11月8日,在第十四届航空航天博览会上,七家飞机租赁公司与中国商飞公司签署大单,直接拿下300架C919、30架ARJ21。
加上之前815架订单,目前中国商飞已经获得1115架C919国产大飞机的订单,可谓是收获满满。
喜获大丰收的国产C919缘何如此火爆,未来国产大飞机能否与波音、空客三分天下?
今天我们就一起聊一聊国产大飞机究竟有多牛?
国产C919的前世今生为什么叫C919?
C919全称是COMAC C919。COMAC就是中国商用飞机有限责任公司,C919中的C就是China (中国),第一个9意味着天长地久,19代表着最大载客量190座。
C919参数如何?
机身长38.9米,翼展35.8米,高度12米,客座数(两级/单级):156/168;
最大起飞重量72500Kg(STD) 77300Kg(ER)最大着陆重量 66600Kg;
标准航程4075千米,最远航程5555千米;
巡航速度 0.78-0.8马赫,最大速度0.82马赫。
中国商飞成立:
在国际上,航空母舰、大飞机、导弹、核潜艇等一直被称为“强国身份证”,想要其他国家承认你,尊重你,就必须打造自己的航母、飞机、导弹。
根据相关专家的计算,未来,中国至少需要5000多架大飞机,如果我们造不出来那就只能买了。一架一亿美金,5000架就是5000亿美金,折合人民币2.5万亿。
钱花了还不算完,还要讨好波音做好售后,波音公司做售后时,会“无意”间留下后门。让不法分子有机可乘,马航MH370就是最好的例子。
如今大飞机更是成为了战略资源,平时人家卖给你什么,你只能用什么。关键时刻,你总买不到!
因此,我国决定研发自己的大飞机。
2008年5月11日,上海国盛、中航工业、中国铝业、宝钢、中国中化共同出资成立了中国商用飞机有限公司,简称中国商飞。
中国商飞是国家大型飞机项目的主体,也是民用飞机产业化的载体,虽肩负重任,但意义重大。
C919研发主要分7个阶段
C919的研发主要分为七大阶段:“概念设计—初步设计—详细设计—原型机试制—试飞取证—生产优化—后续改进”。
概念设计决定了C919的市场定位,由于C919是第一架国产大飞机,因此它的定位不会太高端,旨在为我国未来8-10年内提供安全、舒适、节能的中短程民用飞行任务。
初步设计,就要定好C919的材料、尺寸、重量、动力、载荷、航程等,同时完成气动计算、强度计算、飞行性能,并确定研制时间表。
详细设计,要确定C919的所有零部件以及工艺流程,准备好系统、图纸、验收等文件。同时确定C919试飞的大致时间,具体时间很难控制。
原型机试制是一项庞大的工程,其过程很难控制,任何一家零部件供应商都可能造成研制的推迟。当年,波音787、空客A350均出现了延误的情况。
试飞取证是最令人激动和担心的阶段,它的复杂程度难以想象,要把C919的风险摸遍、摸透,找出C919的性能极限,确定安全飞行“红线”。
生产优化就是为了优化产品线,提高生产效率,降低成本。同时解决超重、运行不稳、电子设备故障等一系列问题。
后续发展,就是发展一些衍生机型,或者升级机型。就像手机的Pro、Max一样。例如:波音737系列已经发展了4代,畅销了50年。
C919试飞成功:
2013年,C919机头在中航工业成飞民机下线,第二年机前、机身、机中、后机身,相继在中航工业下线。
2015年11月2日,C919在浦东基地总装下线。
2017年5月5日,C919大客机在上海浦东机场圆满首飞,飞行高度3000米,最高速度170节,飞行时间3小时2分钟。
C919的首飞受到海内外媒体的强烈关注,无不惊叹“中国制造”。
首飞之后就是适航取证,只有通过层层考验,才能够真正的商用。
适航取证:
适航取证难度之高、科目之多、组织之复杂,绝对是超乎想象。
C919试飞取证经历了5年的漫长时间,投入了6架试飞飞机、1架静力试验机、1架疲劳试验机。
