陳迎春:“C919飛機(jī)自主創(chuàng)新有五個標(biāo)志”
據(jù)中國商飛大型客機(jī)C919項目常務(wù)副總設(shè)計師陳迎春介紹,C919飛機(jī)自主創(chuàng)新有五個標(biāo)志:第一,飛機(jī)的總體方案自定;第二,氣動外形由中國自主設(shè)計、自己試驗完成;第三,飛機(jī)的機(jī)體從設(shè)計、計算、試驗、制造全是中國自己做的;第四,系統(tǒng)集成由中國自己完成;第五是中國自己的特色管理。
陳迎春畢業(yè)于西北工業(yè)大學(xué)飛機(jī)系空氣動力學(xué)專業(yè),1983年進(jìn)入中國航空工業(yè)第一飛機(jī)設(shè)計研究院工作,曾參與和主持了“飛豹”、 MPC-75、AE100、ARJ21、C919等多種型號的軍用、民用飛機(jī)的研制和國際合作。2008年中國商飛成立后,陳迎春擔(dān)任C919項目常務(wù)副總設(shè)計師。
圍繞大型客機(jī)C919的研發(fā),陳迎春接受了21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道的專訪。
“舉全國之力”研制大飛機(jī)
《21世紀(jì)》:中央下決心實(shí)施大飛機(jī)專項,最重要的原則是“設(shè)計并制造出具有自主知識產(chǎn)權(quán)和國際競爭力的大飛機(jī)”。C919大飛機(jī)的研制設(shè)計首先從哪里開始?
陳迎春:2008年5月中國商飛公司成立,揭開了中國人自己的大型客機(jī)的研制序幕。商飛是一家新公司,技術(shù)力量主要來自上海飛機(jī)設(shè)計院(之前的640所),并沒有多少設(shè)計人員。中央決策的時候已經(jīng)明確,要“舉全國之力”研制大飛機(jī)。所以在初始階段,從全國12個省市的40多家單位,召集了將近500名設(shè)計人員集中在上海,成立了大型客機(jī)聯(lián)合工程隊(Joint Engineering Team,JET)。
2008年7月,中國大飛機(jī)項目啟動,第一步要做的是可行性研究和初步技術(shù)方案論證。我們的設(shè)計分兩步走:首先是做初步技術(shù)方案設(shè)計,也叫聯(lián)合概念設(shè)計(Joint Concept Design,JCD)。要大致描述大飛機(jī)的輪廓,飛機(jī)裝多少人,裝多少貨,飛多遠(yuǎn),飛機(jī)的尺寸,裝什么樣的發(fā)動機(jī)與系統(tǒng),確定發(fā)動機(jī)的量級,電源的功率等,篩選供應(yīng)商。初步方案設(shè)計用了半年時間。
2009年開始第二步,做系統(tǒng)聯(lián)合定義設(shè)計(Joint Define Design,JDP)。這個階段主要是向供應(yīng)商描述我們將制造一個什么樣大飛機(jī),就像我們做衣服,要與裁縫描述顏色、尺寸一樣,告訴他們發(fā)動機(jī)和系統(tǒng)的要求等。與第二步并行進(jìn)行的是,我們自己開始做氣動、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和系統(tǒng)方案初步設(shè)計,通過仿真計算分析、制作模型、做風(fēng)洞試驗和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗等,逐步確定飛機(jī)的氣動外形和結(jié)構(gòu)。這個階段也叫初步設(shè)計(Preliminary Design Plan,PDP)。這兩個階段是同步進(jìn)行的。我們原來計劃使用兩年時間完成系統(tǒng)聯(lián)合定義(初步設(shè)計),而實(shí)際上用了三年時間。
所以到2011年12月,飛機(jī)設(shè)計通過評審(Preliminary Design Review ,PDR),2012年初開始進(jìn)入到詳細(xì)設(shè)計階段(Detailed Design Plan,DDP)。
概括說,飛機(jī)設(shè)計要經(jīng)過總體方案設(shè)計、初步設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計三個階段, 然后進(jìn)入生產(chǎn)制造和試驗試飛。目前大型客機(jī)就要下線了,后面還要進(jìn)行系統(tǒng)的安裝測試,地面試驗完成后,再進(jìn)行空中飛行試驗。
國產(chǎn)大飛機(jī)之路一波三折
《21世紀(jì)》:您之前的工作經(jīng)歷是設(shè)計殲擊轟炸機(jī),從什么時候開始進(jìn)入民用飛機(jī)設(shè)計領(lǐng)域?
