楊學(xué)義

2021年10月30日，國產(chǎn)大飛機(jī)C919停在江西南昌的機(jī)庫里。

什么是大飛機(jī)？

看過了這些為國產(chǎn)大飛機(jī)奮斗的故事，你是否也有這種感受：大飛機(jī)遠(yuǎn)不只是停在機(jī)場、飛在高空的龐然大物。

中國航空學(xué)會名譽(yù)副理事長、中國科協(xié)航空科學(xué)傳播首席專家張聚恩告訴《環(huán)球人物》記者，所謂“大飛機(jī)”并無嚴(yán)格定義。如果按其本義，“大飛機(jī)”是大型飛機(jī)的簡稱，特定情況下又指某個大型飛機(jī)的專項工程。

但采訪過后，《環(huán)球人物》記者又強(qiáng)烈感受到，大飛機(jī)仍不僅限于此，還承載著更多含義。

發(fā)展大型民用飛機(jī)，承載了幾代國人的夢想。從1970年中國立項研制運(yùn)-10開始，到2007年國務(wù)院常務(wù)會議批準(zhǔn)大型飛機(jī)研制重大科技專項正式立項，中央曾先后做過4次關(guān)于發(fā)展大型民用飛機(jī)的重大決策。如今C919即將正式交付，中國的民用大飛機(jī)之路已經(jīng)走了50多年。

“作為國之重器，國產(chǎn)大飛機(jī)這條路為何走得分外艱辛？”聽到《環(huán)球人物》記者的提問，張聚恩說，這首先可以歸結(jié)為大飛機(jī)設(shè)計和制造的難度?！帮w機(jī)從小到大，設(shè)計和制造的難度漸次提升?！睆哪撤N程度上來說，大型飛機(jī)的大尺寸、大載重與安全性、經(jīng)濟(jì)性是相悖的，但大型客機(jī)恰恰對后者要求極高，“這帶來的是設(shè)計、制造、試驗等幾乎所有技術(shù)方面的獨(dú)有難度，其困難程度遠(yuǎn)超其他種類的飛機(jī)?！?/p>

空客A320。

波音B737。

張聚恩介紹說，有五個方面的難度是尤為突出的。第一是高升力氣動設(shè)計難度?！巴ㄟ^良好的氣動設(shè)計獲得盡可能高的氣動效率，是所有航空器的永恒主題。”張聚恩說，根據(jù)尺寸效應(yīng)，整體尺寸放大兩倍時，表面積就增大4倍，體積與重量將增加8倍。“所以大飛機(jī)尺寸越大，這個問題就越突出。”

第二是結(jié)構(gòu)構(gòu)型與減重難度。“大型飛機(jī)因其大尺寸結(jié)構(gòu)，帶來動態(tài)大載荷、大變形和強(qiáng)振動，需要應(yīng)用多領(lǐng)域復(fù)雜技術(shù)，確保在長壽命周期和極端使用環(huán)境下，結(jié)構(gòu)不發(fā)生不可接受的變形與破壞?！贝送猓笮惋w機(jī)要為減輕每一克結(jié)構(gòu)重量而努力，這需要的是減少零組件數(shù)，簡化配裝連接關(guān)系，并確定適合的用料和好的工藝方案?！按箫w機(jī)的每一個零件，都可以用精雕細(xì)琢來形容，每一個細(xì)節(jié)都不能出問題。你可以說它是工業(yè)產(chǎn)品，也可以看成是藝術(shù)品，美極了。”

第三是大尺寸極端制造。大飛機(jī)制造難度之所以這么大，是因為有數(shù)百萬級的零件數(shù)，這對每一個零件的精度和一致性有著苛刻的要求。張聚恩介紹，在工業(yè)生產(chǎn)中，同等精度的要求下，越大尺寸的零組件，對工藝裝備的要求越高，“這必須在設(shè)計、成本、精度、效率等多因素間取得最佳的平衡，堪稱機(jī)械類工業(yè)產(chǎn)品的大尺寸極端制造”。

