Samoloty szerokokadłubowe - Wide-body aircraft

„Jumbo jet” przekierowuje tutaj. W przypadku innych zastosowań zobacz Jumbo jet (ujednoznacznienie) .
Wąski ciała Boeing 737 z Lufthansą przed szerokim ciała Boeing 777 z Arabskich

Samolot szeroko ciała , znany również jako samolotu twin-nawy , to samolot z kadłuba wystarczająco szeroki, aby pomieścić dwa pasażerskie naw z siedmioma miejscami siedzącymi na bieżąco. Typowa średnica kadłuba wynosi od 5 do 6 m (16 do 20 stóp). W typowej ekonomicznej, szerokokadłubowej kabinie pasażerowie siedzą od siedmiu do dziesięciu obok siebie, co pozwala na łączną pojemność od 200 do 850 pasażerów. Największy samolot szerokokadłubowy ma ponad 6 m (20 stóp) szerokości i może pomieścić do jedenastu pasażerów w konfiguracji o dużej gęstości.

Dla porównania, typowy samolot pasażerski z wąskim nadwoziem ma średnicę od 3 do 4 m (10 do 13 stóp), z jednym przejściem i miejscami siedzącymi od dwóch do sześciu osób obok siebie.

Samoloty szerokokadłubowe zostały pierwotnie zaprojektowane z myślą o połączeniu wydajności i komfortu pasażerów oraz w celu zwiększenia przestrzeni ładunkowej. Jednak linie lotnicze szybko poddały się czynnikom ekonomicznym i zmniejszyły dodatkową przestrzeń pasażerską w celu maksymalizacji przychodów i zysków.

Samoloty szerokokadłubowe są również wykorzystywane do przewozu towarów i ładunków handlowych oraz do innych zastosowań specjalnych, opisanych poniżej.

Termin jumbo jet zwykle odnosi się do największych samolotów szerokokadłubowych ze względu na ich bardzo duże rozmiary; przykładami są Boeing 747 (pierwszy szerokokadłubowy i oryginalny „jumbo jet”), Airbus A380 („superjumbo jet”) i Boeing 777X („mini jumbo jet”). Wyrażenie „jumbo jet” pochodzi od Jumbo , słonia cyrkowego z XIX wieku.

Samoloty siedmiorzędowe zazwyczaj mieszczą od 160 do 260 pasażerów, ośmiorzędowe 250 do 380, dziewięcio- i dziesięciorzędowe 350 do 480.

Do końca 2017 r. od 1969 r. dostarczono prawie 8800 samolotów szerokokadłubowych, osiągając w 2015 r. 412.

Historia

Boeing 747 , samolot pasażerski pierwszy szeroko ciało, obsługiwany przez Pan Am
Trzy widebodies: KLM jest Airbus A330 twinjet, McDonnell Douglas MD-11 Trijet i Boeing 747-400 quadjet

Po sukcesie Boeinga 707 i Douglasa DC-8 pod koniec lat 50. i na początku lat 60. linie lotnicze zaczęły szukać większych samolotów, aby zaspokoić rosnące globalne zapotrzebowanie na podróże lotnicze. Inżynierowie stanęli przed wieloma wyzwaniami, ponieważ linie lotnicze żądały większej liczby miejsc pasażerskich na samolot, większego zasięgu i niższych kosztów operacyjnych.

Wczesne samoloty odrzutowe, takie jak 707 i DC-8, siadały po obu stronach jednego przejścia, z nie więcej niż sześcioma miejscami w rzędzie. Większy samolot musiałby być dłuższy, wyższy (np. dwupokładowy) lub szerszy, aby pomieścić większą liczbę miejsc pasażerskich. Inżynierowie zdali sobie sprawę, że posiadanie dwóch pokładów stwarzało trudności w spełnieniu przepisów dotyczących ewakuacji awaryjnej przy użyciu dostępnej wówczas technologii. W latach 60. wierzono również, że samoloty naddźwiękowe zastąpią większe, wolniejsze samoloty. Dlatego uważano, że większość samolotów poddźwiękowych stanie się przestarzała dla podróży pasażerskich i zostanie ostatecznie przerobiona na frachtowce. W rezultacie producenci linii lotniczych zdecydowali się na szerszy kadłub zamiast wyższego ( 747 , a ostatecznie DC-10 i L-1011 ). Dodając drugie przejście, szerszy samolot mógł pomieścić aż 10 siedzeń w poprzek, ale można go również łatwo przekształcić w frachtowiec i przewozić obok siebie dwie palety o wymiarach osiem na osiem.

