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潮声丨民航专家详解大飞机梦圆中国做对了啥?浙江贡献了啥?

日期: 来源:浙江日报收集编辑:浙江日报

潮新闻 执笔 肖淙文 陈薇

全球首架投运的国产C919飞机。东方航空供图

今天(5月28日)12时30分许,经过2个小时的飞行,从上海虹桥机场起飞的东方航空MU9191航班顺利降落北京首都机场。飞机尾部黑色的“B-919A”注册号透露出它的身份:B代表中国民航飞机,919和型号名称契合,A则有首架之意,这是全球首架投运的国产C919飞机。

浙江西子势必锐航空工业有限公司(以下简称西子航空),是C919全国9家机体结构供应商中唯一的中国民营企业。“已经经历过太多次试飞了,现在就是平静地等待那一刻的到来。”首航前一天,西子航空总工程师傅云接受潮新闻记者专访时表示。

从2007年立项,2017年首飞,再到今天正式投运,中国大飞机事业是如何迎来新的里程碑,迈出了民航商业运营的“关键一步”?潮新闻专访了中国民航大学的专家和资深机长为您解读。

航空爱好者郭国平自己设计的C919明信片。受访者供图

平生第一次坐上国产大飞机

几代人的航空梦,圆了

5月26日上午,看到东方航空的客服来电时,25岁的民航爱好者郭国平心跳快了一拍,接起电话的手有点颤抖,对方带来了一个期待已久的好消息,他被幸运抽中成为C919商业首飞的乘客之一。“东方风来,翼起翱翔,919首航见。”他转头分享在了微博,收获了评论区一片“羡慕”之声。

去年12月,东航接收第一架C919后,开始招募商业首飞幸运乘客。郭国平第一时间报了名。“不管任何时间、任何航线,我都愿意飞。”原本预计2月份的首飞没有如约而至,在外界关于发动机故障的流言中,C919短暂淡出了人们的视野,又终于在5月重返天空。

放下电话,郭国平迅速订了首飞前一天从太原到上海的机票,一路奔波,直至终于坐在C919崭新的机舱中,心中的激动才被踏实感替代。“飞了那么多次,这次终于坐上了我们中国设计生产的大飞机。”

图为郭国平拍摄的试飞阶段的C919。受访者供图

尾迹云划过天空,揭开一段漫长的航空奋斗史。

“发展航空事业一直是中国人民的梦想。”中国民航大学航空经济研究所所长、民航局中国民航高质量发展研究中心副主任李晓津告诉潮新闻记者,早在1921年,孙中山先生在广州成立大元帅府,下设航空局,第一任航空局长杨仙逸从美国买回十几架二手飞机,以培养飞行员等专业技术人员。根据其回忆录,其时国产飞机的梦想种子就埋在了中国人的心中。

1949年开国大典,新成立的中国人民解放军空军编队共17架飞机飞过天安门广场上空,均产自国外。直到上世纪60年代,中国都还没有一架属于自己的喷气式客机。新中国第一代飞机设计师程不时,后来曾负责过许多不同类型飞机的总体设计,包括中国第一架喷气式飞机“歼教-1”、喷气式大型客机“运-10”等。他向媒体回忆,当时有国外记者讽刺说,“中国是一只没有翅膀的鹰。”

为了给雄鹰插上翅膀,1970年,代号为“708工程”的“运-10”大飞机正式立项。在此之前,中国从没设计过这么大的飞机,资料显示,“运-10”总吨位为110吨,而当时中国自行设计的军用飞机只有10吨量级。此外,它的最大航程超过8300公里,可以从上海直飞欧洲,中间不加油。备受期待的“运-10”于1980年首飞成功,但后续因为种种原因,未能实现量产,项目最终被搁置。

航空人的国产大飞机逐梦之旅,并未就此停下。在上海飞机制造有限公司厂区,至今仍停放着一架1980年首飞的“运-10”,飞机前的石碑上镌刻着四个字——“永不放弃”,激励了一代又一代的航空人。

