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紫荆杂志:C919腾飞:飞向世界天空的中国之翼

来源:紫荆杂志
时间:2017年05月31日

 

  2017年5月5日15时19分,迎来了历史性的一刻。在上海浦东国际机场,一架白蓝绿三色涂装的大飞机稳稳地落在第四跑道上,现场爆发的掌声持续不已。此刻,中国首款完全拥有自主知识产权的大型商用干线飞机——C919首飞圆满成功。由新葡京网上娱乐|澳门新葡京娱乐官网|新葡京线上娱乐研制的C919历经十年磨剑,破茧而出,终于托举起了中国自己的大客机。C919的腾飞不仅圆了几代航空人造大飞机的梦,更实现了中华民族航空强国的百年夙愿。

  国之重器,圆梦之翼

  一百年来,中国人一直怀揣著航空强国梦。早在1909年,冯如就成功地设计并驾驶了中国航空史上的第一架飞机“冯如一号”,首飞成功距美国人莱特兄弟发明世界上第一架飞机仅仅相隔6年。中国从70年代才开始自主研制大飞机,因起步较晚,曾被嘲笑是“没有翅膀的雄鹰”。

  1970年,中国首次研制国产大型客机运—10,历经10年在上海首飞。由于当时种种复杂因素,运—10没能飞出国门,在研发15年之后就被停飞。如今中国已成为世界第二经济体,航空工业肩负着新的使命。随著国民经济的发展和综合国力的提升,自主研制大飞机再次被提上议程。

  2007年,国务院批复大型飞机研制重大科技专项正式立项,发展有竞争力民用航空产业的战略性决策,促成了C919的面世。从1980年研发首飞的运—10,再到2017年成功腾飞的C919,中国研制大飞机经历起起落落,终于迎来国产大飞机的突破和创新。C919大型客机项目历经10年创新实践,从2007年2月正式立项,到2015年11月2日C919总装下线,再到2017年5月5日实现首飞,历经艰难曲折的过程。

  C919客机总长38.90米,高11.95米,翼展35.80米,巡航速度0.785马赫,最大飞行高度12,100米。标准航程4,075公里,最大航程能达到5,555公里。C919在减少发动机耗油率、节省航空公司的运营成本方面比竞争对手更有优势。在旅客体验方面,C919中间座位是特别加宽的,舒适度超过空客和波音的同型飞机。

  作为世界大飞机界新起之秀,C919志存高远,它要加入全球大客机生产商的竞争行列,成为让全世界信赖的空中座驾。C919的“C”是China的首字母,第一个“9”意指经久耐用,“19”代表的是中国首型大型客机最大载客量为190座。

  C919载客量与波音—737和空客A—320匹敌,这两大客机生产商在全球客机市场中占据主导地位。C919的横空出世意味著波音和空客垄断多年的美欧大飞机市场将打开缺口。这一点已经在C919的订单数量上得到验证。目前,C919大型客机拥有中国国际航空公司、南方航空、东方航空等23家国内外用户,订单总数570架,其中包括美国通用电气租赁(GECAS)等国际客户。

  C919的首飞使中国向成为航空强国的目标又迈进了一步。

  中国“智造”的新名片

  在报道C919的文章和评论中,纠结于部件国产化率的声音频繁出现。这种观点认为,C919中国制造的部分只有一个外壳,而内部采用的产品和技术包括发动机、航电核心处理系统等许多关键部件、材料等都得靠国外提供。就整体而言,C919飞机的国产化率仅为50%。

  国产大飞机C919的核心知识产权在于总体集成。总体集成正是大飞机制造的核心技术之一,集成技术的突破正是中国航空制造业的巨大进步。这也是继高铁、核电之后,国产大飞机C919向世界递上中国“智造”的新名片。

  C919在总体方案的设计、气动设计、计算机模拟、机体试验和制造过程全部自主完成。科研人员先后攻克了包括飞机发动机一体化设计、电传飞控系统控制律、主动控制技术、全机精细化有限元模型分析等在内的100多项核心和关键技术。

