国产大飞机铸梦起航

国产大飞机铸梦起航

图/新华社

人们总爱将希冀的目光投注在未触及的领域。正如“两弹一星”与载人航天之梦,中国人极其渴望在广阔的蓝天上,能出现中国自主研制的大飞机划过的弧线。

历经几代人的努力,中国人梦圆的时刻正在到来。11月2日,我国自主研制的首款新一代喷气式干线客机C919下线。C919历时7年设计制造,承载着中国人自20世纪70年代开始的大飞机梦想,如今它的惊艳亮相也意味着继波音737和空客A320后,全球70吨级客机市场将再添一名“重量级选手”。

35年蓝天梦

早在近半个世纪前,中国就在为制造一款大型客机而努力。1970年8月,国家下达代号“708工程”任务,设计制造自己的大型喷气式客机第一次被提上议事日程。1980年9月,举全国之力建造的大飞机运10首飞成功,但令人遗憾的是,由于多种原因,1986年这架完成多次试飞任务的飞机回到上海后,再也没能继续飞起来。

同时期,中美合作的MD82客机项目正式实施,希望实现“市场换技术”。但后来随着美国波音公司对麦道的兼并,合作项目全部暂停,中国人打造自主大飞机的梦想也陷入停滞。

在很长一段时间内,只要中国开始制造自己的大飞机,西方舆论就开始冷嘲热讽。1999年,中国推出“新舟60”50座级双发涡桨支线客机,被西方媒体贬低为“极其危险”。“运12”也没逃过类似宿命,外媒甚至给这款飞机起名“死亡陷阱”。

2008年,中国商飞公司(下称“中国商飞”)成立,上海飞机制造厂重组为上海飞机制造有限公司,成为中国商飞的总装制造中心,中国民机人重拾旧梦,开始了国产大型客机研制的新征程。

中国商飞成立的第二天,时任国务院总理的温家宝在《人民日报》发表题为《让中国的大飞机翱翔蓝天》的署名文章,强调指出:让中国的大飞机飞上蓝天,既是国家的意志,也是全国人民的意志。

“中国要上‘大客’(大客机)了!”这一句话,一个信念,一个目标,就如灯塔,不仅感召了海外专家,也吸引了数千名高校学子,还有为了C919离开空客、波音的资深工程师,也有坚守在上海飞机制造厂30多年的老工匠。他们都怀着一颗拳拳之心,将自己的梦想打上“C”的标签,他们说这个“C”有两层含义,一个是大客机C919,一个是祖国China。

从初步设计到详细设计再到机体制造,C919走过了7个年头,这一飞机型号也如“箭头”一般,在国内掀起民机制造热潮。

中国商飞总经理贺东风说:“2014年11月30日,C919大型客机首架机实现机身成龙,为结构总装下线奠定基础。”

C919总装下线,仅仅是万里长征走完第一步,接下来艰难的测试、试飞还在等待着它。

中国商飞新支线飞机ARJ21在系统测试和适航取证方面已经为C919试水探路。

ARJ21于2008年首飞成功,随后转入艰苦的适航取证阶段,并于2014年底完成试飞,获得飞机销售市场的许可证——型号合格证。ARJ21的适航取证成功为C919奠定了坚实基础并积累了宝贵经验。

从ARJ21到C919,对于中国而言,不管如何艰难,民机产业已经起步,“造不如买,买不如租”的时代将永远成为历史。

机队规模达3000多架,旅客吞吐量年均增长20%,千万级吞吐量机场21个……一连串的数字表明,中国已经成为当今世界上增长最快、潜力最大的民航市场,国际大型客机制造商纷纷瞄准中国,不断加快新型客机的投放力度。而中国民机也必将迎头赶上,翱翔蓝天展现自己的身影。

▲目前C919的订单总数已经达到517架,最大一份订单高达50架(新华社裴鑫摄)