Inżynierowie zdecydowali się również na stworzenie „rozciągniętych” wersji DC-8 (modele 61, 62 i 63), a także dłuższych wersji Boeinga 707 (modele -320B i 320C) i 727 (model -200); oraz DC-9 Douglasa (modele -30, -40 i -50), z których wszystkie były w stanie pomieścić więcej siedzeń niż ich krótsze poprzednie wersje.

Era samolotów szerokokadłubowych rozpoczęła się w 1970 roku wraz z wejściem do służby pierwszego samolotu szerokokadłubowego, czterosilnikowego, częściowo dwupokładowego Boeinga 747 . Wkrótce pojawiły się nowe samoloty szerokokadłubowe typu trijet , w tym McDonnell Douglas DC-10 i Lockheed L-1011 TriStar . Pierwszy odrzutowiec szerokokadłubowy , Airbus A300 , wszedł do służby w 1974 roku. Okres ten stał się znany jako „wojny o szerokie nadwozie”.

L-1011 TriStars zostały zademonstrowane w ZSRR w 1974 roku, gdy Lockheed chciał sprzedać samolot Aeroflotowi. Jednak w 1976 roku Związek Radziecki wypuścił na rynek swój pierwszy czterosilnikowy samolot szerokokadłubowy Iljuszyn Ił-86 .

Po sukcesie wczesnych samolotów szerokokadłubowych, w ciągu następnych dwóch dekad na rynek weszło kilka kolejnych projektów, w tym Boeing 767 i 777 , Airbus A330 i A340 oraz McDonnell Douglas MD-11 . W kategorii „jumbo” pojemność Boeinga 747 została przekroczona dopiero w październiku 2007 roku, kiedy Airbus A380 wszedł do służby komercyjnej pod przydomkiem „Superjumbo”. Zarówno „jumbo jets” Boeinga 747, jak i Airbusa A380 mają po cztery silniki (poczwórne odrzutowce), ale nadchodzący Boeing 777X („mini jumbo jet”) to podwójny odrzutowiec.

W połowie 2000 roku rosnące koszty ropy w klimacie po 11 września skłoniły linie lotnicze do poszukiwania nowszych, bardziej paliwooszczędnych samolotów. Dwa takie przykłady to Boeing 787 Dreamliner i Airbus A350 XWB . Proponowane Comac C929 i C939 mogą również dzielić ten nowy rynek szerokokadłubowy.

Porównanie przekrojów Airbusa A380 (podwójny na całej długości) i Boeinga 747-400 (podwójny tylko w przedniej części)

Produkcja dużych czterosilnikowych samolotów dalekiego zasięgu Boeing 747-8 i Airbus A380 dobiega końca, ponieważ linie lotnicze preferują teraz mniejsze, bardziej wydajne dwusilnikowe samoloty dalekiego zasięgu A350 , 787 i 777 .

Rozważania projektowe

Kadłub samolotu

Airbus A300 „s przekrój, pokazujący ładunek, pasażer, napowietrznych i obszarów

Chociaż samoloty szerokokadłubowe mają większe powierzchnie czołowe (a tym samym większy opór kształtu ) niż samoloty wąskokadłubowe o podobnej pojemności, mają kilka zalet w stosunku do swoich odpowiedników wąskokadłubowych, takich jak:

  • większa przestrzeń kabiny dla pasażerów, dająca poczucie większej otwartości
  • niższy stosunek powierzchni do objętości, a tym samym mniejszy opór na pasażera lub objętość ładunku. Jedynym wyjątkiem byłyby bardzo długie samoloty wąskokadłubowe, takie jak Boeing 757 i Airbus A321 .
  • Podwójne korytarze, które przyspieszają załadunek, rozładunek i ewakuację w porównaniu z pojedynczym przejściem (samoloty szerokokadłubowe mają zwykle od 3,5 do 5 miejsc obok siebie na korytarz, w porównaniu do 5-6 w większości samolotów wąskokadłubowych)
  • Zmniejszona całkowita długość samolotu przy danej pojemności, poprawiająca manewrowość naziemna i zmniejszająca ryzyko uderzenia ogonem .
  • Większa podpodłogowa zdolność przewozowa
  • Lepsza wydajność konstrukcyjna dla większych samolotów niż byłaby możliwa w przypadku konstrukcji z wąskim korpusem

