5月5日,我國新一代大型客機(jī)C919,在4000多現(xiàn)場觀眾的歡呼聲中,以及全世界目光的注視下,昂首沖入上海浦東機(jī)場上空厚厚的云層。

這是我國首架具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的商用干線飛機(jī)的空中首秀,意味著中國航空人向懷揣了近半個世紀(jì)的夢想,邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

完全自主的國產(chǎn)貨:“絕不是把零件買來裝上就行”

有人質(zhì)疑,發(fā)動機(jī)這樣的核心部件都來自進(jìn)口,C919能算完全自主的國產(chǎn)貨嗎?

當(dāng)然算。盡管C919的核心零部件依賴國外供應(yīng)商,但是它仍然是一架擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型客機(jī),之所以這么說,是因?yàn)橹袊田w前期制定了整體的設(shè)計(jì)方案,而且對零部件的技術(shù)要求有決定權(quán)。

C919副總設(shè)計(jì)師傅國華說,就像設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)、裝修房子,雖然建材、裝飾品都從市場購買,但是按他的思路搭配在一起,就是他設(shè)計(jì)的成果。

C919完全由我國自主設(shè)計(jì)。該項(xiàng)目常務(wù)副總設(shè)計(jì)師陳迎春介紹,項(xiàng)目的聯(lián)合概念設(shè)計(jì)是最關(guān)鍵的部分,包括確定機(jī)翼、機(jī)身、尾翼、發(fā)動機(jī)、起落架等部件的布局,航程、座級的參數(shù),以及發(fā)動機(jī)量級、電源功率、裝什么樣的系統(tǒng)等。

以客艙為例,國家大型飛機(jī)重大專項(xiàng)專家咨詢委員會委員吳世興介紹,C919結(jié)合國內(nèi)市場需求,設(shè)計(jì)為150座起步,這樣規(guī)模的機(jī)型可適用于國內(nèi)170多個機(jī)場。同時具備目前150座單通道客機(jī)中最寬敞的客艙,舒適性明顯優(yōu)于各競爭機(jī)型。其艙內(nèi)噪音能控制在60分貝以下,優(yōu)于同類機(jī)型的80分貝。采用新型空氣分配系統(tǒng),讓空氣變得更新鮮、均勻,濕度適宜。而出風(fēng)口設(shè)計(jì)能加快空氣流動,避免乘客感到冷熱不均,體感溫度目標(biāo)則來自中國人群實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

陳迎春說,隨后的系統(tǒng)聯(lián)合定義設(shè)計(jì),主要是向供應(yīng)商描述飛機(jī),告訴他們發(fā)動機(jī)和系統(tǒng)的要求。同時我國開展了氣動、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和系統(tǒng)方案初步設(shè)計(jì),通過仿真計(jì)算分析、制作模型、風(fēng)洞試驗(yàn)和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)等,逐步確定飛機(jī)的氣動外形和結(jié)構(gòu)?！皻鈩油庑斡晌覈孕性O(shè)計(jì)、試驗(yàn)完成?！彼f。

為了減少空氣阻力,C919的外形在成熟客機(jī)模型上做了許多改進(jìn),機(jī)頭、機(jī)身、翼梢,吊掛等每個環(huán)節(jié)都有微小進(jìn)步,加在一起,相比空客、波音等競爭機(jī)型,阻力減少了5%。

陳迎春介紹,設(shè)計(jì)機(jī)翼時,集中了國內(nèi)飛機(jī)氣動專業(yè)百位頂尖專家,設(shè)計(jì)了500多副翼型,優(yōu)中選優(yōu)形成最終設(shè)計(jì)。經(jīng)過在歐美多國測試,這副機(jī)翼使C919的升阻比、巡航特性、失速特性、噪聲水平、結(jié)冰特性等重要指標(biāo)均優(yōu)于競爭機(jī)型。參與翼型設(shè)計(jì)的西北工業(yè)大學(xué)飛行器設(shè)計(jì)工程系教授白俊強(qiáng)表示,此項(xiàng)設(shè)計(jì)只能靠自己從零摸索,在C919成功之后,中國人在氣動外形設(shè)計(jì)方面,首次跟外國同行坐在了同一張討論桌上。

