C919:讓天空劃出美麗“中國弧”

3月2日,大型紀錄電影《厲害了,我的國》在全國各大院線上映,國產大型客機C919等“大國重器”在影片中悉數亮相,展現了中國的國家實力。

資料圖 中新網圖

2018年是國產大飛機C919適航取證的關鍵一年,C919將在閻良和東營進行適航取證試驗飛行。

截至目前,還未正式投入商用的C919訂單總數已達815架。

去年9月發布的《中國商飛公司2017—2036年民用飛機市場預測年報》稱,未來20年,全球各座級噴氣客機的交付量將達到43013架、價值約57877億美元,用于替代退役客機和支持機隊的發展。到2035年中國機隊規模將達到8684架,占全球客機機隊的比例將增加至19%左右。

無論是國內還是全球,航空需求都在持續增加,航空工業將成為未來世界的重要產業之一。

贏得內外市場,經受“酷刑”考驗

隨著2017年5月5日,我國首架國產大飛機C919在上海浦東機場的天空劃過一道美麗的弧線,中國的民機事業,經過近半個世紀的發展,真正進入了產業化階段。

C919是我國首次按照國際標準研制、擁有自主知識產權的大型客機。有了它就意味著我國有望進入全球“大飛機俱樂部”,挑戰大飛機制造產業上的波音(Boeing)、空客(Airbus)雙寡頭格局。

但是,一款新的飛機從首飛到商業運營,中間還需要經過重重考驗,至少要取得民用飛機的“適航三證”,即型號合格證(TC)、生產許可證(PC)和單機適航證(AC),來證明自己是一款安全可靠的飛機。

“加載5%,以5%為一級,逐級加至20%,檢查設備”……

“加載至50%。保載3秒”……

“加載至85%。保載3秒”……

倉庫內的C919渾身布滿白色膠帶,膠帶內則是能測出機體所受應力和應變的電阻片。隨著不斷加大負荷,機體“骨骼”不斷變形,機翼開始向上一點點翹起。“結構必須能夠承受極限載荷3秒鐘而不破壞。”C919大型客機副總設計師周良道說。事實上,這近乎“酷刑”般的靜力試驗就多達20余項。

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間來獲得中國民用航空局(CAAC)頒發的適航認證。這還不夠,CAAC的認證只能使飛機獲準在中國出售,想要贏得發達國家市場,商飛還需要獲得美國聯邦航空管理局(FAA)和歐洲航空安全局(EASA)的全部批準。陸崢說,歐洲航空安全監管部門已啟動認證程序,但美國航空安全監管部門尚未啟動這項程序,中國商飛正在積極與美國相關監管部門聯系。

了解性能極限,緊鑼密鼓試飛

靜力試驗還只是冰山一角,適航取證階段,C919還將面臨更加復雜和艱險的試飛試驗。“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飛行來獲取。特別是失速、顫振和自然結冰等科目風險極高,一旦出現差錯,后果不堪設想。” 中國商飛民用飛機試飛中心總工程師王偉說。

根據項目計劃,C919飛機研制批共將投入6架試飛飛機進行試驗試飛。6架飛機所承擔的試驗任務各有側重。王偉介紹說,第一、二、三架飛機主要承擔性能、結構、操縱性等方面試飛;第四架飛機主要進行航空電子設備、照明等方面試飛;第五架飛機主要進行艙內環境控制、客艙系統、高溫高寒等試飛科目;第六架飛機承擔客艙系統、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,C919很多試飛科目對我國的民機產業來說都是第一次,難度大、風險高。

除了試飛的風險外,C919試飛團隊還面臨著技術難題。由于C919采用了目前世界上先進的系統和設備,試飛機組如何能夠很好地掌握這些新技術新設備,并且能夠按照試飛條款去獲取數據,也是試飛工作的一大難點。

王偉表示,目前C919的全面試飛工作才剛剛展開,其要完成的試驗驗證項目將超過1000項,項目研制也將進入多機試飛、多地試飛、多團隊參與試飛的狀態。中國商飛公司將聯合中國航空工業集團等,以山東東營與陜西閻良兩大試飛基地為主戰場,在全國多地機場展開密集試飛。

實現技術突破,中國“心”指日可待

說到C919,就不得不提到“國產化”。總有人質疑,C919核心發動機等部件全都“進口”,只是把一些進口的產品組裝起來,其實并沒有什么技術含量。

但事實上,對于已經有30多年沒有碰過民用大型客機研發的中國人來說,C919的設計生產、制造達標過程本身就充滿了創新和挑戰。更何況,如今的C919國產化率高達近60%,遠超項目啟動之初10%的標準。

但這并不意味著我國放棄航空發動機的設計研發。航空發動機堪稱現代工業“皇冠上的明珠”,是一個國家高端機械制造業綜合實力的象征。C919不但是中國民航工業的一大進步,在軍事用途上也被寄予厚望。目前為C919提供動力的是從美國采購的LEAP-1C發動機,但鑒于西方對中國實施的禁運政策,采購西方發動機的C919將無法用于軍事用途。

因此,不管是中國民航產業發展的需求還是軍事需求,國產發動機的設計研發都是必然選擇。

2017年底,作為首臺中國國產大型客機發動機CJ-1000A的驗證機CJ-1000AX在上海裝配完成,同時該發動機的核心機實現了100%設計轉速穩定運轉,標志著我國首個民用大涵道比渦扇發動機整機驗證平臺已經建立,將為后續研制工作奠定堅實基礎。接下來,該款發動機將進行高密度、高強度的試驗。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,我國航空發動機核心機關鍵部件一直存在制造缺陷。國產“心臟”的技術突破,使我國徹底擺脫航空發動機核心部件“能設計、無法實現”的窘境。據悉,CJ-1000A渦扇發動機推力13噸,油耗和世界頂級的美國LEAP發動機幾乎一致。

中國的大型民機產業追求的不是速勝,還需要在市場中檢驗、升級。前方還有多少困難和風險,誰也不知道。但毫無疑問的是,中國的大型民機產業正在以勢不可當的氣勢和決心沖上云霄。(劉禹 記者 王春)