國產大飛機鑄夢起航

國產大飛機鑄夢起航

圖/新華社

人們總愛將希冀的目光投注在未觸及的領域。正如“兩彈一星”與載人航天之夢,中國人極其渴望在廣闊的藍天上,能出現中國自主研制的大飛機劃過的弧線。

歷經幾代人的努力,中國人夢圓的時刻正在到來。11月2日,我國自主研制的首款新一代噴氣式干線客機C919下線。C919歷時7年設計制造,承載著中國人自20世紀70年代開始的大飛機夢想,如今它的驚艷亮相也意味著繼波音737和空客A320后,全球70噸級客機市場將再添一名“重量級選手”。

35年藍天夢

早在近半個世紀前,中國就在為制造一款大型客機而努力。1970年8月,國家下達代號“708工程”任務,設計制造自己的大型噴氣式客機第一次被提上議事日程。1980年9月,舉全國之力建造的大飛機運10首飛成功,但令人遺憾的是,由于多種原因,1986年這架完成多次試飛任務的飛機回到上海后,再也沒能繼續飛起來。

同時期,中美合作的MD82客機項目正式實施,希望實現“市場換技術”。但后來隨著美國波音公司對麥道的兼并,合作項目全部暫停,中國人打造自主大飛機的夢想也陷入停滯。

在很長一段時間內,只要中國開始制造自己的大飛機,西方輿論就開始冷嘲熱諷。1999年,中國推出“新舟60”50座級雙發渦槳支線客機,被西方媒體貶低為“極其危險”。“運12”也沒逃過類似宿命,外媒甚至給這款飛機起名“死亡陷阱”。

2008年,中國商飛公司(下稱“中國商飛”)成立,上海飛機制造廠重組為上海飛機制造有限公司,成為中國商飛的總裝制造中心,中國民機人重拾舊夢,開始了國產大型客機研制的新征程。

中國商飛成立的第二天,時任國務院總理的溫家寶在《人民日報》發表題為《讓中國的大飛機翱翔藍天》的署名文章,強調指出:讓中國的大飛機飛上藍天,既是國家的意志,也是全國人民的意志。

“中國要上‘大客’(大客機)了!”這一句話,一個信念,一個目標,就如燈塔,不僅感召了海外專家,也吸引了數千名高校學子,還有為了C919離開空客、波音的資深工程師,也有堅守在上海飛機制造廠30多年的老工匠。他們都懷著一顆拳拳之心,將自己的夢想打上“C”的標簽,他們說這個“C”有兩層含義,一個是大客機C919,一個是祖國China。

從初步設計到詳細設計再到機體制造,C919走過了7個年頭,這一飛機型號也如“箭頭”一般,在國內掀起民機制造熱潮。

中國商飛總經理賀東風說:“2014年11月30日,C919大型客機首架機實現機身成龍,為結構總裝下線奠定基礎。”

C919總裝下線,僅僅是萬里長征走完第一步,接下來艱難的測試、試飛還在等待著它。

中國商飛新支線飛機ARJ21在系統測試和適航取證方面已經為C919試水探路。

ARJ21于2008年首飛成功,隨后轉入艱苦的適航取證階段,并于2014年底完成試飛,獲得飛機銷售市場的許可證——型號合格證。ARJ21的適航取證成功為C919奠定了堅實基礎并積累了寶貴經驗。

從ARJ21到C919,對于中國而言,不管如何艱難,民機產業已經起步,“造不如買,買不如租”的時代將永遠成為歷史。

機隊規模達3000多架,旅客吞吐量年均增長20%,千萬級吞吐量機場21個……一連串的數字表明,中國已經成為當今世界上增長最快、潛力最大的民航市場,國際大型客機制造商紛紛瞄準中國,不斷加快新型客機的投放力度。而中國民機也必將迎頭趕上,翱翔藍天展現自己的身影。

▲目前C919的訂單總數已經達到517架,最大一份訂單高達50架(新華社裴鑫攝)

