[长篇分析]官方手册C919A320NEO737MAXMC21性能对比(下)

接着上篇官方公布的C919特性手册,本篇将进行C919A320NEO737MAXMC21进行初步的性能比较。在说几种机型之前,有必要多讲几句C919的历史。
原计划的C919是使用CFM56引擎,和737NG、A320CEO这些竞争,在2014年就能首飞。但空客和波音都分别启动了A320neo、737MAX项目,如果继续使用原来的配置则无法和新一代机型竞争。C919在那时就确立了更改目标,使用和A320neo这些新一代飞机相同的引擎和航电。而首台交给A320neo测试飞行的leap1a引擎,已经是2015年的事了。
所以在2015年我写的那篇文章,其实也是商飞官方公布的数据,但是和现在正式的数据是有差异的,我把差异的部分列出来,大家先看看。
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STD和ER的最大起飞重量增加了,但是最大商载减少了1.5吨,空重则有疑问,2015年数据是42.1吨是空重,但是现在公布45.7吨的是运营空重。正常都是按运营空重计算,和纯飞机空重是不同的概念。而且以前也有复合材料机翼计划,所以这个42.1吨数字有疑问。
这次选择的对比的A320neo、737MAX8,包括C919都来自官方的特性手册。毛子的MC21的官网,无论UAC还是伊尔库特居然把资料栏目设置了权限不给看了。只能根据官网上给出的数据进行对比。严格来说MC21-300是属于A321级别的机型,而计划中的MC21-200才和C919对标。做一个图表吧:
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各机型选最大起飞重量的构型对比,C919ER和A320neo是最接近的,无论性能还是飞机尺寸,很直接对比。从参数看原计划的C919也是20吨商载,但是目前的数据只有18.9吨,比A320neo少了约1吨。对应的运营空重又比A320neo重了1.4吨(当然机身也长了1.3米)。看过上篇的应该都知道,现在的C919还处于初期,就看往后批次能否实现减重目标,这样实现当初计划的20吨载荷,也是有可能的。
这里大家要看看MAX8,不得不说波音的气动真的做的不错。用着推力小的Leap1B,硬是把最大起飞重量做到82吨,比C919A320neo多了3吨,也因此获得更大的商载,或者更大的载油量。所以各位,发动机推力和最大起飞重量并不是成正比的。说壳子没技术含量?这就是体现技术含量的地方,波音功力很不错的,管理是真差!
载客和航程,载油这些,留到下面再细说。只说MC21-300,这款飞机其实是属于757,A321级别的,其实毛子就是替换图204的。而且IRKUT说最大起飞重量到85吨,但是写了不同情况下选配。等以后c919出了加长型,对手才是MAX9、A321、MC21300这些。
题外话:
实际上空客和波音随着生产推进,会有多各不同的亚型出来,比如A320neo,同样是最大起飞重量79吨的就有WV054和WV055构型,区别在于最大零燃油重量和最大降落重量上。WV055这两个值更大,说明结构更重机身更坚固。日后更适合改造成货机。要看飞机的结构是否有额外加固,对比降落重量就知道了。
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还是要对比下的,很直观的看到737MAX8是长一点的,毕竟人家机身窄是缺点,但是带来了重量轻,把这些重量用来加长机身,在维持和竞争对手相同的空重后,还能增加座位数,这就是波音的算盘。但是更加不好飞!
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C919的机身长度介于A320和737之间。波音的套路很明显,反正机身长,尽量多塞椅子。所以max8其实还有1款200座的短程机。理论上C919的座舱内长度不应该比A320neo短的,商飞自己也说过C919机身最大容量192人,估计这个是90秒撤离数字。现在C919的高密度还比较保守的,才29排,按说舱内应该留有31排空间。
当然目前版本的批次只有18.9吨商载,这应该是目前C919不愿意增加座位数的最大原因。
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上图是LEEHAM做的,当参考。MC21-300那42.3米长的机身,明显就是A321级别的。757-200的高密度好像也是220人这个水平。倒是MC21-200是36.8米,又比A320还短那么一点,载客又比A320还少那么一点。
C919航程是否短,这个网上争论的话题就像003是否核动力一样。今天就好好看看官网的图,看是否这回事。
在分析前先要明确下面公式:
最大载荷下的航程
最大零燃油重量+燃油=最大起飞重量(此时燃油并未装满,不是最大值)
标准载荷下的航程
运营空重+标准载荷+燃油=最大起飞重量(标准载荷各机型有差异,燃油值也不是最大值)
简单说说客机的另一个参数,客座公里油耗。这个数字月小越受航空公司欢迎。公式简单:
客座公里油耗=油量/人数/公里
由于客机满客航程才是厂家宣传的,而且也能排除商载差异,以及货舱盈利问题。所以我们这次估算就用15吨时候的航程,油量去进行计算。当然,这个是很粗略的,并不很准确,仅仅参考而已。
先看737MAX8的航程载荷图,当然先看载荷图的说明,之前说过这个很重要!
