汪璟璟

2015年11月2日,上海,中國自主研制的C919大型客機首架飛機在上海浦東正式總裝下線(IC 圖)
食堂、樓道,這些都曾是程不時的辦公室。他隨時隨地和同事們討論著各類技術性問題。夏天太熱,汗滴容易把圖紙洇濕,他就用報紙把四肢裹起來,在一片蚊蟲中畫著圖。
圖上,是一架飛機的雛形。那是中國第一架自己研發的大飛機,而程不時則是這架大飛機的副總設計師。
大飛機是指起飛重量超過100噸或100座以上的干線客機。它是商用飛機領域最常見的客機,波音747、777等,都屬于大飛機之列。
3月10日,一架波音737MAX飛機發生空難,波音遭遇巨大信任危機。國內有輿論認為,這給了中國大飛機一個崛起的機會。
事實上,只有真正參與大飛機研制的人才清楚,大飛機順利上天、安全飛行的機會,和其他公司的崛起還是衰落,并沒有多大關系。
2017年5月5日,上海的天空中有些許陰霾,但87歲的程不時心情很不錯。他來到了浦東國際機場,等候著一場大飛機的飛行。
下午2點,一架尾翼上裝飾著象征藍色天空和綠色大地的客機開始緩緩啟動。他和眾多政府官員、中國航空領域的高層一起,眼見它開始加速滑行、騰空而起。79分鐘之后,這架嶄新的飛機飛了回來,平穩降落在第四跑道上。人們開始歡呼起來。
這架飛機是中國首型擁有完全自主知識產權的大型客機,代號C919。除了現場觀看者,C919的首飛成功,也令整個航空業界,乃至國內輿論極為興奮。
“中國搞了這么多航空院校,這么多航空工業,結果我們沒有幾架飛機,甚至那個時候很多航空制造廠去生產冰箱、摩托車,作為一名航空人其實(感覺)很丟臉。”中國航空器擁有者及駕駛員協會飛行技術分會副會長孟斌說,自己在學校學習飛機設計時,便一直遺憾中國沒有自己的大飛機,“到現在,終于看到中國開始了自己的航空制造,并且有了大飛機”。
話雖如此,孟斌也知道,大飛機并不是想造就能造。制造大飛機,實則是一個國家最頂級工業水平的象征。一個國家也許可以制造原子彈、可以制造火箭,卻很可能無法制造大飛機。
“目前國際上能搞火箭、導彈的國家有很多,能搞飛機的也有十幾個國家。但真正能搞航空發動機的國家只有美國、英國、俄羅斯、法國等幾個國家。”2016年,中航工業發動機公司總經理龐為接受采訪時說,“綜合國力、工業基礎、科技水平,任何一方面跟不上,都搞不出先進的發動機。”
區別在于,火箭是一次性使用,只要能夠完成一次任務就成功了。但就飛機而言,耐久性和穩定性是必須要解決的問題。
北京航空航天大學校長、中國工程院院士徐惠彬介紹飛機發動機葉片上的熱涂層時就曾說,為了考驗這個小小涂層的穩定性,他們要經過一萬個小時的實驗。“一萬個小時大家知道是多長時間嗎?一年多,不休息。”徐惠彬說,實驗人員要不斷把帶著涂層的設備放到高溫爐子里做熱循環實驗,三班倒,一刻不能停。而這只是為了解決發動機葉片耐高溫的問題。
另一個為人們熟知的實驗是拋鳥實驗。發動機運轉之后,要把一只大鳥打進發動機,看里面的葉片是否會受到損傷。另外一個實驗是吞冰實驗,“一分鐘一噸的冰要打到發動機里去,發動機葉片要完好無缺”,徐惠彬說,在空中遇到飛鳥,或者雞蛋大的冰雹是很常見的事情,“發動機不能壞,葉片打碎了,發動機著火了,還能飛嗎?這兩項實驗證明航空發動機要具有高度的安全性和可靠性”。
