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C919首飞:国之重器梦圆蓝天

2017-06-20

发明与创新·大科技 2017年6期
关键词:试飞员商飞客机

5月5日15时19分,经过78分钟的飞行,我国首款国际主流水准的干线飞机C919平安降落在上海浦东国际机场,首飞圆满成功。C919是我国自主设计的干线飞机,它不仅实现了中国人的“大飞机梦”,而且将敲开世界干线客机市场的大门。

“晴空一鹤排云上,便引诗情到碧霄。”5月5日,我国具有完全自主知识产权、首款按照最新国际适航标准研制的干线民用飞机C919(下称“C919”)成功首飞。从2007年正式立项,到如今大飞机翱翔于祖国的蓝天,亿万国人终于等来了这一刻。

一飞牵动国人心。C919成功首飞具有多重非凡的意义。

正像C919的“C”所寓意的,它不仅是主制造商中国商用飞机有限责任公司(下称“中国商飞”)英文名称简写的第一个字母,也是中国英文名称“China”的第一个字母,体现了这架大型客机是国家的意志、人民的期望,在它的身上寄托着民族自豪感和民族自信。

C919是我国建设创新型国家的标志性工程,对于我国航空事业而言具有历史性意义,可以说是开启了中国民航的新时代。十年磨一剑,技术上的突破会带动我国整体工业制造能力和水平的提升,加速中国从制造大国到制造强国的飞跃。

腾飞,为了47年的追寻

上海飞机制造有限公司厂区停放着一架白色涂装的客机。这就是1980年首飞的运-10。飞机前的石碑上镌刻着四个字——“永不放弃”。从1970年运-10立项,到2017年C919首飞,穿过47年光阴的中国“大飞机梦”里,所有的遗憾与挫折、不屈与奋起、成功与自豪,都凝结在这四个字里。

C919的飞天之路可以说是从零开始,充满艰辛,每一次支撑研制人员闯过难关的都是永不放弃的精神和奋起直追的勇气!

首次滑行仅行进十几米

2016年12月,C919就要在上海浦东机场进行首次滑行试验。对于身边匆匆掠过的国外民航客机而言,滑行是再简单不过的基本功。但对于一架全新研制的飞机,C919将第一次依靠自己的动力完成滑行。所有人都在等待这个激动的时刻。

但令人没想到的是,C919的这第一次滑行仅仅行进了十几米。C919大型客机总设计师吴光辉当时很着急,他回忆说,不相信只滑了那么一点,一直在想是什么原因。

在首次滑行后的讲评会上,中国商飞试飞中心C919大型客机首飞机组机长蔡俊说,能明显感觉到“啃”刹车的感觉,机组讨论以后决定终止实验。

刹车系统是飞机在地面减速的重要手段,如果刹车不好,飞机在滑行和降落时,可能会有冲出跑道的危险。所以,虽然只是感觉刹车并不太合适,首飞机组依然谨慎地选择先排查问题,再考虑继续试验。失望的神情写在现场每一个人的脸上。

首次滑行虽然遭遇了问题,但对于研制人员来说,这是意料之外,也在计划之中。

吴光辉说:“我们一天内就找到了问题所在,之后我们和供应商谈,回去修改软件。大概一个月,软件到位了,再开始滑行。”

经过两个多月的努力,C919首架机的刹车性能进行了细致的调整。2017年4月22日,C919首架机在进行高速滑行时,抬起了前轮,和整个中国的大飞机事业一样,在经历了第一步的挫折和艰难地摸索以及等待后,C919从容地抬起头,向着蓝天的方向,蓄势待发。

首飞没有航图 全程背着救生衣

C919以一种近乎完美的状态惊艳首飞,翻开了中国民用航空事业史册的崭新一页。作为首飞机组的机长,41岁的蔡俊也不可避免地成为人们关注的焦点。然而,或许很少有人知道,在惊艳背后,试飞员们是在没有航图、全程背着救生衣的情况下完成首飞的。