此后,中国成功研制了ARJ21。但这种100座以下的,只能叫做“支线飞机”。按照中国的标准,民用客机只有超过150座,才能被称为大飞机。今日投运的C919正是继“运-10”之后,我国第一款真正意义上的民航大飞机,是我国新一代干线客机,也是我国自主研制的新一代喷气式客机。

这种现代化大型客机的研制,在中国是近十几年间才“从零开始”的。2006年,国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006年-2020年)》,提出要提高飞机的自主创新能力,将大型飞机确定为16个重大科技专项之一。此后,国产大飞机的研制按下了加速键:

2008年,随着中国商飞公司的成立,我国大型干线客机研制项目正式启动。一年后,C919作为我国首款大型客机对外发布。2017年5月,经过10年立项论证、可行性论证、总体方案定义、初步设计、详细设计、全面试制,试飞取证,C919首飞成功,民机产业化实现重大跨越。

在经历了上百次的试飞后,C919客机距离商业运营只有“一步之遥”。在今天的“一飞冲天”之后,它终于敲开市场化的大门,将中国人的“大飞机梦”化为现实。

全球首架C919。东方航空供图

突破技术市场两大难题

植入“旅客最爱”基因

潮新闻记者从东方航空了解到,C919从体验感上具有“乘坐舒适宽敞”的鲜明特色。机内是公务舱和经济舱两舱布局,共164座,均选用完全自主研发的新一代国产客舱座椅。

公务舱座椅为全铝合金框架结构,采用摇篮式设计,后靠可达120度、前后座椅间距超过1米。经济舱的设计别具匠心,国际主要窄体机型的经济舱中,每排2组3联座椅的中间座位,因空间局促往往不受旅客青睐,而C919经济舱三联座中间座位比两边宽1.5厘米,“中间座最宽”的人性化设计,用“一指宽度”让旅客多一分舒适。此外,多种情景化照明模式,较低的噪声水平,健康清新的空气质量,也让乘坐环境更加舒适。

C919客机驾驶舱。东方航空供图

更多突破,藏在看不见的地方。“国产大飞机突破了设备技术方面的有形困难,和市场开拓方面的无形困难。”李晓津向潮新闻记者讲解,设备技术方面的困难来自材料、工艺、制造组装和适航审查等,一架C919包含400多万个零部件,飞机的安全性要求每个零部件都要足够安全可靠,且组装和审查过程有严格的安全标准。对此,中国在坚持全球采购的基础上,结合了自主创新生产国产民机,在此过程中逐步提高国产化率。

据新华社报道,C919的机头、机身、机尾、机翼等来自中国的成飞、洪都、沈飞、西飞等企业,其他许多关键部分来自外国企业。据悉,全球采购是民机制造的一大特点,波音、空客的供应商也来自于全球。但C919的一个重大使命,就是带动国内民机产业链的发展,相信会有越来越多的零部件来自于中国企业。

这一过程中,各领域人才智慧的集聚发挥了重大作用。据了解,自立项以来,有近30万人参与了C919大飞机的研制。资深机长陈建国,曾受C919总设计师吴光辉院士所托,吴院士希望设计一款和飞行员人机界面友好的飞机,他联系了全国各航空公司各个机型的几百名技术骨干,征集大家对原空客和波音等各个机型的问题,以及在C919上希望看到的改进。汇集而来的几十条建议,不少都在C919驾驶舱的改进中被采纳。“正如吴院士所讲,我们的C919是站在巨人的肩膀上,是21世纪的设计理念和先进技术集成的现代客机。”陈建国告诉潮新闻记者说。

陈建国给中国商飞C919设计团队做讲座。受访者供图

相比设备技术方面的有形困难,市场开拓方面的无形困难更加艰巨。“相比同期波音、空客甚至其他国家的航空制造企业,国产民机制造企业在市场意识、市场能力、市场经验等方面几乎从零开始。”李晓津说,破题方法是推动民机制造与民航运输融合发展,即“两航融合”。历史经验和教训表明,满足民航需求是决定国产大飞机成败的关键因素之一,具体包括理念、人才、服务、标准、工作等五方面加强融合。例如,2020年,毕业于中国民航大学、有36年民航工作经验的东航总会计师吴永良转任中国商飞副总经理、总会计师;同期,商飞大量吸收民航专家、特别是旅客服务专家,为C919植入“旅客最爱”的基因。

