厲害了，我的國！
——國產大客機 C919首飛成功

○白俊杰

厲害了，我的國！
——國產大客機 C919首飛成功

○白俊杰

2017年5月5日14時許，萬眾矚目的國產大客機C919在上海浦東機場4號跑道成功起飛，并于15時19分完成全部預定試飛科目后安全返航著陸。它的成功首飛標志著中國成為繼美國、俄羅斯、英國、法國后，第五個可以自行生產大型客機的國家。

為啥是“C919”？

C919是我國第一架完全擁有自主知識產權的國產干線飛機，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，最大載客量190座，標準航程4075千米，最大航程5555千米。從載客量和航程等數據來分析，它與波音B737和空中客車A320處在同一量級。

C919的命名頗具深意，“C”既是中國商飛公司英文縮寫“COMAC”的第一個字母，也是中國的英文名稱“China”的第一個字母，體現了大型客機是國家的意志、人民的期望。另外，它還恰好與如今平分世界干線民機市場的兩家公司“空中客車（Airbus）”和“波音（Boeing）”的字頭構成順序排列。第一個數字“9”代表“長久”，后面的數字“19”則代表最大載客量可達190座。

C919上有哪些“硬科技”？

C919的橫空出世，意味著中國實現了民機技術集群式突破，形成了中國大型客機發展核心能力。那么，國產大型客機C919到底有哪些高科技含量呢？

首先，C919的“超臨界機翼”能讓飛機更省油。

飛機的耗油量與飛機的升阻比（升力和阻力的比值）有直接關系，升阻比越高，飛機的氣動效率越高，耗油量就越少。眾所周知，飛機的升力主要來源于機翼，而全機約70%的阻力也來源于機翼。因此，為了保證飛機的座級，避免“油老虎”的出現，在飛機機翼上動腦筋，便成了提高飛機氣動效率的關鍵。

第一、第二代噴氣式客機采用的多是傳統的古典翼型，古典翼型適合于低速及亞音速飛行。但是，隨著飛行速度的進一步提高，古典翼型的設計已不可能適應高速巡航飛行的要求，因此只能尋求一種既能適應高速巡航飛行，又能保持較高氣動效率的翼型，這就是超臨界翼型。

相對于古典翼型，超臨界翼型可使巡航氣動效率提高20%以上，巡航速度提高100多千米/小時。如果用同一厚度的標準來設計古典翼型和超臨界翼型，超臨界翼型的整體阻力比古典翼型要小8%左右，因而超臨界翼型具有較大的機翼相對厚度，而這可以減輕飛機的結構重量，增大結構空間及燃油容積。

其次，C919在國內首次應用第三代鋁鋰合金材料。

在中國武術界，有著“內練一身氣，外練筋骨皮”的說法。C919大型客機的研發，也詮釋了這一思想。在機體主結構上，設計人員大量使用了世界先進的第三代鋁鋰合金材料，這在國內尚屬首次。

鋁鋰合金材料被認為是目前航空航天業首選的理想輕質高耐損傷金屬材料。相比于普通鋁合金，鋁鋰合金在同等重量下強度更大，在同等強度下重量更輕，這一性能對飛機而言非常重要。同時，鋁鋰合金的損傷容限性能和抗腐蝕性能也更強，使用鋁鋰合金可以實現結構減重并大大提高飛機壽命。

由于第三代鋁鋰合金此前沒有在國內民用飛機上使用過，因此其拉伸性能、疲勞性能和斷裂性能等關系到飛機設計的重要參數在國內基本沒有，需要進行大量試驗，方能獲得其各項性能指標。為此，攻關團隊先后進行了三大塊試驗，獲得了大量有效數據，建立了第三代鋁鋰合金的材料規范體系、設計許用值體系和制造工藝規范體系，為將來鋁鋰合金在國內民機產業的廣泛使用奠定了堅實的基礎。

再次，航電核心處理系統達到國際先進水平。

在民用飛機產業有個形象的說法：航電系統是“大腦”，飛控系統是“四肢”，EWIS系統（電氣導線互聯系統）是“經絡”。一架先進的飛機應該擁有聰敏的大腦、靈活的四肢、通暢的經絡。

C919航電系統的核心——IMA，使用的是目前最先進的高度集成數據處理和網絡傳輸技術。飛機搭載的IMA，由兩臺核心處理計算機柜負責處理全機各系統的數據，承擔全機信息交換中心的職能。遍布全機的多個遠程數據接口裝置（RDIU）和遠程交換機，為全機各系統數據傳輸、交換提供了通路，形成了強大的數據傳輸網絡。

這種網絡化數據處理方式，相較之前一對一的數據傳輸處理方式，是巨大的變革，因為它不僅提高了數據傳輸的處理效率，也大大減少了全機電纜的長度，從而實現了有效的減重。比如飛行速度、高度這些數據，以前要由大氣數據計算機分別建立通路，傳輸給顯示系統、發動機、環境控制等系統，現在只需“把工作都交給網絡”。

這些優點，還要歸功于C919使用的目前最先進的ARINC664網絡集成技術。簡單來說，ARINC664網絡是一種航空總線通信協議。相比于之前被廣泛應用但帶寬有限的老版本網絡，ARINC664最大的好處就是帶寬高且資源共享，這意味著原來需要通過若干根線纜傳輸的信號，現在可以由一根線纜傳輸。這就好比我們從A地到B地，需要開行10列火車，但并不需要修筑10條鐵路，只需要一組雙軌鐵路，再配上可靠的信號系統便可完成，這樣做顯然比修10條鐵路更節約資源。

C919啥時可以飛向世界？

首飛并不是載客的商業運行，而是適航取證所需的步驟。適航取證是確保飛機滿足按公眾要求制定的可接受的最低安全標準（適航標準）的管理和技術實現過程，只有經過適航審定和驗證并取得適航合格證的產品才能進入市場。C919首飛成功后，還要進行各種試飛科目729項，預計飛行4200小時，2282架次，才能完成試飛取證任務。

C919首批將生產8架，除兩架做“鐵鳥”與“靜力強度”試驗外，其余6架將投入試飛，其中包括高風險的“飛行失速”“最小速度起飛”“結構顫振”試飛和耗時持久的“自動飛行”，以及條件苛刻的“自然結冰試飛”。這一過程估計要耗費3年左右的時間，當然也可能因預計不到的困難而時間延遲。

目前，C919已獲得全球23家用戶的570架訂單。按照中國商飛的計劃，C919飛機在取證之后才會批量生產，希望前期每年生產20架，之后50架，到2020年將具備150架C919大型客機和50架ARJ21-700飛機的年批生產能力。

人們期盼坐上國產大飛機飛向藍天的同時，可從北京直達新加坡、航程5555千米的C919加長型已在謀劃中，比C919載客更多、航程更遠的C929大型客機也已列入了中國商飛的發展計劃。待C929研發之時，我們的C919正躍躍欲試，跨向世界先進客機之列。