空中客车A340
空中客车A340(空中客车直升机公司 340)是空中客车公司于1986年1月宣布研制的,为满足超远程中低密度航线要求而设计的四发宽体客机。
1987年,空中客车公司创造性地提出空中客车A330/A340计划,即两种机型采用相同的机翼和机身,仅长度和发动机数量不同。1991年10月25日,A340首飞成功。1995年,波音777的推出改变了民用运输机产业格局,后迅速占领市场。同年,空中客车公司新机销售合同要占全球新机市场50%的战略目标,由此提出扩展A340系列的战术计划。1997年12月,空中客车公司发起增大型的A340-500和增程型的A340-600,这两个型号标志着空中客车公司正式打入一直由波音747占领的300~400座级的远程民机市场。之后,在波音777等大推力双发飞机的冲击下,A340的市场占有率逐年降低,最终于2011年11月10日宣布停产。截至2011年停产,A340共获得48家客户的377架订单。
空中客车A340共有A340-200、A340-300、A340-500、A340-600四个型号,采用了电传操纵、多功能座舱显示装置等现代化技术,由于采用先进机翼、高效率发动机及大量的复合材料,减轻了飞机的重量,飞机每座公里油耗和每座直接使用成本都有较大下降。A340在机翼结构上采用大展弦比,有效减小起飞和巡航阻力。在舱室设计上为双人驾驶制驾驶舱,除了装有飞行管理系统和电子飞行仪表系统外,还增加了飞机重心管理系统。在航电系统上,A340配备了全数字电传飞行控制系统。在动力系统上实现由“双发转四发”的突破,配备四台发动机,使航行不受极端偏远地区地形的影响。
发展历史
研发背景
早在1970年代下半期,空中客车公司就开始考虑进一步丰富自己的飞机家族型谱。经过长期调研论证后,基本形成了两种方案:一是研制比空中客车A310载客更多、体积更大的双发客机,另一个方案是研制一种四发远程客机。从座级来看,这两种客机主要针对A300、A310和波音747之间的空档。但两种客机先上马哪一个,空客内部却存在不同的意见。
1985年4月1日,45岁的让·皮尔逊出任空中客车公司一把手。之后,让·皮尔逊向把总设计师提出了“同时研制两个除发动机数量不同外,其他部件尽量通用的机型”的想法,并得到了设计部门的肯定答复。为了筹措资金,让·皮尔逊先是向有关政府部门保证,只要新飞机投入市场,空中客车公司将占据30%的市场份额并实现资金自给,后又警告称若得不到政府资金,空客极有可能永远实现不了预定目标,政府也就拿不回前期投资。最终,法宇航得到政府56.3亿太平洋法郎;德空客得到30亿马克;英宇航得到4.7亿英镑。
研发进程
空中客车A340是(简称“”)在分析世界主要20世纪90年代需求后,于1986年1月宣布研制的先进双过道宽机身。A340初定名为A300B11,后定名为TA11(TA即双通道的英文缩写),于1986年才正式改名为A340。
正当空中客车A330、A340项目准备启动之际,约翰·麦克唐纳于1987年2月前往欧洲,对法国、德国、英国及西班牙四国政府和空中客车公司进行闪电式访问。在此过程中,他提出了与空中客车公司合作研制大型客机的建议,以便应对强大的波音公司。当时,四国政府对空客公司无休止的资助要求正感无奈,忽见有美国大公司意欲加盟联合,认为颇有价值,也有利于空客飞机打入美国市场。当年3月,法国、德国、英国及西班牙四国政府主管航空的部长在巴黎开会,责成空客与麦道公司就联合研制一款新机型进行谈判。在谈判中,美方提出的方案是:空客A340和麦道MD-11合并,双方联合研发一种被称为AM300的新型客机。AM300采用MD-11机身和A340机翼,安装3台发动机,尽量使用双方已有的部件,提高通用性。研发费用为20亿美元。AM300在美国装配,欧洲则继续研发空中客车A330。然而,导致谈判失败的最关键问题是控股权。空中客车公司提出,麦道公司在该项目中所占的股份为35%,麦道则要求平分秋色,各占50%。双方的立场差距太大,无法取得共识,最终只能一散了之。