首飞机组的服装颜色和配置与平时训练明显不同,是由耐火材料制成的橘红色服装。蔡俊介绍,其实这种衣服也是第一次穿。首飞是高风险科目,如果不是高风险科目,飞机组会穿其他颜色的衣服。“在整个飞行中,你如果在监控大厅看的话,可以看到我们其实是背着救生衣的。”蔡俊说,机舱里还有伞具、头盔。

相对于人们较为熟知的飞行员,对于蔡俊这样的试飞员,很多人并不了解。简单地说,飞行员驾驶的是设计成熟、操作规范明确的飞机,而试飞员驾驶的是尚未定型,需要对各种极限条件下的飞行数据进行全面验证的飞机,他们的任务是不断挑战飞机性能的极限,寻找一款新型飞机可能存在的安全问题,最残酷的代价甚至是付出生命,对于C919的首飞,这样的准备必须要有。

蔡俊说,首飞机组做了非常充分的准备,考虑到最极端的情况就是飞机不可控。当时最极端的预案是应急离机。

在世界上很多国家,飞行员都属于稀缺资源,试飞员更是凤毛麟角。蔡俊從1997年开始飞行,一直在民航公司做飞行员、机长,驾驶最多的是空客系列飞机。2011年,蔡俊加入中国商飞刚刚组建的试飞团队,成为一名试飞员。后来,蔡俊作为第一批试飞员之一被送往美国培训。

作为美国国家试飞员学校少有的中国籍优秀学员,经过一年的培训,蔡俊回到国内。这时,C919首飞机组的机长开始进行层层选拔。

2016年11月,蔡俊被宣布成为C919首飞机组机长。11月底,蔡俊组建了首飞机组,除了蔡俊外,首飞机组还有副驾驶吴鑫、观察员钱进、试飞工程师马菲和张大伟。

蔡俊表示,首飞机组的五个人需要互相配合,因为鉴于飞机目前的构型,在首飞阶段还没有导航设备,没有航图。

“吴鑫负责导航通讯,我往哪里飞他会指挥,我们不能飞出空域。”蔡俊说。

伴飞飞机精心呵护

就在C919起飞之前,东航一架公务机B3293率先升空,执行伴飞的“特殊任务”:为C919探路及监控。

按照国际惯例,客机首飞时,一般会安排一架飞机伴飞。伴飞飞机先起飞,提前进入首飞空域,实地了解首飞高度层的风、温、云况等气象条件,及时将有关信息通知地面指挥系统,首飞飞机根据这些信息做好飞行前的准备工作。首飞飞机起飞后,伴飞飞机上的工程技术人员会近距离监控其飞行状态,并为其提供高度和速度参考。C919首飞,这一伴飞任务由其启动用户东航来承担。

当天,伴飞飞机东航B3293提前进入首飞空域,沿着首飞航路飞行了一次,实地了解了首飞高度层的实际情况,并及时通报地面指挥系统,为C919起飞做好探路工作。飞行阶段,C919机组呼叫B3293机组在指定空域汇合并保持通信。飞行过程中,B3293在C919的右后上方,最小的空间安全间隔为垂直间隔600米,水平间隔900米,前后间隔300米。B3293机组的工程技术人员对C919进行了飞机外观(舵面、起落架、漏油等)观察,对飞行姿态进行了监控,其他工作人员则对C919首飞进行摄影和现场直播。

只是造了个壳子?

C919首飞成功让很多人激动不已。然而网上也出现了一些不同的声音,说这架飞机有许多部件都是进口货,甚至有人说中国人只是造了C919的壳子。他们的依据是有媒体报道,C919的八大部件只有机翼和尾翼是中国的,其他4.5个来自美国公司,1个来自德国,0.5个来自法国。

专家表示,不能通过“机身部件是否都是由中国制造”来判断它是否是“中国大飞机”。如今飞机制造业已走上全球化道路,空客公司的客机虽然是德法等欧洲国家联合研制,但多达30%的制造是在美国进行的;波音公司的客机则有35%的制造是在日本、中国等国完成,但没有谁会质疑波音公司的客机是不是美国产品。

即便C919的引擎和驾驶舱等一些系统部件是从国外进口的,但建造一架大型民航客机并不是某些人以为的那么简单,不是把零部件拼在一起就能上天了。

那么,C919的自主创新到底体现在哪里?