C919，不只是一架大飞机

C919是我国首款按照最新国际适航标准研制的干线民用飞机,机型相当于人们熟知的波音737和空客320。C919设计为基本型混合级布局158座、全经济舱布局168座、高密度布局174座,标准航程4075公里,增大航程5555公里。

据中国商飞专家介绍, C919具有更安全、更经济、更舒适、更环保等特性,客舱空间与同类竞争机型相比有较大优势,可为航空公司提供更多布局选择,为乘客提供更高的乘坐品质。后续还可在基本型的基础上,研制出加长型、缩短型、增程型、货运型和公务型等系列化产品。

全国尖端航空力量大集结

“成飞”的机头、“西飞”的机身、“首飞”的机尾……C919可谓“全国尖端航空力量的大集结”。据中国商飞统计,国内有22个省市、200多家企业、36所高校、数十万产业人员参与了C919的研制。中国商飞副总经理、C919项目副总指挥、总设计师吴光辉透露,在总体设计和初步设计中,C919大型客机研制已先后攻克了40项关键技术,解决了100多项技术难题。

《航空知识》杂志副主编王亚男介绍,C919研制成功有着比“中国人有了自己的大飞机”更加深远的意义——“由大飞机研发催生出的多项基础科学研究,以及未来的批量生产所带动的我国民机产业配套升级和整体水平的优化,意义都远超大飞机本身。”

“大型客机是一个高技术密集型产业,是创新型技术的结合体,如今,我国可以自主研制出大型客机,这也意味着中国站在了大飞机产业供应链的顶点。”王亚男说,“未来,随着大飞机研制工作的推进,以及中国本土企业水平的不断攀升,‘产业供应链的顶点地位’会给许多本土企业提供越来越多的参与机会,从而提升中国本土制造业的竞争力和创造力,这也将成为我国从资源输入型国家向创新驱动型转变的重要催化剂。”

外形、机体设计等自主完成

当前,有一些声音质疑C919是“黄皮白心”,说中国只是自己设计了图纸和做了个机壳,发动机、航电系统都从别国采购。

新华社发文强调:C919大型客机是建设创新型国家的标志性工程,具有完全自主知识产权。C919项目常务副总设计师陈迎春也表示,C919飞机由我国完全自主创新,飞机的总体方案自定,气动外形由中国自主设计、自己试验完成。飞机的机体从设计、计算、试验、制造也由中国完成,包括系统集成在内。由于研发技术不成熟,机载设备仍为进口,包括发动机、航电、飞控及起落架等。

有专家表示,一架完整的波音747飞机,要由450万个零件紧密组合而成,把各个零部件在同一时间、从世界各地集中到一起并拼成飞行器,这比让飞机飞行更困难。如果人们都可以把买来的部件组装并让它飞起来,全球就不会只有两家大飞机制造商了。波音已有近百年历史,空客也有40多年时间,中国商飞才仅仅7岁。这两家飞机制造公司从没有为一个型号飞机的研制成立过16家合资公司,而成立合资公司的目的就是加快学习和尽早实现国产化。

技术细节闪耀创新光芒

尽管中国航空工业在历经半个多世纪的发展过后,已经具备研发大型飞机的底气与物质基础,C919干线飞机仍将经历诸多“从无到有”的突破。“我国设计大型客机底子薄,还要面对国外的技术壁垒,这让我们的自主创新之路充满荆棘。”中国商飞董事长金壮龙说。

大型飞机重大专项专家咨询委员会委员吴兴世和飞机打了40多年交道,说起这事,手都会不自觉地微微颤抖:“确实来之不易！C919的下线,让中国的大飞机翱翔蓝天的梦想又向前跨进了一大步！”

在这位飞机大拿的眼中, C919绝对是个身强力壮、心胸开阔的“壮小伙”。C919的机身特别宽敞,由于是“大个头”,需要先进的发动机驱动大型客机的心跳。C919采用了比波音737更先进的全时全权限电传操纵系统和先进的主动控制技术。这种技术是高综合、高安全、高复杂度的关键机载系统之一,其中多项属于民机研制的核心技术,也是美国政府明令禁止出口的技术。

