國產(chǎn)商用飛機(jī)的奮進(jìn)

靜宇

2020年，一場突如其來的疫情不僅打亂了世界的腳步，也讓多年來快速發(fā)展的全球航空制造業(yè)蒙上了一層陰影。然而，在中國，由于疫情防控得力，不僅國內(nèi)民航運(yùn)輸業(yè)在全球范圍內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)復(fù)蘇，商用飛機(jī)制造業(yè)同樣也從中受益。2020年，得益于國內(nèi)復(fù)工復(fù)產(chǎn)的穩(wěn)步推進(jìn)，ARJ21飛機(jī)年交付量和生產(chǎn)架數(shù)創(chuàng)下新高。C919飛機(jī)在完成了一系列試驗(yàn)項(xiàng)目后，獲得了中國民航局上海審定中心簽發(fā)的大型客機(jī)首張型號檢查核準(zhǔn)書，正式進(jìn)入局方審定試飛階段。

ARJ21的批產(chǎn)挑戰(zhàn)

2020年，中國商飛公司全年共向客戶交付24架ARJ21飛機(jī)，批產(chǎn)交付再創(chuàng)紀(jì)錄，這也是中國商飛連續(xù)第三年實(shí)現(xiàn)飛機(jī)交付數(shù)量翻倍。

2017年7月9日，中國商飛獲得由中國民航局頒發(fā)的中國首張噴氣式客機(jī)生產(chǎn)許可證，標(biāo)志著ARJ21飛機(jī)的生產(chǎn)質(zhì)量保證體系滿足我國適航規(guī)章要求，正式進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。對于中國商飛而言，這是一個全新的里程碑，同時也意味著新的挑戰(zhàn)。如何在批產(chǎn)中做到每個細(xì)節(jié)都有章可循、有據(jù)可查，確保所有零件、部件和系統(tǒng)都可追溯、安全受控，持續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn)出質(zhì)量可靠、安全可用的飛機(jī)，對中國商用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)來說是一個全新的課題。

在商用飛機(jī)的生產(chǎn)中，提升生產(chǎn)效率不僅僅需要加快工人們干活的節(jié)奏，更需要進(jìn)一步升級生產(chǎn)方式，變“制造”為“智造”。目前，中國商飛正在通過新技術(shù)的應(yīng)用，逐步提升飛機(jī)裝配的智能化水平。

比如，在ARJ21飛機(jī)導(dǎo)管裝配和起落架裝配中，生產(chǎn)一線應(yīng)用了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）輔助裝配技術(shù)，用電腦查閱眼鏡攝像頭畫面替代現(xiàn)場檢驗(yàn)，使裝配效率和檢查速度提高了20%、準(zhǔn)備時間變?yōu)樵瓉淼?0%。為克服傳統(tǒng)激光跟蹤儀定檢模式測量難的短板，生產(chǎn)一線采用新的照相測量技術(shù)，通過專業(yè)軟件智能化分析處理數(shù)據(jù)，快速測量和獲取工裝定檢所需數(shù)據(jù)，使工作時間縮短90%左右。此外，自動進(jìn)給鉆（ADU）的應(yīng)用、3D打印技術(shù)的工程應(yīng)用推廣等都在ARJ21飛機(jī)批產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。

2021年1月20日，上海大場總裝車間制造的最后一架ARJ21飛機(jī)總裝下線。這意味著大場ARJ21飛機(jī)總裝車間完成了其歷史使命，未來ARJ21飛機(jī)的總裝將全部轉(zhuǎn)移至位于浦東的商飛總裝制造中心。

中國商飛總裝制造中心位于浦東新區(qū)祝橋鎮(zhèn)，2008年啟動建設(shè)，包括ARJ21飛機(jī)和C919飛機(jī)總裝和部裝車間、零件車間、工裝車間、復(fù)材車間、試飛機(jī)庫等。2019年2月，ARJ21飛機(jī)生產(chǎn)線一期建設(shè)完工，同年3月投入使用，具備了倉儲物流、零件生產(chǎn)加工、部裝、總裝、生產(chǎn)試飛及飛機(jī)交付能力。2019年9月12日，浦東生產(chǎn)線首架ARJ21飛機(jī)總裝下線。根據(jù)規(guī)劃，未來中國商飛公司將不斷提高浦東基地ARJ21飛機(jī)的產(chǎn)能，為未來C919和CR929飛機(jī)的批產(chǎn)積累經(jīng)驗(yàn)。

ARJ21的市場開拓年

過去的2020年，對于ARJ21飛機(jī)的市場開拓而言可以說是一個足以被載入史冊的年份。

2020年6月28日，中國商飛向國內(nèi)三大航空集團(tuán)——國航、東航和南航交付了首架ARJ21飛機(jī)。截至2021年1月，三大航先后各接收了3架ARJ21飛機(jī)。對于ARJ21飛機(jī)來說，交付三大航可謂站上了更高的舞臺，但同時也對飛機(jī)本身和中國商飛的客戶服務(wù)體系提出了更高的要求。從這個角度來看，交付三大航對于ARJ21來說是一次綜合測試，其穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性需要在市場運(yùn)營中得到檢驗(yàn)。

