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從運(yùn)十到C919,想造一架大飛機(jī)有多難?我們?yōu)槭裁匆齑箫w機(jī)?

作者:ZongYu 時間:2023-06-01 來源:EEPW 收藏

5月28日,國產(chǎn)大飛機(jī)緩緩駛過了北京首都機(jī)場的“水門”,這必將是中國民航史上重要的里程牌,是一次將載入史冊的重大時刻。本次航班是的首次商業(yè)化運(yùn)行,由中國東方航空使用中國商飛首架交付的大型執(zhí)飛MU9191航班,從上海虹橋機(jī)場起飛至北京首都機(jī)場。這次的試飛,標(biāo)志著C919 “研發(fā),制造,取證,投運(yùn)”的全面接軌,也是中國民用航空業(yè)商用大型噴氣式飛機(jī)“起步”的標(biāo)志,也是中國大型噴氣式飛機(jī)“空中體驗(yàn)”走向大眾的標(biāo)志。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/202306/447240.htm

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中國商飛中程窄體干線COMAC C919

站在如今這個時間節(jié)點(diǎn)之上,再度回顧國產(chǎn)的發(fā)展歷程,不免讓人感慨,我們從一開始的八億條褲子換一架飛機(jī),到如今的C919扶搖直上,走過了太多艱險和彎路,這之中有中國首架“大飛機(jī)”暗淡收場的遺憾,也有支線小飛機(jī)ARJ21成功的鼓舞。想造一架大飛機(jī)有多么艱難呢?我們不妨回顧一下,從開始這一路走來,到如今的C919的荊棘載途。

國產(chǎn)大飛機(jī)的夢開始于1955年。1955年4月11日,印度航空公司的民用客機(jī),“克什米爾公主”號,在香港轉(zhuǎn)機(jī)后,開往印度尼西亞的雅加達(dá)。起飛五個小時之后,當(dāng)客機(jī)靠近印尼海岸的時候,客機(jī)的右發(fā)動機(jī)突然發(fā)生了猛烈的爆炸,濃煙和烈火很快將客機(jī)吞沒,所有的旅客都不幸罹難。這架“克什米爾公主號”是中國代表團(tuán)前往印尼出席萬隆大會的專機(jī),周恩來總理本來也打算乘坐,但他臨時決定到緬甸去開會,僥幸逃得一命。而事后的調(diào)查顯示,這正是當(dāng)時臺灣省國民黨當(dāng)局,針對我國領(lǐng)導(dǎo)人的一次刺殺行動。至此,能像其他發(fā)達(dá)國家領(lǐng)導(dǎo)人一樣,出訪時能擁有安全可靠的專機(jī)便悄悄提上了新中國的發(fā)展日程。

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印度航空公司 “克什米爾公主”號

夢想的種子已經(jīng)埋下,只能靜待春風(fēng)使其發(fā)芽。時間來到1970年,毛主席在上海視察期間,說了一句:“上海工業(yè)基礎(chǔ)那么好,可以搞飛機(jī)嘛?!本鸵?yàn)檫@一句話,大飛機(jī)馬上變成炙手可熱的熱門項(xiàng)目,也正是因?yàn)檫@句話,首架國產(chǎn)大飛機(jī)的研制工作就落在了我國上海身上。

1970年8月,客機(jī)項(xiàng)目正式立項(xiàng),被命名為“708工程”,這一工程后來有一個更廣為人知、也更為悲壯的名字——項(xiàng)目。由參與了中遠(yuǎn)程轟炸機(jī),轟6設(shè)計工作的馬鳳山擔(dān)任總設(shè)計師,由參與設(shè)計強(qiáng)5、初教6、殲教6等飛機(jī)的設(shè)計師程不時擔(dān)任副總設(shè)計師。運(yùn)十項(xiàng)目正式開始啟動,這個網(wǎng)羅了全中國最優(yōu)秀的飛機(jī)設(shè)計人員的項(xiàng)目組,誓要攻克大型客機(jī),這個人類工業(yè)上的“明珠”。

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馬鳳山與“運(yùn)十”

708項(xiàng)目研發(fā)費(fèi)合計5.377億元(其中包括研發(fā)費(fèi)3.34億、基建費(fèi)1.747億、上海市流動資金0.29億)。與此同時,在西方,開發(fā)同樣等級的大型噴氣式客機(jī)的費(fèi)用通常在15億到20億美元之間,中國大型飛機(jī)的研究資金怎么看都算不上充足。但是,如果與那時僅有3千億人民幣的國內(nèi)生產(chǎn)總值相比較,研發(fā)大型噴氣式客機(jī)的投資并不低。對于此前從未有過大型客機(jī)設(shè)計經(jīng)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)來說,即便都是我國航空領(lǐng)域的佼佼者,其設(shè)計工作也是困難重重。大飛機(jī)并不是小飛機(jī)的簡單放大,尺寸放大到一定程度后,需要重新尋找問題的解決途徑,在結(jié)構(gòu)和系統(tǒng),甚至概念和方法上,都對技術(shù)人員提出了許多新的挑戰(zhàn)。

