C919:衝上雲霄的「中國製造」

「國產大飛機」C919經過十年研製,終於首飛成功,這也象徵了中國商飛正向着國際大型客機市場發起衝擊。C919這個名字是怎麼來的?在製造中有哪些創新?首飛過程中做了哪些事?這些都能在文章中找到答案。而首飛過後,C919還需進行許多試驗和試飛,或許在幾年後就會正式載客飛行。

2017年5月5日下午3點,原本繁忙的上海浦東機場上空異常冷清,但地面上所有人都在向空中眺望。

不一會,一架機身為白色、尾部有藍綠條紋的飛機衝出雲層,在微風中慢慢平穩地降落在跑道上,地面上的人群響起了長時間的掌聲和歡呼聲。

這是中國自主研製的首款大型噴氣式民用飛機C919首次飛行,人們俗稱它為「國產大飛機」。而這次首飛象徵了C919從研發轉向真正使用。2016年前後有三款被譽為「三劍客」的中國大飛機,即大型運輸機運-20、水陸兩棲飛機AG600和大型客機C919。

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C919首飛(來源:中新社)

 

大飛機一般是指最大起飛重量超過100噸的運輸類飛機,也包括一次航程達到3000公里的軍用飛機或100座以上的民用客機。由於各國航空工業發展水平不均,「大飛機」也只是相對的概念。在中國內地150座以上的客機被稱作「大型客機」,100座以下的叫做「支線飛機」;而國際航運體系習慣上把300座以上的客機稱作「大型客機」。這是兩者在概念上的不同。

 

十年磨劍

如果再準確點說,C919的類型應算作中短程雙發窄體民用運輸機。它是由中國商用飛機有限公司生產,座級158-168座,航程4075-5555公里,與空中巴士A320 及波音737 相近。從2007年大型飛機研製重大科技專項正式立項,到2015年首架C919飛機在中國商飛總裝製造中心總裝下線,再到飛機在上海浦東機場進行首飛,歷時10年。

C919的名字來源也頗有意思。C是China 的首字母,也是中國商用飛機有限公司英文縮寫COMAC的首字母,同時立志要躋身國際大型客機市場,與Airbus (空中巴士)和Boeing(波音)一道在國際大型客機製造業中形成ABC並立的格局。第一個「9」寓意天長地久,「19」代表的是中國首型大型客機最大載客量為190座。

C919由中國自主整體設計,機頭、機身、機尾、機翼等部分來自中國的成飛(成都飛機工業集團)、洪都(洪都航空工業集團)、瀋飛(瀋陽飛機工業集團)、西飛(西安飛機工業集團)等企業,而其他許多關鍵部分如引擎、起落架等,都是由中國設計,再交給外國企業生產。看上去會讓人覺得,中國只造了個飛機的「殼子」,但其實這正是當今國際上民航製造的特點:「自主設計,全球採購」。即使是歐洲的Airbus(空中巴士)及美國的Boeing(波音)兩大龍頭,也是將飛機部件分散給不同國家的供應商製造,再自己進行最後組裝。如波音 787,引擎及起落架在英國製造,機翼主要由日本及韓國製造,機尾的方向舵則是中國製造的,但最後都會運往西雅圖組裝。而這個自主組裝集成的技術才是飛機製造最關鍵的技術,集成技術的突破也正是中國航空製造業進步的標誌。

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首架C919總裝下線(來源:中新社)

 

除此之外,C919在製造中還有幾處技術亮點,如使用阻力更小,油耗更低的超臨界機翼;比強度和比剛度更高,損傷容限性能更好的鋁鋰合金和複合材料;還有一些先進的機載系統。這些新技術讓C919成為一架更加節能,經濟效益更高的「綠色飛機」

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(來源:視覺中國)

 

一飛衝天

與首飛最相關的一件事,就是首飛由誰來飛?