陳迎春:是1988年。1987年,前西德主要的航空企業(yè)梅塞施密特-伯爾科-布洛姆公司(Messerschmitt-B?lkow-Blohm,MBB)提出與中國合作研制代號MPC-75中型噴氣式支線客機(jī)。當(dāng)時這家公司還沒有加入空客,正處于猶豫狀態(tài),后來他們決定與中國合作,中德雙方組建了合資公司,目標(biāo)是合作研制。MPC-75性能相當(dāng)先進(jìn),有座位70-80個。當(dāng)年4月,中德雙方在漢諾威展覽會上聯(lián)合展出了這架飛機(jī)模型,向全世界公布了這一消息。
我國自“運(yùn)10”下馬后一直希望再次進(jìn)入噴氣式客機(jī)制造領(lǐng)域,能有這樣的合作機(jī)會當(dāng)然很高興。所以自1988年底,中方前后派出了幾百名技術(shù)骨干前往西德。我是1988年底第一批被派到西德學(xué)習(xí)和工作的,我們這一代很多飛機(jī)設(shè)計師都曾經(jīng)參與這個項目,包括C919總設(shè)計師吳光輝。
這個項目從1987年開始,一直持續(xù)到1991年,我在那里工作了一年,這是我從軍機(jī)轉(zhuǎn)向民機(jī)的開始。正是在MBB的工作,我第一次接觸民機(jī)設(shè)計,很遺憾這個項目沒有進(jìn)行下去。
1991年中國與美國麥克唐納·道格拉斯飛機(jī)制造公司合作,在上海建立了MD-82飛機(jī)的組裝廠,當(dāng)時把更多的精力放到了組裝生產(chǎn)上。
《21世紀(jì)》:但是MD-82飛機(jī)項目因美國麥道公司破產(chǎn)徹底告吹。
陳迎春:我1989年回到中國繼續(xù)從事軍機(jī)研制,直到1995年又遇到一次參與民機(jī)研制的機(jī)會。這一年中國與波音合作,是由美國、中國、日本、韓國四國聯(lián)合的飛機(jī)設(shè)計項目。那時歐洲的空客嶄露頭角,亞洲的中國、日本、韓國都在思考同一個問題:美洲有波音,歐洲有空客,亞洲有什么?有人倡議亞洲國家聯(lián)合起來搞一個噴氣式客機(jī)“亞洲快車”AE100(Asia Express)。但是亞洲沒有聯(lián)合體,中日、韓日之間關(guān)系復(fù)雜,聯(lián)合設(shè)計飛機(jī)很難談攏,所以才有了美國波音出面搓合,把三個國家的設(shè)計師請到了美國。
當(dāng)時波音拿出B737-600的設(shè)計方案,并表示,你們不用再設(shè)計了,就把這款現(xiàn)成的設(shè)計改名成AE100。如果這個方案成立,波音將用這款飛機(jī)占領(lǐng)整個亞洲市場,在亞洲徹底打敗空客。
這件事在當(dāng)時對中國而言可以說是一個重新進(jìn)入航空制造領(lǐng)域的捷徑。但是這個項目最終也沒有做成。
此后,歐洲空客向中國拋出橄欖枝,讓我們到他們那里合作設(shè)計飛機(jī)。我們派了一撥人到圖盧茲兩年,卻并沒有聯(lián)合設(shè)計這回事,實(shí)質(zhì)性的設(shè)計并不讓中國人參與。