1987年,空中客车A340开始研制。当年,空中客车公司创造性地提出了一种两种机型的A330/A340计划。两种机型采用相同的机翼和机身,仅长度稍有不同,空中客车A330装有2台发动机,A340装4台发动机,两种飞机的85%的零部件可以相互通用。当空中客车公司宣布这种类似“服装套裁”式的发展计划时,许多人还不太理解,但后来的市场反映表明,这种方法不仅缩短了研制周期,减少了研制成本,而且还可为东航浙江公司同时提供一种双发的飞机和一种四发的飞机,大大增强了对市场反应的灵活性。
在研制过程中,空中客车A340曾希望使用一种CFM56或V2500基础上改进设计的特高涵道比的“超级风扇”发动机。但计划失败,仓促之余只能对现有的CFM56发动机进行改进,虽然按计划及时交付给客户投入商业运营,但由于发动机推力不足等问题使A340并未达到预先设计的目标,存在巡航速度低、航程受载运量限制等不足之处。1991年10月25日,A340首飞成功。1992年9月,A340参加英国范堡罗航展。1993年6月16日至6月18日,一架A340-200飞机进行了环球飞行。这架飞机由西向东飞,从黎至,用时21小时32分钟,单程不经停飞行距离19014千米,在奥克兰加油后又向东飞回。A340-200当时创造了新的环球飞行纪录,总航程38358千米,总飞行时间43小时17分零6秒,刷新了于1989年9月创造的环球飞行纪录。此后,A340频频举行飞行表演。
商业竞争
1995年,空中客车A340刚开始热销,波音公司的重要供应商通用电气推出了大推力发动机GE90,立刻让意气风发的A340前景堪忧。当年5月,装配有两台GE90发动机的波音777,成功获得美国联邦航空局批准的ETOPS-180认证。这不仅意味着波音777可以在单发动机全负载下,安全飞行180分钟,更意味着包括太平洋航线在内的绝大多数超远程航线,都可以使用双发客机执飞,这一点深深改变了商用飞机产业格局。1995年11月,首架装配GE90发动机的波音777正式投入运营。只装配了两台发动机的波音777,比四台发动机的飞机更加经济,维护成本也大幅度降低。因而,波音777成为了公认的赚钱机器。
1995年,空中客车公司以达到新机销售占全球民机市场30%的第一个战略目标,这时空中客车公司又制定了新机销售合同要占全球新机市场50%的新目标。要实现上述新目标,就必须进一步拓展在高端民机市场的份额,于是空中客车公司考虑要从战略计划和战术计划两方面向波音公司进行挑战。战略计划就是提出了550座的A3XX(即A380),战术计划就是要扩展A340系列。
1997年12月,空中客车公司又发起了两个新型号,增大型的A340-500和增程型的A340-600,采用罗罗公司的达500系列发动机为动力。A340-500和A340-600是空中客车公司扩大产品系列战略的一个重要组成部分,它标志着空中客车公司正式打入了一直由波音747占领的300~400座级的远程民机市场。A340-600投入市场的第一个目标是要取代波音747中老龄型,并同时对波音747-400提出挑战。而A340-600的另一个目标则是与波音777系列飞机竞争。A340-600于2002年5月29日取得欧洲联合适航当局(JAA)颁发的机型审定,2002年7月22日获得美国联邦航空局(美国联邦航空局)的机型审定。
之后,在波音777等大推力双发飞机的冲击下,空客A340的辉煌就此止步。问世第一年就拿下100多架订单的A340,在此后的20年间,总订单数都没能超过400架。
停产
