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(chǎn)大型客機C919等“大國重器”在影片中悉數(shù)亮相，展現(xiàn)了中國的國家實力。
2018年是國產(chǎn)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(shù)已達815架。
去年9月發(fā)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(fā)展。到2035年中國機隊規(guī)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(nèi)還是全球，航空需求都在持續(xù)增加，航空工業(yè)將成為未來世界的重要產(chǎn)業(yè)之一。
贏得內(nèi)外市場，經(jīng)受“酷刑”考驗
隨著2017年5月5日，我國首架國產(chǎn)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(yè)，經(jīng)過近半個世紀的發(fā)展，真正進入了產(chǎn)業(yè)化階段。
C919是我國首次按照國際標準研制、擁有自主知識產(chǎn)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(zhàn)大飛機制造產(chǎn)業(yè)上的波音(Boeing)、空客(Airbus)雙寡頭格局。
但是，一款新的飛機從首飛到商業(yè)運營，中間還需要經(jīng)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(chǎn)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(nèi)的C919渾身布滿白色膠帶，膠帶內(nèi)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(fā)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(fā)達國家市場，商飛還需要獲得美國聯(lián)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(jiān)管部門已啟動認證程序，但美國航空安全監(jiān)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(jiān)管部門聯(lián)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(xiàn)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(jù)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(nèi)環(huán)境控制、客艙系統(tǒng)、高溫高寒等試飛科目；第六架飛機承擔客艙系統(tǒng)、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(chǎn)業(yè)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(tǒng)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(shù)據(jù)，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(tài)。中國商飛公司將聯(lián)合中國航空工業(yè)集團等，以山東東營與陜西閻良兩大試飛基地為主戰(zhàn)場，在全國多地機場展開密集試飛。
實現(xiàn)技術突破，中國“心”指日可待
說到C919，就不得不提到“國產(chǎn)化”。總有人質(zhì)疑，C919核心發(fā)動機等部件全都“進口”，只是把一些進口的產(chǎn)品組裝起來，其實并沒有什么技術含量。
但事實上，對于已經(jīng)有30多年沒有碰過民用大型客機研發(fā)的中國人來說，C919的設計生產(chǎn)、制造達標過程本身就充滿了創(chuàng)新和挑戰(zhàn)。更何況，如今的C919國產(chǎn)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(fā)動機的設計研發(fā)。航空發(fā)動機堪稱現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”，是一個國家高端機械制造業(yè)綜合實力的象征。C919不但是中國民航工業(yè)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(fā)動機，但鑒于西方對中國實施的禁運政策，采購西方發(fā)動機的C919將無法用于軍事用途。
因此，不管是中國民航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求還是軍事需求，國產(chǎn)發(fā)動機的設計研發(fā)都是必然選擇。
2017年底，作為首臺中國國產(chǎn)大型客機發(fā)動機CJ-1000A的驗證機CJ-1000AX在上海裝配完成，同時該發(fā)動機的核心機實現(xiàn)了100%設計轉速穩(wěn)定運轉，標志著我國首個民用大涵道比渦扇發(fā)動機整機驗證平臺已經(jīng)建立，將為后續(xù)研制工作奠定堅實基礎。接下來，該款發(fā)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(fā)動機核心機關鍵部件一直存在制造缺陷。國產(chǎn)“心臟”的技術突破，使我國徹底擺脫航空發(fā)動機核心部件“能設計、無法實現(xiàn)”的窘境。據(jù)悉，CJ-1000A渦扇發(fā)動機推力13噸，油耗和世界頂級的美國LEAP發(fā)動機幾乎一致。
中國的大型民機產(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)正在以勢不可當?shù)臍鈩莺蜎Q心沖上云霄。