伊尔-86

更新时间:2024-07-01 09:03

伊尔-86是前苏联出产的第一种大型宽体客机和第一种翼下吊挂形式的客机,采用四发动机、双通道客舱的布局,全经济舱可乘坐350人。该机在设计上与西方同类机型基本相同,可进行短距起落,还可使用未经铺设的跑道。该机在安全性上倒是有着值得骄傲的记录,没有发生过惨痛的运营中坠机事件。最严重的一起事故还是发生在2002年,一架伊尔-86从莫斯科起飞后不久坠毁,导致14人死亡,而当时机上没有普通乘客。

介绍

伊尔-86(Il-86/Ил-86)是前苏联伊留申设计局(Ilyushin,苏联解体后改为伊留申航空联合体股份公司)研制的四发动机大型双过道宽体客机。当年伊尔-86在北大西洋公约组织的代号称为小船坞(Camber)。在伊尔-86的基础上伊留申设计局研制了衍生型伊尔-96

1971年巴黎航空博览会上前苏联伊留申设计局首次透露伊尔-86研制计划。前苏联研制伊尔-86主要是为了替代远程国际航线上运营的伊尔-62。伊尔-62采用四台位于机体尾部吊挂发动机及T字型垂直尾翼的布局,机体出现空载与满载的重心移动距离较大的问题;控制水平亦不理想。伊留申设计局1972年底确定伊尔-86设计方案,采用翼吊发动机布局。虽然在机体布局改动上花了一定的时间,还是赶在1980年时交付伊尔-86。1974年同时制造两架原型机,1976年12月22日第一架原型机首飞,1979年9月24日前苏联民航接收第一架伊尔-86,于1980年12月26日首次投入使用。由于要赶在1980年莫斯科奥运会前将伊尔-86投入运营服务,时间紧迫,设计上出现失误,航程方面远未达到要求。伊尔-86只用于2000~3000公里的高密度航线,同时也用于中、短程国际航线。主要由前苏联民航使用。

伊尔-86由前苏联主要制造机翼、机身并负责最后总装。由波兰制造伊尔-86机翼的缝翼、发动机吊舱挂架、垂尾和平尾。伊尔-86于1994年停产,总共生产了107架。

中国新疆航空公司曾于1992年7月以湿租(同时租用飞机及机组人员)形式从乌兹别克斯坦航空公司引进两架伊尔-86客机新疆航空公司曾于1993年引进运营三架伊尔-86客机。2003年3月退役,出售给俄罗斯鞑靼斯坦航空公司。

从2002年4月1日开始,欧盟禁止不符合国际民航组织独联体以外的欧洲地区使用。在2006年11月, 俄罗斯航空公司的伊尔-86已取消飞行。

伊留申设计局曾计划改装伊尔-86,安装西方国家的CFM56高涵道比发动机,以节省燃料和改善噪音问题,因成本问题未能实现。

2003年2月27日,三架伊尔-86飞机相继从乌鲁木齐国际机场起飞,向西飞去。这三架伊尔-86飞机以470万美元的价格被售给俄罗斯鞑靼斯坦航空公司,该机型也从此正式告别中国民用航空历史舞台。

设计特点

伊尔-86是前苏联设计的第一种翼下吊挂布局的客机。飞机设计与西方宽体客机基本相同,但在发动机短舱设计、起落架布置和机舱安排等方面有独到之处。伊尔-86机体主要为铝合金铆接结构,采用了部分钛合金锻件和特种钢材,并采用了经过表面处理的双曲率壁板、化学铣壁板和蜂窝夹层壁板,还采用胶接铆接工艺和钛合金螺栓。飞机设计寿命40000飞行小时或20000个起落。

机翼

悬式下单翼全金属结构,有上反角,1/4弦线后掠角35°。有全翼展前缘缝翼和大型后缘双缝襟翼副翼和多段扰流片控制飞行滚转运动。在翼下发动机吊挂处的机翼上表面有4块翼刀。尾翼采用普通悬臂式后掠结构,平尾有上反角。

