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空中客車A340
來源:互聯網

空中客車A340(空中客車直升機公司 340)是空中客車公司于1986年1月宣布研制的,為滿足超遠程中低密度航線要求而設計的四發寬體客機

1987年,空中客車公司創造性地提出空中客車A330/A340計劃,即兩種機型采用相同的機翼和機身,僅長度和發動機數量不同。1991年10月25日,A340首飛成功。1995年,波音777的推出改變了民用運輸機產業格局,后迅速占領市場。同年,空中客車公司新機銷售合同要占全球新機市場50%的戰略目標,由此提出擴展A340系列的戰術計劃。1997年12月,空中客車公司發起增大型的A340-500和增程型的A340-600,這兩個型號標志著空中客車公司正式打入一直由波音747占領的300~400座級的遠程民機市場。之后,在波音777等大推力雙發飛機的沖擊下,A340的市場占有率逐年降低,最終于2011年11月10日宣布停產。截至2011年停產,A340共獲得48家客戶的377架訂單。

空中客車A340共有A340-200、A340-300、A340-500、A340-600四個型號,采用了電傳操縱、多功能座艙顯示裝置等現代化技術,由于采用先進機翼、高效率發動機及大量的復合材料,減輕了飛機的重量,飛機每座公里油耗和每座直接使用成本都有較大下降。A340在機翼結構上采用大展弦比,有效減小起飛和巡航阻力。在艙室設計上為雙人駕駛制駕駛艙,除了裝有飛行管理系統和電子飛行儀表系統外,還增加了飛機重心管理系統。在航電系統上,A340配備了全數字電傳飛行控制系統。在動力系統上實現由“雙發轉四發”的突破,配備四臺發動機,使航行不受極端偏遠地區地形的影響。

發展歷史

研發背景

早在1970年代下半期,空中客車公司就開始考慮進一步豐富自己的飛機家族型譜。經過長期調研論證后,基本形成了兩種方案:一是研制比空中客車A310載客更多、體積更大的雙發客機,另一個方案是研制一種四發遠程客機。從座級來看,這兩種客機主要針對A300、A310和波音747之間的空檔。但兩種客機先上馬哪一個,空客內部卻存在不同的意見。

1985年4月1日,45歲的讓·皮爾遜出任空中客車公司一把手。之后,讓·皮爾遜向把總設計師提出了“同時研制兩個除發動機數量不同外,其他部件盡量通用的機型”的想法,并得到了設計部門的肯定答復。為了籌措資金,讓·皮爾遜先是向有關政府部門保證,只要新飛機投入市場,空中客車公司將占據30%的市場份額并實現資金自給,后又警告稱若得不到政府資金,空客極有可能永遠實現不了預定目標,政府也就拿不回前期投資。最終,法宇航得到政府56.3億太平洋法郎;德空客得到30億馬克;英宇航得到4.7億英鎊。

研發進程

空中客車A340是(簡稱“”)在分析世界主要20世紀90年代需求后,于1986年1月宣布研制的先進雙過道寬機身。A340初定名為A300B11,后定名為TA11(TA即雙通道的英文縮寫),于1986年才正式改名為A340。

正當空中客車A330、A340項目準備啟動之際,約翰·麥克唐納于1987年2月前往歐洲,對法國、德國英國西班牙四國政府和空中客車公司進行閃電式訪問。在此過程中,他提出了與空中客車公司合作研制大型客機的建議,以便應對強大的波音公司。當時,四國政府對空客公司無休止的資助要求正感無奈,忽見有美國大公司意欲加盟聯合,認為頗有價值,也有利于空客飛機打入美國市場。當年3月,法國、德國、英國及西班牙四國政府主管航空的部長在巴黎開會,責成空客與麥道公司就聯合研制一款新機型進行談判。在談判中,美方提出的方案是:空客A340和麥道MD-11合并,雙方聯合研發一種被稱為AM300的新型客機。AM300采用MD-11機身和A340機翼,安裝3臺發動機,盡量使用雙方已有的部件,提高通用性。研發費用為20億美元。AM300在美國裝配,歐洲則繼續研發空中客車A330。然而,導致談判失敗的最關鍵問題是控股權。空中客車公司提出,麥道公司在該項目中所占的股份為35%,麥道則要求平分秋色,各占50%。雙方的立場差距太大,無法取得共識,最終只能一散了之。