1999年發(fā)生北約轟炸中國駐南斯拉夫聯(lián)盟大使館事件后,軍機(jī)的發(fā)展進(jìn)入快車道。直到2002年,國務(wù)院批準(zhǔn)ARJ21-700飛機(jī)項目立項;2008年5月,國家組建中國商飛公司,作為大型客機(jī)項目的實(shí)施主體。中國的大飛機(jī)之路一波三折。
《21世紀(jì)》:歷史沒有如果,我們曾經(jīng)一次次地與成為航空工業(yè)大國的機(jī)會失之交臂。
陳迎春:我從大學(xué)畢業(yè)到現(xiàn)在已經(jīng)32年,經(jīng)歷了國家航空制造大發(fā)展的時期,之前是軍機(jī)大發(fā)展時期,現(xiàn)在是客機(jī)的大發(fā)展時期。我們?yōu)槭裁匆l(fā)展民用機(jī)?根據(jù)《航空周刊》推算,2015年到2019年,全世界(除中國外)戰(zhàn)斗機(jī)的市場是842架,產(chǎn)值是872億美元;而客機(jī)市場是10099架,產(chǎn)值是1.37萬億美元,客機(jī)的產(chǎn)值大約是戰(zhàn)斗機(jī)的16倍,差距巨大,說明客機(jī)是現(xiàn)代航空的“主戰(zhàn)場”。
中國航空市場客貨運(yùn)量現(xiàn)在已經(jīng)是世界第二,我們需要客機(jī),自己不搞就得買,除了花錢多之外,還要處處受制于人,我們有刻骨銘心的教訓(xùn)。
C919完全是自主設(shè)計
《21世紀(jì)》:有一種觀點(diǎn)認(rèn)為,無論ARJ21還是C919都是系統(tǒng)集成,這可以稱之為自主創(chuàng)新嗎?
陳迎春:系統(tǒng)集成本身就是集成創(chuàng)新。對于復(fù)雜的大型系統(tǒng),如航電、飛控系統(tǒng)等,我們是拆成子系統(tǒng)讓外國公司做,而系統(tǒng)的集成是我們自己做的,雖然增加了難度,但對掌握技術(shù)是有提升的,為以后開發(fā)新型號積累經(jīng)驗。這就像到超市買速凍餃子,這次吃飽了,下次還想吃依舊不知道餃子怎么做,但是當(dāng)你買來面粉、肉,再和了面、搟了皮,自己做了一遍后,就知道怎么包餃子了。研發(fā)C919相當(dāng)于我們自己包了一次餃子,但是面、肉是到市場買的,我們自己既沒有養(yǎng)豬、種菜,也沒種小麥。道理就是這樣。當(dāng)然我們要通過C919項目帶動國內(nèi)“養(yǎng)豬、種菜、種小麥”的行業(yè),避免被別人的“肉、菜、面”卡住而做不成我們自己的“餃子”。最終形成國內(nèi)外合理布局、有序競爭的供應(yīng)商體系。
《21世紀(jì)》:這是一種能力的獲得。在全球資源配置的條件下,能力的獲得比技術(shù)本身更重要。設(shè)計師在具體設(shè)計一架大型客機(jī)的時候首先要考慮的是什么?