  除了整体外形和气动方案完全由我国自主设计完成的以外,机体大部分也由国内厂商生产提供。C919采用的是完全自主设计的超临界机翼,经历2,000多次的设计筛选,属于国产大飞机的超临界机翼最终定型,气动特性已经优于竞争机型。

  质疑“中国自主研制”可能源于对航空制造业的认识误区。民机制造历经几十年发展,探索出一套“主制造商—供应商”的飞机研制模式。事实上,当代大型客机是高度商业化的产业,进行全球采购是通用惯例。像波音、空客这样的大飞机生产商,研制飞机时很多关键零部件使用的也是国外的产品,波音许多型号的客机一半以上的零部件外包给国外。这种“主制造商—供应商”的模式,能让主制造商集中资源和精力投入技术研发的关键环节,增强应对市场变化的能力,从而增强竞争力。

  以全球市场为导向,努力寻求市场认可,充分利用全球化分工合作体系,引进先进的技术和人才,提高产品质量、降低成本,最大限度减少浪费,才是符合市场竞争规律的发展方式。例如,目前C919使用的美法合资CFM公司的LEAP—1C的发动机,在燃油消耗、碳排放量、使用成本方面都具备一定的优势,能增加C919在竞争市场上的地位。同时,使用高性能和技术水平优良的发动机,能让C919飞机的安全性能更加可靠。

  腾飞的大飞机产业链

  由于航空工业产业链长、辐射面宽、联带效应强,大型飞机工业在国民经济发展和科学技术进步中发挥著重要的带动作用。通过C919的设计研制,我国掌握了民机产业5大类、20个专业、6,000多项民用飞机技术,带动新技术、新材料、新工艺群体性突破。例如,以第三代铝锂合金、复合材料为代表的先进材料首次在国产民机大规模应用;推动了起落架300M钢等特种材料制造和工艺体系的建立;首次成功应用3D打印钛合金零件,用于C919舱门复杂件。

  大型飞机技术的突破,能带动上下游产业链的发展,形成“大飞机效应”。“大飞机效应”将推动国内相关产业突破瓶颈,提升国内企业的竞争力。从上游看,可促使研制新材料、先进动力、现代制造等领域关键技术的群体突破,拉动众多高技术产业发展;从下游看,大型民用飞机的商业运营、对民航运输、航空金融等产业都将产生不可小觑的影响。

  “大飞机效应”除了能带动产业链发展,还能倒逼我国工业标准升级,从而带动我国工业制造能力和水平的全面提升。

  C919身上一开始就带着国际化的标签,它走的是“中国设计、系统集成、全球招标,逐步提升国产化”的发展道路,坚持“自主研制、国际合作、国际标准”技术路线。中国商飞在选择各大跨国公司作为供应商的同时,也推动了国际供应商与国内企业开展合作。与跨国供应商合作,等同于站在巨人肩膀上参与世界竞争。通过技术转移、扩散的方式,提升了我国民机产业研发与制造的整体水平以及配套能力。

  C919大型客机首飞成功只是大型客机项目的关键一步,年轻的C919还要经受严峻的考验。首飞代表C919达到可进入试飞的标准,而接下来的试飞,更是要“把危险全试遍”,才能获得全球航空市场的“登机牌”。

  与欧美的波音、空客相比,中国刚迈入大飞机时代,还处于起步阶段。作为我国第一款具备国际主流水准的干线飞机,在投入航线运营前,要全面满足客户的要求,获取民机市场认可。考虑到未来批量生产的问题,还需思考如何控制质量和提高产能,前面的路依然很长。然而C919首飞成功仍然意义重大,它标志著中国在高端装备制造业领域实现战略性突破,同时也将带动整个大飞机产业链的发展。

  (作者系中国科学院研究员 宋恩泽)

  紫荆杂志2017年6月号

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