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從運-10到C919,中國大飛機的苦難與輝煌



2015-12-21   作者:  來源:科技日報   點擊量:    打印本頁 關閉


  核心閱讀

  ●1980年代多少帶有“秀肌肉”意味的運-10,同C919一樣是中國人自主設計的大型噴氣客機。遺憾的是,它從來就不是為市場而生,“無米下鍋”等復合原因使其被迫停飛。但從歷史角度看,運-10項目上馬和下馬都有其合理性。

  ●圍繞要不要研制大型客機,是堅持自主創新研制有知識產權的客機,還是通過國際合作生產國外的客機,多年來爭議不斷。達成“自主研制大飛機”這一共識并成功付諸實踐,我們花了近半個世紀。

  ●雖然C919技術指標出眾,但由于其發動機等部件產自國外,一些人指責其為“組裝貨”。事實上,C919完全是我們自主設計的。此外,我們還自主完成了飛機的系統集成。組合是另一種創造。

  ●過度追求國產化概念,并不適合民用飛機研發。民機產品需要國際化。

  ●大飛機國產化的關鍵是材料和發動機。據悉,很多研發項目正在迅速進展中。一般認為,10到15年后,中國定能搞出自己用于大飛機的先進航空發動機。

  ●復盤中國大飛機研制的苦難與輝煌,從不計制造和運營成本、用搞軍機的辦法搞出的運-10,到按照市場機制運作、在下線之時就坐擁500余架訂單的C919,幾十年間,我國民用飛機及其產業發展經歷了變與不變。變的是國際背景、市場環境、體制機制以及國家自身的經濟與科技實力;不變的是幾代航空人矢志不渝的強國夢想和追求。

  冬日的暖陽照進中國商用飛機有限責任公司總裝制造中心浦東基地總裝車間,數十名飛機工程師、技師、質量管理人員正忙碌著。一個多月前,這里誕生了中國人自己研制的新一代大型噴氣式干線客機C919,這標志著中國終于進入世界少數幾個掌握研發制造大型客機能力國家行列。此時,第二臺C919正緊鑼密鼓地組裝。

  當C919被閃光燈包圍時,在上海郊外,一架有著五星紅旗標志的大飛機默默接受著偶爾經過的新老航空人的注目禮。它就是中國第一架按英美適航條例自主設計的大型噴氣客機運-10。在航空人心目中,1980年代一飛沖天又落寞沉寂的它是一個傳奇,讓人自豪,又充滿悲情色彩。

  航空工業從來就是一個國家核心競爭力的集中體現,是大國博弈的高端平臺。“這一次,我們成功了!”中國航空人的這聲慨嘆發自肺腑。幾代航空人等不及的緊迫感、慢不得的危機感、坐不住的責任感,此刻終于得以紓解和釋放。

  具有完全自主知識產權C919,是標志,是象征,是里程碑。它不僅承載著民族的使命和夢想,更是通過經驗總結和科學論證的理性選擇。

  復盤中國大飛機研制的苦難與輝煌,不難發現,從不計制造和運營成本、用搞軍機的辦法搞出的民機運-10,到按照市場機制運作、在下線之時就坐擁500余架訂單的C919,幾十年間,變的是國際背景、市場環境、體制機制以及國家自身的經濟與科技實力,不變的是幾代航空人矢志不渝的強國夢想和追求。

  從自主研制運-10到合作生產麥道,兜兜轉轉坎坷路

  多年來,圍繞大飛機項目,各方爭議不斷。“造不如買,買不如租”,“國際上已經有了非常成熟的大飛機產品,為何中國人還要自己造?”類似聲音時常響起。

  但中國商飛總經理助理、上海飛機設計研究院院長郭博智態度堅決:“中國一定要造自己的大飛機。”

  郭博智表示,國際民航市場主要由少數幾家航空制造商壟斷,盈利空間極高。中國人想要參與國際市場競爭,必須具備研制民航飛機產品的能力,才能在一定范圍內打破壟斷、降低成本,讓普通老百姓也坐得上、坐得起,結束中國上空飛著的都是國外民航飛機的歷史。