而對于如何運(yùn)營好ARJ21，三大航給出的答案是：讓它飛起來，交出一份市場的答卷。目前，國航的3架ARJ21飛機(jī)主要圍繞內(nèi)蒙古市場，主要航線包括北京至呼和浩特、烏蘭浩特、錫林浩特、包頭等。南航3架ARJ21部署在廣州總部運(yùn)營，主要航線包括廣州至揭陽、湛江、梅縣等。值得一提的是，2020年南航逐步結(jié)束公司機(jī)隊(duì)中E190飛機(jī)的運(yùn)營，預(yù)計到2021年2月，E190將全部退出南航機(jī)隊(duì)，未來ARJ21將接棒成為南航支線飛機(jī)中的主力機(jī)型。東航專門成立了一二三航空，作為ARJ21飛機(jī)的運(yùn)營主體。由于2020年12月，一二三航空才獲得中國民航局頒發(fā)的《航空承運(yùn)人運(yùn)行合格證》，因此目前一二三航空已經(jīng)投入運(yùn)營的ARJ21飛機(jī)數(shù)量為2架，僅開通了上海至北京航線。

2020年，ARJ21飛機(jī)市場化探索中不得不提的還有一家企業(yè)，那就是我國目前唯一專注于支線航空運(yùn)營的航空公司——華夏航空，同時它也是ARJ21飛機(jī)迄今為止唯一一家民營航空公司客戶。

2020年11月10日，華夏航空接收了首架ARJ21飛機(jī)，11月27日，投入商業(yè)運(yùn)營，一個月后，12月28日，華夏航空接收了第二架飛機(jī)。由于華夏航空在支線航空運(yùn)營方面累積了大量的經(jīng)驗(yàn)，再加上中國商飛在運(yùn)營中給予的全力保障，ARJ21飛機(jī)在交付華夏航空后取得了不俗的運(yùn)營表現(xiàn)。目前，華夏航空2架ARJ21飛機(jī)已開通了重慶至延安、太原、南陽、呼和浩特等多條航線。

截至2020年年末，ARJ21飛機(jī)客戶數(shù)已增至8家，對于中國商飛來說，如何搭建好服務(wù)平臺、為用戶創(chuàng)造價值、與客戶一起探索支線航空的運(yùn)營模式是未來市場化運(yùn)營過程中必須面對的挑戰(zhàn)。

在密集的航線網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行，任何一個航班運(yùn)行出現(xiàn)偏差都是牽一發(fā)而動全身的事，隨著越來越多的飛機(jī)交付客戶，對于中國商飛來說快速響應(yīng)的售后服務(wù)平臺必不可少。目前，中國商飛已經(jīng)建立了全天候快速響應(yīng)客戶服務(wù)體系，可以對飛機(jī)運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。但與成熟飛機(jī)制造商相比，還存在著顯而易見的差距，未來隨著飛機(jī)交付量加大以及航線運(yùn)營多元化，服務(wù)保障工作還需要不斷完善。

在經(jīng)濟(jì)化運(yùn)營方面，按照行業(yè)規(guī)律，一款新飛機(jī)在投入市場運(yùn)營后，會根據(jù)航空公司的意見和建議不斷進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化。2020年，ARJ21飛機(jī)的設(shè)計優(yōu)化工作仍在不斷推進(jìn)。7月，ARJ21飛機(jī)103架機(jī)在世界海拔最高的民用機(jī)場——稻城亞丁機(jī)場（海拔4411米）完成高高原試驗(yàn)試飛。試驗(yàn)期間，ARJ21飛機(jī)共完成了9個架次、21個與高高原相關(guān)試驗(yàn)點(diǎn)的試驗(yàn)試飛，充分驗(yàn)證了飛機(jī)在高高原機(jī)場環(huán)境下的起降能力，也讓ARJ21成為了首款征服全球最高民用機(jī)場的支線飛機(jī)，為后續(xù)航空公司開拓高高原航線奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

當(dāng)然，技術(shù)指標(biāo)只是一方面，即使是世界上最先進(jìn)的飛機(jī)，也需要在適合它的航線運(yùn)營才能夠?yàn)楹娇展緞?chuàng)造價值。對此，已有多家用戶表示，未來會繼續(xù)關(guān)注飛機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)，再根據(jù)性能特點(diǎn)安排航線。隨著越來越多的航空公司加入ARJ21飛機(jī)的運(yùn)營隊(duì)伍，將會有更多的企業(yè)一起在實(shí)際運(yùn)營中不斷測算飛機(jī)的運(yùn)營成本、收益空間，探索它的適應(yīng)性，從而找到適合它的航線和運(yùn)營模式。