其中失速试验、最小离地速度、自然结冰被称为适航取证的三大战役。
失速试验:飞机失速将造成极为严重的后果,因此防止飞机失速一直都是民航领域的一大难题。
试飞员让C919多次、反复的进入失速状态,彻底摸清C919在各种状态下的失速速度,充分验证其低速操作特性。
最小离地速度:飞机达到多少速度时,可以拉起机头起飞呢?这是一次次试验论证出来的。
这个试验,难度很大,试飞员在几乎看不到跑道的情况下保持飞机稳定,稍有偏差就会造成机身损毁。
这个过程你会看到,飞机尾部加装了防止飞机损伤的尾橇,飞机一路“火花带闪电”。
自然结冰:飞机遇到特殊天气,机身结冰怎么办?如何应对?这就需要做好充分的准备。
C919按照预测的结冰条件,在高空飞行,并严格执行了国际标准,这绝对称得上是国产飞机一大突破。
“三大战役”之外,又经历安全撤离、航空器检查、地面试验等等,最终取得了“准生证”。
如今C919正在紧罗密布的生产,相信很快我们就能坐上国产大飞机旅行了。
C919的“中国心”飞机要想飞得好,就需要有一颗强劲的动力—发动机。
LEAP-X1C 型发动机在航空领域,无论是战斗机还是客机,发动机都极其重要,可以说发动机就是飞机的“心脏”。
目前C919使用的是LEAP-X1C进口发动机,由CFM国际公司研制。
CJ-1000A是未来C919的“中国心”。
CJ-1000A由中国商用发动机公司进行研发,目前已突破了多项关键技术。
为什么C919的国产发动机研发速度如此慢?
民航客机通常会载有上百人、甚至几百人,它对安全性要求更高。总的来说就是“三高、四低、一强”。
三高是高安全性、高可靠性、高性能,四低是低油耗、低排放、低噪声、低成本,一强是寿命强。总之,民用客机的发动机综合要求更高。
其实CJ-1000早在2021年就亮相珠海航展,但考虑到安全、技术欠账等问题,C919的“中国心”仍需时日,不过很多专业人士预测CJ-1000A将在2025年正式商用。
一起来看看这款国产发动机。
CJ-1000A涡扇发动机整体处于三代、四代之间的技术水平,优于CFM56-7系列,不及LEAP系列。
我们知道涵道比、总压比和涡轮前温度决定着发动机的性能,目前四代涡扇发动机的涵道比达到8.0~11.0,总增压比达到40~52,涡轮前温度达到1500℃以上。代表有GEnx、LEAP系列。
国产CJ-1000A 涡扇发动机直径1.95米,长3.29米,叶片数量为18片。
CJ-1000A结构复杂,由1级风扇、3级增压机、10级高压压气机、燃烧室、2级高压涡轮及7级低压涡轮组成,总计近35000个零部件。
涵道比达到了9.0,推力约125kN,加上其他参数,可以说关键性能达四代。
但受限于国内相对薄弱的航发材料基础,在叶片材料和机匣材料上仍然较为保守,因此整体性能介于三代、四代之间。
这款国产发动机有很多零部件需要进口,例如:燃烧室来自意大利avio、高压压气机技术来自德国MTU、甚至美法合资的CFM也提供了部分配件。
其实这很正常,因为世界上没有哪家飞机制造商能100%的自己制造配件,波音、空客也不过是设计稍强的组装厂。
例如:日本的三菱、川崎就承接了波音和空客的碳纤维零件制造工作,德国的MTU也帮助其研发了LEAP系列的发动机。
既然没有一个国家能够100%制造大飞机,这让“底子薄、技术差”的国内公司一下子完成纯国产突破,是不太现实的。
但可以肯定两件事:
第一件、CJ-1000A发动机绝不会太顺利,因为老M的“禁用”大棒随时会挥下来,哪怕是控制一颗螺丝,就可能推迟CJ-1000A的商用。
第二件、越是“禁用”,越是会努力突破。放弃幻想,自主研发,一定会有意想不到的突破。到时候C919大客机将是真正的“中国制造、中国整合”。
各位吃瓜网友,只需搬好板凳,坐等国产CJ-1000A发动机商用吧!
