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国产大飞机C919停飞:现实让我们静下心来精益求精

国产大飞机C919停飞:现实让我们静下心来精益求精

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 防走失,电梯直达安全岛报人刘亚东A 




来源:深科技

2023年2月1日,C919客机原本计划从上海虹桥机场飞到北京大兴国际机场,然后转到合肥机场。然而,计划赶不上变化,客机并未如期飞往合肥。有消息指出,国产大飞机的发动机存在一定故障,东航官方并未对此传言进行回应。

C919 是中国根据国际民航规章自行研制、拥有自主知识产权的单通道双发喷气式民用客机。C919 大型客机是我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机,座级158-168 座,航程 4075-5555 公里。单通道双发客机是全球民航运输市场上使用量最多的机型,典型代表就是波音公司的波音 737 系列和空中客车公司的 A320 系列。中国的 C919 如果顺利实现商业化,将与波音公司和空客公司的新一代单通道客机波音 737MAX 和空客 A320neo 竞争全球单通道客机市场。

由于 C919 采取“主承包商-供应商”的商业模式,美国航空航天巨头在 C919的供应链中占据举足轻重的地位。美国关键供应商是否能够遵守商业信誉,为 C919 项目提供服务和产品,是 C919 项目能否按计划实现商业交付的最关键因素。我们需要认清的一个现实是:在航空发动机领域,仅从技术和产业的角度来看,中国还没有与国际巨头谈判的能力和筹码。

大型客机研发和生产制造能力是一个国家航空水平的重要标志,也是一个国家整体实力的重要标志。制造大飞机承载着几代中国人的航空梦。我们的事业刚刚起步,前面的路还很长,但时间紧迫,容不得半点懈怠,要一以贯之、锲而不舍抓下去,用前进的目标激励自己,用比较的差距鞭策自己,力争早日让我们自主研制的大型客机在蓝天上自由翱翔。

研制大飞机是中国科技产业发展的国家意志。大型飞机是现代制造业的一颗明珠。大型飞机需要一个国家高新技术产业的系统集成。能够带动新材料、高端制造、动力系统、电子设备、自动控制、信息技术等领域的关键技术实现集群突破。技术扩散率高达 60%。此外,研制大飞机能够大幅提高流体力学、固体力学、计算数学、热物理、化学、信息科学等一系列基础科学的研究水平。因此,早在 2006 年,中国就在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020 年)》中明确了:大型飞机项目是中国在未来 15 年内力争突破的 16 项重大专项之一。

大飞机起飞重量超过 100 吨,我国已有所突破。大飞机一般指起飞重量超过 100 吨的运输类飞机,包括民用飞机(客机/货机)和军用运输机。自 2003 年国家科技部受国务院委托组建“大飞机项目论证组”后,“大飞机”一词开始在国内航空工业领域被广泛使用。中国大飞机产业的发展历程坎坷、技术积累薄弱,但在我国持续推进大飞机自主设计制造数十载后已有三种型号,即是被并称为国产大飞机“三剑客”的运 20(运输机)、C919 (客机)和 AG600(水陆两用飞机)。

其中C919意义非凡,它填补了我国客机研发的空白,拓展了国产产品的广度和深度。作为战略性新兴产业,大飞机产业的发展是衡量一个国家综合国力和国际竞争力的重要标志之一,对国家安全和国家综合实力提升具有重要 作用。大飞机产业属于资金、技术和资源高度密集型产业,是现代高新技术的高度集成, 产业链长、辐射面宽、联带效应强,除制造环节外,对上下游科研教育、交通运输、公共管理、现代服务等都产生明显带动。

许多国人及航空爱好者、包括参与到其中的大大小小的企业,都对国产大飞机寄予厚望,它似乎不仅是一架可以自主进行心跳的飞机,更是人们骄傲和自豪感的由来。

民航客机适航取证主要包含 3 个证件:设计民机的型号合格证(TC)、生产民机的生产许可证(PC)以及最终“准飞”的单机适航证(AC)。

2022年5月14日6时52分,编号为B-001J的C919大飞机从浦东机场第4跑道起飞,于9时54分安全降落,标志着中国商飞公司即将交付首家用户的首架C919大飞机首次飞行试验圆满完成。在3小时2分钟的飞行中,试飞员与试飞工程师协调配合,完成了预定的各项任务,飞机状态及性能良好。

2022 年 9 月 29 日,中国民航局向商飞正式颁发 C919 飞机型号合格证;11 月同日,C919 大型客机生产许可证获发;12 月在全球首架 C919 交付的同时,三证中的最后一证——单机适航证也由民航局交递,C919 适航取证正式收官,历时 15 年艰辛,我国民航市场首次拥有中国自主研发的喷气式干线客机。2023 年 1 月 12 日中国商飞副总经理在接受澎湃新闻采访时指出,C919 已累计获得 1200 多架订单,未来五年年产能计划达到 150 多架。

面对各方期待,然而,国产大飞机C919出现故障,暂时停飞。2023年2月1日,C919客机原本计划从上海虹桥机场飞到北京大兴国际机场,然后转到合肥机场。然而,计划赶不上变化,客机并未如期飞往合肥。

