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图-154 飞机有什么缺陷?

回答
图154 飞机,作为前苏联时期设计并生产的经典三发喷气式客机,其辉煌的历史不容忽视,至今仍在一些地区服役。然而,任何一款飞行器,尤其是跨越数十年设计年代的机型,都不可避免地会带有时代的烙印和一些设计上的局限性。要详细说图154的“缺陷”,其实更准确的说法是它的一些设计特点和局限性,这些在现代航空工业的视角下,可能不那么符合当下的主流标准,或者说在某些方面,它不如新一代机型那样“完美”。

我们可以从几个方面来深入剖析:

1. 飞行控制系统:更侧重飞行员的直接操控

图154的设计理念很大程度上继承了那个时代的特点:强调飞行员的直接感知和介入。

机械液压作动筒为主: 它的操纵系统主要依靠液压助力,而不是现代飞机普遍采用的电传操纵(Flybywire)。这意味着飞行员的每一次舵面动作,都是通过操纵杆(或盘)直接传递到液压作动筒,再驱动舵面。这种设计的好处是直观、可靠性高,即使在液压系统失效的情况下,仍有备用机械连接,飞行员能有更多的“手感”和控制力。
缺乏先进的飞行包线保护: 现代飞机的电传操纵系统通常集成了复杂的飞行包线保护功能。例如,限制飞机的过载、迎角和速度,防止飞行员误操作导致飞机进入危险状态(如失速或过载损坏)。图154在这方面就相对简陋,它依赖的是飞行员的经验和对飞机性能的熟悉。一旦飞行员出现判断失误或在复杂天气下操作不当,发生“过载”或“失速”的风险相对更高。这并不是说图154本身容易失速,而是说在极端情况下,它不像现代飞机那样有“内置的保护网”。

2. 发动机和燃油效率:时代的妥协与提升

图154初期装备的是D30系列发动机,后期改进型则换装了更先进、更省油的发动机(如D30KU154和PS90A系列)。

早期发动机的燃油消耗: 早期的D30发动机,相较于现代涡扇发动机,燃油效率(燃油消耗率)确实是比较高的。这意味着它每单位推力产生的油耗更高。这在燃油价格相对较低的时代可能不是一个主要问题,但随着全球对运营成本和环境保护的关注度提升,这一点就显得比较突出。
三发设计的固有特点: 三发设计在特定航程和载荷下可以提供很好的性能和冗余度,但在某些巡航条件下,相较于双发飞机,其燃油效率可能会略逊一筹。不过,现代改进型的PS90A发动机在效率上已经有了显著提升,并且也更加环保,噪音也更低。

3. 噪音水平:对周边环境的影响

早期图154装备的D30发动机,在噪音排放方面,是其一个比较明显的短板。

高噪音等级: 这些发动机的噪音水平,即使在后期有所改进,也显著高于当前国际航空组织(ICAO)对新型飞机的噪音标准。这使得在一些对噪音限制严格的机场,图154的运营可能会受到限制,或者需要采取额外的降噪措施。现代飞机在发动机设计时就将噪音控制纳入了核心考量,采用了更先进的风扇设计、气动布局和隔音材料。

4. 航电系统和驾驶舱:向现代化进发的“挑战”

早期图154的航电系统,尤其是驾驶舱布局,与现代玻璃驾驶舱飞机有着天壤之别。

模拟仪表为主: 早期版本的驾驶舱充斥着大量的模拟仪表和机械指示器。这需要飞行员具备极高的观察和解析能力,但信息呈现的直观性和集成性不如现代玻璃驾驶舱。
改装的升级: 很多运营图154的航空公司,为了适应现代运行要求和提升安全性,对飞机进行了航电升级,加装了EFIS(电子飞行仪表系统)和自动驾驶仪等,使其具备了更现代化的操作界面和功能。但是,原有的结构和系统可能限制了升级的深度和范围,不如从一开始就按照现代化标准设计的飞机那样整合得浑然一体。

5. 安全性记录:历史的观察与改进

谈及“缺陷”,绕不开安全性。图154的确有着一些在统计数据上相对不够理想的事故记录。

历史事故原因分析: 对图154事故的分析表明,原因复杂多样,包括但不限于:
飞行员失误: 如前述的飞行控制系统特点,对飞行员技术和判断的要求较高,在复杂天气或紧急情况下,操作不当的风险相对存在。
机械故障: 任何飞机都会有机械故障,但某些老旧机型在关键部件的可靠性、耐用性方面,可能不如新一代飞机设计。例如,对液压系统、操纵面的监控和保护可能不如现代飞机。
发动机问题: 某些批次或型号的发动机也曾出现过技术问题。
设计本身的局限性: 在早期设计时,对某些潜在失效模式的考虑可能不如现在完善。
并非天生“危险”: 需要强调的是,将图154简单定义为“不安全”是不公平的。大多数飞机事故是多种因素叠加的结果,飞行员的训练、维护的质量、运行的环境等等都扮演着重要角色。而且,航空工业一直在不断吸取教训,图154在运营过程中也经历了几十年的改进和经验积累。许多安全改进措施已经应用到后期生产的飞机以及现有飞机的升级中。