1987年,空中客車A340開始研制。當年,空中客車公司創造性地提出了一種兩種機型的A330/A340計劃。兩種機型采用相同的機翼和機身,僅長度稍有不同,空中客車A330裝有2臺發動機,A340裝4臺發動機,兩種飛機的85%的零部件可以相互通用。當空中客車公司宣布這種類似“服裝套裁”式的發展計劃時,許多人還不太理解,但后來的市場反映表明,這種方法不僅縮短了研制周期,減少了研制成本,而且還可為東航浙江公司同時提供一種雙發的飛機和一種四發的飛機,大大增強了對市場反應的靈活性。

在研制過程中,空中客車A340曾希望使用一種CFM56或V2500基礎上改進設計的特高涵道比的“超級風扇”發動機。但計劃失敗,倉促之余只能對現有的CFM56發動機進行改進,雖然按計劃及時交付給客戶投入商業運營,但由于發動機推力不足等問題使A340并未達到預先設計的目標,存在巡航速度低、航程受載運量限制等不足之處。1991年10月25日,A340首飛成功。首飛后發現機翼強度不足問題,高速巡航時搭載外側發動機導致機翼出現彎曲與擺動。1992年9月,A340參加英國范堡羅航展。1993年6月16日至6月18日,一架A340-200飛機進行了環球飛行。這架飛機由西向東飛,從黎至,用時21小時32分鐘,單程不經停飛行距離19014千米,在奧克蘭加油后又向東飛回。A340-200當時創造了新的環球飛行紀錄,總航程38358千米,總飛行時間43小時17分零6秒,刷新了于1989年9月創造的環球飛行紀錄。此后,A340頻頻舉行飛行表演。

商業競爭

1995年,空中客車A340剛開始熱銷,波音公司的重要供應商通用電氣推出了大推力發動機GE90,立刻讓意氣風發的A340前景堪憂。當年5月,裝配有兩臺GE90發動機的波音777,成功獲得美國聯邦航空局批準的ETOPS-180認證。這不僅意味著波音777可以在單發動機全負載下,安全飛行180分鐘,更意味著包括太平洋航線在內的絕大多數超遠程航線,都可以使用雙發客機執飛,這一點深深改變了商用飛機產業格局。1995年11月,首架裝配GE90發動機的波音777正式投入運營。只裝配了兩臺發動機的波音777,比四臺發動機的飛機更加經濟,維護成本也大幅度降低。因而,波音777成為了公認的賺錢機器。

1995年,空中客車公司以達到新機銷售占全球民機市場30%的第一個戰略目標,這時空中客車公司又制定了新機銷售合同要占全球新機市場50%的新目標。要實現上述新目標,就必須進一步拓展在高端民機市場的份額,于是空中客車公司考慮要從戰略計劃和戰術計劃兩方面向波音公司進行挑戰。戰略計劃就是提出了550座的A3XX(即A380),戰術計劃就是要擴展A340系列。

1997年12月,空中客車公司又發起了兩個新型號,增大型的A340-500和增程型的A340-600,采用羅羅公司的遄[chuán]達500系列發動機為動力。A340-500和A340-600是空中客車公司擴大產品系列戰略的一個重要組成部分,它標志著空中客車公司正式打入了一直由波音747占領的300~400座級的遠程民機市場。A340-600投入市場的第一個目標是要取代波音747中老齡型,并同時對波音747-400提出挑戰。而A340-600的另一個后期目標則是與波音777飛機競爭遠程與超遠程的飛機市場。A340-600于2002年5月29日取得歐洲聯合適航當局(JAA)頒發的機型審定,2002年7月22日獲得美國聯邦航空局美國聯邦航空局)的機型審定。

