介紹
伊爾-86(Il-86/Ил-86)是前蘇聯伊留申設計局(Ilyushin,蘇聯解體後改為伊留申航空聯合體股份公司)研製的四發動機大型雙過道寬體客機。當年伊爾-86在北大西洋公約組織的代號稱為小船塢(Camber)。在伊爾-86的基礎上伊留申設計局研製了衍生型伊爾-96。
1971年巴黎航空博覽會上前蘇聯伊留申設計局首次透露伊爾-86研製計畫。前蘇聯研製伊爾-86主要是為了替代遠程國際航線上運營的伊爾-62。伊爾-62採用四台位於機體尾部吊掛發動機及T字型垂直尾翼的布局,機體出現空載與滿載的重心移動距離較大的問題;控制水平亦不理想。伊留申設計局1972年底確定伊爾-86設計方案,採用翼吊發動機布局。雖然在機體布局改動上花了一定的時間,還是趕在1980年時交付伊爾-86。1974年同時製造兩架原型機,1976年12月22日第一架原型機首飛,1979年9月24日前蘇聯民航接收第一架伊爾-86,於1980年12月26日首次投入使用。由於要趕在1980年莫斯科奧運會前將伊爾-86投入運營服務,時間緊迫,設計上出現失誤,航程方面遠未達到要求。伊爾-86隻用於2000~3000公里的高密度航線,同時也用於中、短程國際航線。主要由前蘇聯民航使用。
伊爾-86由前蘇聯主要製造機翼、機身並負責最後總裝。由波蘭製造伊爾-86機翼的縫翼、發動機吊艙掛架、垂尾和平尾。伊爾-86於1994年停產,總共生產了107架。
中國新疆航空公司曾於1992年7月以濕租(同時租用飛機及機組人員)形式從烏茲別克斯坦航空公司引進兩架伊爾-86客機。新疆航空公司曾於1993年引進運營三架伊爾-86客機。2003年3月退役,出售給俄羅斯韃靼斯坦航空公司。
從2002年4月1日開始,歐盟禁止不符合國際民航組織(ICAO)條例"第二章節"噪音水平的飛機進入其領空後,伊爾-86就不能在獨立國協以外的歐洲地區使用。在2006年11月, 俄羅斯航空公司的伊爾-86已取消飛行。
伊留申設計局曾計畫改裝伊爾-86,安裝西方國家的CFM56高涵道比發動機,以節省燃料和改善噪音問題,因成本問題未能實現。
2003年2月27日,三架伊爾-86飛機相繼從烏魯木齊國際機場起飛,向西飛去。這三架伊爾-86飛機以470萬美元的價格被售給俄羅斯韃靼斯坦航空公司,該機型也從此正式告別中國民用航空歷史舞台。
設計特點
伊爾-86是前蘇聯設計的第一種翼下吊掛布局的客機。飛機設計與西方寬體客機基本相同,但在發動機短艙設計、起落架布置和機艙安排等方面有獨到之處。伊爾-86機體主要為鋁合金鉚接結構,採用了部分鈦合金鍛件和特種鋼材,並採用了經過表面處理的雙曲率壁板、化學銑壁板和蜂窩夾層壁板,還採用膠接鉚接工藝和鈦合金螺栓。飛機設計壽命40000飛行小時或20000個起落。
機翼
懸式下單翼全金屬結構,有上反角,1/4弦線後掠角35°。有全翼展前緣縫翼和大型後緣雙縫襟翼。副翼和多段擾流片控制飛行滾轉運動。在翼下發動機吊掛處的機翼上表面有4塊翼刀。尾翼採用普通懸臂式後掠結構,平尾有上反角。
機身
普通半硬殼式輕合金結構,圓形截面,直徑6.08米。機艙地板為蜂窩結構和碳纖維增強複合材料結構。
起落架
1個前起落架和3個主起落架。主起落架為四輪小車式,分別安裝在兩翼下內側和機腹中央;雙輪式前起落架向前收起。兩個翼下主起落架向內收入翼根整流罩,第三個主起落架向前收入機身腹部,其位置比其它兩個主起落架稍靠後。
