国产大飞机飞向大未来

谢顿

2015年11月2日，我国第一款实用化的商业大型客机C919正式发布，在新建成的总装制造中心浦东基地厂房内，中国商飞涂装的大型客机缓缓推出。前半段机身为白色涂装，红色的字体写着“中国商用飞机有限责任公司”，这是它诞生的地方。这一消息一出，吸引了众多目光。后半段机身为蓝绿色的商飞涂装，机尾和机身上都有醒目的“C919”字样。

从C919的命名上看，第一个字母“C”是英文“China”的首字母，也是商用飞机英文缩写COMAC的首字母，第一个数字“9”的寓意是天长地久，而“19”代表的是，中国首款大型客机最大载客量为190人。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，被寄予厚望。是研究人员攻克了重重难关最终建造完成的。下面就让我们来认识一下这座大飞机吧。

大飞机有多大？

C919作为“大”客机，它究竟有多大？C919机长38.9米，翼展35.8米，最大起飞质量达72吨，最大着陆质量66吨。使用CFM56发动机，最大设计航程4 075千米，加大航程型最大航程为5 555千米，最大飞行高度1.2万米，最大载客量为190人。

C919大型客机是我国首款按照国际适航标准推出的一款干线客机，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，该飞机的特点是更安全、更经济、更舒适、更环保，与西方150～190座级的干线客机展开竞争。同时还有一系列的加长型、缩短型、增程型、货运型和公务型等产品，全系列品种丰富，可供选择的余地较大。

神奇的“翅膀”——高科技机翼

鸟儿有了翅膀才能飞翔，雄鹰之所以能够在风雨中穿梭自如，就是因为它拥有强大的翅膀。为了让C919能够如雄鹰般翱翔于蓝天之上，研发人员集思广益，实验数次，在800多副机翼中最终于2009年敲定了这套机翼，今后，C919将用这副高科技“翅膀”在蓝天翱翔。

我们知道，飞机在飞行时机翼会受到气流的扰动，在遇到强烈的气流时，机翼甚至会剧烈抖动，这对飞机飞行来说是很大的危险。飞行速度达到一定程度时，机翼就要面临气流扰动的问题。常规情况下，普通的飞机在飞行速度达到时速790千米的时候，机翼的上、下表面气流就会相差很大，飞机的飞行阻力就会急剧增加，不仅油耗上升，飞机也会处于危险之中。

新研制的C919特殊翼型，可大幅改善机翼在高速飞行中的气动性能，降低阻力并提高飞行姿态的可控性。根据研究和实验结果预测，当C919大飞机飞行时速达到880千米时，机翼才会有不可控制的摆动的危险。

穿着“棉衣”的大飞机

飞机在飞行时，引擎工作产生的巨大噪声往往会对人的听力和心理造成不小的危害。这一次，研究人员为大飞机穿上了一件特殊的“棉衣”，可以让乘坐在飞机内的乘客感觉安静许多，并且“棉衣”还有隔热保温的作用，穿越冰层轻轻松松。

这么神奇的“棉衣”到底是什么材料制成的呢？原来它叫做“超细航空级玻璃棉”，是由南京航空航天大学材料科学与技术学院陈照峰教授及其研究团队研制出来的。C919大飞机将来就会穿着这身“棉衣”展翅飞翔。而且，它还是一件“超轻棉衣”，因为1立方米这种玻璃棉的质量只有6～7千克，直径仅0.5～2.5微米，这让C919将来能够更加轻松地翱翔蓝天。

此外，这种玻璃棉还是一种绝热材料。飞机行到万米高空，外界天气变幻莫测，首先要解决的就是飞机穿越结冰云层的问题。飞机在飞过冷的水滴或结冰的水滴时，飞机表面不仅会受到撞击，还容易结冰。这时就需要这件“棉衣”的保护，让飞机不受外界温度变化的影响。此外，研发人员还利用发动机为C919制造了“防冰系统”。他们从发动机中“调动”一部分热气，在机翼中设计特殊的结构和通道，将热气引来飞机机身，使其不结冰。

