更远，更快，更安全
一本专门介绍镍及其应用的杂志
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EXTENSIVE RENNOVATIONS are being made at major airports around the world to accommodate the new Airbus
A380 aircraft.
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THE MAIDEN FLIGHT of the A380 in 2005 was a triumph of years of engineering work that relied heavily on
nickel alloys to succeed.
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THE GP72000 ENGINE, developed by Engine Alliance, has lower fuel burn emissions and far less noise than
other aircraft engines. These improvements are designed to meet tougher noise restrictions at European
airports.
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NICKEL ALLOYS enable engineers to lower engine weights, even as they develop more thrust at higher
operating temperatures.
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ADVANCED NICKEL ALLOYS enable the disks inside the GP72000 to operate for long periods of time at
temperatures 38 °C hotter than the previous generation of disk alloys.
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航空旅行将更清洁、更安静、更高效 By Carroll McCormick
《镍杂志》, 2006 年5月 -- 每年在空中旅行的大概有20亿人，在空中运输的货物达3400万吨，是镍让这一切成为可能。
因为铝的密度小，所以通常和飞机息息相关。然而，镍合金独特的性能，如耐热、耐腐蚀、在几百度的温度变化范围它近乎为零的膨胀和收缩率，这些都是航空工业离不开的性能。因为飞机变得越来越大，航空工程师正努力减少机身的重量、发动机噪音和排放。
看看目前最大的旅客飞机-空中客车公司的A380，这是镍为现代航空业做出重大贡献的一个例子。2005年4月27日，当巨型A380从法国图卢兹开始为期4个小时的处女航时，飞行历史被重新改写。飞机由法国空中客车公司S.A.S制造，欧洲航空防务航天公司和BAE系统分别拥有其80％和20％的股份。
A380的标准配置555个乘客座椅，起飞重量560吨，以85％（0.85马赫）声速飞行时续航能力15,000公里。尽管有这些创纪录的数字，A380每个座位比其它载客飞机节省12％的燃料－每100乘客•公里油耗少于3升。
总的说来，当前飞涨的燃料价格是商业航空和国际货运所面临的最大挑战。2005年，全球共消耗2.08万亿升，价值1200亿欧元的航空燃料，是2003年费用的两倍以上。
除了改善机身的空气动力学性能外，还有其它两种减少燃油消耗的途径：设计更轻的飞机，建造更高效的发动机。飞机运载100公斤重量则每小时消耗大约3公斤燃油，减轻重量就变得很关键。
A380的设计师使用浸渍了树脂（同样也是制造轻质体育器械的材料）的多层炭纤维布组成的轻质复合材料，使重量降至最低。A380全部机身重量的约23％是复合材料，包括中心机翼箱（机身两个翼根间外形大概为箱子状的部分）、后部的耐压舱壁、机翼和尾翼、叶片后缘、起落装置门。复合材料零件使空中客车重量减少了25％。
在镍合金模具上一层层地制作得到形状精确的复合部件，接着将浸渍树脂（如环氧树脂）的模具和部件送到炉子里加热到375－425°C的温度范围内进行硬化处理。
含镍36％的Invar合金，具有制作复合零件所需的特殊性质：接近于零的热膨胀系数，即加热时不会膨胀，冷却时不会收缩。由于具有这种高度稳定性，所以复合部件可按照几分之一毫米的公差要求来制造。
重量轻意味着能耗低，也即意味着飞机能运载更多货物和乘客。天空虽辽阔，但是许多机场由于受跑道限制而不能起降更多的飞机。登机口的空间通常都是十分宝贵的，一些机场有时间段限制使航线不能增加航班。针对这种难题一个解决方案是用更少的飞机运载更多的乘客。
“跑道容量最终决定机场容量”,国际航空运输协会机场发展主任助理Robert Hornblower（罗伯特•赫恩布洛尔）说。“在跑道限制严重的机场，预计A380会增加旅客通行量。”
截至2006年2月,空客公司已经接到159架A380s的订单,包括客运和货运机型。总部位于迪拜的阿联酋航空公司定走45架A380，主要用于从迪拜到纽约、欧洲、澳大利亚的主要航线。
“由于A380有巨大的载客能力，我们将其投入到有时间段限制的航线上”，阿联酋航空公司的代表说，“现实情况是阿联酋航空公司面对许多城市，我们可提供更多的日常服务，如果我们不能实现这个目标，就需要在这些航线使用A380提供更大运力。”
新加坡航空是第一个使用A380的公司，首航安排在2006下半年。欧洲客户包括法国航空、汉莎航空公司、维珍大西洋航空公司，总共定购31架A380。全球有60多个机场已进行了改造以接纳该飞机，过几年国际旅行者便会对此司空见惯。
进展在继续
自从20世纪30年代开发出可以承受发动机极高温度和压力的新合金，镍合金已经
显著提高了飞机发动机的性能。为A380开发的发动机，其工艺改进今天仍不断在继续。例如发动机联盟公司开发的GP72000，比其它飞机的排放更少，噪音低得多。这些改进的目的是满足欧洲机场严格的噪音限制。
当发动机的推力更强，工作温度更高时，镍合金的采用使发动机重量减轻。发动机联盟公司使用先进的镍基合金如Rene 104®。“这种先进合金使发动机圆盘能够在比上一代圆盘合金高38°C的温度下长期运行”，通用（GE）航空的GP7200发动机材料应用工程组组长Ken Bain（肯贝恩）说。“耐高温能力提高到超过704°C，使发动机循环效率显著提高并且提高了燃料燃烧效率。”
Carroll McCormick is a Montreal-based freelance writer.
照片来源:
Mary Anne Greczyn |
