C919大型客機(jī)：—飛沖天劍指云端

王亞男

大飛機(jī)抬頭起飛的那一刻，牽動(dòng)著億萬(wàn)國(guó)人的心。

2018年12月28日，C919大型客機(jī)103架機(jī)在上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)第四跑道順利起飛，在空中停留1小時(shí)38分鐘，完成21個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，為恰逢成立十周年的中國(guó)商飛和國(guó)人獻(xiàn)上了一份最好的賀禮。

據(jù)中國(guó)商飛透露，2019年還有3架試飛飛機(jī)需要進(jìn)行部裝、總裝，6架試飛飛機(jī)計(jì)劃全部投入試飛取證工作。而C919大型客機(jī)103架機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)已經(jīng)基于前期試飛試驗(yàn)成果進(jìn)行調(diào)整，將向中國(guó)民航局申請(qǐng)型號(hào)合格證（TC）。這標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)大型客機(jī)的研制又取得了一大突破。

截至2018年底，C 919大型客機(jī)己獲得來(lái)自28家客戶的815架訂單。從圖紙到落地，從通過(guò)諸項(xiàng)試驗(yàn)到多次成功試飛，當(dāng)國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)的制造和設(shè)計(jì)能力被一次次驗(yàn)證后，十年磨一劍的C919大飛機(jī)，相信不久之后就將劍指云端，與國(guó)際市場(chǎng)開(kāi)啟一場(chǎng)未來(lái)之約！

“中國(guó)制造”風(fēng)頭正勁

一架C919大型客機(jī)有724根線纜、2328根導(dǎo)管、總長(zhǎng)近80公里的管線，零部件總數(shù)達(dá)250萬(wàn)個(gè)，把這么多零部件組合在一起絕非易事。然而盡管C919大型客機(jī)完全由我國(guó)自主設(shè)計(jì)、克服了系統(tǒng)集成的難題，有一種質(zhì)疑的聲音卻從未停止——C919大型客機(jī)使用的是從美國(guó)采購(gòu)的LEAP-1C發(fā)動(dòng)機(jī)。缺了“心臟”的大飛機(jī)，還算是正宗的“國(guó)貨”嗎？

航空發(fā)動(dòng)機(jī)堪稱現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”，它直接影響飛機(jī)的性能、可靠性及經(jīng)濟(jì)性。一直以來(lái)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)都是中國(guó)大飛機(jī)工業(yè)的軟肋。中國(guó)航發(fā)市場(chǎng)一直被國(guó)外公司占據(jù)著，不得不將千億紅利拱手讓人。

中國(guó)工程院院士甘曉華說(shuō)，飛機(jī)的設(shè)計(jì)制造一般需要15～20年，發(fā)動(dòng)機(jī)要20～25年;全世界能做飛機(jī)的企業(yè)有20～30家，能做發(fā)動(dòng)機(jī)的卻只有3～5家。

盡管在研發(fā)水平上有著不小的差距，但國(guó)產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)是必然的選擇。2017年底，首臺(tái)中國(guó)國(guó)產(chǎn)大型客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)CJ-1000A的驗(yàn)證機(jī)CJ-1000AX裝配完成，標(biāo)志著我國(guó)首個(gè)民用大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)驗(yàn)證平臺(tái)建立。2018年中旬，隨著一聲轟鳴，C919大型客機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)CJ-1000AX驗(yàn)證機(jī)整機(jī)點(diǎn)火成功，核心機(jī)轉(zhuǎn)速最高達(dá)到每分鐘6600轉(zhuǎn)，標(biāo)志著我國(guó)大型客機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)終于走過(guò)了最艱難的一步。后續(xù)將進(jìn)一步開(kāi)展發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)初步性能的摸底試驗(yàn)，如果能通過(guò)嚴(yán)苛的考驗(yàn)，那么驗(yàn)證機(jī)將變成真正的產(chǎn)品，C919大型客機(jī)和大型運(yùn)輸機(jī)運(yùn)-20、水陸兩棲飛機(jī)AG600都將擁有一顆真正的“中國(guó)心”。

C919項(xiàng)目啟動(dòng)之初曾立下10%的國(guó)產(chǎn)化率目標(biāo)，而今，C919大型客機(jī)整機(jī)的國(guó)產(chǎn)化率己近60%。而“最終實(shí)現(xiàn)全部國(guó)產(chǎn)化”，才是大飛機(jī)奮斗始終的目標(biāo)。

適航取證成果斐然

適航和市場(chǎng)，始終是民用航空產(chǎn)品的兩個(gè)關(guān)鍵詞。即使有了國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，有一個(gè)問(wèn)題也是怎么都繞不開(kāi)的一一有人說(shuō)，C919最大的瓶頸不是發(fā)動(dòng)機(jī)，而是一張薄薄的適航證。

雖然各國(guó)民航部門都有不同的標(biāo)準(zhǔn)，但因美歐民用大飛機(jī)發(fā)展較早、技術(shù)較成熟，美歐的適航證幾乎成了國(guó)際通用。

