中國第二架C919國產大飛機成功首飛背後都有哪些「秘密」?
2017年12月17日,中國國產第二架C919大型客機在上海浦東國際機場完成首次飛行,這意味著C919大型客機逐步拉開全面試驗試飛的新征程。當日10時34分,由機長吳鑫、試飛員徐遠征駕駛的C919飛機搭載觀察員鄒禮學和試飛工程師戴維、劉立蘇,從浦東國際機場第四跑道起飛,共飛行兩個小時,完成預定試飛科目後於12時34分安全返航著陸。
本次飛行初步檢查了飛機起飛、著陸性能與各主要系統、設備的工作情況。飛行過程中檢查了飛機襟翼收放、起落架系統、導航通信系統狀態以及加減速特性等。通過此次試飛結果,驗證了第二架C919比第一架效率更高,更成熟。那麼C919到底何時才能正式運營,這其中還有哪些鮮有人知的秘密呢?
C919從誕生到載客運營要經曆數千次試飛
根據《中華人民共和國民用航空法》和《中華人民共和國適航管理條例》規定,任何單位或者個人設計民用航空器,應當向民航局申請並獲得型號合格證(TC)。從首飛到取得型號合格證,一款新型大型客機主要經歷研發試飛、表明符合性試飛,型號合格審定試飛等階段,要完成高溫、高濕、高寒、大側風、濺水、最小離地速度、失速、顫振等1000多項符合性驗證試驗。
比如此前的ARJ21噴氣支線客機,它在完成了300項地面試驗科目、528個驗證試飛科目,累計試飛2942架次、398條適航條款關閉、3418份符合性報告得到審批後,才取得了中國民航局頒發的型號合格證。以此看國產大飛機C919服役前還要有漫長的路要走。
C919具體載客運營時間最快在5年之後原則上,一款民用飛機型號的適航取證周期與本國航空工業所處階段和具備的實力緊密相關。歐美等航空發達國家一款新機型從首飛到取得型號合格證的時間一般為2-3年,而中國這個時間大都在6-8年左右。
比如中國ARJ21新支線客機曾經走過了六年多的艱難試飛歷程。儘管目前中國民用飛機適航驗證條件有了顯著改善,但關鍵試驗技術、設施、資源和條件不足的矛盾依然凸出。比如C919大量採用新技術、新材料、新工藝等,這些都將大大增加驗證工作的不確定性,從而遲滯取證進度、給儘快服役增加了很大的困難。
C919大飛機試飛過程相當危險其實,一款新型飛機開始試飛,也就意味著進入了適航驗證的「深水區」和「風險期」。而這些安全危險主要源於兩個方面:一是飛機設計、製造、試飛等環節中存在的適航偏差或背離,或者環境、條件等未知因素導致的意外。試飛的目的,正是要發現和排除這些偏差或意外。
二是試飛過程中,還有部分必須要進行的風險科目。如開展失速、顫振、最小離地速度、自然結冰等科目試飛,目的是要找出飛機在特殊條件或狀態下的性能極限,確定安全飛行的邊界「紅線」,為界定航線飛行包線打下基礎。這類試飛,風險最大,稍有不慎,後果不堪設想。
C919已經有了國產「心臟」
2017年12月15日工信部宣布,大型客機發動機CJ1000A型號研製項目在上海通過由工業和信息化部、中國民航局、國防科工局等部門組織的概念設計評審。大型客機發動機CJ1000A發動機是中國第一個具有完全自主知識產權,嚴格按照民航適航要求研製的大涵道比渦扇發動機(配裝C919飛機),這次評審也標誌我國大型客機動力裝置從技術驗證全面轉入工程研製。
大型客機發動機CJ1000A含義:C是China(中國)的首字母,是國產大客飛機代號「C919」的首字母,又是Commercial(商用)、Civil(民用)的首字母。J為Jet Engine(噴氣發動機)的首字母;1000A,代表發動機推力等級在10000kgf-19999kgf,A是第一型產品代號。
C919已經超過了美國波音737和歐洲空客320的性能水平眾所周知,大飛機客戶需要的是比較好的性能和使用特性,總的來講就是要安全、環保、經濟、舒適。而在這些方面來講,國產C919這些技術已經超過了B737和A320的水平,很多方面是接近B787的。達到這個水平有兩個好處,一是通過合理、優化地運用先進技術來取得更好的效果。
另一個方面中國有句老話——「不要輸在起跑線上」,很多民用飛機的技術必須要在實際使用的過程中才能發展成熟,早一點把這些先進技術運用到飛機設計中去,能使中國及時進入航空工業重大技術進步的起跑線。
現在一說到國產客機,不少人就會產生疑問——發動機是不是國產?「中國製造」是不是只生產了外殼?內里那麼多零件都是外企製造,與80年代下馬、國產率高達95%的「運10」客機相比,國產化率50%多的C919被稱作「國產客機」,會不會沒那麼有說服力?
其實現在像飛機這類高精技術產業,最核心的是自主知識產權,比如中國人自己研製的集成系統和國產發動機,只要這些是國產的就可以了。比如蘋果手機,全球零件加工,難道不算美國產嗎?
中國國產客機C919進入國際市場面臨巨大挑戰
通常國際標準是民航客機必須取得「三證」,即向飛機設計部門頒發的型號合格證、向飛機製造廠授予的生產許可證以及最為關鍵的單機適航證。前兩個證書相對比較好辦,最難拿就是適航證。適航證相當於國際民航管理部門對飛機安全性的認可。C919未來要打開國際市場,這就要求它必須取得美國聯邦航空管理局(FAA)或歐洲航空安全局(EASA)的適航認證。
但由於FAA都是由波音的技術檢測人員來做適航審定,EASA適航證檢測人員大部分來自空客公司,給C919發適航證意味著搶佔了他們的市場,所以C919想要順利進入國際市場難度是相當大的。
結語:中國國產大飛機C919誕生的重要意義國產C919大飛機是我國按照與國際接軌的適航標準自主研製的150座級單通道幹線飛機,2008年年底完成項目可研論證,2015年11月在上海總裝下線,2017年5月5日在浦東國際機場完成首架機首飛,目前擁有國內外27家客戶的785架訂單。
以前,在全世界的民用客機的製造領域當中只有「A」「B」沒有「C」。今天的民用航空研發製造領域是被空客和波音兩家航空巨頭所壟斷的,可以說是當今世界上規模最大利潤最豐厚的一個產業。中國能夠進入這個領域,和「A」「B」並列,出現一個「C」,形成未來世界民用航空這樣一個三足鼎立的態勢,這才是中國C919誕生的最終目的。
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