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單通道飛機
來源:互聯網

單通道飛機,又稱窄體飛機或單走道飛機,是指飛機機身直徑在3到4米(10到13英尺)的飛機。

單通道窄體客機與雙通道寬體客機對應,基本特點:客艙只有一條中央過道(寬體客機為兩條),單排6座或5座布局,少數飛機為單排4座(經濟艙);窄機身設計(相對于寬體飛機的寬機身),最大寬度約4.0m左右;座位數(標準兩級客艙布局)約100座~200座,少數機型達到200座~250座;(滿客)航程約4500千米~7000千米。

道格拉斯于20世紀60年代初最開始研制DC-9系列飛機;1964年波音737開始研制;20世紀60至70年代,英國飛機公司的BAC-111、霍克?西德利的“三叉戟”和法國達索飛機制造公司的“水星”;80年代初,空中客車A320系列開始研制;21世紀初,窄體客機市場形成波音737空中客車A320兩大系列飛機壟斷的局面,針對特定市場需求,出現了空中客車A220俄羅斯MC-21、中國C919等新型號。

單通道窄體客機是目前使用最為廣泛、數量最多、市場需求量最大的一類民用客機。截至2018年底全世界民用噴氣客機(含100座級)總數約24000架,單通道窄體客機約占70%。

歷史沿革

道格拉斯

20世紀60年代初期,麥道DC-9系列飛機開始研制,1965年底取證和開始交付。20世紀70年代末期和20世紀80年代末期分別開始研制第二代MD-80系列和第三代MD-90系列飛機。20世紀90年代末由于市場狀況不佳加上麥道12被波音公司收購,MD-90飛機停產,DC-9系列飛機終止發展。

波音

1964年,第一代波音737飛機開始研制,1967年底取證和開始交付客戶。20世紀70年代后期開始研制波音757,1982年底取證和開始交付,發展定位是具有高燃油經濟性的中型中程客機,包括200座的757-200和240座的757-300,航程約3000nm~4000nm(5556km~7408km)(最大可選重量)。20世紀80年代,在第一代波音737基礎上改良第二代經典(Classic)系列(-300/-400/-500),20世紀90年代后期推出第三代NG系列(-600/-700/-800/-900)。2004年,波音757停產。2010年推出了波音737Max系列(-7/-8/-9/-10)。由于737-9運力偏小無法有效滿足市場需求,波音公司為有效對抗A321系列飛機研發了737-10飛機。雖然承認不再是單通道飛機的壟斷者,但波音卻并沒有將市場份額拱手讓人的想法。波音推出了737單通道飛機家族的最新成員737 MAX,該飛機安裝了全新發動機,可使燃油效率提高10%-12%,同時航程更遠,也更加安靜。據波音預測,到2030年,全球的航空公司將總共需要33500架新飛機,總市場價值達到4萬億美元,中國則需要5000架新飛機。

空客

20世紀80年代初,空中客車A320系列(A320/空中客車A321/空中客車A319/空中客車A318)正式開始研制,1988年初取證和開始交付。A320采用了電傳操縱等先進技術和先進設計,高舒適性大截面尺寸客艙,樹立了窄體客機的新標準,因此后來居上。2010年底發起研制換發型neo系列(A320neo/A321neo/A319neo),A320neo飛機2016年取證和交付。

其他

20世紀60年代至70年代,歐洲的三款窄體客機:英國飛機公司的BAC-111、霍克?西德利的“三叉戟客機”和法國達索飛機制造公司的“水星”。

21世紀初,窄體客機市場形成波音737空中客車A320兩大系列飛機壟斷的局面。一些公司(國家)針對特定市場需求,開始研制發展新的窄體客機,包括龐巴迪C系列、俄羅斯MC-21、中國C919等型號。