陳迎春:初步方案設(shè)計應(yīng)該是最關(guān)鍵的,要確定方向,比如飛機(jī)布局是什么樣的,所謂布局就是機(jī)翼、機(jī)身、尾翼、發(fā)動機(jī)、起落架,這幾大部件的相互關(guān)系叫布局。再一個是航程、座級基本的參數(shù),當(dāng)確定飛機(jī)尺寸、坐多少人以及飛多遠(yuǎn),最后確定發(fā)動機(jī)的功率,用多少電。總設(shè)計師或者總體設(shè)計就是這樣開始描述飛機(jī)的構(gòu)思內(nèi)容。就像我們蓋房子,先要有個構(gòu)思,房子要蓋幾層,蓋個什么樣式的,使用什么建材,這些大的構(gòu)思很重要。
《21世紀(jì)》:關(guān)于技術(shù)路線,特別是自主研制,國外研究機(jī)構(gòu)有些質(zhì)疑,他們列舉ARJ21機(jī)翼請烏克蘭幫助設(shè)計,并揣測C919并非完全中國自主設(shè)計。
陳迎春:在C919項目設(shè)計上,我們一分錢也沒給外國人,我可以負(fù)責(zé)任地說,C919完全是自主設(shè)計。
我負(fù)責(zé)ARJ21的氣動設(shè)計,我們曾與烏克蘭安東諾夫飛機(jī)制造公司簽署了幫助評估的協(xié)議,另外也邀請過一些專家參加咨詢,其中幾個骨干現(xiàn)在都加入了中國商飛,但是這款飛機(jī)是我們自己設(shè)計的,所以國外機(jī)構(gòu)的說法并不準(zhǔn)確。
參與C919設(shè)計研制的工程技術(shù)人員目前共有3000多人,包括外國雇員300多人。比如當(dāng)時做機(jī)翼設(shè)計時,我們集中了國內(nèi)從事飛機(jī)氣動專業(yè)頂尖100名專家,組成8個隊,設(shè)計了500多副翼型,在計算的基礎(chǔ)上選了8副翼型進(jìn)行風(fēng)洞試驗驗證,從中選出4副進(jìn)行機(jī)翼設(shè)計,再組成4個隊,按照同一個目標(biāo)和要求同時開工,拿出第一輪成果后相互評議。在總結(jié)四個方案設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)后合成一個更好的。在此基礎(chǔ)上,再進(jìn)行驗證。最后才確定現(xiàn)在用在飛機(jī)上的這1副機(jī)翼。
這副機(jī)翼不僅在國內(nèi)做試驗,還到歐洲(法國、德國、英國、意大利、荷蘭)、美國做試驗,所有試驗的結(jié)果均顯示,我們飛機(jī)的幾項重要指標(biāo)比競爭機(jī)型都好,比如升阻比、巡航特性、失速特性、噪聲水平、結(jié)冰特性等。對此,國內(nèi)外同行是高度認(rèn)可的。
《21世紀(jì)》:自主設(shè)計,或者自主知識產(chǎn)權(quán)、自主創(chuàng)新的標(biāo)志是什么?
陳迎春:概括說,C919飛機(jī)自主創(chuàng)新有五個標(biāo)志:第一,這個飛機(jī)的總體方案是我們自己定的,沒有任何外國人參與;第二,氣動外形是我們自己設(shè)計、自己試驗完成的;第三,飛機(jī)的機(jī)體,從設(shè)計、計算、試驗、制造全是中國人自己做的,西安、沈陽、成都、哈爾濱、南昌等地全都參與了;第四,系統(tǒng)集成是我們自己完成的;系統(tǒng)集成并不是意味著把國外的系統(tǒng)或者材料買回來就能變成飛機(jī),否則如何解釋全世界目前能進(jìn)入客機(jī)研制領(lǐng)域的只有歐洲、美國、中國、俄羅斯、加拿大、巴西和日本?第五是中國自己的特色管理。我這里說的“自己”不僅是中國商飛,還包括國內(nèi)各行各業(yè)為C919做出過貢獻(xiàn)的人們,我們真正做到了“舉全國之力”。
如何參與國際市場競爭?
《21世紀(jì)》:C919即將下線,一旦進(jìn)入市場,競爭的型號是誰?
陳迎春:C919瞄準(zhǔn)的競爭機(jī)型是B737和A320。C919從設(shè)計角度在幾個方面具有優(yōu)勢:比如機(jī)身更寬,使用新一代發(fā)動機(jī),選擇了全電傳操縱系統(tǒng),最先進(jìn)的綜合化模塊式航電系統(tǒng),等等。
當(dāng)C919樣機(jī)2010年出現(xiàn)在珠海航展時,兩大公司看到C919的設(shè)計超過B737和A320就坐不住了。但那時波音與空客正處在困難時期,所以采取了折中的措施,空客決定A320換一個與C919同樣的發(fā)動機(jī),后來波音也為B737換了同樣類型的發(fā)動機(jī)。但它們的機(jī)體還是老的,主要系統(tǒng)也沒變。
C919現(xiàn)在有500多架訂單。我們最初的設(shè)想是希望占到新增飛機(jī)6000架的5%,現(xiàn)在已經(jīng)突破8%以上,已經(jīng)超出預(yù)期了。C919下線后這個數(shù)字還會增加。
《21世紀(jì)》:飛機(jī)型號的市場壽命取決于什么因素?