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标准日,零风速,巡航速度,正常使用电源和空调,典型任务规则,具体操作程序按航空公司设定。虽然没有给出具体的数字,但是也说明了一些情况,典型任务规则。虽然我们并不知道这个具体数字是多少。那么再看看航程载荷图,波音喜欢用零燃油重量表述纵坐标,没关系,减去运营空重就是载重量了。
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在20.8吨载重量下,能飞约2450海里(4537公里)。这时油箱装油16.2吨左右,并没有满
在15.53吨载重量下,能飞约3500海里(6482公里)。这时油箱装油20吨,基本满油了
套入MAX8数据,商载15.53吨,飞6482公里装20.8吨的油耗,并记下这个数字。
20x1000/6482/189=0.0163kg/人/公里
先看载荷图的说明,对比起波音,空客的载荷航程图规则直接来了句,仅供参考
也就是空客在特性手册里面提供的航程载荷图仅供参考,具体数值还是需要看专门的手册。唯一有说明的是在标准日ISA气温下获得的数据。
但是没关系,我们先看看空客给出的A320航程载荷图
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绿色线是最大起飞重量79吨那款,最大载重20吨。而棕色线那条是增加了一个额外的货舱油箱1ACT,为此最大商载减少了1吨。紫色线是最大起飞重量只有73.5吨的那款子型号,我们就看标准款吧。
在20吨载重量下,能飞约2450海里(4537公里)。这时油箱装油14.7吨左右,并没有满~
在15吨载重量下,能飞约3450海里(6389公里)。这时油箱装油18.73吨
套入A320NEO的数据,在满载20吨的油耗表现,并记下这个数字。
18.73x1000/6389/180=0.0162kg/人/公里
载荷图的说明,我们再来看一次,实际上商飞自己的手册里面,ARJ和C919的载荷说明都有差别的。
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商飞的载荷图比波音空客说明更多更直接。明确说了余量要求:200海里转场+30分等待+5%余油。而在ARJ21这个手册里面,则是200海里转场+45分钟等待+5%余油。那么看看载荷图
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红线是ER型的,蓝线是STD的。我们当然也选同一起飞重量ER型那款进行对比。
在18.9吨载重量下,能飞约2118海里(3922公里)。这时油箱装油14.3吨左右,并没有满
在15吨载重量下,能飞约3011海里(5576公里)。这时油箱装油18.2吨,依然没装满
套入C919ER的数据,在满载18.9吨的油耗表现,并记下这个数字。
18.2x1000/5576/174=0.0187kg/人/公里
好了,大家看到了吧,从目前的性能上看,C919ER的油耗率是最高的,比A320neo、MAX8高约15%。
最重要的原因就是航程,还有载客量。C919ER具备提高载客量的潜力,当然空重,起飞重量这些要优化好。
那么我们再把旧款的A320航程载荷图放出来对比下
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旧款和新款A320机身,油箱容量这些是相同的。在15吨载荷下飞行了2900海里(5370公里)
18.73x1000/5370/180=0.0193kg/人/公里
旧款的737-800航程图同样看看
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在15吨载荷下,737-800带翼型能飞行约2850海里(5278公里),那么油耗效率大致为
20.894x1000/5278/184=0.0215kg/人/公里
A320neo和737MAX都宣传要比旧款提高18%-20%,目前看是能达到的。而919ER虽然目前是比不过新款,但是和旧款比还是有优势的。比旧A320ceo提高3%,比737-800提高14%左右
但是大家要留意几个事实:
1、空客并没有说明任务规则,在实际航班上能否飞出载荷图的性能,是未知的。
2、目前版本的ER还处在初期版本,空重还有降低可能。
3、客舱长度不短于A320neo,载客量也有进一步提升的空间。
具体的油耗数据还是等飞机运营后由航空公司来,一个航空公司运营飞机,油耗只是其他一个方面。还涉及太多方面。而这些对于新进入市场的飞机来说,都是不利的。留到以后文章细说。
其实这部分不应该由我说,我不是飞行员,手册也不涉及到驾驶方面。仅仅看驾驶舱的设备,结合一些公开资料讲下初步看法。难免有错,希望以后有飞过C919的飞飞能看到这篇文章,能具体评论下。
2015年公布的座舱模型到首飞机的机舱,其实是有变化的。模型更偏向于空客和波音的整合。但是从首飞机看应该是更接近空客布局了。
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发动机灭火也从波音的传统位置移动到空客位置。襟翼这些也是像空客那样分4个形态,而不是波音那样按具体多少度来分。对于空客改装过来飞C919应该更有熟悉的感觉。