“這就好比一款網(wǎng)游，在開(kāi)發(fā)人員內(nèi)部測(cè)試之后，會(huì)再進(jìn)行小范圍的內(nèi)測(cè)，然后進(jìn)行公測(cè)，最后才正式上線運(yùn)營(yíng)?！币晃缓娇諛I(yè)內(nèi)人士如是說(shuō)。在取得中國(guó)民航局頒布的核準(zhǔn)書(shū)之前，C919試飛機(jī)的多次試飛均處于早期研發(fā)試飛階段，也就是“內(nèi)測(cè)”。103架機(jī)即將被用于申請(qǐng)型號(hào)合格證的喜訊，則表明C919大型客機(jī)即將接受中國(guó)民航局官方測(cè)試，完成1000多項(xiàng)符合性驗(yàn)證試驗(yàn)，進(jìn)入“公測(cè)”的跑道，成為第一架“真正的C919”。

得益于多年前ARJ21民用飛機(jī)的適航經(jīng)驗(yàn)，C919大型客機(jī)的取證流程變得更為便利。ARJ21從第一架機(jī)首飛到取得核準(zhǔn)書(shū)用了三年多，整個(gè)適航取證花了6年。輪到C919，時(shí)間有望大大縮短。C919型號(hào)合格審查組組長(zhǎng)張迎春認(rèn)為：“說(shuō)3年取證太樂(lè)觀，說(shuō)5年取證則太久?！背?03架機(jī)由于架構(gòu)上變化較大需要一些研發(fā)、試驗(yàn)時(shí)間外，后續(xù)的104、105架機(jī)，首飛、總裝時(shí)間間隔會(huì)非常小，甚至要低于102架機(jī)和101架機(jī)之間的間隔。

此外，為了打入全球“公測(cè)”，C919大型客機(jī)也向歐洲航空安全局（EASA）遞交了型號(hào)合格證申請(qǐng)。2016年中旬，EASA己開(kāi)始受理，歷經(jīng)3年艱苦“長(zhǎng)征”，C919大型客機(jī)取得“國(guó)際通行證”己勝利在望。

產(chǎn)業(yè)化之路任重道遠(yuǎn)

C919大型客機(jī)獲得的815架訂單中，國(guó)外訂單有34架。國(guó)內(nèi)主要訂購(gòu)方為東方航空、南方航空、中國(guó)國(guó)航、海南航空，以及國(guó)銀租賃、工銀租賃、交銀租賃等租賃公司。

“中短程雙發(fā)噴氣式客機(jī)市場(chǎng)需求最大，僅國(guó)內(nèi)市場(chǎng)就非常旺，因此該類型的飛機(jī)，市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)是很小的。”北航飛機(jī)設(shè)計(jì)專業(yè)博士徐寧認(rèn)為。以C919大型客機(jī)的航程來(lái)看，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)就足以支撐項(xiàng)目的成功，但顯然C919大型客機(jī)志在全球。

全球大型民用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)潛力巨大。預(yù)計(jì)未來(lái)20年，全球共需交付3.5萬(wàn)架大型民用飛機(jī)，最低估值是5萬(wàn)億美元，而中國(guó)將需要約6000架新客機(jī)與貨機(jī)，價(jià)值9450億美元，占全球同期新飛機(jī)需求總量的18%。C919大型客機(jī)誕生前，如此高的市值都將被納入波音、空客的口袋，中國(guó)只能在低端生產(chǎn)線上“為他人作嫁衣”，掙取微薄的利潤(rùn)。

中國(guó)商飛董事長(zhǎng)賀東風(fēng)說(shuō)：“C919的制造過(guò)程一定是以客戶為中心，滿足客戶的需要，它制造的資源來(lái)自全球，市場(chǎng)面向全球，競(jìng)爭(zhēng)也面向全球?！?/p>

C919大型客機(jī)的終極目標(biāo)是盡快打入國(guó)際市場(chǎng)，從商飛連續(xù)五年參加新加坡航展來(lái)看，商飛計(jì)劃先開(kāi)發(fā)東南亞市場(chǎng)，再進(jìn)軍全球。據(jù)國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)估算，到2036年亞太地區(qū)航空乘客或達(dá)35億人次，比北美和歐洲的總和還要多出一倍以上，C919大型客機(jī)將大有可為。

專家預(yù)測(cè)，到2035年左右，C919大型客機(jī)會(huì)形成完整的產(chǎn)品鏈。

波音事故啟示：先保證C919是一架“合格”的飛機(jī)