第四是大推力發(fā)動機(jī)。“飛機(jī)由小到大發(fā)展，很大程度上是由發(fā)動機(jī)的進(jìn)步驅(qū)動的?！边@個難點(diǎn)在于，除了提高自身推力，當(dāng)今大飛機(jī)發(fā)動機(jī)還承擔(dān)著提高燃油效率以改善經(jīng)濟(jì)性，降低污染物與抑制噪聲以保護(hù)環(huán)境的雙重艱難任務(wù)，“這一點(diǎn)對民用機(jī)尤為迫切，甚至已經(jīng)形成強(qiáng)制性要求”。

第五是高難度試驗試飛。由于大飛機(jī)超復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和高難度設(shè)計，從最初研究性試驗到最終疲勞性試驗結(jié)束，一般要?dú)v時十余年。而大飛機(jī)的試飛任務(wù)更加艱巨，在飛行載荷試驗中，試飛員要在升空飛行的數(shù)小時內(nèi)，采用極限操作，反復(fù)拉起和低頭，對機(jī)身機(jī)翼構(gòu)成急劇過載，以驗證各種使用范圍的飛機(jī)性能；還要模擬使用時的各種載荷分布、重量重心變化，以驗證飛行穩(wěn)定性。

這五個方面的難度，與大飛機(jī)的商業(yè)屬性息息相關(guān)。

“民用大型客機(jī)是一個產(chǎn)品，有著少則一二十年、多則四五十年的生命周期。在這個漫長的生命周期中，它不能出現(xiàn)問題，并且要實現(xiàn)批量化生產(chǎn)?！睆埦鄱髡f，民用機(jī)研制中有一條特點(diǎn)和規(guī)律：“在發(fā)展民用機(jī)時，需要對其市場予以特殊理解，對其用戶予以特別關(guān)注。具體來說，就是開發(fā)者站在用戶的角度，把充分滿足市場需求，同用戶一起贏得商業(yè)成功，作為民用機(jī)制造業(yè)的發(fā)展目標(biāo)與歸宿?！?/p>

張聚恩在中國商飛C919裝配現(xiàn)場。

馬鳳山在運(yùn)-10模型前。

C919氣動彈性專業(yè)技術(shù)方案論證專家、北京航空航天大學(xué)教授楊超對《環(huán)球人物》記者說，民用機(jī)要面臨更為激烈的市場競爭，“你比別人差，就是賣得少，甚至賣不出去”。在論證和設(shè)計之初，專家們對C919的定位就是要比空客和波音的競品性能更好，更省油。

但面對后起之秀的競爭，空客和波音不會坐等。張聚恩介紹，當(dāng)C919在2009年確定方案，向世界發(fā)布時，最初的優(yōu)勢就是其采用超臨界機(jī)翼和精心設(shè)計的氣動布局，并首創(chuàng)性地選用先進(jìn)發(fā)動機(jī)，所以C919獲得了比空客A320和波音B737燃油效率降低13%的優(yōu)勢，這無疑對航空公司產(chǎn)生了很大吸引力。后來，空客和波音也在發(fā)動機(jī)和氣動布局上下功夫，在提高燃油效率上強(qiáng)勁發(fā)力，幾乎抹平了劣勢。

不過從另一個方面看，這恰恰說明國產(chǎn)大飛機(jī)邁出了堅實的第一步。張聚恩說：“這就是市場競爭、強(qiáng)者邏輯。但我們沒有別的路可以走，只有堅持。我們不僅不沮喪，反而應(yīng)當(dāng)從中收獲技術(shù)自信、能力自信、道路自信！”

今年9月30日，習(xí)近平總書記會見C919大型客機(jī)項目團(tuán)隊代表并參觀項目成果展覽時，充分肯定C919大型客機(jī)研制任務(wù)取得的階段性成就。他強(qiáng)調(diào)，讓中國大飛機(jī)翱翔藍(lán)天，承載著國家意志、民族夢想、人民期盼。