从一个机型到一个产业

40年内引领世界民机制造

采访中,不少专家表示,C919的首飞不只是一个产品的诞生,而是一个产业的诞生。其背后,是以中国制造业高质量发展为支撑。

李晓津分析,从经济上看,“它意味着中国航空制造业已经进入世界航空市场。”虽然短期内尚无法撼动波音和空客的地位,但长远看,这标志着中国航空业实现了“从小到大”的跃升。根据中国民航大学航空经济研究所的测算,国产民机寿命周期按10年计算,给中国带来经济增加值贡献比例为1∶86,就业贡献比例为1∶9.6,即国产民机提供一个就业机会,上下游企业提供9.6个。

而从技术上来说,它预示着国产大飞机终于实现了从0到1的突破。大飞机绝非仅仅是为了满足航空领域的发展需求,一旦实现国产化,不仅能带动诸多基础学科的重大进展,还能带动新材料、现代制造、先进动力、电子信息、自动控制、计算机等领域关键技术的群体突破,拉动众多高技术产业发展,牵引我国经济迈入更高质量的发展阶段。

陈建国试飞C919模拟机。受访者供图

如今,国产大飞机已顺利投运,中国航空要攀登的下一座高峰是什么?

“目前,我国大飞机产业的主要劣势,是未掌握核心技术和材料,能够自给的部件价值占大飞机总体不到40%,特别是航空发动机叶片等材料和技术缺乏。”李晓津说,C919的成功制造,只能说明我国对大飞机组装技术取得重大突破,尚不能说明我国制造技术取得重大突破。中国的航空制造业还有很长的路要走,特别要在三个方面进行突破:

首先,是市场理念和政策体系。国产民机要与波音、空客等博弈,必须依托中国大市场,在此过程中强化市场理念和政策体系。一方面,通过立法为大飞机提供法律和制度的可靠保障,统筹规划大飞机产业布局,协调解决地方发展中的重大问题,引导和鼓励地方企业协作配套。另一方面,加大基础性研发投入的间接补贴,鼓励银行提供金融支持,建立风险投资机制,推动对国产大飞机的采购。

其次,是核心技术和核心材料。应以C919投运为契机,坚持自主创新,坚持大飞机专项对标全球大飞机产业主流技术体系和能力体系,加快发动机、起落架、机载设备等核心产品技术研制,加快基础技术研发和条件保障能力建设。鼓励采用新技术、新材料,如3D打印技术、复合材料、先进飞机状态监控和健康管理系统。

最后,国际合作的能力和技巧也很关键。要充分学习高铁和风电设备等产业国际合作的成功经验,以掌握自主知识产权为最终目标,不因合作的短期利益及外部扼制而动摇,坚持自主设计的必要条件,坚持掌握高端技术能力,在大飞机产业国际合作中争取有利地位。

2023年是中国引入桑塔纳汽车40周年。“今天国产汽车不仅走向世界,而且引领了世界新能源汽车的发展,我们相信,国产民机引领世界民机制造,绝不会用40年时间。”李晓津说。

2009年5月中国商飞与西子签署C919项目MOU。受访者供图

用纸箱装着5套标书抬进开标现场

一飞冲天背后的浙江力量

距离首飞地上海一百多公里外的杭州,也有一群人在密切关注东方航空MU9191航班。首航前一天,西子航空总工程师傅云接受潮新闻记者专访时表示,相对于大众的激动和兴奋,他们更多了一份笃定和自信,这是此前十多年的积累和付出换来的。

西子航空是C919全国9家机体结构供应商中唯一的中国民营企业。“正因为参与了C919的研发制造,企业才得以进入航空领域,并打开了世界市场的大门。”傅云回忆,2009年,中国商飞在开展C919全球产业链布局时,吸引了来自全球400多家企业参与C919项目投标工作,西子从中脱颖而出拿到了“入场券”。此前,企业负责人王水福曾透露,当年为了成功中标,西子用纸箱装着5套标书抬进开标现场,而其他单位的标书只是薄薄的几本小册子,这一举动赢得了称赞。

