從大型客機C919上(shàng)看中國輕量化(huà)發展
今年五月(yuè)(yuè)，中國首款國産大型客機C919在上(shàng)海成功首飛，令中國跻身(shēn)少數可以自主制造大型飛機國家的行列。目前，C919大型客機的國内外用戶達到24家，訂單總數達到600架。中國國産大型客機對準未來(lái)20年中國逾6000架新(xīn)飛機的需求，以及4年内全球渴求逾萬架新(xīn)飛機，合共逾2萬億美元的龐大市(shì)場(chǎng)。中國客機要成功打入國際市(shì)場(chǎng)，仍有一(yī)段路(lù)要走，包括必須在耗油量及維護成本上(shàng)與對手競争，并取得歐洲、美國和其他地方的安全監管機構對飛機進行的認證。現(xiàn)時(shí)全球航空業在客機設計及制造上(shàng)使用的标準化(huà)設計策略，将有助中國客機更快(kuài)打進國際市(shì)場(chǎng)。
為(wèi)了(le)應對燃料成本的上(shàng)漲，大型航空公司正在集中精力重新(xīn)設計其機群，以降低(dī)總體(tǐ)重量，優化(huà)燃油消耗并改善乘客體(tǐ)驗。輕型複合材料與工程合金(jīn)被用于飛機設計的各個(gè)方面，包括外部結構件以至飛機機艙模塊和座椅。展望未來(lái)，輕型化(huà)趨勢将繼續影響飛機内部設計、制造、維護和乘客接觸點等各個(gè)方面。中國飛機制造業在輕型化(huà)上(shàng)亦應與業界看齊。
随着輕型飛機生(shēng)産的迅猛增加，飛機原始設備生(shēng)産商(shāng)正在不斷探索能(néng)提高乘客體(tǐ)驗，同時(shí)降低(dī)制造成本的新(xīn)途徑。對于設計工程師而言，這(zhè)意味着采購(gòu)的部件，不僅要能(néng)滿足最終用戶對質量和可用性的期望，而且還可實現(xiàn)标準化(huà)，令部件能(néng)應用于整個(gè)機艙的各個(gè)部份，如(rú)座椅、檢修面闆、存儲設備和廚房(fáng)等，并大大降低(dī)部件驗證所需的時(shí)間(jiān)與成本。
标準化(huà)設計策略的優勢
标準化(huà)設計策略能(néng)應用在飛機設計與制造的各個(gè)層面。例如(rú)在設計飛機内部應用時(shí)，選擇經過驗證的鎖定與鉸接解決方案，可節省設計與驗證的時(shí)間(jiān)和成本。通過使用這(zhè)些(xiē)已經過驗證的解決方案，産品開發團隊在設計流程開始階段，便已無需擔心部件的質量與安全問題，而可以專注于更為(wèi)重要的設計領域。這(zhè)提高了(le)新(xīn)産品開發的成本效益，因為(wèi)它減少了(le)因重複設計，而導緻的額外設計、分(fēn)析和産品驗證成本。
索斯科的定位技術鉸鏈和顯示器(qì)支架符合人(rén)工體(tǐ)學設計，為(wèi)機艙座椅的頭枕、飛行娛樂(yuè)系統、托盤、衛生(shēng)間(jiān)和廚房(fáng)等應用提升乘客的舒适度、功能(néng)性及可用性。
航空業的原始設備生(shēng)産商(shāng)亦意識到投資擁有更高産量的模具，能(néng)降低(dī)總體(tǐ)項目成本。例如(rú)，使用塑料模制和壓鑄部件，在完成初始的模具投資後，以後的部件制造成本會顯著降低(dī)，這(zhè)與為(wèi)每個(gè)獨立應用而使用 CNC 制造部件正好(hǎo)(hǎo)相反。注塑與鑄造産品不僅制造速度更快(kuài)，而且通過适當的模具流分(fēn)析和工具取芯，可制造出更輕及更堅固的部件。
标準化(huà)設計除了(le)節省成本與時(shí)間(jiān)外，原設備生(shēng)産商(shāng)還可以将同一(yī)個(gè)解決方案，應用于多個(gè)飛機平台上(shàng)，大大地縮短并簡化(huà)産品的驗證過程。另一(yī)項靈活性體(tǐ)現(xiàn)于僅通過修改産品的 A面，來(lái)改變産品樣式的能(néng)力。這(zhè)項靈活性能(néng)保證部件擁有經過驗證的高質量，同時(shí)能(néng)滿足不同飛機的内部設計要求。
索斯科的 R4-EM 9 系列電子(zǐ)轉動門鎖通過微處理(lǐ)器(qì)來(lái)控制驅動機制，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監控和開鎖控制，可應用于頭頂行李艙、氧氣釋放(fàng)系統、廚房(fáng)設備等，在飛機起飛、滑行、着陸或遇上(shàng)湍流時(shí)保持門鎖的鎖定狀态，提升乘客和機組人(rén)員(yuán)的安全。
