可避免飞行员做出过份激烈的飞行动作。
777是波音飞机中第一个把增强型近地告警系统(EGPWS)作为标准设备而不是选装设备的机型。
增强型近地告警系统能显示可能对飞机造成威胁的地形。
结构方面,起落架上波音777拥有6个机轮的主起落架系统:
三轴六轮主起落架系,是由法国和美国两家公司合作研作的。
6轮式设计使机身可以获得更好的稳定度。
所用的双轮式前轮起落架是全世界最大的飞机起落架,以便有效控制两组6轮的机轮,而无须另设一具后轴心支架。
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。
复合材料上波音777是波音首款使用复合材料制造的飞机,机体约有10%为复合材料,大部份运用于机身尾段的结构,减轻了9%机身重量。
使用复合材料的零件有副翼、襟翼、升降舵、方向舵、发动机吊舱等。
就以上介绍B777的先进技术,本文分三章着重介绍了与777有关的ETOPS适航条令,起落架的构造与设计,飞机复合材料的运用等方面。
民航业蓬勃的90年代,空客和波音的竞争日益激烈,空客飞机以四发飞机比双发飞机更安全研制了A340吸引顾客,A340不受ETOPS限制,给波音公司市场造成了冲击。
为了对抗A330和A340,波音公司对767进行改进研制了长程双发宽体客机B777,并首次获得FAA的“提早ETOPS认证”(EarlyETOPS)。
这引起空客的质疑,因此波音777在欧洲投入服务时,只授予ETOPS-120认证,而欧洲的航空公司就需要连续一年用波音777营运而没有发生问题,才可获得ETOPS-180认证。
不少航空公司为了节省燃油,宁选用双发动机的B777而不用A340。
这是ETOPS的发展带给B777的契机,B777也为ETOPS带来了突破,这一章就着重介绍ETOPS的基本概念和ETOPS运行标准的发展历程,以及南航ETOPS的运营政策。
ETOPS,ExtendedrangeTwo-engineOperation是指双发飞机延伸航程运行;
它是ICAO(国际民航组织)制定的运营规范,适用于长距离国际航线,包括对飞机,飞机系统,签派,维护系统的总体要求和规范。
其主要定义是指双发飞机在其飞行航路上至少有一点距可用机场的距离超过飞机以经批准的一台发动机不工作的巡航速度(在标准条件下静止大气中)飞行一小时的航程的飞机。
如图2-1所示为飞机在60分钟以内的从BARBADOS到MILAN的非ETOPS运行路线,显然飞机在路线上受到很大限制,航程过大,飞行不经济,效率低下。
ETOPS运营的目的是:
缩短航程,可以采用大圆航线,可以缩短航程;
节省时间,提高效率;
节省燃油,争取最大的商业利益;
开通新的航线,双发飞机可以在以前不能飞行的航线上运营;
还可以使双发飞机达到更远的地理位置。
一种新机型要想获得ETOPS批准的需要几个步骤,第一步,飞机制造商必须从适航当局获得机体/发动机组合的型号设计批准。
第二步,航空公司从民航当局获取ETOPS的运行批准。
早在1953年,在美国联邦航空局FAA颁布的条例中就规定,除非有FAA的批准,否则不允许双发或三发飞机在距途中备降机场单发飞行时间超过60分钟的航线上飞行。
此后,国际民航组织也采取了类似的规定。
而这“60分钟限制”是根据40年代至50年代初飞机所安装的活塞发动机的可靠性标准制订的。
1964年,FAA取消了对三发飞机的“60分钟限制”,此后,延程飞行就只是对双发喷气飞机而言,“双发延程飞行”的概念就此产生。
从1953年到1985年,在FAR121部规章()下双发飞机在航线上任一点至可用机场的飞行时间都必须保持在一小时以内,如图2-2所示。
1983年,以高涵道比涡扇发动机为动力的新一代双发喷气飞机的投入使用,引发了人们对ETOPS批准程序的讨论。
1985年,FAA制订了新的条例,将ETOPS限制时间由60分钟延长到120分钟。
3年后,FAA及其他一些国家的适航部门又相继修改了各自的条例,增加了180分钟ETOPS的条款。
以下以一个示例展示ETOPS运行的比较,如图2-4所示两点间满足60分钟圈的飞行路线,图2-5所示满足ETOPS180分钟,在120分钟圈的飞行路线,图2-6所示满足180分钟飞行路线,可以看出飞行路线优化,不仅更经济,而且更省时。
没有ETOPS运行情况下的禁止的飞行路线图,即在没有ETOPS情况下,从马达加斯加岛飞到印尼首都要想从海上经过是不可能的,而图2-8给出在有ETOPS的情况下,这条飞行路线正是我们选择的最佳飞行路线,ETOPS使跨洋飞行更方便,有利于实现大圈飞行。
ETOPS不仅优化了飞行路线,还增加了飞机的飞行允许范围,图2-9给出了120分钟圈地球允许的飞行范围,图2-10给出180分钟圈地球允许的飞行范围。