“如果說我國過去設(shè)計的飛機(jī)是一些小艇,那么運(yùn)10就是一艘巨輪?!背滩粫r說。

整個運(yùn)十項(xiàng)目進(jìn)行過程中,盡管有上級的支持,但是進(jìn)展還是異常艱難,工作壞境十分惡劣,技術(shù)人員甚至沒有固定工作場所,最大的辦公地點(diǎn)是項(xiàng)目組的食堂,不僅如此,由于運(yùn)十的設(shè)計工作需要大量的計算機(jī)輔助,但是當(dāng)時那個年代,我國的計算機(jī)資源匱乏,他們從上海的運(yùn)算中心爭取到了一小段的工作時間,但是都是在半夜和清晨,他們不得不晝夜不停地工作。

就在這樣的內(nèi)外困難之下,運(yùn)十的項(xiàng)目設(shè)計團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持完成任務(wù),終于在1975年完成了設(shè)計方案的定稿。1976年7月,第一架運(yùn)十飛機(jī)下線,送往西安做靜力學(xué)試驗(yàn)。這架飛機(jī)總長42.93米,最大起飛重量110噸,可排178個座位,代表了中國的最高水平。

1980年9月26日,這對總設(shè)計師馬鳳山來說注定是一生銘記的日子,夢想的種子已然長成,到了收獲的日子了。運(yùn)十的原型機(jī)在這一天要完成首次試飛工作,此時,距離運(yùn)十正式立項(xiàng)已經(jīng)過去了十年,十年心血成敗在此一舉。馬鳳山立下了軍令狀:可以用生命擔(dān)保其安全性,并愿意在首飛時隨機(jī)組上天。

當(dāng)天上午9點(diǎn)37分,運(yùn)十正式起飛,隨著起落架撕碎了引力的枷鎖,運(yùn)十也如鯤鵬一般投入了藍(lán)天的懷抱。其爬升到了1350米左右的高空,繞著機(jī)場飛了兩個大圈,最后在一片歡呼聲中安全著陸。坐在飛機(jī)客艙中的馬鳳山不禁感慨萬分。

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試飛中的“運(yùn)十”

于此同時,地面上的上千名工作人員也爆發(fā)出了山呼海嘯般的歡呼,十年的耕耘,種子終于結(jié)出了果實(shí)。但是在場的所有人都沒有料到,很快,現(xiàn)實(shí)的大風(fēng)將無情的將這顆剛剛結(jié)出果實(shí)的小樹無情吹倒,連根拔起。

就在運(yùn)十首飛前幾個月,美國老牌航空公司麥道總裁麥克唐納來訪,并且得到了鄧小平同志的會見。麥道提議合資制造麥道飛機(jī),這個提議很快得到了中方高層人員的認(rèn)可,這一下子就讓剛剛?cè)〉弥匾晒倪\(yùn)十顯得十分尷尬。在那個奉行用市場換技術(shù)的年代,運(yùn)十項(xiàng)目很快就失去了上級的資金支持,3號飛機(jī)盡管已經(jīng)完成2/3的工作量,但之后便陷入停滯,完工遙遙無期。最終在1986年,隨著運(yùn)十項(xiàng)目向中央申請的3000萬資金被財政部否決,運(yùn)十項(xiàng)目就此宣布了死刑。我國的國產(chǎn)大飛機(jī)計劃,就此陷入了長久的寂靜。

野火燒不盡,春風(fēng)吹又生。運(yùn)十項(xiàng)目雖然最終胎死腹中,但是后來,運(yùn)十小組的一些成員有幸參加了ARJ21飛機(jī)的工程。ARJ21是一種70-90座位的小型噴氣式客機(jī),于2002年9月開始研發(fā),并于2008年第一次試飛。盡管它不是我國一直垂涎的大型客機(jī),但在設(shè)計上,我們具有完整的自主專利;在適航認(rèn)證方面,我們完全按照美國聯(lián)邦航空局(FAA, Federal Airlines Authority Authority, FAA)制定的國際標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。這也為之后的C919橫空出世打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。雖然運(yùn)十折翼,但ARJ21的成功,或許多多少少能夠給他們帶來些許慰藉。因此,ARJ21對我國航空業(yè)貢獻(xiàn)重大,這不僅僅是一架飛機(jī)的起飛,更是一個有著五千年文明古國的飛躍。

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中國商飛支線客機(jī) ARJ21

萬事俱備,只欠東風(fēng)。2003年,隨著中科院院士、“兩彈一星功勛獎”獲得者王大珩給國務(wù)院寫信,提出重新啟動研制國產(chǎn)大飛機(jī)的建議。沉浸了多年的國產(chǎn)大飛機(jī)計劃再次啟動,而這一次,有了改革開放十多年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)和我國航空業(yè)和國際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的多次交流實(shí)踐的基礎(chǔ),全新的國產(chǎn)大飛機(jī)已經(jīng)是箭在弦上。

2007年2月26日,由溫家寶總理主持召開國務(wù)院常務(wù)會議,批準(zhǔn)中國大飛機(jī)研制重大科技專項(xiàng)正式立項(xiàng)。次年3月,國務(wù)院正式批準(zhǔn)成立中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司。這個沉浸了多年的夢想,再一次照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

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產(chǎn)線上的C919

如今,C919已經(jīng)完成了首次商業(yè)飛行,想必日后一定會有越來越多的國產(chǎn)大飛機(jī)飛躍與祖國山河之上。但是,隨著C919的投入運(yùn)營,質(zhì)疑之聲也是接踵而至:“國產(chǎn)化率只有60%的C919究竟算不算國產(chǎn)大飛機(jī)?我們是否只是造了個殼子?