C919大型客机10101架RAT舱门正式通过局方适航批准挂签。受访者供图

今年3月,傅云曾登上过C919的试飞航班,从上海飞往南昌。飞机上的应急发电机舱门(RAT门)和辅助动力装置门(APU门)的研制,正是由他所在的团队负责的。两个部件在整架飞机中看似尺寸不大,但是结构复杂,科技含量极高,涉及了多项航空特种工艺技术。

以辅助动力装置门为例,该门位于飞机尾部的高温区域,需要具有耐高温、阻燃和耐烟等特性。为此,C919飞机设计团队创造性地选用了一种耐高温的碳纤维复合材料,这种材料在国外曾使用在火箭等航天器材上,在国内航空领域还是首次使用。为了摸清材料特性,西子研发团队从试片到原件再到组件,进行了上百次实验。“就像搭积木一样,要一步一步找到最适宜的使用方式。”傅云说,这一研发过程持续了四五年。

此外,在供应具体部件之外,自2013年至今,西子航空还与中国商飞开展了50余项试验件研制合作项目。项目涉及部段静力试验、鸟撞试验、防火试验、声疲劳试验、冰风洞试验等各类试验项目的试验件研制,包括了零组件级试验件近百件,元件级试验件上万件,有力支撑了C919飞机的取证研制和CR929宽体客机的设计迭代。

目前,西子航空制造的C919部件均已进入量产阶段。“预计于2025年达成年产50架的速率,未来每一架C919都有我们的产品。”傅云话语中带着骄傲。

西子和上飞院团队一起研发的宽体客机复合材料登机门,图为试验件产品实物。受访者供图

一路相伴,西子航空与国产大飞机C919可谓是同步成长。傅云向潮新闻记者细数,从参与C919项目的2009年到2013年是企业的培育期,这期间西子广招人才,不断提升技术能力,并建立了完善的管理制度和质量体系;2014年至2019年,西子进入发展期,企业规模扩大了几十倍,不断拓展国内国外市场;2019年,西子航空与势必锐成立合资公司后,西子势必锐也很快成为空客、波音、庞巴迪、中航工业和中国商飞等国内外五大航空巨头的供应商,融入全球供应链。 

此前有专家解释,C919的“C”,是中国商飞公司(COMAC)英文名称首字母,同时也是中国的英文单词“CHINA”的首字母。空客(Airbus)是“A”,波音(Boeing)是“B”,如今中国的“C”横空出世,“ABC”并列冥冥之中或许暗含了对未来三足鼎立的期待。

“C919的商飞是一个新起点,国内航空市场增长带来的机会是无限的,我们能做的还有很多。”傅云说,希望尽早看到C919和波音空客三足鼎立的局面。

C919研发大事记:

2007年,国产大型飞机立项

2008年,国产大飞机C919在上海开始研制

2010年,C919大型客机1∶1展示样机在珠海航展上首次展出,获得100架启动订单

2013年,C919铁鸟试验台开试

2014年,开始总装

2015年11月2日,C919首架机在浦东基地正式总装下线

2016年,首架机交付试飞中心

2017年4月,高滑抬前轮试验成功;5月,在上海首飞;11月10日从上海转场西安阎良,正式开展后续试飞取证试验工作

2022年8月1日,C919大型客机完成全部取证前的试飞

9月13日,两架注册号为B-001F和B-001J的C919相继由上海浦东飞抵北京首都国际机场

9月29日,中国民用航空局向中国商用飞机有限责任公司颁发C919大型客机型号合格证

11月29日,中国民航局向中国商飞公司颁发C919大型客机生产许可证,中国民航局宣布C919飞机完成T5测试并获颁AEG评审报告

12月9日,全球首架C919正式交付东航

12月26日起,中国东方航空全球首架C919国产大飞机开启验证飞行

截至2022年底,C919累计获得32家客户1035架订单

(薛妍辰根据公开资料整理)


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