由于波音777远程型号的出现,随着燃油价格上升,双发动机无论在营运成本与经济性方面,均比四发动机的A340更具有优势,与波音777相比,A340是四台发动机,越洋飞机可靠性较好,但由于发动机性能日益提高,已无明显优越性。由于新型发动机的故障率极低,再加上更高的动力输出,除非是超大型飞机,例如空中客车A380或者是波音747,否则四发动机好像并无必要。东航浙江公司开始倾向波音777。波音777的销售向好,而A340的订单则逐年下降。2011年11月10日,A340系列飞机宣布停产。截至2011年停产,A340共获得48家客户的377架订单,包括246架A340-200/300,34架A340-500和97架A340-600。
技术特点
A340采用了许多现代化技术,如电传操纵和多功能座舱显示装置,由于采用先进机翼、高效率发动机及大量的复合材料,减轻了飞机的重量,飞机每座公里油耗和每座直接使用成本都有较大下降。
结构设计
机翼
A340可以共享空中客车A330的机翼/驾驶舱/尾翼和基本相同的机身,也可采用空中客车公司的宽机身截面、空中客车A310/A300-600的垂直安定面、空中客车A320驾驶舱和系统以及空客的其他方面,新机翼比A300-600的约大40%,后掠角为30°,翼梢小翼倾斜角为29°42′。A340-500/600机翼比基本型A340的约达20%,后掠角增至30°6′和每侧翼尖外延1.60米,翼梢小翼倾斜角为31°30′。
A340设计采用了大展弦比,大翼展不但减小起飞阻力,也减小巡航阻力。与早期机翼相比,A340飞机燃油消耗减少且航程增加。在早期的机翼基础上,A340利用先进的空气动力学以减小机翼后掠和增加机翼厚度,有助于减小结构重量和复杂性。空中客车公司机翼的基本高速设计原理是由英国国家研究院几个团队合作完成的,他们利用的黏性全位流方法对空中客车公司成功的机翼设计作出了很大的贡献。
起落架
主起落架为四轮小车式,前起为双轮式。早期A340在机身中部中线位置增加一个向后收的双轮辅助装置;A340-500和A340-600均用向前收的四轮小车,所有起落架均采用固特异公司轮胎。
材料
A340三梁主机翼翼盒,前后缘肋和接头采用铝合金,有些辅助结构使用铝锂合金;钢或钛合金缝翼支架;机翼重量约13%为CFRP,CFRP或AFRP材料,包括外襟翼和襟翼导轨整流罩、副翼、扰流板、前/后缘固定面板和翼梢小翼;除中央段采用新机翼外,结构一般与空中客车A310和A300-600相同。尾翼和A300-600、A310一样采用CFRP材料;新的水平安定面装有配平燃油箱和通过铝合金中央段桥接的外主机翼翼盒。A340-600短舱由碳复合材料构成。
舱室设计
A340驾驶舱为双人驾驶制,是由空中客车A320先进驾驶舱发展而来,采用侧杆操纵,主仪表板上有6个彩色多功能显示器,所有性能数据均为数字化显示。除了装有飞行管理系统和电子飞行仪表系统外,还增加了飞机重心管理系统。两人制驾驶舱备有恒温装置。
A340头等舱一排6座,商务级一排6座,经济级一排8座或8座以上,所有布局均为双过道。有6个厕所。二级布局A340-200为303人;三级布局A340-300为295人,A340-200为239人;一级布局A340-200为420人。A340-500/600供有旅客休息床10张,A340-600除有8个A型舱门外,还有2个翼上Ⅲ型应急出口。A340-300的地板下货舱可装32个LD3集装箱或11个标准的2.24x3.17米货盘;A340-200则装26个LD3集装箱或9个货盘;A340-500可装30个LD3集装箱或10个货盘;A340-600装42个LD3集装箱或14个货盘。前后货舱门的宽度足有容纳2.44x3.17米的货盘。所有型号在其后货舱后部可装19.7米3的散货。A340-600飞机的乘客还可以选择将卫生间、厨房和机组人员休息设施设在底舱。此举在为旅客和机组人员带来更大的便利的同时,也为主舱节省额外的乘坐空间,从而为东航浙江公司带来更多的收入。
航电系统
飞行操纵