早在1969年，周恩來總理就提出在轟-6飛機(jī)的基礎(chǔ)上研制我國的噴氣客機(jī)。1970年7月，毛澤東主席在上海視察時指出：上海的工業(yè)基礎(chǔ)這么好，可以搞飛機(jī)嘛。很快，相關(guān)部門便開始緊鑼密鼓地籌備起來，在當(dāng)年8月，經(jīng)周恩來總理批準(zhǔn)，并經(jīng)國家計委、軍委國防工業(yè)領(lǐng)導(dǎo)小組聯(lián)合批復(fù)，原則同意上海市試制生產(chǎn)運(yùn)輸機(jī)的報告。后來，這一任務(wù)以時間定名為“708工程”，飛機(jī)代號運(yùn)-10。

ARJ21支線飛機(jī)首任總設(shè)計師吳興世當(dāng)年也加入了運(yùn)-10研制團(tuán)隊。他曾回憶，在中央的統(tǒng)一部署下，全國相關(guān)單位先后調(diào)集了600多名工程技術(shù)人員加入到運(yùn)-10的設(shè)計工作中。

雖然上海工業(yè)基礎(chǔ)好，但當(dāng)年的科研條件是很艱苦的。作為運(yùn)-10總設(shè)計師，馬鳳山在飛機(jī)研制過程中起到重要作用。1970年初，第一批研制團(tuán)隊成員來到上海時，白天上班只能到食堂，因為只有那里有長條飯桌，他們能寫報告畫圖紙。其他人過來吃飯了，他們就只好暫時停工。生活條件也很艱苦，團(tuán)隊成員住在廢棄的衛(wèi)生學(xué)校里，馬鳳山帶著不到10歲的兒子馬凌一起生活，而他的夫人和女兒留在遙遠(yuǎn)的陜西閻良。

讓團(tuán)隊成員印象深刻的是，為了爭分奪秒，馬鳳山幾乎每天熬夜，房間的燈總是關(guān)得最晚。后來，馬凌回憶起那段童年時光時說，父親每天都是晚上七八點(diǎn)才回家，同事們白天找不到他，只能晚上找他?！八麄冇懻摿耸裁础傮w布局’‘操縱系統(tǒng)’‘發(fā)房’‘吊掛’‘襟翼’‘主起’‘垂尾’等等，我都不懂，聽多了也就記住了這些名詞?！泵刻欤R凌總是聽著聽著就睡著了，很少知道父親幾點(diǎn)睡覺，而他第二天醒來時，父親又早已離家上班去了。

馬鳳山還給同事們留下了一個極為深刻的印象：實事求是。在制定運(yùn)-10飛機(jī)總體方案的過程中，馬鳳山根據(jù)使用方的需要，提出了更高的使用要求，原來提出的轟-6改方案已經(jīng)無法滿足。馬鳳山帶領(lǐng)相關(guān)技術(shù)人員開展調(diào)研，大膽提出了新的方案，并且積極爭取、反復(fù)論證，終于在空軍曹里懷副司令的支持下，確定了運(yùn)-10飛機(jī)采用尖峰翼型等新的方案。

獲得2020年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎的飛機(jī)空氣動力專家顧誦芬，是與馬鳳山并肩戰(zhàn)斗過的科研戰(zhàn)友。在他的印象里，馬鳳山是極為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模瑹o論采取什么辦法，都要確保工程萬無一失。當(dāng)年，為了搞飛機(jī)的高速風(fēng)洞試驗，馬鳳山克服了重重困難，專程從上海帶隊到沈陽，果然發(fā)現(xiàn)并成功解決了飛機(jī)的布局設(shè)計問題。

經(jīng)過團(tuán)隊不懈努力，設(shè)計圖紙在1975年就全部完成了。1980年9月26日，經(jīng)過10年的努力，運(yùn)-10終于在上海大場機(jī)場首飛成功。這是中國獨(dú)立自主研發(fā)、擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的第一架大型遠(yuǎn)程噴氣式客機(jī)。首飛成功后，英國路透社發(fā)表評論：“在得到這種高度的技術(shù)后，再也不能視中國為一個落后的國家了?！辈ㄒ艄疽晃桓笨偛脜⒂^運(yùn)-10飛機(jī)后說：“對于如何研制大型噴氣式運(yùn)輸機(jī)，你們已經(jīng)畢業(yè)了，我們只不過比你們早畢業(yè)而已。”美國道格拉斯飛機(jī)公司一位副總裁看過飛機(jī)后說：“你們的航空工業(yè)一下子趕上來了15年。”