埃航空難造成的沖擊仍在持續(xù)，已有多個(gè)國(guó)家加入停飛波音737MAX8的行列。有分析稱，這次事故與去年印尼獅航空難的原因可能一樣，都是因迎角傳感器故障導(dǎo)致飛機(jī)進(jìn)入無(wú)法拉高補(bǔ)充狀態(tài)。這個(gè)結(jié)論如果被證實(shí)，很可能成為波音技術(shù)發(fā)展史上一次史無(wú)前例的問(wèn)題。在歷史上，波音公司雖遭遇過(guò)不少困境，比如新機(jī)型一時(shí)無(wú)法得到市場(chǎng)認(rèn)可等，但還幾乎沒(méi)出現(xiàn)過(guò)因技術(shù)原因?qū)е抡麄€(gè)型號(hào)產(chǎn)品遭遇重挫的情況。

這個(gè)事件給中國(guó)的大飛機(jī)制造帶來(lái)一些啟示。首先是在飛機(jī)自動(dòng)化操控系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，一定要留出足夠的安全余量，以便在系統(tǒng)某個(gè)部分出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)保證一個(gè)基本安全限度，不至于使飛機(jī)進(jìn)入不可挽回的境地。在飛機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中，制造廠商肯定都會(huì)根據(jù)某款機(jī)型的特征，對(duì)其操縱系統(tǒng)進(jìn)行一些特殊設(shè)計(jì)，這不是一個(gè)值得詬病的問(wèn)題。但這個(gè)過(guò)程中可能留下遺憾的是，在把飛機(jī)氣動(dòng)構(gòu)型與操縱系統(tǒng)進(jìn)行匹配時(shí)，是否做出保證安全的充足預(yù)案。

其次是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要為飛行員的手動(dòng)操作留出足夠空間。如果系統(tǒng)突然進(jìn)入混亂或故障狀態(tài)，那它在把駕駛權(quán)交給飛行員時(shí)，應(yīng)該保證一個(gè)清晰明確的交互界面，讓飛行員知道系統(tǒng)出了什么問(wèn)題，目前是何處境，這樣飛行員在接管時(shí)才有更大把握。

中國(guó)的大飛機(jī)發(fā)展才剛起步，顯然不如波音和空客這些有著悠久歷史的大牌企業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富，所以我們?cè)谘兄七^(guò)程中肯定會(huì)遇到這樣那樣的問(wèn)題和困難，甚至在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中也l可能會(huì)遇到挫折。正因如此，現(xiàn)在中國(guó)大飛機(jī)在發(fā)展中采取的路徑是穩(wěn)健行進(jìn)，在一些技術(shù)或系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先側(cè)重安全。雖然在飛機(jī)設(shè)計(jì)中，我們能夠借鑒國(guó)外已有的一些先進(jìn)案例和經(jīng)驗(yàn)，但我們?nèi)圆扇》€(wěn)健做法，不單純以商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)為第一設(shè)計(jì)要素，而是以飛機(jī)安全運(yùn)營(yíng)作為第一要素。

換句話說(shuō)，當(dāng)面臨在經(jīng)濟(jì)性和安全性這兩者中做取舍時(shí)，我們選擇優(yōu)先保安全性，在此基礎(chǔ)上才去考慮經(jīng)濟(jì)性，這是現(xiàn)在中國(guó)商用飛機(jī)研制和運(yùn)營(yíng)中的一個(gè)重要特征。

因此，不少人只看到了中國(guó)大飛機(jī)的進(jìn)步和發(fā)展速度沒(méi)有波音、空客那樣快，推出新機(jī)型、包括改進(jìn)型的速度比較緩慢，但沒(méi)看到這背后包含了大量權(quán)衡取舍。一架飛機(jī)可能有多種設(shè)計(jì)方案，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大一些的方案和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)小一些的方案，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品在市場(chǎng)上的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力可能都有很大不同，那么到底選擇哪種方案，對(duì)工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都是巨大考驗(yàn)。

波音737MAX8不到半年內(nèi)兩次發(fā)生致命事故，而且原因疑似相同，更讓我們感覺(jué)到中國(guó)民用飛機(jī)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員面臨著多么巨大的壓力。他們要在最大程度保證飛機(jī)運(yùn)營(yíng)安全的基礎(chǔ)上，竭盡全力推動(dòng)中國(guó)大飛機(jī)盡快實(shí)現(xiàn)更大突破，盡快在國(guó)際市場(chǎng)上獲得競(jìng)爭(zhēng)力，而他們面對(duì)的潛在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，又是有著百年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的波音和空客們。

總體而言，中國(guó)大飛機(jī)對(duì)自己的立足點(diǎn)和實(shí)際發(fā)展情況有著清醒認(rèn)識(shí)，我們不急功冒進(jìn)，而是第一步先保證C919是一架“合格”的飛機(jī)，保證它飛起來(lái)后不出現(xiàn)安全問(wèn)題。第二步再通過(guò)設(shè)計(jì)上的改進(jìn)、變更以及工藝上的不斷完善，讓它變成一架“成功”的商用飛機(jī)，不僅要安全要能飛，還要能為運(yùn)營(yíng)商賺取利潤(rùn)。這樣的出發(fā)點(diǎn)和大方向，無(wú)疑是正確的。