機艙
伊爾-86駕駛艙內有正、副駕駛員和隨機工程師座椅,如果需要還可加裝領航員座椅。隨機工程師負責控制油門。伊爾-86機身分為上下兩層,上層為雙過道客艙,三個衣帽間將整個客艙分為三個單獨客艙,每排可安排6、8、9個座位,每排9座可以按3+3+3配置。全經濟艙可載350人。客艙舷窗尺寸比西方國家的寬體客機的大,為25厘米×38厘米。下層艙為行李艙和貨物艙,貨艙有3個扶梯,分別與上層的前、中、後部客艙相通。乘客可通過3個下層艙門登機,位於機身左側,機翼之前有一個,機翼後面有兩個。主要於不設登機橋閘口時使用,乘客可通過下層艙門登機。伊爾-86設計最獨特的地方是設於客艙下的登機梯。減少了飛機對機場設施的依賴和節省飛機進行下一次飛行(Turn around)的時間。但是這登機梯不可以在緊急時使用。伊爾-86客艙每側有4個機艙門,這些艙門在有專用登機梯或登機橋的機場上作為正常登機門使用。可作為應急艙門,備有雙滑道充氣逃生滑梯,應急情況下,350名乘客可在90秒內從飛機一側的4個應急出口撤離飛機。飛機艙內有兩個上層廚房和一個下層廚房。貨艙中可裝8個LD3標準貨櫃。手提行李可由乘客直接送到下艙行李架上。如果不裝乘客行李,可裝16個LD3標準貨櫃。有滾動傳送機和裝卸貨物的滾珠、滾棒系統。
系統
伊爾-86有4套獨立的液壓系統,每台發動機驅動一套,用於驅動操縱面、平尾安裝角、擾流片、縫翼、襟翼、起落架收放。4台發動機驅動的發電機供電。還備有三相交流電源和直流電源,行李艙內有煙霧警報器。機翼前緣用電脈衝防冰。機尾內裝一台輔助動力裝置。
動力裝置
4台庫茲涅佐夫HK-86渦輪風扇發動機,單台推力127.5千牛(13000公斤)。每台發動機都有反推力裝置和消音裝置。機翼的整體油箱可載燃油80000升。伊爾-86研製時,蘇聯缺乏高涵道比的發動機(High By-pass Engine),伊爾-86隻好繼續使用與伊爾-62同系列的低涵道比發動機。燃料經濟性較差。發動機的限制使伊爾-86比同時期歐美的寬體客機(如DC-10)的航程短,
機載設備
操縱系統和導航系統可使飛機自動地爬升到所需高度,可控制爬升率,可自動地降到所選定的高度。導航系統包括預編程的都卜勒導航系統,計算機可控制、指示飛機的位置。機載儀表著陸系統可完成IIIA級氣象條件下自動著陸,飛機可以全自動下降到30米高度。
緊固件
伊爾86是蘇聯第一架寬機身噴氣客機,機長59.54米,翼展48.06米,機高15.81米,即將投航使用。全機鉚釘1,480,860個(占緊固件總數的82%) 。其中環槽鉚釘124,700個,其它鉚釘1,356,160個。按機體結構的分配為:機身751,250;機翼421,950個;動力艙和吊掛74,700個;尾翼202,890個。按品種的分配為:普通鉚釘870,670個;帶補償鉚釘455,700個;無頭鉚釘7,000個;單面鉚釘21,790個;干涉環槽鉚釘71,360個;輕壓配合環槽鉚釘47,360個;三級滑配合環槽鉚釘5,980個。按鉚接方式:機鉚占64.4%;手鉚占35.6%。94%的鉚釘為鋁合金的,其餘為鋼(XHT)的。
