庄敏
飞上蓝天对人类来说,不仅意味着自由翱翔,更重要的是它将我们发展进步的航标指向了无垠的天空。进入新世纪,中华民族在伟大复兴的历史征程中,向蓝天开始了新的进发。
2008年,肩负大型客机研制重任的中国商飞公司挂牌成立。如今,十年过去了。相对百年波音和近五十年的空客来说,只有十岁的中国商飞还是一家十分年轻的民机制造企业。但是,过去十年中,中国民机人牢记使命,用一张张图纸定义智慧,用一颗颗铆钉诠释勤奋,用一次次探索演绎创新,创造了中国民机产业史上的多项第一。而今,中国商飞已经形成了以支线客机ARJ21、窄体单通道干线客机C919、远程宽体客机CR929为代表的民机产品谱系,为未来发展奠定了坚实的基础。
ARJ21,闯出一条路
对于中国民机产业来说,ARJ21无疑是一款具有划时代意义的产品。在研制理念和思路上,ARJ21项目第一次把制造商的服务体系提到与设计、制造同等重要的地位,提出“建设产品营销体系、创建与国际接轨的服务体系和改进完善研制体系”的思路。这种思路上的转变实质上是民机制造商将飞机产品的研制目标定位从过去传统的“鉴定取证”向更贴近用户的“交付运营”转变,并以此为准则,培育以运营支援需求拉动的产品研制生产运作机制,抛弃了“重产品构建、轻使用要求”的老思路。
2008年首飞后,ARJ21共进行超过4500小时飞行测试。2018年3月26日,ARJ21新支线飞机104架机在冰岛凯夫拉维克国际机场完成大侧风试验。这意味着ARJ21飞机最后一项特殊气象环境运行限制被解除,飞机具备了在高原、高寒、高温高湿、自然结冰等全部特殊气象环境下的运营能力。
过去十年中,ARJ21两次飞出国门完成试验,不仅验证了中国商飞研制团队的试验组织能力,也向世界展示了中国民机产业的新面貌。从这个角度来看,尽管中国是世界民机舞台的后来者,但我们有能力、也有實力在这个舞台上有更好的表现。
2015年,首架ARJ21飞机在万众瞩目下交付首家用户成都航空,正式投入航线运营。值得一提的是,ARJ21在投入运营时,开创性地尝试了示范运营方式,这是一条完全没有经验可循的创新之路。
为此,中国商飞与成都航空合作,在运营初期就成立了多个ARJ21飞机接收运营专项工作组,构建了完善的运行指挥体系,并在人员储备、市场培育、技术培训、航材设备支援等方面做了诸多准备。同时,中国商飞公司还在成都布局了面向西南、西北,辐射东南亚的客户服务基地——民机示范产业园。如今,成都航空已经利用ARJ21开通了数条国内航线,实现了国产民机的安全运营。未来,中国商飞公司还将进一步探索“西部高原支线网络+枢纽干线网络”的商业运营模式和发展战略,不断扩大ARJ21的市场份额。
这一发展战略与ARJ21飞机的性能息息相关。早前,ARJ21就先后在内蒙古海拉尔、青海格尔木等地进行了适航验证,试验表明ARJ21飞机适应我国中西部机场起降条件和复杂航路要求,具有显著的高寒、高原等性能。飞机在国内所有高原机场和绝大多数高高原机场可实现满客起飞,并在单台发动机工作的突发情况下具有安全起降品质。在零下30摄氏度自然环境下,飞机仍能保持正常运行。今年3月,ARJ21在内蒙古进行了为期半个月的演示飞行,飞机签派率达到97%,良好的表现为飞机日后进入这一市场打下了扎实的基础。
此外,2017年年末,首架ARJ21公务机在上海浦东机场完成首飞。目前,这架飞机正在中国商飞总装制造中心浦东基地开展改装工作。ARJ21公务机的问世,体现了中国航空制造业发力公务机制造领域的决心。从切入点来看,ARJ21属于中型公务机,目前国内公务机机队结构以大型远程公务机为主,中小型公务机市场的空间和潜力还有待挖掘,这为ARJ21未来进入公务机市场提供了机会。
如今,ARJ21已经进入批量生产阶段,这对于制造商而言,难度同样很大。对于一家年轻的飞机制造企业来说,探索量产,不仅仅要突破技术上的难题,更有管理上的短板要补,质量体系、工艺流程、人才培养等方方面面都需要对标国际先进水平,才能真正形成国产客机的国际竞争力。
C919,宝贵的战略基石
从“运10”飞机立项到C919冲上云霄,中国人的“大飞机梦”穿越了近半个世纪。从青丝到白发,从梦想到现实,中国民机人披荆斩棘、砥砺前行。当C919腾空而起的那一瞬间,所有人心中都明白,这一刻,C919代表的是中国民机产业的新高度,它不仅仅是一个机型,更代表着一种能力,中华民族的能力!