C919称得上是国产吗?C919从立项至商用已经超过20年,国内参与企业高达200多家,涉及22个省市,数十万人,整体规模堪比两弹一星。
C919共有39家一级供应商,其中23家是中国本土企业,美国9家,法国3家,德国、英国、日本和荷兰各有一家。
这些企业共同研发了、航电系统、飞控系统、飞机起落架、外壳、装配等。
航电系统:
航电系统是指将通信电台、雷达、导航设备、飞行管理等分散的系统,通过多路传输数据总线交联在一起的多功能“综合体”。
航电系统的重要性仅次于发动机,是绝对的机密,在没有外力的帮助下。C919的研发团队只能自己不断的摸索。
幸运的是,经过不断的努力,终于有一家名叫“上海昂际航电”的公司脱颖而出。
“上海昂际航电”由中航工业和通用电气共同组建的,在上海、美国凤凰城、法国图卢兹设立了三个研发中心,投入近700人的力量专注在C919项目上。
由于公司强劲的实力,其承担了C919航电系统中大约一半的工作,并且是最核心的“神经中枢”。
如今,昂际航电的“综合模块化”航电平台,已经成为航电系统中最先进、最尖端的技术体系之一。
飞控系统:
飞控系统是用来保证飞机的整体稳定性和操作性的。
当飞机遇到上升气流、侧风时,会导致飞机严重颠簸,甚至偏转。这时驾驶员必须利用飞控系统稳住飞机,确保飞机平稳飞行。
C919的飞控系统由中航工业和霍尼韦尔共同完成。按照国际标准,先后交付了1.0、2.0版飞控软件。
装配工艺:
波音公司副总裁曾骄傲地说:“如果人们都可以把买来的部件组装并让它飞起来,全球就不会只有两家大飞机制造商了”。
如今,中国商飞就成功完成组装,成为第三家大飞机制造商。
C919在机翼对接、油箱对孔径等多个对接工艺精确度达到了惊人的0.002毫米。
驾驶舱挡风玻璃需要视野大、强度高、密封好。C919大胆采用了全球最先进的承载式风挡设计,这种技术是飞机组装的顶级。铆钉和蒙皮的误差达到了0.127毫米。
飞机外壳:
说一说,网友们都认为不是啥技术的飞机壳子。
如果汽车零部件有1万多个,那么C919的零部件高达400万个,图纸7万张,管线200多公里。
把这些零部件丝毫不差地组装在一起,恐怕并非易事吧!更何况这些“外壳”还是由国内公司制造的。
中航飞机旗下的西飞、成飞、沈飞制造了C919的机头、机身中央翼、中后机身等九大部段。
哈飞制造了主起落架舱门、前起落架舱门、翼身整流罩和垂直尾翼4个大部件。
可以说,总集成制造同样是大飞机的核心技术,而我国是全球为数不多能够掌握这项技术的国家。
此外,中航系还独立或合作研发了C919的主起落架、扰流板、液压系统、环控体系等。
总的来说,C919大飞机的国产化率达到了60%,远超项目启动初期10%的标准,但距离100%国产化的目标还有很长的路要走。
未来C919使用上CJ-1000A“中国心”后,再将合资项目融汇吸收,大飞机将实现“真国产化”,届时国产制造再度提升一个级别。
写到最后一个有趣的现象空客(Airbus)、波音(Boeing Company)、中国商飞(COMAC),他们英文名字首字母居然是ABC排列。
这是不是意味着,未来中国商飞(COMAC)将会与空客、波音三分天下呢?
我相信只要攻克CJ-1000A发动机技术,吸收合资公司的核心技术,中国大飞机定将飞遍全球每一片天空。