全機螺栓152,530個,其中普通螺栓115,435個,干涉螺栓34,305個。按機體結構的分配為:機身42,740個,機翼81,083個,動力艙和吊掛22,660個,尾翼16,347個。按直徑的分配為 :4毫米2,032個,5毫米27,265個,6毫米55,031個,8毫米29,066個,10毫米6,433個,12毫米 2,104個,14毫米710個,14毫米以上189個。按精度的分配為:二級 (A)33,000 個(占21,5%),三級(A) 83, 537個,四級和五級(A,A) 36,293個(占23.6%)。
設計特點
前蘇聯薩馬拉“勞動”科研生產聯合公司(舊稱庫茲涅佐夫設計局)研製的一系列發動機以及彼爾姆發動機製造科研生產聯合體(舊稱什維佐夫一索洛維也夫設計局研製的L一30系列發動機是前蘇聯主要兩大民用航空發動機系列。其中推力為1275千牛的HK一86低函道比雙轉子渦扇發動機生產於70年代中期,其性能技術水平屬前蘇聯第三代燃氣渦輪發動機,現為伊爾一86大型寬體客機的動力裝置。
由兩級風扇、三級增壓級(中壓壓氣機)、六級高壓壓氣機、一級高壓渦輪、兩級低壓渦輪及短環形燃燒室組成的HK一86發動機設計上主要有以下特點:
獨特的轉子支承
發動機兩大主承力機匣,五大主軸承支承著高、低壓轉子。其中高壓渦輪轉子未採用通常的 懸臂式支承結構,而是將其後支點(軸間軸承)直接支承在低壓渦輪軸上,設計獨特。這雖然會增加設計、加工、裝配中的難度,但發動機可減少一承力框架,簡 化結構,減輕重量,有效地縮短發動機長度。在西方眾多航空發動機之中僅CFM56等極少數機種採用了類似結構。不過在外界低溫(低於-25℃)條件下起動HK-86前,須用輔助動力裝置或藉助地面加溫設備對該渦輪軸間軸承組件進行預熱(加溫至-5℃),一定程度上給使用帶來不便並增加了航線維護工作量。
主動間隙控制
渦 輪部件設計上採用了較先進的主動間隙控制技術。機匣為雙層結構,加溫或冷卻空氣通過內外機匣間的氣流通道來加熱或冷卻內機匣,控制其膨脹量來控制、保證渦輪葉尖間隙在不同工況下均處於最佳狀態。巡航時,冷卻氣流來自外函道,其餘工況下,加熱氣流來自於高壓壓氣機後。冷、熱空氣的轉換由機匣通道入口處的“膜合開關”根據發動機不同的工作狀態來自動控制完成。
多噴嘴燃燒室
燃燒室設計為短突擴與短環形火焰筒相匹配,軸向尺寸短擴壓器綜合了突擴式和抽氣式的優點,將向飛機供 氣視窗巧妙地布置在擴壓器外環壁面上(軸向加工有數排沿周向均布的小孔),引氣時可減少壁面附面層氣流分離,提高短突擴的總壓恢復係數。裝有139 個高壓燃油噴嘴的火焰筒,頭部端面布置有兩組帶 隔熱屏 蔽的 環形供 油管,徑向上與各噴嘴相連。發動機起動時燃油通過分配器進入供油管,由第一油路34個噴嘴 (裝在火焰筒頭部端面外圈) 向燃燒室噴油;其餘工作狀態下由第二油路105 個噴嘴(內圈70個,外圈35個並與第一油路34個噴嘴相間安裝)向燃燒室噴油燃燒,有利於降低燃燒室不完全燃燒產物,保證出口均勻溫度場的建立。
較低的發動機噪音
為降低發動機噪音,設計上 除兩級風扇 葉 片與 相應整流導 向葉片之間的軸向距離採用大間距外,發 動機外 函 道機 匣 及增 壓級、高壓壓氣機、渦輪部件外機匣均選用蜂窩消音結構,內外函道空、燃氣混合器結構設計亦 為具備消音功能,使飛機在起飛、爬高、著陸狀態下發動機噪音降至104一107EPN。
狀態監控與故障診斷