C919的自主创新首先体现在总体方案自主设计,没有任何外国企业涉足;其次还体现在气动设计自主完成,自行组织计算机模拟和风洞试验,从机体试验到制造全部自主完成。

此外,C919飞机设计研制中还有多项重大技术突破,如超临界机翼、新材料应用等。单是超临界机翼的设计就是在绘制了2000多份图纸后,才确定了最终方案。

中国商飞美国有限公司总经理叶伟表示,说中国主要是给C919“造了个壳子”是一种误解。总体集成正是大飞机制造的核心技术之一,集成技术的突破体现了中国航空制造业的巨大进步。就连波音民用飞机集团副总裁卡罗琳·科维都曾經开玩笑说:“如果人们都可以把买来的零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。”通过C919的设计研制,我国掌握了民机产业5大类、20个专业、6000多项民用飞机技术,带动新技术、新材料、新工艺群体性突破,进而也将带动我国整个工业产业链的发展和进步。

首飞成功后,C919将转入适航取证阶段,这将不是一个短期内能完成的任务。此前,国产新支线客机ARJ21用了6年的时间完成了数百项考试科目,才获得中国民航局颁发的适航认证。

拿到了中国民航局颁发的适航认证还不够,要走出国门进入主流航空市场,还需要欧洲和美国的适航认证。欧盟委员会运输移动总司总司长亨里克·霍洛莱表示,C919将作为中欧双边适航谈判和磋商中一个重要组成部分。而中美双边适航协议也有望在今年底签署新的细则。一旦中欧、中美签订双边适航协议,C919就可以更轻松地走出国门,进入发达国家市场,不需要再重复申请,重复投入资源。

目前,C919大型客机已获得国内外23家客户570架订单,市场反应很好。作为首家用户的东方航空表示,他们十分期待C919早日投入运营,未来他们将用C919执飞上海到北京的航线。

C929已在研制

在C919研制的同时,它的后续乃至未来机型的研制也已经提上日程。其中就包括C929,乃至未来C939、C949的研制。

C919副总师领衔C929项目

目前中国商飞正在和俄罗斯联合设计和制造下一代远程宽体客机,在商飞内部则称之为C929。

这支团队的平均年龄不到30岁,由陈迎春领衔。

陈迎春长期从事飞机总体气动设计工作,曾参加和主持了“飞豹”、 MPC-75、AE100、小鹰-500、ARJ21等型号飞机的研制,同时他还是C919的常务副总设计师。

此外在中国商飞北京民用飞机技术研究中心还有一支未来产品与技术研究团队,这个团队给自己起的名字叫梦幻工作室,负责“灵雀”项目。

这个团队负责超前预研,也许几十年之内都不会实际应用,但却是在为未来的C939、C949做准备。

模型已亮相珠海航展

实际上,C929模型在去年的珠海航展上就已首次亮相。

据中国商飞介绍,中俄两国企业将按照对等原则开展研制工作,在上海组建合资公司作为项目实施主体。飞机总装将在上海完成。

该客机采用双通道客舱布局,基本型航程为12 000公里,座级280座。通过采用先进气动设计、大量应用复合材料、装配新一代大涵道比涡扇发动机等提高飞机综合性能指标,宽体客机将比同类机型有更低的直接运营成本。另外,宽体机主推智能客机的概念技术,将具备智能故障诊断和状态监测能力。

根据研制经验,从项目启动到实现首飞,预计需要7年左右时间,到实现产品交付预计需要10年左右时间。目前,双方企业已制定了项目实施计划,将在适当的时候对外公布具体时间。(本刊综合)

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