之后,在波音777等大推力雙發飛機的沖擊下,空客A340的輝煌就此止步。問世第一年就拿下100多架訂單的A340,在此后的20年間,總訂單數都沒能超過400架。

停產

由于波音777遠程型號的出現,隨著燃油價格上升,雙發動機無論在營運成本與經濟性方面,均比四發動機的A340更具有優勢,與波音777相比,A340是四臺發動機,越洋飛機可靠性較好,但由于發動機性能日益提高,已無明顯優越性。由于新型發動機的故障率極低,再加上更高的動力輸出,除非是超大型飛機,例如空中客車A380或者是波音747,否則四發動機好像并無必要。東航浙江公司開始傾向波音777。波音777的銷售向好,而A340的訂單則逐年下降。2011年11月10日,空中客車公司的第三季度報告正式宣布A340停產,它的繼任型號為空中客車A350。截至2011年停產,A340共獲得48家客戶的379架訂單,包括246架A340-200/300,34架A340-500和97架A340-600。

技術特點

A340采用了許多現代化技術,如電傳操縱和多功能座艙顯示裝置,由于采用先進機翼、高效率發動機及大量的復合材料,減輕了飛機的重量,飛機每座公里油耗和每座直接使用成本都有較大下降。

結構設計

機翼

A340可以共享空中客車A330的機翼/駕駛艙/尾翼和基本相同的機身,也可采用空中客車公司的寬機身截面、空中客車A310/A300-600的垂直安定面、空中客車A320駕駛艙和系統以及空客的其他方面,新機翼比A300-600的約大40%,后掠角為30°,翼梢小翼傾斜角為29°42′。A340-500/600機翼比基本型A340的約達20%,后掠角增至30°6′和每側翼尖外延1.60米,翼梢小翼傾斜角為31°30′。

A340設計采用了大展弦比,大翼展不但減小起飛阻力,也減小巡航阻力。與早期機翼相比,A340飛機燃油消耗減少且航程增加。在早期的機翼基礎上,A340利用先進的空氣動力學以減小機翼后掠和增加機翼厚度,有助于減小結構重量和復雜性。空中客車公司機翼的基本高速設計原理是由英國國家研究院幾個團隊合作完成的,他們利用的黏性全位流方法對空中客車公司成功的機翼設計作出了很大的貢獻。

起落架

主起落架為四輪小車式,前起為雙輪式。早期A340在機身中部中線位置增加一個向后收的雙輪輔助裝置;A340-500和A340-600均用向前收的四輪小車,所有起落架均采用固特異公司輪胎。

材料

A340三梁主機翼翼盒,前后緣肋和接頭采用鋁合金,有些輔助結構使用鋁鋰合金;鋼或鈦合金縫翼支架;機翼重量約13%為CFRP,CFRP或AFRP材料,包括外襟翼和襟翼導軌整流罩、副翼、擾流板、前/后緣固定面板和翼梢小翼;除中央段采用新機翼外,結構一般與空中客車A310和A300-600相同。尾翼和A300-600、A310一樣采用CFRP材料;新的水平安定面裝有配平燃油箱和通過鋁合金中央段橋接的外主機翼翼盒。A340-600短艙由碳復合材料構成。

艙室設計

A340駕駛艙為雙人駕駛制,是由空中客車A320先進駕駛艙發展而來,采用側桿操縱,主儀表板上有6個彩色多功能顯示器,所有性能數據均為數字化顯示。除了裝有飛行管理系統和電子飛行儀表系統外,還增加了飛機重心管理系統。兩人制駕駛艙備有恒溫裝置。

A340頭等艙一排6座,商務級一排6座,經濟級一排8座或8座以上,所有布局均為雙過道。有6個廁所。二級布局A340-200為303人;三級布局A340-300為295人,A340-200為239人;一級布局A340-200為420人。A340-500/600供有旅客休息床10張,A340-600除有8個A型艙門外,還有2個翼上Ⅲ型應急出口。A340-300的地板下貨艙可裝32個LD3集裝箱或11個標準的2.24x3.17米貨盤;A340-200則裝26個LD3集裝箱或9個貨盤;A340-500可裝30個LD3集裝箱或10個貨盤;A340-600裝42個LD3集裝箱或14個貨盤。前后貨艙門的寬度足有容納2.44x3.17米的貨盤。所有型號在其后貨艙后部可裝19.7米3的散貨。A340-600飛機的客戶還可以選擇將衛生間、廚房和機組人員休息設施設在底艙。此舉在為旅客和機組人員帶來更大的便利的同時,也為主艙節省額外的乘坐空間,從而為東航浙江公司帶來更多的收入。