C919，不只是一架大飛機

C919是我國首款按照最新國際適航標準研制的干線民用飛機,機型相當于人們熟知的波音737和空客320。C919設計為基本型混合級布局158座、全經濟艙布局168座、高密度布局174座,標準航程4075公里,增大航程5555公里。

據中國商飛專家介紹, C919具有更安全、更經濟、更舒適、更環保等特性,客艙空間與同類競爭機型相比有較大優勢,可為航空公司提供更多布局選擇,為乘客提供更高的乘坐品質。后續還可在基本型的基礎上,研制出加長型、縮短型、增程型、貨運型和公務型等系列化產品。

全國尖端航空力量大集結

“成飛”的機頭、“西飛”的機身、“首飛”的機尾……C919可謂“全國尖端航空力量的大集結”。據中國商飛統計,國內有22個省市、200多家企業、36所高校、數十萬產業人員參與了C919的研制。中國商飛副總經理、C919項目副總指揮、總設計師吳光輝透露,在總體設計和初步設計中,C919大型客機研制已先后攻克了40項關鍵技術,解決了100多項技術難題。

《航空知識》雜志副主編王亞男介紹,C919研制成功有著比“中國人有了自己的大飛機”更加深遠的意義——“由大飛機研發催生出的多項基礎科學研究,以及未來的批量生產所帶動的我國民機產業配套升級和整體水平的優化,意義都遠超大飛機本身。”

“大型客機是一個高技術密集型產業,是創新型技術的結合體,如今,我國可以自主研制出大型客機,這也意味著中國站在了大飛機產業供應鏈的頂點。”王亞男說,“未來,隨著大飛機研制工作的推進,以及中國本土企業水平的不斷攀升,‘產業供應鏈的頂點地位’會給許多本土企業提供越來越多的參與機會,從而提升中國本土制造業的競爭力和創造力,這也將成為我國從資源輸入型國家向創新驅動型轉變的重要催化劑。”

外形、機體設計等自主完成

當前,有一些聲音質疑C919是“黃皮白心”,說中國只是自己設計了圖紙和做了個機殼,發動機、航電系統都從別國采購。

新華社發文強調:C919大型客機是建設創新型國家的標志性工程,具有完全自主知識產權。C919項目常務副總設計師陳迎春也表示,C919飛機由我國完全自主創新,飛機的總體方案自定,氣動外形由中國自主設計、自己試驗完成。飛機的機體從設計、計算、試驗、制造也由中國完成,包括系統集成在內。由于研發技術不成熟,機載設備仍為進口,包括發動機、航電、飛控及起落架等。

有專家表示,一架完整的波音747飛機,要由450萬個零件緊密組合而成,把各個零部件在同一時間、從世界各地集中到一起并拼成飛行器,這比讓飛機飛行更困難。如果人們都可以把買來的部件組裝并讓它飛起來,全球就不會只有兩家大飛機制造商了。波音已有近百年歷史,空客也有40多年時間,中國商飛才僅僅7歲。這兩家飛機制造公司從沒有為一個型號飛機的研制成立過16家合資公司,而成立合資公司的目的就是加快學習和盡早實現國產化。

技術細節閃耀創新光芒

盡管中國航空工業在歷經半個多世紀的發展過后,已經具備研發大型飛機的底氣與物質基礎,C919干線飛機仍將經歷諸多“從無到有”的突破。“我國設計大型客機底子薄,還要面對國外的技術壁壘,這讓我們的自主創新之路充滿荊棘。”中國商飛董事長金壯龍說。

大型飛機重大專項專家咨詢委員會委員吳興世和飛機打了40多年交道,說起這事,手都會不自覺地微微顫抖:“確實來之不易！C919的下線,讓中國的大飛機翱翔藍天的夢想又向前跨進了一大步！”

在這位飛機大拿的眼中, C919絕對是個身強力壯、心胸開闊的“壯小伙”。C919的機身特別寬敞,由于是“大個頭”,需要先進的發動機驅動大型客機的心跳。C919采用了比波音737更先進的全時全權限電傳操縱系統和先進的主動控制技術。這種技術是高綜合、高安全、高復雜度的關鍵機載系統之一,其中多項屬于民機研制的核心技術,也是美國政府明令禁止出口的技術。