  “大型民用飛機產業順應市場呼喚,以不斷提供升級換代的先進產品加服務創造巨大效益,擁有舉足輕重的產業宏觀地位。”國家大型飛機重大專項專家咨詢委員會委員吳興世表示,發展大型民機產業將顯著帶動國民經濟增長,對科學技術發展有巨大牽引作用,同時也是夯實保障國家安全的基礎。“這就是大型民用飛機工業被認為是現代工業皇冠上的一顆明珠的由來。”他說。

  “未來20年我們大致需要5000至6000架類似于C919這樣的飛機,它所帶來的經濟拉動作用不容小覷。”中國商飛C919總設計師吳光輝說。

  “作為一個擁有13億人口的大國,我們的工業水平、經濟水平發展到目前階段,應該有參與國際民航機研制的戰略和需求。”郭博智表示。

  發展中國自己的大型民用飛機,承載著幾代航空人的夢想,走過了艱難曲折的歷程。吳興世說,從1970年立項研制運-10開始,到2007年決定實行航空工業體制改革,立項研制C919,黨中央、國務院曾先后四次做過關于發展中國大型民用飛機的重大決策。近年來,“自主研制大飛機”觀念逐漸深入人心。他嘆道:“達成這一共識并成功付諸實踐,我們花了40多年。”

  1970年,中央批準運-10項目,并將其納入國家計劃。來自全國航空工業300多個單位的精英被調集參與研制任務。歷經十年艱苦攻關,運-10從圖紙到試驗機,完成了全機靜力破壞,操縱、液壓、燃油、航電網絡四大系統模擬等一系列試驗。1980年9月26日,它從上海大場機場呼嘯而起,圓滿完成首飛。路透社發表評論:“在得到這種高度的技術時,再也不能視中國為一個落后的國家了。”美國道格拉斯飛機公司一位副總裁說:“你們的航空工業一下趕上來了15年。”

  此后數年里,運-10完成多次飛行。副總設計師程不時的電腦中保存著大量試飛資料——最遠航程8600公里、最大時速930公里、最大起飛重量110噸、最高飛行升限超過11000米……一項項數據記載著運-10創造的輝煌;哈爾濱、北京、烏魯木齊、拉薩、廣州、昆明……運-10的航跡如同一只巨掌,覆蓋在中國版圖上。在被稱為“空中禁區”的西藏,運-10連續7次飛越喜馬拉雅山。

  1983年10月,在繼續研制所需3000多萬元資金無法落實的情況下,運-10項目被擱置。至1985年2月,項目面臨“無米下鍋”的窘境,運-10不得不停飛。

  “一支來自五湖四海的隊伍,還沒來得及‘排練’就被歷史匆匆推上舞臺,以敏捷而穩健的步伐一炮打響,成功上演了威武大戲的第一幕。”已故運-10總設計師馬鳳山生前的這段評價,道出了成績的來之不易,咽下的是悲壯與無奈。

  吳興世認為,3000萬元經費的落實并非主要問題,運-10項目被擱置另有深層原因。他表示,首先,對于國家發展大型民用飛機及其產業的必要性和正確途徑,當時認識深度和共識廣度都不到位。他說,多年來,圍繞要不要研制大型客機;是堅持自主創新研制有知識產權的客機,還是通過國際合作生產國外的客機;先研制大型客機還是支線飛機;先研制大型客機還是大型軍用運輸機等,長期爭議不斷。

  他還認為,當時我國航空工業的體制與運行機制方面存在問題,阻礙了運-10的研制及走向市場,而且沒有解決問題的改革創新舉措。此外,對于局部利益和全局利益、長遠利益和眼前利益之間的矛盾,當時把握得也不好。