首飛之后，運(yùn)-10曾經(jīng)飛到北京、哈爾濱、廣州等九大城市，并7次飛到青藏高原，為西藏自治區(qū)運(yùn)送急需物資。遺憾的是，由于種種原因，運(yùn)-10在1985年2月停飛了。后來，中國航空工業(yè)實施了與美國麥道公司的合作，共向國內(nèi)外客戶交付了37架飛機(jī)。但該項目因1997年波音公司兼并麥道公司、撤銷飛機(jī)生產(chǎn)線而被迫終止。此時，時間已經(jīng)來到了2000年。

變局，也孕育著希望。顧誦芬也是張聚恩的老領(lǐng)導(dǎo)，張聚恩回憶：“2001年2月，中國科學(xué)院召開以‘21世紀(jì)中國航空科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略’為主題的第159次香山科學(xué)會議。作為會議成果的一部分，顧總與王大珩、師昌緒等院士向國家提出《抓緊時機(jī)振興我國航空工業(yè)》的建議，建議國家將航空工業(yè)置于國家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的高度，像抓‘兩彈一星’一樣，將航空工業(yè)抓上去?！?/p>

2003年，國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃工作啟動，這一年也成為大飛機(jī)論證的起始年。經(jīng)過顧誦芬等論證組專家的不懈努力，國務(wù)院在2007年原則批準(zhǔn)大型飛機(jī)研制重大科技專項立項。

2020年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者、飛機(jī)空氣動力專家顧誦芬。

在此后的10多年里，國產(chǎn)大飛機(jī)像一個孕育中的孩子，每一項重大進(jìn)展都牽動著億萬國人的心。2009年1月，中國商飛正式發(fā)布首個單通道常規(guī)布局大型客機(jī)機(jī)型代號“COMAC919”，簡稱“C919”。經(jīng)過科研團(tuán)隊的持續(xù)努力，2015年3月，C919通過了國家級詳細(xì)設(shè)計評審，同年11月，首架機(jī)總裝下線。2017年5月5日，C919成功首飛。今年9月，C919取得中國民航局型號合格證，并將于今年底完成交付工作。

縱觀中國民用大飛機(jī)篳路藍(lán)縷的發(fā)展歷程，不難發(fā)現(xiàn)：國家強(qiáng)盛對保證大飛機(jī)向前發(fā)展，起著至關(guān)重要的作用。2014年5月，習(xí)近平總書記來到中國商飛設(shè)計研發(fā)中心，走進(jìn)綜合試驗大廳，登上自主研制的C919大型客機(jī)展示樣機(jī)，坐在駕駛艙主駕駛的座位上，了解速度表、高度表、航跡圖等有關(guān)儀器儀表情況。穿過飛機(jī)客艙時，他兩次在座位上坐下來感受感受。大廳內(nèi)，人們聞訊趕來。總書記說，我們要做一個強(qiáng)國，就一定要把裝備制造業(yè)搞上去，把大飛機(jī)搞上去，起帶動作用、標(biāo)志性作用。中國是最大的飛機(jī)市場，過去有人說造不如買、買不如租，這個邏輯要倒過來，要花更多資金來研發(fā)、制造自己的大飛機(jī)。

在上海大場機(jī)場運(yùn)-10原型機(jī)的前方，佇立著一座騰飛造型雕像，雕像下刻著四個醒目的大字“永不放棄”。楊超對《環(huán)球人物》記者說，當(dāng)他到上海大場參加C919論證，每次看到這架運(yùn)-10原型機(jī)，都會感慨萬千。

“首先感受到的，是一種沉甸甸的歷史重任。我們這代航空人，包括我作為老師培養(yǎng)的下一代航空人，都有責(zé)任接過這份歷史重任?！迸c此同時，楊超和所有參與論證的專家，也都感受到一種自信：當(dāng)年，在那么艱苦的年代，老一輩科研工作者都能夠造出國產(chǎn)大飛機(jī)，我們也一定可以！