“飛機(jī)的機(jī)體,從設(shè)計(jì)、計(jì)算、試驗(yàn)到制造全是中國人自己做的。”陳迎春說,“我們還自主完成了飛機(jī)的系統(tǒng)集成?！?/p>

對于系統(tǒng)集成,有人并不理解:“不就是組裝嗎?”

波音民用飛機(jī)集團(tuán)副總裁卡羅琳·科維曾說:“如果人們都可以把買來的部件組裝并讓它飛起來,全球就不會只有兩家大飛機(jī)制造商了?！?/p>

大飛機(jī)是復(fù)雜的系統(tǒng)集成工程,不同的系統(tǒng)集成在一起需要滿足哪些要求,這一控制方案也掌握在C919設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)手中?！爸袊田w的知識產(chǎn)權(quán)也體現(xiàn)在對系統(tǒng)之間的集成控制上。”C919總設(shè)計(jì)師吳光輝近日向媒體表示,“C919飛機(jī)上有幾百萬個接口,這關(guān)系到液壓、航電等多系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián),絕不是簡單拼接,如何關(guān)聯(lián),就取決于飛機(jī)的設(shè)計(jì)方案?！?/p>

中國商飛總經(jīng)理助理、上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院院長郭博智表示,飛機(jī)絕不是把零件買來裝上就行,要從頂層開始將需求層層分解,讓供應(yīng)商按照要求來做。拿到零部件,還要進(jìn)行匹配設(shè)計(jì)、大規(guī)模集成,再完成組裝。

例如發(fā)動機(jī), C919機(jī)體結(jié)構(gòu)總裝現(xiàn)場工程團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目經(jīng)理叢昊介紹,雖然C919的發(fā)動機(jī)購自CFM公司,但吊掛結(jié)構(gòu)形式卻屬首創(chuàng)。這種一體式吊掛,集成了發(fā)動機(jī)的控制部件和附屬設(shè)備,波音空客等大公司都沒用過。他說:“以往的反推都是掛在發(fā)動機(jī)上,現(xiàn)在則是掛在吊掛上。沒有前人做過,全靠我們自己試驗(yàn)?！?/p>

上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院C919型號副總設(shè)計(jì)師周貴榮介紹,經(jīng)過集成創(chuàng)新的C919航電系統(tǒng),在同級別飛機(jī)中當(dāng)屬最強(qiáng)。其采用最新的集成模塊化架構(gòu),只需通過軟件就能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的變更、升級。

此外,陳迎春表示,飛機(jī)上復(fù)雜的大型系統(tǒng)如航電、飛控等,都被拆成子系統(tǒng)讓供應(yīng)商做,再由中方集成。比起購買整套系統(tǒng),雖然增加了難度,但有助于掌握技術(shù),為以后開發(fā)新型號積累經(jīng)驗(yàn)。

“我們作為主制造商來‘招兵買馬’,讓供應(yīng)商按照我們的需求提供產(chǎn)品,這就是以我為主?！惫┲钦f。

新體制下誕生的“雄鷹”:運(yùn)—10折翼,C919十年磨劍

讓中國大飛機(jī)翱翔藍(lán)天,這個夢想使幾代航空人牽掛了半個世紀(jì)。

“上世紀(jì)60年代,有外國人用‘沒有翅膀的雄鷹’,嘲諷我國在民用運(yùn)輸機(jī)方面沒有發(fā)展?！边\(yùn)—10副總設(shè)計(jì)師、C919專家組成員程不時回憶說。