為便於使用和維護以及對發動機進行狀態監控、故障診斷並考慮到維護的可達性,HK一86發動機設計為:可利用機載測試系統監控發動機振動水平;可利用滑油循環油路中設定的金屬信號控制裝置,結合取樣分析監控發動機軸承、齒輪等零件工作狀況;可利用聽裝熱電偶監控發動機高、低壓轉子負荷最大的止推軸承工作中的可靠性;可利用感測器監控軸腔溫度變化;可通過機匣側面或底部預置的多個檢查孔,利用內窺鏡對發動機內部氣路零件表面進行故障檢查;還設有放氣活門打開、可調導向器關閉、反推門鎖打開、進氣導向器結冰、檢查滑油油 面、最小燃油壓力、最小滑油壓力、滑油中有金屬屑、振動大、振動危險、軸承溫度危險、排氣溫度危險、停車 開關關閉、過熱停車等信號提示,便於空地勤人員制定維修排故方案或採取應急處置措施,保證飛行安全。
技術數據
長度 59.94米
翼展 48.06米
高度 15.81米
機翼面積 320平方米
空機重量 120噸
最大商載 42噸
最大起飛重量 208,000公斤(458,560磅)
客運能力 2級客艙布局載客234人;全經濟艙布局載客350人
發動機 4台Kuznetsov NK-86 渦輪風扇發動機
推力 127.5千牛頓(28,660 磅力)
最大載重航程 3600公里
最大燃油航程 4600公里
主要事故
伊爾-86型飛機安全性較高,僅發生4起嚴重事故,造成18人死亡。
1994年3月8日 德里機場事故
一架印度撒哈拉航空公司的波音737,在進行飛行員訓練時,從28號跑道起飛,飛機已攀升至400-500英尺時,突然左轉,墜毀在國際航站樓停機坪。飛機殘骸擊中了停在45號停機坪的俄羅斯航空公司伊爾86飛機(註冊號RA-86119),伊爾86飛機起火,導致5人死亡,其中飛機上4人遇難,地面1人遇難
2名俄羅斯國際航空公司的員工、1名俄羅斯地面工程師和1名機場工作人員被殘骸擊中燒死在伊爾86內。機場石油公司的1名雇員死在停機坪上。
該飛機已經修復。
1998年飛機著陸失敗
1998年一架俄羅斯國際航空公司的伊爾-86型飛機,註冊號為RA-86080,在莫斯科謝列梅捷沃機場著陸時,著陸失敗,造成飛機嚴重損壞,1998年7月2日,該架飛機宣布報廢,並於2001年2月26日被解體。
2001年9月21日杜拜機場事故
一架俄羅斯國際航空公司的伊爾-86型飛機,註冊號為 RA-86074,在杜拜機場降落時,因為儀表故障以及操作失誤,在起落架未完全放出時,降落到跑道上,造成起落架起火,並引燃飛機,所有人員及時撤離飛機,沒有造成人員傷亡。
2002年7月28日 莫斯科謝列梅捷沃機場空難
2002年7月28日,一架註冊號為RA-86060的伊爾86飛機,飛機上機組成員以及乘客總計16人,從莫斯科 - 謝列梅捷沃機場起飛時,因為機械故障,墜毀在機場外的森林中,造成14人死亡。
總體評價
前蘇聯伊留申(Ilyushin)設計局在1970年代研製的伊爾-86幹線運輸機。該機在設計上與西方同類機型基本相同,但為了適應蘇聯和東歐地區航空運輸的條件,在發動機短艙、起落架和機艙設定等方面有獨到之處,可進行短距起落,還可使用未經鋪設的跑道。只是由於當時蘇聯缺乏高性能的高涵道比渦輪風扇發動機,設計時又被高層指令要趕在1980年的莫斯科夏季奧運會前投入使用,導致伊爾-86的部分指標不盡人意,如航程偏短(最大航程不到5000千米)、噪音較大等,限制了其使用範圍 。