一架飛機,需要上百萬個零件——波音747上就有450萬個零件,每一個零件都要根據不同要求,做相關安全性、適航性認證。只有經過這些嚴苛實驗的飛機,才能是安全的。
看著C919升空,之后又安全降落,程不時也很興奮,但高興之余,心里總是有些遺憾。
這已經不是他第一次看到中國自己制造的大飛機在上海升空了。1980年9月26日,在上海大場機場,程不時就曾親見過類似一幕。只是當時,他心中更多的是緊張,直到飛機落地,才放下心來。
當時那架大飛機的名字叫“運-10”。那是中國制造的第一架大飛機。
“周總理第一次出國,中國派不出飛機,借了飛機出國,外國媒體說中國是沒有進入噴氣時代的國家。”程不時接受本刊采訪時回憶。
而據《青年參考》報道,1955年,周恩來參加萬隆會議時,從印度租借專機,結果被特務裝了炸藥,幸好最后臨時改變了行程。
1969年,西安飛機工業集團仿制“圖-16”設計的噴氣式轟炸機“轟-6”橫空出世。周恩來提出,能不能在“轟-6”基礎上,設計一款噴氣式運輸飛機。1970年,毛澤東視察上海時說,“上海工業基礎這么好,可以搞飛機嘛。”同年,中央軍委、國家計委向上海下達了研制大型客機的“708工程”任務,而被提上日程的飛機代號便是“運-10”。

2016年4月28日,上海,工作人員在對C 919大客機進行總裝制造(IC 圖)
“大飛機某種程度上代表的是一個國家,我們上了708工程,目的就是制造大型噴氣客機,送我們國家代表團出國。當時設計的目標是,‘運-10的最大航程超過8300公里,要能從上海出發飛到歐洲。”程不時說,在“運-10”之前,中國從沒設計過這么大的飛機,也從沒設計過民用噴氣式飛機。
“運-10”之前,中國設計的只是10噸量級的小型飛機,而“運-10”設定的技術指標是最大起飛重量110噸,載人100到120名。現在設計一架大飛機尚且不易,更何況當時中國國內還一直處于政治動蕩當中。
程不時雖然是副總設計師,但其實在整個項目中負全責。“當時(因為國內政治形勢要求),我們的組長是個工人”,程不時說,他并不懂造飛機,“沒有參加過任何討論”。
中航二集團飛機部部長胡曉峰在《尋夢大飛機》一文中將1965年到1980年視作中國大型飛機發展的初始階段。在這期間,“轟-6”“運-7”“運-8”都是參照蘇聯的飛機進行設計,使用的是與蘇聯材料體系相近的飛機原材料, 并且按照軍用飛機的設計定型程序下達研制任務、實施管理。而“運-10”主要參考波音 707- 320C 客機,跳出了蘇聯飛機設計規范的框框。
從1970年到1980年,“運-10”終于制造完成,而且在1980年首飛成功。從1980年10月至1985年2月,“運-10”先后轉場試飛北京、合肥、哈爾濱等地,7次成功飛抵西藏拉薩,共飛了130個起落、170個小時。
眼看前景越來越好,然而到1985年2月,“運-10”停止研制試飛。
一架飛機從研發,到投入量產,需要多少錢?