1970年,中央立項(xiàng)研制民用客機(jī),它就是運(yùn)—10。1980年9月26日,運(yùn)—10首飛成功,中國人把自己的雄鷹送上了藍(lán)天,我國也成為世界上第五個研制出百噸級飛機(jī)的國家。

哈爾濱、北京、烏魯木齊、拉薩、廣州、昆明……運(yùn)—10一次次試飛,航跡如同一只巨掌,覆蓋在中國版圖上。程不時坐在上面,從長江頭飛到長江尾。他從窗口望下去,看著一條條支流像舞龍般擺動,感慨萬千?！叭绻麤]有長江,這些支流就變成斷流。人們只能掙扎著生存,不可能有如今的輝煌。同樣,中國的產(chǎn)業(yè)如果只是做些小商品,可以維持生計(jì),卻顯不出民族的氣派?！彼f,“我們的飛機(jī)要飛出去,讓很多國家的人用,這是中華民族對全世界的貢獻(xiàn)?！?/p>

然而,運(yùn)—10沒能飛出國門。當(dāng)時國內(nèi)航空工業(yè)落后的體制機(jī)制,以及照搬軍機(jī)的研制模式,都阻礙了它走向市場;對大型民用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的觀點(diǎn)不一、發(fā)展必要性的認(rèn)識不足,導(dǎo)致它從1983年開始被擱置,最終因“無米下鍋”而停飛。“運(yùn)—10的‘下馬’不僅是拋棄了一個產(chǎn)品,同時摧毀了我們自己搭建的研發(fā)平臺和研發(fā)體系,研發(fā)能力也隨之喪失?！北本┐髮W(xué)教授路風(fēng)痛心地說。此后,與麥道、波音的合作與分手,是造是買還是租的不斷爭論,讓中國航空工業(yè)的發(fā)展陷入迷茫,在曲折的道路上久久徘徊。

2007年,中央正式做出了自主研制大型飛機(jī),發(fā)展有競爭力民用航空產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略性決策,促成了C919的面世。

與“軍隊(duì)大院出身”的運(yùn)—10不同,C919是順應(yīng)民用飛機(jī)發(fā)展規(guī)律,在市場環(huán)境下孕育、誕生。2008年,中國商飛公司在上海成立。作為C919項(xiàng)目的主體,該公司按照“一個總部、六大中心”模式打造研發(fā)設(shè)計(jì)、總裝制造、服務(wù)支援三大平臺,快速形成我國民機(jī)研發(fā)設(shè)計(jì)、總裝制造、客戶服務(wù)、市場營銷、適航取證、供應(yīng)商管理基本能力。

同時,中國商飛建立了較完善的“主制造商—供應(yīng)商”模式,最大限度聚集國內(nèi)外資源打造中國民機(jī)品牌,帶動形成以該公司為主體、市場為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的民機(jī)技術(shù)研發(fā)體系。國內(nèi)22個省市、36所高等院校、242家大中型企業(yè)參與大型客機(jī)研制,初步形成以上海為基地、以中國商飛為核心的、輻射全國、面向全球的中國民機(jī)產(chǎn)業(yè)體系與產(chǎn)業(yè)布局。

從立項(xiàng)、攻關(guān)、下線到首飛,C919用了十年時間。雖然距離獲取資格進(jìn)入市場,還有一段并不簡單的路,但它正朝著目標(biāo)穩(wěn)步邁進(jìn)。

不僅是一件產(chǎn)品:“站在巨人肩膀上參與世界競爭”

C919的意義,并不僅是一件產(chǎn)品。

“大型民用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)順應(yīng)市場呼喚,以不斷提供升級換代的先進(jìn)產(chǎn)品加服務(wù)創(chuàng)造巨大效益,擁有舉足輕重的產(chǎn)業(yè)宏觀地位。”吳興世表示,發(fā)展大型民機(jī)產(chǎn)業(yè)將顯著帶動國民經(jīng)濟(jì)增長,對科學(xué)技術(shù)發(fā)展有巨大牽引作用,同時也是夯實(shí)保障國家安全的基礎(chǔ)?！斑@就是大型民用飛機(jī)工業(yè)被認(rèn)為是現(xiàn)代工業(yè)皇冠上的一顆明珠的由來?！彼f。