ETOPS180分钟圈几乎可以达到地球上所有的地方。
由于空客公司A340飞机对远程航线的强烈冲击,波音公司着眼研究新一代远程飞机,而波音757、波音767等双发飞机最初是为较短航线设计的,所以要作远程越洋飞行必须进行一些特别的验证和需要积累一定的运行经验,以满足航程增加的需要。
而且,当时的发动机技术还不够先进,无法在飞机交付时就能证明其空中停车率达到ETOPS的要求。
所以,这些双发飞机只有在投入运营至少2年、被证明了飞机具有可靠性和安全飞行的能力后才能申请ETOPS运营。
具体到双发飞机使用过程,不同的民航局和航空公司对ETOPS的运营提出了不同的验证时间要求,拿南航为例。
120分钟ETOPS要求对于给定的发动机,世界机队中的使用时间不少于250000小时;
世界机队内空中停车率不大于/1000发动机工作小时;
运营人在该发动机/机体组合上的运营经验不少于12个月。
而180分钟ETOPS要求的世界机队空中停车率更严格,要求不大于/1000小时。
波音777从一开始就是为远程飞行而设计的双发飞机,所以在设计阶段就把获得180分钟ETOPS的批准作为目标之一。
而且波音777的研制和生产自始至终都是在波音公司、发动机公司和航空公司共同努力下完成的,为波音777在投入运营前的取证工作做好了充分准备,从而使其成为世界上第一种在商业运营前即获180分钟ETOPS批准的飞机。
航空部门在新飞机投入服务时就已经授予ETOPS-120。
而ETOPS-180则必须在一年内执行ETOPS-120航班期间无出现任何问题方获授予。
另一方面,波音公司在开发777时,已经说服美国联邦航空总署,可以在飞机交付时就能得到ETOPS-180认证;
这称为“提早ETOPS认证”(EarlyETOPS)。
波音777就是第一款取得“提早ETOPS-180认证”的飞机。
但是,欧洲航空安全局对此表示不同意,因此波音777在欧洲投入服务时,只授予ETOPS-120认证,而欧洲的航空公司就需要连续一年用波音777营运而没有发生问题,才可获得ETOPS-180认证。
北大西洋是19世纪末20世纪初最繁忙的路线,在北太平洋,阿留申群岛和中途岛上的备降机场已经足以满足ETOPS-180的需要。
但由于阿留申群岛的不稳定天气和火山活动的关系,波音资助中途岛机场的扩建工程,令中途岛适合波音777起降。
经波音和联合航空提请后,美国联邦航空总署于20xx年同意把ETOPS-180延长15%到ETOPS-207。
实施ETOPS180/207运行可以覆盖全球95%的面积。
ETOPS-207只授予波音777,而且只在北太平洋备降机场都关闭的情况下才适用。
但是欧洲航空安全局并未有跟随,他们认为ETOPS-180已经是上限,再延长转飞时间只会对飞行安全构成负面影响,所以欧洲各个航空公司如今使用的仍然是ETOPS-180认证。
波音公司(BoeingCo.)于20xx年12月12日宣布,波音777飞机获得美国联邦航空管理局(FAA)安全审定,批准其将双发延程飞行(ETOPS)时间上限提升至330分钟,即:
波音777飞机在单发失效的情况下飞往备降机场的时间上限为330分钟。
对于运营跨南太平洋、跨越北极飞行,以及从澳大利亚直飞南美洲、南非航线的航空公司来说,波音777的这项认证有很重要的作用。
航空公司可以运营更多直飞航线,从而减少航油消耗、节省旅行时间。
延长ETOPS时限的认证批准分两个阶段:
首先,航空公司必须连续一年安全地执行240分钟ETOPS时限;
其次,通过测试飞行认证飞机的可靠性。
任何希望获得330分钟ETOPS飞行认证的航空公司都必须经过FAA的批准,证明其具有充足的训练和程序,并且配备了额外的灭火设备
南航飞机ETOPS运行的基本条件有四条:
一,
二,
三,
四,具备ETOPS飞行经验;
所经营的飞机已经获得所在国民航当局的适合双发延伸航程ETOPS的资所经营的双发延伸航程的有关人员已经取得中国民航总局或者民航中南由中国民航总局或民航中南局飞行标准部门的批准文件中,已检验过公格批准证书;
局运行批准,具有资格;
司的运行各个部门和各个运行程序,符合ETOPS运行标准;
飞机飞行手册,结构维修及其程序标准,主最低设备清单组成了飞机的ETOPS操作能力文件。
其中ETOPS运行的关键系统包括电源系统,液压系统,气源系统,飞行仪表,燃油系统,飞机操纵系统,防冰系统,发动机的启动和点火系统,动力仪表,导航和通讯系统,辅助动力装置(APU),空调增压系统,货舱火警,紧急设备,ETOPS运行所要求的其他所需设备。
关键系统必须满足ETOPS运行标准,如图2-11所示为南航ETOPS验证飞行