中国大飞机C919首飞在望

C919大型客机首驾机总装下线仪式

C919大型客机首驾机总装下线仪式

吴光辉,中国商飞C919总设计师、ARJ21 总设计师, 获得过国家科技进步特等奖、国防科技成果一等奖, 某重点型号首飞获中国航空工业第一集团公司一等功、国防科工委个人一等功。 “很多飞机零部件都是中国制造,天天在天上飞。C919经历了将近7年的时间,做了大量设计、计算、试验,我肯定愿意第一个坐这个飞机” ——吴光辉

C919大型客机首驾机总装下线仪式 这些天,在中国商飞公司民用飞机试飞中心,新投入使用的上海浦东祝桥试飞机库宽敞、明亮。机库内,原本支撑国产大型客机C919的起落架全部被收进起落架舱内,3个“千斤顶”一样的空气弹簧把飞机顶起到半空中。这里正在进行的是飞机首飞前必须完成的全机地面共振试验和模态耦合试验,这意味着C919正式进入首飞前最后的冲刺阶段。 C919是中国自主设计研制的国产大型客机,为150座级以上中短程单通道窄体客机,未来它将与空客320系列和波音737系列等国际著名商业飞机争夺订单。制造方中国商用飞机有限责任公司近日发布消息称,C919计划在2017年上半年实现首飞,并将全面启动宽体客机项目。可以说,经过近10年的卧薪尝胆,中国人的“大飞机”梦想即将成为现实。 ①严酷试验确保安全 一驾飞机要飞上蓝天,首先必须练就一副钢筋铁骨。对于承载国人大飞机梦想的C919来说,试验的意义更为重大,这是中国人制造的首驾大型客机,安全不容有失。 为此,C919经过了一系列犹如“酷刑”一般的试验。其中,去年11月初开始的全机2.5g静力试验,是C919“出生”以来最严酷也是最重大的一次。 这项试验主要测试机体“骨骼”在外部不断加载情况下的应变和变形。通俗地说,这种试验就是让飞机在地面状态下模拟挑战空中飞行时的受力情况,并超越自然极限,验证飞机到底能承受多大的力量。 在试验开始前,科研人员如同给飞机做心电图一样,将其浑身贴满白色的胶布带,胶带内是紧贴机体表面的能敏感测出应力、应变的电阻应变片。试验时,加载以5%为一级开始往上升,每次加载都要保载3秒。“结构必须能够承受极限载荷3秒钟而不破坏。”C919大型客机副总设计师周良道说,为了这短短的3秒钟,团队背后的准备工作超过了300天。 伴随着持续的加载,飞机开始显现明显的外部反映,机翼开始向上一点点翘起。最后,当载荷达到试验大纲要求的100%时,翼尖向上翘起达到近2米,与试验前的强度分析高度吻合,这表明试验获得成功,其强健的“骨骼”与机体足以支撑飞上蓝天。 这只是飞机首飞前万里长征的一小步。一架客机除了要完成包括增压舱增压、前起连接、主起连接、全机情况、垂尾和方向舵等13项共48个工况如“马拉松”般的静力试验外,还要完成铁鸟、铜鸟、电鸟等“三鸟试验”和全机系统联试等工作。为此,科研人员在系统集成试验上进行了自主创新。 在上海飞机设计研究院综合试验大厅内,与C919真机外形差异不大的铁鸟试验台仿佛一只振翅待飞的雄鹰,双翅延展,尾巴高翘。可别小看这个试验台,它的全称叫“飞控液压系统综合试验台架”,主要进行飞机的起落架、机翼等机械系统测试。为了保证系统试验的真实性,铁鸟试验台按照真实飞机1:1的比例来设计,使飞控、液压、起落架系统的机械安装接口和飞机一样。 在铁鸟试验台的旁边,还有进行发电和配电等供电系统测试的“铜鸟”,同样1:1还原机上真实状态进行设备安装。“铁鸟”“铜鸟”连同被称为“电鸟”的航电系统测试最终将全部连起来,从而形成“三鸟联试”来模拟飞机状态。 在试验中,科研人员对飞机系统进行了全面试验。以航电系统为例,一项试验的参数最多时达到十多万个,这些参数都要一一测试,以发现设计中可能存在疏漏的地方。“我们的目标是不把故障带上天。”上海飞机设计研究院总体气动部高级工程师余圣晖说。 按照计划,6架试验机正在开展全机系统联试,客服工程和适航工作也在同步进行。