据有关方面的消息,国产大飞机C919高达六成的部件已经国产化。这是好消息,证明中国的科技达到了不俗的水平。

但我们必须认清现实,并且面对现实,国产大飞机C919并未实现全面的国产化,有一些至关重要的部件,仍然是采用全球供货的模式。

这些举足轻重的部件仍然采用国际上主流的供应商的产品,或者是合资制造。并非我们自主完成,尤其是飞机中的动力系统、飞行控制系统、电源系统等。

国外企业基本主导了全球中高端机载设备。大飞机机载系统主要被分为航电系统和机电系统,机载设备是飞机飞行控制的核心,由于较高的安全要求,客机机载系统种类、数量和复杂度都很高。航电系统包括综合显示、飞行管理、通信导航、综合监视、大气数据测量、飞行记录和机载维护等;机电系统则包括燃油、机轮刹车、环境控制、生命保障和所有二次能源(电能、气压能、液压能和机械能)等管理分配系统。由于信息技术的发展, 目前机载设备的综合化、智能化和网络化的程度不断提高,但是全球中高端机载设备仍由西方厂商主导,C919 的机载设备由中外合作、优势互补的方式进行配套。

军用机载设备领域中国已经可以实现自给自足,而民用领域才刚刚起步。机载设备是飞机实现自身功能的重要系统,约占飞机价值体系的 30%左右。航空机载设备可以分为航电系统和机电系统,每个系统下又可以划分出若干个子系统。航空机载设备技术门槛较高,所需的核心技术数量繁多。在机载设备领域,军用机载设备已经可以实现自给自足,而民用领域才刚刚起步。

C919 使用 CFM 的 LEAP-1C 发动机,国产航发“CJ-1000A”仍在研制阶段。航空发动机是飞机的心脏,主流民航客机使用的航发一般是涡轮风扇发动机,其优点包括总效率高, 循环热效率高,起飞推力大,噪声低,以及加力涡扇推力性能更好等;辅助动力系统(APU)的作用是向飞机独立地提供电力和压缩空气,也有少量的 APU 可以为飞机提供附加推力。商用航发领域,依据 FlightGlobal《Commercial Engines》统计显示,欧美基本垄断了全球市场,其中 CFM 国际几乎占据市场的“半壁江山”,而我国在民用航发领域几乎为空白, 国内市场被国外产品完全垄断。C919 目前所使用的航发为 CFM 国际的 LEAP-1C 发动机,而规划中的国产航发“CJ-1000A”仍在研制阶段。

航空工业集团下属公司承担 C919 绝大部分机身的制造。飞机的机体制造可以划分为机头、前机身、中机身、中后机身、后机身、机身/中央翼、副翼、平尾等部段,整个机体制造环节零件多而复杂、材料刚性差但精度要求严格,使得机体制造加工过程复杂、周期长、技术难度较大。整机机体的设计研发有着很高的附加价值,而机身制造技术的方法多样、装配和安装工作量大、工艺设备复杂以及高度的柔性和应变能力的要求使得一般机械加工制造企业难以进入。但是整体看,机身制造环节的核心技术壁垒不强、附加值略低且相对分散,航空工业集团下属公司承担了其中绝大部分的生产。

C919 是我国第一款自主设计的大型民航客机,打破了波音、空客的“双寡头”垄断, 有望带动我国航空产业以及高端制造业的长期发展。值得骄傲,但是不能盲目乐观,目前 C919 多数核心配套仍由国外企业承担,国内则主要负责附加值略低的机身环节。我们必须认知到,在实体制造业,我们与国外在技术与质量上的差距,我们有精益求精的大国工匠,但是不多,随着网络的发展,我们不能忘记脚踏实地的制造业,在科研转批产制造的道路上,要不得侥幸的心理,需要牢牢的把关键的技术掌握在自己手中的同时,确保可以产业化。关键技术转化不成制造业的研发需要进行,但是在具有偶然性的科研中,科技研发的目的是普及,而不是傲视平凡。

我们要做一个强国,就一定要把装备制造业搞上去,把大飞机搞上去,起带动作用标志性作用,让中国的大飞机飞上蓝天,既是国家的意志,也是人民的意志,在全球化竞争的大背景下,大飞机产业发展已不是单纯的市场竞争行为,而是包含各国政府参与的综合性博弈。

世界大机产业发展史已经证明,政策支持是产品和企业成功的关键因素,大飞机科技创新活动具有高风险、高投入的特征,是新型举国体制下的重大工程项目,我国政府既制定了明确的总体规划和发展蓝图,也通过综合运用科技政策、产业政策、财税政策等,调动和激发科技人员和创新主体的积极性,助力大飞机核心技术攻关,形成了推动大飞机实现突破和创新发展的强大战略力量。

中国军用航空发动机长期采取仿制路径先解决有无问题。中国航空发动机产业作为飞机的分系统,相当长的时间没有自己的中长期发展规划,型号的上马和下马都是围绕与之配套 的飞机型号服务。在六、七十年代,当时中国军机也多仿制苏联的相关型号,在动力系统方面,仿制与原型飞机配套的发动机也是技术难度最小的选择。涡喷-6、涡喷-7、涡喷-8 等型号的陆续仿制成功, 解决了中国空军动力来源的有无问题。与军用航空发动机不同,中国民用航空发动机的型号一直是空白。在民用大飞机和“两机”专项的带动下,中国航发成立了中国商发,这才正式开启了中国民用航空发动机型号 的研制进程。

C919的问题,涉及多方因素,但是,更值得我们思考的是,面对无休止的科研投入,我们能真正拿出来的高质量技术是什么,在整套生产过程中,是无数谨小慎微的生产制造组成的,我们只有在每一步都精益求精,才能保障最后的周全。突破高科技的瓶颈,保证高质量的自主生产及维修也是关键。








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