文|江卿曻
编辑|江卿昇
前言自从2017年以来,一款国产大飞机的身影频频出现在公众视野,它就是C919,中国商飞公司自主研制的新一代干线客机。
这架大型客机不仅寄托着国人振兴民族航空工业的梦想,也凝聚了无数科研人员的心血,但是在C919的研发过程中,它曾面临种种挑战。
关键技术受制于人,核心部件依赖进口,外界曾一度质疑,这架国产客机是否具备与空客,波音抗衡的实力?它的国产化程度如何?配套设施能否跟上?
国产“心脏”强劲跳动国产C919大飞机的心脏当属它的发动机,中国商飞选择与美国通用电气航空集团合作,率先采用LEAP-1C发动机为C919提供动力。
因为这款发动机采用先进材料和涡轮技术,推力可达3.4万磅,能够满足C919的动力需求,但从长远来看,依靠进口发动机无疑存在诸多制约。
为彻底打破受制于人的局面,国产“心脏”CJ-1000A应运而生,2023年,备受瞩目的CJ-1000A高涵道比涡扇发动机终于实现首飞。
这款完全自主知识产权的发动机,单台推力达到了14吨,与国际先进水平相当,从方案论证到详细设计,从零部件加工到整机装配。
CJ-1000A凝聚了国内多家科研院所和企业的智慧,为确保其安全可靠,发动机还通过了高空模拟试验,模拟了各种极端工况,为未来适航审定奠定了坚实基础。
它填补了国内大推力航空发动机的空白,标志着中国在这一关键领域取得重大突破,另一方面,这款发动机有望应用于更多国产民机和军机,助力国产飞机走向成熟。
伴随着CJ-1000A有力的心跳,C919正加速朝"国之重器"的目标迈进,当然,C919国产化的脚步远不止于此,从机载娱乐系统到飞控计算机。
还有起落架和机轮刹车,一系列关键部件也实现了自主可控,据悉C919目前国产化率已超过60%,部分机载设备国产化率甚至达到100%。
那么C919研制过程中,除了发动机,在其他关键领域还实现了哪些突破?
多方合力打造国产民机新生态C919的研制不仅仅是一架飞机的诞生,更是一个产业链的重塑,围绕这个“国之重器”,一个全新的航空制造生态正在形成。
为满足C919研制需求,中国商飞在国内广泛选材,最终确定了上百家供应商作为合作伙伴,如今随着C919批量生产的临近,配套企业阵容进一步扩大。
参与企业数量已超过200家,这个数字背后,是国内航空工业从业者的集体发力,宝胜科技为C919量身定制高温电缆,上海航天设备制造了专用加工中心。
一个个耳熟能详的名字,正以各自的专长助推C919的国产化进程,在他们的共同努力下,机身,机翼等大部段件实现了就地配套,轮胎,刹车,航电等关键系统也多数实现自主化。
“全国一盘棋”的研制模式,不仅提高了C919的国产化水平,也带动了上下游产业的繁荣发展。
通过参与国家重大专项,众多企业实现了技术积累和能力提升,一批具备系统集成能力的龙头企业正在崛起。
具有专业分工、互通有无的协作网络逐渐建立,可以说C919撬动了国内航空制造业的转型升级,为行业发展注入了新动能。
同样随着量产节奏的加快,一个全新的产业集群也呼之欲出,C919首架机诞生地上海浦东,如今已崛起一座大型客机产业园。
汇聚了以中国商飞为龙头,覆盖研发,制造,试飞,客户服务等各环节的配套企业,从结构件制造到部件装配,形成了一个紧密配合,分工明确的高效产业体系。
自主创新铸就“国产鞋”我们知道C919的每一次平稳起降,不仅代表着国产大飞机研制水平的提升,更离不开一个关键部件的鼎力支撑,国产航空轮胎。
长期以来高性能航空轮胎市场一直被国外企业所垄断,航空轮胎不同于普通汽车轮胎,它需要承受飞机40多吨的重量。