Brytyjscy i rosyjscy konstruktorzy zaproponowali samoloty szerokokadłubowe podobne w konfiguracji do Vickers VC10 i Douglas DC-9 , ale z kadłubem szerokokadłubowym. Brytyjski projekt Three-Eleven nigdy nie opuścił deski kreślarskiej, podczas gdy rosyjska propozycja szerokokadłubowego Ił-86 ostatecznie ustąpiła miejsca bardziej konwencjonalnej konstrukcji silnika montowanego na skrzydle, najprawdopodobniej z powodu nieefektywności montażu tak dużych silników na kadłubie rufowym .

Silniki

General Electric GE90 jest najpotężniejszym turbofan silnika.

Ponieważ moc i niezawodność silników odrzutowych wzrosły w ciągu ostatnich dziesięcioleci, większość produkowanych obecnie samolotów szerokokadłubowych ma tylko dwa silniki. Konstrukcja z podwójnym strumieniem jest bardziej oszczędna niż trijet lub quadjet podobnej wielkości. Zwiększona niezawodność nowoczesnych silników odrzutowych pozwala również samolotom spełnić standard certyfikacji ETOPS , który oblicza rozsądne marginesy bezpieczeństwa dla lotów przez oceany. Konstrukcja trójstrumieniowa została odrzucona ze względu na wyższe koszty konserwacji i paliwa w porównaniu z dwustrumieniowym. Większość nowoczesnych samolotów szerokokadłubowych ma dwa silniki, chociaż najcięższe samoloty szerokokadłubowe są budowane z czterema silnikami: Airbus A380 , Boeing 747-8 . Nadchodzący Boeing 777X -9 twinjet zbliża się do możliwości wcześniejszego Boeinga 747.

Boeing 777 twinjet wyposażony w najmocniejszy silnik odrzutowy The General Electric GE90 . Wczesne warianty mają wentylator o średnicy 123 cali (312 cm), a większy GE90-115B ma średnicę wentylatora 128 cali (325 cm). Jest to prawie tak szerokie, jak 3,30 m (130 cali ) kadłuba Fokkera 100 . Kompletne silniki GE90 mogą być przewożone tylko przez duże samoloty transportowe, takie jak Antonov An-124 , co stwarza problemy logistyczne, jeśli 777 utknął w miejscu z powodu awaryjnych objazdów bez odpowiednich części zamiennych. Jeśli wentylator zostanie wyjęty z rdzenia, silniki mogą zostać wysłane na Boeing 747 Freighter. General Electric GE9X , zasilania Boeing 777X , jest szersza niż GE90 przez 6 w (15 cm).

Maksymalna masa startowa 560 t (1 230 000 funtów) Airbusa A380 nie byłaby możliwa bez technologii silnika opracowanej dla Boeinga 777, takiej jak szpule przeciwbieżne. Jego silnik Trent 900 ma średnicę wentylatora 116 cali (290 cm), nieco mniejszą niż silniki GE90 w Boeingu 777. Trent 900 został zaprojektowany tak, aby pasował do frachtowca Boeing 747-400F, aby ułatwić transport lotniczy .

Wnętrze

Wnętrza samolotu, zwane kabiną samolotu , podlegają ewolucji od pierwszego samolotu pasażerskiego. Obecnie samoloty szerokokadłubowe oferują od jednej do czterech klas podróży .

Bary i strefy wypoczynkowe, które kiedyś były instalowane w samolotach szerokokadłubowych, w większości zniknęły, ale kilka powróciło w pierwszej klasie lub klasie biznes na Airbusie A340-600 , Boeingu 777-300ER , a także w Airbusie A380 . Linie Emirates zainstalowały prysznice dla pasażerów pierwszej klasy na A380; Na korzystanie z pokoju przeznaczono dwadzieścia pięć minut, a prysznic działa maksymalnie przez pięć minut.