A340配备了全数字电传飞行控制系统。驾驶舱的核心技术是空中客车公司首次使用的电传操纵系统。它的数字电子飞行控制提高了机动性和稳定性,同时减少了飞行员的工作量。
在A340电子飞行控制系统(EFCS)中,滚转运动由2块单独的外副翼和每侧机翼上5块外侧扰流板进行操纵;俯仰运动由可配平的水平安定面和单独的左右升降舵来操纵;水平安定面也可通过驾驶舱进行机械操纵,但要增加电传操纵计算机输入;当增加双套偏航阻尼输入时,单个方向舵可直接连到方向舵脚蹬。高增升装置由全翼展缝翼、襟翼和副翼下垂组成;减速和减升通过抬升每侧机翼上的全部6块扰流板和所有副翼来达到。控制外侧缝翼和襟翼的电传操纵的主要设备通过复式的缝翼和襟翼操纵计算机(SFEC)进行。
操纵面由三个液压系统(褐色、黄色、蓝色)作动,每侧副翼和升降舵处的两个动力控制装置(PCU)或由主飞行控制计算机或由辅助飞行控制计算机操纵;扰流板处的单个作动筒由主飞行控制计算机或辅助控制计算机操纵;两个PCU装置用于电传操纵水平安定面配平,并用于中央定位襟翼和缝翼作动筒;三个PCU装置在方向舵处。
电传操纵计算机包括三个飞行控制主计算机(FCPC)和两个控制辅助计算机(FCSC),每个计算机有两个带有不同软件的信息处理机,系统提供失速保护、过速保护和机动飞行保护。FCPC和FCSC连续工作,为工作通道提供比较器功能。
驾驶员有测杆控制器和正常的方向舵脚蹬;EFIS仪表由复式主飞行显示器(PFD)、导航显示器(ND)和电子中心的飞行监控器(ECAM)组成;三个显示器管理计算机有单独的EFIS和ECAM通道,每个均能以其四种可能的格式操纵6个显示器;飞行路线由复式的飞行管理和导航及包复计算机(EMGEC)用于维护目的的控制系统数据是通过两个飞行控制数据集中器(FCDC)计算机搜集的。
机载维护
空客A340的机载维护系统较以往机载维护设备,将中央维护系统(CMS)和状态监控系统(ACMS)设计为两个独立的子系统,增加了独立的中央维护计算机,用于集中处理、存储、格式化故障数据,控制管理系统配置信息和地面测试,独立的ACMS够实时监控飞机运行状态中的各系统的健康状况,并且当飞机运行发生异常时,通过机载数据链,能够将故障信息下传地面,生成排故建议,有效提高飞机的维护效率和派遣率。
电子设备
A340装有空中客车公司未来的导舱系统(FAN5-A)包括与霍尼韦尔(Honeywell)FMS适配的史密斯公司(Smith)的数字控制和显示系统。
动力系统
A340最初使用四台138.8千牛CFM56-5C2涡扇发动机;A340-500/600采用144.6千牛CFM56-5C3和151.2千牛CFM56-5C4、遄达553(Trent553)和遄达556(Trent556)发动机。其中,CFM56是由CFM国际制造的高涵道比涡轮风扇发动机,为世界上使用最为普遍的涡轮风扇发动机之一。而CFM56-5C系列是CFM56家族中推力最大的型号,推力可达31200至34000磅。遄达553和遄达556均属于罗罗公司(劳斯莱斯汽车有限公司)研制的遄达系列航空发动机,以其独特的宽弦空心风扇叶片和三轴式先进设计在一些方面优于其他厂商研制的同类航空发动机。
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为140640升,A340-300为141500升;A340-500为214810升;A340-600为194880升。
A340系列在机身宽体基础上实现由“双发转四发”的突破。A340配备四台发动机的布局可使东航浙江公司灵活制定稍远程和超远程航线计划,同时有能力开辟新的航线。此外,配备四台发动机还可使A340飞机不受山区、沙漠和极地等极端偏远地区地形的影响,而这些双发延程飞行(ETOPS)限制却制约着双发飞机远程航线的运营。
衍生型号
A340-200
A340-200型是A340的远程型,机身较A340-300型短,航程可达15000公里,是航程最远的客机(截至2006年)。1992年4月1日首飞,1993年2月2日开始交付德国汉莎航空股份公司,投入运营。