  國內航空工業人士普遍認為,如果運-10研制沒有被擱置,中國大型飛機的發展史將會改寫。此后我國自主研產大中型噴氣客機取得的階段性成功,一定程度上是在運-10技術跨越和相關發展的基礎上實現的。

  不過,運-10項目對我國民航發展和民機產業的帶動,并不像提升技術那樣顯著。

  “從出發點來看,運-10并非針對民航,最初想法是為領導人出行而研制。”《中國航空報》航空專家張寶鑫說。

  張寶鑫介紹,新中國成立后,建交的國家越來越多,國家領導人出訪逐漸頻繁。雖然有從英國購買的三叉戟等客機,但領導人仍希望能乘坐我國自己研制的飛機出訪。

  “那個年代,我國民航發展十分滯后,幾乎沒有對大型客機的需求。”他說,“運-10的研制團隊幾乎都是軍用運輸機、轟炸機研制人員轉行的,之前都以軍機為主,因而在運-10的設計上對運營成本、使用強度等沒有像民航飛機那樣考慮。”

  運-10研制的最后階段,我國開始整體國民經濟調整。張寶鑫表示,當時我國根本沒有民機制造產業這一說,飛機制造以軍用為主。為了保證最優先的軍機項目,運-10項目被擱置。另一方面,我國民航當時剛剛起步,對未來發展道路還無所適從。在運-10研制過程中,民航并沒有起到管理、協調、管控、驗證等作用,連參與市場競爭的主體都沒有,對適航取證這些事情更是一片空白。“直到改革開放后國家經濟發展,中國民航才迎來整體發展,但運-10項目已經停了。”他說。

  運-10項目停滯后,中國航空工業的發展放緩了腳步。

  1984年起,中國航空工業與美國麥道公司簽訂協議,實施150座級大型民用飛機MD-80合作生產和MD-90國產化中美干線飛機合作項目。該項目取得美國聯邦航空局(FAA)生產合格證延伸,共向國內外客戶交付37架飛機,其中5架出口到美國,國產化率基本達到70%。

  1986年8月,數位國內航空專家聯名上書,建議立即著手研制150座大型客機。是年12月,國務院作出與國外合作生產,消化吸收國外技術發展我國150座干線飛機的決定。然而這項決定最終轉化為MD-90國產化中美干線飛機合作項目。

  1996年,麥道公司被波音公司兼并。幾個月后,波音公司斷然宣布撤銷MD-90生產線,上海的麥道生產線被迫關閉,合作項目于2000年終止。

  吳興世認為,該項目雖然提高了我國民用飛機工業的制造能力、技術水平和管理水平,但沒有產品的知識產權,不能自主面向全球市場生產銷售;只有在“亞產品”層面“國產化”型的技術學習,而非像運-10研制時在產品層面的自主型學習。作為全球大型民機產業的新手,必不可少的技術學習明顯受到局限。

  在此期間,國內一些企業開始承接波音公司和空客公司的客機產品部件轉包生產。但國外公司對轉包生產過程嚴格控制,嚴密封鎖了核心技術。

  1993年11月,國務院再次做出決策,要求“下決心,不失時機地研制我國自己的、掌握知識產權和總體設計技術的150座級以上的干線飛機,力爭在2000年前后搞出樣機并取得國內適航證”。中國航空工業又一次開始尋求國際技術合作,分別與韓國、新加坡,以及波音、空客進行商談。至1998年,空客以巨額技術轉讓費相挾,中國決定終止該項目。

  在這段長達十多年的后運-10時期,航空人的日子并不好過。“麥道合作項目結束時非常悲慘。飛機一停產,幾千工人下崗沒飯吃。”原上海飛機制造廠廠長、ARJ21新支線項目督察組成員劉乾酉說,此后由于長期沒有項目,人才流失十分嚴重。