航電系統

飛行操縱

A340配備了全數字電傳飛行控制系統。駕駛艙的核心技術是空中客車公司首次使用的電傳操縱系統。它的數字電子飛行控制提高了機動性和穩定性,同時減少了飛行員的工作量。

在A340電子飛行控制系統(EFCS)中,滾轉運動由2塊單獨的外副翼和每側機翼上5塊外側擾流板進行操縱;俯仰運動由可配平的水平安定面和單獨的左右升降舵來操縱;水平安定面也可通過駕駛艙進行機械操縱,但要增加電傳操縱計算機輸入;當增加雙套偏航阻尼輸入時,單個方向舵可直接連到方向舵腳蹬。高增升裝置由全翼展縫翼、襟翼和副翼下垂組成;減速和減升通過抬升每側機翼上的全部6塊擾流板和所有副翼來達到。控制外側縫翼和襟翼的電傳操縱的主要設備通過復式的縫翼和襟翼操縱計算機(SFEC)進行。

操縱面由三個液壓系統(褐色、黃色、藍色)作動,每側副翼和升降舵處的兩個動力控制裝置(PCU)或由主飛行控制計算機或由輔助飛行控制計算機操縱;擾流板處的單個作動筒由主飛行控制計算機或輔助控制計算機操縱;兩個PCU裝置用于電傳操縱水平安定面配平,并用于中央定位襟翼和縫翼作動筒;三個PCU裝置在方向舵處。

電傳操縱計算機包括三個飛行控制主計算機(FCPC)和兩個控制輔助計算機(FCSC),每個計算機有兩個帶有不同軟件的信息處理機,系統提供失速保護、過速保護和機動飛行保護。FCPC和FCSC連續工作,為工作通道提供比較器功能。

駕駛員有測桿控制器和正常的方向舵腳蹬;EFIS儀表由復式主飛行顯示器(PFD)、導航顯示器(ND)和電子中心的飛行監控器(ECAM)組成;三個顯示器管理計算機有單獨的EFIS和ECAM通道,每個均能以其四種可能的格式操縱6個顯示器;飛行路線由復式的飛行管理和導航及包復計算機(EMGEC)用于維護目的的控制系統數據是通過兩個飛行控制數據集中器(FCDC)計算機搜集的。

機載維護

空客A340的機載維護系統較以往機載維護設備,將中央維護系統(CMS)和狀態監控系統(ACMS)設計為兩個獨立的子系統,增加了獨立的中央維護計算機,用于集中處理、存儲、格式化故障數據,控制管理系統配置信息和地面測試,獨立的ACMS夠實時監控飛機運行狀態中的各系統的健康狀況,并且當飛機運行發生異常時,通過機載數據鏈,能夠將故障信息下傳地面,生成排故建議,有效提高飛機的維護效率和派遣率。

電子設備

A340裝有空中客車公司未來的導艙系統(FAN5-A)包括與霍尼韋爾(Honeywell)FMS適配的史密斯公司(Smith)的數字控制和顯示系統。

動力系統

A340最初使用四臺138.8千牛CFM56-5C2渦扇發動機;A340-500/600采用144.6千牛CFM56-5C3和151.2千牛CFM56-5C4、遄達553(Trent553)和遄達556(Trent556)發動機。其中,CFM56是由CFM國際制造的高涵道比渦輪風扇發動機,為世界上使用最為普遍的渦輪風扇發動機之一。而CFM56-5C系列是CFM56家族中推力最大的型號,推力可達31200至34000磅。遄達553和遄達556均屬于羅羅公司(勞斯萊斯汽車有限公司)研制的遄達系列航空發動機,以其獨特的寬弦空心風扇葉片和三軸式先進設計在一些方面優于其他廠商研制的同類航空發動機。

最大的燃油容量(在1996年以前的A340-200和A340-300)138600升;1996年以后交付使用的A340-200為140640升,A340-300為141500升;A340-500為214810升;A340-600為194880升。