與ARJ飛機的研發模式不同,中國商飛自行研發了飛控系統的核心技術,即飛行控制律的算法。這些研發模式的改變都代表該公司在大型商用客機核心技術的突破。

研發過程中,作為飛控系統的供應商,霍尼韋爾只負責將中國商飛設計好的算法與方案進行功能的實現。對程序設計是否合適,霍尼韋爾公司只回答YES或NO,故障原因則需要中方自己進行定位與更改。C919大型客機項目首次采用控制律的研發設計,國內相應領域的研究幾乎為零。面對“低起點”,“高標準”,注定這一研發是場硬仗。

“飛行員通過側桿控制飛機的運動響應是一個復雜的控制算法,數據處理工作量非常大。一個參數的改變往往會帶動其他參數的變化,有些參數的確定大都要來回迭代十幾次,有的甚至幾十次。”控制律攻關隊隊員歐陽一方介紹。

“C919的控制律設計填補了國內民機空白,希望將來能實現諸如陣風減緩等更多復雜的功能,令我們的飛機更加先進和舒適。”歐陽一方說。

由于C919在設計之初就肩負著提升國內航空系統供應商的責任,因此在面向全球公開招標機載系統供應商時,也鼓勵國際供應商與國內企業成立聯合公司提供產品配套。

與ARJ21-700飛機直接采用柯林斯公司成熟產品的做法不同,中國商飛此次選擇了與波音787同等先進的航電系統,增加了技術難度,并且多個系統的供應商來自中國航空企業,他們普遍缺少民機復雜電子硬件與軟件開發的技術能力。

在這種情況下,中國商飛選擇自主開發C919航電系統的設計與集成,自然承擔了風險,也被視為對主制造商關鍵能力的一次挑戰。為了盡量避免在后期出現重大的設計反復與構型調整,C919在前期共策劃了幾百項研發試驗。

▲科研人員在天津大學模擬座艙空氣環境實驗平臺對機艙進行監測(游思行攝)

▲ARJ21的適航取證成功為C919奠定了堅實基礎(新華社劉濟美攝)

重大專項有力支撐

“一直關注著大家。你們有一點高興的事,我們也高興；你們有一點難過的事,我們也難過。”近日,全國政協副主席、科技部部長萬鋼一行來上海考察了中國商用飛機浦東基地。門口奠基石上的題字——“讓中國的大飛機早日飛上藍天”,也是科技部沉甸甸的牽掛。

據中國商飛負責人介紹,在C919的研制過程中,中國商飛作為高新企業及第三批創新型重點企業,科技部給予了莫大支持和幫助。民用飛機模擬飛行國家重點實驗室、國家商用飛機制造工程技術研究中心等科研設施,6項973計劃,5項863計劃,3項國際合作項目,1項科技支撐計劃等科技計劃,引進海外人才,申報千人計劃、外專千人計劃等幫助。中國商飛與科技部共建國家大型民機科技創新能力建設平臺,國家科技計劃與重大專項銜接,總結推廣重大專項組織模式。“在國家戰略層面上進行統籌協調,包括相關部委的協調；對于中國商飛作為一個企業承擔國家重大專項,科技部指導和引導企業承擔重大專項主體責任；舉全國之力,聚全球之智,為民機研制提供國際前沿技術的信息和支持,并幫助建立人才培養基地。”這位負責人感慨地說。

“播一批種子,收獲一片藍天”,研制大型飛機被視作新世紀建設創新型國家的重要標志性工程,肩負著帶動一批重大領域科技提升、使中國客機制造業邁向更高領域的使命。

中國夢連著科技夢,基本建成“以中國商飛公司為核心,聯合中航工業,輻射全國,面向全球”的我國民機產業體系,建設和管控全球14個國家和地區、256家供應商,充分整合利用全球資源。有專家分析,得益于國產大飛機的新技術和新材料優勢及我國國產化的需求,未來C919將打破波音和空客的壟斷,不僅站穩國內市場,還將布局國際市場。