上海大場運(yùn)-10原型機(jī)前，佇立著一座“永不放棄”雕像。

“航空制造業(yè)以外的人很難體會我們的痛苦和忍耐，盡管如此，制造中國自己的大飛機(jī)的信念一直在?！盋919常務(wù)副總設(shè)計師陳迎春曾經(jīng)說過這樣一句話?！八f的‘很難體會的痛苦和忍耐’，究竟是什么呢？”《環(huán)球人物》記者的提問引起了楊超的強(qiáng)烈共鳴：“上個世紀(jì)八九十年代，我的很多同學(xué)都選擇了出國、下海、經(jīng)商。我1996年博士畢業(yè)留校，有人嘲笑說‘沒出息’。有段時間環(huán)境的確是這樣的?！?/p>

回憶起過往，楊超感慨萬千：“很多航空人都坐過‘冷板凳’，但是在此期間，又不能真的坐在那里，要不斷搞點(diǎn)小發(fā)明，或者關(guān)注國內(nèi)外理論，研究別人的東西。這樣做，是為了保持良好的技術(shù)狀態(tài)?！北３诌@種狀態(tài)的原因，就是為了確保當(dāng)國家一聲令下時，能隨時隨地全力以赴地沖上去。楊超說，大多數(shù)堅持至今的航空人，都是經(jīng)歷了時間的洗禮和世俗的考驗，在千錘百煉后詮釋了熱愛與忠誠的含義。

“那您就從來沒有動搖過嗎？特別是技術(shù)攻關(guān)遇到困難的時候?！睂τ凇董h(huán)球人物》記者的提問，楊超非常堅定地說：“從來沒有！關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)在科研中是必然要碰到的，可能有的人碰到的多一點(diǎn)，有的人碰到的少一點(diǎn)，但這就是科研的真諦！”無論是他還是他的學(xué)生，都從來不會抱僥幸心理，“有時候越是碰到需要攻關(guān)的課題，我們越是眼前一亮，因為很多創(chuàng)新理論都是在攻關(guān)中誕生的，這是出成績的大好機(jī)會！”

長期以來，中國航空人培養(yǎng)了一種愛國的自覺意識?！盁o論走到中國航空的哪個單位，幾乎都能看到‘航空報國’的標(biāo)語，因為我們所有人都知道，盡管我們中的大多數(shù)人都沒有走到臺前接受鮮花和掌聲，但中國航空和中國航天一樣，都是強(qiáng)國的重要支柱?！痹谶@種默默無聞的奉獻(xiàn)中，所有參與過國產(chǎn)大飛機(jī)項目的科研人員都有一種獨(dú)特的氣質(zhì)，楊超說：“中國航空有一句話，航空報國、四個長期、永不放棄。四個長期就是長期奮斗、長期攻關(guān)、長期吃苦、長期奉獻(xiàn)。我想，這也很好地概括了我們這些中國航空人?！?/p>

“那有沒有一個瞬間，讓您感覺到：為了祖國，一切值得？”聽到這個問題，楊超不假思索地回憶起這樣一件往事。

那是2008年11月，楊超和數(shù)百名專家在上海大場，緊鑼密鼓地進(jìn)行著C919的論證工作。“當(dāng)天我們都知道，ARJ21將在旁邊的機(jī)場首飛?！彼腥艘廊辉谕业毓ぷ髦?，似乎忘了ARJ21首飛這件事。但是，當(dāng)飛機(jī)從頭頂掠過的聲音響起來時，所有工作人員本能似地立刻沖出房間，一同望著頭頂翱翔的大飛機(jī)。楊超記得，當(dāng)時他激動得淚流滿面，“我也清楚地看到，身邊所有的同事，全都落淚了。”

那一刻，運(yùn)-10在地面，ARJ21在空中，C919在心里。國產(chǎn)大飛機(jī)未來的希望，如今就在大場的那座豐碑上鐫刻著：永不放棄！