机身

普通半硬壳式轻合金结构,圆形截面,直径6.08米。机舱地板为蜂窝结构和碳纤维增强复合材料结构。

起落架

1个前起落架和3个主起落架。主起落架为四轮小车式,分别安装在两翼下内侧和机腹中央;双轮式前起落架向前收起。两个翼下主起落架向内收入翼根整流罩,第三个主起落架向前收入机身腹部,其位置比其它两个主起落架稍靠后。

机舱

伊尔-86驾驶舱内有正、副驾驶员和随机工程师座椅,如果需要还可加装领航员座椅。随机工程师负责控制油门。伊尔-86机身分为上下两层,上层为双过道客舱,三个衣帽间将整个客舱分为三个单独客舱,每排可安排6、8、9个座位,每排9座可以按3+3+3配置。全经济舱可载350人。客舱舷窗尺寸比西方国家的宽体客机的大,为25厘米×38厘米。下层舱为行李舱和货物舱,货舱有3个扶梯,分别与上层的前、中、后部客舱相通。乘客可通过3个下层舱门登机,位于机身左侧,机翼之前有一个,机翼后面有两个。主要于不设登机桥闸口时使用,乘客可通过下层舱门登机。伊尔-86设计最独特的地方是设于客舱下的登机梯。减少了飞机对机场设施的依赖和节省飞机进行下一次飞行(Turn around)的时间。但是这登机梯不可以在紧急时使用。伊尔-86客舱每侧有4个机舱门,这些舱门在有专用登机梯或登机桥的机场上作为正常登机门使用。可作为应急舱门,备有双滑道充气逃生滑梯,应急情况下,350名乘客可在90秒内从飞机一侧的4个应急出口撤离飞机。飞机舱内有两个上层厨房和一个下层厨房。货舱中可装8个LD3标准集装箱。手提行李可由乘客直接送到下舱行李架上。如果不装乘客行李,可装16个LD3标准集装箱。有滚动传送机和装卸货物的滚珠、滚棒系统。

系统

伊尔-86有4套独立的液压系统,每台发动机驱动一套,用于驱动操纵面、平尾安装角、扰流片、缝翼、襟翼、起落架收放。4台发动机驱动的发电机供电。还备有三相交流电源和直流电源,行李舱内有烟雾警报器。机翼前缘用电脉冲防冰。机尾内装一台辅助动力装置

动力装置

4台库兹涅佐夫HK-86涡轮风扇发动机,单台推力127.5千牛(13000公斤)。每台发动机都有反推力装置和消音装置。机翼的整体油箱可载燃油80000升。伊尔-86研制时,苏联缺乏高涵道比的发动机(High By-pass Engine),伊尔-86只好继续使用与伊尔-62同系列的低涵道比发动机。燃料经济性较差。发动机的限制使伊尔-86比同时期欧美的宽体客机(如DC-10)的航程短,

机载设备

操纵系统和导航系统可使飞机自动地爬升到所需高度,可控制爬升率,可自动地降到所选定的高度。导航系统包括预编程的多普勒导航系统,计算机可控制、指示飞机的位置。机载仪表着陆系统可完成IIIA级气象条件下自动着陆,飞机可以全自动下降到30米高度。

紧固件

伊尔86是苏联第一架宽机身喷气客机,机长59.54米,翼展48.06米,机高15.81米,即将投航使用。全机铆钉1,480,860个(占紧固件总数的82%) 。其中环槽铆钉124,700个,其它铆钉1,356,160个。按机体结构的分配为:机身751,250;机翼421,950个;动力舱和吊挂74,700个;尾翼202,890个。按品种的分配为:普通铆钉870,670个;带补偿铆钉455,700个;无头铆钉7,000个;单面铆钉21,790个;干涉环槽铆钉71,360个;轻压配合环槽铆钉47,360个;三级滑配合环槽铆钉5,980个。按铆接方式:机铆占64.4%;手铆占35.6%。94%的铆钉为铝合金的,其余为钢(X18H9T)的。