駕駛C919進行首飛對於試飛員來說是一件無比驕傲的事,當然也需要承擔更大的責任和風險。試飛員需要熟悉飛機的性能,並在各種極端環境下驗證飛機的飛行數據,所以危險性較一般航班的飛行員大得多。中國商飛經過面試、理論考試、飛行實操、心理評估等多項考核,最終選出了由機長蔡俊、副機長吳鑫、觀察員錢進、試飛工程師馬菲、張大偉組成的五人首飛機組。其中蔡俊、吳鑫都有超過10000小時的飛行時間,錢進的飛行時間更是超過22000小時。他們需要對C919進行首飛前的最後檢查,並第一次在藍天中向大家展示「國產大飛機」。

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C919駕駛艙(來源:視覺中國)

 

首飛前還要做些甚麼?

飛機下線後,還有許多與首飛直接相關的工作,包括試飛準備和滑行。比如測試改裝、地面試驗、取得升空飛行許可等都屬於試飛準備。滑行則又分為低速、中速和高速滑行,目的是檢查在滑行振動條件下的飛機結構及系統工作是否正常,滑行運動特性,以及剎車效率是否滿足要求。

C919在2017年4月底完成了所有滑行試驗,於是決定在5月5日這一天下午進行首飛。

首飛只是起飛和降落這麼簡單嗎?

飛機在下午2點起飛,飛行了一個多小時。首飛過程分為五個階段,包括地面檢查,爬升階段對各個系統的功能性檢查,飛到首飛空域後還將進行不同狀態下的飛行試驗。飛到10000英呎空中,需要把8500英呎高度作為假想跑道,模擬進近、着陸和復飛過程。最後在返回降落階段再檢查經過飛行後舵面是否出現大的偏差。這些任務做完後,C919才算是圓滿完成首飛。

首飛時一般不收起落架。因為首飛的第一任務是展現飛機能安全起降。而且在這樣短時間的飛行流程裡,不收起落架沒問題。另外,首飛飛機還有一個「小跟班」——伴飛飛機,它的任務是在空中對首飛飛機進行實時觀測、記錄飛行數據、拍攝照片和視頻,保證飛機在首飛過程中的安全。

當飛機飛回浦東機場停穩後,C919總設計師吳光輝激動地走上舷梯,與機長蔡俊擁抱在一起。

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首飛機組走出機艙(來源:視覺中國)

 

好事多磨

首飛成功後,飛機並不能馬上投入運營,因為這只是所有試飛的開始。接下來還有數千個科目的試驗和試飛,以及進行適航認證——適航就是飛機能在預期的環境中及限制條件下安全飛行的品質。在這些過程中,C919需要提供設計、生產、試驗等各項數據進行審定,還要在各種天氣狀況下試飛以證明飛機安全,之後才能交付使用。如中國商飛之前生產的ARJ21-700支線客機就經過了8年的試飛,它需要在全國甚至全世界尋找最嚴酷的自然條件來驗證飛行,包括飛機自然結冰、大側風測試(即側風條件下的飛機飛行)等。ARJ21-700支線客機的試飛也給C919提供了許多經驗。

雖然仍需幾年的試飛驗證,但目前為止,C919已經接到國內外多家公司總計超過800架的訂單。許多評論也認為,C919展現出了很高的科技水準,前景廣闊。美國《華爾街日報》(The Wall Street Journal)報道稱,中國C919首飛成功被認為是科技領域的里程碑。如果一切順利,C919將成為中國在先進製造業升級過程中除了機器人、計算機芯片、清潔能源車等領域外的最新突破。《紐約時報》(The New York Times)也報道說,伴隨着首架國產客機公開首飛,中國的商業航空夢想也隨之起飛。對於一個在40年前還是貧窮的發展中國家來說,C919的首次飛行象徵了中國的工業實力,同時也體現其主導新技術時代的夢想。

或許在不久的將來,您在乘機出行中,就會與C919不期而遇。

 

 

參考資料:

《國產大飛機C919今日首飛 整體國產化率達50%以上》 光明網 2017/5/5

《中國國產 C919 大飛機有咩特別?》 新假期週刊 2017/5/8

《國產大飛機C919首飛 開啟中國民航新時代》 華夏經緯 2017/5/5

《外媒熱評C919成功首飛:中國航空裝備製造水平邁上新台階》澎湃新聞 2017/5/6

上載日期:
2018年09月19日