并确保在时速400多公里的高速冲击下安全着陆,对轮胎的各项性能指标都有极高要求,为打破国外技术垄断,我国科研人员经过长期攻关,成功研制出多款高性能航空轮胎。
性能指标达到国际先进水平,这些国产化航空轮胎不仅成本更低,供货也更有保障,为C919等国产飞机提供了可靠的“脚下支撑”。
以民营企业赛轮轮胎为例,他们瞄准国际先进技术,建立了从原材料到整套工艺的自主体系,填补了多项国内空白,轮胎产品已成功应用于C919等机型。
其实国产航空轮胎的研制之路并非一帆风顺,科研人员面临着材料,工艺等一系列技术难题。
还有轮胎花纹,C919采用无内胎轮胎,花纹形状直接影响刹车性能和抗水性能,设计难度很大,通过反复试验和机理分析。
科研团队最终优化出兼顾安全性与经济性的花纹方案,在橡胶配方方面,为满足耐磨,抗冲击等性能需求,他们优选出天然橡胶与合成橡胶的最佳配比。
开发出高性能专用胶料,硫化工艺也进行了针对性改进,除了技术难关,适航审定也是一大挑战,航空轮胎涉及上百项技术指标。
需经过严苛的地面与飞行试验,才能最终通过适航当局认证,五角星飞机轮胎公司自主研制的航空轮胎,通过了中国民航局的适航审定,标志着这一关键部件已完全实现自主可控。
而且他们建立了完善的质量管理体系,产品一次交验合格率达96%以上,为C919等国产飞机提供了优质高效的配套。
可以说高性能航空轮胎的国产化,不仅是C919这架大飞机的重要里程碑,也将助推我国航空轮胎产业实现“弯道超车”。
经过多年努力,C919大型客机已取得了长足进步,从首飞到示范运营,其安全性,经济性,环保性,舒适性等都得到了充分检验,意味着我们具备了向波音,空客等航空巨头发起挑战的底气。
面对全球民航市场激烈竞争的态势,C919必将成为我国争夺蓝天话语权的一张王牌,从更宏观视角看,C919的研发制造对建设民航强国具有深远意义。
首先大飞机产业链长涉及面广,是国民经济的战略性产业,C919的研制过程直接带动了多家上下游企业发展,培育了一大批具备核心竞争力的配套企业。
极大地提升了我国航空产业整体实力,其次未来20年我国航空运输业将保持快速增长,预计新增航空客运量约16亿人次。
这就需要大量支线飞机与干线飞机,C919的投入运营能更好满足国内航线的机队需求,为广大乘客带来更多选择。
此外C919的研制也为我国后续研发更大型民机奠定基础,目前CR929远程宽体客机已经立项,中俄联合研制的这款大飞机有望2025年中旬首飞。
而C919项目培养的一支勇于创新的工程师队伍,锻造的新型科研生产模式,都将助力CR929的研发进程。
未来隐形客机,超音速客机等更具颠覆性的项目也有望提上日程,C919的成功无疑将增添中国航空人探索未知的信心与勇气。
中国商飞提出到2035年,要满足民航发展需求,突破关键核心技术,打造具有国际竞争力的世界一流民用飞机产业。
可以预见依托C919等一批拳头产品,我国必将从民机大国向民机强国迈进,在全球航空版图中占据重要一席。
结语透过C919的研制历程,我们看到了中国航空人的智慧和汗水,从发动机到机载系统,从关键材料到配套设施,国产大飞机的方方面面都凝结着自主创新的结晶。
它必将乘着新时代的东风,突围西方技术封锁,以更多国产“利器”武装自己,向着民航强国的目标阔步前行。
参考资料和讯新闻2022年9月20日《C919的“60%”与“100%”》报道
上观新闻2024年11月1日《全球首次,东航完成商业飞行C919“心脏更换”》报道
澎湃新闻正解局2025年1月22日《中国大飞机,终于穿上了“国产鞋”》报道