  三次中央決策及其落實和實施,堪稱我國在經濟發展和社會進步的浪潮中“摸著石頭過河”的艱難歷程。對于這段“彎路”,吳興世評價說,盡管在轉包生產國外先進大型民用飛機部件、與國外企業合作生產及總裝先進大型民用飛機方面,中國航空工業達到相當水平,但由于中斷了面向市場研制生產有自主知識產權大型民用飛機的實踐,我國大型民用飛機主流產業技術體系、能力體系的建設,主流生產經營模式的形成在整體上處于停滯狀態。

  ARJ21支線,為大飛機發展探路

  2006年,國務院發布的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006—2020年)》,將大型飛機重大專項確定為16個重大科技專項之一。一年后,中央正式做出了自主研制大型飛機,發展有競爭力民用航空產業的戰略性決策。這是我國在國家層面做出的第四次發展大型民機決策,終于促成了C919的面世。

  在C919之前,另一個角色不可忽視,那就是我國具有自主知識產權的新型渦扇支線飛機——ARJ21。

  “從運-10到現在,我們干了一輩子,退休十來年后終于有一架取得適航證、具有市場競爭能力、可以自主經營的飛機交付客戶。”劉乾酉感嘆說。除了產品本身,他認為,ARJ21項目更大意義是為中國民機發展闖出了一條路,為后續的大飛機項目奠定了基礎。

  2000年2月15日,朱镕基召集會議聽取民用飛機發展思路匯報。他指出,此前最大的教訓就是“用計劃經濟的一套、用搞軍機的一套辦法搞民機”。此次會議明確了我國民機要按照市場機制發展。

  在體制上,我國航空工業實現了改革創新。隨著2008年中國商飛成立,中國航空工業完成了整合重組、軍民分線,形成了民機產業的核心能力,擁有了參與世界民機市場競爭的主體以及民機產業化的責任主體。

  通過ARJ21項目,我國民機發展還探索出“堅持以我為主、自主創新,在擁有自主知識產權的前提下,積極開展多種形式的國際合作”的發展途徑;形成了“主制造商—供應商”模式。

  劉乾酉表示,我國已基本建成以中國商飛為核心、聯合中航工業、輻射全國面向全球的民機產業體系。

  經過數年艱苦攻關,首架ARJ21-700飛機于2007年12月21日在上�?傃b下線,將近一年后完成首飛。但這并不意味著適航審定的完成。接下來的6年,它開始了艱辛的“路考”。

  “ARJ21的適航審定是依據我國現有的行業法規——《中國民用航空規章》第25部《運輸類飛機適航標準》(CCAR-25)。”郭博智介紹,該標準完全參照“FAA-25”標準,與國際標準接軌。認證過程中,FAA也一直參與,審查我國民航局是否具備適航審查能力。

  “ARJ21共通過了528個試飛科目,398個適航條款。”郭博智說,每一個條款,用什么方法證明自己符合;每一個科目怎么飛,需要哪些數據,數據怎么分析,此前在我國全是空白。從某種意義上說,這并不是一款飛機的試飛,而是一個國家的試飛。

  首次參試的ARJ21受到的審查極為嚴格。劉乾酉介紹,按照國際慣例,局方試飛科目的數量通常為申請人試飛項目數量的30%,而對ARJ21,該比例達到了80%。又如失速試飛項目,“空客A380只飛了256次,而我們飛了8220次。”他說。

  為了與國際標準接軌,源自FAA的“考題”給試飛團隊帶來了重重困難。劉乾酉舉例說,高寒試飛項目要求飛行環境低于零下40攝氏度,為滿足要求,只能在最冷的時候前往海拉爾試飛。頭一次試驗不成功,只好返回修改,第二年再去。高溫高濕試飛也是如此。“這兩個項目試了十幾次,花了幾年時間。”他說,而美國卻有可以進行零下50攝氏度至零上70攝氏度環境模擬的實驗室,把飛機拉進去就能通過模擬完成試驗項目。

  對于適航審定項目中的2.5g全機穩定俯仰100%極限載荷靜力試驗,ARJ21-700飛機副總設計師朱廣榮有著刻骨銘心的記憶。“2009年12月1日,我們所有強度專業的人都會記得。”他說。那天,在中國民航局局方代表、FAA適航代表、中國商飛領導及眾多媒體的注視下,試驗失敗了。

