科技創(chuàng)新70年:鳳凰涅槃 國產(chǎn)大飛機終迎高光時刻

編輯:王瑞穎|2019-08-27 10:26:36|來源:科技日報

科技創(chuàng)新70年·歷程

 

8月初,C919大型客機104架機順利完成首次試驗飛行任務(wù),將進入密集研發(fā)試飛新階段。此時距1909年中國航空之父馮如制造出中國首架國產(chǎn)飛機,已經(jīng)有百年之久。

 

時光回轉(zhuǎn)到2017年5月5日,我國自主設(shè)計的大型客機C919在上海浦東國際機場成功首飛。724根線纜、2328根導管、總長近80公里的管線、零部件總數(shù)達250萬個,C919完全由我國自主設(shè)計、克服了系統(tǒng)集成的難題,國產(chǎn)化率目標從項目啟動之初的10%增長到近60%。這一幕場景仍然令國人記憶猶新。

 

C919象征著一個崛起中的超級大國的工業(yè)實力,以及他主導一個新技術(shù)時代的夢想。從上個世紀70年代“運十”的艱難探索,到支線客機ARJ21、國產(chǎn)大飛機C919的重啟逐夢之旅,國產(chǎn)大飛機一夢百年,終迎鳳凰涅槃、浴火重生般的高光時刻。

 

共擎夢想,每處細節(jié)都有光芒

 

中國商飛浦東總裝基地的草坪上停放著一架“運十”原型機。掉漆的內(nèi)飾、老舊的座椅,這架篳路藍縷建造的大型噴氣式客機,記錄著中國民機人航空報國的艱辛歷史。1970年,中央啟動“708工程”,研制大型噴氣客機“運十”。1980年9月26日,“運十”飛機在上海大場機場成功首飛。然而,當時國內(nèi)航空工業(yè)落后的體制機制,以及照搬軍機的研制模式,都阻礙了它走向市場。“運十”從1983年開始被擱置,最終因“無米下鍋”而停飛。

 

2007年,中央作出戰(zhàn)略決策:自主研制大型飛機!

 

C919項目立項之初,國務(wù)院總理李克強就給國產(chǎn)大飛機定過一個基本的原則——自主設(shè)計、系統(tǒng)集成、全球采購、逐步國產(chǎn)。C919項目辦公室主任袁文峰表示,C919一直堅持“自主研制、國際合作、國際標準”技術(shù)路線,攻克了包括飛機發(fā)動機一體化設(shè)計、電傳飛控系統(tǒng)控制律等在內(nèi)的100多項核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)。

 

談起C919,研究空氣動力學的清華大學教授符松說,能上天已經(jīng)值得驕傲,而要在市場上取得成功,很大程度上需要有自主知識產(chǎn)權(quán)。

 

對比空客、波音的競爭機型,C919減少了5%的空氣阻力。“機翼、機身、尾翼、發(fā)動機、起落架等部件的布局,航程、座級的參數(shù),以及發(fā)動機量級、電源功率……C919聯(lián)合概念設(shè)計最關(guān)鍵的部分完全由我國自主設(shè)計。”該項目常務(wù)副總設(shè)計師陳迎春介紹,機翼從百位國內(nèi)頂尖專家設(shè)計的500多副翼型中,優(yōu)中選優(yōu)形成最終設(shè)計。參與翼型設(shè)計的西北工業(yè)大學飛行器設(shè)計工程系教授白俊強表示,此項設(shè)計只能靠自己從零摸索,在C919成功之后,我國在氣動外形設(shè)計方面,首次跟外國同行坐在了同一張討論桌。

 

C919機身的15%采用了樹脂級碳纖維材料,這是民用大型客機首次大面積使用這種材料,而這種材料在傳統(tǒng)大型客機的使用率只有1%左右。這種材料被用于飛機制造中,要求的對接精度,比火箭還要高出三四個數(shù)量級。在C919的制造過程中,我國第一次實現(xiàn)了大部件的自動對接,通過激光定位和跟蹤法,能使得對接精度比過去高出兩個數(shù)量級。

 

光影重疊,中國制造將飛得更遠

 

航空工業(yè)在更高的程度上體現(xiàn)了一個國家的科技和制造業(yè)的總體水平。C919的研制中,22個省市、200多家企業(yè)、近20萬人參與了研制和生產(chǎn),有力推動了國內(nèi)民機技術(shù)創(chuàng)新體系的形成。項目研制中,各研制單位開展了飛機平尾部段強度研究靜力試驗、復合材料結(jié)構(gòu)修補材料應(yīng)用研究、機輪剎車系統(tǒng)跑道辨識技術(shù)、飛機電源系統(tǒng)測試及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、超臨界機翼設(shè)計等700多項課題和技術(shù)攻關(guān)。除了不斷形成新的民機技術(shù)成果,補充完善民機技術(shù)體系,還帶動了高校的飛行器設(shè)計、空氣動力學、飛行器結(jié)構(gòu)強度等一批專業(yè)學科建設(shè)和發(fā)展。

 

但不可否認,大飛機關(guān)鍵核心部件的國產(chǎn)化之路步履維艱。大飛機的“心臟”——發(fā)動機的制造乃至量產(chǎn)還很難短期實現(xiàn)。在首飛中,C919搭載的發(fā)動機LEAP—X,由CFM國際公司研制。全世界能做飛機的企業(yè)有20—30家,能做發(fā)動機的卻只有3—5家。2010年我國將航空發(fā)動機列入國家科技重大專項項目,在航空發(fā)動機領(lǐng)域,我國至少每年投入了上百億人民幣。

 

全球大型民用飛機產(chǎn)業(yè)潛力巨大。預(yù)計未來20年,全球共需交付3.5萬架大型民用飛機,最低估值是5萬億美元,而中國將需要約6000架新客機與貨機,價值9450億美元,占全球同期新飛機需求總量的18%。

 

C919的終極目標就是盡快打入國際市場,享有民用航空運輸高速發(fā)展帶來的紅利,當然也直面與波音、空客同類型產(chǎn)品的殘酷競爭。中國商飛董事長賀東風說:“C919的制造過程一定是以客戶為中心,滿足客戶的需要,它制造的過程資源來自于全球,市場面向全球,競爭也面向全球。”

 

專家預(yù)測,到2035年左右,大飛機會形成完整的產(chǎn)品鏈。那時客機已交付用戶,技術(shù)能力體系、生產(chǎn)經(jīng)營模式與國際先進水平接軌,進入產(chǎn)業(yè)增長階段,產(chǎn)業(yè)效應(yīng)也能得到充分發(fā)揮。十年磨一劍,相信不久之后C919就將劍指云天,與國際市場赴一場未來之約!

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