A340系列在機身寬體基礎上實現由“雙發轉四發”的突破。A340配備四臺發動機的布局可使東航浙江公司靈活制定遠程和超遠程航線計劃,同時有能力開辟新的航線。此外,配備四臺發動機還可使A340飛機不受山區、沙漠和極地等極端偏遠地區地形的影響,而這些雙發延程飛行(ETOPS)限制卻制約著雙發飛機遠程航線的運營。

衍生型號

A340-200

A340-200型是A340的遠程型,機身較A340-300型短,航程可達15000公里,是航程最遠的客機(截至2006年)。1992年4月1日首飛,1993年2月2日開始交付德國漢莎航空股份公司,投入運營。1997年,空中客車公司開始兩款加長型A340的生產計劃,包括超長程型的-500型及高載客量的-600型,兩款型號均有新設計的較大機翼,2002年投入服務。

A340-300

A340-300型是A340的高載客量型,標準載客295人。1991年10月25日首飛,1993年2月26日開始交付法國航空,投入運營。

A340-300E(X)

A340-300E(X)型是A340-300型的遠程型,最大航程13520公里,1996年開始交付新加坡航空

A340-400

A340-400型是A340的延長航程型,研制不久后即放棄。

A340-500

A340-500型側重于航程,是世界上航程最遠的民航飛機(截至2007年),超越A340-200,能不經停飛行16000公里,是波音777-200LR直接競爭對手。A340-500的三級客艙布局可載客313人,2002年2月已完成首飛。

A340-600

A340-600型采用遄達500發動機,航程達13900公里,機身長74.8米,比A340-300多出10.6米,可載客380人。其“Higher Gross Weight”型號,命名為A340-600HGW,最大起飛重量(MTOW)達380公噸,續航能力達7,900海里(14,600公里)。A340-600的機翼做了重新設計,通過增加翼盒和延伸機翼的翼梢使得機翼加大20%,不僅有更大的升阻比,還可以多裝38%的燃油;采用了新的尾部設計,水平尾翼面積增大了18%,垂直尾翼面積增大了17%;換裝了推力更大的發動機,還將原兩輪主起落架改為四輪主起落架。經過這些改動后,A340-600比A340-300的載運能力提高了31%,航程增加了5%。由于采用了空氣動力學效率更高的機翼和更大推力的發動機,所以飛機的飛行性能有了進一步的提高。

A340-600的另一個設計特點是,在發動機起動后水平安定面會自動調整到正確位置。此外,針對機身被加長的情況,飛機在起飛和著陸機動飛行中,當飛行高度在120米以下時,在主飛行顯示器上將會出現飛機姿態限制指示,這就特別保證了飛機在起飛抬頭和進近著陸時機尾不會擦地。為了使機身加長的A340-600具有地面操縱的靈活性,飛機還采用了全電前輪轉向操縱系統。2001年3月23日,A340-600在圖魯茲的“夢幻工廠”中首次亮相,2002年中開始交付使用。

性能參數

參考資料:

運行記錄

運行概況

參考資料:

運行歷史

全球

1991年10月25日,A340-300型首飛,于1993年2月26日開始交付法國航空,投入運營。1992年4月1日,A340的遠程型——A340-200型首飛,于1993年2月2日開始交付德國漢莎航空股份公司,投入運營。1996年,A340-300型的遠程型——A340-300E(X)型開始交付新加坡航空。此外,空中客車公司還研制了A340-400型,即A340的延長航程型,但在研制不久后就放棄了。

1997年12月,空中客車公司發起了A340-500和A340-600項目,采用新型發動機,加長機身,增加載客量。空客公司希望通過這兩個型號真正進入遠程寬體客機市場,與波音747開展竟爭。2001年3月23日,A340-600型在圖魯茲的“夢幻工廠”中首次亮相,采用遄達500發動機,航程達13900公里,機身長74.8米,比A340-300多出10.6米,可載客380人,比A340-300的載運能力提高了31%。2002年,A340-600型開始交付使用。同年2月,A340-500型已完成首飛,計劃交付使用。截至2006年,有近80家運營商運營著600多架空中客車A330/A340/空中客車A350系列飛機,另外還有250余架待交付訂單。2009年,空中客車公司泰國國際航空公司泰國國際航空公司)交付了其第1000架A330/A340系列飛機。2011年11月10日,A340系列飛機宣布停產。截至2011年停產,A340共交付377架。