总结一下,图154的“缺陷”更像是它所处时代的设计哲学和技术水平的体现:

强调飞行员的直接控制和经验,而不是过度的自动化和包线保护。
发动机技术在燃油效率和噪音方面,与当前最先进的机型相比存在差距,尽管后期型号已经大幅改进。
航电系统相对简单,需要通过改装来提升现代化水平。

理解这些“缺陷”,不是为了否定图154的价值和它为航空业做出的贡献。它曾是一款坚固、可靠、适应性强的飞机,在广阔的地域和严苛的条件下执行了大量的运输任务。而正是通过对其局限性的不断认识和改进,才推动了整个航空工业的进步。直到今天,许多改进型的图154仍在忠实地执行着飞行任务,它们是那个时代智慧的结晶,也是航空工程师们不断追求卓越的最好证明。

网友意见

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首先呢我们要认识到,Tu154这架飞机是完完全全为苏联设计的客机,并且受制于苏联当时的一些国情。为什么这么说呢,原因如下:

1、三引擎尾吊布局
也许这是当时毛子还没有意识到尾吊布局的利弊,但尾吊布局确确实实对于苏联这样一个幅员辽阔,机场条件简陋甚至可以用恶劣来形容的国家。针对机场常出现的积雪、沙尘,尾吊布局可以使发动机进气道远离地面,免受沙尘的困扰。至于三引擎则与波音727原因类似,即飞机需要在较短的跑道上起飞,三引擎可以提供足够的推力。但后期,石油价格飞涨,加上机场条件的逐步改善,三引擎的优势被抵消,成了切切实实的“油老虎”。



2、六轮小车式主起落架
一架体积大小与波音737-800和空客A320-200类似的客机安装了两组六轮小车式主起落架,要知道这种起落架除图154外仅在B777、A35K、A380上有使用,而737、320使用的是两轮主起落架。图154这样设计的原因同1,是为了最大限度地降低机身对地面的压力。然而起落架在飞行过程中本来就是死重,这样的设计增大了整机重量,而且现在也没有什么民用机场破败到需要使用这样的设计了。补充一下,Tu154的主起落架间距非常大,飞行过程中不是收至机腹内,而是向后收入安装于机翼下方的整流罩内。优点时着陆时更加稳定,缺点是增大了全机阻力,同时一定程度上破坏了尾吊布局客机最重要的优点,即机翼光滑干净一条。
(经评论区提醒,Tu154的起落架整流罩设计应该是为了延迟机翼临界马赫数,从而令飞机实现更快的巡航速度。Tu154的最大巡航速度达到900kph以上,这对中型机来说可是相当快了。)

3、相对糟糕的防错设计
在中国大陆,图154发生过两次致命事故。

1994.6.6.
中国西北航空2303航班
B-2610 Tu-154M
160人全部遇难
原因:操作系统的接线插反了,导致飞行员无法修正飞行姿态,最后导致飞机解体。但根本上说,图154没有防差错的设计。

1999.2.24
中国西南航空4509航班
B-2622 Tu-154M
61人 全部遇难
原因:因为错误的维修过程,导致飞机的升降舵操纵连杆于飞行过程中脱开,飞机失去控制,坠毁。连杆断开的原因是,安装错了螺母。

综上可以看出,毛子机在设计时并未考虑太多的防错功能,这也为助力图154成为最危险的客机之一做出了努力

4、对旅客舒适性考虑的不足
图154一排布置了6个座位,但相比于西方的737,其天花板较低,而且行李箱比较小。此外尾吊布局似的发动机贴近机身,造成噪音过大,降低了旅客的体验。此外图154的机舱门设计的也比较小。

5、3/4人制驾驶舱
因为航电系统的落后加上苏联机场条件的落后,图154设计了三人制驾驶舱,以及领航员,运营成本上更高。即使是1995年后图154最后一款改型,也依然是三人制驾驶舱(别提国内3pilot的规定 )


暂时想到就这么多,总而言之Tu154仍然是目前最成功的俄系喷气式客机,总共有1062架的产量,但因其运营成本远高于西方同类客机,使得其缺乏竞争力,被737和320无情地吊打。苏联的国情决定了图154的独特性和定制性,而这也是图154成功与失败的根本原因。



最后悼念下B-2610与它带走的160条生命

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