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科技创新70年:凤凰涅盘 国产大飞机终迎高光时刻

2019-08-27 13:39 来源:科技日报

科技创新70年·历程

8月初,C919大型客机104架机顺利完成首次试验飞行任务,将进入密集研发试飞新阶段。此时距1909年中国航空之父冯如制造出中国首架国产飞机,已经有百年之久。

时光回转到2017年5月5日,我国自主设计的大型客机C919在上海浦东国际机场成功首飞。724根线缆、2328根导管、总长近80公里的管线、零部件总数达250万个,C919完全由我国自主设计、克服了系统集成的难题,国产化率目标从项目启动之初的10%增长到近60%。这一幕场景仍然令国人记忆犹新。

C919象征着一个崛起中的超级大国的工业实力,以及他主导一个新技术时代的梦想。从上个世纪70年代“运十”的艰难探索,到支线客机ARJ21、国产大飞机C919的重启逐梦之旅,国产大飞机一梦百年,终迎凤凰涅盘、浴火重生般的高光时刻。

共擎梦想,每处细节都有光芒

中国商飞浦东总装基地的草坪上停放着一架“运十”原型机。掉漆的内饰、老旧的座椅,这架筚路蓝缕建造的大型喷气式客机,记录着中国民机人航空报国的艰辛历史。1970年,中央启动“708工程”,研制大型喷气客机“运十”。1980年9月26日,“运十”飞机在上海大场机场成功首飞。然而,当时国内航空工业落后的体制机制,以及照搬军机的研制模式,都阻碍了它走向市场。“运十”从1983年开始被搁置,最终因“无米下锅”而停飞。

2007年,中央作出战略决策:自主研制大型飞机!

C919项目立项之初,国务院总理李克强就给国产大飞机定过一个基本的原则——自主设计、系统集成、全球采购、逐步国产。C919项目办公室主任袁文峰表示,C919一直坚持“自主研制、国际合作、国际标准”技术路线,攻克了包括飞机发动机一体化设计、电传飞控系统控制律等在内的100多项核心技术、关键技术。

谈起C919,研究空气动力学的清华大学教授符松说,能上天已经值得骄傲,而要在市场上取得成功,很大程度上需要有自主知识产权。

对比空客、波音的竞争机型,C919减少了5%的空气阻力。“机翼、机身、尾翼、发动机、起落架等部件的布局,航程、座级的参数,以及发动机量级、电源功率……C919联合概念设计最关键的部分完全由我国自主设计。”该项目常务副总设计师陈迎春介绍,机翼从百位国内顶尖专家设计的500多副翼型中,优中选优形成最终设计。参与翼型设计的西北工业大学飞行器设计工程系教授白俊强表示,此项设计只能靠自己从零摸索,在C919成功之后,我国在气动外形设计方面,首次跟外国同行坐在了同一张讨论桌。

C919机身的15%采用了树脂级碳纤维材料,这是民用大型客机首次大面积使用这种材料,而这种材料在传统大型客机的使用率只有1%左右。这种材料被用于飞机制造中,要求的对接精度,比火箭还要高出三四个数量级。在C919的制造过程中,我国第一次实现了大部件的自动对接,通过激光定位和跟踪法,能使得对接精度比过去高出两个数量级。

光影重叠,中国制造将飞得更远

航空工业在更高的程度上体现了一个国家的科技和制造业的总体水平。C919的研制中,22个省市、200多家企业、近20万人参与了研制和生产,有力推动了国内民机技术创新体系的形成。项目研制中,各研制单位开展了飞机平尾部段强度研究静力试验、复合材料结构修补材料应用研究、机轮刹车系统跑道辨识技术、飞机电源系统测试及数据处理系统、超临界机翼设计等700多项课题和技术攻关。除了不断形成新的民机技术成果,补充完善民机技术体系,还带动了高校的飞行器设计、空气动力学、飞行器结构强度等一批专业学科建设和发展。

但不可否认,大飞机关键核心部件的国产化之路步履维艰。大飞机的“心脏”——发动机的制造乃至量产还很难短期实现。在首飞中,C919搭载的发动机LEAP—X,由CFM国际公司研制。全世界能做飞机的企业有20—30家,能做发动机的却只有3—5家。2010年我国将航空发动机列入国家科技重大专项项目,在航空发动机领域,我国至少每年投入了上百亿人民币。

全球大型民用飞机产业潜力巨大。预计未来20年,全球共需交付3.5万架大型民用飞机,最低估值是5万亿美元,而中国将需要约6000架新客机与货机,价值9450亿美元,占全球同期新飞机需求总量的18%。

C919的终极目标就是尽快打入国际市场,享有民用航空运输高速发展带来的红利,当然也直面与波音、空客同类型产品的残酷竞争。中国商飞董事长贺东风说:“C919的制造过程一定是以客户为中心,满足客户的需要,它制造的过程资源来自于全球,市场面向全球,竞争也面向全球。”

专家预测,到2035年左右,大飞机会形成完整的产品链。那时客机已交付用户,技术能力体系、生产经营模式与国际先进水平接轨,进入产业增长阶段,产业效应也能得到充分发挥。十年磨一剑,相信不久之后C919就将剑指云天,与国际市场赴一场未来之约!

(侯树文 王春)

[ 编辑: 郭夏凡 ]
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