基本設計

機型結構

航電系統

空客A320采用ARINC700駕駛艙航電系統,其中包括霍尼豐爾國際公司的大氣數據和慣性參考系統。所有數據都顯示在6臺184mmx184mm的彩色陰極射線管顯示器上,每位飛行員前面有2臺泰雷茲集團生產的飛行顯示器。由3臺顯示管理計算機和2臺系統數據采集裝置組成。A320采用集中式故障顯示系統,當飛機系統出現故障時,儀表板中央的2只陰極射線管分別顯示出警告標記及系統運轉情況,而在中央操縱臺上的多用途控制器和顯示裝置通過綜合故障顯示系統自動分析故障原因,駕駛員不必查閱手冊和文件。

第一代波音737的航空電子設備是20世紀60年代噴氣客機的標準配置,包括通信和導航系統以及機頭氣象雷達;航空電子設備的適用性往往因用戶而異。第三代的波音公司NG采用兩種直徑的氣象雷達天線,一種為直徑58厘米,波束高度3.6度,波束寬度3.4度;另外一種為直徑72厘米,波束高度5.4度,波束寬度5.4度。

C919飛機采用昂際航電設計研發的綜合模塊化航電平臺(IMA),是當今航電解決方案中最先進的技術,也是昂際航電最核心的技術。C919搭載的綜合模塊化航電平臺(IMA),由兩臺核心處理計算機柜負責處理全機各系統的數據,承擔全機信息交換中心的職能。遍布全機的多個遠程數據接口裝置(RDIU)和遠程交換機,為全機各系統數據傳輸、交換提供了通路,形成了強大的數據傳輸網絡。先進航電平臺的使用讓C919飛機的綜合性能達到了最優。

動力系統

空中客車A320采用2臺翼吊安裝的渦扇發動機。1988年首次交付時裝CFM國際公司的CFM56-5A1,單臺推力為111.2kN(250001bf)。1989年6月開始交付的飛機可裝國際航空發動機公司(IAE)的V2500-A1發動機,單臺推力為110.3kN(248001bf)。1990年11月后交付的飛機可裝CFM56-5A3,單臺推力為117.9kN(26500lbf)。1993年11月開始交付的飛機可裝單臺推力為110.3kN(24800lbf)的V2527-A5。1995年11月開始交付的飛機可裝單合推力為110.3kN(24800lbf)的V2527E-A5。1996年12月開始交付的飛機可裝單臺推力為120.1kN(270001bf)的CFM56-5B4系列每臺發動機都有全權數字電子控制系統,并有反推力裝置A320-100的標準燃油容量為15843L,A320-200為23859L(其中外翼段載油15609L,中央翼段載油8250L)。A320-200還可在后方的地板下行李艙/貨艙中加裝1個或2個額外的中線油箱(ACT),每個容量為2900L。

波音737-100選擇的動力裝置是普惠JT8D-1發動機,產生6350公斤推力,但在與漢莎航空的談判完成時,轉而采用了JT8D-7發動機。該型發動機能在較高環境溫度下產生相同的推力,并成為100型的標準動力裝置。第四代波音波音737MAX采用CFM公司新一代的LEAP-1B發動機,該發動機直徑1.76米,起飛最大推力12700公斤。LEAP-1B采用了創新技術和材料。使用3D編織復合材料RTM(樹脂傳遞模塑)工藝,可以生產更輕??、更堅固、更耐用的風扇葉片。低壓渦輪葉片由更輕、更耐高溫的鈦鋁合金加工而成。低壓渦輪環和葉片由CMC(陶瓷基復合材料)材料制成,噴油器采用3D打印。該發動機旁通比為9:1,總壓比為41:1,而CFM56-7的旁通比為5.1:1,總壓比為28:1。和上一代發送機相比,LEAP-1B發動機油耗和二氧化碳排放降低15%1)、氮氧化物排放降低高達50%。

