吳光輝
大飛機(jī),是指150座級以上、起飛重量100噸以上的運(yùn)輸類飛機(jī)(俗稱干線飛機(jī))。在干線飛機(jī)中,150~200座級的商用飛機(jī)具有特殊的重要意義,滿足了航空市場對短程航線、低載客量的需求,因此最受航空公司的青睞。這個(gè)座級的機(jī)型也是干線飛機(jī)制造的起點(diǎn)機(jī)型和基本機(jī)型。
飛機(jī)制造業(yè)是國家戰(zhàn)略性高技術(shù)產(chǎn)業(yè),是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎,對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有極其重要的推動(dòng)作用。發(fā)展大飛機(jī),具有重大戰(zhàn)略意義。
未來20年,全球經(jīng)濟(jì)將保持年均2.0%的增長率,航空運(yùn)輸周轉(zhuǎn)量是現(xiàn)在的2.3倍,預(yù)計(jì)全球客機(jī)機(jī)隊(duì)規(guī)模將達(dá)到5萬架左右,是現(xiàn)有機(jī)隊(duì)的2.1倍,中國機(jī)隊(duì)規(guī)模將超過1萬架,國內(nèi)外商用飛機(jī)市場需求強(qiáng)勁。這樣一個(gè)巨大的市場需求,是大飛機(jī)發(fā)展的強(qiáng)勁動(dòng)力,也給大飛機(jī)發(fā)展帶來了巨大機(jī)遇。發(fā)展大飛機(jī),能更好地滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和人民出行的需要,也必將成為一個(gè)新的潛力巨大的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
飛機(jī)研制和發(fā)展具有“高風(fēng)險(xiǎn)、高投入,長周期”的特征,行業(yè)門檻極高,目前世界上只有少數(shù)國家的幾個(gè)大型企業(yè)可以進(jìn)入。大飛機(jī)是高端裝備制造業(yè)的代表,發(fā)展大飛機(jī)對于提高自主創(chuàng)新能力、增強(qiáng)國家核心競爭力,以及轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、推動(dòng)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、建設(shè)制造強(qiáng)國具有巨大作用。
民用航空產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)值高、產(chǎn)業(yè)鏈條長、輻射面寬、連帶效應(yīng)強(qiáng)的特點(diǎn),發(fā)展大飛機(jī)帶動(dòng)作用巨大。一方面,可以帶動(dòng)新材料、現(xiàn)代制造、先進(jìn)動(dòng)力、電子信息、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域的集群性突破;另一方面可以帶動(dòng)基礎(chǔ)科學(xué),如流體力學(xué)、固體力學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)、熱物理、化學(xué)、信息科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等諸多基礎(chǔ)學(xué)科的重大進(jìn)展。同時(shí),還可以創(chuàng)新航空工業(yè)的體制機(jī)制,整合利用全球資源,開展國際合作,提高航空工業(yè)的制造能力和管理水平。
中國航空工業(yè)有60多年的歷史,大飛機(jī)的制造很早就起步了,但20世紀(jì)70年代以后它就停了下來,大型客機(jī)項(xiàng)目幾上幾下,始終沒有走完一個(gè)完整的型號研制過程,始終沒有形成真正的商用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)。
1970年8月,運(yùn)-10飛機(jī)項(xiàng)目開始啟動(dòng)研制。經(jīng)過十年的艱辛探索,運(yùn)-10飛機(jī)于1980年首飛。遺憾的是,由于種種原因,運(yùn)-10飛機(jī)項(xiàng)目于1985年終止。運(yùn)-10飛機(jī)一共飛行了164個(gè)飛行小時(shí),120個(gè)起落,先后飛抵多個(gè)國內(nèi)主要城市,7次進(jìn)藏運(yùn)輸物資,在當(dāng)時(shí)中國的經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)水平下可謂創(chuàng)造出了一個(gè)奇跡。1985年開始,我國又與麥道公司合作生產(chǎn)麥道飛機(jī),1996年開始,與空客公司合作研制AE100,但都無果而終。中國人的大飛機(jī)夢一次次燃起希望,又一次次陷入失落,但我們始終沒有放棄,始終堅(jiān)守一個(gè)信念:一定要有自己的大飛機(jī)。2008年,中國商飛公司成立,標(biāo)志著中國大型客機(jī)研制項(xiàng)目正式啟動(dòng),也表明中國商用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)站在了一個(gè)新的歷史起點(diǎn),步入一個(gè)新的發(fā)展階段。
中國商飛公司通過支線飛機(jī)型號研制、窄體干線飛機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、寬體飛機(jī)拓展形成全系列產(chǎn)品三部曲,構(gòu)建完整的研發(fā)體系和產(chǎn)品譜系,探索獨(dú)具特色的商用飛機(jī)發(fā)展路徑。