A340-300
A340-300型是A340的高载客量型,标准载客295人。1991年10月25日首飞,1993年2月26日开始交付法国航空,投入运营。
A340-300E(X)
A340-300E(X)型是A340-300型的远程型,最大航程13520公里,1996年开始交付新加坡航空。
A340-400
A340-400型是A340的延长航程型,研制不久后即放弃。
A340-500
A340-500型侧重于航程,是世界上航程最远的民航飞机(截至2007年),超越A340-200,能不经停飞行16000公里,是波音777-200LR的直接竞争对手。A340-500的三级客舱布局可载客313人,2002年2月已完成首飞。
A340-600
A340-600型采用遄达500发动机,航程达13900公里,机身长74.8米,比A340-300多出10.6米,可载客380人。A340-600的机翼做了重新设计,通过增加翼盒和延伸机翼的翼梢使得机翼加大20%,不仅有更大的升阻比,还可以多装38%的燃油;采用了新的尾部设计,水平尾翼面积增大了18%,垂直尾翼面积增大了17%;换装了推力更大的发动机,还将原两轮主起落架改为四轮主起落架。经过这些改动后,A340-600比A340-300的载运能力提高了31%,航程增加了5%。由于采用了空气动力学效率更高的机翼和更大推力的发动机,所以飞机的飞行性能有了进一步的提高。
A340-600的另一个设计特点是,在发动机起动后水平安定面会自动调整到正确位置。此外,针对机身被加长的情况,飞机在起飞和着陆机动飞行中,当飞行高度在120米以下时,在主飞行显示器上将会出现飞机姿态限制指示,这就特别保证了飞机在起飞抬头和进近着陆时机尾不会擦地。为了使机身加长的A340-600具有地面操纵的灵活性,飞机还采用了全电前轮转向操纵系统。2001年3月23日,A340-600在图鲁兹的“梦幻工厂”中首次亮相,2002年中开始交付使用。
性能参数
参考资料:
运行记录
运行概况
参考资料:
运行历史
全球
1991年10月25日,A340-300型首飞,于1993年2月26日开始交付法国航空,投入运营。1992年4月1日,A340的远程型——A340-200型首飞,于1993年2月2日开始交付德国汉莎航空股份公司,投入运营。1996年,A340-300型的远程型——A340-300E(X)型开始交付新加坡航空。此外,空中客车公司还研制了A340-400型,即A340的延长航程型,但在研制不久后就放弃了。
1997年12月,空中客车公司发起了A340-500和A340-600项目,采用新型发动机,加长机身,增加载客量。空客公司希望通过这两个型号真正进入远程宽体客机市场,与波音747开展竟争。2001年3月23日,A340-600型在图鲁兹的“梦幻工厂”中首次亮相,采用遄达500发动机,航程达13900公里,机身长74.8米,比A340-300多出10.6米,可载客380人,比A340-300的载运能力提高了31%。2002年,A340-600型开始交付使用。同年2月,A340-500型已完成首飞,计划交付使用。截至2006年,有近80家运营商运营着600多架空中客车A330/A340/空中客车A350系列飞机,另外还有250余架待交付订单。2009年,空中客车公司向泰国国际航空公司(泰国国际航空公司)交付了其第1000架A330/A340系列飞机。2011年11月10日,A340系列飞机宣布停产。截至2011年停产,A340共交付377架。
中国
