C919騰飛: 飛向世界天空的中國之翼缩略图

C919騰飛: 飛向世界天空的中國之翼

201755日,中國首款國際主流水準的幹線客機C919在上海浦東國際機場安全落地後滑行,首飛成功

文| 北京 宋恩澤

2017年5月5日15時19分,迎來了歷史性的一刻。在上海浦東國際機場,一架白藍綠三色塗裝的大飛機穩穩地落在第四跑道上,現場爆發的掌聲持續不已。此刻,中國首款完全擁有自主知識產權的大型商用幹線飛機——C919首飛圓滿成功。

由中國商用飛機有限責任公司研製的C919歷經十年磨劍,破繭而出,終於托舉起了中國自己的大客機。C919的騰飛不僅圓了幾代航空人造大飛機的夢,更實現了中華民族航空強國的百年夙願。

國之重器,圓夢之翼

一百年來,中國人一直懷揣著航空強國夢。早在1909年,馮如就成功地設計並駕駛了中國航空史上的第一架飛機「馮如一號」,首飛成功距美國人萊特兄弟發明世界上第一架飛機僅僅相隔6年。中國從70年代才開始自主研製大飛機,因起步較晚,曾被嘲笑是「沒有翅膀的雄鷹」。

1970年,中國首次研製國產大型客機運—10,歷經10年在上海首飛。由於當時的財力、國防技術、民航市場等複雜因素,運—10沒能飛出國門,在研發15年之後就被停飛。如今中國已成為世界第二經濟體,航天工業肩負著新的使命。隨著國民經濟的發展和綜合國力的提升,自主研製大飛機再次被提上議程。

2007年,國務院批復大型飛機研製重大科技專項正式立項,發展有競爭力民用航空產業的戰略性決策,促成了C919的面世。從1980年研發首飛的運—10,再到2017年成功騰飛的C919,中國研製大飛機經歷起起落落,終於迎來國產大飛機的突破和創新。C919大型客機項目歷經10年創新實踐,從2007年2月正式立項,到2015年11月2日C919總裝下線,再到2017年5月5日實現首飛,歷經艱難曲折的過程。

C919客機總長38.90米,高11.95米,翼展35.80米,巡航速度0.785馬赫,最大飛行高度12,100米。標準航程4,075公里,最大航程能都達到5,555公里。C919在減少發動機耗油率、節省航空公司的運營成本方面比競爭對手更有優勢。在旅客體驗方面,C919中間座位是特別加寬的,舒適度超過空客和波音的同型飛機。

作為世界大飛機界新起之秀,C919志存高遠,它要加入全球大客機生產商的競爭行列,成為讓全世界信賴的空中座駕。C919的「C」是China的首字母,第一個「9」意指經久耐用,「19」代表的是中國首型大型客機最大載客量為190座。以C為開頭寓意要與Airbus(空客)和Boeing(波音)競爭,讓ABC三家大客機比翼齊飛共享世界藍天。

C919載客量與波音—737和空客A—320匹敵,這兩大客機生產商在全球客機市場中佔據主導地位。C919的橫空出世意味著波音和空客壟斷多年的美歐大飛機市場將打開缺口。這一點已經在C919的訂單數量上得到驗證。目前,C919大型客機擁有中國國際航空公司、南方航空、東方航空等23家國內外用戶,訂單總數570架,其中包括美國通用電氣租賃(GECAS)等國際客戶。

C919的首飛使中國向成為航空強國的目標又邁進了一步。

中國「智造」的新名片

在報道C919的文章和評論中,糾結於部件國產化率的聲音頻繁出現。這種觀點認為,C919中國製造的部分只有一個外殼,而內部採用的產品和技術包括發動機、航電核心處理系統等許多關鍵部件、材料等都得靠國外提供。就整體而言,C919飛機的國產化率僅為50%。

國產大飛機C919的核心知識產權在於總體集成。總體集成正是大飛機製造的核心技術之一,集成技術的突破正是中國航空製造業的巨大進步。這也是繼高鐵、核電之後,國產大飛機C919向世界遞上中國「智造」的新名片。