  飛機在遭遇紊流、陣風,或者飛行員在緊急情況下進行大幅度機動時,會導致機翼承受的載荷超出飛機的重量。按照標準,飛機極限載荷的設計值為飛機重量的2.5倍。極限載荷試驗就是對試驗樣機機翼模擬加載2.5倍載荷,并持續3秒,以檢驗飛機的結構。“實際飛行中,永遠不可能碰到極限載荷,但飛機的結構設計必須達到這樣的強度。”朱廣榮說。

  然而試驗剛加載到87%,機身斷裂了。“原因很快查明,是個低級計算失誤。”朱廣榮說,但經歷了如此事故,民航局方、美方審查代表對強度團隊的信任跌至谷底。沉重的壓力、難言的委屈,朱廣榮和同事們默默承受著。除了已經查明的錯誤,他們舉一反三,將所有環節全面鋪開,對每個細節反復核查。7個月后,第二次極限載荷試驗取得成功。

  “首次試驗的失敗無疑是件壞事,將整個型號的研制進度推遲了7個月。”朱廣榮說,但這段經歷,也為我國民機發展積累了經驗。他表示,這是中國民航首次在重要試驗中出現重大故障,此前我國并沒有這方面處理經驗。通過這一事例,科研團隊與民航局方共同建立了從故障原因排查、修復,再到驗證的一整套民機研制處理試驗故障的程序。不僅得到民航局的高度認可,也重獲FAA的信任。此后FAA對所有專業進行審查打分時,結構強度專業獲得了全部綠燈。

  2014年12月30日,ARJ21終于獲得中國民航局頒發的型號合格證,同時也宣告中國具備該類飛機的適航審定能力。“該型號對我國民機技術、產業乃至整個民用航空工業貢獻巨大。”郭博智表示。

  今年11月2日,中國航空人研制了整整七載春秋的C919首架機總裝下線,計劃于明年首飛。它也將踏上適航審定的征程,但對這條路,我們不再是一無所知。從運-10到ARJ21再到C919,我國民用飛機及其產業發展產生了巨大變化,但一代代航空人矢志不渝的夢想和追求始終沒有改變。

  從“翅膀”到“內臟”的強勁,C919就是這么傲嬌

  C919是進軍國際大飛機市場的先鋒,為了打敗競爭對手,它的設計性能超過了大部分同類機型。

  首先,C919使用了LEAP-1C發動機,它是CFM56發動機的改進版,后者是世界上最為成熟,賣得最多的發動機。而LEAP-1C的燃油消耗比它的前輩減少16%。大客機是吃油老虎,省16%的燃油是顯著優勢。

  為了減少空氣阻力,C919的外形在成熟的客機模型上做了許多改進,機頭、機身、翼稍、吊掛等,每個環節都有微小進步。加在一起,C919相對空客、波音的競爭機型,可以減阻5%。

  “我們對供應商的選擇一定通過全球競爭,看誰的質量最好,價格最便宜。”郭博智說,“通過競爭,我們就能給飛機選擇最合適的系統,保證飛機經濟、安全和環保。”

  C919使用的最高端的鋁鋰合金和復合材料,占結構重量的五分之一還多,這使得飛機更輕;機翼和機體上的20多個鈦合金部件,還使用了中國自研的激光粉末冶金技術(3D打印的一種)。

  機艙內噪音,C919能降到60分貝以下,而同類機型則為80分貝。

  C919的新型空氣分配系統,讓空氣更新鮮、均勻。出風口設計在機艙頂部和行李架側面,加快了空氣流動,乘客更少會感到“冷熱不均”。體感溫度目標則根據中國人群實驗數據而來。

