C919：讓天空劃出美麗“中國(guó)弧”

王春

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

2018年是國(guó)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(yíng)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(guó)商飛公司2017—2036年民用飛機(jī)市場(chǎng)預(yù)測(cè)年報(bào)》稱，未來(lái)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(guó)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(wú)論是國(guó)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(lái)世界的重要產(chǎn)業(yè)之一。

贏得內(nèi)外市場(chǎng)

經(jīng)受“酷刑”考驗(yàn)

隨著2017年5月5日，我國(guó)首架?chē)?guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919在上海浦東機(jī)場(chǎng)的天空劃過(guò)一道美麗的弧線，中國(guó)的民機(jī)事業(yè)，經(jīng)過(guò)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(guó)首次按照國(guó)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(guó)有望進(jìn)入全球“大飛機(jī)俱樂(lè)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(yíng)，中間還需要經(jīng)過(guò)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(lái)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(cāng)庫(kù)內(nèi)的C919渾身布滿白色膠帶，膠帶內(nèi)則是能測(cè)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(kāi)始向上一點(diǎn)點(diǎn)翹起?！敖Y(jié)構(gòu)必須能夠承受極限載荷3秒鐘而不破壞?！盋919大型客機(jī)副總設(shè)計(jì)師周良道說(shuō)。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(guó)商飛市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)部副部長(zhǎng)陸崢表示，C919大概需要三到四年時(shí)間來(lái)獲得中國(guó)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(guó)出售，想要贏得發(fā)達(dá)國(guó)家市場(chǎng)，商飛還需要獲得美國(guó)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(shuō)，歐洲航空安全監(jiān)管部門(mén)已啟動(dòng)認(rèn)證程序，但美國(guó)航空安全監(jiān)管部門(mén)尚未啟動(dòng)這項(xiàng)程序，中國(guó)商飛正在積極與美國(guó)相關(guān)監(jiān)管部門(mén)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(guò)一次次的試驗(yàn)飛行來(lái)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?！敝袊?guó)商飛民用飛機(jī)試飛中心總工程師王偉說(shuō)。

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(shuō)，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(guó)首款自主研制的大型噴氣式客機(jī)，C919很多試飛科目對(duì)我國(guó)的民機(jī)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)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(kāi)，其要完成的試驗(yàn)驗(yàn)證項(xiàng)目將超過(guò)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(guó)商飛公司將聯(lián)合中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)等，以山東東營(yíng)與陜西閻良兩大試飛基地為主戰(zhàn)場(chǎng)，在全國(guó)多地機(jī)場(chǎng)展開(kāi)密集試飛。

實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破

中國(guó)“心”指日可待

說(shuō)到C919，就不得不提到“國(guó)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(lái)，其實(shí)并沒(méi)有什么技術(shù)含量。

但事實(shí)上，對(duì)于已經(jīng)有30多年沒(méi)有碰過(guò)民用大型客機(jī)研發(fā)的中國(guó)人來(lái)說(shuō)，C919的設(shè)計(jì)生產(chǎn)、制造達(dá)標(biāo)過(guò)程本身就充滿了創(chuàng)新和挑戰(zhàn)。更何況，如今的C919國(guó)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(guó)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(guó)家高端機(jī)械制造業(yè)綜合實(shí)力的象征。C919不但是中國(guó)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(guó)采購(gòu)的LEAP-1C發(fā)動(dòng)機(jī)，但鑒于西方對(duì)中國(guó)實(shí)施的禁運(yùn)政策，采購(gòu)西方發(fā)動(dòng)機(jī)的C919將無(wú)法用于軍事用途。

因此，不管是中國(guó)民航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求還是軍事需求，國(guó)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(guó)國(guó)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(guó)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(lái)，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(lái)，有望被用于C919。

長(zhǎng)期以來(lái)，由于極端制造能力不足，我國(guó)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(guó)產(chǎn)“心臟”的技術(shù)突破，使我國(guó)徹底擺脫航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心部件“能設(shè)計(jì)、無(wú)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(guó)LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎一致。

中國(guó)的大型民機(jī)產(chǎn)業(yè)追求的不是速勝，還需要在市場(chǎng)中檢驗(yàn)、升級(jí)。前方還有多少困難和風(fēng)險(xiǎn)，誰(shuí)也不知道。但毫無(wú)疑問(wèn)的是，中國(guó)的大型民機(jī)產(chǎn)業(yè)正在以勢(shì)不可擋的氣勢(shì)和決心沖上云霄。

千億紅利不再拱手讓人

大型飛機(jī)產(chǎn)業(yè)依托基礎(chǔ)工業(yè)和其他高端制造業(yè)來(lái)促進(jìn)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和發(fā)展，體現(xiàn)了所在國(guó)家的綜合工業(yè)基礎(chǔ)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平。

大型民用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值非?？捎^。2006年進(jìn)行大型飛機(jī)重大專項(xiàng)論證時(shí)專家曾保守預(yù)測(cè)，從2007年到2027年我國(guó)購(gòu)置大型客機(jī)需花費(fèi)1500多億元。也就是說(shuō)，如果我們不發(fā)展自己的大型民機(jī)產(chǎn)業(yè)，而是全部花錢(qián)買(mǎi)波音、空客的飛機(jī)，那我國(guó)民用航空運(yùn)輸高速發(fā)展帶來(lái)的紅利，就全部落到了波音和空客的口袋中。中國(guó)航空工業(yè)應(yīng)該在全球市場(chǎng)享有應(yīng)得的份額。

大型民機(jī)產(chǎn)業(yè)有著舉足輕重的產(chǎn)業(yè)地位，不只是因?yàn)樗鼛?lái)的直接經(jīng)濟(jì)效益，還有間接牽連效應(yīng)：第一，它的發(fā)展能顯著推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)；第二，對(duì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有重大牽引作用。

大型民機(jī)產(chǎn)業(yè)尤為突出的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)效應(yīng)是它的旁側(cè)效應(yīng)，就是提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)相關(guān)部門(mén)優(yōu)化資源配置的效應(yīng)。以產(chǎn)業(yè)發(fā)展步入成熟期的美國(guó)為例，1997年到2002年，整個(gè)美國(guó)飛機(jī)制造業(yè)對(duì)GDP的貢獻(xiàn)不到0.5%，卻影響了美國(guó)80%的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。銷(xiāo)售額每增加1美元，就已經(jīng)使得美國(guó)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)值增加大概2.3美元。日本有一項(xiàng)調(diào)研表明，在500余項(xiàng)技術(shù)擴(kuò)散案例中，航空工業(yè)的擴(kuò)散率達(dá)到了60%，形成的派生產(chǎn)品的銷(xiāo)售額是相應(yīng)的航空產(chǎn)品的15倍。

在牽引科技發(fā)展方面，大型民機(jī)技術(shù)能對(duì)數(shù)學(xué)、力學(xué)、材料科學(xué)、信息科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等技術(shù)科學(xué)及基礎(chǔ)科學(xué)起到促進(jìn)和牽引作用。