在飛機内乘客與設備互動的地方，例如(rú)座椅、屏幕及各種艙内應用，工程師能(néng)使用标準化(huà)設計的部件增強設備及應用的功能(néng)。由于這(zhè)些(xiē)經過驗證的标準化(huà)部件具有高度可靠性，乘客良好(hǎo)(hǎo)的使用體(tǐ)驗将會加強他們對航空公司的正面觀感。例如(rú)，設計不善座椅及屏幕在運行過程中會發出咔嗒聲或刺耳噪音(yīn)，這(zhè)會令乘客擔憂飛機機械設備的可靠性。相反，高質量和可靠性的活動裝置，可大大改善乘客的整體(tǐ)飛行體(tǐ)驗。
改善人(rén)體(tǐ)工學及簡單易用
使用輕型的部件雖然優點衆多，但(dàn)由于部件較輕，質感也(yě)不同，當乘客使用時(shí)可能(néng)将較輕的重量與較低(dī)的質量聯系起來(lái)。例如(rú)塑料刀義感覺上(shàng)便較一(yī)般刀義便宜及質量低(dī)。然而，在這(zhè)些(xiē)輕型化(huà)的應用中增加标準化(huà)扭矩鉸鏈解決方案，可提升乘客的使用體(tǐ)驗。這(zhè)些(xiē)扭矩鉸鏈解決方案可讓乘客更容易及準确地調較如(rú)屏幕及頭枕的角度，并減低(dī)調較時(shí)産生(shēng)的振動，達緻更佳的體(tǐ)驗。
例如(rú)，位置控制鉸鏈加入了(le)增強摩擦力的設計，在鉸鏈活動時(shí)可持續提供阻力，當用戶打開輕型塑料台面時(shí)，台面感覺更重和更結實。此類位置控制技術還可就(jiù)應用的重量和功能(néng)，調較适當的扭矩阻力，還可用于打開及關(guān)閉不同方向的應用，設計非對稱阻力的版本。
此外，扭矩鉸鏈還可應用在新(xīn)一(yī)代的飛行娛樂(yuè)系統。傳統飛行娛樂(yuè)系統要直接安裝在座椅上(shàng)，但(dàn)新(xīn)一(yī)代系統将設置于扶手或座椅背後，在不使用時(shí)可輕松折疊和收起，并能(néng)與個(gè)人(rén)電子(zǐ)器(qì)材結合使用。扭矩鉸鏈能(néng)為(wèi)平闆電腦或智能(néng)手機等器(qì)材提供準确及可靠的定位功能(néng)，并可防止在飛行途中因指尖觸碰或振動而移位。而經預先驗證、标準化(huà)的扭矩鉸鏈将大量節省所需的設計及驗證時(shí)間(jiān)。
提高飛行途中的安全性
飛行安全對乘客至關(guān)重要。标準化(huà)設計策略可用來(lái)解決機艙内的安全挑戰。例如(rú)機艙行李箱使用最新(xīn)電子(zǐ)鎖，除了(le)提供了(le)一(yī)種簡單、易用的保安解決方案，還可實現(xiàn)遠(yuǎn)程門禁控制，進一(yī)步提高安全性。這(zhè)些(xiē)電子(zǐ)鎖能(néng)隐蔽地安裝在機艙上(shàng)的門或面闆内，确保不會破壞機艙優美的設計。
除了(le)安全可靠和具有遠(yuǎn)程門禁控制功能(néng)，電子(zǐ)門禁解決方案還可節省空間(jiān)及降低(dī)功耗。最新(xīn)的電子(zǐ)門禁解決方案操作(zuò)功率很低(dī)，意味隻需耗用機上(shàng)更少的電量并減少對電力系統的需求，并讓出額外電量給其他新(xīn)增應用，航空公司能(néng)進一(yī)步為(wèi)乘客提供更好(hǎo)(hǎo)的體(tǐ)驗。
總結
中國客機生(shēng)産正進入沖刺階段，輕量化(huà)及标準化(huà)是當今飛機設計的大趨勢，在設計上(shàng)若能(néng)融大這(zhè)兩大元素，将能(néng)增強在國際市(shì)場(chǎng)的競争力。航空航天業原始設備生(shēng)産商(shāng)正尋找創新(xīn)的生(shēng)産方法滿足市(shì)場(chǎng)需求，同時(shí)亦确保客機内各個(gè)與乘客互動的接觸點安全可靠。輕量化(huà)及标準化(huà)的工程方案能(néng)降低(dī)機上(shàng)各種應用的重量，最終有助于降低(dī)大型飛機的運營和燃料成本。這(zhè)些(xiē)經驗證的标準方案，能(néng)減輕工程師的工作(zuò)負擔并提升設計的靈活性，長遠(yuǎn)而言将節省更多成本，并最終能(néng)增強用戶的使用體(tǐ)驗。
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