C919:讓天空劃出美麗“中國弧”

3月2日,大型紀(jì)錄電影《厲害了,我的國》在全國各大院線上映,國產(chǎn)大型客機(jī)C919等“大國重器”在影片中悉數(shù)亮相,展現(xiàn)了中國的國家實(shí)力。

資料圖 中新網(wǎng)圖

2018年是國產(chǎn)大飛機(jī)C919適航取證的關(guān)鍵一年,C919將在閻良和東營進(jìn)行適航取證試驗(yàn)飛行。

截至目前,還未正式投入商用的C919訂單總數(shù)已達(dá)815架。

去年9月發(fā)布的《中國商飛公司2017—2036年民用飛機(jī)市場預(yù)測年報(bào)》稱,未來20年,全球各座級(jí)噴氣客機(jī)的交付量將達(dá)到43013架、價(jià)值約57877億美元,用于替代退役客機(jī)和支持機(jī)隊(duì)的發(fā)展。到2035年中國機(jī)隊(duì)規(guī)模將達(dá)到8684架,占全球客機(jī)機(jī)隊(duì)的比例將增加至19%左右。

無論是國內(nèi)還是全球,航空需求都在持續(xù)增加,航空工業(yè)將成為未來世界的重要產(chǎn)業(yè)之一。

贏得內(nèi)外市場,經(jīng)受“酷刑”考驗(yàn)

隨著2017年5月5日,我國首架國產(chǎn)大飛機(jī)C919在上海浦東機(jī)場的天空劃過一道美麗的弧線,中國的民機(jī)事業(yè),經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,真正進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化階段。

C919是我國首次按照國際標(biāo)準(zhǔn)研制、擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型客機(jī)。有了它就意味著我國有望進(jìn)入全球“大飛機(jī)俱樂部”,挑戰(zhàn)大飛機(jī)制造產(chǎn)業(yè)上的波音(Boeing)、空客(Airbus)雙寡頭格局。

但是,一款新的飛機(jī)從首飛到商業(yè)運(yùn)營,中間還需要經(jīng)過重重考驗(yàn),至少要取得民用飛機(jī)的“適航三證”,即型號(hào)合格證(TC)、生產(chǎn)許可證(PC)和單機(jī)適航證(AC),來證明自己是一款安全可靠的飛機(jī)。

“加載5%,以5%為一級(jí),逐級(jí)加至20%,檢查設(shè)備”……

“加載至50%。保載3秒”……

“加載至85%。保載3秒”……

倉庫內(nèi)的C919渾身布滿白色膠帶,膠帶內(nèi)則是能測出機(jī)體所受應(yīng)力和應(yīng)變的電阻片。隨著不斷加大負(fù)荷,機(jī)體“骨骼”不斷變形,機(jī)翼開始向上一點(diǎn)點(diǎn)翹起。“結(jié)構(gòu)必須能夠承受極限載荷3秒鐘而不破壞。”C919大型客機(jī)副總設(shè)計(jì)師周良道說。事實(shí)上,這近乎“酷刑”般的靜力試驗(yàn)就多達(dá)20余項(xiàng)。

在今年2月的新加坡航展上,中國商飛市場營銷部副部長陸崢表示,C919大概需要三到四年時(shí)間來獲得中國民用航空局(CAAC)頒發(fā)的適航認(rèn)證。這還不夠,CAAC的認(rèn)證只能使飛機(jī)獲準(zhǔn)在中國出售,想要贏得發(fā)達(dá)國家市場,商飛還需要獲得美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)和歐洲航空安全局(EASA)的全部批準(zhǔn)。陸崢說,歐洲航空安全監(jiān)管部門已啟動(dòng)認(rèn)證程序,但美國航空安全監(jiān)管部門尚未啟動(dòng)這項(xiàng)程序,中國商飛正在積極與美國相關(guān)監(jiān)管部門聯(lián)系。

了解性能極限,緊鑼密鼓試飛

靜力試驗(yàn)還只是冰山一角,適航取證階段,C919還將面臨更加復(fù)雜和艱險(xiǎn)的試飛試驗(yàn)。“為保證安全性,C919要全面了解自身性能的極限值,這就需要通過一次次的試驗(yàn)飛行來獲取。特別是失速、顫振和自然結(jié)冰等科目風(fēng)險(xiǎn)極高,一旦出現(xiàn)差錯(cuò),后果不堪設(shè)想。” 中國商飛民用飛機(jī)試飛中心總工程師王偉說。