A320neo的驾驶舱和旧款变化不大,就是屏幕终于大了些。毕竟在A320出现的80年代已经比同时代飞机领先很多了。长期培养的驾驶员习惯真没必要改。乱改反而容易出事,不信看波音。
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737MAX的驾驶舱就一言难尽了,波音为了降低NG飞行员换装MAX的培训成本,原计划是1周时间,表面上换了大屏幕,但是连MCAS这种系统都不告知飞行员导致事故。按说现代客机基本是电传操作,MAX的电传仅限于扰流板,比不上其他家的,这不是737系列的长处。坚持用盘来操作算是波音的传统,也涉及操控理念。
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这里讲讲操控理念,比如盘和杆应对双侧操作问题。大家都应该知道有博南拉杆这个梗。毛子的应对办法是做成侧杆联动,一侧动作,另一侧会给出相同的力反馈。而看C919的介绍则是如果两侧同时输入操作,杆子会震动,并给出声音提示警告。而空客则是声音和警示灯的提示。
题外话:
波音用盘虽然是有空中健身房美称,但是也不能完全杜绝双侧操作问题,前不久法航777降落就是遇到这样问题。正副驾驶以为飞机遇到操控问题,实际飞机正常,两FF都没意识到大家都在控制飞机,在比手劲大。
而且还有另外一个问题,737和A320上面都有的配平手轮,似乎在c919上面都看不到。当然波音的大型机也是没有这东西的。这些细节都牵涉到飞控理念上面,还是由飞飞来解答吧。
如果你只是觉得哪个屏幕大,哪个座舱看上去按键少更整洁来判断先进程度,相信c919不会让你失望。
飞控很考设计功底。相同设备,不同的操作理念都会影响着飞控的差异。有兴趣可以看看这个:
HelloSky:神奇法则在哪里?关于ABC三家的飞控系统
关于飞控多说两句,现代客机极度依赖传感器飞行。737MAX出事实际并不是偶发因素,一个严重依赖传感器的MCAS机制,却仅仅靠单个攻角传感器数据作为判断依据。737机身上只有2个这样的传感器。
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一个正常,一个坏了,就已经无法让飞控判断哪个是对的。波音干脆就只用一边的数据,连对比都省了。这边一坏MACS就按错误数据飞。而且把驾驶舱内攻角指示器告警这种关乎到飞行安全的设备当成选配件,要加钱购买。航空业界都已经多起传感器故障导致的事故,波音还这么神经大条,不把安全当回事也是厉害。
题外话:
现在波音终于修改了MACS机制,让飞控同时比较两个攻角传感器的数据了,早干嘛去了?
再看看A320机身上的攻角传感器,有3个(左2右1)。2个数据匹对,1个有异常,飞控还可以少数服从多数,维持飞行,但飞控会降级使用,允许出错1次。试过地勤往A320攻角传感器射水导致失效,最终失事的案例。
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而C919什么都不说了,光看试飞的机子就有4个攻角传感器(左2右2,位于两侧前舱门后面)。我不知道正式量产的机子会不会减少到3个。但是至少我们在安全上从不马虎的。4余度的飞控,战斗机上面有允许出错2次。
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我们技术水平或许没波音空客高。但对于安全的标准从来不会比波音空客低。
同学们,态度决定一切!省钱省时不省命!
我就看这贴还有多少人质疑C919安全性的!最多的测试时间,最充足的设备备份。而你们骂它延迟!!
彩蛋环节:
不得不说1450真是卖力,这样都能帮他干爹洗地。如果他知道他干爹B2上的传感器数量,恐怕就是因为B2垃圾,要多弄些传感器怕分分钟掉下来。
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Leap发动机也需要对比,很多人说C919用的1C发动机比1A和1B都重,实际上这样表述不准确.
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1C和1A本来就是相同的发动机,1A的2.99吨是本体,滑油,而1C重量3.935吨则是本体,滑油,包括反推(另一份资料还有尾锥)。而两者其实核心完全相同
1A的反推尾锥这些由空客自己完成。而1C则由CFM提供。所谓的1C比1A重1吨,长1米,就是这样来的。这两发动机涵道比都是11:1
目前Leap1C只有2个推力选项,28/30,应该是STD标准型用2.8万磅推力的,ER型用3万磅推力。而实际上相同的1A引擎推力选项是1A23/24/26/30/32/33/35,从2.4万磅到3.5万磅。小的用在缩短型A319neo上面,35万磅这些不用说用在A321XLR上面。
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还记得上次说的推力插销吗?对,1C和1A本来就是相同的,以后C919有加长型需求时,选用33万甚至35万磅推力都可以。只不过对于发动机制作商来说,开放更高推力使用权,得加钱!