據《中國航空報》報道,光是在發動機上的投入,過去50年,美國的預研(應用研究之前進行基礎性研究)經費就超過1000億美元。裝備美國第四代飛機F—22的F119發動機,從最初的部件研究到具備完全作戰能力歷經32年,其中僅驗證機研制和原型機研制就投入31億美元。
據中國工程院院士甘曉華介紹,在航空領域,飛機的設計制造一般需要15—20年,發動機要20—25年。
制造大飛機,不但耗時,而且燒錢。當時中國正處于改革開放初期,國家經濟實力不夠,于是一些領導提出,既然中國已經可以購買國外的飛機,就不用再自己研制了。結果,已經蓄勢待發的“運-10”項目,就此中斷。
之后,中國曾數次想走以市場換技術,與國外飛機廠合資組裝飛機的計劃,結果一再被放鴿子。據胡曉峰介紹,1992年,中國曾與麥道公司簽訂了合作生產 40 架 MD90 飛機的協議,第二年,航空工業部也提出了干線飛機發展“三步走”的總體思路: 以40架 MD90飛機合作生產為基礎, 以國際合作發展 100 座級飛機為突破口, 實現立足國內研制生產180 座級飛機的目標。
結果,1999年5月,波音公司并購麥道兩年后,宣布MD90停止生產。隨后,生產線關閉。
這之前,中國還曾與空客合作,法國方面也愿意促成合作,但1998年, 歐方表示: “采用目前的假設條件, 無法證明該項目在經濟上可行。”這個項目也半路終止。
之后,中國大型飛機發展陷入了低谷。直至2002 年,在新成立的國防科工委支持下,用 50%的國家投資和 50%的企業自籌的方式, 上馬了 70 座級 ARJ21 支線客機項目。中國的大飛機項目,才再次開始啟動。
中國之所以又如此堅定地發展大飛機,一方面與中國工業技術的進步有關,同時,也有著經濟考量。
“我們買飛機的錢,有人做過計算,用嶄新的百元面額鈔票堆起來,已經比上海的金茂大廈還要高。”程不時接受媒體采訪時說,實際上,它可能比這些還要多。更重要的是,研發大飛機,可以帶動工業水平、科研技術以及相關產業的巨大進步。
2018年,《中國電子報》的一則報道中提到,根據預測,未來20年,全球新機交付量43013架,價值57878億美元。其中,中國機隊年平均增長率5.2%,新機交付量8575架,價值12104億美元。

2017年5月5日,上海,C 919 國產大飛機在浦東國際機場首飛(IC 圖)
美國波音公司的一份研究指出,民機銷售額每增長1%,對國民經濟增長的拉動為0.714%;一個航空項目發展10年后給當地帶來的效益產出比為1:80,技術轉移比為1:16,就業帶動比為1:12。大飛機是現代高新科技的高度集成,涉及了新材料、現代制造、先進動力、電子信息、自動控制、計算機等領域。
對于當今世界的大飛機市場,總飛行時間13000小時的資深機長陳建國向本刊記者介紹,“目前主流的兩個(大飛機制造)廠家就是波音和空客,他們占據了大部分的份額,我們國家C919是在100到200座之間,這個區間飛機也是競爭最大的。”
孟斌告訴本刊記者,這么多年間,波音和空客能夠把競爭對手都淘汰掉,源于它們的安全性和經濟性,“它們都已經得到了全球航空公司及民眾的認可,它們的飛機大家都覺得不怕,而有些飛機你坐上去你會提心吊膽”。
要想與兩巨頭競爭,安全性是無法放松的底線。2007年,C919正式立項,2009年工程樣機交付,2015年11月C919首架機總裝下線,2017年5月在上海完成首飛。這一次,中國再次用了十年,造出自主知識產權的大飛機。
程不時曾公開表示,C919的研發,也繼承了“運-10”的很多重要技術,比如發動機的安裝位置以及機艙內的座位布局就延續了“運-10”的單通道設計。
《C919:開啟大飛機新時代》一文中介紹稱,為了制造中國的大飛機,國內有22個省份、36所高校、200多家企業、數十萬產業人員參與其中。C919的研發還推動國際供應商與國內企業開展合作,組建了航電、飛控、電源、燃油和起落架等機載系統的16家合資企業,通過技術轉移等方式,提升了中國民機產業研發與制造的整體水平和民機產業配套升級。
“大型客機研制是非常復雜的平臺,幾乎涉及所有的工業門類,”中國商飛總經理助理、上海飛機設計研究院院長郭博智接受媒體采訪時說,“通過這個平臺的拉動,更有利于建設創新型國家。這也是國家決定研制大飛機的重大戰略意義所在。”
2018年7月12日,C919大型客機從上海浦東機場起飛,順利完成首次空中遠距離轉場飛行后,C919大型客機項目進入密集研發試飛新階段,開啟多地同步試飛模式。3月14日,今年的全國兩會上,全國人大代表、C919大型客機總設計師吳光輝透露,現在C919訂單數已超過850架,到過黑河、海拉爾、三亞、北美五大湖等地試飛,將爭取2021年取得中國民航適航證,交付給首批用戶。