從大型客機(jī)C919上看中國(guó)輕量化發(fā)展
今年五月，中國(guó)首款國(guó)產(chǎn)大型客機(jī)C919在上海成功首飛，令中國(guó)躋身少數(shù)可以自主制造大型飛機(jī)國(guó)家的行列。目前，C919大型客機(jī)的國(guó)內(nèi)外用戶(hù)達(dá)到24家，訂單總數(shù)達(dá)到600架。中國(guó)國(guó)產(chǎn)大型客機(jī)對(duì)準(zhǔn)未來(lái)20年中國(guó)逾6000架新飛機(jī)的需求，以及4年內(nèi)全球渴求逾萬(wàn)架新飛機(jī)，合共逾2萬(wàn)億美元的龐大市場(chǎng)。中國(guó)客機(jī)要成功打入國(guó)際市場(chǎng)，仍有一段路要走，包括必須在耗油量及維護(hù)成本上與對(duì)手競(jìng)爭(zhēng)，并取得歐洲、美國(guó)和其他地方的安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)飛機(jī)進(jìn)行的認(rèn)證?，F(xiàn)時(shí)全球航空業(yè)在客機(jī)設(shè)計(jì)及制造上使用的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)策略，將有助中國(guó)客機(jī)更快打進(jìn)國(guó)際市場(chǎng)。
為了應(yīng)對(duì)燃料成本的上漲，大型航空公司正在集中精力重新設(shè)計(jì)其機(jī)群，以降低總體重量，優(yōu)化燃油消耗并改善乘客體驗(yàn)。輕型復(fù)合材料與工程合金被用于飛機(jī)設(shè)計(jì)的各個(gè)方面，包括外部結(jié)構(gòu)件以至飛機(jī)機(jī)艙模塊和座椅。展望未來(lái)，輕型化趨勢(shì)將繼續(xù)影響飛機(jī)內(nèi)部設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)和乘客接觸點(diǎn)等各個(gè)方面。中國(guó)飛機(jī)制造業(yè)在輕型化上亦應(yīng)與業(yè)界看齊。
隨著輕型飛機(jī)生產(chǎn)的迅猛增加，飛機(jī)原始設(shè)備生產(chǎn)商正在不斷探索能提高乘客體驗(yàn)，同時(shí)降低制造成本的新途徑。對(duì)于設(shè)計(jì)工程師而言，這意味著采購(gòu)的部件，不僅要能滿(mǎn)足最終用戶(hù)對(duì)質(zhì)量和可用性的期望，而且還可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，令部件能應(yīng)用于整個(gè)機(jī)艙的各個(gè)部份，如座椅、檢修面板、存儲(chǔ)設(shè)備和廚房等，并大大降低部件驗(yàn)證所需的時(shí)間與成本。
標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)策略的優(yōu)勢(shì)
標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)策略能應(yīng)用在飛機(jī)設(shè)計(jì)與制造的各個(gè)層面。例如在設(shè)計(jì)飛機(jī)內(nèi)部應(yīng)用時(shí)，選擇經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的鎖定與鉸接解決方案，可節(jié)省設(shè)計(jì)與驗(yàn)證的時(shí)間和成本。通過(guò)使用這些已經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的解決方案，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)流程開(kāi)始階段，便已無(wú)需擔(dān)心部件的質(zhì)量與安全問(wèn)題，而可以專(zhuān)注于更為重要的設(shè)計(jì)領(lǐng)域。這提高了新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的成本效益，因?yàn)樗鼫p少了因重復(fù)設(shè)計(jì)，而導(dǎo)致的額外設(shè)計(jì)、分析和產(chǎn)品驗(yàn)證成本。
索斯科的定位技術(shù)鉸鏈和顯示器支架符合人工體學(xué)設(shè)計(jì)，為機(jī)艙座椅的頭枕、飛行娛樂(lè)系統(tǒng)、托盤(pán)、衛(wèi)生間和廚房等應(yīng)用提升乘客的舒適度、功能性及可用性。
航空業(yè)的原始設(shè)備生產(chǎn)商亦意識(shí)到投資擁有更高產(chǎn)量的模具，能降低總體項(xiàng)目成本。例如，使用塑料模制和壓鑄部件，在完成初始的模具投資后，以后的部件制造成本會(huì)顯著降低，這與為每個(gè)獨(dú)立應(yīng)用而使用 CNC 制造部件正好相反。注塑與鑄造產(chǎn)品不僅制造速度更快，而且通過(guò)適當(dāng)?shù)哪＞吡鞣治龊凸ぞ呷⌒?，可制造出更輕及更堅(jiān)固的部件。
標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)除了節(jié)省成本與時(shí)間外，原設(shè)備生產(chǎn)商還可以將同一個(gè)解決方案，應(yīng)用于多個(gè)飛機(jī)平臺(tái)上，大大地縮短并簡(jiǎn)化產(chǎn)品的驗(yàn)證過(guò)程。另一項(xiàng)靈活性體現(xiàn)于僅通過(guò)修改產(chǎn)品的 A面，來(lái)改變產(chǎn)品樣式的能力。這項(xiàng)靈活性能保證部件擁有經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的高質(zhì)量，同時(shí)能滿(mǎn)足不同飛機(jī)的內(nèi)部設(shè)計(jì)要求。