陳迎春:所有的飛機(jī)產(chǎn)品都是根據(jù)市場競爭決定銷售時間的長短。我把幾個型號的飛機(jī)分別叫“萬歲機(jī)”和“千歲機(jī)”,“萬歲機(jī)”是指一個型號的飛機(jī)可以賣到萬架以上的,目前只有波音737和A320實(shí)現(xiàn)了銷售了萬架以上的紀(jì)錄;“千歲機(jī)”也不少,比如波音747、757、767、777都賣到千架以上;而空客既有成功的也有失敗的,早期A300銷售了500多架,A330也是“千歲機(jī)”,但是A340只賣了200多架就停產(chǎn)了。
C919能在市場上存在多久,第一是與我們自己有關(guān)系,比如生存能力,即受客戶歡迎程度;第二是與競爭對手有關(guān)系,比如波音767原本是一個很好的機(jī)型,但A330一出來就被打敗了,最后只能停產(chǎn),甚至還有退貨。而波音787面世,A330就面臨險境,兩家航空公司都在進(jìn)行有針對性設(shè)計,用獨(dú)有特性打敗對手。
我們預(yù)判,C919的優(yōu)勢將會保持很長時間。第一步先進(jìn)入“千歲機(jī)”的行列,這就是一個成功。實(shí)現(xiàn)銷售萬架要用很長的時間,波音737從上世紀(jì)60年代一直賣到現(xiàn)在,每年平均銷售在200架左右。A320的銷售速度上升比波音快,基本上每年銷售300架,所以空客比波音在更短的時間內(nèi)達(dá)到了這個數(shù)量。
《21世紀(jì)》:在發(fā)展大飛機(jī)的半個多世紀(jì)里,中國錯過了很多機(jī)會,商飛未來如何與百年老店波音競爭?
陳迎春:波音的百年實(shí)際包括軍機(jī)制造部分,重要的是看民機(jī)的發(fā)展,他們也就是上個世紀(jì)60年代開始,這是什么概念?波音研發(fā)民機(jī)時我們也開始著手了,1970年我們的“運(yùn)7”首飛上天,這是我國在前蘇聯(lián)安-24型的基礎(chǔ)上研制生產(chǎn)的雙發(fā)渦輪螺旋槳中短程運(yùn)輸機(jī)。
空客是在上世紀(jì)70年代才發(fā)展起來的,我們的“運(yùn)10”也是上世紀(jì)70年代啟動的,比空客只晚了三年。
上世紀(jì)80年代巴西航空業(yè)起步,而我們在進(jìn)行MPC-75合作開發(fā)。上世紀(jì)90年代加拿大的龐巴迪崛起,同期我們在做AE100。
我們每一次機(jī)遇都趕上了,每一次都想大展拳腳,但是前面幾次最后都沒走下來。直到2000年俄羅斯航空工業(yè)搞SSJ-100的時候,中國的ARJ21起步,開始自主研制。目前馬上就要交付給航空公司運(yùn)營。
航空制造業(yè)外的人很難體會我們的痛苦和忍耐,盡管如此,制造中國自己的大飛機(jī)的信念一直在,而這次我們終于成了,中國這代航空人終于迎來了一個充滿希望的時代。現(xiàn)在國家有強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)實(shí)力,有較強(qiáng)的科學(xué)技術(shù)實(shí)力支撐,中國的制造工業(yè)水平正在由大變強(qiáng),這些都是支撐中國大飛機(jī)項目的基礎(chǔ)。C919讓我們更加有信心,未來再把發(fā)動機(jī)和系統(tǒng)的短板補(bǔ)上,那時,我們一定會從航空大國變成航空強(qiáng)國。有了ARJ21和C919鍛煉成長起來的隊伍和形成的基礎(chǔ),在我們研制寬體客機(jī)的時候,一定會更快更好。
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