  著眼于國內市場,C919還針對高原、高濕等環境下飛行的問題做了改進。

  另外,C919團隊研發了全球水平最高的一體式吊掛。發動機的油、電、控制信號,都要經過“吊掛”這個部件。C919的發動機控制部件和附屬設備,都放進了吊掛。

  “吊掛越小,發動機效率越高。”C919機體結構總裝現場工程團隊項目經理叢昊說:“C919的吊掛體積縮小了,結構整合得極其緊湊。以往的反推都是掛在發動機上,現在則是掛在吊掛上。”

  叢昊介紹說,預冷器是用發動機熱量給客艙提供暖風的。C919使用的預冷器是市面上最大一類,占用空間大,還包含很多孔洞,影響到吊掛的結構。中國團隊解決了這個問題。還有C919上的8個斷離銷(安全銷),它們是吊掛一部分,在飛機撞擊時會斷開,讓發動機脫離機身,不至于撕開翅膀上的油箱引起大火。但它們平時絕不能松動。斷與不斷,只有1.5%的區間。這個小部件挑戰了設計、工藝、材料性能、熱處理技術等。為此安排了1000多次實驗。

  C919具有高度模塊化和綜合化的航電系統、帶包線保護功能的全數字電傳飛控系統,這些軟硬件結合的創新技術研發,都是中國人主導和負責的,跟同類飛機比都是佼佼者。

  另外,由于中國人工成本相對較低,C919比波音和空客同等機型便宜。C919可能賣到5000萬美元一架,而波音737和空客320則在6000萬美元左右。

  比起運-10,C919“成熟穩健”了許多,前者是每年只能飛幾十個小時,每次降落后都要修修補補的試驗機;后者立志成為帶著近200人上天,安全飛上幾萬個小時,十幾年不出故障的商業飛機。

  過度追求國產化并不適合民機制造,組合是另一種創造

  雖然C919技術指標出眾,但由于其發動機等部件產自國外,許多人產生了質疑:“這能算作完全自主知識產權嗎?”

  當然算。

  C919項目常務副總設計師陳迎春向媒體表示,C919飛機的自主創新有幾個重要標志。“在設計上,我們一分錢也沒給外國人。我可以負責任地說,C919完全是自主設計。”他說。

  陳迎春介紹,大飛機項目啟動后,首先要做可行性研究和初步技術方案論證。初步技術方案設計也叫聯合概念設計,是最關鍵的部分,包括確定飛機機翼、機身、尾翼、發動機、起落架幾大部件的布局,航程、座級的參數,以及裝什么樣的發動機和系統、發動機量級、電源功率等。“就像蓋房子,先要構思房子蓋幾層,蓋什么樣式,使用什么建材。這很重要。”

  隨后是系統聯合定義設計,主要是向供應商描述飛機,告訴他們發動機和系統的要求等。與此同時,我國開展了氣動、結構強度和系統方案初步設計,通過仿真計算分析、制作模型、風洞試驗和結構強度試驗等,逐步確定飛機的氣動外形和結構。

  “氣動外形由我國自行設計、試驗完成。”陳迎春說,設計機翼時,集中了國內飛機氣動專業百位頂尖專家,設計了500多副翼型,通過計算選出8副進行風洞試驗驗證,再選出4副相互評議,在總結四個方案的優點后合四為一進行驗證,最后形成用在飛機上的機翼。經過在歐美多國測試,這副機翼使C919的升阻比、巡航特性、失速特性、噪聲水平、結冰特性等重要指標均優于競爭機型,獲得了國外同行的高度認可。

  參與C919翼型設計的西北工業大學飛行器設計工程系教授白俊強表示,翼型設計是非常基礎的研發,只能靠中國人自己從零摸索,在C919成功之后,中國人在氣動外形設計方面,首次跟外國同行坐在了同一張討論桌。

  “飛機的機體,從設計、計算、試驗、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的系統集成。”

  對于系統集成,許多人并不理解:“不就是組裝嗎?”