全机螺栓152,530个,其中普通螺栓115,435个,干涉螺栓34,305个。按机体结构的分配为:机身42,740个,机翼81,083个,动力舱和吊挂22,660个,尾翼16,347个。按直径的分配为 :4毫米2,032个,5毫米27,265个,6毫米55,031个,8毫米29,066个,10毫米6,433个,12毫米 2,104个,14毫米710个,14毫米以上189个。按精度的分配为:二级 (A2)33,000 个(占21,5%),三级(A3) 83, 537个,四级和五级(A4,A5) 36,293个(占23.6%)。

设计特点

前苏联萨马拉“劳动”科研生产联合公司(旧称库兹涅佐夫设计局)研制的一系列发动机以及彼尔姆发动机制造科研生产联合体(旧称什维佐夫一索洛维也夫设计局研制的L一30系列发动机是前苏联主要两大民用航空发动机系列。其中推力为1275千牛的HK一86低函道比双转子涡扇发动机生产于70年代中期,其性能技术水平属前苏联第三代燃气涡轮发动机,现为伊尔一86大型宽体客机的动力装置。

由两级风扇、三级增压级(中压压气机)、六级高压压气机、一级高压涡轮、两级低压涡轮及短环形燃烧室组成的HK一86发动机设计上主要有以下特点:

独特的转子支承

发动机两大主承力机匣,五大主轴承支承着高、低压转子。其中高压涡轮转子未采用通常的 悬臂式支承结构,而是将其后支点(轴间轴承)直接支承在低压涡轮轴上,设计独特。这虽然会增加设计、加工、装配中的难度,但发动机可减少一承力框架,简 化结构,减轻重量,有效地缩短发动机长度。在西方众多航空发动机之中仅CFM56等极少数机种采用了类似结构。不过在外界低温(低于-25℃)条件下起动HK-86前,须用辅助动力装置或借助地面加温设备对该涡轮轴间轴承组件进行预热(加温至-5℃),一定程度上给使用带来不便并增加了航线维护工作量。

主动间隙控制

涡 轮部件设计上采用了较先进的主动间隙控制技术。机匣为双层结构,加温或冷却空气通过内外机匣间的气流通道来加热或冷却内机匣,控制其膨胀量来控制、保证涡轮叶尖间隙在不同工况下均处于最佳状态。巡航时,冷却气流来自外函道,其余工况下,加热气流来自于高压压气机后。冷、热空气的转换由机匣通道入口处的“膜合开关”根据发动机不同的工作状态来自动控制完成。

多喷嘴燃烧室

燃烧室设计为短突扩与短环形火焰筒相匹配,轴向尺寸短扩压器综合了突扩式和抽气式的优点,将向飞机供 气窗口巧妙地布置在扩压器外环壁面上(轴向加工有数排沿周向均布的小孔),引气时可减少壁面附面层气流分离,提高短突扩的总压恢复系数。装有139 个高压燃油喷嘴的火焰筒,头部端面布置有两组带 隔热屏 蔽的 环形供 油管,径向上与各喷嘴相连。发动机起动时燃油通过分配器进入供油管,由第一油路34个喷嘴 (装在火焰筒头部端面外圈) 向燃烧室喷油;其余工作状态下由第二油路105 个喷嘴(内圈70个,外圈35个并与第一油路34个喷嘴相间安装)向燃烧室喷油燃烧,有利于降低燃烧室不完全燃烧产物,保证出口均匀温度场的建立。

较低的发动机噪音

为降低发动机噪音,设计上 除两级风扇 叶 片与 相应整流导 向叶片之间的轴向距离采用大间距外,发 动机外 函 道机 匣 及增 压级、高压压气机、涡轮部件外机匣均选用蜂窝消音结构,内外函道空、燃气混合器结构设计亦 为具备消音功能,使飞机在起飞、爬高、着陆状态下发动机噪音降至104一107EPN。