与ARJ飞机的研发模式不同,中国商飞自行研发了飞控系统的核心技术,即飞行控制律的算法。这些研发模式的改变都代表该公司在大型商用客机核心技术的突破。

研发过程中,作为飞控系统的供应商,霍尼韦尔只负责将中国商飞设计好的算法与方案进行功能的实现。对程序设计是否合适,霍尼韦尔公司只回答YES或NO,故障原因则需要中方自己进行定位与更改。C919大型客机项目首次采用控制律的研发设计,国内相应领域的研究几乎为零。面对“低起点”,“高标准”,注定这一研发是场硬仗。

“飞行员通过侧杆控制飞机的运动响应是一个复杂的控制算法,数据处理工作量非常大。一个参数的改变往往会带动其他参数的变化,有些参数的确定大都要来回迭代十几次,有的甚至几十次。”控制律攻关队队员欧阳一方介绍。

“C919的控制律设计填补了国内民机空白,希望将来能实现诸如阵风减缓等更多复杂的功能,令我们的飞机更加先进和舒适。”欧阳一方说。

由于C919在设计之初就肩负着提升国内航空系统供应商的责任,因此在面向全球公开招标机载系统供应商时,也鼓励国际供应商与国内企业成立联合公司提供产品配套。

与ARJ21-700飞机直接采用柯林斯公司成熟产品的做法不同,中国商飞此次选择了与波音787同等先进的航电系统,增加了技术难度,并且多个系统的供应商来自中国航空企业,他们普遍缺少民机复杂电子硬件与软件开发的技术能力。

在这种情况下,中国商飞选择自主开发C919航电系统的设计与集成,自然承担了风险,也被视为对主制造商关键能力的一次挑战。为了尽量避免在后期出现重大的设计反复与构型调整,C919在前期共策划了几百项研发试验。

▲科研人员在天津大学模拟座舱空气环境实验平台对机舱进行监测(游思行摄)

▲ARJ21的适航取证成功为C919奠定了坚实基础(新华社刘济美摄)

重大专项有力支撑

“一直关注着大家。你们有一点高兴的事,我们也高兴；你们有一点难过的事,我们也难过。”近日,全国政协副主席、科技部部长万钢一行来上海考察了中国商用飞机浦东基地。门口奠基石上的题字——“让中国的大飞机早日飞上蓝天”,也是科技部沉甸甸的牵挂。

据中国商飞负责人介绍,在C919的研制过程中,中国商飞作为高新企业及第三批创新型重点企业,科技部给予了莫大支持和帮助。民用飞机模拟飞行国家重点实验室、国家商用飞机制造工程技术研究中心等科研设施,6项973计划,5项863计划,3项国际合作项目,1项科技支撑计划等科技计划,引进海外人才,申报千人计划、外专千人计划等帮助。中国商飞与科技部共建国家大型民机科技创新能力建设平台,国家科技计划与重大专项衔接,总结推广重大专项组织模式。“在国家战略层面上进行统筹协调,包括相关部委的协调；对于中国商飞作为一个企业承担国家重大专项,科技部指导和引导企业承担重大专项主体责任；举全国之力,聚全球之智,为民机研制提供国际前沿技术的信息和支持,并帮助建立人才培养基地。”这位负责人感慨地说。

“播一批种子,收获一片蓝天”,研制大型飞机被视作新世纪建设创新型国家的重要标志性工程,肩负着带动一批重大领域科技提升、使中国客机制造业迈向更高领域的使命。

中国梦连着科技梦,基本建成“以中国商飞公司为核心,联合中航工业,辐射全国,面向全球”的我国民机产业体系,建设和管控全球14个国家和地区、256家供应商,充分整合利用全球资源。有专家分析,得益于国产大飞机的新技术和新材料优势及我国国产化的需求,未来C919将打破波音和空客的垄断,不仅站稳国内市场,还将布局国际市场。