這個問題也自然有其產(chǎn)生的道理,對于這個問題的回答,筆者覺得這話對了其中一部分。C919的研制生產(chǎn)工作,主要采用的是“主制造商-供應(yīng)商”模式來運(yùn)行,也就是說,主要是由我們中方來牽設(shè)計工作,依據(jù)設(shè)計要求提出采購要求,機(jī)體部件(機(jī)頭、機(jī)身、機(jī)翼等)由國內(nèi)供應(yīng)商承制,航電、飛控、燃油等選擇與國外供應(yīng)商聯(lián)合攻關(guān),為此成立了16家合資公司。至于飛機(jī)的心臟發(fā)動機(jī),主要是采用美國通用和法國賽峰合資生產(chǎn)的LEAP-X1C發(fā)動機(jī),而未來可能會陸續(xù)更換國產(chǎn)長江1000A。

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C919供應(yīng)鏈分布

這種生產(chǎn)模式,是世界上所有主流商用客機(jī)都在使用的制造方式,像我們?nèi)缃穸炷茉數(shù)目湛秃筒ㄒ舳际遣捎眠@種方式,像波音787項(xiàng)目,轉(zhuǎn)包生產(chǎn)的零部件大約占65%;空客的4000多家供應(yīng)商分布在全球49個國家,其中在中國就有100多家。

誠然,如今的C919我們主要負(fù)責(zé)的就是機(jī)身部件的生產(chǎn),但是飛機(jī)機(jī)身不同于其他交通工具,其機(jī)身是產(chǎn)生升力的重要部分,也是動力系統(tǒng)的的重要組成之一,落實(shí)到工程上,其設(shè)計難度一點(diǎn)都不比其他部分低。對于機(jī)身來說最重要的就是材料和外形設(shè)計,這背后,是材料、冶金、工程力學(xué)、空氣動力學(xué)、熱動力學(xué)等等無數(shù)學(xué)科專業(yè)的集成。換句話來說,C919的生產(chǎn)帶動了我國一系列產(chǎn)業(yè)的全面升級,是對我國工業(yè)水平的一次全面考驗(yàn)。這一次,我們先從擅長的領(lǐng)域入手,將大飛機(jī)的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)流程摸透,再通過合資的方式學(xué)習(xí)國外的那些先進(jìn)的,我們還不熟悉或是不夠先進(jìn)的技術(shù),逐漸提高國產(chǎn)化率。筆者認(rèn)為這恰恰是一種虛心學(xué)習(xí)且認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度。不知道各位讀者有沒有想到什么?沒錯,之前的高鐵也是這種方式,從引進(jìn)國際先進(jìn)技術(shù),到逐漸提高國產(chǎn)化率,最終讓高鐵成為我國的一張名片??偠灾?,飯是要一口一口吃的,高鐵的前車證明了,這條路是可行的,對于C919來說,筆者認(rèn)為我們應(yīng)該有信心,未來它將成為我國第二個“高鐵”。

那么,我們?yōu)槭裁匆熳约旱拇箫w機(jī)呢?答案十分樸素:賺錢。

一輛汽車,大約有3萬個零部件,而大型客機(jī),則會牽扯上百萬個零部件。筆者就拿C919舉例,其以上海為龍頭,全國22個省市、200多家企業(yè)、近20萬人參與項(xiàng)目研制和生產(chǎn),這之中產(chǎn)生的就業(yè)崗位難以估量,其使得中國制造產(chǎn)業(yè)升級的能力更是有著十足的價值。有了就業(yè),有了崗位,就意味著更多人沒有收入的人有了收入,本來就有收入的人將會有更多收入。

假如種地的人均是100美元,那縫襯衫的上限是人均就是1000美元;組裝手機(jī)的上限是人均10000美元,那么設(shè)計組裝飛機(jī)的人均上限就會遠(yuǎn)大于10000美元。我們需要產(chǎn)業(yè)升級,是因?yàn)槲覀円蚕脒^好日子。雖然我們現(xiàn)在還是落后于西方發(fā)達(dá)國家,但是我們不像一直都落后于發(fā)達(dá)國家,中國人民自然有追求更好生活的權(quán)利。

商飛C919這個項(xiàng)目從現(xiàn)在看,是一定會虧錢的,甚至于將來還計劃推出的C929,在很長時間中只能靠國家補(bǔ)貼和財政扶持活著,但是各位把時間線拉長10年?20年?咱們再著眼于C919整條產(chǎn)業(yè)鏈,各位就會發(fā)現(xiàn),對于中國來說,賺得可太多了,這個道理還請各位讀者明察。




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