中国大陆的航空公司曾引进A340-300型客机和A340-600型客机共19架。其中东方航空于1996年5月15日接收了其订购的首架A340-300型客机,成为中国大陆运营该型超远程飞机的第一家航空公司。1998年11月11日,中国国航西南分公司的前身——中国西南航空公司也引进一架A340-300型客机,结束了民航成都基地没有宽体客机运营的历史。再到后来,中国国航和中国东方航空集团有限公司、海航集团分别引进了A340-300型客机和A340-600型客机。这19架A340先后飞出中国,成为中国三大航空公司远程洲际酒店集团航线上的主力军,它们帮助国航拓展了欧洲航线、为东航和海航开拓北美市场打下重要的基础,东航的10架A340更是在2010年上海市世博会期间成为国际客运任务的重要角色。A340作为中国民航洲际航线的代表机型之一,见证了中国民航逐步走向世界的步伐。2016年1月15日8点34分,一架注册号为B-2390的空客A340-300型客机从成都市腾空而起,飞往法国卢尔德,这架国航西南分公司的A340-300型客机是中国大陆地区最后一架A340(于2014年7月退出运营),标志着A340退出中国大陆民航领域。
运行事故
相关事件
飞越“世界屋脊”
1996年10月29日,一架A340飞机由成都飞往拉萨贡嘎机场。在飞机降落前,飞行员将飞机4台发动机中的一台外侧发动机人为地停车,当时的高度是5100米,飞行员使用另外3台发动机,在空中进行模拟单发失效复飞,然后保持单发失效状态安全降落。此次飞越“世界屋脊”的表演成为A340最引人注目的飞行表演之一。
中国告别A340
2016年1月15日8点34分,一架注册号为B-2390的空客A340-300型客机从成都市腾空而起,飞往法国卢尔德。这架中国国航西南分公司的A340-300型客机是中国大陆地区最后一架A340(于2014年7月退出运营),它的离开,也为A340在中国大陆民航的历史舞台上划上了圆满的句号。
首降南极
2021年11月2日,一架空客A340客机从南非开普敦起飞,经过了大约5个小时的飞行后落地南极。由于南极冰原上并没有能够实现大型客机降落的标准机场,这次飞行计划的策划方在南极洲的冰原上开凿、改造出了一条用冰雪制成的跑道。除了临时跑道的简陋,缺少标志物的白茫茫冰原也为落地增加了难度。但最终,飞行团队达成了这一挑战,并在落地南极3小时后,驾驶A340飞离。
重启A340
2023年1月,德国汉莎航空股份公司计划重启5架老旧的空客A340喷气机。该公司称,这些宽体飞机将被带出仓库,并在2024年夏天开始飞行。这意味着汉莎航空仍将是A340飞机的最大运营商,也是唯一仍在运行该机型的主要航空公司。除了汉莎航空和它的瑞士子公司(有4架在运营),其它空客A340的运营商都是小航空公司,如伊朗的马汉航空和卡塔尔政府所有的VIP航空公司卡塔尔埃米尔。
参考资料
空中客车A330/340系列介绍.新浪科技.2023-11-19
A340 Family.Airbus.2023-11-19
资料:空中客车A330/340客机.网易航空.2023-11-19
空中客车(Airbus)A340 系列介绍.中国民用航空局.2023-11-19
空中客车A340简介.中国经济网.2023-11-19
A340系列飞机——最舒适的远程飞机.新浪科技.2023-11-19
商用航空中最受欢迎的发动机——CFM56.澎湃新闻.2023-11-22
罗罗与国航在京合资建发动机维修基地.21世纪经济报道.2023-11-22
告别 中国最后一架A340!.中国航空新闻网.2023-11-19
空中客车A340 事故.中华军事网.2023-11-19
疲劳驾驶险酿“澳洲最大空难”.扬子晚报.2023-11-19
法国航空公司A340失事309人跳机逃生.中国民用航空乘行学院.2023-11-19
“空客”着陆遭雷击断为两截(组图).扬子晚报.2023-11-19
创造历史!空客A340首次降落南极.正观新闻.2023-11-19
德国汉莎航空将重启5架空客A340飞机.今日头条-界面快讯.2023-01-07