搏擊長空還須闖三關

C919大型客機總裝下線后,還要面臨系統測試考驗,接下來是首飛、適航取證、交付客戶、運營維護……要取得最終成功,C919還需闖三關:試飛關、市場關、服務關。

試飛關:系統測試仍在攻堅克難

金壯龍說,根據工程發展階段計劃安排,C919大型客機項目后續還將開展航電、飛控、液壓等各系統試驗、機載系統集成試驗和全機靜力試驗；首架飛機作為試飛機,首飛前需要完成系統調試、試飛試驗設備和儀器安裝等工作,計劃于2016年首飛。

目前,與總裝平行運行的試驗項目仍在緊張進行中,包括“鐵鳥”:機械系統測試,如起落架、機翼等故障的模擬試驗；“銅鳥”:發電和配電等供電系統測試；“電鳥”:航電系統,即導航、通訊系統測試。三個平臺最終全部連起來,實現“三鳥聯試”,模擬飛機狀態。“我們的目標是不把故障帶上天！”上海飛機設計研究院總體氣動部高級工程師余圣暉說。

進入試飛階段后,C919的6架試飛機都將承擔不同的測試任務,加上此前ARJ21積累的試飛經驗,相信C919試飛將進行得更加順利。

市場關:贏得乘客信賴和喜愛

大飛機是否成功,最終得看它能否賣出去。現在,國產大型客機面臨著西方同類機型的激烈競爭。中國商飛市場部副部長陳綏寧說,空客研發的新一代A320,波音制造的新一代波音737,與C919飛機的市場定位幾乎重合,使得國產大型客機在研制過程中便遭遇到空前的市場壓力。

同時,國產大型客機市場準入證的獲取也是一大難關。根據國際慣例,飛機投入市場必須取得適航認證,也就是飛機的市場準入證。如果沒有進入歐美市場的適航認證,國產大飛機將無法在國外運營,目前C919大型客機要獲得歐美的適航認證還面臨很多難題。

但市場上利好消息也不少。據中國商飛市場部副部長黨鐵紅介紹,目前C919的訂單總數已經達到517架,最大一份訂單高達50架。

這其中,國內有7家航空公司共訂購了135架C919。國際市場上,德國普仁航空公司和泰國都市航空分別訂購7架和10架。此外,訂購C919的國內外金融租賃公司有12家,訂單數達365架,其中來自美國的通用電氣金融航空服務公司訂購了20架。

在飛機制造行業中,一次訂單就有可能左右一個飛機制造商在某一領域的銷售,所以業界公司在訂單的獲取上競爭非常慘烈。一家航空公司購買三四架飛機的意向訂單,就能導致空客和波音進行你死我活的斗爭。C919陸續獲得了517架飛機的承諾與確定訂單,可見深受市場認可。

▲C919大型客機計劃于2016年首飛(新華社丁汀攝)

服務關:全方位滿足客戶需求

銷售服務向來是中國民機制造業的一大軟肋。現在,國際上的民用飛機銷售服務都已采用了全壽命服務策略,在飛機的售前、售中、售后都提供周到服務。如在售前就利用各種渠道使用戶了解公司、了解飛機產品,甚至幫助用戶解決購機困難的問題,售中為用戶培訓空地勤人員,售后為用戶及時解決問題,保證用戶飛機的高出勤率。

同時,隨著今后機群分布和規模的擴大,客戶服務的內容和方式也需隨之適時變化,需提供“7×24小時”值班和應急服務程序為代表的全方位服務,在第一時間回復、解決客戶需求,大幅度提升客戶緊急問題處理效率。

中國商飛成立后,現已建成服務支援平臺,并不斷提升客戶服務能力。中國商飛科技質量部吳珊珊說,公司的客戶服務公司建立了一個快速響應中心,目前已經和廈門航空聯合試運行,以期積累經驗、收集數據,為將來大飛機運行發揮作用。未來,中國商飛還將不斷完善服務支援體系,在用戶培訓、售后服務、用戶資料和備件支持等方面,為遍及全球的C919飛機用戶提供全方位的支持,保障用戶安全、可靠地運營。（本刊綜合）※