除此之外，中國商飛還要和客戶一起探索適合我國國情的支線航空發(fā)展模式。根據(jù)市場預(yù)測，未來20年，我國將接收900架左右的支線飛機(jī)，考慮到中西部地區(qū)有借助航空發(fā)展經(jīng)濟(jì)的需要，百姓有乘飛機(jī)出行的需求，未來我國支線航空有著廣闊的發(fā)展前景。但目前來看，我國支線航空也有兩個約束發(fā)展的外部條件。一是用大飛機(jī)執(zhí)飛支線航線的情況較為突出。在一些航線上，每個航點(diǎn)的乘客數(shù)不足，一定程度上造成了資源浪費(fèi)。二是供給方面存在局限性，很多城市支線航空發(fā)展面臨的最大問題是空域、航班時刻等資源緊張，“能飛的地方?jīng)]有客源，想飛的地方?jīng)]有時刻”的情況較為突出。目前，華夏航空將其首架ARJ21飛機(jī)命名為“華夏通程號”，希望通過ARJ21飛機(jī)和通程網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，把所有的城市連接起來，通過“干支結(jié)合”的方式，將小城市分散的客流匯聚到樞紐機(jī)場，探索出一條適合中國市場的“干支結(jié)合”發(fā)展之路。從目前華夏航空ARJ21飛機(jī)的客座率來看，都有不錯的表現(xiàn)。未來，如果能在此基礎(chǔ)上探索出一套可復(fù)制的運(yùn)營之道，將不僅有助于ARJ21的市場成功，更為我國支線航空的發(fā)展探索出了可實(shí)現(xiàn)的路徑。

C919推進(jìn)“六機(jī)多地”試飛

備受關(guān)注的C919大型客機(jī)目前共有6架飛機(jī)投入取證試飛工作。截至2020年年末，6架C919試飛飛機(jī)分別在閻良、南昌、東營、錫林浩特、吐魯番、敦煌等地，先后完成了顫振/氣動伺服彈性、失速、空速校準(zhǔn)、高溫高濕、全機(jī)排液等重要試飛科目，開展了一系列地面驗(yàn)證試驗(yàn)、研發(fā)試飛和表明符合性試飛，對動力裝置、飛控系統(tǒng)、液壓起落架、航電和電氣系統(tǒng)等進(jìn)行了驗(yàn)證，完成了包括2.5g極限載荷靜力試驗(yàn)在內(nèi)的所有全機(jī)靜力試驗(yàn)。

2020年11月27日，中國民航上海航空器適航審定中心簽發(fā)了C919項(xiàng)目首個型號檢查核準(zhǔn)書（TIA）。根據(jù)中國民航局相關(guān)適航規(guī)章規(guī)定，TIA由型號合格審定審查組組長簽發(fā)，批準(zhǔn)審查代表（含委任代表）對航空器原型機(jī)進(jìn)行審定飛行試驗(yàn)前檢查、現(xiàn)場目擊或者進(jìn)行飛行試驗(yàn)文件的審查。

對于一款新飛機(jī)來說，要獲得TIA至少需要滿足三個條件。一是飛機(jī)構(gòu)型必須基本凍結(jié)。飛機(jī)在研發(fā)過程中，會對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整、對設(shè)計不斷完善，國內(nèi)外飛機(jī)研發(fā)概莫能外。但在局方開始審定試飛前，構(gòu)型必須整體凍結(jié)，以確保審定的有效性。二是預(yù)期安全。申請人必須開展全面的安全評估，通過試驗(yàn)、研發(fā)試飛、表明符合性試飛，來表明飛機(jī)進(jìn)行局方審定試飛是預(yù)期安全的。三是預(yù)期適航。申請人要確認(rèn)，飛機(jī)能夠滿足對應(yīng)的民航適航法規(guī)要求，能夠完成相應(yīng)的審定試飛科目。

中國民航局高度重視C919大型客機(jī)的適航審定工作。2010年，中國商飛向中國民航局提交了C919大型客機(jī)型號合格審定申請。為了順利推進(jìn)審查工作，民航上海審定中心組建了14個專業(yè)組，涵蓋飛機(jī)性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、機(jī)械系統(tǒng)、動力裝置、電力電氣、持續(xù)適航、制造檢查、試飛等多個領(lǐng)域，并由40多位審查代表組成型號審查組。在此之前，中國民航局曾歷時12年完成了對ARJ21飛機(jī)的適航審查工作。

如今，C919飛機(jī)獲得首張TIA意味著飛機(jī)構(gòu)型基本到位，飛機(jī)結(jié)構(gòu)基本得到驗(yàn)證，各系統(tǒng)的需求確認(rèn)和驗(yàn)證的成熟度能夠確保審定試飛安全有效，同時這也標(biāo)志著C919飛機(jī)正式進(jìn)入局方審定試飛階段。未來，C919飛機(jī)將開展更為密集的試飛任務(wù)，全面驗(yàn)證飛機(jī)的安全性、可靠性。