②C919是地道中国货 作为中国首驾具有完全自主知识产权的大型客机,C919自2006年立项以来,频遭类似质疑:一架发动机、航电核心处理系统、部分材料都得靠外国提供产品或技术的飞机,凭什么说是“中国制造”? 其实,评价C919的创新性,可能需要借鉴一个名叫小马过河的童话故事。这个故事说的是一匹小马要过一条河,旁边的一头牛说“水很浅,刚没小腿,能趟过去”,而树上的松鼠却说“水很深,会被淹死”。那么,河水到底是深还是浅呢?最终小马自己下了河,小心地趟到了对岸。它发现,原来河水既不像牛说的那样浅,也不像松鼠说的那样深。对于C919的研制和创新来说,道理也是一样的。大家既要看到飞机研制过程中实现的重大创新,也要客观承认目前存在的不足。 按照国际标准,判断一驾飞机是本国制造还是组装,关键要看其是否满足3个条件。一,整机的产权归谁?二,研制整机的核心团队是谁?三,整机研制的关键环节掌握在谁的手里?对于C919来说,这3个问题的答案都是中国。 中国商飞公司负责人表示,C919整机的产权属于中国商飞所有,研制时是以中国商飞公司的团队为核心,飞机的设计、总装、试飞、销售等关键环节都掌握在中国商飞手里。 至于外国企业提供零部件或技术,这在全球航空制造业中是常见的事。像波音、空客这样的航空制造业巨头,在研制飞机时也在很多关键零部件上使用国外的产品。 不过,像发动机这样的设备,C919此次选用的是美、法联合研制的LEAP-X1C发动机,这是C919选用的唯一国外启动动力装置。应该说,发动机的确是中国大飞机研发过程中的一大掣肘,目前只能求诸于人。但是,相信10到15年后,中国定能搞出自己用于大飞机的先进航空发动机。 ③拥有多项科技创新 专家表示,C919完全是自主设计、自主完成系统集成,技术指标出众。正是科研人员十年磨一剑的坚持创新,才有了如今集多项关键技术于一身、高科技范儿十足的C919。 但是,在 2006年1月被立项为国家中长期科技规划的16个重大专项之一时,C919究竟长什么样?研制中可能遭遇什么困难?由于西方航空大国在技术引进方面的限制,中国科研人员心中也没底,只能摸着石头过河。 2008年11月,C919项目启动。由国内外47家单位的468位专家组成的大型客机联合工程队,加上由20位院士、专家组成的大型客机专家咨询组,这些人从一张张草图做起,逐步梳理出第一批需要启动的14项专项技术攻关项目。 这些关键技术中,有这样几项是必须要提及的。比如让飞机更省油的“超临界机翼”。大型民航客机是不折不扣的“油老虎”,为了降低油耗,C919的机翼设计运用了超临界翼型,使巡航气动效率提高20%以上,减阻8%左右。 还有一项独特的创新是第三代铝锂合金材料的采用。C919的机体主结构上大量使用了世界先进的第三代铝锂合金材料,这在国内尚属首次。这种轻质高耐损伤金属材料,相比于普通铝合金,在同等重量下强度更大,在同等强度下重量更轻,这一性能对实现飞机结构减重并大大提高飞机寿命而言非常重要。 此外,作为C919的“大脑”,飞机的航电系统实现了“把工作都交给网络”。相比于之前被广泛应用但带宽有限的老版本网络,C919采用的新航空总线通信协议不仅带宽高且资源共享,这意味着,原来需要通过若干根线缆传输的信号,现在可以由一根线缆传输。专家表示,这就好比我们从A地到B地,需要开行10列火车,但并不需要修筑10条铁路,只需要一组双轨铁路,再配上可靠的信号系统便可完成。 据C919总设计师吴光辉说,研制人员共规划了102项关键技术攻关,很多先进材料首次在国产民机大规模应用,数百万零部件和机载系统研制流程高度并行。为了攻克这些技术难关,国内有22个省市、200多家企业、36所高校、数十万产业人员参与了C919大型客机研制,包括宝钢在内的16家材料制造商和54家标准件制造商成为大型客机项目的供应商或潜在供应商。