C919客機使用的發動機是由通用汽車電氣和法國賽峰公司合作,研發的最新一代LEAP-X1C發動機,單臺推力可以達到13噸。LEAP-X1C的核心機由2級高壓渦輪驅動的10級特高增壓比的高壓壓氣機,其總壓比高達50,遠超cfm56發動機的水平;高壓渦輪中葉片用第三代三維氣動設計的葉型,具有先進的空氣動力學特性。低壓渦輪轉子葉片使用了先進的耐高溫、重量輕的鈦鋁金屬間化合物材料。低壓渦輪導向器葉片的材料為陶瓷基復合材料(CMC),其質量遠輕于傳統材料,但可以耐1200℃以上的高溫。LEAP-X1C的燃料室采用了第二代雙環預混旋流器燃燒室,具備啟動時間快、不容易熄火、排放小等特點。C919客機在使用LEAP-X1C發動機的同時,也同樣配備了中國自研發動機CJ1000A發動機的接口,為未來用上“中國心”做準備。

航室布局

單通道客機客艙只有一條中央過道(寬體客機為兩條),單排6座或5座布局,少數飛機為單排4座(經濟艙);窄機身設計(相對于寬體飛機的寬機身)最大寬度約4.0m左右;座位數(標準兩級客艙布局)約100座~200座,少數機型達到200座~250座;(滿客)航程約4500km~7000km。

空中客車A320擁有雙人制駕駛艙,可另加1個或2個朝前的折疊座椅,容納4名機組人員。4個乘務員座椅。客艙典型的兩級布局為150座(公務艙12座,每排4座,排距91.5cm;經濟艙138座,每排6座,排距81cm)。還有一種兩級客艙布局可供選擇:總共載客152人(公務艙84座,每排6座,排距86cm;經濟艙68座,每排6座,排距78cm)。全經濟艙布局164座,排距78cm。高密度布局為179座。與現有的單通道布局飛機相比,空中客車A320的機身截面顯著增大,使乘客明顯感覺舒適。中央通道寬度有48cm(標準)58cm63.5cm和69cm四種選擇。客艙前后均設有廚房和盟洗室,其中廚房的空間比其他單通道飛機大25%以上。客艙左側前后各有1扇客艙門,其對面均有1扇尺寸相同的服務艙門,機翼上方的機身兩側各有2個應急出口。客艙地板下有前、后行李艙/貨艙,艙門均在右側。

第二代波音737駕駛艙中,配備了全面集成的數字飛行控制系統、自動油門、飛行管理計算機、雙激光陀螺慣性參考系統和電子飛行儀表系統(EFIS),使用陰極射線管(CRT)顯示器。早期波音737的客艙設計比較壓抑,乘客的頭部空間被行李箱擠壓,即便是靠近走道座位的乘客,頭部空間也很有限。從2010年開始,波音公司從第三代的波音737-800客機開始,重新設計了新的“天空內飾”。相比老的客艙,全新、更大的行李箱??的設計改為弧形,使它們能夠容納比以前更多的行李,同時占用機艙內的空間更少,能讓乘客有更大的頭部空間,乘客的空間感也更大。航空公司可以選擇不同的照明方案,可以模擬藍色天空和平靜、放松的日落色彩。此外,機艙窗框采用光滑的雕塑形式,營造出更大窗戶的外觀。

C919駕駛艙設計研發階段,中國商飛邀請東方航空股份有限公司參與駕駛艙的設計評估,通過開展針對性評估和優化,雙方貫徹了“以人為本”的駕駛艙設計理念。C919的駕駛艙采用了新一代集成式的側方操縱桿,駕駛員可以實現單手開飛機。同時駕駛艙配備5塊15.4英寸高清顯示屏,并采用“靜暗”設計,可以讓飛行員便捷地實現人機交互,有效地降低飛行員的工作負荷。首架交付中國東方航空集團有限公司的C919為164座兩艙布局,其中包括156座經濟艙和8座公務艙。經濟艙和公務艙均采用中國自主研發的新一代客艙座椅。經濟艙座椅采用了人體工學設計椅背,這種設計使得乘客腿部活動空間更大,更為舒適。經濟艙每個座椅還配備了2個雜志袋、6向可調節頭靠、隱藏式杯托和單獨的USB接口。公務艙座椅則采用搖籃式設計,乘客后靠幅度可達120度,前后座椅間距超過1米。公務艙座椅安裝配備有私密耳翼、6向可調節頭靠、電子設備支架、一體式腳踏、高位書包袋、衣帽鉤、殘障人士扶手和專用鞋盒等用具。此外,在艙內環境營造方面,C919艙內噪音的降噪設計也達到了國際標準。