1B为了迁就737max的小短腿,被迫缩小了低压端扇叶直径和级数,涵道比只有9:1,推力也小了。对于有经验的波音和空客来说,自己设计发动机外壳和反推,像这种外涵道锯齿有利于减少噪音,提高机场适应性。
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很多人说发动机是飞机核心,发动机只能说是工业皇冠,飞机的灵魂在于机翼等气动设计。波音拿着最弱的leap1B,做到比C919A320neo更大的起飞重量。谁说壳子没技术含量?J20套着WS10飞行时候,你说壳子重要还是发动机重要,发动机能帮你隐身?让J20达到2的升力系数?
写了上篇后,有位行内人说C919低速不行,飞机要按D类进近。D类机的进近速度要高些,也涉及到费用不同。我不是内部人士,只能简单从手册去看看能否验证这样的线索。
首先我们看所谓的降落长度定义,商飞是按CCAR25.125规定的(就是FAR25)条款。从高度15米开始到全停的距离。所以包括空中进跑道口速度的。
看C919ER的降落性能表,我们就以海平面最大降落重量的滑跑距离为标准进行评估。同样我们要先看看规则:
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标准日,无风,不用反推,使用扰流板和人工刹车,那么在最大重量下的干跑道滑跑距离是1698米。
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而且商飞的手册还给出了C919的进场速度,形态3和形态4(Full)都有
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用67.8吨的最大降落重量,形态4(Full)跑道口速度139节,正好卡在C类140节的范围内。看商飞的手册并没有去到D类,我不知道是商飞解决了这个问题,还是那位兄台信息有错误。
作为对比,看看737MAX8在降落参数,同样看最大降落重量,最大襟翼,海平面干跑道情况。注意看左上角的说明,自动刹车,防滑,但是没提反推使用情况,说按航空公司要求运作。
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在40度襟翼,69.3吨的最大降落重量下,737MAX8要5500英尺(1676米)距离,和C919是相似的,当然人家737MAX8降落重量大了1.5吨。
再看看A320neo的情况,同样是看表,空客给出的图标没有说明,同样说是参考。大概也是相同程度,全重降落在1600米-1700米范围。
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彩蛋:
我又较了下真,把ARJ700的特性手册翻出来,单纯看跑道口进近速度这栏,最大降落重量在形态4下要144.5节,确实是D类了。有机会我再把麦道尾吊的机型进近速度翻出来看看是否尾吊通病。DC10和MD11这些就是比传统布局进场快很多。
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对于乘客来说最直观的体验就是坐客舱里面,上面那些都是虚的。
其实在2015年写过客舱,这部分没什么变化的。从宽度看C919=A320neo>737MAX8。毛子的那个MC21最宽,4.08米的机身宽度,人家真的时瞄着替换自己图204去的。
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由于这三款机型复合材料比例不多,机身也是金属的,所以舱内压力和湿度都是应该是相同水平没有差异。至于内饰见仁见智了,等坐上C919后再评价。
至于货舱里面的盈利能力,虽然c919的空间是可以的。但是受限于最大起飞重量和空重,理论机腹的货运能力不如对手。不过运些抛货(体积大重量低)则应该没差别了。
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C919和其他机型的比较内容其实可以做很多,以后慢慢补充。通过对比可以看到目前状态的下的C919某些指标还没达到和MAX8和Neo同一水平,但是已经超过了上代的NG和Ceo。而且在后续批次优化中还是有机会追上去的。作为第一次做150座级客机的中国,面对人家发展了40-60年,已经发展了几代的成熟机型。C919做到这个程度也没什么不满了。
该交的学费始终要交,站在航空公司,机务的角度,这是否架好飞机另说。哪怕A320和737比维修,从机务角度看都不同。作为新来者肯定要面对很多困难。后面有一系列的培训,配套服务等,这些都是新来者的弱项。
C919的目录售价比竞争对手少2000万美元左右(当然真正售价差异不会有这么多),把C919的量做起来,带动的可是整个产业链提升。这些都是对中国整个产业有帮助的。
如果目光仅仅盯着这架飞机,靠卖飞机本身盈利。那么下场很可能就是三菱和庞巴迪的命运了。眼界看开点,放远点。C919的未来还是可期的。
PS:每次文章都留有彩蛋环节,看看哪个神论可以上来。并且自媒体请勿抄袭转载!!!
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leeone:[长篇分析]商飞官方公布C919飞机特性手册具体性能披露(上)
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