  陳迎春表示,系統集成本身就是集成創新。

  “飛機絕不是把零件買來裝上就行了。要經過總體設計,從頂層開始將需求層層分解,讓供應商按照要求來做。拿到零部件,我們要進行匹配設計,大規模集成,再完成組裝。”郭博智說,“許多外形上看不見的改變才是最難的。”

  以備受爭議的發動機為例,叢昊介紹說,雖然C919的發動機購自CFM公司,但吊掛結構形式卻屬首創。這種一體式吊掛,將發動機的控制部件和附屬設備都集成了進去,波音空客等大公司都沒用過。他說:“以往的反推都是掛在發動機上,現在則是掛在吊掛上。沒有前人做過,全靠我們自己試驗。”

  陳迎春說,飛機上復雜的大型系統如航電、飛控等,都被拆成子系統讓供應商做,再由中方集成。比起購買整套系統,雖然增加了難度,但有助于掌握技術,為以后開發新型號積累經驗。

  有人覺得,既然是自主研制大飛機,就該盡量采用國產零部件,而非購買、集成國外產品。

  郭博智認為,過度追求國產化概念,并不適合民用飛機制造。這與愛國情結、民族情結無關,民機產品需要國際化。

  商飛公司采用的“主制造商—供應商”模式,早已在國際民機產業通行。劉乾酉表示,如今民機產業特點是全球化、專業化、開放式的運作,“閉門造車”已不能適應當前的市場。“民機要求每個部件都達到統一標準,一個國家不可能什么都做到最好,必須依靠市場和制造全球化。”他說,在民機產業鏈中,主制造商是領導企業,和供應商形成戰略同盟關系。“我們占據了主制造商這塊高地,一說要造什么飛機,等于樹立一面旗幟,可以‘招兵買馬’。”

  郭博智介紹,波音、空客也互為供應商,許多零部件也在中國生產。“一堆珍珠散落在全球各地,我們要把最好的拿回來,做一根繩把它串成項鏈。只要有一顆珍珠有瑕疵,項鏈就賣不上價錢。民機制造也是如此。”他說。

  不過他認為,雖然不強求國產化,卻要通過C919項目帶動國內相關行業的提升。他介紹, 作為C919的主制造商,中國商飛與波音、空客、龐巴迪、巴西航空工業公司等19家國際一流供應商展開了合作。但根據合同要求,我國與外國供應商建立了十多家合資公司,必須從合資公司交產品。“強迫外方跟國內企業合作,能幫助國內機載設備供應商站在巨人肩膀上,一起參與世界競爭。”他說,“從鉚釘到接插件,從設備到系統,我們都要前進,讓國內整個工業水平得到快速提升,最終形成國內外合理布局、有序競爭的供應商體系。”

  從試飛到市場障礙重重,馳騁藍天還需負重致遠

  盡管C919帶著許多亮點成功下線,但要“飛”向市場,前方的跑道依然障礙重重。

  大客機用的噴氣發動機,都是“大涵道比”渦扇型——螺旋高速旋轉吸氣,把空氣吹向后方;其中大部分跟燃燒尾氣一起推動飛機,小部分吹進燃燒室,兩個的比例大于4∶1就是大涵道比。飛機在音速以下飛行,4∶1以上的比例可使能效達到最高;經常要超音速的戰斗機,就得把更多空氣送入燃燒室,產生更多高溫尾氣——這就是小涵道比渦噴發動機。

  前蘇聯制造的軍用航空發動機完全滿足其龐大的空軍需求,中國也早就能造大推力軍用航空發動機。但民用航空發動機難得多,因為它不能容忍使用1000個小時后表現就大打折扣,也供不起高油耗。

  目前在全球范圍內成功的民用航空發動機公司,只有通用,普惠,羅·羅,通用與塞峰合資的CFM,以及普惠與日、德合資的IAE。這是一個資金、技術極度密集的行業,說到底只有兩家美國公司和一家英國公司玩得轉。一個新系列的發動機要幾十年預研加研發,誰要擠入這個市場,需先做好幾十年連續實驗燒錢的準備,而且這錢還很可能打水漂。比起大飛機公司,一家成功的全球航空發動機公司要難得多。

  中國何時能夠后來居上,讓C919裝上“中國心”?