ARJ21是我國自行研制的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型渦扇支線飛機(jī)。載客78~90座,航程2225~3700千米。
通過ARJ21新支線飛機(jī)的研制,國內(nèi)首次系統(tǒng)完整地建立了民機(jī)適航設(shè)計(jì)和驗(yàn)證技術(shù)體系,解決了系統(tǒng)間互聯(lián)安全性評估技術(shù)難題,攻克了雙發(fā)動(dòng)機(jī)失效、輪胎爆破、鳥撞、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子爆破等特殊風(fēng)險(xiǎn)驗(yàn)證的技術(shù)難關(guān),突破了結(jié)冰、污染跑道、大側(cè)風(fēng)、高溫高寒等極端復(fù)雜氣象條件下的分析和試驗(yàn)驗(yàn)證技術(shù),掌握了包括高平尾飛機(jī)失速、最小離地速度、起落架擺振、飛控故障模擬和功能可靠性等多項(xiàng)驗(yàn)證試飛關(guān)鍵技術(shù)。我國首次走完了噴氣支線客機(jī)設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、試飛、交付、批產(chǎn)等階段全過程,積累了重大創(chuàng)新工程的項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn),初步探索了一條“自主研制、國際合作、國際標(biāo)準(zhǔn)”的國產(chǎn)商用飛機(jī)技術(shù)路線,初步建立了新時(shí)期我國商用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)體系、技術(shù)創(chuàng)新體系和項(xiàng)目管理體系。
截至2021年6月,ARJ21新支線飛機(jī)已累計(jì)交付客戶53架,先后開通航線190條,通航城市90個(gè),安全運(yùn)送旅客超過270萬人次。
C919大型客機(jī)圍繞“更安全、更經(jīng)濟(jì)、更舒適、更環(huán)?!焙汀皽p重、減阻、減排”的設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)。座級為158~168座,航程為4075~5555千米,首架機(jī)于2017年5月5日成功首飛。
C919大型客機(jī)在工程技術(shù)上走出了一條擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的商用飛機(jī)研制的正向設(shè)計(jì)之路。采用異地協(xié)同機(jī)制,基于模型的工程定義(MBD),實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造高度并行和廣域協(xié)同,實(shí)現(xiàn)了無紙數(shù)字化制造技術(shù)的應(yīng)用;低阻流線型機(jī)頭設(shè)計(jì)、承載式風(fēng)擋設(shè)計(jì)、超臨界機(jī)翼和先進(jìn)的氣動(dòng)布局;第三代鋁鋰合金、高模量碳纖維復(fù)合材料和鈦合金等新材料的大規(guī)模應(yīng)用;全電傳飛控和綜合模塊化航電等系統(tǒng)集成;先進(jìn)前沿技術(shù)推進(jìn)系統(tǒng)的應(yīng)用,促進(jìn)窄體飛機(jī)新一輪發(fā)展。上述新技術(shù)的采用,進(jìn)一步提升了C919大型客機(jī)的四性(安全性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性和環(huán)保性),極大地促進(jìn)了中國和全球航空工程技術(shù)的發(fā)展。
C919大型客機(jī)國內(nèi)外用戶達(dá)到28家,訂單總數(shù)達(dá)815架,東方航空為全球首家用戶。目前,C919大型客機(jī)6架試飛飛機(jī)全部投入試驗(yàn)試飛,正在上海、西安、東營、南昌等地開啟多地多模式試飛,批產(chǎn)交付首架機(jī)零部件在上海、西安、成都三地同步開工,適航取證、科研工作及批生產(chǎn)有序推進(jìn)。
CR929遠(yuǎn)程寬體客機(jī)是中國商飛公司和俄羅斯聯(lián)合制造集團(tuán)聯(lián)合研制?;拘秃匠虨?2000千米,標(biāo)準(zhǔn)三艙280座。以中國、俄羅斯市場為首要目標(biāo)市場,以亞太地區(qū)為重要市場,同時(shí)兼顧其他國外市場,逐步滿足全球航空客運(yùn)市場的需求。寬體客機(jī)作為現(xiàn)代商用飛機(jī)發(fā)展的重要組成部分,在商用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的技術(shù)創(chuàng)新、體系創(chuàng)新及人才隊(duì)伍建設(shè)中有著重要的推動(dòng)作用。
CR929遠(yuǎn)程寬體客機(jī)已基本完成總體技術(shù)方案設(shè)計(jì),轉(zhuǎn)入初步設(shè)計(jì)階段。
經(jīng)過十余年的探索實(shí)踐,中國商飛公司基本走過了噴氣式客機(jī)產(chǎn)品研制的全過程,初步掌握了大飛機(jī)研制規(guī)律、研制方法和研制技術(shù),初步形成了從支線飛機(jī)到中短程寬體客機(jī)的產(chǎn)品譜系,初步奠定了公司長遠(yuǎn)發(fā)展所需的人才、技術(shù)、管理等能力基礎(chǔ),初步帶動(dòng)了相關(guān)基礎(chǔ)科學(xué)、航空工業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了我國商用飛機(jī)從無到有的歷史性跨越,開啟了我國民用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)從弱到強(qiáng)的新征程。