为了形成自己的核心能力,在C919研发过程中,中国商飞研制团队通过“双V需求管理”,构建了C919飞机全机功能架构以及系统文件。也就是说,C919飞机上的每一个功能定义都是基于设计人员对市场和客户的需求而形成的,这些需求驱动着设计研发的全过程。从这个角度来看,C919是中国的商用飞机走向正向设计的开始,也是其作为中国民机产业战略基石的核心价值所在。
此外,在C919项目中,年轻的中国商飞公司没有采用成套成熟的航电产品,选择了自主设计和集成。在此之前,全世界只有波音和空客具备这样的能力。一开始,中国商飞作出这一决定时,业内有一些质疑的声音,甚至有国外知名供应商在来访时直接问:“全球有能力从事整机航电系统集成的顶级科研人员屈指可数,你们能做到吗?”中国商飞的研制团队用自己的智慧和汗水证明:我们可以做到!C919项目让中国商飞成为继波音和空客之后,又一个具备研制符合国际适航标准的民用飞机综合航空电子系统能力的民机主制造商。
目前,已有2架C919大型客机投入试验试飞。对于一款新机型来说,开始试飞也意味着进入了适航验证的“深水区”和“风险期”。
根据规划,中国商飞将投入6架飞机用于试飞,计划在3000多小时的试飞中完成1000多项符合性验证试验,形成5000多份符合性报告。要在确保安全的前提下,尽早取得适航证,这无疑也是一个严峻的挑战。
令人欣喜的是,在经过10101架机的磨砺之后,10102架机的研制进程已经明显加快。通过不断优化工作模式,10102架机在测试改装过程中,已经采用了整体设计、一体化改装的方式,大大提高了效率。同时,C919的试飞团队也在不断壮大。10102架机与10101架机的首飞机组名单中,只有一个交集。这种“以老带新”的模式,使得中国商飞的试飞团队快速成长,为将来多地、多机、多团队密集试飞奠定了基础。
10年的发展,在看到进步的同时,我们也要清醒地认识到,未来C919的发展之路,依然不可能一帆风顺。
作为我国第一款按照国际标准进行全面适航认证的干线喷气式客机,尽管有ARJ21的取证经验可以借鉴,但由于C919采用了一大批新技术、新材料、新工艺,将大大增加飞机验证的难度。此外,虽然我国民用飞机适航验证的条件有了显著改善,但缺乏米字形跑道,特定区域特殊气候设备等关键试验设施、资源和条件不足的矛盾依然存在。因此,未来依旧任重道远。
CR929,再上新台阶
在ARJ21交付运营并开始批产、C919进入适航取证阶段后,中国开始向难度更大的宽体客机发起了挑战。实际上,这也是中国商飞公司型号研制“三步走”战略中的最后一步。考虑到宽体客机研制的难度、技术储备、资金投入和市场需求等诸多因素,中国商飞公司与俄罗斯联合航空制造集团合作,共同研发CR929远程宽体客机。
许多媒体在对CR929项目的报道中都提到,空客的成功是顺应了欧洲联合的需要,并得到了各国政府及财团的大力支持。与此类似,CR929项目也顺应了中俄两国加强区域经济一体化、维护地区和平与发展的国家战略。因此,合作研制民机制造领域难度最大的宽体客机,对两国航空工业来说,有望实现“1+1>2”的效果。
2016年,在第十一届中国国际航空航天博览会上,中国商飞公司首次展示了远程宽体客机模型。2017年5月,中国商飞与俄罗斯联合航空制造集团的合资企业——中俄国际商用飞机有限责任公司在上海成立。同年9月,合资公司在位于上海的中国商飞公司总部举行宽体客机命名与合資公司LOGO发布活动,中俄远程宽体客机正式命名为CR929。
紧接着,2017年末,CR929项目完成了推进系统邀标建议书(RFP)的发放。该文件主要涉及发动机系统和短舱,涵盖通用说明、工程要求、客户服务要求、商务要求和供应商通用管理要求等。这意味着中俄双方已经完成了对推进系统初步需求的定义,明确了项目全寿命周期对供应商的基本要求。
2018年3月,CR929项目联合概念定义(JCDP)启动大会在上海召开,这标志着CR929项目发动机及主要机载系统JCDP工作正式启动。
在项目研制方面,由于中国商飞在ARJ21和C919项目中已经逐渐建立、健全了民用飞机的研制、生产、试验、试飞体系,民机产业链日益完善,再加上俄罗斯早前也有过宽体客机的研制经验,因此CR929项目在一些关键技术的突破上取得了不俗成绩。2018年1月,CR929飞机首件全尺寸复合材料机身壁板工艺件试制成功。这为日后CR929飞机上大比例采用复合材料打下了坚实的基础。