搏击长空还须闯三关

C919大型客机总装下线后,还要面临系统测试考验,接下来是首飞、适航取证、交付客户、运营维护……要取得最终成功,C919还需闯三关:试飞关、市场关、服务关。

试飞关:系统测试仍在攻坚克难

金壮龙说,根据工程发展阶段计划安排,C919大型客机项目后续还将开展航电、飞控、液压等各系统试验、机载系统集成试验和全机静力试验；首架飞机作为试飞机,首飞前需要完成系统调试、试飞试验设备和仪器安装等工作,计划于2016年首飞。

目前,与总装平行运行的试验项目仍在紧张进行中,包括“铁鸟”:机械系统测试,如起落架、机翼等故障的模拟试验；“铜鸟”:发电和配电等供电系统测试；“电鸟”:航电系统,即导航、通讯系统测试。三个平台最终全部连起来,实现“三鸟联试”,模拟飞机状态。“我们的目标是不把故障带上天！”上海飞机设计研究院总体气动部高级工程师余圣晖说。

进入试飞阶段后,C919的6架试飞机都将承担不同的测试任务,加上此前ARJ21积累的试飞经验,相信C919试飞将进行得更加顺利。

市场关:赢得乘客信赖和喜爱

大飞机是否成功,最终得看它能否卖出去。现在,国产大型客机面临着西方同类机型的激烈竞争。中国商飞市场部副部长陈绥宁说,空客研发的新一代A320,波音制造的新一代波音737,与C919飞机的市场定位几乎重合,使得国产大型客机在研制过程中便遭遇到空前的市场压力。

同时,国产大型客机市场准入证的获取也是一大难关。根据国际惯例,飞机投入市场必须取得适航认证,也就是飞机的市场准入证。如果没有进入欧美市场的适航认证,国产大飞机将无法在国外运营,目前C919大型客机要获得欧美的适航认证还面临很多难题。

但市场上利好消息也不少。据中国商飞市场部副部长党铁红介绍,目前C919的订单总数已经达到517架,最大一份订单高达50架。

这其中,国内有7家航空公司共订购了135架C919。国际市场上,德国普仁航空公司和泰国都市航空分别订购7架和10架。此外,订购C919的国内外金融租赁公司有12家,订单数达365架,其中来自美国的通用电气金融航空服务公司订购了20架。

在飞机制造行业中,一次订单就有可能左右一个飞机制造商在某一领域的销售,所以业界公司在订单的获取上竞争非常惨烈。一家航空公司购买三四架飞机的意向订单,就能导致空客和波音进行你死我活的斗争。C919陆续获得了517架飞机的承诺与确定订单,可见深受市场认可。

▲C919大型客机计划于2016年首飞(新华社丁汀摄)

服务关:全方位满足客户需求

销售服务向来是中国民机制造业的一大软肋。现在,国际上的民用飞机销售服务都已采用了全寿命服务策略,在飞机的售前、售中、售后都提供周到服务。如在售前就利用各种渠道使用户了解公司、了解飞机产品,甚至帮助用户解决购机困难的问题,售中为用户培训空地勤人员,售后为用户及时解决问题,保证用户飞机的高出勤率。

同时,随着今后机群分布和规模的扩大,客户服务的内容和方式也需随之适时变化,需提供“7×24小时”值班和应急服务程序为代表的全方位服务,在第一时间回复、解决客户需求,大幅度提升客户紧急问题处理效率。

中国商飞成立后,现已建成服务支援平台,并不断提升客户服务能力。中国商飞科技质量部吴珊珊说,公司的客户服务公司建立了一个快速响应中心,目前已经和厦门航空联合试运行,以期积累经验、收集数据,为将来大飞机运行发挥作用。未来,中国商飞还将不断完善服务支援体系,在用户培训、售后服务、用户资料和备件支持等方面,为遍及全球的C919飞机用户提供全方位的支持,保障用户安全、可靠地运营。（本刊综合）※