C919在總體方案的設計、氣動設計、計算機模擬、機體試驗和製造過程全部自主完成。科研人員先後攻克了包括飛機發動機一體化設計、電傳飛控系統控制律、主動控制技術、全機精細化有限元模型分析等在內的100多項核心和關鍵技術。

除了整體外形和氣動方案完全由我國自主設計完成的以外,機體大部分也由國內廠商生產提供。C919採用的是完全自主設計的超臨界機翼,經歷2,000多次的設計篩選,屬於國產大飛機的超臨界機翼最終定型,氣動特性已經優於競爭機型。

質疑「中國自主研製」可能源於對航空製造業的認識誤區。民機製造歷經幾十年發展,探索出一套「主製造商—供應商」的飛機研製模式。事實上,當代大型客機是高度商業化的產業,進行全球採購是通用慣例。

像波音、空客這樣的大飛機生產商,研製飛機時很多關鍵零部件使用的也是國外的產品,波音許多型號的客機一半以上的零部件外包給國外。這種「主製造商—供應商」的模式,能讓主製造商集中資源和精力投入技術研發的關鍵環節,增強應對市場變化的能力,從而增強競爭力。

以全球市場為導向,努力尋求市場認可,充分利用全球化分工合作體系,引進先進的技術和人才,提高產品質量、降低成本,最大限度的減少浪費,才是符合市場競爭規律的發展方式。

例如,目前C919使用的美法合資CFM公司的LEAP—1C的發動機,在燃油消耗、碳排放量、使用成本方面都具備一定的優勢,能增加C919在競爭市場上的地位。同時,使用高性能和技術水平優良的發動機,能讓C919飛機的安全性能更加可靠。

騰飛的大飛機產業鏈

由於航空工業產業鏈長、輻射面寬、聯帶效應強,大型飛機工業在國民經濟發展和科學技術進步中發揮著重要的帶動作用。通過C919的設計研製,我國掌握了民機產業5大類、20個專業、6,000多項民用飛機技術,帶動新技術、新材料、新工藝群體性突破。

例如,以第三代鋁鋰合金、複合材料為代表的先進材料首次在國產民機大規模應用;推動了起落架300M鋼等特種材料製造和工藝體系的建立;首次成功應用3D打印鈦合金零件,用於C919艙門複雜件。

大型飛機技術的突破,能帶動上下游產業鏈的發展,形成「大飛機效應」。「大飛機效應」將推動國內相關產業突破瓶頸,提升國內企業的競爭力。從上游看,可促使研製新材料、先進動力、現代製造等領域關鍵技術的群體突破,拉動眾多高技術產業發展;從下游看,大型民用飛機的商業運營、對民航運輸、航空金融等產業都將產生不可小覷的影響。

「大飛機效應」除了能帶動產業鏈發展,還能倒逼我國工業標準升級,從而帶動我國工業製造能力和水平的全面提升。

C919身上一開始就帶著國際化的標簽,它走的是「中國設計、系統集成、全球招標,逐步提升國產化」的發展道路,堅持「自主研製、國際合作、國際標準」技術路線。

中國商飛在選擇各大跨國公司作為供應商的同時,也推動了國際供應商與國內企業開展合作。與跨國供應商合作,等同於站在巨人肩膀上參與世界競爭。通過技術轉移、擴散的方式,提升了我國民機產業研發與製造的整體水平以及配 套能力。

C919大型客機首飛成功只是大型客機項目的關鍵一步,年輕的C919還要經受嚴峻的考驗。首飛代表C919達到可進入試飛的標準,而接下來的試飛,更是要「把危險全試遍」,才能獲得全球航空市場的「登機牌」。

與歐美的波音、空客相比,中國剛邁入大飛機時代,還處於起步階段。作為我國第一款具備國際主流水準的幹線飛機,在投入航線運營前,要全面滿足客戶的要求,獲取民機市場認可。

考慮到未來批量生產的問題,還需思考如何控制質量和提高產能,前面的路依然很長。然而C919首飛成功仍然意義重大,它標志著中國在高端裝備製造業領域實現戰略性突破,同時也將帶動整個大飛機產業鏈的發展。

作者係中國科學院研究員,原文刊載於《紫荊》雜誌6月號。

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