中國

中國大陸的航空公司曾引進A340-300型客機和A340-600型客機共19架。其中東方航空于1996年5月15日接收了其訂購的首架A340-300型客機,成為中國大陸運營該型超遠程飛機的第一家航空公司。1998年11月11日,中國國航西南分公司的前身——中國西南航空公司也引進一架A340-300型客機,結束了民航成都基地沒有寬體客機運營的歷史。再到后來,中國國航中國東方航空集團有限公司海航集團分別引進了A340-300型客機和A340-600型客機。這19架A340先后飛出中國,成為中國三大航空公司遠程洲際酒店集團航線上的主力軍,它們幫助國航拓展了歐洲航線、為東航和海航開拓北美市場打下重要的基礎,東航的10架A340更是在2010年上海市世博會期間成為國際客運任務的重要角色。A340作為中國民航洲際航線的代表機型之一,見證了中國民航逐步走向世界的步伐。2016年1月15日8點34分,一架注冊號為B-2390的空客A340-300型客機成都市騰空而起,飛往法國盧爾德,這架國航西南分公司的A340-300型客機是中國大陸地區最后一架A340(于2014年7月退出運營),標志著A340退出中國大陸民航領域。

運行事故

相關事件

飛越“世界屋脊”

1996年10月29日,一架A340飛機由成都飛往拉薩貢嘎機場。在飛機降落前,飛行員將飛機4臺發動機中的一臺外側發動機人為地停車,當時的高度是5100米,飛行員使用另外3臺發動機,在空中進行模擬單發失效復飛,然后保持單發失效狀態安全降落。此次飛越“世界屋脊”的表演成為A340最引人注目的飛行表演之一。

中國告別A340

2016年1月15日8點34分,一架注冊號為B-2390的空客A340-300型客機成都市騰空而起,飛往法國盧爾德。這架中國國航西南分公司的A340-300型客機是中國大陸地區最后一架A340(于2014年7月退出運營),它的離開,也為A340在中國大陸民航的歷史舞臺上劃上了圓滿的句號。

首降南極

2021年11月2日,一架空客A340客機從南非開普敦起飛,經過了大約5個小時的飛行后落地南極。這是人類歷史上首架在南極大陸上落地的空客A340客機。由于南極冰原上并沒有能夠實現大型客機降落的標準機場,這次飛行計劃的策劃方在南極洲的冰原上開鑿、改造出了一條用冰雪制成的跑道。除了臨時跑道的簡陋,缺少標志物的白茫茫冰原也為落地增加了難度。但最終,飛行團隊達成了這一挑戰,并在落地南極3小時后,駕駛A340飛離。

重啟A340

2023年1月,德國漢莎航空股份公司計劃重啟5架老舊的空客A340噴氣機。該公司稱,這些寬體飛機將被帶出倉庫,并在2024年夏天開始飛行。這意味著漢莎航空仍將是A340飛機的最大運營商,也是唯一仍在運行該機型的主要航空公司。除了漢莎航空和它的瑞士子公司(有4架在運營),其它空客A340的運營商都是小航空公司,如伊朗的馬漢航空和卡塔爾政府所有的VIP航空公司卡塔爾埃米爾。

參考資料 >

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..2023-11-19

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A340系列飛機——最舒適的遠程飛機.新浪科技.2023-11-19

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商用航空中最受歡迎的發動機——CFM56.澎湃新聞.2023-11-22

羅羅與國航在京合資建發動機維修基地.21世紀經濟報道.2023-11-22

盤點:全球目前在役的五款體形龐大的民用飛機.環球科技.2025-08-04

告別 中國最后一架A340!.中國航空新聞網.2023-11-19

空中客車A340 事故.中華軍事網.2023-11-19

疲勞駕駛險釀“澳洲最大空難”.揚子晚報.2023-11-19

法國航空公司A340失事309人跳機逃生.中國民用航空乘行學院.2023-11-19

“空客”著陸遭雷擊斷為兩截(組圖).揚子晚報.2023-11-19

創造歷史!空客A340首次降落南極.正觀新聞.2023-11-19

德國漢莎航空將重啟5架空客A340飛機.今日頭條-界面快訊.2023-01-07

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