你知道吗？

“超细航空级玻璃棉”材料由南京航空航天大学研制

自2009年以来，南京航空航天大学一共承接了中国商用飞机有限责任公司140多个项目的研究，涉及飞机设计、空气动力学、航电等多个领域，其中有不少技术创新成果应用到C919的研发中。

而最近的一项成果是C919机舱将采用南航研制的“超细航空级玻璃棉”材料，是由南航材料科学与技术学院陈照峰教授课题组历经4年攻关，突破10余项关键技术成功研发，这将使C919机舱的隔热隔音性能堪比国际最高水准，性能比目前最先进的美国波音公司标准还要高出近10%。

陈照峰教授说，研发初期，面临原料配方和不掌握材料工艺两大难题，通过长达4年的攻关、100多天的线上实验、大量的计算和论证终于研发出纤维直径仅约2.5微米的“超细航空级玻璃棉”。“当时我们团队还在熔炉旁边进行实验，熔炉内温度高达1 000多摄氏度，连续好几天的实验让团队成员热到快虚脱，汗水浸湿了衣服。”

可见，任何一种成功的背后都是要付出辛勤劳动的。我们向这些勤劳、敬业的科研人员表示由衷地敬意。

节能环保 轻质高效

C919大飞机在环保方面也有突出表现。这主要表现在三个方面：一是燃油效率大大提高，二是碳排放量减少，三是使用了先进的环保复合材料。

首先，在燃油的消耗方面，C919大飞机比现有的飞机降低13%～15%，燃油的燃烧效率可以达到99.5%。燃油效率高了，就可以减少飞机的带油量，使得飞机运作更加轻便高效，据预测，这样一来可以使C919的飞行阻力减少3%左右。

燃油效率提高的另一个“附加功能”就是减少了碳排放量，这对大气环保来说，实在是个好消息。用环保的设计理念，有望将飞机碳排放量减少到较同类飞机降低达50%，这可是一个非常大的数目。

最后，机身材料如何设计也是大飞机设计团队面临的重大难题，最终研制出的这套先进的复合材料将首次大规模应用于国产民用飞机，当然是由C919大飞机引领“潮流”。这款材料的全称是碳纤维树脂基复合材料，在大飞机上的使用量将达到20%。这可大大压缩飞机的总质量。飞机也是需要“瘦身”的，因为这样一来阻力就小了，油耗少了，自然就节能环保啦。

C919之后还有什么？

我国商业客机的研发始于运-10时期，在运-10之前，我国曾在1968年开始仿制苏联安-12运输机，国产首架运-8运输机在1974年下线并首飞。到了1973年，运-10飞机进入设计制造环节，我国民航总局还调拨波音707飞机用于辅助设计，到了1980年基本完成。运-10最大起飞质量 110吨，比波音737要大一些，最大飞行高度为1.1万米，1985年后该项目被终止。后运-10时期的商业客机主要集中在几款支线客机上，干线客机直到C919出现后才进入快车道。C919预计2016年进入试飞阶段，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，是继运-10后自主设计的第二款大型民用飞机，2020年左右交付使用。

C919之后，中国商飞计划研制的第二种大型客机，即C929计划，最大载客量为290座左右，比C919提升100座。250至300座的干线客机也有庞大的市场，目前波音空客的A350和波音787客机都为300座级别的客机，这是继C919之后我们需要瞄准的目标。总之，我们期待着由C919领航的“大飞机时代”早日到来！

知识窗：

国际上同类型号飞机有哪些？

C919的同类型号自然是波音和空客中的对应机型，以波音737系列和空客A320系列为主。这两款客机的销量都非常不错，算是干线客机中的入门产品，这也是C919研制的主要原因之一。中短途商业客机经济性较好，飞行时间比洲际飞行要短，基本上各大航空公司都会购买这种级别的客机。不过C919要进入国际市场，要取得美国联邦航空管理局、欧洲航空安全局的适航认证。取得适航证的时间可能不太确定，以ARJ-21为例，该项目经过十多年的发展，目前还没有取得国际适航证。如果没有美欧适航证，就无法进入国际市场进行竞争，国外航空公司也不太可能下订单购买。C919的国外订单并未确定，还处于意向订购阶段。