  據了解,為解決發動機薄弱的問題,中航工業在2009年聯合上海電氣集團等國有企業共同發起成立了中航商用航空發動機有限責任公司,其主要目標是解決國產大涵道比發動機研發、制造、裝配、試車、服務等方面的需求。

  2012年第九屆珠海航展上,中航工業首次對外公布了國產航空發動機追趕世界先進水平的“三步走”路線圖。按照這一規劃,中國將在2020年左右接近國際先進國家水平,并在隨后一段時期內,實現在部分領域趕超世界先進水平的發展目標。這一規劃被業內人士解釋為是一個從“填空補缺”到“望其項背”,最終確保和發達國家“并駕齊驅”的過程。但按照目前的節奏,實現目標還有相當的難度。

  2015年兩會期間,由李克強總理所作的政府工作報告中,明確指出要發展國家戰略新興產業,首次將發展航空發動機、燃氣輪機列入其中,并提出要把一批新興產業培育成主導產業。

  5月份,國務院印發的《中國制造2025》指出,突破高推重比、先進渦槳(軸)發動機及大涵道比渦扇發動機技術,建立發動機自主發展工業體系,開發先進機載設備及系統,形成自主完整的航空產業鏈。

  今年10月中旬,有消息稱,我國正計劃單獨成立國家航空發動機集團公司來整合相關資產和技術力量。其將是與中航工業以及中國商飛屬于同一級別的央企。這或許將在一定程度上加速航空發動機的研發進程。

  不談“中國心”的難,C919離終點撞線,還有一場障礙賽要跑。其“探路者”ARJ21在11年又3個月的適航審查、超過6年試驗試飛中遭遇的苦難,C919得再過一遍。

  “世界上大飛機的設計研制,沒有一型是不拖的。太復雜了。你想不到哪里會突然冒出來一個很長時間才能解決的問題。”郭博智說,“我們可能會投入6架飛機,試飛3年,完成所有的試飛科目,才能拿證。”

  最終,C919要取得FAA和EASA(歐洲航空安全局)的適航證,進入歐美市場,才能被全球認同。有評論說,C919大量選擇美歐知名廠商為合作伙伴,也是為未來領證開路。

  據預測,未來20年全球航空需要新增32600架商用大飛機,總價值近5萬億美元。中國也會在未來10年內成為世界最大的航空運輸市場。這也是C919拼命的動力之一。

  C919面臨著嚴峻的市場競爭。空客的新一代A320、波音的新一代B737與C919的市場定位幾乎重合。即使中國商飛成功地兌現500多架意向訂單,波音和空客兩家也是比它高出一個數量級的供貨商。

  回首世界航空歷史,中國商飛必須直視民用飛機奮斗路旁的累累殘骸:麥道公司連年巨虧,1990年代被波音兼并;德國多尼爾公司1980年代崛起,1990年代就被兼并;制造多款著名飛機的康維爾公司1970年代退出民航市場;洛克希德公司在民航競爭中落敗……中國商飛志在跟空客、波音抗衡,但誰也無法預言勝利。

  電視直播C919下線時,曾有中國網民評論,更高興的是看到飛機旁邊的工程師很年輕。這支團隊主要來自北航、南航和西工大,擔綱的技術管理者們大多三四十歲。他們還要打幾十年的持久戰。

  “如今中國的國力增強,科技、工業水平提升,體制機制更加完善、民航產業也發展得更為現代化,方方面面的條件都已具備。ARJ21、C919等型號的研制拉動了各行各業的創新,得到了一系列成果并廣泛應用。”郭博智說,“我們現在肩負的責任,不僅是研制這兩型飛機,還要把整個產業鏈、技術體系、管理體系搭建起來。但這需要一個過程。”

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