記者了解到,C919的機(jī)頭、前機(jī)身、中機(jī)身、中央翼、中后機(jī)身等九大部段,由中航工業(yè)西飛等國內(nèi)航空工業(yè)企業(yè)制造,推進(jìn)了國資、民資和外資在民機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈上融合發(fā)展,顯著提升了國內(nèi)航空工業(yè)的工藝水平和制造能力。

項(xiàng)目實(shí)施過程中,中國商飛在擇優(yōu)選擇GE、Honeywell、CFM等16家跨國公司作為機(jī)載系統(tǒng)供應(yīng)商的同時,推動國際供應(yīng)商與國內(nèi)企業(yè)開展合作,組建了航電、飛控、電源、燃油和起落架等機(jī)載系統(tǒng)的16家合資企業(yè),通過技術(shù)轉(zhuǎn)移、擴(kuò)散,提升了我國民機(jī)產(chǎn)業(yè)研發(fā)與制造的整體水平以及配套能力。“根據(jù)合同要求,給我們的產(chǎn)品必須從合資公司交付?！惫┲钦f,強(qiáng)迫外方跟國內(nèi)企業(yè)合作,能幫助國內(nèi)機(jī)載設(shè)備供應(yīng)商站在巨人肩膀上參與世界競爭,帶動國內(nèi)工業(yè)水平,最終形成國內(nèi)外合理布局、有序競爭的供應(yīng)商體系。

該項(xiàng)目還推動了國內(nèi)民機(jī)技術(shù)創(chuàng)新體系的形成。項(xiàng)目研制中,各研制單位開展了飛機(jī)平尾部段強(qiáng)度研究靜力試驗(yàn)、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)修補(bǔ)材料應(yīng)用研究、機(jī)輪剎車系統(tǒng)跑道辨識技術(shù)、飛機(jī)電源系統(tǒng)測試及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、超臨界機(jī)翼設(shè)計(jì)等700多項(xiàng)課題和技術(shù)攻關(guān)。除了不斷形成新的民機(jī)技術(shù)成果,補(bǔ)充完善民機(jī)技術(shù)體系,還帶動了高校的飛行器設(shè)計(jì)、空氣動力學(xué)、飛行器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等一批專業(yè)學(xué)科建設(shè)和發(fā)展。

此外,該項(xiàng)目還帶動了我國民用航空人才的培養(yǎng)。目前中國商飛累計(jì)簽約海外高層次人才128人,員工數(shù)量從組建時的3800多人增加到近萬人,初步形成了一支勇于攻關(guān)、敢打硬仗的民機(jī)人才隊(duì)伍。據(jù)了解,全國民機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈上有近20萬產(chǎn)業(yè)工人參與到項(xiàng)目中。

在C919的吸引下,一個大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)集群正在逐漸形成。不僅是基礎(chǔ)零部件、機(jī)械、工藝、材料等,大型客機(jī)的發(fā)動機(jī)總裝、主要航電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)中控制板組件等都將在上海制造。與航空相關(guān)的衍生品行業(yè)、軟產(chǎn)業(yè)也將在周圍集聚發(fā)展。目前,上海浦東新區(qū)已形成集設(shè)計(jì)、制造、配套于一體的完整航空產(chǎn)業(yè)鏈。預(yù)計(jì)15年后,浦東將形成產(chǎn)值規(guī)模1500億元以上、財(cái)政貢獻(xiàn)100億元以上的民用航空產(chǎn)業(yè)集群,成為亞洲最大、躋身世界前三的民用航空產(chǎn)業(yè)基地。(記者 付毅飛 王 春)