性能參數

飛機分類

單通道窄體客機可以按照載客量/座位數和航程分為小型、大型和超大型三類。

大型窄體客機

大型窄體客機為傳統主流機型,特點是:客艙單排6座布局,約130座~180座(兩級布局),滿客航程約3000nm~4000nm(5500km~7400km)。典型代表是波音737空中客車A320系列的中小座級型,包括空中客車A319neo/A320neo,737-7/-8/-9。加上MC-21-300/-200、C919等新研制的機型。

超大型窄體飛機

超大型窄體飛機的特點是:標準兩艙布局座位數約180座~250座(主流機型座位數約180座~200座),滿客航程約3500nm~4000nm(6500km~7400km)左右,最大起飛重量約90t~100t以上。典型機型為757-200/-300(2004年停產)、A321neo/LR/XLR和737-10。歷史上此類飛機中最大的機型是240座的757-300(市場反應較差,產銷量小,可視為非主流產品)。

小型窄體客機

小型窄體客機是近10多年發展起來的新類型,用于填補大型窄體客機與噴氣支線客機之間的市場間隙,典型飛機為空中客車A220(原龐巴迪C系列)和巴西航空工業公司E195-E2。小型窄體干線客機的特點是:客艙為單排5座或4座布局,座位數約100座~130座(兩艙布局),(滿客)航程約4500km~6000km左右。載客量-客艙尺寸和航程略小于傳統的大型窄體客機。巴航工業E-Jet系列飛機的初始定位是大型噴氣支線客機,因為E-195座位數和航程超出支線客機傳統的100座和約2000km的標準,可以看作是超大型噴氣支線客機或者超級支線客機。二代升級型E195-E2飛機航程進一步增大,座位數增大,因此算作小型窄體客機。

相關型號

使用情況

從市場供給方面看,麥道DC-9/MD-80/MD-90、波音737空中客車A320波音757幾款機型是1960年代以來世界窄體客機市場的主導機型,其他一些非主導機型產銷量小、份額低。窄體客機市場主導機型隨年代而變化,不同年代,市場主導機型有所不同。

20世紀60年代中到20世紀80年代末,市場上的主導機型是波音737系列和DC-9/MD-80系列,后者的產銷量約為前者的70%。第一代和第二代737系列飛機總產量3132架。麥道DC-9系列和MD80系列飛機總產量分別為976架和約1200架。20世紀80年代后期20世紀90年代中后期,A320系列飛機開始交付并快速發展,與波音737和MD-90形成短暫的三足鼎立的局面,但是MD-90飛機并不成功,1995-2000年間的總交付量只有114架。20世紀90年代后期開始,波音737和空中客車A320主導窄體客機市場。

波音757從20世紀80年代到20世紀90年代中后期是超大型窄體客機的主導機型,在其之后空中客車A321逐步成為主導機型。由于沒有麥道DC-9/MD-80系列飛機的年交付量統計數據,因此1960年到20世紀80年代窄體客機交付量數據近似取波音737交付量數據的1.7倍。