索斯科的 R4-EM 9 系列電子轉(zhuǎn)動(dòng)門(mén)鎖通過(guò)微處理器來(lái)控制驅(qū)動(dòng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和開(kāi)鎖控制，可應(yīng)用于頭頂行李艙、氧氣釋放系統(tǒng)、廚房設(shè)備等，在飛機(jī)起飛、滑行、著陸或遇上湍流時(shí)保持門(mén)鎖的鎖定狀態(tài)，提升乘客和機(jī)組人員的安全。
在飛機(jī)內(nèi)乘客與設(shè)備互動(dòng)的地方，例如座椅、屏幕及各種艙內(nèi)應(yīng)用，工程師能使用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的部件增強(qiáng)設(shè)備及應(yīng)用的功能。由于這些經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)化部件具有高度可靠性，乘客良好的使用體驗(yàn)將會(huì)加強(qiáng)他們對(duì)航空公司的正面觀感。例如，設(shè)計(jì)不善座椅及屏幕在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)出咔嗒聲或刺耳噪音，這會(huì)令乘客擔(dān)憂(yōu)飛機(jī)機(jī)械設(shè)備的可靠性。相反，高質(zhì)量和可靠性的活動(dòng)裝置，可大大改善乘客的整體飛行體驗(yàn)。
改善人體工學(xué)及簡(jiǎn)單易用
使用輕型的部件雖然優(yōu)點(diǎn)眾多，但由于部件較輕，質(zhì)感也不同，當(dāng)乘客使用時(shí)可能將較輕的重量與較低的質(zhì)量聯(lián)系起來(lái)。例如塑料刀義感覺(jué)上便較一般刀義便宜及質(zhì)量低。然而，在這些輕型化的應(yīng)用中增加標(biāo)準(zhǔn)化扭矩鉸鏈解決方案，可提升乘客的使用體驗(yàn)。這些扭矩鉸鏈解決方案可讓乘客更容易及準(zhǔn)確地調(diào)較如屏幕及頭枕的角度，并減低調(diào)較時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，達(dá)致更佳的體驗(yàn)。
例如，位置控制鉸鏈加入了增強(qiáng)摩擦力的設(shè)計(jì)，在鉸鏈活動(dòng)時(shí)可持續(xù)提供阻力，當(dāng)用戶(hù)打開(kāi)輕型塑料臺(tái)面時(shí)，臺(tái)面感覺(jué)更重和更結(jié)實(shí)。此類(lèi)位置控制技術(shù)還可就應(yīng)用的重量和功能，調(diào)較適當(dāng)?shù)呐ぞ刈枇Γ€可用于打開(kāi)及關(guān)閉不同方向的應(yīng)用，設(shè)計(jì)非對(duì)稱(chēng)阻力的版本。
此外，扭矩鉸鏈還可應(yīng)用在新一代的飛行娛樂(lè)系統(tǒng)。傳統(tǒng)飛行娛樂(lè)系統(tǒng)要直接安裝在座椅上，但新一代系統(tǒng)將設(shè)置于扶手或座椅背后，在不使用時(shí)可輕松折疊和收起，并能與個(gè)人電子器材結(jié)合使用。扭矩鉸鏈能為平板電腦或智能手機(jī)等器材提供準(zhǔn)確及可靠的定位功能，并可防止在飛行途中因指尖觸碰或振動(dòng)而移位。而經(jīng)預(yù)先驗(yàn)證、標(biāo)準(zhǔn)化的扭矩鉸鏈將大量節(jié)省所需的設(shè)計(jì)及驗(yàn)證時(shí)間。
提高飛行途中的安全性
飛行安全對(duì)乘客至關(guān)重要。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)策略可用來(lái)解決機(jī)艙內(nèi)的安全挑戰(zhàn)。例如機(jī)艙行李箱使用最新電子鎖，除了提供了一種簡(jiǎn)單、易用的保安解決方案，還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程門(mén)禁控制，進(jìn)一步提高安全性。這些電子鎖能隱蔽地安裝在機(jī)艙上的門(mén)或面板內(nèi)，確保不會(huì)破壞機(jī)艙優(yōu)美的設(shè)計(jì)。
除了安全可靠和具有遠(yuǎn)程門(mén)禁控制功能，電子門(mén)禁解決方案還可節(jié)省空間及降低功耗。最新的電子門(mén)禁解決方案操作功率很低，意味只需耗用機(jī)上更少的電量并減少對(duì)電力系統(tǒng)的需求，并讓出額外電量給其他新增應(yīng)用，航空公司能進(jìn)一步為乘客提供更好的體驗(yàn)。
總結(jié)
中國(guó)客機(jī)生產(chǎn)正進(jìn)入沖刺階段，輕量化及標(biāo)準(zhǔn)化是當(dāng)今飛機(jī)設(shè)計(jì)的大趨勢(shì)，在設(shè)計(jì)上若能融大這兩大元素，將能增強(qiáng)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。航空航天業(yè)原始設(shè)備生產(chǎn)商正尋找創(chuàng)新的生產(chǎn)方法滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，同時(shí)亦確?？蜋C(jī)內(nèi)各個(gè)與乘客互動(dòng)的接觸點(diǎn)安全可靠。輕量化及標(biāo)準(zhǔn)化的工程方案能降低機(jī)上各種應(yīng)用的重量，最終有助于降低大型飛機(jī)的運(yùn)營(yíng)和燃料成本。這些經(jīng)驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)方案，能減輕工程師的工作負(fù)擔(dān)并提升設(shè)計(jì)的靈活性，長(zhǎng)遠(yuǎn)而言將節(jié)省更多成本，并最終能增強(qiáng)用戶(hù)的使用體驗(yàn)。
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