W zależności od sposobu lotnicza konfiguruje samolotów, wielkość i odstęp między siedzeniami z foteli lotniczych będzie się znacząco różnić. Na przykład samoloty zaplanowane na krótsze loty są często skonfigurowane z większym zagęszczeniem miejsc niż samoloty dalekiego zasięgu . Ze względu na obecną presję ekonomiczną na branżę lotniczą, duże zagęszczenie miejsc w kabinie klasy ekonomicznej prawdopodobnie się utrzyma.

W niektórych z największych jednopokładowych samolotów szerokokadłubowych, takich jak Boeing 777 , dodatkowa przestrzeń nad kabiną jest wykorzystywana na miejsca odpoczynku załogi i schowek na kuchnię.

Porównanie szerokości kabiny i układu siedzeń w klasie ekonomicznej przedstawiono poniżej pod specyfikacjami szerokokadłubowymi . Więcej informacji można znaleźć pod linkami zewnętrznymi .

Budzenie turbulencji i separacji

Badanie NASA dotyczące wirów na końcach skrzydeł , które ilustruje turbulencje w śladzie aerodynamicznym
Główne artykuły: Turbulencje Wake i Separacja (kontrola ruchu lotniczego)

Samoloty są klasyfikowane przez ICAO według wytwarzanych przez nie turbulencji . Ponieważ turbulencje w śladzie aerodynamicznym są generalnie związane z masą samolotu, kategorie te opierają się na jednej z czterech kategorii wagowych: lekki, średni, ciężki i super.

Ze względu na swoją wagę wszystkie współczesne samoloty szerokokadłubowe są klasyfikowane jako „ ciężkie ”, lub w przypadku A380 w amerykańskiej przestrzeni powietrznej „super”.

Kategoria turbulencji w śladzie aerodynamicznym jest również wykorzystywana do kierowania separacją statków powietrznych. Samoloty kategorii super i ciężkiej wymagają większej separacji za nimi niż samoloty innych kategorii. W niektórych krajach, takich jak Stany Zjednoczone , wymagane jest dodanie do znaku wywoławczego samolotu słowa heavy (lub super ) podczas komunikacji z kontrolą ruchu lotniczego w określonych obszarach.

Specjalne zastosowania

Amerykański prom kosmiczny zamontowany na zmodyfikowanym Boeingu 747

Samoloty szerokokadłubowe są wykorzystywane w nauce, badaniach i wojsku. Niektóre samoloty szerokokadłubowe są używane jako latające stanowiska dowodzenia przez wojsko, takie jak Iljuszyn Ił-80 lub Boeing E-4 , podczas gdy Boeing E-767 jest używany do wczesnego ostrzegania i kontroli w powietrzu . Nowa broń wojskowa jest testowana na pokładzie samolotów szerokokadłubowych, tak jak w testach broni laserowej na Boeingu YAL-1 . Inne samoloty szerokokadłubowe są wykorzystywane jako latające stacje badawcze, takie jak połączone niemiecko-amerykańskie obserwatorium stratosferyczne dla astronomii w podczerwieni (SOFIA). Czterosilnikowe samoloty szerokokadłubowe Airbus A340, Airbus A380 i Boeing 747 są wykorzystywane do testowania w locie silników lotniczych nowej generacji. Kilka samolotów zostało również przerobionych na potrzeby gaszenia pożarów z powietrza , takich jak Tanker 910 oparty na DC-10 i Evergreen Supertanker oparty na 747 .

Niektóre samoloty szerokokadłubowe są wykorzystywane jako transport VIP . Kanada używa Airbusa A310 , podczas gdy Rosja używa Iljuszyn Ił-96 do transportu osób zajmujących najwyższe stanowiska. Niemcy wymieniły Airbusa A310 na Airbusa A340 wiosną 2011 roku. Specjalnie zmodyfikowane Boeingi 747-200 ( Boeing VC-25 ) są wykorzystywane do przewożenia Prezydenta Stanów Zjednoczonych .