1997-2018年,737NG系列飛機總交付量6854架(另有148架公務型)。波音737MAX系列飛機總訂貨/交付量為5012架/376架。1988-2018年,空中客車A320系列共訂貨14281架,交付8323架,現役7954架,訂貨儲備5958架。(2019年初數據)1983-2005年期間,757系列飛機總交付量1049架,其中994架757-200,757-300(1999年開始交付)只有55架。新研制機型方面,截至2020年4月,空中客車A220飛機訂貨642架,共交付量113架。E195/190-E2飛機訂貨約300架,共交付約80多架。C919MC-21飛機訂貨分別為800多架和近200架。

綜合統計,截至2019年底,全世界窄體客機訂貨量約13000架,包括波音737MAX、A320neo、A220、E195-E2、C919和MC-21等機型。2018年窄體客機交付量約1300架。

180座以上的超大型窄體機市場需求量呈現顯著增長的態勢,需求量與150座?160座的大型窄體機比較接近。截至2020年2月底,空中客車A321neo(含A321LR、A321XLR等型號)訂貨量達到3375架,A320neo的數據為3936架,兩款機型訂貨基本持平。老一代A321和空中客車A320飛機的訂貨數據分別為1791架和4770架。訂貨數據充分反映出窄體客機市場的最新變化:大載客、大航程、高使用靈活性的新一代超大型窄體客機充分滿足當前區域直飛細長航線需求,與大型窄體客機平分市場。小型窄體客機市場潛力較大。以空中客車A220為代表的新機型性能高、經濟性好,是老一代100座級飛機的理想替代機型,有一定市場潛力。

發展前景

根據中國商飛數據,預計到2040年全球客機規模將達到45,397架,其中中國將占其中的22%,超過北美和歐洲成為全球客機需求規模最大的地區。單通道客機已成為航空飛機市場的主流,中國商飛預計到2040年全球新機交付的71%將為單通道客機,其中交付中國的全部新機中,近6成為以C919代表的160座級單通道客機。

根據空中客車最新的全球市場預測(2021~2040),未來20年全球在100~150座級的飛機市場將需要7250架新飛機用于新增運力及更新老舊飛機,其中中國市場大約需要1000架100~150座的飛機。

相關事故

波音737

截至2023年4月,波音737系列飛機總共發生529次各類事故。其中嚴重的機體損壞事故234次,造成5717人死亡。

空客A320系列

2007年9月17日,美國聯邦航空局發布運營商安全預警,針對空客A320系列(包括空中客車A318、A319、A320、空中客車A321系列)飛機的反推系統的在飛行員的某些操作下會失效,飛機進近與著陸時會持續加速,并已經導致了至少3起事故/事故征候。

2008年10月8日,美國聯邦航空局發布運營商安全預警,空客A320系列(包括A318、A319、A320、A321系列)飛機存在由于飛機部分電力系統故障而導致飛行電腦和飛機系統失效的情況。

參考資料 >

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波音預計2030年全球新飛機需求為33500架.網易手機網.2025-08-16

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C919,起航!.百家號.2025-07-23

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解碼國產C919大飛機 C919為何選用“外國心”?.央視網.2023-05-04

誰來推動C919?中國大飛機動力系統的不同選擇.鳳凰網.2023-05-04

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Boeing Delivers First 737 Boeing Sky Interior.波音公司網站.2023-06-11

全新涂裝的C919有哪些獨特的設計?.光明網.2023-05-03

C919全球首架交付飛機:實力與“顏值”兼備.中國新聞網.2023-05-03

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美國主要航空公司退役全部DC-9客機 為中國ARJ-21原型.觀察者-中國民航網.2024-02-07

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400億美元、54家供應商:C919首飛背后的商業鏈條.經濟觀察網.2024-02-07

俄MC-21客機原型機換裝俄國產發動機后首飛成功.人民網.2024-02-07

哈飛空客十年:融入世界民機制造產業鏈背后.中國民航網.2024-02-07

中信證券:國航擬募資購17架飛機 國產大飛機前景廣闊.證券之星.2024-02-02

空客A220飛機 引領高效單通道飛機新時代.中國民航網.2024-02-05

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