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〖往事的回忆〗ACN-PCN方法及其引发的故事

(2012-05-20 21:25:30)
标签:

acn-pcn

故事

分类: 杂谈

机场适应性是飞机总体设计任务之一。机场适应性是指飞机对机场跑道(包括铺面强度、跑道长度和宽度)的适应性;而起落架飘浮性设计是指为使飞机适应一定范围的跑道强度要求所使用的设计计算和起落架参数确定方法。

起落架飘浮性设计广泛采用的是LCNLoad Classification Number方法。LCN方法是在各种厚度和各种地基的刚性和柔性铺面上进行了大量的加载试验所获得数据基础上发展起来的一种方法;这些试验的目的在于建立铺面破坏载荷与加载接触面积之间的关系,得出典型刚性和柔性铺面上的加载平均特性,通过折算成等效单轮载荷ESWL将铺面的承载能力表示成一个简单的无量纲数LCNLCN方法基于图解法,使用起来很不方便。

上世纪80年代,国际民航组织(ICAO)发展了一种叫“ACN-PCN”的方法,用以替代LCN方法,要求成员国必须使用。ACNAircraft Classification Number)表征飞机载荷等级数,PCNPavement Classification Number)表征铺面载荷等级数,两者都是无量纲数,可以直接比较。当ACN小于机场的PCN时,表示飞机在该机场可以“无限制使用”,即飞机可以最大停机坪重量在使用频度不受限制的情况下使用机场的停机坪、滑行道、跑道。

80年代中期,我首先移植成功ICAO机场设计手册中所提供的刚性铺面ACN计算机程序。在此基础上,加进了PCN计算功能,并将LCN图解方法程序化,将原ACN程序的规模扩充了一倍,发展成了集ACNPCNLCN为一体的综合化计算机程序。

19874月,我针对当时中国民航引进MD82飞机正在使用的36个民航机场进行了评估,发现MD82飞机只能在其中11个机场“无限制使用”。我带着评估报告与中国民航机场管理部门讨论,没有引起足够重视。

一方面是认识和技术手段的滞后,一方面是民航运输业快速发展的态势不可阻挡,这一对矛盾很快就让基础设施落后的中国民航付出代价。1988年,中国民航惊呼MD82飞机压坏了包括南京、杭州、福州、桂林在内的六个机场。此后,这6个机场都进行了不同程度的停运翻修,例如杭州笕桥机场就停运3个月,翻修和游客下降导致了4亿人民币的损失。

其实,当时的中国民机工业和民航运输业内,只有LCN的概念,ACNPCN只是刚刚听说,如何理解,如何评估,如何使用,没有完整概念。因此,我所提出的问题没有引起中国民航机场管理机构的足够重视是情理中事。不仅如此,有些人对我的评估结论甚至不屑一顾,他们理直气壮地反问道:“MD82使用的36个机场,飞机每天都在飞,怎么没有发现哪个机场出问题呀?”从技术角度讲,载荷对铺面的破坏是一个积累的过程,不属于各向同性的力学特性,一旦超过了它的破坏载荷,就立即破坏。这与公路不堪重型卡车长期超载碾压是一个道理。

出了MD82飞机压坏6个机场的事件,MD82飞机声名狼藉。当时上海航空工业公司正在与美国麦道公司合作组装35MD82飞机,定位国内市场。而1987年初国家决策上马的150座干线飞机项目,也因受上海MD82合作生产线的牵制,转向与麦道合作。中国民航的态度急剧变化,无疑对这两项合作都极为不利。

根据ACN-PCN方法,要么降低飞机的ACN,要么提高机场的PCN。中国民航则坚持认为,未来510年,中国民航机场改扩建受资金影响,平均每年只能改造1个机场,不可能让机场来适应飞机。而降低飞机ACN的有效技术途径只能是增加主起落架机轮个数,对充气压力和轮距都不敏感。在与中国民航频繁磋商了几个月之后,航空部做出让步,决定150座干线飞机采用四轮串列式DTGDual-Tandem Gear)主起落架方案,并立即启动命名为“MD82T”的试验机项目,先将MD82改成四轮主起落架。

下面引用我在《高处不胜寒——运十升空20周年祭》中一段评论来结束此文:

在老干线项目中,中国民航误导了一个两轮改四轮1987年后,中国民航急不可耐地用MD82飞机开辟了众多航线,使用的机场多达36个。其实,早在1987年初,上海飞机研究所就对MD82的无限制使用机场作出评估,结论是MD82只能使用这36个机场中的11个,并及时通报给了民航。事隔一年后,中国民航声称MD82压坏了包括南京、杭州、福州、桂林在内的六个机场,而当时的上海航空工业公司正在组装MD82。于是,一场误导两轮改四轮的闹剧开场了。他们一方面对杭州、南京等被压坏的机场停运翻修,一方面声称民航财力有限,每年只能改建一个机场。从与北边(波音)合作改为与南边(麦道)合作的150座级新干线飞机必须是四轮主起落架才能适应中国机场。到了1993年初,当两轮改四轮设计图纸全部发完、物理样机全部完工并完成全部设计验证、试验机(MD8235架)已经推到生产线上后,中国民航变卦了。他们声称机场已全部改建好,四轮起落架不需要了。在此误导下,国家不仅蒙受了重大经济损失,而且老干线也从此误入歧途,最终成为赔煞老本的MD90项目。

 

http://s15/middle/90d8fb90gc095eee18f0e&690
            1988年4~7月中国航空技术进出口公司(CATIC)与波音公司(BOING)联合开展了150座级干线飞机可行性研究(西雅图)

 

1:《高处不胜寒——运十升空20周年祭》,作者:周济生,写于2000年。初刊于国务院发展研究中心体改办主办的《经济管理文摘》杂志20005月版,20009月重载于纪念运十首飞20周年专刊《民用飞机设计与研究》2000年第03期,并收录于中国航空工业经济研究中心出版的《航空工业经济问题研究(1998-2000)》。该文曾在网上大量转载(可搜索文章完整标题阅读),引起网友热议。

2:关于干线飞机和MD82T的相关资料,参阅《风雨长空 MD90干线飞机合作研制始末》,原载《航空档案》2009年第12期,作者:陈启南。http://wenku.baidu.com/view/e3de062f453610661ed9f4fb.html

 

  



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