Ładunek ponadgabarytowy

Niektóre samoloty szerokokadłubowe zostały zmodyfikowane, aby umożliwić transport szczególnie dużych ładunków. Przykłady obejmują Airbus Beluga , Airbus Beluga XL i Boeing Dreamlifter . Dwa specjalnie zmodyfikowane Boeingi 747 zostały użyte do transportu amerykańskiego wahadłowca kosmicznego , podczas gdy Antonov An-225 został początkowo zbudowany do przewożenia Burana .

Porównanie

Model wytworzony MTOW
(w tonach) 		Długość
szerokość wewnętrzna
szerokość zewnętrzna		 fotele ekonomiczne w poprzek
szerokość siedziska		 liczba zbudowany
767 1981– 186,9 48,51–61,37 m (159,2–201,3 stóp) 4,72 m (186 cali) 5,03 m (198 cali) 7: 2-3-2 ( HD , 8: 2-4-2) 18" (16,4") 1190 (czerwiec 2020)
A300 1974-2007 171,7 53,61–54,08 m (175,9–177,4 stóp) 5,28 m (208 cali) 5,64 m (222 cale) 8: 2-4-2 ( HD , 9: 3-3-3) 17,2" (16,4") 561 (wycofany)
A310 1983-1998 164 46,66 m (153,1 stopy) 8: 2-4-2 17,2" 255 (wycofany)
A330 1994– 242 58,82-63,67 m (193,0-208,9 stóp) 8: 2-4-2 (9: 3-3-3 na 5J oraz D7 i JT ) 18" (16,5") 1497 (lipiec 2020)
A340 1993-2011 380 59,40-75,36 m (194,9-247,2 stóp) 8: 2-4-2 (9: 3-3-3) 17,8" (16,4") 380 (wycofany)
787 2007– 252,7 56,72–68,28 m (186,1–224,0 stóp) 5,49 m (216 cali) 5,76 m (227 cali) 9: 3-3-3 (8: 2-4-2 na JL ) 17,2" 1006 (czerwiec 2021)
CR929 2025- (przewidywany) 245 63,755 m (209,17 stóp) 5,61 m (221 cali) 5,92 m (233 cale) 9: 3-3-3 17,9" -
A350 2010– 316 66,61-73,59 m (218,5-241,4 stopy) 5,61 m (221 cali) 5,96 m (235 cali) 9: 3-3-3 (10: 3-4-3 w TX ) 18" (16,5") 370 (lipiec 2020)
DC-10 1971-1989 259,5 51,97 m (170,5 stóp) 5,69 m (224 cale) 6,02 m (237 cali) 9:2-4-3, 10: 3-4-3 18", 16,5" 446 (wycofany)
MD-11 1990-2001 286 58,65 m (192,4 stopy) 9: 2-5-2, 10: 3-4-3 18", 16,5" 200 (wycofane)
L-1011 1972-1985 231.3 54,17-50,05 m (177,7-164,2 stóp) 5,77 m (227 cali) 6,02 m (237 cali) 9: 3-4-2/2-5-2, 10: 3-4-3 17,7", 16,5" 250 (wycofany)
Ił-86 1980-1994 206 60,21 m (197,5 stopy) 5,70 m (224 cale) 6,08 m (239 cali) 9: 3-3-3 18" 106 (wycofany)
Ił-96 1992- 270 55,3-63,94 m (181,4-209,8 stóp) 30 (2016)
777 1993– 351,5 63,7-73,9 m (209-242 stóp) 5,86 m (231 cali) 6,19 m (244 cale) 9:3-3-3, 10: 3-4-3 18,5", 17" 1637 (czerwiec 2020)
777X 2019– 351,5 69,8-76,7 m (229-252 stóp) 5,94 m (234 cale) 10: 3-4-3 17,2"
747 1968- 447,7 56,3–76,25 m (184,7–250,2 stóp) 6,10 m (240 cali) w
górę: 3,46 m (136 cali) 		6,50 m (256 cali) 10: 3-4-3 (główne)
6: 3-3 (górne) 		17,2"/18,5" 1558 (czerwiec 2020)
A380 2005-2021 575 72,72 m (238,6 stopy) 6,54 m (257 cali) w
górę: 5,80 m (228 cali) 		7,14 m (281 cali) 10: 3-4-3 ( HD , 11: 3-5-3) (główne)
8: 2-4-2 (górne) 		18" (18") 246 (grudzień 2020)

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki