本刊記者 / 蔡曉臻
國產(chǎn)大飛機(jī)C919最為特邀嘉賓,出現(xiàn)在2020江西省南昌飛行大會,這是C919國產(chǎn)大飛機(jī)的全球航展首次動態(tài)展示。國產(chǎn)民用大客機(jī)翱翔在天,是幾代中國航空人的夢想。根據(jù)東興證券研報(bào)的數(shù)據(jù)顯示出,2020年可以認(rèn)為是大飛機(jī)元年。按照中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司預(yù)測,中國民機(jī)市場規(guī)模約每年 4000億元(相當(dāng)于去年全年軍方裝備采購費(fèi))。目前中國民航飛機(jī)保有量約4000架,如果逐步替代30%-50%存量,C919大飛機(jī)將持續(xù)放量。根據(jù)商飛官網(wǎng)統(tǒng)計(jì),目前C919累計(jì)客戶已達(dá)28家,訂單總數(shù)超過1000架。C919大飛機(jī)預(yù)計(jì)最遲2021年進(jìn)入量產(chǎn),目標(biāo)年產(chǎn)100架。
為什么我國一定要研究國產(chǎn)的大飛機(jī)呢?飛機(jī)制造業(yè)是國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),對國家的軍事安全有重大影響,對經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展有重大推動作用,配裝航空武器系統(tǒng)的空中力量對戰(zhàn)爭勝負(fù)具有關(guān)鍵性甚至決定性的作用。在民用領(lǐng)域,航空運(yùn)輸是目前最快捷、最高效的交通運(yùn)輸系統(tǒng),隨著經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)一步深入以及社會進(jìn)步和技術(shù)發(fā)展,航空運(yùn)輸將有更大的擴(kuò)展空間。民用航空制造業(yè)的發(fā)展水平也是一個國家實(shí)力的象征,也是推動經(jīng)濟(jì)與科技進(jìn)步的重要力量。
我國國產(chǎn)大飛機(jī)“三劍客”分別為軍用運(yùn)-20、大型客機(jī) C919 和水陸兩棲飛機(jī)AG600。生產(chǎn)大飛機(jī)的過程要涉及多個學(xué)科,包括空氣動力學(xué)、材料學(xué)、航空電子學(xué)等,也涉及如化工、電子、冶金多個部門。大飛機(jī)能夠體現(xiàn)一個國家的工業(yè)水平,目前全球也只有美國、俄羅斯、歐盟等能實(shí)現(xiàn)自主制造大飛機(jī)。2017年5月5日,中國國產(chǎn)大飛機(jī) C919 首飛成功,標(biāo)志著中國成為第四個擁有自主制造大型干線客機(jī)能力的國家或團(tuán)體。
回顧過去,中國的大飛機(jī)研制之路走過了一段艱難、坎坷的歷程。
在中國商飛公司總裝制造中心祝橋基地,停放著一架運(yùn)10飛機(jī),它是我國第一架自主研制的大型客機(jī)。上世紀(jì)60年代末,隨著國際民航業(yè)的快速發(fā)展,噴氣式客機(jī)取代螺旋槳客機(jī)的時代已經(jīng)來臨。1970年8月,研制我國首架大型民用飛機(jī)的項(xiàng)目正式啟動,上海飛機(jī)制造廠負(fù)責(zé)飛機(jī)的制造,該機(jī)代號為運(yùn)10。經(jīng)過十年的艱苦奮斗,1980年9月26日,中國人自主研制的第一架大型噴氣式客機(jī)運(yùn)10首飛成功。
運(yùn)10飛機(jī)副總設(shè)計(jì)師程不時對此表示:“中國人的智慧與勤勞是充分體現(xiàn)在這個飛機(jī)的建造期間。這么苦的情況下,居然把個大飛機(jī)就干成了。這對我們民族來講,是一種能力,我們中國能干這個事?!?/p>
運(yùn)10的研制成功在當(dāng)時中國的經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)水平下可謂創(chuàng)造出了一個奇跡,但是之后由于種種原因,1985年運(yùn)10項(xiàng)目被擱置。在隨后的上世紀(jì)80年代末和90年代,我國又進(jìn)行了幾次國際合作來發(fā)展民用飛機(jī),但是最終這些嘗試都未能持續(xù)推進(jìn)。
隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速增長和民航業(yè)的不斷發(fā)展,航空運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)出巨大的市場需求。研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的商用飛機(jī)被再次提上日程。2002年,我國的ARJ21新支線飛機(jī)項(xiàng)目立項(xiàng),2007年,大型客機(jī)C919研制項(xiàng)目啟動。
經(jīng)過十余年的努力,ARJ21終于走完了一款商用飛機(jī)研制、試驗(yàn)、運(yùn)營的全過程,在2016年正式投入航線運(yùn)營。緊接著,2017年5月5日我國自主研制的第一款全面采用先進(jìn)技術(shù)、且具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的大型噴氣式客機(jī)C919在上海浦東國際機(jī)場實(shí)現(xiàn)完美首飛,這標(biāo)志著我國真正具備了研制現(xiàn)代干線飛機(jī)的核心能力。
中國工程院院士C919總設(shè)計(jì)師吳光輝表示,C919就是引領(lǐng)未來裝備制造業(yè)的發(fā)展,對整個產(chǎn)業(yè)的帶動起到非常舉足輕重的作用。是我們國家提高裝備制造能力、提高科學(xué)技術(shù)水平的一個牽引性的項(xiàng)目。
2019年8月1日,國產(chǎn)C919大型客機(jī)第四架試飛飛機(jī)在上海浦東國際機(jī)場完成首次飛行,C919向著投入航線運(yùn)營的目標(biāo)又邁進(jìn)了一步。2020年3月,C919大型客機(jī)在山東東營完成了飛行推力確定試飛,這是C919試飛過程中的關(guān)鍵課目,這一試飛的完成,標(biāo)志著C919大型客機(jī)的取證試飛工作全面提速。
據(jù)預(yù)測,在未來20年,全球商用飛機(jī)交付量將達(dá)4萬多架,總價值將近6萬億美元,其中中國的新機(jī)交付量將達(dá)9000多架,占全球的22%。中國的大飛機(jī)之路正在加速迎接未來,中國航空人的夢想也在加速實(shí)現(xiàn)的路上。
C919是中國繼運(yùn)-10后自主設(shè)計(jì)并且研制的第二種國產(chǎn)大型客機(jī)。國產(chǎn)大飛機(jī)的正式下線,意味著我國成為世界少數(shù)幾個具有大型客機(jī)研制能力的國家,也將逐漸打破波音、空客的壟斷。那么,國產(chǎn)大飛機(jī)都有哪些奧秘呢?
其一,C919在命名上有自己的寓意。
據(jù)中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司副總經(jīng)理、大型客機(jī)總設(shè)計(jì)師吳光輝表示,C919的名字中,第一個“9”的寓意是天長地久,“19”代表的是中國首型大型客機(jī)最大載客量為190座?!癈”是China 的首字母,也是商飛英文縮寫COMAC的首字母,同時還寓意要躋身國際大型客機(jī)市場,要與Airbus(空中客車公司)和Boeing(波音)一道在國際寬體大型客機(jī)制造業(yè)中形成ABC并立的格局。市場布局為與波音737、空客A320競爭的機(jī)型。
其二,C919在設(shè)計(jì)上采用了大量先進(jìn)技術(shù)。
1、采用先進(jìn)氣動布局和新一代超臨界機(jī)翼等先進(jìn)氣動力設(shè)計(jì)技術(shù),達(dá)到比現(xiàn)役同類飛機(jī)更好的巡航氣動效率,并與10年后市場中的競爭機(jī)具有相當(dāng)?shù)难埠綒鈩有剩?/p>
2、采用先進(jìn)的發(fā)動機(jī)以降低油耗、噪聲和排放;
3、采用先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù),如目前只有波音787使用的四面式風(fēng)擋技術(shù),減少阻力;
4、采用較大比例的先進(jìn)金屬材料,如鋁鋰合金,其中復(fù)合材料占20%,一方面減輕飛機(jī)的結(jié)構(gòu)重量,另一方面,機(jī)艙內(nèi)噪音可望降低20分貝,降到60分貝以下;
5、采用先進(jìn)的電傳操縱和主動控制技術(shù),提高飛機(jī)綜合性能,改善人為因素和舒適性;
6、采用先進(jìn)的綜合航電技術(shù),減輕飛行員負(fù)擔(dān)、提高導(dǎo)航性能、改善人機(jī)界面;
7、采用先進(jìn)客艙綜合設(shè)計(jì)技術(shù),增寬中間座位、提高行李艙高度等,提高客艙舒適性;
8、采用先進(jìn)的維修理論、技術(shù)和方法,降低維修成本。
C919的自主創(chuàng)新在于:
據(jù)中國商飛大型客機(jī)C919項(xiàng)目常務(wù)副總設(shè)計(jì)師陳迎春介紹,C919飛機(jī)是我國完全自主創(chuàng)新的,其中包括飛機(jī)的總體方案自定;氣動外形由中國自主設(shè)計(jì)、自己試驗(yàn)完成;飛機(jī)的機(jī)體從設(shè)計(jì)、計(jì)算、試驗(yàn)、制造由中國完成;系統(tǒng)集成由中國自己完成;中國式特色管理。然而由于研發(fā)技術(shù)不成熟,機(jī)載設(shè)備仍是進(jìn)口的,包括發(fā)動機(jī)、航電、飛控及起落架等。
其三,零部件的完全國有化并不遙遠(yuǎn)。
從長遠(yuǎn)發(fā)展來看,中國實(shí)現(xiàn)C919客機(jī)零部件的完全國有化,將其國產(chǎn)率提升到更高水平,是完全有條件達(dá)成的,只是需要更多的時間予以發(fā)展,畢竟我國殲-20、運(yùn)-20等大型設(shè)備的誕生都是中國技術(shù)的最佳證明。
未來隨著大飛機(jī)國產(chǎn)占比的提升,產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)具有核心技術(shù)且技術(shù)壁壘較高,在軍用領(lǐng)域已有應(yīng)用或已成為國外大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的重點(diǎn)供應(yīng)商,產(chǎn)品附加值較高且有潛在較大市場空間的國產(chǎn)供應(yīng)商有望崛起。