一鼓作气 再闯三关

彭训文 《人民日报海外版 》

激动人心的C919大型客机首驾机总装下线仪式结束后,我们随之而来的期待无疑是迫不及待地乘坐体验一下。对此,专家表示,C919交付客户使用还要经历一个过程。通常情况下,一款新飞机的试飞周期和研制周期是1:1的关系,按此比例,C919研制花了7年,试飞也需要7年。

不过,由于之前有了国产支线飞机ARJ21的试飞经验,C919试飞的时间将会大大缩短。中航工业洪都C919项目总师郑和兴预测,从首次试飞到试飞结束拿到适航证,“两年困难,三年可能性比较大”。如果按三年进行计算,加上首飞到开始试飞的时间,人们可能会到2020年坐上C919。

在这个过程中,C919要取得最终成功,还需要闯三关:试飞关、市场关、服务关。

试飞,就是在真实的大气条件下,对飞机、发动机及机载设备进行探索研究、验证和鉴定的系统工程。比如高温、高湿热、高原、高寒、大侧风等,各种特殊气象条件都要测试。C919只有经得起国内外极端气象与自然环境的考验,在全球的飞行才能有安全保证。

市场,就是要看C919能否在国际航空市场与波音、空客的竞争中占得一席之地。目前,空客研发的新一代A320,波音制造的新一代波音737,与C919的市场定位几乎是重合的。不过,由于中国人工成本相对较低,C919将比波音和空客的同等机型便宜1000万美元左右。物美价廉的C919或将能以此打开市场。

服务,就是在飞机的售前、售中、售后都提供周到的服务。销售服务向来是中国民机制造业的一大软肋。对此,中国商飞公司科技质量部吴珊珊说,中国商飞公司的客户服务公司建立了一个快速响应中心,目前已经和厦门航空联合试运行,以期积累经验、收集数据,为将来大飞机运行发挥作用。

“雄关漫道真如铁,而今迈步从头越。”对于C919来说,未来道阻且长。面对未知风险,只有以小马过河的勇气、“大国工匠”的精神不断进行尝试,才能攒下真正的成功经验,打造出又一大国重器。期待这一天早日到来。

C919大事记

《 人民日报海外版 》

2006年1月,大型飞机项目被列为国家中长期科技规划的16个重大专项之一。

2008年5月,中国商用飞机有限责任公司在上海揭牌成立,总部设在上海。

2008年11月,C919项目启动。

2009年6月,中航工业成飞/成飞民机完成了C919工程样机制造工艺总方案的论证和发布工作。

2009年9月,C919外形样机在香港举行的亚洲国际航空展上正式亮相。

2009年12月,C919工程样机正式下线。

2012年11月,C919大型客机在珠海航展上获得中外6家客户共100架订单。

2013年12月,C919大型客机项目机头部件首架实现装配下架。

2014年7月,C919大型客机首架机机头部段在中航工业成飞民机装配下线。

2014年9月,第一架C919大型客机在中国商飞上海浦东总装基地正式开始结构总装工作。

2016年12月,中国商飞公司C919飞机首架机交付试飞中心。

2017年2月,C919已基本完成机载系统安装和主要的静力、系统集成试验,进入首飞准备阶段,预计将在2017年上半年实现飞上蓝天的梦想。

来源:news.sciencenet.cn

标签:中国

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