状态监控与故障诊断

为便于使用和维护以及对发动机进行状态监控、故障诊断并考虑到维护的可达性,HK一86发动机设计为:可利用机载测试系统监控发动机振动水平;可利用滑油循环油路中设置的金属信号控制装置,结合取样分析监控发动机轴承、齿轮等零件工作状况;可利用听装热电偶监控发动机高、低压转子负荷最大的止推轴承工作中的可靠性;可利用传感器监控轴腔温度变化;可通过机匣侧面或底部预置的多个检查孔,利用内窥镜对发动机内部气路零件表面进行故障检查;还设有放气活门打开、可调导向器关闭、反推门锁打开、进气导向器结冰、检查滑油油 面、最小燃油压力、最小滑油压力、滑油中有金属屑、振动大、振动危险、轴承温度危险、排气温度危险、停车 开关关闭、过热停车等信号提示,便于空地勤人员制定维修排故方案或采取应急处置措施,保证飞行安全。

技术数据

长度 59.94米

翼展 48.06米

高度 15.81米

机翼面积 320平方米

空机重量 120吨

最大商载 42吨

最大起飞重量 208,000公斤(458,560磅)

客运能力 2级客舱布局载客234人;全经济舱布局载客350人

发动机 4台Kuznetsov NK-86 涡轮风扇发动机

推力 127.5千牛顿(28,660 磅力)

最大载重航程 3600公里

最大燃油航程 4600公里

主要事故

伊尔-86型飞机安全性较高,仅发生4起严重事故,造成18人死亡。

1994年3月8日 德里机场事故

一架印度撒哈拉航空公司波音737,在进行飞行员训练时,从28号跑道起飞,飞机已攀升至400-500英尺时,突然左转,坠毁在国际航站楼停机坪。飞机残骸击中了停在45号停机坪的俄罗斯航空公司伊尔86飞机(注册号RA-86119),伊尔86飞机起火,导致5人死亡,其中飞机上4人遇难,地面1人遇难

2名俄罗斯国际航空公司的员工、1名俄罗斯地面工程师和1名机场工作人员被残骸击中烧死在伊尔86内。机场石油公司的1名雇员死在停机坪上。

该飞机已经修复。

1998年飞机着陆失败

1998年一架俄罗斯国际航空公司的伊尔-86型飞机,注册号为RA-86080,在莫斯科谢列梅捷沃机场着陆时,着陆失败,造成飞机严重损坏,1998年7月2日,该架飞机宣布报废,并于2001年2月26日被解体。

2001年9月21日迪拜机场事故

一架俄罗斯国际航空公司的伊尔-86型飞机,注册号为 RA-86074,在迪拜机场降落时,因为仪表故障以及操作失误,在起落架未完全放出时,降落到跑道上,造成起落架起火,并引燃飞机,所有人员及时撤离飞机,没有造成人员伤亡。

2002年7月28日 莫斯科谢列梅捷沃机场空难

2002年7月28日,一架注册号为RA-86060的伊尔86飞机,飞机上机组成员以及乘客共计16人,从莫斯科 - 谢列梅捷沃机场起飞时,因为机械故障,坠毁在机场外的森林中,造成14人死亡。

总体评价

前苏联伊留申(Ilyushin)设计局在1970年代研制的伊尔-86干线运输机。该机在设计上与西方同类机型基本相同,但为了适应苏联和东欧地区航空运输的条件,在发动机短舱、起落架和机舱设置等方面有独到之处,可进行短距起落,还可使用未经铺设的跑道。只是由于当时苏联缺乏高性能的高涵道比涡轮风扇发动机,设计时又被高层指令要赶在1980年的莫斯科夏季奥运会前投入使用,导致伊尔-86的部分指标不尽人意,如航程偏短(最大航程不到5000千米)、噪音较大等,限制了其使用范围。

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