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空中客车A380现役全球最大的客机,机身高达24米,长72.7米,翼展79.8米,采用最高密度座舱布局时能够容纳893名乘客。客舱实用面积达到了478平方米,这比第二名多了40%(波音747-8)。研发A380耗费了空中客车公司数十亿美元,如此庞大的机身尺寸也挑战了工程极限,A380的诞生也是一波三折,背后有着怎样的故事呢?
1969年2月9日,首架波音747客机便试飞成功,统治天空长达37年。波音747也让无数人体验到洲际旅行的美妙,并大为改善了航空公司的运营情况。没有市场竞争对手的存在,让波音在这一级别的销售方面获利颇丰。皮尔松领衔的空客公司决定向这一领域发起挑战,但是建造一架比747还要庞大的客机并非易事,如果在商业领域失败将会对空客公司造成致命打击。
空中客车公司是四个国家客机制造商的联盟体(包括法国、德国、英国和西班牙),皮尔松首先要说服同盟伙伴的同意。整个项目耗费8年才正式启动,在1996年,皮尔松成立精英小组负责研发超级巨无霸客机。负责人则是最富有经验的工程师领衔,为了保险起见,这个世界最大飞机的计划的起点在一间废弃的办公室中正式展开,研发团队也为客机起了一个不起眼的名字:A3XX。
A3XX项目团队首先要解决的问题便是:客机如何才能装载如此多的人数?
新客机如果想要容纳500多人,唯一的方案便是双层客舱设计。传统的喷气式客机都采用圆形机身和单层机舱设计,从未没有人成功造出双层机舱的喷气式客机。麦道公司曾有意推出相似的MD-12计划,但最终还是失败了。
客机的理想设计为圆形机身,受限于机舱的曲率,工程师没办法在上层机身装入座位。设计团队最终拿出的机身设计方案是卵形(Ovold)。卵形的优势在于能够容纳两层全宽度机舱,这也是能超越波音747容量的基础。
与此同时,波音也听说了空中客车的超级喷气式客机计划,他们决定进一步加大波音747的尺寸,新兴客机的军备竞赛一触即发。波音具有先发优势,还拥有一大批忠实的运营商和制造大型客机的经验。A3XX的设计团队也备受压力,其中最具挑战的便是重量问题。工程团队在一种材料上面取得新的突破(Glare),这是由玻璃纤维和铝构成的新型复合材料,但是它之前从未应用在飞机主体材料中。
工程师经过缜密的测试发现,这种材料不仅能够减轻30%的重量,其强度也能完全满足客机的需求。但是即使大规模采用这种材料,飞机在起飞时的重量仍高达600吨,而且客机还需要更为庞大的机翼面积,这超越了之前所有的喷气客机翅膀。
A380的机翼所需面积高达850平方米,巨大的机翼才能产生足够的升力,但是如此庞大的尺寸也带来另外的难题,当客机起飞时会产生机尾乱流(涡旋)。这种乱流通常和飞机重量有关,小型飞机产生的乱流较小,较大的飞机会产生较大的乱流。A380所产生的机尾乱流,强度足以摧毁建筑的房顶。工程团队特意要求航空实验室对飞机模型进行精确测算,结果显示A380产生的机尾乱流足以对小飞机产生致命影响。
工程师为了尽量减少机尾乱流额影响,将研发重心放在了翼尖上,当机翼上方的低压气流和机翼下方的高压气流相碰撞时,飞机的翼尖就会产生涡旋,工程师发现如果在翼尖加装小翼(wingtip),就能阻止两股气流相遇,这能大为减少机尾乱流的发生。
1996年12月,A380完成初始设计,空客公司还特意制作一部宣传片。但是到了1997年1月,波音却宣布退出超级客机的竞争,他们公布的研究报告显示,超级科技未来前景黯淡。超级客机依赖于轴辐式中转系统,但是只有大型枢纽式机场才能带来这么大客流量。波音认为,未来的旅行模式是端到端,以中型客机为载体往返较小的机场之间。
波音的举动对于空客而言,亦喜亦忧,但是A380计划属于箭在弦上不得不发。空客的掌门人皮尔松毅然决定推行整个计划,A380客机也逐渐从纸面变为现实。在建造A380之前,空客必须在四个成员国之间建立新的工厂,最终的组装厂则位于法国的图卢兹。A380的机翼由英国制造,机身则在德国和法国制造,机尾的供应商来自西班牙。
由于飞机的部件太过庞大,空客大白鲸(BELUGA)都不能满足运输需求。工程团队必须设计全新的运输系统,整个运输链包括船只、驳船和大型卡车组成。这时就有民众在法国的乡村道路上发现运输A380部件的车队,这些零件历经千山万水,终于汇聚在总装厂。