根據(jù)項(xiàng)目計(jì)劃,C919飛機(jī)研制批共將投入6架試飛飛機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)試飛。6架飛機(jī)所承擔(dān)的試驗(yàn)任務(wù)各有側(cè)重。王偉介紹說,第一、二、三架飛機(jī)主要承擔(dān)性能、結(jié)構(gòu)、操縱性等方面試飛;第四架飛機(jī)主要進(jìn)行航空電子設(shè)備、照明等方面試飛;第五架飛機(jī)主要進(jìn)行艙內(nèi)環(huán)境控制、客艙系統(tǒng)、高溫高寒等試飛科目;第六架飛機(jī)承擔(dān)客艙系統(tǒng)、功能可靠性等試飛科目。作為我國首款自主研制的大型噴氣式客機(jī),C919很多試飛科目對我國的民機(jī)產(chǎn)業(yè)來說都是第一次,難度大、風(fēng)險(xiǎn)高。

除了試飛的風(fēng)險(xiǎn)外,C919試飛團(tuán)隊(duì)還面臨著技術(shù)難題。由于C919采用了目前世界上先進(jìn)的系統(tǒng)和設(shè)備,試飛機(jī)組如何能夠很好地掌握這些新技術(shù)新設(shè)備,并且能夠按照試飛條款去獲取數(shù)據(jù),也是試飛工作的一大難點(diǎn)。

王偉表示,目前C919的全面試飛工作才剛剛展開,其要完成的試驗(yàn)驗(yàn)證項(xiàng)目將超過1000項(xiàng),項(xiàng)目研制也將進(jìn)入多機(jī)試飛、多地試飛、多團(tuán)隊(duì)參與試飛的狀態(tài)。中國商飛公司將聯(lián)合中國航空工業(yè)集團(tuán)等,以山東東營與陜西閻良兩大試飛基地為主戰(zhàn)場,在全國多地機(jī)場展開密集試飛。

實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破,中國“心”指日可待

說到C919,就不得不提到“國產(chǎn)化”。總有人質(zhì)疑,C919核心發(fā)動(dòng)機(jī)等部件全都“進(jìn)口”,只是把一些進(jìn)口的產(chǎn)品組裝起來,其實(shí)并沒有什么技術(shù)含量。

但事實(shí)上,對于已經(jīng)有30多年沒有碰過民用大型客機(jī)研發(fā)的中國人來說,C919的設(shè)計(jì)生產(chǎn)、制造達(dá)標(biāo)過程本身就充滿了創(chuàng)新和挑戰(zhàn)。更何況,如今的C919國產(chǎn)化率高達(dá)近60%,遠(yuǎn)超項(xiàng)目啟動(dòng)之初10%的標(biāo)準(zhǔn)。

但這并不意味著我國放棄航空發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)研發(fā)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)堪稱現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”,是一個(gè)國家高端機(jī)械制造業(yè)綜合實(shí)力的象征。C919不但是中國民航工業(yè)的一大進(jìn)步,在軍事用途上也被寄予厚望。目前為C919提供動(dòng)力的是從美國采購的LEAP-1C發(fā)動(dòng)機(jī),但鑒于西方對中國實(shí)施的禁運(yùn)政策,采購西方發(fā)動(dòng)機(jī)的C919將無法用于軍事用途。

因此,不管是中國民航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求還是軍事需求,國產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)研發(fā)都是必然選擇。

2017年底,作為首臺(tái)中國國產(chǎn)大型客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)CJ-1000A的驗(yàn)證機(jī)CJ-1000AX在上海裝配完成,同時(shí)該發(fā)動(dòng)機(jī)的核心機(jī)實(shí)現(xiàn)了100%設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),標(biāo)志著我國首個(gè)民用大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)驗(yàn)證平臺(tái)已經(jīng)建立,將為后續(xù)研制工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。接下來,該款發(fā)動(dòng)機(jī)將進(jìn)行高密度、高強(qiáng)度的試驗(yàn)。在不久的將來,有望被用于C919。

長期以來,由于極端制造能力不足,我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)關(guān)鍵部件一直存在制造缺陷。國產(chǎn)“心臟”的技術(shù)突破,使我國徹底擺脫航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心部件“能設(shè)計(jì)、無法實(shí)現(xiàn)”的窘境。據(jù)悉,CJ-1000A渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)推力13噸,油耗和世界頂級(jí)的美國LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎一致。

中國的大型民機(jī)產(chǎn)業(yè)追求的不是速勝,還需要在市場中檢驗(yàn)、升級(jí)。前方還有多少困難和風(fēng)險(xiǎn),誰也不知道。但毫無疑問的是,中國的大型民機(jī)產(chǎn)業(yè)正在以勢不可當(dāng)?shù)臍鈩莺蜎Q心沖上云霄。(劉禹 記者 王春)